Số 20/2018: Các phương thức mới phục vụ giám sát trượt lở đất – Số 3

Image Content

Frederique Coumans

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Sự thực việc này hoàn toàn không đơn giản như chúng ta nghĩ, cho dù có tới 9 lần không phát sinh sự cố, nhưng chỉ cần một lần thôi đã là thảm hoạ. Italia là quốc gia tăng trưởng rất nhanh, ở nhiều thành phố tốc độ đô thị hoá quá cao vượt qua tầm kiểm soát của các kế hoạch phát triển đã định, chính quyền địa phương và người dân mặc sức xây dựng những gì mà họ thích. Ví dụ, nhiều dòng sông đã được ngầm hoá bằng các hệ thống cống bê tông, và chính hệ thống cống ngầm này đã gây ra rất nhiều những vấn đề phức tạp khi có mưa lớn kéo dài, đặc biệt là năng lực chứa và thoát nước bề mặt. Đây cũng chính là lý do mà nhóm nghiên cứu cảnh báo ngập lụt và trượt lở Italia sẽ được bổ sung thêm các chuyên gia về liên kết, đánh giá và ứng phó với thảm hoạ.

SỬ DỤNG VỆ TINH SENTINEL-1 PHỤC VỤ CHO GIÁM SÁT

Các cơ quan chức năng của Italia còn được cung cấp thông tin bổ sung theo chu kỳ sáu ngày một lần, đó là các bản phân bố rủi ro trượt lở ở các khu vực có sườn bất ổn định thu được trên cơ sở các ứng dụng được phát triển và duy trì bởi nhóm kỹ thuật của Giáo sư Nicola. Vệ tinh Sentinel-1 thuộc Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ESA (European Space Agency cũng là nguồn cung cấp số liệu phục vụ cho các phân tích cảnh báo thành lập bản đồ trượt lở. Giáo sư Nicola bắt đầu sử dụng các vệ tinh radar để thành lập bản đồ và giám sát trượt lở từ đầu những năm 90. Với việc xử lý giao thoa trên tất cả các biến số, các phép đo dịch chuyển mặt đất trên những khu vực lớn có khả năng trích xuất từ các bức ảnh radar “Vệ tinh Sentinel-1 quả là bước tiến lớn về kỹ thuật, nó giống như việc chúng ta chuyển từ những bức ảnh sang các thước phim vậy”. Với những vệ tinh khả dụng có từ trước, thời gian lặp lại một vị trí tốt nhất là 24 ngày. Nhưng hiện tại các vệ tinh Sentinel-1A và B có khả năng lặp lại vị trí ở bất kỳ phần nào trên trái đất trong vòng có 6 ngày cùng với một hướng quan sát – hơn thế nữa số liệu cung cấp lại miễn phí. Những điểm này mở ra khả năng sử dụng các vệ tinh cho một mục đích chung là giám sát cũng như thành lập bản đồ.

Hình 4. Phóng to bản đồ ngập lụt của các thành phố Florence, Prato và Pistotia sẽ cho thấy rõ hơn những khu vực biến dạng (thể hiện bằng màu đỏ) nằm ở phần Tây Bắc Italia.

Ở thời điểm hiện tại tất cả các cơ quan chức năng của Italia đều có thể cập nhật bản đồ nguy cơ thảm hoạ trượt lở với số liệu giao thoa của ảnh radar. Tại Italia, người ta đã chia nguy cơ thảm hoạ thành 5 mức, từ R0 (không có nguy cơ rủi ro) đến R4 (nguy cơ rủi ro đặc biệt cao), ở mức R3 và R4 sẽ không có bất kỳ toà nhà nào được phép vận hành. Cơ quan quản lý các cấp sẽ xác định chính xác các ranh giới của từng mức. Việc thay đổi ranh giới mức độ của nguy cơ thảm hoạ có khả năng ảnh hưởng tiêu cực tới những yếu tố khác như giá trị của bất động sản, di dân … theo đó đây luôn là nhiệm vụ đầy áp lực đối với các nhà quản lý. Và tất nhiên, không phải tất cả các cơ quan quản lý đều vui vẻ chấp nhận rằng họ phải đưa ra hành động ngay lập tức để giải quyết các vấn đề trầm trọng đối với hệ thống đường giao thông hay các toà nhà. Nhưng những số liệu do các vệ tinh cung cấp đảm bảo thông tin định lượng, đủ để giảm áp lực cho các cơ quan quản lý, đây không chỉ là những nhận định trên cơ sở ý kiến của các chuyên gia. Giáo sư Nicola nói tiếp “Chúng tôi đã sẵn sàng xây dựng hoàn chỉnh bản đồ hoàn toàn mới cứ sau mỗi 6 ngày cho hai vùng của Italia. Bạn có thể nhìn thấy rõ trên bản đồ phân bố tại trang web bởi các điểm có màu đỏ, tương ứng với những dịch chuyển biến dạng lớn trên mặt đất. Hầu hết các điểm này tương đương với mức R4 trong các khu vực đô thị”.

