XÂY DỰNG WEBSITE QUẢN LÝ THÔNG TIN TAI BIẾN ĐỊA CHẤT

XÂY DỰNG TRANG WEB ĐÁNH GIÁ VÀ QUẢN LÝ
TAI BIẾN ĐỊA CHẤT HIỆN ĐẠI

TRƯƠNG XUÂN LUẬN, NGÔ HÙNG LONG, TRƯƠNG XUÂN QUANG

Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội

Tóm tắt: Tai biến địa chất hiện đại đã đang gây ra những tác hại rất to lớn về người và của cho bất kỳ quốc gia nào trên thế giới. Bài báo đề cập đến kết quả ứng dụng phương pháp hiện đại trong đánh giá và quản lý những tai biến địa chất hiện đại bằng Website được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình PHP, Java Script, với cơ sở dữ liệu MySQL, đồng thời đưa ra những dẫn liệu cho một số vùng nghiên cứu cụ thể.

I. MỞ ĐẦU

Các diễn biến ngày càng phức tạp của các loại hình tai biến địa chất đòi hỏi phải có những thông tin nhanh chóng, thống nhất trên cả nước, trong khu vực và tiến tới trên toàn thế giới. Trước tình hình đó, việc xây dựng một trang web nhằm đánh giá, quản lý, cảnh báo, trợ giúp chúng ta đưa ra quyết định đối phó với các tai biến địa chất là yêu cầu cấp bách.

Với sự phát triển của công nghệ web 2.0 kèm theo một loạt các tiện ích đã thúc đẩy mạnh hơn quá trình thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của cuộc sống cũng như nghiên cứu ứng dụng, triển khai. Web có lợi thế hơn mọi phương thức truyền tải thông tin khác như điện thoại, fax, đường truyền dữ liệu. Các lợi thế được thể hiện ở khả năng truyền thông tin hình ảnh, âm thanh, bản đồ, cũng như khả năng quảng bá, có thể truy cập đồng thời bằng hàng ngàn máy khách. Sự phát triển mạnh phần cứng máy tính, tiện ích trong lập trình và các công nghệ mới như viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) đã cung cấp một khả năng mới trong nghiên cứu và phân tích, đánh giá, dự báo và phòng ngừa nhanh chóng, có hiệu quả về tai biến địa chất.

Do tính cấp thiết và tầm quan trọng của công tác nghiên cứu tai biến địa chất, hàng năm tổ chức quốc tế nghiên cứu tai biến thiên nhiên thuộc Liên hiệp quốc thường tổ chức các hội thảo khoa học quốc tế và có những tập san, tuyển tập chuyên đề về tai biến thiên nhiên, đặc biệt là việc áp dụng công nghệ mới. Các tác giả có các công trình được đánh giá cao là: Einstein (1988), Ketrilz (1992), Innocenti (1992), Montgomery D.R và Dietrich Carrara W.E. et al, (1994); Jade và Sarkar, (1993); Chung and Fabbri (2001), v.v.

Đáng kể đến là các mô hình nghiên cứu trượt lở điển hình của trường ITC (Mehico), trên cơ sở mã nguồn của phần mềm ILWIS, được thể hiện bằng mô hình GISSIZ, xây dựng trên quan điểm tiếp cận địa lý - địa mạo; mô hình SINMAP lại được xây dựng theo quan điểm địa chất công trình…

II. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

1. Mục tiêu chính của trang web

Mục tiêu chính của trang web được xây dựng với những mục đích chính sau:

+ Truyền bá các thông tin về tai biến địa chất

+ Quản lý số liệu quan trắc và thông tin ảnh hưởng tới việc xảy ra tai biến như: địa hình, độ dốc; cấu tạo đá gốc, đặc tính trầm tích bở rời và lớp thổ nhưỡng; lượng mưa; thảm thực vật; mạng thuỷ văn; các hoạt động nhân sinh, v.v..

+ Dễ dàng tra cứu, cập nhật thông tin, đặc biệt theo từng vùng với mức độ nhảy cảm khác nhau.

