ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------

NGUYỄN VĂN THẢO

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH TRONG
MỐI QUAN HỆ VỚI CÁC HỆ SINH THÁI VÙNG
VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NINH TRÊN CƠ SỞ
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS

LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA LÝ

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------

NGUYỄN VĂN THẢO

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH TRONG
MỐI QUAN HỆ VỚI CÁC HỆ SINH THÁI VÙNG
VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NINH TRÊN CƠ SỞ
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
Quản lý tài nguyên và môi trường
62850101

Chuyên ngành:
Mã số:


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành luận án, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối
với PGS. TS. Đặng Văn Bào và TS. Trần Đình Lân, các thầy hƣớng dẫn vì những
chỉ dẫn rất quí báu. Tác giả cũng nhận đƣợc sự giúp đỡ về mặt khoa học của các
thầy cô giáo và đồng nghiệp, sự giúp đỡ, động viên về mặt tinh thần và vật chất của
lãnh đạo nhiều cơ quan và bạn bè. Tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn lãnh đạo, các thầy
cô giáo và đồng nghiệp ở khoa Địa lý, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội, Viện Tài nguyên và Môi trƣờng biển, các cơ quan, ban ngành tỉnh
Quảng Ninh. Đồng thời tác giả cũng xin chân thành cám ơn PGS. TS. Vũ Văn Phái,
PGS. TS. Nguyễn Hiệu, PGS. TS. Trần Đức Thạnh, PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thạch
và PGS. TS. Uông Đình Khanh đã có những góp ý khoa học và cung cấp tài liệu
cho luận án. Tác giả cũng xin chân thành cám ơn TS. Đinh Văn Huy, TS. Nguyễn
Đức Cự, TS. Đàm Đức Tiến, Th.S. Nguyễn Đắc Vệ và ThS. Vũ Duy Vĩnh đã có
những góp ý khoa học cho luận án. Tác giả xin chân thành cám ơn đề tài cấp nhà
nƣớc “Nghiên cứu các phƣơng pháp phân tích, đánh giá và giám sát chất lƣợng
nƣớc ven bờ bằng tƣ liệu viễn thám độ phân giải cao và độ phân giải trung bình, đa
thời gian; Áp dụng thử nghiệm cho ảnh của vệ tinh VNREDSat-1” mã số VT/CB01/14-15 đã hỗ trợ kinh phí.

Tác giả

Nguyễn Văn Thảo

ii


MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG



CHƢƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO VÀ HỆ SINH THÁI VÙNG VEN BIỂN
QUẢNG NINH ......................................................................................................... 45
2.1. Các nhân tố ảnh hƣởng đến biến động địa hình và hệ sinh thái ........................ 45
2.1.1. Các nhân tố tự nhiên ....................................................................................... 45
2.1.1.1. Địa chất ........................................................................................................ 45
2.1.1.2. Khí hậu ......................................................................................................... 52
2.1.1.3. Thủy văn ...................................................................................................... 54
2.1.1.4. Hải văn ......................................................................................................... 55
2.1.2. Các hoạt động nhân sinh ................................................................................. 59
2.1.2.1. Các hoạt động ở lƣu vực .............................................................................. 59
2.1.2.2. Các hoạt động ở vùng ven biển.................................................................... 60
2.1.2.3. Các hoạt động ở biển ................................................................................... 67
2.2. Đặc điểm địa mao .............................................................................................. 67
2.2.1. Các dạng địa hình............................................................................................ 67
2.2.2. Phân vùng địa mạo .......................................................................................... 70
2.3. Đặc điểm các hệ sinh thái tiêu biểu ................................................................... 74
2.3.1. Rừng ngập mặn ............................................................................................... 74
2.3.2. Bãi triều bùn - cát............................................................................................ 75
2.3.3. Bãi cát biển ..................................................................................................... 76
2.3.4. Cỏ biển ............................................................................................................ 78
2.3.5. Đầm nuôi thủy sản......................................................................................... 79
2.4. Đặc điểm quan hệ giữa địa mạo với hệ sinh thái ............................................... 79
2.4.1. Vai trò của địa hình với hệ sinh thái ............................................................... 79
2.4.2. Vai trò của sinh vật với địa mạo ..................................................................... 83
2.4.2.1. Rừng ngập mặn ............................................................................................ 83
2.4.2.2. Các sinh vật khác ......................................................................................... 84
2.4.3. Sơ đồ địa mạo - sinh vật vùng ven biển Quảng Ninh ..................................... 86
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÀