Necesitas hacer un if antes de las consultas, preguntando si tienes el valor del select anterior. Igualmente para lo que quieres hacer seria mucho mejor que intentes usar ajax, existen librerias como jQuery que te simplifican la vida.
Ejemplo:
Código PHP:
Ver originalif( isset($_POST['DEPARTAMENTO']) && !empty($_POST['DEPARTAMENTO'])){ //hago la consulta para las ciudades con ese departamento
}
if( isset($_POST['CIUDAD']) && !empty($_POST['CIUDAD'])){ //hago la consulta para los barrios con esa ciudad
}