Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Địa lí: Xây dựng mô hình tích hợp viễn thám và GIS xác định nguy cơ tai biến lũ quét lưu vực sông năng, tỉnh Bắc Kạn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> ---------<br /> <br /> LÊ NHƯ NGÀ<br /> <br /> XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ GIS<br /> XÁC ĐỊNH NGUY CƠ TAI BIẾN LŨ QUÉT<br /> LƯU VỰC SÔNG NĂNG, TỈNH BẮC KẠN<br /> <br /> Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý<br /> Mã số: 62 44 76 01<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÍ<br /> <br /> Hà Nội, 2016<br /> i<br /> <br /> Luận án được hoàn thành tại Khoa Địa lý - Trường đại học Khoa<br /> học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thạch<br /> 2. PGS.TS. Lã Văn Chú<br /> Phản biện 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> ..............................<br /> Phản biện 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> ..............................<br /> Phản biện 3: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> ..............................<br /> Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia<br /> chấm luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> . . . . . . . . vào hồi<br /> giờ<br /> ngày<br /> tháng<br /> năm<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại:<br /> - Thư viện Quốc gia Việt Nam<br /> - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Lũ quét là thiên tai nguy hiểm chết người nhất [72]. Lũ quét ở<br /> nước ta ngày càng gia tăng cả về tần suất xuất hiện và tính cực đoan,<br /> xảy ra hằng năm ở vùng núi, thượng nguồn, ở các lưu vực nhỏ và vừa,<br /> nơi thiếu nhiều dữ liệu và nghiên cứu [9, 35]. Sông Năng là lưu vực<br /> nhỏ, đồi núi và thường xuyên xảy ra lũ quét gây thiệt hại lớn về người<br /> và của [10-20]. Hiện tại, độ tin cậy của dự báo, mô phỏng lũ quét vẫn<br /> chưa cao vì tính chất quá phức tạp của lũ quét. Việc nâng cao chất<br /> lượng dữ liệu đầu vào, xây dựng và áp dụng các công cụ, mô hình mới<br /> được ưu tiên [69]. Các mô hình định lượng thủy văn, thủy lực có độ<br /> tin cậy cao nhưng đòi hỏi nhiều số liệu chi tiết và khó áp dụng cho<br /> vùng đồi núi. Nước ta hiện nay, phương pháp phân tích đa biến được<br /> áp dụng phổ biến vì đơn giản nhưng mang nhiều định tính và loại bỏ<br /> tính chất động của lũ quét. Một mô hình định lượng nhờ sự tích hợp<br /> và kế thừa những ưu điểm của GIS, viễn thám và thủy văn sẽ cho phép<br /> mô phỏng được nguy cơ lũ quét chi tiết hơn và tin cậy hơn cho vùng<br /> núi cao và thiếu nhiều số liệu là khả thi và cần thiết.<br /> Từ yêu cầu thực tiễn đó luận án chọn đề tài nghiên cứu “Xây<br /> dựng mô hình tích hợp viễn thám và GIS xác định nguy cơ lũ quét lưu<br /> vực sông Năng, Bắc Kạn”.<br /> 2. Mục đích và nhiệm vụ<br /> a) Mục đích: Xây dựng mô hình có khả năng xác định nguy cơ lũ<br /> quét cho lưu vực sông vừa/nhỏ, vùng đồi núi, địa hình dốc, phức tạp,<br /> thiếu nhiều tài liệu hỗ trợ; Áp dụng mô hình để xác định được nguy cơ<br /> lũ quét cho lưu vực sông Năng, Bắc Kạn.<br /> b) Nhiệm vụ: Làm rõ khái niệm, nguyên nhân hình thành và phân<br /> loại lũ quét; Nghiên cứu các công trình khoa học trong và ngoài nước<br /> về lũ quét, từ đó đánh giá những hạn chế của các phương pháp, mô<br /> hình nghiên cứu đã có; đề xuất hướng nghiên cứu của luận án; Đánh<br /> giá, xác định các công cụ GIS, viễn thám và thủy văn áp dụng cho<br /> nghiên cứu lũ quét; Xây dựng mô hình xác định nguy cơ lũ quét; Ứng<br /> dụng mô hình để tính toán và xác định nguy cơ lũ quét cho lưu vực<br /> sông Năng, Bắc Kạn.<br /> <br /> 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> a) Đối tượng nghiên cứu: Lũ quét và các nhân tố gây ra lũ quét.