ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Thu Thủy
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU TAI
BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÕNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ
Hà Nội – Năm 2012
i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU 3
1.1. Giới thiệu chung về đới ven biển Hải Phòng 3
1.2. Lịch sử nghiên cứu 4
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975 4
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975 5
1.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 9
1.3.1. Phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu 9
1.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 10
3.3. Biến động đƣờng bờ biển theo các giai đoạn nghiên cứu 52
ii
3.3.1. Giai đoạn 1989 - 1995 52
3.3.2. Giai đoạn 1995 - 1999 53
3.3.3. Giai đoạn 1999 - 2003 54
3.3.4. Giai đoạn 2003 - 2007 55
3.3.5. Giai đoạn 2007 - 2011 56
Chƣơng 4. HIỆN TRẠNG TAI BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÒNG
57
4.1. Tổng quan hiện trạng xói lở - bồi tụ đới ven biển Hải Phòng trong các nghiên cứu
trƣớc 57
4.2. Hiện trạng xói lở-bồi tụ đới ven biển Hải Phòng giai đoạn 1989 - 2011 58
4.2.1. Tai biến xói lở đới ven biển Hải Phòng giai đoạn 1989 - 2011 58
4.2.2. Tai biến liên quan đến bồi tụ gây biến động luồng lạch đới ven biển Hải Phòng 60
4.2.3. Bồi tụ mở rộng quỹ đất 62
Chƣơng 5. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TAI BIẾN 69
5.1. Giải pháp kinh tế - k thuật 69
5.2. Các giải pháp về quy hoạch 74
5.3. Các giải pháp về chính sách 74
5.4. Các giải pháp về tuyên truyền giáo dục 76
KÊ
́
T LUÂ
̣
N 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
iii
DANH MỤC BẢNG
Hình 2. 3. Cảng Hải Phòng 24
Hình 2.4. Rừng ngập mặn tại xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy, Hải Phòng 27
Hình 2.5. Rừng ngập mặn tại huyện Tiên Lãng, Hải Phòng 27
Hình 2.6. San hô lỗ đỉnh xù xì (Acropora aspera) phân bố ở các vùng biển Cát Bà, Bạch Long Vỹ 29
Hình 2.7. San hô lỗ đỉnh hạt (Acropora cerealis) có mặt ở vùng biển đảo Bạch Long Vỹ 29
Hình 2.8. Trong Vườn quốc gia Cát Bà 30
Hình 2.9. Thuyền của ngư dân Cát Hải, 34
Hình 2.10. Thu hoạch tôm nuôi công nghiệp tại xã Phù Long, huyện Cát Hải, Hải Phòng 34
Hình 2.11. Dây chuyền đóng chai của một cơ sở chế biến nước mắm tại Cát Hải 34
Hình 2.12. Làm muối tại huyện Kiến Thụy 34
Hình 2.13. Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp tại xã Hùng Thắng huyện Tiên Lãng 35
Hình 2.14. Trồng rau vụ xuân tại xã Đoàn Xá, huyện Kiến Thụy 35
Hình 2.15. Cầu cảng khí hóa lỏng 2 vạn tấn tại khu công nghiệp Đình Vũ 37
Hình 2.16. Đường vào khu công nghiệp Đồ Sơn 37
Hình 2.17. Vịnh Lan Hạ, Cát Bà, Hải Phòng 38
Hình 2.18. Hang Quả Vàng trên đảo Cát Bà 38
Hình 2.19. Lễ hội chọi trâu Đồ Sơn 39
Hình 2.20. Khu nghỉ dưỡng Hòn Dáu resort 39
Hình 2.21. Khai thác cát tràn lan trên sông Văn Úc 40
Hình 2.22. Một góc cảng Chùa Vẽ, Hải Phòng 41
Hình 3.1. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng từ năm 1989 đến năm 2011 43
Hình 3.2. Sơ đồ đường bờ khu vực đảo Cát Hải và đảo Cát Bà năm 1989 và năm 2011 45
Hình 3.3. Sơ đồ đường bờ khu vực mũi Đồ Sơn năm 1989 và năm 2011 46
Hình 3.4. Sơ đồ đường bờ biển khu vực bãi bồi từ tây nam Đồ Sơn đến cửa sông Văn Úc năm 1989 và năm
