Luận chứng hệ thống quan trắc phục vụ cảnh báo tai biến trượt đất cho khu vực Tây Nam tỉnh Hà Giang

 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 24 
LUẬN CHỨNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC PHỤC VỤ 
CẢNH BÁO TAI BIẾN TRƯỢT ĐẤT CHO 
KHU VỰC TÂY NAM TỈNH HÀ GIANG 
NGUYỄN QUANG HUY* 
Discussion about geotechnical monitoring system for predicting 
landslide risk in the southern west of Ha Giang province 
Abstract: Landslide is widespread in the southern west of Ha Giang 
province. For the purpose of predicting exactly landslide risk it is 
necessary to collect enter-data of natural condition in the region. The 
paper presents the theoretical basis for developing the geotechnical 
monitoring system and technical requirements of the system for 
sustainable exploiting the studied region. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ * 
Vai trò của các yếu tố phát sinh, phát triển tai 
biến trƣợt đất ở mỗi khu vực rất khác nhau, do 
vậy chỉ có quan trắc mới có thể đánh giá đúng 
tầm quan trọng của các yếu tố, phục vụ cho 
cảnh báo, dự báo nguy cơ tai biến trên diện 
rộng, cũng nhƣ đảm bảo các số liệu tính toán 
thiết kế phòng chống trƣợt đất tại các khu vực 
trọng điểm và các khối trƣợt cụ thể. 
Ở các nƣớc phát triển, quan trắc tai biến trƣợt 
đất là một phần trong hệ thống Monitoring quốc 
gia về các quá trình địa chất, là cấu thành của 
Monitoring môi trƣờng quốc gia. Để xác định rõ 
mục tiêu, nội dung của hệ thống quan trắc, cần 
đƣa ra khái niệm về đối tƣợng quan trắc. Đối 
tƣợng quan trắc là một phần của môi trƣờng địa 
chất hoặc vùng lãnh thổ với các chỉ tiêu đồng 
nhất, đặc trƣng cho sự phát triển của tai biến 
trƣợt đất. Ở Việt Nam, hệ thống quan trắc tai 
biến (trong đó có trƣợt đất) có thể xây dựng ở 
các cấp sau đây: 
- Cấp quốc gia: Toàn bộ lãnh thổ Việt Nam 
- Cấp vùng lãnh thổ: Đông Bắc, Tây Bắc, 
Tây Nguyên, Trung Bộ... 
- Cấp khu vực: giới hạn bởi những khu vực 
* Viện Khoa học và Công nghệ Xây dựng 
đặc thù có cùng một số đặc điểm về địa hình, 
cấu trúc địa chất, khí hậu, điều kiện kinh tế - xã 
hội; đồng nhất về yếu tố phát sinh phát triển tai 
biến và cơ chế biến đổi... 
- Cấp cục bộ: Các đô thị, khu kinh tế, khu 
vực đông dân cƣ... 
- Cấp chi tiết: Cho từng khối trƣợt cụ thể 
Khu vực miền núi tỉnh Hà Giang, đặc biệt là 
khu vực Tây Nam, trƣợt đất xảy ra trên diện 
rộng với nhiều khối trƣợt có quy mô lớn và rất 
lớn. Tai biến trƣợt đất thƣờng xuyên xảy ra gây 
thiệt hại không nhỏ về ngƣời và tài sản, ảnh 
hƣởng nghiêm trọng đến đời sống, xã hội của 
ngƣời dân trong khu vực. Luận chứng hệ thống 
quan trắc phục vụ cảnh báo tai biến trƣợt đất 
khu vực Tây Nam tỉnh Hà Giang (cấp khu vực) 
làm cơ sở để chính quyền tỉnh Hà Giang triển 
khai thực tiễn, phục vụ quy hoạch và khai thác 
hợp lý lãnh thổ theo hƣớng bền vững, giảm 
thiệu thiệt hại do trƣợt đất gây ra. 
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA CÁC 
HỆ THỐNG QUAN TRẮC CẤP KHU VỰC 
a. Mục tiêu tổng quát: 
Phục vụ chiến lƣợc tổng thể phát triển kinh tế 
xã hội và bảo vệ môi trƣờng quốc gia và vùng 
lãnh thổ 
b. Mục tiêu cụ thể: 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 25 
- Cung cấp thông tin cho chính quyền, cơ 
quan chức năng về quy mô trƣợt đất trong 
phạm vi địa giới hành chính của khu vực 
nghiên cứu, từ đó đƣa các giải pháp phòng 
tránh và giảm nhẹ thiệt hại do trƣợt đất gây ra, 
quy hoạch, phát triển, quản lý khai thác lãnh 
thổ theo hƣớng bền vững. 
- Mặt khác, hệ thống quan trắc cũng kiểm 
chứng lại kết quả đánh giá nguy cơ trƣợt đất, điều 
chỉnh phƣơng pháp tính toán, nhằm tăng tính 
chính xác trong việc dự báo nguy cơ trƣợt đất. 
c. Nhiệm vụ 
- Triển khai quan trắc một cách hệ thống theo 
các mạng lƣới quan trắc để có đƣợc thông tin 
đặc trƣng cho các yếu tố có tỷ trọng cao tác 
động đến quá trình tai biến trƣợt đất cũng nhƣ 
cơ chế phát triển của quá trình trƣợt đất. 
- Phân tích cƣờng độ và hoạt tính của trƣợt 
đất trong khu vực nghiên cứu (quy mô, bao 
nhiêu khối, thời điểm trƣợt,) 
- Xây dựng và kiểm tra các dự báo định kỳ 
ngắn, dài hạn về hoạt tính của tai biến. 
- Thành lập sự biến động theo chuỗi thời gian 
của các yếu tố biến động nhanh quyết định đến 
hoạt tính của quá trình trƣợt đất(Lƣợng mƣa, 
mực nƣớc ngầm, độ ẩm,) 
- Xác định quy luật biến đổi không gian của 
tai biến và các yếu tố tác động 
- Hoàn thiện và phát triển hệ thống quan trắc 
d. Thông số quan trắc 
Đối với khu vực quan trắc, các thông số quan 
trắc là: hiện trạng phân bố khối trƣợt (số lƣợng 
các khối trƣợt xuất hiện mới, khối trƣợt hoạt 
hóa, khối trƣợt cũ trong giai đoạn quan trắc; đặc 
điểm khối trƣợt (diện tích, thể tích trƣợt) và các 
yếu tố điều kiện gây trƣợt chủ yếu (địa hình, địa 
mạo, cấu trúc địa chất, thành phần thạch học, 
chiều dày vỏ phong hóa, độ đốc, hƣớng dốc, 
phân cắt ngang, phân cắt sâu, đô cao,.....); Các 
yếu tố tác động biến đổi nhanh: lƣợng mƣa; biến 
động cơ cấu sử dụng đất; mực nƣớc ngầm; mức 
độ cắt xén taluy,... 
Phƣơng pháp quan trắc thông qua giải đoán 
ảnh chụp bằng máy bay, vệ tinh kết hợp kiểm 
chứng thực địa trên mặt đất. Bản đồ thể hiện với 
tỉ lệ 1/50.000 hoặc 1/100.000. 
3. SƠ ĐỒ NGUYÊN TẮC VÀ TỔ CHỨC 
HỆ THỐNG QUAN TRẮC TRƢỢT ĐẤT 
Hình 1: Sơ đồ nguyên tắc và tổ chức hệ thống quan trắc trượt đất 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 26 
Tính chính xác của dự báo nguy cơ trƣợt đất 
theo phƣơng pháp chỉ số thống kê tích hợp đa 
biến phụ thuộc vào độ xác thực của bản đồ hiện 
trạng trƣợt đất, tính hợp lý của sự phân chia các 
lớp của từng yếu tố, hiện trạng dữ liệu đầu vào 
của các yếu tố điều kiện và nguyên nhân gây 
trƣợt vì vậy kết quả dự báo nguy cơ trƣợt đất 
cho khu vực nghiên cứu càng rộng thì tính chính 
xác của dự báo càng giảm. Do việc đánh giá 
nguy cơ trƣợt đất chỉ là cơ sở ban đầu để xây 
dựng hệ thống quan trắc tai biến trƣợt đất nên 
tính chính xác về thời gian, không gian không 
phải là yếu tố quyết định. Kết quả quan trắc sẽ 
là dữ liệu thực tiễn, thuyết phục để chính xác 
hóa lại kết quả đánh giá nguy cơ trƣợt đất. 
Toàn bộ các dữ liệu quan trắc đƣợc tổng hợp, 
thống kê theo từng yếu tố, phân theo từng lớp. 
Căn cứ các dữ liệu thông số quan trắc đƣợc từ 
hiện trƣờng, bản đồ hiện trạng trƣợt đất đƣợc thiết 
lập lại. Chồng chập bản đồ hiện trạng trƣợt đất 
mới quan trắc đƣợc vào bản đồ phân bố cƣờng độ 
của các yếu tố ta đƣợc trọng số của từng lớp của 
mỗi yếu tố. Tích hợp các bản đồ phân bố trọng số 
theo lớp của từng yếu tố, trọng số của các yếu tố 
để hiệu chỉnh bản đồ phân vùng nguy cơ trƣợt đất. 
Vị trí tuyến quan trắc, trạm quan trắc cũng đƣợc 
điều chỉnh cho phù hợp với giá trị trọng số các 
yếu tố và bản đồ phân vùng nguy cơ trƣợt đất. 
Nhƣ vậy, dữ liệu quan trắc của các thông số 
đã đƣợc đƣa vào tính toán nhằm hiệu chỉnh lại 
trọng số của các yếu tố cho phù hợp với thực tế. 
Quá trình này liên tục đƣợc lặp lại sẽ cho kết 
quả phân vùng nguy cơ trƣợt đất cũng nhƣ việc 
xác định trọng số yếu tố một cách chính xác. 
Kết quả dữ liệu quan trắc cũng cho ta biết quan 
hệ hàm số giữa cƣờng độ của các yếu tố tác 
động, đặc biệt là các yếu tố tác động biến đổi 
nhanh với hệ số ổn định trƣợt, từ đó đƣa ra cảnh 
báo tai biến trƣợt đất, giúp chính quyền địa 
phƣơng có những biện pháp phòng tránh kịp 
thời nhằm giảm thiểu nguy cơ thiệt hại. Quy 
trình tổ chức hệ thống quan trắc tổng thể đƣợc 
thể hiện ở hình 5.2 
4. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ MẠNG 
LƢỚI QUAN TRẮC 
4.1. Tuyến quan trắc 
- Nguyên tắc định hƣớng tuyến quan trắc là 
các điểm quan trắc trên tuyến phải theo hƣớng 
biến đổi chính và mạnh nhất của các yếu tố đặc 
trƣng, nằm trên khu vực có nguy cơ tai biến 
trƣợt đất cao. 
- Chiều dài tuyến, số điểm quan trắc trên 
tuyến, khối lƣợng quan trắc của bất cứ hệ thống 
quan trắc nào cũng cần đƣợc tính toán tối ƣu tức 
là cần thiết và vừa đủ để có thể nắm bắt đƣợc 
quy luật biến đổi chính của các thông số cần 
quan trắc. 