<br /> Tập trung vào một loại lũ quét điển hình ở nước ta - đó là lũ quét sườn<br /> dốc và nghẽn dòng tự nhiên do mưa lớn.<br /> b) Phạm vi nghiên cứu: Các lưu vực sông vừa/nhỏ, vùng đồi núi.<br /> Áp dụng cho lưu vực sông Năng, tỉnh Bắc Kạn.<br /> 4. Đóng góp mới của luận án<br /> - Đưa ra mô hình phân bố xác định nguy cơ lũ quét định tính bán<br /> định lượng trên cơ sở phân tích diễn biến đặc trưng thủy văn dưới sự<br /> hỗ trợ của GIS và viễn thám.<br /> - Lượng hóa được mối quan hệ giữa lũ quét với các điều kiện tự<br /> nhiên, khí tượng - thủy văn lưu vực sông Năng, tỉnh Bắc Kạn.<br /> - Trên cơ sở phương pháp, mô hình lũ quét mới đã xây dựng<br /> được các bản đồ mới về nguy cơ lũ quét cho lưu vực sông Năng, tỉnh<br /> Bắc Kạn.<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án<br /> a) Ý nghĩa khoa học:<br /> - Nghiên cứu này chứng minh được việc tích hợp GIS, viễn thám<br /> để xác định nguy cơ lũ quét cho lưu vực nhỏ vùng đồi núi, địa hình<br /> phức tạp, thiếu tài liệu hỗ trợ là có cơ sở khoa học, phù hợp, khả thi và<br /> cải thiện được chất lượng kết quả.<br /> - Củng cố thêm vai trò quan trọng của viễn thám trong xây dựng<br /> dữ liệu lớp phủ và NDVI trong bài toán lũ quét; Khẳng định được vai<br /> trò quan trọng và tính hiệu quả cao của GIS trong mô hình hóa bài<br /> toán thủy văn và lũ quét.<br /> b) Ý nghĩa thực tiễn:<br /> - Cơ sở khoa học về lũ quét, mô hình lũ quét, kết quả mô phỏng<br /> lũ quét của luận án là tài liệu tin cậy để tham khảo và có thể được áp<br /> dụng cho vùng nghiên cứu khác;<br /> - Kết quả mô phỏng nguy cơ lũ quét là tài liệu tin cậy và có giá trị<br /> giúp cho quy hoạch, phân vùng kinh tế - xã hội, quản lý và giảm nhẹ<br /> thiên tai lưu vực sông Năng, tỉnh Bắc Kạn.<br /> <br /> 6. Phương pháp nghiên cứu<br /> ·<br /> ·<br /> ·<br /> ·<br /> <br /> Cơ sở khoa học và đặc trưng lũ quét, thủy văn;<br /> Các công cụ của GIS trong thủy văn, lũ quét;<br /> Các công cụ của Viễn thám trong thủy văn, lũ quét;<br /> Các ưu điểm và hạn chế của phương pháp nghiên cứu<br /> lũ quét hiện tại.<br /> <br /> Xây dựng mô hình<br /> Mô hình ý tưởng<br /> xác định nguy cơ<br /> lũ quét<br /> <br /> Dữ liệu:<br /> - mưa<br /> - sdđ/lớp phủ<br /> - NDVI<br /> - đất<br /> - độ dốc<br /> - lũ quét lịch sử<br /> <br /> Lập trình<br /> Phần mềm (mô hình<br /> vật lý) xác định nguy<br /> cơ lũ quét<br /> <br /> Mô phỏng nguy cơ<br /> lũ quét<br /> <br /> Phân tích tương quan lũ<br /> quét với các nhân tố<br /> <br /> Nguy cơ lũ quét<br /> lưu vực sông Năng<br /> <br /> Hình 1-1. Quy trình tổng quát nghiên cứu của luận án<br /> 7. Cấu trúc luận án<br /> Luận án bao gồm 199 trang A4, gồm: mở đầu, 4 chương nội<br /> dung, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục. Trong đó, Chương<br /> 1 - Tổng quan về vấn đề nghiên cứu (31 trang); Chương 2 - Mô hình<br /> xác định nguy cơ lũ quét (27 trang); Chương 3 - Đặc điểm lũ quét và<br /> các nhân tố hình thành lũ quét lưu vực sông Năng, Bắc Kạn (32<br /> trang); Chương 4 - Tính toán, xác định nguy cơ lũ quét lưu vực sông<br /> Năng, tỉnh Bắc Kạn (37 trang).<br /> Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.<br /> 1.1. Khái niệm lũ quét<br /> Khái niệm lũ quét chưa hoàn toàn thống nhất. Dựa trên phạm vi<br /> và đối tượng nghiên cứu, luận án sử dụng khái niệm: “Lũ quét là<br /> những trận lũ lớn, xảy ra bất ngờ, tồn tại trong một thời gian ngắn, có<br /> dòng chảy xiết, có hàm lượng chất rắn cao và có sức tàn phá lớn hơn<br /> nhiều mức lũ bình thường và thường xảy ra ở thượng nguồn khe, suối,<br /> sông và trên những lưu vực tương đối nhỏ nơi có tổ hợp các yếu tố bất<br /> lợi của điều kiện bề mặt và địa hình”.<br /> <br />