HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

158

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM - GIS KẾT HỢP CÁC DẤU HIỆU
ĐỊA MẠO TRONG XÁC ĐỊNH CÁC LÒNG SÔNG CỔ KHU VỰC
PHÍA TÂY THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào, Đặng Kinh Bắc
Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội

Abstract: This article introduces the results of research on the former river system related to
the operation of Day and Nhue rivers in the west of Hanoi. Methods used include a
combination of channels 2 and 5 of Landsat ETM image taken in 2007 to distinguish the
existent former rivers. Using geomorphological signs related to the development of the rivers,
such as the nature levees, the oxbow lakes, combined with the other information on sediment
characteristics and land use to establish the former rivers that have been reformed by human
activities. From the results of image analysis and the study of geomorphology, sediment, a
map of former rivers in the west of Hanoi has built as a basis for planning urban development
and natural hazards prevention.
Keywords: Remote sensing, GIS, former rivers, Hanoi city.

1. GIỚI THIỆU CHUNG
Quá trình hình thành và phát triển của sông Đáy, sông Nhuệ ở phía tây thành phố Hà
Nội đã diễn ra từ hàng nghìn năm nay. Trong suốt quá trình phát triển, chúng đã tạo nên các
đới biến động rộng lớn, đồng thời cũng để lại những dấu ấn của mình trên địa hình, là các hồ
móng ngựa, dải trũng hay các gờ cao ven lòng. Các dấu vết này, một phần còn tồn tại cho đến
ngày nay, còn phần lớn đã bị các hoạt động phát triển kinh tế, đặc biệt là quá trình đô thị hóa,
làm cho không còn nhận ra được nữa hay biến mất trên thực địa. Điều đáng quan tâm là, đi
cùng với những di vết mà các con sông để lại tiềm ẩn những vấn đề liên quan tới các tầng đất
yếu hay các trục thoát lũ trên vùng đồng bằng…, có ảnh hưởng trực tiếp và quan trọng đến
Hình 1. Sơ đồ các bước xử lý ảnh viễn thám kết hợp nghiên cứu địa mạo

Bước 3
Sơ đồ các lòng sông cổ
Xác lập các dấu hiệu địa mạo
liên quan đến lòng sông cổ
Bước 4
HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

160
thành các dấu hiệu nhận biết quan trọng về sự tồn tại của chúng, hay nói cách khác, các dấu vết
này giống như là các bản ghi ghi lại sự hoạt động của dòng sông trong quá khứ [2].
Các nghiên cứu địa mạo về lòng sông cổ cho thấy, chúng thường là các dải trũng có dạng
tuyến trên địa hình. Chúng có thể còn đang tồn tại dưới dạng các hồ nước, đầm lầy hoặc có thể
là các dải trũng được sử dụng để trồng lúa nước,… song đều có chung đặc điểm là có độ ẩm cao
hơn các vùng kế cận. Những đặc điểm này trở thành cơ sở quan trọng cho sinh viên tiếp cận với
phương pháp xử lý ảnh số để tách tự động lớp thông tin ban đầu về các lòng sông cổ.
Quy trình thực hiện việc tách tự động lớp thông tin về lòng sông cổ từ ảnh viễn thám
được thể hi
ện trong hình:
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phân tích, xử lý ảnh viễn thám cho xác lập lòng sông cổ
Do đặc điểm là các dạng địa hình trũng thấp nên các lòng sông cổ thường có độ ẩm cao,
giá trị xám độ trên ảnh tại các vị trí này thường thấp. Tuy nhiên, trong mỗi kênh ảnh, chúng
có thể bị lẫn với các đối tượng khác như thực vật, hoặc sự phân biệt với các đối tượng kề cận
không lớn, khiến cho việc tách lớp gặp phải khó khăn. Trên cơ sở sử dụng các kênh ảnh của
ảnh Landsat ETM, chúng tôi tiến hành thống kê giá trị xám độ ảnh của đối tượng có mặt trên
ảnh (nước trong, nước đục, đầm lầy trũng, rau màu, thực vật cạn, đất khô và dân cư) (bảng 1).
Bảng 1. Thống kê giá trị xám độ các đối tượng trên ảnh Landsat ETM
Các
đối tượng
Kênh 2 TB Kênh 4 TB

đối tượng
Kênh 5 TB Kênh 7 TB
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5
Nước trong 15 18 14 17 14
15.6
30 27 31 27 29
28.8
Nước đục 14 18 16 12 17
15.4
59 69 60 70 60
63.6
Đất lầy trũng 36 29 33 19 32
29.8
36 38 41 36 36
37.4
Rau màu 98 98 101 101 99
99.4
40 40 36 36 38
38
Thực vật cạn 73 80 89 79 75
79.2
32 30 29 29 31
30.2
Đất khô 101 94 89 103 102
97.8
49 49 47 54 49
49.6
Dân cư 79 80 76 79 89
80.6
48 46 47 45 48
Hình 2. Sơ đồ các đối tượng lòng hồ, dải trũng được tách sau khi đã xử lý GIS
HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

