Công nghệ viễn thám nhận dạng sạt lở đất đá ở miền núi: Giải bài toán hỗ trợ công tác cứu nạn

Chất lượng ảnh viễn thám có độ chính xác trên 80%

Nhằm giải bài toán trong việc phân vùng, dự báo thiên tai, cảnh báo nguy cơ sạt lở đất đá, hay còn gọi là trượt lở đất đá ở vùng núi, mới đây, công nghệ viễn thám được các nhà khoa học Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản (Bộ Tài nguyên và Môi trường) ứng dụng thành công.

Mới đây, các nhà khoa học của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ứng dụng thành công việc phân tích ảnh viễn thám trong đánh giá hiện trạng sạt lở đất đá ở vùng miền núi.

TS Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm Viễn thám và Tai biến địa chất (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản) cho hay: Phân tích ảnh viễn thám cho phép nhận dạng các khối trượt và các yếu tố chính phát sinh trượt lở đất đá. Đó là các yếu tố cấu trúc địa chất, đới phá hủy kiến tạo, thảm phủ thực vật và những biến động của lớp thảm phủ thực vật…

Vẫn theo các chuyên gia, những năm gần đây, các loại hình thiên tai này xảy ra với tần suất và cường độ ngày càng tăng, gây ra những thiệt hại nghiêm trọng, điển hình ở các tỉnh miền núi như, Sơn La, Lai Châu, Điện Biên, Yên Bái, Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Thanh Hóa, Nghệ An...

Trong khi đó trên thế giới, việc nghiên cứu tai biến địa chất được đầu tư rất sớm, nhiều phương pháp khoa học tiên tiến đã được áp dụng vào công tác dự báo nguy cơ thảm họa trượt lở đất đá. Theo đó, phân tích ảnh viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) đang được xem là một trong những hệ phương pháp có hiệu quả cao trong lĩnh vực nghiên cứu tai biến địa chất, bảo vệ môi trường.

Ở Việt Nam, vấn đề này mới chỉ được chú trọng khoảng 15 năm gần đây khi thảm họa thiên tai xảy ra thường xuyên hơn. Các nghiên cứu về trượt lở đất đá ở Việt Nam mới chỉ áp dụng trên diện rộng, tỷ lệ nhỏ, chủ yếu phân vùng dự báo định tính, còn rất thiếu các công trình điều tra đủ chi tiết để hỗ trợ hiệu quả hơn công tác quy hoạch, cảnh báo nguy cơ và chỉ đạo điều hành phòng chống thiên tai, giảm nhẹ thiệt hại trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Theo TS. Khánh, với công nghệ viễn thám, các thông tin được chiết xuất từ ảnh viễn thám chủ yếu thông qua các dấu hiệu ảnh: dấu hiệu trực tiếp như tôn ảnh, màu sắc ảnh, hoa văn ảnh, kiến trúc ảnh, hình dạng đối tượng ảnh... và gián tiếp như những yếu tố lớp phủ, địa hình, địa mạo, thành phần vật chất trên bề mặt địa hình....

Trên cơ sở đó, các nhà khoa học thành lập được các sơ đồ giải đoán các khối trượt và các yếu tố thành phần. Các sơ đồ kết quả giải đoán các khối trượt và các yếu tố thành phần sẽ được sử dụng làm các dữ liệu đầu vào rất quan trọng cho công tác đánh giá, phân vùng dự báo và thành lập bản đồ phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá trong các bước tiếp theo.

Tại những vùng điều tra có thể sử dụng được nhiều tư liệu ảnh viễn thám đa thời kỳ có độ phân giải cao, công tác kiểm chứng thực địa các khối trượt giải đoán từ ảnh viễn thám đã xác định được tại những vị trí này đã xảy ra trượt lở đất đá với độ chính xác trên 80%.

“

Các cấp chính quyền địa phương và các nhà quy hoạch cần vào cuộc trong việc sử dụng bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất để thực hiện công tác di dời, sắp xếp dân cư, xây dựng các công trình,…. Xa hơn nữa, đối với công tác sau thiệt hại nếu có (tất nhiên không ai mong muốn điều này xảy ra), dữ liệu từ nguồn mở kết hợp với các bản đồ hiện có thì công tác lập hồ sơ và danh sách khu vực, thậm chí chính xác đến từng hộ dân đều có thể làm được nếu có sự phối hợp giữa các nhà khoa học và chính quyền địa phương.

TS. Trương Xuân Quang, Khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường

Tuy nhiên, công nghệ viễn thám vẫn có thể có sai số so với thực địa, bởi sự chênh lệch giữa thời gian thu nhận ảnh và thời gian kiểm chứng thực địa. Ngoài ra, còn do có nhiều điểm trượt xảy ra khá lâu, được xác định trên ảnh viễn thám, nhưng tại thời điểm khảo sát thực địa thì khối trượt đã ổn định hoặc dừng hoạt động, nên đã được phủ kín bởi các loại thảm phủ hoặc bị xóa mờ dấu vết bởi các hoạt động nhân sinh.

Vì vậy, để nâng tính chính xác trong đánh giá trượt lở đất đai, ngoài việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến như ảnh viễn thám, các nhà khoa học cho rằng, cần kiểm tra, đối sánh với các tài liệu khác hiện có và kiểm chứng thực địa.

Phương án để Công nghệ viễn thám - GIS phát huy hiệu quả trong phòng chống- giảm nhẹ thiên tai

Để công nghệ viễn thám – GIS phát huy hiệu quả nhiều hơn nữa trong lĩnh vực phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, Việt Nam cần có những bước đi thích hợp, cụ thể là:

Một là, xây dựng chiến lược chung để ứng rộng rãi công nghệ vũ trụ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý. Các vấn đề ứng dụng viễn thám cần được giải quyết từ cấp địa phương, quốc gia và rộng hơn là trên toàn thế giới.

Hai là, phát triển cơ sở hạ tầng và nguồn nhân lực quốc gia theo từng giai đoạn. Có thể thiết lập các cơ chế kết nối mạng và thúc đẩy nhận thức cộng đồng. Trao đổi, đào tạo chuyên môn thông qua các hội thảo, các chuyến khảo sát, đào tạo tại chỗ, các khóa đào tạo ngắn hạn và dài hạn ở nước ngoài.

Ba là, thực hiện các dự án nghiên cứu chung, các dự án ứng dụng thực tế để thúc đẩy nghiên cứu liên ngành thích hợp trong khu vực. Tham gia tích cực hơn nữa với các nước châu Á, các nước khác trong khu vực và quốc tế trong các hoạt động phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai.

Bốn là, cần có cách tiếp cận mục tiêu và định hướng tích hợp sử dụng khoa học không gian – viễn thám – hệ thống thông tin địa lý (SS-RS-GIS) để phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường, giảm nghèo và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân ở mọi cấp, từ địa phương đến quốc gia.

Xong, trước xu thế và kinh nghiệm ứng dụng viễn thám trên thế giới, Việt Nam cần tập trung nghiên cứu, làm chủ công nghệ, quy trình khai thác sử dụng ảnh vệ tinh cho các mục đích như thành lập, cập nhật bản đồ, xây dựng cơ sở dữ liệu địa hình và thông tin địa lý (GIS); hỗ trợ giải quyết các bài toán phân tích, chiết xuất thông tin chuyên đề phục vụ phòng chống và giảm nhẹ thiên tai. Ngoài ra, cần quan tâm tới hướng hợp tác quốc tế để trao đổi thông tin, dữ liệu, kinh nghiệm nhằm ứng dụng viễn thám hiệu quả hơn trong lĩnh vực phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai.

Tăng cường trồng rừng phòng hộ

Theo các chuyên gia của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, để phòng chống hiệu quả trượt lở đất đá, chúng ta cần cái nhìn tổng quan ở tầm vĩ mô: ngoài những giải pháp về công nghệ nhằm quản lý hệ thống phân tích, chúng ta cần tiến hành phủ xanh đồi núi trọc bằng việc trồng rừng phòng hộ, khôi phục rừng tự nhiên (không trồng rừng để khai thác); hạn chế xây dựng, quy hoạch dân cư tại những khu vực được đánh giá có nguy cơ cao, mật độ trượt lở xảy ra nhiều.

Đối với công tác cảnh báo nguy cơ trượt, lở đất đá, cần tiến hành hướng dẫn, tuyên truyền đối với người dân địa phương về ứng phó, giảm thiểu thiệt hại của trượt, lở đất đá khi có cảnh báo cũng như trong mỗi mùa mưa bão. Tiến hành lắp đặt các thiết bị cảnh báo sớm trượt, lở đất, lũ quét tại những lưu vực có nguy cơ cao, có khả năng ảnh hưởng trực tiếp đến người dân.

Ở Việt Nam, một số biện pháp sau có thể áp dụng tại các khu vực miền núi Việt Nam để bố trí các điểm dân cư tránh vùng nguy hiểm như: Di chuyển nhỏ lẻ các hộ gia đình xen kẽ vào trong các cụm dân cư an toàn, đã sinh sống ổn định. Phương pháp này ít phải đầu tư thêm cơ sở hạ tầng cho cụm dân cư, có thể tận dụng được những vùng có diện tích hạn chế để tái bố trí dân cư. Tuy nhiên, chính quyền địa phương cần hỗ trợ sinh kế cho người dân mới chuyển đến.