- Mạng lƣới quan trắc gồm nhiều tuyến quan 
trắc, mỗi tuyến quan trắc sự biến đổi của một 
hoặc nhiều yếu tố có vai trò quyết định đến tai 
biến trƣợt đất hoặc thể hiện quy mô, quy luật 
diễn biến của trƣợt đất. Mạng lƣới quan trắc của 
hệ thống quan trắc cấp 1 đƣợc tích hợp các lớp 
tuyến của hệ thống quan trắc cấp 2, 3, có quy 
mô, đặc điểm khác nhau; đảm bảo tính đại diện, 
sự phân bố tập trung tại các khu vực có nguy cơ 
trƣợt đất cao và quan trắc theo đúng trình tự quy 
định để tuyến này không ảnh hƣởng hoặc trùng 
lắp với tuyến khác. 
- Tuyến khảo sát của hệ thống quan trắc cấp 
2, 3 phải vuông góc với thế nằm của đất đá, 
vuông góc với trục ngắn của các thể địa chất, 
đới phá hủy kiến tạo, đới nứt nẻ, các hƣớng biến 
đổi chính của các yếu tố phát sinh, phát triển 
trƣợt đất. 
- Trong môi trƣờng địa chất, thƣờng có 3 
hƣớng chính: một hƣớng theo chiều sâu, còn 2 
hƣớng trên mặt phẳng, trong đó có hƣớng biến 
đổi mạnh nhất và hƣớng biến đổi ít nhất. Các 
điểm quan trắc đƣợc thiết kế thành các tuyến 
theo hƣớng biến đổi mạnh nhất của trƣờng các 
thông số đặc trƣng. Theo hƣớng biến động 
mạnh nhất, cho phép trong phạm vi tuyến ngắn 
có thể quan trắc đƣợc toàn bộ phạm vi biến 
động của tham số, xây dựng đầy đủ các quan hệ 
liên quan. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 27 
4.2. Các trạm quan trắc 
Số lƣợng trạm quan trắc sẽ đƣợc thiết kế tập 
trung nhiều ở các khu vực có nguy cơ tai biến 
trƣợt đất cao và ít hơn ở các khu vực có nguy cơ 
thấp hơn. Tại các khu vực trƣợt đất phát triển 
mạnh, các số liệu quan trắc, phản ánh hiện thực 
nhất các mối quan hệ giữa các thông số gây 
trƣợt với sự phát triển của tai biến trƣợt đất (số 
lƣợng, quy mô, cƣờng độ ). Trên cơ sở đó xác 
định vai trò của từng yếu tố trong tổ hợp các yếu 
tố phát sinh, phát triển tai biến phục vụ cho xây 
dựng các mô hình dự báo, cảnh báo tai biến 
trƣợt đất và điều chỉnh các mô hình dự báo đã 
có cho phù hợp với thực tế. 
Số lƣợng trạm quan trắc đảm bảo phân bố trên 
toàn bộ khu vực nghiên cứu; nằm trên các tuyến 
quan trắc; mật độ phân bố phù hợp với mật độ 
điểm trƣợt; tất cả các phân lớp của các yếu tố điều 
kiện và nguyên nhân đều có trạm quan trắc. 
5. ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG QUAN TRẮC 
CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 
5.1. Mạng lƣới tuyến, trạm quan trắc 
Căn cứ nguyên tắc thiết kế mạng lƣới quan 
trắc và bản đồ phân vùng nguy cơ trƣợt đất khu 
vực Tây Nam tỉnh Hà Giang, mạng lƣới quan 
trắc đƣợc chia làm chia làm 12 tuyến, trong đó 
gồm 7 tuyến theo hƣớng Tây Nam - Đông Bắc 
và 5 tuyến theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam. Số 
lƣợng trạm quan trắc là 86 trạm. (bằng số phân 
lớp của 11 yếu tố đƣợc phân chia thep phƣơng 
pháp Natural Break để đảm bảo mỗi phân lớp có 
ít nhất 01 trạm quan trắc). 
Hình 2: Bản đồ phân bố các tuyến và trạm quan trắc 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 28 
5.2. Nội dung và khối lƣợng quan trắc 
5.2.1.Quan trắc phân bố không gian các 
khối trượt 
Các thông số quan trắc là số lƣợng các điểm 
trƣợt, khối trƣợt cũ hoạt động trở lại, khối trƣợt 
mới (03 thông số). Quan trắc theo diện thông 
qua giải đoán ảnh vệ tinh để xác định các yếu 
tố. Kiểm chứng kết quả thông qua thị sát thực 
địa tại các trạm quan trắc. 
Số lƣợng thông số quan trắc là 3. Chu kỳ 
quan trắc 1 quí/01 lần vào mùa khô và 24h/01 
lần vào mùa mƣa. 
5.2.2. Quan trắc đặc điểm khối trượt và các 
yếu tố điều kiện gây trượt chủ yếu 
- Quan trắc đặc điểm khối trƣợt: thể tích khối 
trƣợt. Quan trắc thông qua đo vẽ khối trƣợt tại 
thực địa. 
Số lƣợng thông số quan trắc là 01. Số trạm 
quan trắc là 86. Chu kỳ quan trắc là 01 năm/01 
lần đo vào tháng 8 hàng năm. 
- Quan trắc các yếu tố điều kiện gây trƣợt: độ 
cao địa hình, phân cắt ngang, phân cắt sâu, độ 
dốc, hƣớng dốc, khoảng cách đến đứt gãy, 
khoảng cách đến đƣờng giao thông, thành phần 
thạch học, chiều dày vỏ phong hóa. Quan trắc 
thông qua giải đoán ảnh vệ tinh, bản đồ địa 
hình, địa chất, đo, vẽ, quan sát và ghi chép tại 
hiện trƣờng. 
Số lƣợng thông số quan trắc là 09. Số trạm 
quan trắc là 86. Chu kỳ quan trắc là 1 năm/1 lần 
đo vào tháng 8, thời điểm trong năm có số 
lƣợng, quy mô khối trƣợt hoạt động tăng mạnh. 
5.2.3. Quan trắc các yếu tố tác động biến đổi 
nhanh (nguyên nhân gây trượt) 
Yếu tố tác động biến đổi nhanh trên phạm vi 
toàn bộ khu vực nghiên cứu cần quan trắc là 
lƣợng mƣa và biến đổi cơ cấu sử dụng đất. 
a. Quan trắc lượng mưa 
- Quan trắc theo diện thông qua việc khai 
thác dữ liệu các trạm quan trắc khí tƣợng hiện 
có trong và lân cận khu vực nghiên cứu, đó là 
các trạm Bắc Quang, Hoàng Su Phì và Bắc Mê 
- Quan trắc theo điểm thông qua thiết bị đo 
đặt tại mỗi trạm quan trắc, kết nối với hệ thống 
ghi và truyền dữ liệu tự động 
Chu kỳ quan trắc 24 giờ/1 lần vào mùa khô, 
30 phút/1 lần đo vào mùa mƣa, số trạm quan 
trắc là 13 (mỗi phân lớp của yếu tố lƣợng mƣa 
đều có trạm quan trắc, 13 phân lớp – 13 trạm). 
b. Quan trắc biến động cơ cấu sử dụng đất 
- Quan trắc theo diện thông qua việc khai 
thác dữ liệu ảnh vệ tinh 
- Quan trắc trên thực địa theo tuyến để kiểm 
chứng, chuẩn hóa lại kết quả dữ liệu quan trắc do 
ảnh vệ tinh cung cấp. Thiết bị quan trắc là UAV 
Chu kỳ quan trắc 01 tháng/01 lần, số lƣợng 
thông số quan trắc là 7 (diện tích đất: chƣa sử 
dụng, núi đá không có rừng cây, rừng trồng, 
rừng tự nhiên, trồng cây lâu năm, trồng lúa 
nƣớc, ở và công trình). 
Bảng 1: Tổng hợp khối lƣợng quan trắc 
STT Thông số quan trắc 
Chu kỳ 
quan trắc 
Số trạm, 
tuyến 
quan trắc 
Số thông 
số cần 
quan trắc 
Ghi chú 
I Phân bố không gian khối trƣợt 
1 Tổng số lƣợng khối trƣợt, vị trí 
khối trƣợt cũ hoạt động trở lại, 
vị trí khối trƣợt mới 
01 quý/ 01 lần 
vào mùa khô và 
24h/01 lần đo vào 
mùa mƣa 
 03 Phân tích ảnh chụp vệ 
tinh và UAV, kết hợp 
kiểm chứng thực địa 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 29 
STT Thông số quan trắc 
Chu kỳ 
quan trắc 
Số trạm, 
tuyến 
quan trắc 
Số thông 
số cần 
quan trắc 
Ghi chú 
II Đặc điểm các yếu tố điều kiện 
gây trƣợt 
 9 thông số (độ cao địa hình, 
phân cắt ngang, phân cắt sâu, độ 
dốc, hƣớng dốc, khoảng cách 
đến đứt gãy, thành phần thạch 
học, chiều dày vỏ phong hóa, 
Khoảng cách đến đƣờng giao 
thông) 
01 năm/ 01 lần 66 trạm 09 Số trạm quan trắc bằng 
tổng số phân lớp của 9 
yếu tố điều kiện gây 
trƣợt (theo phƣơng 
pháp Natural break) 
III Đặc điểm các yếu tố tác động 
biến đổi nhanh (nguyên nhân 
gây trƣợt) 
1 Lƣợng mƣa 24 giờ/ 01 lần vào 
mùa khô 
30 phút/ 01 lần 
vào mùa mƣa 
13 trạm 01 Số trạm quan trắc 
lƣợng mƣa bằng số 
phân lớp lƣợng mƣa 
(theo phƣơng pháp 
Natural break) 
2 Cơ cấu sử dụng đất 01 tháng/ 01 lần Phân tích 
ảnh chụp 
vệ tinh và 
UAV 
07 Lập 7 trạm quan trắc 
tƣơng ứng với 7 phân 
lớp để kiểm chứng 
thực địa 
III Quan trắc đặc điểm khối trƣợt 
1 Thể tích khối trƣợt 01 năm/ 01 lần 86 trạm 01 Số trạm quan trắc bằng 
tổng số phân lớp của 
các yếu tố điều kiện, 
nguyên nhân (theo 
phƣơng pháp Natural 
break) 
6. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP VÀ THIẾT 
BỊ QUAN TRẮC ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG 
6.1. Quan trắc phân bố không gian các 
khối trƣợt 
Phƣơng pháp kết hợp giữa thu thập tài liệu, 
phân tích ảnh vệ tinh, lắp đặt thiết bị công nghệ 
đo ghi tự động và khảo sát thực địa là phƣơng 
pháp đƣợc nhiều nhà khoa học sử dụng hiện 
nay. Với phƣơng pháp này mọi hạn chế của 
từng phƣơng pháp riêng lẻ đƣợc khắc phục tối 
đa. Ngoài ra sản phẩm dữ liệu thu đƣợc từ 
phƣơng pháp quan trắc này cũng phản ánh đƣợc 
đầy đủ nhất hiện trạ ...  hƣớng dốc, phân cắt ngang, phân 
cắt sâu, thành phần thạch học, chiều dày vỏ 
phong hóa (các yếu tố điều kiện gây trƣợt chủ 
yếu) sẽ đƣợc quan trắc thông qua giải đoán 
ảnh vệ tinh, bản đồ địa chất, địa hình tỷ lệ 
1/50.000 khu vực nghiên cứu, đo bằng các 
thiết bị đo và quan sát, ghi chép tại thực địa. 
Tại điểm khảo sát, tiến hành định vị tọa độ địa 
lý điểm khảo sát và độ cao địa hình bằng thiết 
bị GPS Garmin 62 (độ chính xác ± 3m) và 
GPS 72 (độ chính xác ± 5m). Đo thể tích khối 
trƣợt, chiều dày vỏ phong hóa xuất lộ tại mặt 
trƣợt bằng ống ngắm đo khoảng cách Nikon 
Laser 550A S. Khoảng cách đo tối đa 1000m 
và góc đo tối đa là 89o và độ phóng đại lên tới 
6 lần. Với chiều dài dƣới 30m thì dùng thƣớc 
dây để đo. 
Quan trắc mái dốc, độ dốc, hƣơng dốc bằng 
địa bàn và máy đo Nikon Laser 550A S. Quan 
trắc mức độ phân cắt ngang, phân cắt sâu, 
khoảng cách đến đứt gãy, đến đƣờng giao thông 
bằng giải đoán ảnh vệ tinh độ phân giải cao, bản 
đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 kết hợp máy đo 
Nikon Laser 550A S. Quan trắc chiều dày vỏ 
phong hóa thông qua giải đoán bản đồ địa chất 
tỷ lệ 1/50.000 
Mô tả thành phần vật chất khối trƣợt, đặc 
điểm, cơ chế trƣợt đất ngoài thực tế kết hợp 
phỏng vấn ngƣời dân để biết thêm các thông tin 
xung quanh khối trƣợt, đƣa ra bảng thông tin 
các khối trƣợt lân cận trong khu vực quan trắc. 
Nhận định khối trƣợt theo bảng phân loại trƣợt 
đất của Lomtazde (1979) để xếp loại và phân 
cấp các khối trƣợt. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 31 
6.3. Hệ thống quan trắc tự động và các 
thiết bị điều khiển - liên lạc từ xa 
Hệ thống quan trắc tự động bao gồm các cấu 
phần thiết bị chính sau đây: 
1. Các cảm biến ghi đo các thông số dịch 
trƣợt và các yếu tố tác động trong và trên phạm 
vi mái dốc cần quan trắc. 
2. Một bộ ghi đo tự động đặt trên hiện trƣờng 
để ghi đo các cảm biến theo chƣơng trình định 
sẵn. Bộ ghi đo có khả năng liên lạc, giao tiếp 
với một máy tính PC trực tiếp hoặc quan trắc từ 
xa. Bộ ghi đo tự động có chứa nguồn điện phục 
vụ cho việc kích hoạt các cảm biến và ghi đo 
lƣu trữ, truyền số liệu. Ngoài ra bộ ghi đo tự 
đông cần có khả năng kích hoạt một thiết bị báo 
động khi một (hoặc nhiều) các thông số đo đƣợc 
vƣợt quá ngƣỡng an toàn theo tính toán. 
3. Một máy tính PC với phần mềm quản lý 
để điều khiển bộ ghi đo tự động, thu số liệu, tính 
toán và hiển thị các số liệu từ hiện trƣờng. 
Liên lạc giữa máy tính và bộ ghi đo tại hiện 
trƣờng đƣợc thực hiện qua một đƣờng truyền vô 
tuyến (sóng radio, mạng điện thoại di dộng, điện 
thoại vệ tinh) hoặc hữu tuyến (liên lạc trực tiếp 
qua cáp máy tính trên hiện trƣờng, bằng mô-
đem điện thoại, bằng các mô-đem hữu tuyến 
đƣờng ngắn). 
Việc đo ghi đo tự động đƣợc thực hiện bởi 
một thiết bị CR1000 cùng các thiết bị ngoại vi 
do hãng Campbell Scientific Inc. chế tạo tại Mỹ. 
Đây là một thiết bị tích hợp bởi các mô-đun đo 
với độ chính xác cao các cảm biến hoạt động 
theo nguyên lý điện thế - dòng điện - xung điện 
- tần số (thông qua một adaptor dây rung)- nhiệt 
độ và một bộ vi xử lý để điều khiển việc ghi 
đo và lƣu số liệu từ các cảm biến. Bộ ghi đo và 
vi xử lý CR1000 tƣơng thích với hầu hết các 
thiết bị quan trắc địa kỹ thuật, thủy văn, môi 
trƣờng hiện có trên thế giới. Hệ thống ghi đo tự 
động có thể ghi đo và quản lý thêm một loạt các 
cảm biến khác nhƣ: áp suất khí quyển, nhiệt độ, 
độ ẩm không khí, số giờ nắng trong ngày, bức 
xạ mặt trời, độ bay hơi bề mặt, tốc độ gió, 
hƣớng gió, nhiệt đô - độ ẩm của đất, độ đục của 
dòng chảy, chuyển vị kế, giãn kế, các ten-sơ đo 
ứng suất, áp lực trong đất tổng số các cảm 
biến mà bộ ghi đo tự động CR1000 có thể quản 
lý lên đến 96 với sự trợ giúp của các bảng mở 
rộng kênh đo 16/32 kênh. 
6.4. Quan trắc các yếu tố tác động, biến 
đổi nhanh 
Các yếu tố tác động, biến đổi nhanh trên 
phạm vi rộng lớn toàn bộ khu vực nghiên cứu. 
Vì vậy, phƣơng pháp quan trắc chủ yếu thông 
qua đo vẽ, giải đoán ảnh viễn thám kết hợp với 
việc sử dụng thiết bị quan trắc tại mặt đất. 
6.4.1. Thiết bị đo lƣợng mƣa 
Tại trạm quan trắc, một máy đo mƣa đƣợc 
lắp đặt cùng hệ thống ghi đo tự động và mô-đem 
điện thoại kết nối giữa máy tính PC đặt từ xa 
với hệ thống ghi đo tự động. Máy đo mƣa 
TE525 MM do hãng Texas Electronics chế tao 
tại Mỹ là loại máy đo mƣa hoạt động theo 
nguyên lý cốc lật điện từ. Nƣớc mƣa đƣợc hứng 
qua phễu có đƣờng kính 25.4 mm xuống một 
cốc chứa đƣợc hiệu chuẩn tƣơng ứng với lƣợng 
mƣa 0.1 mm. Khi nƣớc mƣa đƣợc hứng qua 
phễu chảy xuống đầy cốc, chiếc cốc sẽ lật, làm 
bật công tắc điện từ, gây ra một xung điện, xung 
điện này sẽ đƣợc ghi đo bởi máy ghi đo tự động. 
6.4.2. Thiết bị đo sự thay đổi của cơ cấu sử 
dụng đất 
Việc kết hợp ảnh vệ tinh độ phân giải cao với 
công nghệ laser scanner có thể tăng độ phân giải 
cả không gian và thời gian của các ảnh chụp bề 
mặt khu vực nghiên cứu. Công nghệ này có tính 
linh hoạt cao, tốc độ thu thập và xử lý số liệu 
nhanh chóng hơn so với các phƣơng pháp viễn 
thám truyền thống. Với công nghệ này, tốc độ 
dịch chuyển bề mặt đƣợc xác định trên cơ sở so 
sánh các số liệu mô hình số bề mặt đƣợc xác 
định từ ảnh chụp ghi nhận ở các thời điểm khác 
nhau. Các công tác này có thể tiến hành tự động 
hoặc thủ công. Công nghệ sử dụng UAV (Thiết 
bị bay chụp điều khiển từ xa) hiện nay cho phép 
các phân tích chi tiết hình ảnh bề mặt trên phạm 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 32 
vi từng vùng nghiên cứu nhỏ hơn (cấp xã,thị 
trấn) trong đó cho ta biết đặc điểm đất từng 
loại đất và diện tích các loại đất, từ đó tích hợp 
hình ảnh cho phép thành lập bản đồ hiện trạng 
cơ cấu sử dụng đất trên phạm vi toàn khu vực 
nghiên cứu 
7. ĐỊNH HƢỚNG CÁC MÔ HÌNH CẢNH 
BÁO TRƢỢT ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN 
CỨU TỪ DỮ LIỆU QUAN TRẮC 
7.1. Điều chỉnh trọng số trong mô hình chỉ 
số thống kê tích hợp đa biến 
Để tính toán định lƣợng trọng số của các yếu 
tố điều kiện, nguyên nhân gây trƣợt, luận án sử 
dụng công thức là kết quả nghiên cứu của Trung 
tâm Nghiên cứu đô thị - Đại học Quốc gia Hà 
Nội, cụ thể. 
 (1) 
n: Số lƣợng yếu tố gây trƣợt đất của khu vực 
nghiên cứu 
MaxDij: Mật độ trƣợt lớn nhất của các phân 
lớp i trong yếu tố j 
Hệ thống quan trắc cung cấp dữ liệu quan 
trắc thay đổi theo chu kỳ quan trắc. Đối với mỗi 
dữ liệu thuộc 01 chu kỳ quan trắc sẽ có đƣợc 01 
giá trị và Wj. 
Tùy kết quả quan trắc thực tế, giá trị trọng số 
của các yếu tố thay đổi sẽ có thể dẫn đến việc 
điều chỉnh mạng lƣới quan trắc cho phù hợp, cụ 
thể: phân bố lại tuyến quan trắc cho phù hợp với 
bản đồ phân vùng cƣờng độ tác động của yếu tố 
chiếm tỷ trọng lớn, phân bố lại trạm quan trắc 
cho phù hợp với bản đồ phân vùng nguy cơ 
trƣợt đất đƣợc xác định lại sau khi sử dụng kết 
quả dữ liệu quan trắc. 
7.2. Sử dụng mô hình định lƣợng chỉ tiêu 
tích hợp các yếu tố điều kiện, nguyên nhân 
gây trƣợt đất để dự báo phân vùng nguy cơ 
trƣợt đất 
Khu vực nghiên cứu đƣợc chia làm các ô lƣới 
cơ sở với kích thƣớc 20x20m (01 pixel). Chỉ 
tiêu tích hợp các yếu tố phát sinh, phát triển 
trƣợt đất đƣợc tính toán cho tất cả các ô lƣới cơ 
sở trên mạng tính toán, sau đó xây dựng mô 
hình trƣờng biến đổi của nó dƣới dạng các 
đƣờng đẳng trị chỉ tiêu tích hợp . Đó là cơ sở 
để tiến hành phân vùng lãnh thổ khả năng phát 
triển trƣợt đất. 
Chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện, 
nguyên nhân gây trƣợt đất trƣợt đất đƣợc tính 
toán theo công thức sau: 
 (2) 
Trong đó: gi là tỷ trọng của yếu tố điều kiện, 
nguyên nhân gây trƣợt đất thứ i, là tham số 
định lƣợng của yếu tố điều kiện, nguyên nhân 
gây trƣợt đất thứ i đã đƣợc quan trắc 
Tỷ trọng (gi) của yếu tố điều kiện, nguyên nhân 
gây trƣợt đất đƣợc xác định trên cơ sở mối tƣơng 
quan giữa các yếu tố điều kiện, nguyên nhân gây 
trƣợt vói nhau và với đặc điểm trƣợt đất khu vực 
nghiên cứu (thông qua dữ liệu quan trắc). 
Tham số định lƣợng của yếu tố ( ), cũng 
đƣợc điều chỉnh thông qua dữ liệu quan trắc về 
cƣờng độ tác động của các yếu tố điều kiện, 
nguyên nhân gây trƣợt. Nhƣ vậy, dựa vào dữ 
liệu quan trắc ta có thể xây dựng bản đồ dự báo 
nguy cơ trƣợt đất dƣới dạng các đƣờng đẳng trị 
chỉ tiêu tích hợp 
7.3. Cảnh báo nhanh quy mô, cƣờng độ 
(thể tích) của các khối trƣợt có thể xuất hiện 
thông qua quan trắc yếu tố gây trƣợt chủ yếu 
bằng các hàm hồi quy 
Xây dựng hàm hồi quy liên hệ giữa thể tích 
khối trƣợt với các yếu tố gây trƣợt chủ yếu. Xác 
định các yếu tố gây trƣợt chủ yếu dựa trên việc 
xác định định lƣợng tỷ trọng tham gia của các 
yếu tố gây trƣợt trên cơ sở thống kê các số liệu 
đo vẽ về thể tích khối trƣợt và các yếu tố gây 
trƣợt tƣơng ứng. 
- Tính toán hệ số tƣơng quan cặp đôi giữa tất 
cả các yếu tố gây trƣợt đƣợc xem xét (rij) và 
giữa các yếu tố gây trƣợt với thể tích khối trƣợt, 
xây dựng ma trận của chúng. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 33 
1 r21 r31 ..rp1 
 r12 1 r32 rp 2 
 ∆ = r13 r23 1.. rp 3 
.... 
 r1p r2p..1 
- Lập hệ phƣơng trình: 
 121211 ... ppy rrr  
 221212 ... ppy rrr  
 ppppy rrr  ...2211 
- Tính toán các hệ số tiêu chuẩn βi 
Với 
 ii , Hệ số i đƣợc xác định từ 
ma trận trên bằng cách thay thế các cột 
tƣơng ứng i bằng hệ số tự do của phƣơng 
trình trên. 
rij là hệ số tƣơng quan giữa yếu tố điều kiện 
tai biến thứ i và j, riy là hệ số tƣơng quan giữa 
yếu tố điều kiện thứ i và hàm mục tiêu FTB (thể 
tích khối trƣợt) 
- Tính toán hệ số tƣơng quan nhiều chiều R. 
R
2
=

p
1i
yiir (3) 
Hệ số tƣơng quan nhiều chiều cho phép xem 
xét các tham số phát triển tai biến tham gia phân 
vùng có hợp lý hay không. Thực tế hệ số tƣơng 
quan nhiều chiều R >0.7 thì các tham số lựa 
chon là đủ, nếu hệ số tƣơng quan nhiều chiều 
nhỏ thì chắc chắn trong việc xác định các tham 
số phát triển tai biến còn thiếu một số các tham 
số quan trọng nào đó. 
- Tính toán tỷ trọng của các tham số phát 
triển tai biến theo công thức sau: 

p
i
iyi
iyi
i
r
r
g
1


 (4) 
Mức độ quan trọng của các yếu tố xác định 
theo tỷ trọng của chúng, tỷ trọng càng lớn, các 
yếu tố càng quan trọng. Phụ thuộc vào giá trị tỷ 
trọng của các yếu tố gây trƣợt đƣợc tính toán 
trên khu vực nghiên cứu, có thể xây dựng hàm 
hồi quy liên hệ giữa thể tích khối trƣợt và yếu tố 
chiếm tỷ trọng lớn nhất. Hàm hồi quy sẽ đƣa ra 
số liệu cảnh báo nhanh quy mô thể tích khối 
trƣợt có thể xuất hiện theo yếu tố chiếm tỷ trọng 
gây trƣợt lớn nhất. 
7.4. Mô hình cảnh báo, dự báo ngƣỡng 
phát triển trƣợt đất theo các yếu tố có tỷ 
trọng gây trƣợt lớn, biến đổi nhanh bằng các 
hàm hồi quy 
Căn cứ bảng trọng số của các yếu tố quyết 
định trƣợt đất sẽ lựa chọn ra yếu tố chiếm tỷ 
trọng gây trƣợt lớn và biến động nhanh và thất 
thƣờng qua các năm và có tác động trực tiếp 
đến tai biến trƣợt đất trong khu vực nghiên 
cứu. Mô hình cảnh báo nhanh tai biến trƣợt 
đất sẽ đƣợc xây dựng căn cứ số liệu quan trắc 
về sự biến đổi của yếu tố này theo thời gian và 
tần suất xuất hiện trƣợt đất trong khu vực 
nghiên cứu. 
Đồ thị phân tán giữa tần suất xuất hiện khối 
trƣợt và sự biến đổi của yếu tố quan trắc cho ta 
một phƣơng trình hồi quy tuyến tính. Phƣơng 
trình này sẽ đƣợc sử dụng để cảnh báo về 
ngƣỡng giá trị của cƣờng độ tác động của yếu tố 
có thể gây trƣợt cho khu vực và ngƣỡng biến 
đổi có thể gây trƣợt ồ ạt, quy mô lớn trên toàn 
bộ khu vực nghiên cứu. Từ đó, đƣa ra khuyến 
cáo để chính quyền địa phƣơng có giải pháp chủ 
động ứng phó, giảm thiểu thiệt hại do trƣợt đất 
gây ra. 
KẾT LUẬN 
Trên cơ sở nghiên cứu luận chứng hệ 
thống quan trắc phục vụ cảnh báo tai biến 
trƣợt đất cho cấp khu vực có thể rút ra một số 
kết luận sau: 
1. Hệ thống quan trắc phục vụ cảnh báo tai 
biến trƣợt đất khu vực đƣợc luận chứng trên cơ 
sở của bản đồ dự báo nguy cơ trƣợt đất khu vực 
Tây Nam tỉnh Hà Giang và các bản đồ thành 
phần phân bố cƣờng độ tác động của các yếu tố 
phát sinh, phát triển trƣợt đất, bao gồm: 12 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 34 
tuyến và 30 trạm quan trắc; 13 yếu tố cần quan 
trắc (09 yếu tố điều kiện, 02 yếu tố nguyên nhân 
biến đổi nhanh, 02 yếu tố đặc điểm khối trƣợt). 
2. Hệ thống quan trắc bao gồm 03 hệ thống 
quan trắc thành phần: 
- Hệ thống quan trắc phân bố không gian các 
khối trƣợt trên toàn khu vực nghiên cứu: Phục 
vụ xây dựng bản đồ hiện trạng trƣợt đất 
- Hệ thống quan trắc đo vẽ đặc điểm khối 
trƣợt và các yếu tố điều kiện chủ yếu: Phục vụ 
thống kê xác định quan hệ giữa hiện trạng và 
đặc điểm trƣợt đất với các yếu tố điều kiện gây 
trƣợt làm cơ sở xác định trọng số các yếu tố 
- Hệ thống quan trắc các yếu tố tác động biến 
đổi nhanh (nguyên nhân gây trƣợt): Phục vụ 
cảnh báo tai biến trƣợt đất 
3. Dữ liệu thu đƣợc thông qua hệ thống quan 
trắc đƣợc sử dụng để phục vụ cảnh báo tai biến 
trƣợt đất khu vực nghiên cứu thông qua các mô 
hình cảnh báo sau: 
- Điều chỉnh trọng số các yếu tố điều kiện, 
nguyên nhân gây trƣợt trong mô hình chỉ số 
thống kê tích hợp đa biến. 
- Sử dụng mô hình định lƣợng chỉ tiêu tích 
hợp các yếu tố điều kiện nguyên nhân gây trƣợt 
để dự báo phân vùng nguy cơ trƣợt đất khu vực 
nghiên cứu. 
- Cảnh báo nhanh quy mô, cƣờng độ thể tích 
của các khối trƣợt có thể xuất hiện thông qua 
quan trắc yếu tố gây trƣợt chủ yếu; 
- Cảnh báo, dự báo ngƣỡng phát triển tai biến 
trƣợt đất trên toàn bộ khu vực nghiên cứu theo 
yếu tố có tỷ trọng gây trƣợt lớn, biến đổi nhanh. 
4. Luận chứng hệ thống quan trắc phục vụ 
cảnh báo tai biến trƣợt đất khu vực nghiên cứu, 
có thể làm cơ sở để chính quyền tỉnh Hà Giang 
triển khai đề án thực tiễn xây dựng hệ thống 
quan trắc cung cấp dữ liệu phục vụ quy hoạch, 
khai thác bền vững lãnh thổ và đề xuất giải pháp 
giảm thiểu thiệt hại do trƣợt đất gây ra trên 
phạm vi khu vực. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Công ty tƣ vấn lập Xí nghiệp Xây dựng và 
Chuyển giao Công nghệ Môi trƣờng 2 (2013), 
Báo cáo điều tra, đánh giá mức độ tác động của 
biến đổi khí hậu đến lũ quét, lũ ống, trƣợt, sạt lở 
đất trên địa bàn các huyện Yên Minh, Hoàng Su 
Phì, Xín Mần, Quang Bình-tỉnh Hà Giang và 
xây dựng các biện pháp ứng phó với biến đổi 
khí hậu. 
2. Lomtadze V. D. (1979), Địa chất công 
trình, địa chất động lực công trình, NXB Đại 
học và Trung học chuyên nghiệp, HN (Bản dịch 
tiếng Việt). 
3. Lê Quốc Hùng (2014), Điều tra, đánh giá 
và phân vùng cảnh báo nguy cơ trƣợt lở đất đá 
các vùng miền núi Việt Nam, Viện Khoa học 
Địa chất & Khoáng sản. 
4. Trần Mạnh Liểu (2013), Một vài phƣơng 
pháp đánh giá định tính và định lƣợng vai trò 
của các yếu tố hình thành và phát triển tai biến 
địa chất, Trung tâm Nghiên cứu đô thị - 
ĐHQGHN, HN. 
5. Nguyễn Trọng Yêm (2011), Những đặc 
điểm, nguyên nhân T-L, LQ-LBĐ ở Yên Minh, 
Hoàng Su Phì, Xín Mần, đề xuất những giải 
pháp phòng chống thích hợp cho từng địa 
phƣơng, Đề tài NCKH cấp Bộ KC.08.01 & 
KC.08.01BS. Viện Địa chất, Viện Hàn lâm 
KHCN Việt Nam, Hà Nội. 
6. Voogd H. (1983), Multicriteria Evaluation 
for Urban and Regional Planning, University of 
Groningen, The Netherlands. 
7. Lomtadze V.D. (1977), Engineering 
Geology. Engineering Geodynamic, Nedra 
Publishing house,Leningrad, p.495. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2017 35 
Người phản biện: TS. NGUYỄN QUỐC THÀNH