2011 47
Hình 3.5. Sơ đồ đường bờ biển khu vực cửa Cấm - đảo Đình Vũ năm 1989 và năm 2011 49
Hình 3.6. Sơ đồ đường bờ khu vực quận Đồ Sơn năm 1989 và năm 2011 50
Hình 3.7. Sơ đồ đường bờ khu vực huyê
̣
n Tiên Lãng năm 1989 và năm 2011 51
Trong 30 năm trở lại đây, khi Việt Nam bắt đầu áp dụng chính sách Đổi mới
(1986), đới ven biển Hải Phòng đã có nhiều chuyển biến quan trọng. Các khu công
nghiệp, khu đô thị, khu du lịch ven biển phát triển nhanh chóng. Hoạt động giao
thông vận tải biển - một thế mạnh của Hải Phòng cũng có nhiều biến chuyển. Nông
nghiệp và nuôi trồng thủy sản mặn lợ cũng trải qua nhiều thời kỳ phát triển và biến
động. Theo đó, đới ven biển Hải Phòng được khai thác tối đa để phục vụ cho những
hoạt động phát triển kinh tế - xã hội này. Có thể nói, kinh tế - xã hội Hải Phòng gắn
liền với sự biến động của đới ven biển. Do đó, nghiên cứu các biến động của đới
ven biển để từ đó xác định được tiềm năng, thế mạnh và nguy cơ tiềm ẩn là mối
quan tâm hàng đầu của Thành phố Hải Phòng nhằm quản lý tốt hơn đới ven biển và
hướng tới phát triển bền vững kinh tế - xã hội - môi trường thành phố.
Để đáp ứng những nhu cầu thực tiễn cấp bách này, đề tài nghiên cứu“Ứng
dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu tai biến xói lở - bồi tụ đới ven biển
Hải Phòng” được lựa chọn nhằm đưa ra những cơ sở khoa học chính xác nhất cho
những biến động về mặt không gian của đường bờ biển Hải Phòng, qua đó đánh giá
hiện trạng, tiềm năng của các tai biến xói lở, bồi tụ gây biến động luồng lạch trong
khu vực phục vụ cho công tác quy hoạch và xây dựng những chính sách phát triển
thành phố.
Hiện nay, có nhiều phương pháp và cách tiếp cận được lựa chọn để nghiên
cứu biến động không gian đới ven biển và các tai biến xói lở - bồi tụ đi kèm. Song
viễn thám và GIS là phương pháp hiện đại, là công cụ mạnh có khả năng giải quyết
những vấn đề ở tầm vĩ mô trong thời gian ngắn nên được lựa chọn cho nghiên cứu
2
này. Mặt khác, những nghiên cứu trước đây về tai biến xói lở - bồi tụ đới ven biển
Hải Phòng chủ yếu tập trung mô tả và đánh giá những tai biến này mà chưa có cơ sở
định lượng chúng. Như vậy việc lượng hóa trong nghiên cứu và đánh giá tai biến
xói lở - bồi tụ đới ven biển sử dụng công nghệ viễn thám và GIS là hợp lý và rất có
ý nghĩa.
Với những cơ sở nêu trên, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu
giao lưu hàng hóa của khu vực phía Bắc nước ta với thế giới. Các khu vực như Đồ
Sơn, Cát Bà đã từ lâu là các điểm du lịch nổi tiếng, hàng năm thu hút được rất nhiều
khách du lịch trong nước, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh và
khu vực Bắc Bộ.
Trong gần 30 năm qua, cùng với sự phát triển của nền kinh tế - xã hội nước
ta, đới ven biển Hải Phòng cũng có nhiều biến động. Các biến động này có thể là
kết quả của các hoạt động tự nhiên, cũng có thể là kết quả của các hoạt động nhân
sinh. Việc nghiên cứu định lượng các biến động không gian đới ven biển để từ đó
đánh giá các tai biến tiềm ẩn đi kèm và nguyên nhân sâu xa của những biến động
này là việc vô cùng cần thiết nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và
xây dựng các chính sách phát triển kinh tế - xã hội của Thành phố Hải Phòng,
hướng tới phát triển bền vững khu vực và quốc gia.
1.2. Lịch sử nghiên cứu
1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975
Trước năm 1975, vùng ven biển thành phố Hải Phòng chỉ được nhắc tới một
số công trình nghiên cứu tổng hợp về địa chất - khoáng sản của một số nhà địa chất
người Pháp như: Colari M. (1913, 1928), Patte E. (1924, 1927, 1931, 1934),
Mansuy H. (1925), Bouret R. (1925), Frontain J. (1927, 1928, 1937, 1938), Lacraix
A. (1928, 1932, 1934), Blondel F. (1929), Breton Le. (1931,1934), Saurin E. (1935,
1937). Trong những công trình đó, những nét cơ bản nhất về địa chất cấu trúc của
vùng nghiên cứu được đưa vào trong phần Bắc Đông Dương.
Từ năm 1954 đến 1975, khi công cuộc nghiên cứu địa chất được đẩy mạnh
hơn thì vùng nghiên cứu được đề cập đến trong các công bố của Saurin E. (1957) về
các thành tạo trẻ dọc ven biển và các mức thềm biển vùng đảo Bạch Long Vỹ. Cũng
trong nghiên cứu này, các nhận định về sự dao động mực nước biển trong thế
Pleistocen và về chế độ tân kiến tạo ảnh hưởng đến đới ven biển cũng được đề cập.
Năm 1965, khi toàn miền Bắc đã tiến hành đo vẽ lập bản đồ địa chất tỉ lệ 1:500.000
(Dovjikov A E. chủ biên) thì khu vực nghiên cứu cũng được đề cập trong bản đồ
này. Tiếp theo đó, các đặc trưng địa chất của vùng được chi tiết hóa trong bản đồ
địa chất 1:200.000 do các nhà địa chất Việt Nam tiến hành từ 1963 đến 1975, tiêu
Phòng.
Tiếp đó, năm 1982 công trình nghiên cứu về đặc điểm quá trình bồi tụ ở bờ
biển Việt Nam của Nguyễn Xuân Trường ra đời cũng có nhắc đến hiện trạng xói lở
- bồi tụ vùng nghiên cứu.
Trong thời gian từ 1973 đến 1978, nhiều tờ bản đồ địa chất tỉ lệ 1:200.000
6
được hoàn thành, phủ kín dải lục địa ven biển trong đó có bao gồm khu vực nghiên
cứu như tờ Hải Phòng - Nam Định (Hoàng Ngọc Kỷ, 1973 - 1978).
Từ giai đoạn 1980 - 1990, chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học biển
giữa Việt Nam và Liên Xô đã có nhiều chuyên đề nghiên cứu như: "Cấu trúc địa
chất các bể trầm tích Kainozoi ven biển Việt Nam" tỉ lệ 1:1.000.000 của Nguyễn
Giao 1984. "Địa chất, địa mạo đới bờ biển Việt Nam” của Đỗ Tuyết, Nguyễn Thế
Thôn 1985 và các công trình nghiên cứu khác của Nguyễn Địch Dỹ, Năm 1985,
Nguyễn Biểu, Nguyễn Thị Kim Hoàn đã phần nào làm sáng tỏ các đặc trưng về địa
chất và khoáng sản rắn ven biển Việt Nam, trong đó có vùng nghiên cứu.
Các chương trình Biển 48A (1980 - 1985) và 48B (1986 - 1990) cũng phần
nào làm sáng tỏ các đặc trưng địa chất, địa mạo và khoáng sản khu vực. Các nghiên
cứu về thành tạo địa chất trong Kainozoi của các nhà địa chất như Nguyễn Biểu,
Nguyễn Địch Dỹ, Đinh Văn Thuận, Nguyễn Bảo Khanh, Lê Thị Ninh cũng có đề
cập đến vùng nghiên cứu. Về nghiên cứu kiến tạo, bản đồ kiến tạo Việt Nam tỉ lệ
1:1.000.000 lần đầu tiên được công bố vào năm 1986 do Trần Văn Trị chủ biên
cũng đề cập và cung cấp tài liệu về kiến tạo, cấu trúc vùng nghiên cứu.
Cho đến nay, bức tranh về cấu trúc địa chất, địa kiến tạo, tài nguyên khoáng
sản của dải ven biển Hải Phòng đã được làm sáng tỏ thông qua nhiều các nghiên
cứu của những nhà địa chất trong nước. Điển hình là chương trình nghiên cứu biển
KT-03 (1991 - 1995) do Bùi Công Quế (chủ nhiệm) nghiên cứu về địa chất, địa
động lực và tiềm năng khoáng sản biển nước ta đã thành lập sơ đồ địa chất Đệ tứ và
sơ đồ trầm tích tầng mặt thềm lục địa Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000 (doTrần Nghi và
Phạm Huy Tiến thành lập); Đề tài "Địa chất Đệ tứ và đánh giá tiềm năng khoáng
viễn thám để nghiên cứu đới bờ và kiểm soát môi trường” hợp tác giữa Trung tâm
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia Việt Nam với ESCAP/UNDP (1986 -
1989); thành lập “Sơ đồ phân vùng cấu trúc địa chất, sơ đồ đứt gãy và vật thể gây
từ” dựa trên kết quả đo từ hàng không (Nguyễn Xuân Sơn - Nguyễn Văn Phù).
Cho đến nay, các tài liệu từ nghiên cứu này đã góp phần cung cấp tài liệu cho
việc đo vẽ bản đồ địa chất ở tỉ lệ 1:50.000 và 1:25.000 ở dải ven biển và đô thị như
Hải Phòng. Như vậy, bức tranh chung về điều kiện tự nhiên của dải ven biển nghiên
cứu đã phần nào được làm sáng tỏ thông qua các nghiên cứu nói trên.
Về biến động không gian và tai biến liên quan đến xói lở, bồi tụ gây biến
động luồng lạch vùng ven biển nghiên cứu thì chưa có bất kỳ một công trình nghiên
cứu nào đề cập đến trước năm 1975. Từ năm 1975 đến nay, có một số công trình
nghiên cứu theo hướng này tại vùng nghiên cứu bao gồm:
Năm 2000, dự án độc lập cấp nhà nước KHCN-5A “Nghiên cứu dự báo,
phòng chống sụt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa” được Phân viện
Hải dương học Hải Phòng tiến hành. Kết quả của dự án là tài liệu quan trọng làm cơ
8
sở cho những nghiên cứu xói lở - bồi tụ chi tiết hơn tại từng khu vực bờ biển Bắc
Bộ, đặc biệt là vùng ven bờ khu vực Hải Phòng do Nguyễn Anh Tú, Trần Đức
Thạnh thực hiện.
Gần đây, khi công nghệ viễn thám trở thành một công cụ mang lại hiệu quả
cao trong nghiên cứu địa chất - địa lý, đã có nhiều công trình nghiên cứu biến động
đường bờ, tai biến xói lở - bồi tụ áp dụng công nghệ này. Từ những năm 1996, bản
đồ các vùng nhạy cảm ven biển từ ảnh SPOT là những sản phẩm đầu tiên từ công
nghệ viễn thám được Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường thực
hiện. Tiếp đó là bản đồ địa hình một số đảo và quần đảo từ ảnh vệ tinh phân giải cao
cũng do cơ quan này thực hiện.
Cũng trong năm 1996, Phạm Văn Cự đã thực hiện thành lập bản đồ địa mạo
vùng đồng bằng sông Hồng trên cơ sở sử dụng kết hợp hệ thống xử lý ảnh số và hệ
thông tin địa lý.
Ứng dụng được công nghệ viễn thám và GIS để phân tích các biến động
đường bờ biển đã được sử dụng rất phổ biến trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam và
vùng nghiên cứu thì rất cần những ứng dụng chuyên sâu, định lượng hóa như
nghiên cứu này để xử lý, phân tích và đánh giá để có được kết quả chính xác làm cơ
sở định hướng quy hoạch và sử dụng hợp lý tài nguyên ven biển đồng thời phòng
tránh, giảm thiểu thiệt hại do tai biến mang lại.
1.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.3.1. Phƣơng pháp tổng hợp và phân tích tài liệu
Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu là phương pháp được sử
dụng ở những bước đầu tiên của nghiên cứu khoa học. Đây là bước khái quát chung
về nghiên cứu, nguồn tài liệu thu thập sẽ là cơ sở giúp cho người thực hiện xác định
những định hướng nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu
phù hợp.