+ Tính toán khả năng xảy ra tai biến cho từng vùng chủ yếu theo các mô hình đã có (GISSIZ, SINMAP, …) và đưa ra kết quả cảnh báo trên nền bản đồ ảnh vệ tinh Google, Yahoo, hoặc của Microsoft.

2. Phương pháp luận

Trang web được xây dựng trên công nghệ Web 2.0 với ngôn ngữ lập trình PHP, Java Script, cơ sở dữ liệu là MySQL.

Các phương pháp chính để đánh giá, phân tích tai biến địa chất bao gồm viễn thám, GIS, một số phương pháp toán đại diện là phương pháp hệ số tin cậy (Certainty Factor - CF) [6].

3. Các bước tiến hành

Theo sơ đồ 1, các bước thực hiện dự báo tai biến địa chất nói chung, ví dụ cho nghiên cứu trượt lở đất đá nói riêng, bao gồm 6 bước (Hình 1):

1. Phân tích, xác định sự phân bố của các loại hình tai biến địa chất ở khu vực nghiên cứu;

2. Khảo sát, phân tích thực địa, xác định các nguyên nhân, nghiên cứu đối sánh… để phát hiện các yếu tố chỉ thị;

3. Xây dựng cơ sở dữ liệu, như:

3.1. Xây dựng các lớp thông tin cơ bản có liên quan tới tai biến địa chất: đặc tính đá gốc, trầm tích bở rời - thổ nhưỡng; đứt gãy, uốn nếp; mạng lưới thuỷ văn; lớp phủ thực vật; tần số lượng mưa; địa hình; các hoạt động nhân sinh.

3.2. Xây dựng các lớp thông tin qua xử lý như: mật độ đứt gãy, vùng ảnh hưởng đứt gẫy; mật độ mạng lưới thuỷ văn; phân tầng độ cao, độ dốc, hướng dốc; phân vùng đất yếu; vùng ảnh hưởng của sông suối cấp 1, cấp 2…

4. Phân tích, xử lý các chức năng GIS, như hỏi đáp, tìm kiếm; phân tích không gian (thuộc tính và đo đạc, chồng xếp các lớp thông tin, địa hình, nội suy [2], nối tiếp, đo sự gần kề, mạng và dòng v.v.). Cơ bản nhất là tìm ra được những phương pháp phù hợp, định các trọng số chính xác để phân loại hệ số theo thang nhạy cảm để xây dựng bản đồ nhạy cảm cho từng lớp thông tin [1].

5. Tích hợp thông tin của nhiều lớp nhạy cảm tạo bản đồ tổng hợp, phân loại lại để thống nhất hoá theo thang nhạy cảm chung. Thống kê một không gian phân bố để dự báo, lập báo cáo tổng hợp.

Các tư liệu để xây dựng cơ sở dữ liệu có thể thu thập bằng nhiều nguồn, từ các bản đồ đã có ở nhiều tỷ lệ và nhiều dạng khác nhau; các tài liệu thu thập thực địa (quan trắc, đo đạc, chụp ảnh số v.v.), trong đó, dữ liệu viễn thám (ảnh vệ tinh và ảnh máy bay) sẽ cung cấp những thông tin khách quan, chính xác và rất cập nhật.

Sơ đồ trang web đánh giá, quản lý tai biến địa chất được thể hiện ở Hình 2.

Dựa trên mục tiêu đã đưa ra cùng với các chức năng là đánh giá, quản lý các tai biến địa chất hiện đại, trang Web được xây dựng gồm các mođul chính sau:

+ Mođul quản trị nội dung: đưa các thông tin về tai biến.

+ Mođul quản lý số liệu: quản lý số liệu đã qua xử lý, chuẩn hoá cho phù hợp với mô hình tính toán.

+ Mođul tính toán: tính toán dựa trên các mô hình đã nghiên cứu

+ Mođul xuất kết quả: chồng kết quả với bản đồ để đưa ra bản đồ chuyên đề cảnh báo nguy cơ trượt lở.

