Tổng quan nghiên cứu

Trượt lở đất là một hiện tượng tự nhiên phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng tại nhiều quốc gia có địa hình đồi núi và khí hậu nhiệt đới, trong đó có Việt Nam. Tỉnh Lâm Đồng, nằm ở khu vực Tây Nguyên với địa hình phức tạp, độ dốc lớn và lượng mưa trung bình khoảng 1.932 mm/năm, là một trong những địa phương thường xuyên xảy ra trượt lở đất, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và sản xuất nông nghiệp của người dân. Hiện tượng này không chỉ do các yếu tố tự nhiên như địa chất, địa hình, khí hậu mà còn chịu tác động gián tiếp từ hoạt động kinh tế - xã hội như phá rừng và canh tác nông nghiệp trên đất dốc.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là ứng dụng công nghệ Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và Viễn thám để xác định và dự báo các khu vực có nguy cơ trượt lở đất tại tỉnh Lâm Đồng. Nghiên cứu tập trung phân tích các nhân tố ảnh hưởng như độ dốc, tầng dày đất, lượng mưa, loại đất, chỉ số thực vật NDVI và khoảng cách đến các đường đứt gãy địa chất, từ đó xây dựng chỉ số nguy cơ trượt lở đất (LHI) và bản đồ phân vùng nguy cơ. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ địa bàn tỉnh Lâm Đồng với diện tích tự nhiên khoảng 9.773,54 km², trong giai đoạn từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2013.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp công cụ dự báo chính xác, giúp các cơ quan quản lý và cộng đồng địa phương có thể chủ động phòng chống, giảm thiểu thiệt hại do trượt lở đất gây ra, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và phát triển bền vững vùng Tây Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết trượt lở đất: Trượt lở đất được định nghĩa là hiện tượng mất ổn định và dịch chuyển khối đất đá trên sườn dốc, gây thiệt hại về tài sản và môi trường. Các dạng trượt lở phổ biến gồm trượt lở đất, sạt lở, sụt lở và lở đá. Nguyên nhân chính bao gồm áp lực nước ngầm, mất kết cấu thực vật, xâm thực chân sườn, vận động kiến tạo và tác động nhân sinh.

  • Mô hình chỉ số nguy cơ trượt lở đất (LHI): LHI được xây dựng dựa trên trọng số bằng chứng (Weight of Evidence) kết hợp với dữ liệu trượt lở trong quá khứ để đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng nhân tố đến nguy cơ trượt lở.

  • Khái niệm GIS và Viễn thám: GIS là hệ thống thu thập, lưu trữ, phân tích và trình bày dữ liệu địa lý, trong khi Viễn thám là kỹ thuật thu nhận thông tin bề mặt trái đất từ khoảng cách xa, chủ yếu qua ảnh vệ tinh Landsat 7 ETM+ với độ phân giải 30m. Các mô hình dữ liệu GIS gồm vector và raster được sử dụng để xử lý và phân tích các lớp dữ liệu địa chất, địa hình, loại đất, lượng mưa, NDVI, v.v.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu nghiên cứu bao gồm ảnh vệ tinh Landsat 7 ETM+, bản đồ địa chất, bản đồ loại đất, bản đồ độ dốc (DEM), số liệu lượng mưa từ các trạm đo trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng, dữ liệu thực địa về các điểm trượt lở được thu thập bằng GPS và phỏng vấn người dân địa phương.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp trọng số bằng chứng để xác định mức độ ảnh hưởng của từng nhân tố đến trượt lở đất. Các lớp dữ liệu được raster hóa và phân lớp theo các cấp độ ảnh hưởng. Chỉ số LHI được tính toán dựa trên trọng số của các nhân tố như độ dốc, tầng dày đất, lượng mưa, loại đất, NDVI và khoảng cách đến đường đứt gãy.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 6 tháng, từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2013, bao gồm thu thập dữ liệu, khảo sát thực địa, xử lý dữ liệu GIS và viễn thám, xây dựng mô hình dự báo và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân bố vùng nguy cơ trượt lở đất: Diện tích vùng có nguy cơ trượt thấp chiếm khoảng 398.497,41 ha, tập trung chủ yếu ở các huyện phía Nam tỉnh Lâm Đồng. Vùng có nguy cơ trượt cao chiếm 165.283,20 ha, và vùng nguy cơ rất cao chiếm 47.828 ha, chủ yếu phân bố ở phía Bắc tỉnh, tại các huyện Đà Lạt (31.033,98 ha), Đơn Dương (27.927,27 ha), Lâm Hà (21.992,49 ha), Đức Trọng (26.161,02 ha), Lạc Dương (57.735,54 ha) và Đam Rông (42.709 ha).