162
Như đã đề cập đến, kết quả nghiên cứu từ ảnh viễn thám chỉ thể hiện được các đối
tượng đang còn tồn tại cho tới thời điểm chụp ảnh, trên thực tế, rất nhiều các lòng sông cổ đã
bị các yếu tố nhân sinh xoá nhoà/ che lấp. Bởi vậy, để xác lập được hệ thống lòng sông cổ khu
vực nghiên cứu, ngoài các kêt quả xử lý ảnh, cần phải có sự phối kết hợp với các nghiên cứu
khác về địa mạo, về hình thái, cấu trúc của các đối tượng, đặc trưng trầm tích hay các dấu
hiệu sử dụng đất…
3.2. Phân tích các dấu hiệu địa mạo và một số yếu tố khác
Các dấu hiệu địa mạo được phân tích cho việc xác lập các lòng sông cổ gồm có:
- Các đê cát ven lòng/ đê thiên nhiên: được nhận thấy trên thực đị
a là những khu dân cư
phân bố có quy luật và thường tồn tại từ rất lâu đời. Do đây là những nơi có địa hình nổi cao
trên đồng bằng, lại có kết cấu nền móng vững chắc, ít chịu ảnh hưởng bởi lũ lụt. Chúng có
dạng hình bán nguyệt, phát triển ở phần của bờ lồi của các khúc uốn sông. Dọc theo các khu
dân cư này, thường xuất hiện các dải địa hình trũng thấp, d
ạng tuyến kéo dài có định hướng,
chúng chính là dấu vết còn lại của lòng sông cổ được người dân sử dụng để trồng lúa hay
sen Trong một số trường hợp, các công trình dân sinh được xây dựng ngay trên các lòng
sông cổ. Điều này khiến cho việc xác định chúng trên ảnh viễn thám không thể thực hiện
được. Song, nhờ các phân tích địa mạo và sự liên kết giữa các phần còn sót lại trên thực địa,
giúp chúng tôi có thể tái hiện lại được các đoạn lòng sông còn thiếu. Hình 3. Nhận biết các lòng sông cổ dựa trên sự phân bố các gờ cao ven lòng là
các dải sáng mài chạy dọc các dải trũng và hồ móng ngựa (tại khu vực cửa sông Đáy (a) và


Chúng ta cũng có thể nhận thấy sự biến đổi dần của các con sông theo hướng dịch
chuyển về phía đông (hướng về sông Hồng hiện đại), phù hợp với sự nhận định về sự tịnh tiến
dòng chảy các con sông do khối nâng kiến tạo từ phía tây. Khối nâng từ phía tây của khối Ba
Vì, Sơn Tây hay Thạch Thất đã khiến trục động lực của sông Đáy cũng thay đổi về phía tây
[1, 3]. Bên cạnh những lòng cổ sông Đáy nằm ngoài đê, các lòng cổ của sông Đáy nằm ở phía
tây cho thấy con sông này trong quá khứ có thể chạy men theo khối nâng ở phía tây với độ
uốn khúc và bán kính cong lớn (nhìn trên ảnh có thể thấy độ uốn khúc có đoạn lớn hơn sông
Hồng ngày nay). Hàng loạt các lòng sông c
ổ nằm ở phía tây sông Đáy được nhận thấy khá rõ
trên ảnh viễn thám. Điều này chứng tỏ mức độ chia cắt sâu và chia cắt ngang của các lòng
HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011

164
sông cổ này là rất lớn, sau khoảng thời gian dài phát triển sau này vẫn chưa thể xoá nhoà đi
những dấu vết đó trên địa hình.
Các lòng cổ chạy dọc theo tuyến sông Nhuệ hiện đại cũng cho thấy một sự tập trung có
quy luật, phù hợp với độ uốn và bán kính cong của con sông này. Mặc dù phạm vi tập trung
các lòng cổ của con sông này không lớn bằng sông Đáy nhưng nếu so với sông Hồng hiện đại,
phạ
m vi hoạt động của lòng sông này cũng là rất lớn.
4. KẾT LUẬN
Ứng dụng công nghệ viễn thám kết hợp với sử dụng GIS và các nghiên cứu địa mạo là
phương pháp đạt được hiệu quả và độ chính xác cao trong nghiên cứu khôi phục hệ thống lòng
sông cổ và sự biến đổi của chúng theo thời gian. Sự kết hợp giữa các kênh ảnh 2 và 5 của ảnh
Landsat làm giảm được sự sai lẫn củ
a các lòng sông cổ có độ ẩm cao với các đối tượng khác trên
ảnh. Các dấu hiệu địa mạo, bao gồm hệ thống các gờ cao ven lòng, các hồ móng ngựa, hình dạng,
kích thước của các dải địa hình trũng…kết hợp với các thông tin về trầm tích và các hoạt động sử
dụng đất khác là cơ sở quan trọng cho việc xác lập và khoanh vẽ các lòng sông cổ ở phía tây