VỆ TINH ĐỊA TĨNH CHÂU ÂU InSAR  

Trong quá trình sử dụng vệ tinh Sentinel-1 vẫn còn có những hạn chế nhất định. Hạn chế đầu tiên gặp phải đó là độ phân giải của ảnh ở mức 14 x 5 mét “Độ phân giải này thực sự là vấn đề lớn khi muốn xây dựng hệ thống cảnh báo sớm mà chỉ dựa trên số liệu ảnh vệ tinh; chúng ta sẽ không thể tìm kiếm phát hiện được tất cả các dấu hiệu liên quan. Hiện tại chúng tôi đang áp dụng tất cả các tổ chức nghiên cứu giao thoa radar chủ đạo ở Châu Âu, đối với vệ tinh radar địa tĩnh lần thứ ba của ESA. Cứ mỗi ngày, một bản đồ ảnh với độ chính xác trong khoảng 1 đến 2 mm sẽ được tạo ra từ tất cả các mô hình giao thoa kết quả. Với mỗi vệ tinh chúng ta có khả năng thành lập bản đồ cho một khu vực tròn có bán kính 2.000 km: nhiều hơn một nửa Châu Âu. Chúng tôi khuyến nghị hợp tác với ESA bởi họ có hợp phần mặt đất thực sự tốt. Bằng cách sử dụng hợp phần mặt đất này, chúng ta có khả năng thu được các tấm ảnh của cùng một khu vực mỗi ngày. Ứng dụng đã sẵn sàng, giá thành của vệ tinh vào khoảng 500 triệu Euro. Cùng một vệ tinh vẫn có thể sử dụng cho các ứng dụng khác nữa như viễn thông và truyền hình. Tuy nhiên đối với các tổ chức khác của Châu Âu, các ứng dụng phục vụ cho thành phố thông minh, hải dương học, quản lý đường bờ biển hay hiện tượng sa mạc hoá lại phổ biến hơn các ứng dụng cảnh báo thảm hoạ tự nhiên có lẽ bởi những ứng dụng này có chi phí phí thấp hơn và đảm bảo an toàn sinh mạng con người. Và cuối cùng là sự so sánh: Hệ thống vệ tinh của Italia gồm 4 chiếc, COSMO-SkyMet trị giá 800 triệu Euro. Số liệu tuyệt vời với độ phân giải 3 x 3 mét nhưng hoàn toàn không miễn phí, hơn thế nữa thời gian lặp tiêu chuẩn vẫn là 16 ngày”, Giáo sư Nicola trình bày.

“Châu Âu đã từng dẫn đầu với kỹ thuật quan trắc trái đất bằng radar kể từ những năm 90; họ có tầm nhìn nên đã thiết kế, phóng vệ tinh và xây dựng các hệ thống lưu trữ phân tích số liệu, đây thực sự là lĩnh vực tiềm năng để phát triển ứng dụng. Nhưng tới thời điểm hiện tại nếu ESA không bước tiếp chắc chắn Amazon và Tesla sẽ dành lấy thị trường này và cung cấp những dịch vụ mới hơn. Tôi rất vui mà nói với Ngài Musk của Tesla rằng. Thông tin mà chúng ta tạo ra thực sự quan trọng trong đảm bảo an toàn giao thông, nếu anh di chuyển trên một chiếc xe không người lái, anh sẽ tin tưởng vào các cơ quan quản lý hơn để đảm bảo an toàn trên xa lộ”, Giáo sư Nicola kết luận.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn