Việt Nam nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới ẩm, lượng mưa lớn và có sự phân hóa theo mùa rõ rệt. Bên cạnh đó, với đặc điểm địa hình có tới ¾ diện tích là đồi núi nên hiện tượng trượt lở đất, xói mòn hay sụt lún đất thường xuyên xảy ra gây ảnh hưởng lớn đến môi trường tự nhiên và kinh tế-xã hội. Theo thống kê của viện Địa chất khoáng sản thì phần lớn các tỉnh miền núi phía Bắc và miền Trung Việt Nam đều chịu ảnh hưởng của hiện tượng biến động địa hình như trượt lở đất, nứt, sạt đất, ví dụ như các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Cạn, Quảng Ninh. Những hiện tượng tai biến lở đất ở Việt Nam thường xảy ra với quy mô nhỏ, riêng lẻ có thể không gây thiệt hại lớn nhưng tính tổng cộng số vụ trượt lở đất mỗi năm thì lại có thiệt hại rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với các loại tai biến khác như lũ lụt, hay động đất. Lở đất ở khu vực miền núi thường gây thiệt hại không những về tài sản mà còn cả về con người. Điển hình là vụ trượt lở được ghi lại vào ngày 13-9-2004 tại xã Phìn Ngan (Bát Xát) đã vùi lấp 4 nhà, giết chết 20 người. Hay là một vụ khác tại Khánh Hòa ngày 28/2/2006 đã có 9 người chết. Tháng 7/2008 tại TX Sơn La sạt lở đã gây ách tắc Quốc lộ 6 và 32 hộ dân phải di rời. Những biến động khu vực miền núi liên quan đến trượt lở, sụt lún, nứt đất thường xảy ra vào mùa mưa khi có lượng mưa nhiều, điều đó thì ai cũng đã rõ, tuy nhiên những yếu tố khác như lớp phủ bề mặt đặc biệt là lớp phủ thực vật thay đổi cũng là một nguyên nhân gây ra biến động.

Nguyên nhân biến động lớp phủ thực vật thường do các hoạt động phát triển kinh tế xã hội của các đơn vị hành chính ví dụ như quá trình đô thị hóa hay nạn chặt phá rừng làm nương rẫy.. Mối quan hệ của biến động địa hình và lớp phủ bề mặt là mối quan hệ phức tạp vì vậy để xác định cần có những nghiên cứu một cách nghiêm túc và tìm ra xu hướng nguy cơ biến động.

Đã có khá nhiều nghiên cứu về hiện tượng biến động địa hình sử dụng ảnh vệ tinh quang học, ảnh hàng không hay khảo sát thực địa kết hợp với các dữ liệu địa chất, địa mạo. Phần lớn những công việc khảo sát thực địa để xác định biến động địa hình thì đều chỉ cung cấp các điểm đo tại thời điểm khảo sát, muốn xác định sự thay đổi theo thời gian phải tiếp tục đo các chu kỳ tiếp theo trong tương lai mà không có được thông tin biến động trong quá khứ. Mặc dù việc khảo sát thực địa cũng rất cần thiết để có được thông tin biến động độ chính xác cao tại những vị trí xác định của điểm mà ở gần với những chỗ dễ có hiện tượng sụt lún hay trượt lở, đặc biệt khi mà những điểm này có thể gây ảnh hưởng đến khu vực dân cư sinh sống hay tại những chỗ có công trình công cộng như đường giao thông ...Một hạn chế của việc đo đạc trực tiếp tại thực địa là không thể xác định được biến động địa hình trên một diện tích lớn. Thêm vào đó việc khảo sát thực địa tại những khu vực trượt lở lớn sẽ mất nhiều thời gian và không kinh tế.

Nguy cơ biến động địa hình khu vực miền núi thì chủ yếu là trượt lở đất và nó dựa vào khá nhiều yếu tố trong đó có các yếu tố chính như địa hình, độ dốc địa hình, độ ổn định mái dốc, tải trọng đất đá, lớp phủ bề mặt, lượng mưa. Để đưa ra được một bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất thì các mô hình đã được lựa chọn như mô hình sử dụng hệ thống thông tin địa lý GIS, mô hình phân tích thống kê, phương pháp xác suất có điều kiện hoặc các phương pháp Bayesian, phương pháp máy học như sử dụng mạng Nơ-ron nhân tạo. Mô hình nào cũng có ưu nhược điểm của nó. Do vậy chúng ta phải biết kết hợp giữa các mô hình với nhau để đưa ra được kết quả là tốt nhất. Khi làm các mô hình trượt lở việc có sai số là không tránh khỏi. Phần lớn sai số phổ biến trong tính mô hình nguy cơ trượt lở đất có thể được tóm tắt thành hai nhóm khác nhau (Frattini et al, 2010).:

Xuất phát từ thực tiễn trên, Th.S Nguyễn Thị Hải Yến và nhớm nghiên cứu tại Trường Đại học Tài Nguyên và Môi trường đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp sử dụng ảnh Radar đa thời gian trong giám sát biến động lớp phủ bề mặt và biến động địa hình phục vụ cho dự báo nguy cơ biến động địa hình khu vực miền núi Việt Nam” với mục tiêu: Xây dựng được quy trình xử lý dữ liệu Radar giao thoa để xác định biến động địa hình khu vực miền núi; Xây dựng được quy trình xử lý tư liệu Radar phân cực để xác định biến động lớp phủ bề mặt; Tích hợp các nguồn dữ liệu địa tin học và dữ liệu chiết xuất từ ảnh vệ tinh Radar giao thoa và phân cực để thành lập bản đồ nguy cơ biến động địa hình khu vực miền núi.

Vấn đề biến dạng bề mặt địa hình dạng trượt lở đất khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam đã được nghiên cứu bằng việc kết hợp các kỹ thuật radargiao thoa khác nhau đó là PS-InSAR và SBAS. Bên cạnh phương pháp Radar giao thoa phương pháp Radar phân cực cho xác định biến động lớp phủ bề mặt với cùng loại dữ liệu để kiểm chứng những thay đổi giữa địa hình và lớp phủ cũng đã được đưa vào để củng cố thêm kết quả xác định trượt lở của chuỗi ảnh Radar.

Phương pháp radar giao thoa nghiên cứu biến động địa hình khu vực miền núi có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu vĩ mô, mang tính khu vực và khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ.

Đề tài đã xây dựng được quy trình thành lập bản đồ biến động địa hình khu vực huyện Bát xát và một phần của huyện Sa Pa bằng kỹ thuật radargiao thoa: PSInSAR và SBAS.

Các dữ liệu radar vệ tinh giai đoạn 2007-2010 là tập hợp ảnh ALOS PalSAR-1 band L có bước sóng dài nên việc sử dụng cho mục đích nghiên cứu biến động không được chi tiết như đối với các loại ảnh có bước sóng ngắn hơn như ảnh band C hay band X. Tuy nhiên lợi thế của các ảnh band L là khả năng xuyên qua tán lá cây rất tốt nên tương quan các cặp ảnh đều khá tốt. Do số lượng ảnh trong giai đoạn này bị giới hạn là 13 ảnh cho ½ khu vực nghiên cứu và đồng thời ảnh cũng chỉ có đến năm 2010 nên khi xử lý phương pháp đường đáy ngắn SBAS đã được lựa chọn. Các kết quả cũng được kiểm chứng với các điểm khảo sát thực địa vào năm 2013 do viện khoa học Địa chất và Khoáng sản cung cấp. Các giá trị biến động địa hình vẫn có khá nhiều điểm trùng khớp với các điểm khảo sát thực địa là do những điểm biến động phần lớn xảy ra ở những nơi đã tồn tại biến động như trượt lở đất trong nhiều năm như tại các vị trí: cầu Mống Sến- xã Trung chải, Tòng Sanh, cầu Sài Duẩn xã Phìn Ngan…

Các dữ liệu Radar vệ tinh giai đoạn 2013-2018 bao gồm hai loại ảnh là Sentinel-1 (2014- 2018) và Cosmo Skymed (2018-2019). Đối với loại ảnh Sentinel-1, số lượng là 34 cảnh ảnh nên các ảnh đã xử lý theo phương pháp PSInSAR, còn với ảnh Cosmo Skymed chỉ có 15 cảnh ảnh và độ phủ nhỏ thì đã được xử lý theo phương pháp đường đáy ngắn SBAS. Các kết quả đã được ghép nối với nhau để tạo ra bản đồ biến động địa hình giai đoạn 2014-2019. Về độ chính xác hai phương pháp xử lý này thì các điểm biến động địa hình đã được so sánh với những điểm khảo sát thực địa năm 2019 do nhóm nghiên cứu thực hiện.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18875/2021) tại Cục Thông tin khoa học công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)