  2. Nhân tố ảnh hưởng chính: Độ dốc, tầng dày đất và lượng mưa là các nhân tố có ảnh hưởng lớn nhất đến nguy cơ trượt lở đất. Cụ thể, các khu vực có độ dốc trên 25 độ, tầng dày trên 100 cm và lượng mưa dưới 2.000 mm/năm có nguy cơ trượt cao hơn. Địa chất thuộc hệ tầng Đơn Dương (Creta Thượng) và loại đất xám cũng là các yếu tố quan trọng.

  3. Ảnh hưởng của thảm thực vật: Chỉ số NDVI trong khoảng từ -0,039 đến 0,096 cho thấy mức độ che phủ thực vật thấp, làm giảm khả năng giữ đất và tăng nguy cơ trượt lở. Các vùng trượt ít chịu ảnh hưởng mạnh từ loại đất và thảm thực vật so với các nhân tố địa hình và địa chất.

  4. So sánh với thực địa và nghiên cứu khác: Kết quả mô hình dự báo phù hợp với các điểm trượt lở đã được khảo sát thực địa và tương đồng với các nghiên cứu trước đây tại các khu vực miền núi Việt Nam và quốc tế, khẳng định tính chính xác và khả năng ứng dụng của phương pháp GIS và viễn thám trong dự báo trượt lở đất.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến trượt lở đất tại Lâm Đồng là sự kết hợp giữa địa hình dốc, tầng đất dày và lượng mưa lớn, làm tăng áp lực nước và giảm sức kháng cắt của đất đá. Đặc biệt, các vùng có cấu trúc địa chất bị phá hủy do đứt gãy kiến tạo tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát sinh trượt lở. Việc sử dụng chỉ số LHI kết hợp trọng số bằng chứng cho phép đánh giá chính xác mức độ ảnh hưởng của từng nhân tố, từ đó phân vùng nguy cơ trượt lở một cách hiệu quả.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tỷ lệ điểm trượt theo từng nhân tố như địa chất, độ dốc, lượng mưa và NDVI, cũng như bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở theo đơn vị hành chính, giúp trực quan hóa kết quả và hỗ trợ công tác quản lý.

So với các nghiên cứu trước, phương pháp này có ưu điểm là tích hợp đa nguồn dữ liệu, sử dụng công nghệ GIS và viễn thám hiện đại, phù hợp với điều kiện địa phương và có thể áp dụng mở rộng cho các vùng miền núi khác.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường phủ xanh và bảo vệ rừng: Thực hiện các chương trình trồng cây phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhằm tăng cường hệ thống rễ cây giữ đất, giảm thiểu xói mòn và nguy cơ trượt lở. Mục tiêu giảm diện tích đất trống đồi trọc khoảng 10% trong vòng 3 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Lâm Đồng chủ trì.

  2. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm trượt lở đất: Lắp đặt các thiết bị đo đạc địa chất và khí tượng kết hợp GIS để theo dõi biến động địa hình và lượng mưa, cảnh báo kịp thời cho người dân tại các vùng nguy cơ cao. Thời gian triển khai trong 2 năm, phối hợp giữa Sở Tài nguyên và Môi trường và các địa phương.

  3. Quy hoạch sử dụng đất hợp lý: Hạn chế xây dựng và canh tác trên các khu vực có độ dốc lớn và nguy cơ trượt lở cao, ưu tiên phát triển các vùng đất bằng phẳng và có độ dốc thấp. Áp dụng quy hoạch trong vòng 5 năm, do Ban Quản lý Đô thị và Sở Xây dựng thực hiện.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về phòng chống trượt lở đất cho người dân, đặc biệt là các hộ dân sống tại vùng nguy cơ cao, nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Thực hiện liên tục hàng năm, do các tổ chức chính quyền địa phương và các tổ chức phi chính phủ phối hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các kế hoạch phòng chống thiên tai, quy hoạch phát triển bền vững và quản lý tài nguyên thiên nhiên tại các vùng đồi núi.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành địa chất, môi trường, GIS và viễn thám: Tham khảo phương pháp luận, mô hình phân tích và ứng dụng công nghệ hiện đại trong nghiên cứu trượt lở đất.

  3. Cơ quan quản lý tài nguyên và môi trường địa phương: Áp dụng bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở để giám sát, cảnh báo và triển khai các biện pháp phòng chống phù hợp.

  4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về nguy cơ trượt lở đất, tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

  1. GIS và Viễn thám có vai trò gì trong dự báo trượt lở đất?
    GIS giúp tích hợp và phân tích các lớp dữ liệu địa lý, trong khi Viễn thám cung cấp ảnh vệ tinh đa phổ để đánh giá thảm thực vật và địa hình. Kết hợp hai công nghệ này cho phép xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở chính xác và kịp thời.

  2. Những nhân tố nào ảnh hưởng mạnh nhất đến trượt lở đất tại Lâm Đồng?
    Độ dốc, tầng dày đất và lượng mưa là các nhân tố chính. Đặc biệt, các khu vực có độ dốc trên 25 độ và lượng mưa trung bình dưới 2.000 mm/năm có nguy cơ trượt lở cao hơn.

  3. Chỉ số LHI được tính toán như thế nào?
    LHI được xây dựng dựa trên trọng số bằng chứng, kết hợp dữ liệu trượt lở trong quá khứ và các nhân tố ảnh hưởng để đánh giá xác suất xảy ra trượt lở tại từng vị trí trên bản đồ.

  4. Phương pháp nghiên cứu có thể áp dụng cho các khu vực khác không?
    Có, phương pháp sử dụng GIS và Viễn thám kết hợp trọng số bằng chứng có thể áp dụng cho các vùng đồi núi khác có điều kiện tương tự để dự báo nguy cơ trượt lở đất.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu nguy cơ trượt lở đất dựa trên kết quả nghiên cứu?
    Các giải pháp bao gồm phủ xanh đất trống, xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, quy hoạch sử dụng đất hợp lý và nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng chống trượt lở đất.

Kết luận

  • Ứng dụng GIS và Viễn thám kết hợp trọng số bằng chứng đã thành công trong việc phân tích và dự báo các khu vực có nguy cơ trượt lở đất tại tỉnh Lâm Đồng.
  • Các nhân tố ảnh hưởng chính gồm độ dốc, tầng dày đất và lượng mưa, trong khi thảm thực vật và loại đất có ảnh hưởng tương đối thấp hơn.
  • Bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất được xây dựng chi tiết theo đơn vị hành chính, hỗ trợ công tác quản lý và phòng chống thiên tai.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm giảm thiểu thiệt hại do trượt lở đất, bao gồm phủ xanh, cảnh báo sớm, quy hoạch và tuyên truyền.
  • Nghiên cứu mở ra hướng tiếp cận mới cho các nghiên cứu tương lai và ứng dụng thực tiễn trong quản lý rủi ro thiên tai tại các vùng đồi núi Việt Nam.

Để tiếp tục phát triển, cần triển khai các giải pháp đề xuất, mở rộng nghiên cứu sang các khu vực khác và cập nhật dữ liệu liên tục nhằm nâng cao độ chính xác của mô hình dự báo. Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng kết quả này để nâng cao hiệu quả phòng chống trượt lở đất.