III. KẾT QUẢ XÂY DỰNG TRANG WEB QUẢN LÝ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT

Trang Web được xây dựng với các mođul đã nêu. Một số giao diện màn hình được dẫn ra ở các Hình 3, 4.1, 4.2, 5 và 6. Trong khuôn khổ bài báo, chúng tôi chỉ đưa ra mô hình đánh giá, quản lý loại tai biến thường xảy ra nhất là “trượt lở”. Việc cập nhật các loại tai biến khác, như lũ quét, lũ bùn, lũ ống; sự bồi tụ lắng đọng v.v., xin được đưa ra ở những bài báo sau.

Mođul quản lý số liệu cho phép cập nhật các dữ liệu theo dạng thông tin đi kèm với một điểm nghiên cứu. Đồng thời cũng cập nhật dữ liệu dạng vùng (tập hợp các điểm) để thể hiện yếu tố vùng lên bản đồ.

IV. KẾT LUẬN

Trang Web xây dựng đã đáp ứng tốt yêu cầu đặt ra, khá thân thiện với người sử dụng. Đây là trang Web mở, tạo điều kiện tốt cho người sử dụng tham khảo tự can thiệp để phù hợp với yêu cầu thực tế của mình.

Các tác giả bài báo sẽ không ngừng nghiên cứu nâng cấp trang Web và hy vọng được cộng tác với tất cả các nhà khoa học quan tâm, để ngoài việc không ngừng nâng cao chất lượng trang Web, còn làm phong phú thêm dữ liệu rất đa dạng và nhậy cảm của đối tượng nghiên cứu. Chúng tôi rất mong muốn các cơ quan chức năng cho phép trang Web được phép đi vào hoạt động chính thức.

Bài báo được sự tài trợ của đề tài Nghiên cứu cơ bản mã số 7.158.06.

VĂN LIỆU

1. Aronoff S., 1989. Geographical Information Systems: A management perspective. WDL Publ., Ottawa, pp.189-247.

2. Cutter S.L, 1996. Vulnerability to environmental hazards. Progress in Human Geography, 20 : 529-539.

3. Hội Địa chất công trình và môi trường Việt Nam, 2005. Tuyển tập công trình khoa học. Nxb Xây dựng.

4. Lômtađze V.Đ., 1982. Địa chất động lực công trình. Nxb Đại học & Trung học chuyên nghiệp.

5. Trương Xuân Luận, 2001. Nghiên cứu phát triển một số phần mềm cho đào tạo, ứng dụng giải các bài toán địa chất, môi trường địa chất. Báo cáo kết quả NCKH đề tài cấp Bộ.

6. Trương Xuân Luận, 2001. Xây dựng phương pháp hợp lý để phân tích tổ hợp dữ liệu không gian và thuộc tính trong địa chất, môi trường địa chất. Báo cáo kết quả ĐT NCKH cơ bản.

7. Trương Xuân Luận, 2002, 2007. Địa thống kê và toán tin ứng dụng. Giáo trình sau đại học và NCS ngành Khoáng sản và Thăm dò khoáng sản. Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.

8. Trương Xuân Luận, 2003. Hệ thông tin địa lý. Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.

9. Trương Xuân Luận, 2003. Nghiên cứu, sử dụng dữ liệu viễn thám và công nghệ hệ thông tin địa lý, tin học đi kèm trong nghiên cứu đánh giá những biến động về môi trường địa chất hiện đại và đề xuất giải pháp khắc phục. KQ NCKH đề tài cấp Bộ.

10. Trương Xuân Luận, Nhữ Việt Hà, Trương Xuân Quang, 2006. GIS, RS and mathematical models in combination to study landside: A case study of the Bo river catchments in Thua Thien Hue province of Central Vietnam. Proc. of Intern. Symp. on GIS-IDEAS.

11. Một số trang Web: http://rsc.gov.vn; http://www.monre.gov.vn; http://www.vista.gov.vn.; http://ciren.gov.vn; http://atlas.pdc.org; http://www.Esri.com http://www.gisdevelopment.net/aars/acrs/1999/ts14/ts14106; http://www.gis.com; http://www.geosoftvn.com