Các tài liệu khái quát về khu vực nghiên cứu, điều kiện tự nhiên (bao gồm
các đặc điểm về vị trí, địa hình, cấu trúc địa chất, đặc điểm khí hậu, thủy văn, hải
văn), kinh tế - xã hội (gồm có đặc điểm dân cư, các ngành kinh tế, hoạt động giao
thong vận tải, du lịch…) là cơ sở quan trọng trong việc đánh giá nguyên nhân gây
biến động và tác động của tai biến. Đây là những nhân tố tự nhiên, nhân sinh gây
cường hóa tai biến (điều kiện tự nhiên, hoạt động nhân sinh) đồng thời cũng là
những đối tượng chịu ảnh hưởng của tai biến này (cộng đồng dân cư, cơ sở hạ tầng).
Như vậy cần xem xét kĩ các đối tượng này trong mối tương quan với tai biến để
đánh giá chính xác diễn tiến của tai biến này trong những năm qua và dự báo trong
tương lai. Các tài liệu nghiên cứu tai biến xói lở - bồi tụ trước đây từ những nghiên
cứu sơ lược nhất tới những nghiên cứu có áp dụng công nghệ, tính toán có độ chính
10
xác cao cũng được tổng hợp cho nghiên cứu. Ngoài vai trò là cơ sở định hướng cho
nghiên cứu, tài liệu thu thập được chính là đối tượng để đối sánh, kiểm tra tính
chính xác kết quả nghiên cứu của luận văn.
Các tài liệu đã thu thập được phục vụ cho thực hiện luận văn:
đang xảy ra xói lở, bồi tụ nghiêm trọng. Đây là phương pháp có độ chính xác cao
nhất, song cũng là phương pháp tốn kém nhất.
Các số liệu và kết quả thu được từ phương pháp này là cơ sở thiết yếu để xác
định hiện trạng và nguyên nhân xói lở - bồi tụ. Đây vừa là số liệu đầu vào vừa là số
liệu kiểm chứng độ chính xác của các mô hình dự báo. Phương pháp khảo sát thực
địa còn nhằm mục đích kiểm tra và chính xác hóa các thông tin sai lệch hoặc mâu
thuẫn được phát hiện ra trong quá trình phân tích tổng hợp tài liệu điều tra.
Nội dung nghiên cứu đo đạc, khảo sát ngoài thực địa bao gồm:
- Tiến hành đo đạc trắc địa biến dạng địa hình vùng cửa sông ven biển liên
quan đến hiện tượng xói lở và bồi tụ bờ biển.
- Thu thập các thông tin về những tổn thất do các hoạt động xói lở - bồi tụ
mang lại cho cuộc sống của dân cư vùng nghiên cứu.
1.3.3. Phƣơng pháp phân tích hệ thống
Phương pháp phân tích hệ thống là một phương pháp khoa học giúp xử lý
những vấn đề phức tạp, những vấn đề tồn tại trong mối quan hệ hữu cơ, ràng buộc.
Nó được vận dụng trong những trường hợp khi có nhiều mối quan hệ phải nghiên
cứu, nhiều đối tượng phải xem xét, nhiều yếu tố bất định phải tính đến, nhiều
phương án cần cân nhắc so sánh lựa chọn trong khi lượng thông tin có thể không
đầy đủ như mong muốn. Phương pháp phân tích hệ thống thường rất phù hợp với
những đối tượng có cấu trúc không chặt chẽ, tức là những đối tượng vừa có các yếu
tố định tính vừa có các yếu tố định lượng và chỉ một phần có thể diễn tả được bằng
ngôn ngữ toán học. Với phương pháp này, bằng cách kết hợp các phương pháp toán
học chính xác và kỹ thuật máy tính với các thủ tục phức tạp và kinh nghiệm thực
tiễn của chuyên gia, các hiểu biết toàn diện về đối tượng nghiên cứu có thể được
sáng tỏ, trong khi đó nếu chỉ sử dụng các phương pháp khác thì khó có thể đạt được.
Nội dung chính của phương pháp phân tích hệ thống là:
- Xem xét đối tượng nghiên cứu là một hệ thống, nó được cấu thành từ
nhiều yếu tố có quan hệ và tương tác với nhau và với môi trường xung
quanh một cách phức tạp.
- Thừa nhận nhiều đối tượng phức tạp khác nhau có những đặc trưng hệ
Việc giải đoán hiện trạng đường bờ được tiến hành dựa vào khả năng tách
biệt hoàn toàn các đối tượng thực vật, đất và nước trên tư liệu viễn thám nhờ độ
phản xạ hoặc bức xạ của đối tượng. Phương pháp chủ đạo được sử dụng trong luận
văn là giải đoán bằng mắt trên máy tính với sự trợ giúp của các dữ liệu liên quan
đến đường bờ như: địa hình, thuỷ văn, … được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu và có thể
hiện thị đồng thời với ảnh vệ tinh. Theo đó, nếu bờ dịch chuyển về phía lục địa thì
bờ bị xói, nếu bồi thì đường bờ sẽ dịch chuyển ra phía biển.
13
1.3.4.1. Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat
Ảnh Landsat bao gồm các ảnh thành phần của 7 băng tần, mỗi băng ứng với
1 khoảng giá trị của bước sóng ánh sáng. Để thể hiện bức ảnh Landsat sử dụng ảnh
tổng hợp của 3 băng (đỏ, xanh và lam). Dưới đây là những thông tin cơ bản về các
băng của Landsat.
Băng 1 (0.45-0.52 µm, Lam): Đây là dải bước sóng ngắn, ánh sáng có thể
xuyên qua mặt nước. Băng này được sử dụng để nghiên cứu các vật thể trong nước,
các hệ sinh thái ngập nước. Sử dụng băng 1 để nghiên cứu dòng phù sa, rạn san hô,
độ sâu của nước. Vì bước sóng ngắn cho nên Băng 1 hay bị nhiễu, ảnh của băng 1
hay bị nhám, không sắc nét như các băng khác.
Băng 2 (0.52-0.60 µm, Xanh): Chất lượng băng này gần giống như Băng 1,
và được chọn để nghiên cứu thảm thực vật vì bước sóng ánh sáng thể hiện mầu
xanh gần giống mầu xanh của thảm thực vật.
Băng 3 (0.63-0.69 µm, Đỏ): Dải bước sóng của băng này bị thực vật hấp thụ
(Băng này được gọi là băng hấp thụ diệp lục). Băng 3 dùng để phân biệt giữa thực
vật và đất. Dùng để nghiên cứu về thực vật (rừng tốt, xấu).
Băng 4 (0.76-0.90 µm, Cận hồng ngoại): Băng 4 bị nước hấp thụ vì thế ảnh
của băng này mặt nước có mầu đen, thể hiện ánh sáng phản xạ từ mặt nước rất yếu.
Băng này được sử dụng để phân biệt giữa mặt nước và đất.
Băng 5 (1.55-1.75 µm, Hồng ngoại trung): Băng này rất nhạy cảm với độ ẩm
vì thế được sử dụng để nghiên cứu thảm thực vật và độ ẩm đất, băng 5 còn được sử
(Theo vị trí địa lý và theo thuộc tính); Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng
(thủy văn, giao thông…). Chức năng thành lập bản đồ chuyên đề…
1.3.5. Phƣơng pháp thành lập bản đồ sử dụng ArcGIS
Xây dựng bản đồ biến động đƣờng bờ
Bản đồ biến động đường bờ được xây dựng cho mục đích đánh giá hiện trạng
xói lở, bồi tụ tại khu vực. Thành lập bản đồ biến động đường bờ có thể xem như là
xây dựng tấm gương phản chiếu ảnh hưởng của các hoạt động tự nhiên và hoạt
động của con người lên vùng nghiên cứu.
Dữ liệu viễn thám thu nhận từ vệ tinh hay tàu vũ trụ hoặc máy bay bằng các
bộ cảm khác nhau theo loại quang học hay radar nói chung đều có những sai sót
nhất định trong quá trình thu nhận. Các sai sót này có nguồn gốc từ thiết bị (con
người) do hạn chế về kỹ thuật hoặc có nguồn gốc từ tự nhiên mà kết quả là các tín
hiệu thu nhận được sau khi chuyển đổi thành hình ảnh để người sử dụng có thể nhận
15
biết được các hình ảnh, đối tượng
vừa mới thu nhận được còn có
nhiều biến dạng chưa phản ánh
đúng hình ảnh hay đối tượng cần
thu nhận thông tin. Do vậy để có
thể sử dụng được các dữ liệu viễn
thám sau khi mới thu nhận từ vệ
tinh thì cần phải có hiệu chỉnh các
sai sót này.
