MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Xã Huổi Lèng là một xã nghèo, đặc biệt khó khăn tại huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên thường xuyên xảy ra sạt lở đất .Thời gian vừa qua mưa lũ kéo dài gây ngập lụt, sạt lở đất đá làm thiệt hại người và tiền của nhà nước và nhân dân. Cụ thể, tại khu vực xã Huổi Lèng thuộc huyện Mường Chà, tối 27/6, mưa lũ đã cuốn trôi, vùi lấp gần 20 ha lúa mùa và người và con trâu, lợn gà. Tại bản Huổi Toóng 2, xã Huổi Lèng, sạt lở đất nghiêm trọng xuống Km119 Quốc lộ 12, đoạn qua địa phận bản Huổi Toóng 2, xã Huổi Lèng và đây là một trong những xã có trận sạt lở đất lớn nhất từ trước đến nay.
Hiện nay, chưa có các hình thức quản lý và di dời người dân ra khỏi nơi sạt lở cũng như chưa thống kê đầy đủ được khu vực nào thường xuyên xảy ra sạt lở. Người dân vẫn sinh sống trong khu vực nguy hiểm. Để xác định chính xác và quản lý các khu vực sạt lở đất thuộc xã Huổi Lèng, huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên thì việc sử hệ công nghệ GIS để hỗ trợ công tác quản lý khu vực sạt lở là một việc cấp thiết. Xuất phát từ vấn đề nêu trên và để có thể bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học em đã tiến hành lựa chọn đề tài: "Ứng dụng GIS trong công tác quản lý các khu vực sạt lở đất thuộc xã Huổi Lèng, huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên”.
Mục tiêu đề tài 1. Mục tiêu tổng quát - Ứng dụng GIS trong công tác quản lý các khu vực sạt lở đất thuộc xã Huổi Lèng, huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên. Mục tiêu cụ thể + Điều tra điều kiện kinh tế - xã hội xã Huổi Lèng, huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên. + Xác định nguyên nhân sạt lở đất tại khu vực nghiên cứu.
+ Thực trạng sạt lở đất tại khu vực xã Huổi Lèng. + Xây dựng bản đồ sạt lở đất thuộc khu vực xã Huổi Lèng. + Xây dựng cơ sở dữ liệu: Thông tin về khu vực sạt lở, các yếu tố dẫn đến sạt lở,thống kê thiệt hại tại khu vực sạt lở. + Đề xuất các giải pháp để quản lý khu vực sạt lở đất.
h 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Khái niệm sạt lở đất và nguyên nhân sạt lở đất 2. Khái niệm sạt lở đất Sạt lở đất là hiện tượng đất, bùn và đá chuyển động rất nhanh từ trên sườn dốc, mái dốc xuống và các vết nứt ăn sâu vào đất liền gây mất ổn định công trình, vùi lấp người và tài sản, phá hoại diện tích canh tác và môi trường sống, có thể dẫn tới những thảm hoạ lớn cho con người và xã hội. Nguyên nhân sạt lở đất - Sạt lở đất là do kết quả của những chấn động tự nhiên của trái đất, làm mất sự liên kết của đất và đá trên sườn đồi núi.
- Sạt lở đất do rừng bị tàn phá không có sự che trắng mới khi có mưa rất to hoặc bão lớn. - Sạt lở đất là do tải trọng lớn trên sườn dốc (như các công trình xây dựng nhà ở và đường giao thông ). Các yếu tố dẫn đến sạt lở Xã Huổi Lèng có địa hình chủ yếu là đồi núi, dốc, nghiêng dần theo hướng bắc xuống nam. Do ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo nên địa hình bị chia cắt mạnh, cấu trúc núi cao là phổ biến chiếm phần lớn là diện tích đất tự nhiên của xã, xen kẽ là những thung lũng hẹp và đồi nhỏ nhưng chủ yếu sẽ chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: - Địa chất, Địa mạo - Khí hậu, thủy văn - Thực vật - Con người.
Tổng quan về GIS 2. Một số khái niệm về GIS - GIS là một Hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệu gồm những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống máy tính. Hệ thống thông tin địa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp và phân tích đặc biệt. - GIS là một kỹ thuật quản lý các thông tin dựa vào máy vi tính được sử dụng bởi con người vào mục đích lưu trữ, quản lý và xử lý các số liệu thuộc địa lý hoặc không gian nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau.
- Ngoài ra còn có một số định nghĩa sau: Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con: Dữ liệu vào, quản trị dữ liệu, phân tích dữ liệu và dữ liệu ra. Định nghĩa theo khối công cụ: GIS là tập hợp phức tạp của các thuật toán. Định nghĩa theo mô hình dữ liệu: GIS gồm các cấu trúc dữ liệu được sử dụng trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và Vecter). Định nghĩa về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân tích và trình bày các thông tin không gian và thông tin phi không gian, công nghệ GIS có thể nói là tập hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm sử dụng và lưu trữ các đối tượng.
Định nghĩa theo sự trợ giúp và ra quyết định: GIS có thể coi là một hệ thống trợ giúp việc ra quyết định, tích hợp các số liệu không gian trong một cơ chế thống nhất. Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý được thể hiện như sau h 5 GIS Người sử dụng Phần mềm + cơ sở dữ liệu Thế giới thực tế Hình 2.1: Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý 2. Các thành phần của GIS GIS gồm các thành phần: a. Trang thiết bị Là các phần vật lý của máy tính, bao gồm các thiết bị xử lý và thiết bị ngoại vi.
Thiết bị bao gồm máy vi tính, máy vẽ, máy in, bàn số hoá, thiết bị quét ảnh, các phương tiện lưu trữ số liệu… b. Phần mềm Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính, phần mềm sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng: Nhập và kiểm tra dữ liệu Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu Xuất dữ liệu Biến đổi dữ liệu Tương tác với người dùng c. Số liệu và dữ liệu địa lý Có 2 dạng số liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS là cơ sở dữ liệu thông tin không gian và thông tin thuộc tính. - Cơ sở dữ liệu không gian: Là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hoá theo một khuôn dạng nhất định mà máy tính hiểu được.
Hệ thống thông h 6 tin địa lý dùng cơ sở dữ liệu này để xuất ra các thiết bị ngoại vi khác như máy in, máy vẽ. Có 2 loại số liệu đó là số liệu Vector và số liệu Raster: + Số liệu Vector: Được trình bày dưới dạng điểm, đường và vùng, mỗi dạng có liên quan đến một số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. + Số liệu Raster: Được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật đều nhau, giá trị được ấn định cho mỗi ô sẽ chỉ định giá trị của thuộc tính. Số liệu của ảnh vệ tinh và số liệu của bản đồ được quét là số liệu Raster.
+ Cơ sở dữ liệu thuộc tính: Là những thông tin về tính chất, đặc điểm và các yếu tố nhận biết của đối tượng địa lý, bao gồm các biểu mẫu, các diễn giải về những đặc tính khối lượng hay bản chất cử các mối liên quan những thông tin bản đồ với vị trí đích thực của nó. Các thông tin thuộc tính được lưu trữ, quản lý và trình bày trong hệ thống thông tin địa lý dưới dạng số, các ký tự, ký hiệu hay biểu thức logic để mô tả các thuộc tính thuộc về các thông tin địa lý. Chuyên viên Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên phải có kiến thức về các số liệu đang sử dụng và thông thạo về việc chọn các công cụ GIS để thực hiện các chức năng phân tích - xử lý các số liệu. Chính sách và cách thức quản lý Đây là một trong những hợp phần quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Các khả năng của GIS GIS có các khả năng sau: a. Khả năng chồng lấp các bản đồ Việc chồng xếp các bản đồ trong kỹ thuật GIS là một khả năng ưu việt của GIS trong việc phân tích các số liệu thuộc không gian, để có thể xây dựng thành một bản đồ mới mang các đặc tính hoàn toàn khác với bản đồ trước đây. Dựa vào kỹ thuật chồng lấp các bản đồ mà ta có các phương pháp sau: cộng, trừ, nhân, chia, tính trung bình, hàm số mũ, che, tổ hợp.
Khả năng phân loại thuộc tính Một trong những điểm nổi bật trong tất cả các chương trình GIS trong việc phân tích các thuộc tính số liệu thuộc về không gian là khả năng của nó để phân loại các thuộc tính nổi bật của bản đồ. Nó là một quá trình nhằm chỉ ra một nhóm thuộc tính thuộc về một cấp nhóm nào đó. Một lớp bản đồ mới được tạo ra mang một giá trị mới mà nó được tạo thành dựa vào bản đồ trước đây. Việc phân loại bản đồ rất quan trọng vì nó cho ra các mẫu khác nhau.
Một trong những điểm quan trọng trong GIS là giúp để nhận biết được các mẫu đó. Đó là những vùng thích nghi cho việc phát triển đô thị hoặc nông nghiệp mà hầu hết được chuyển sang phát triển dân cư. Việc phân loại bản đồ có thể được thực hiện trên một hoặc nhiều bản đồ. Khả năng phân tích * Tìm kiếm Nếu dữ liệu được mã hóa trong hệ vector sử dụng cấu trúc lớp hoặc lớp phủ, thì dữ liệu được nhóm lại với nhau sao cho có thể tìm kiếm một lớp nào đó một cách dễ dàng.
Trong GIS phương pháp này khó khăn vì khi mỗi một thành phần có nhiều thuộc tính. Một hệ lớp đơn giản yêu cầu dữ liệu đối với mỗi lớp phải được phân lớp trước khi đưa vào.