Chọn ảnh Landsat có hình
ảnh rõ nét (năm 1989, 1995, 1999,
2003, 2017, 2011) và dựa vào đặc
tính của từng band ảnh, chọn band
05. Các ảnh đều được chọn lựa
dựa theo bảng thủy triều của vùng nghiên cứu (khu vực Hòn Dáu) nhằm đảm bảo
ETM+L1T
1260462007
02/02/2007
30 x30 m
05
ETM+L1T
1260462011
7/7/2011
30 x30 m
05
Sử dụng phần mềm ENVI 4.7 để xử lý ảnh, chiết tách dữ liệu không gian
đường bờ, chỉnh sửa, cắt ảnh và số hóa đường bờ khu vực nghiên cứu. Dữ liệu sau
khi đã chiết tách được sẽ được chồng chập và quản lý trên phần mềm ArcGIS để
tính toán tốc độ biến động và hiện trạng biến động hay thành lập bản đồ biến động.
Hình 1.2. Ảnh Landsat vùng nghiên cứu chụp ngày
7/7/2001
16
Chƣơng 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TAI BIẾN XÓI LỞ - BỒI
TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÕNG
2.1. Các yếu tố tự nhiên
2.1.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo
2.1.1.1. Địa hình trên đất liền
Đới ven biển Hải Phòng có đặc điểm địa hình có tính phân bậc và có xu
hướng thấp dần về phía nam. Các dạng địa hình chính bao gồm địa hình đồng bằng
ven biển, địa hình đá vôi (karst), địa hình các đảo, đường bờ và địa hình đáy biển.
Địa hình núi đá vôi phân bố ở khu vực đảo Cát Bà trong khu vực nghiên cứu
với độ cao tuyệt đối từ 10m - 331m, thảm thực vật khá dày nhưng không đều. Địa
hình hiểm trở, nhiều vách dựng đứng. Ngoài ra còn có hệ thống các núi ăn sát ra
Địa hình đáy biển vùng nghiên cứu đa dạng và phức tạp là do chúng trải qua
một quá trình lịch sử phát triển lâu dài và phức tạp. Ba giai đoạn phát triển đều được
bắt đầu và kết thúc bằng những đợt biển lùi trên phạm vi thềm lục địa. Bề mặt đáy
biển của thềm lục địa tồn tại các bậc địa hình liên quan đến các đường bờ biển cổ
trong suốt thời gian Đệ tứ. Các bậc địa hình này phân bố ở độ sâu 3 - 5m; 10 - 20m;
25 - 30m; 50 - 60m ứng với thời kỳ biển tiến Flandrian.
Đặc trưng địa hình là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tai
biến xói lở - bồi tụ tại khu vực nghiên cứu. Với đặc điểm địa hình đa dạng, đới ven
biển Hải Phòng phân chia thành những khu vực nhỏ với hình thái đường bờ khác
nhau có cường độ xói lở - bồi tụ khác nhau. Theo đó, khu vực nghiên cứu có đường
bờ phân chia theo ba nhóm chính gồm: đường bờ khu vực bãi bồi, đường bờ đá và
đường bờ khu vực cửa sông. Như vậy cần phân tích đánh giá hình thái đường bờ
trong đặc trưng địa hình khu vực để có cái nhìn đúng hướng trong nghiên cứu tai
biến xói lở - bồi tụ đới ven biển nói chung và đới ven biển Hải Phòng nói riêng.
2.1.2. Thủy văn, hải văn
2.1.2.1. Thủy văn
Khu vực Hải Phòng có mạng lưới sông ngòi dày, mật độ trung bình
0,18km/km
2
, có 16 sông chính toả rộng khắp địa bàn của thành phố với tổng chiều
dài khoảng 300km gồm các sông là chi lưu của hệ thống sông Thái Bình đổ ra Vịnh
Bắc Bộ qua các cửa: cửa Cấm, Văn Úc, Lạch Tray, Nam Triệu, Thái Bình…(bảng
2.1). Mực nước các sông ở đới ven biển Hải Phòng chịu ảnh hưởng của thủy triều,
chế độ nước thể hiện 2 mùa rõ ràng: mùa lũ tháng 6 - tháng 10, mùa cạn từ tháng 11
- tháng 5 (năm sau).
Bảng 2.1. Đặc trƣng hình thái của một số sông chính đổ vào vùng nghiên cứu và phụ cận
STT
Tên hệ
thống sông
Diện tích lƣu
18
2.1.2.2. Hải văn
Độ muối
Nếu như độ muối tầng mặt ở ngoài khơi có giá trị cao và biến động không
nhiều, thì ở vùng ven bờ độ muối có giá trị thấp hơn và biến thiên khá phức tạp, phụ
thuộc rất rõ vào lượng nước ngọt từ lục địa mang ra. Vào mùa mưa, giá trị độ muối
của vùng biển ven bờ hạ xuống rất thấp, đặc biệt ở các vùng gần cửa sông. Chẳng
hạn, ở Đồ Sơn, vào mùa khô độ muối đạt trên 28‰, nhưng vào mùa mưa chỉ còn
khoảng 11‰ (bảng 2.2). Riêng ở khu vực đảo Bạch Long Vỹ, độ mặn của nước
biển cao và tương đối đồng nhất giữa các tầng. Tuy nhiên có chút biến đổi theo mùa
mưa và mùa khô. Về mùa khô độ muối dao động từ khoảng 32 - 34‰, trung bình
33‰. Về mùa mưa, độ muối giảm không đáng kể, độ muối trung bình đạt 32,4‰.
Bảng 2.2. Độ muối trung bình tháng (‰) ở vùng nghiên cứu và phụ cận
Tháng
Trạm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Hòn Dáu
28,1
28,1
năm đạt 27,3
o
C, trong đó ngoài khơi là 27,5
o
C, còn ven bờ là 26,6
o
C.
Tại khu vực đảo Bạch Long Vỹ, nhiệt độ nước biển tương đối đồng nhất giữa
các tầng và thay đổi theo mùa. Về mùa đông, nhiệt độ trung bình của nước biển
tầng mặt đạt 20
0
C, nhiệt độ toàn khối nước ven đảo đạt từ 17 - 21
0
C. Về mùa hè,
nhiệt độ trung bình của nước tầng mặt đạt 30
0
C, nhiệt độ toàn khối nước ven đảo
khoảng 28 - 30
0
C. Về mùa xuân , nhiệt độ trung bình nước biển khoảng 24
0
C và
mùa thu nhiệt độ trung bình của lớp nước mặt vào khoảng 25
0
C. Nhiệt độ trung
bình cả năm khoảng 24,1
0
C.
Sóng biển
Khu vực nghiên cứu có các đặc trưng sóng phụ thuộc chủ yếu vào chế độ gió
1,9 m
Mực nước cao nhất
4,21 m
22/10/1985
Mực nước thấp nhất
-0,07 m
21/12/1964
Biên độ triều trung bình trong kỳ nước cường
2,6-3,6m
Biên độ triều trung bình trong kỳ nước kém
0,5-0,9m
Mức chênh lệch triều lớn nhất
3,94 m
23/12/1968
Nguồn: “Mai Trọng Nhuận và nnk., 1996 [24] và Phạm Thị Nhượng, 1998” [26]
Dòng chảy
Hướng dòng chảy thay đổi từ Bắc đến Nam theo địa thế đường bờ và có
hướng thay đổi từ Tây Nam đến Nam và Đông Nam, phụ thuộc vào chế độ thủy
triều. Tốc độ trung bình 25 - 60cm/s, cao nhất trên 100cm/s ở của Nam Triệu. Dòng
chảy ngoài khơi cũng có ảnh hưởng đến chất lượng nước ven bờ Hải Phòng, hiện
nay do tình hình vận chuyển dầu bằng đường biển và khai thác dầu khí ngoài biển
khơi Việt Nam rất nhộn nhịp và có nhiều sự cố tràn dầu và rò rỉ dầu. Các dòng biển
phía ngoài cộng với gió có xu hướng đưa ô nhiễm dầu táp vào bờ biển Việt Nam
Copyright: Tài liệu đại học ©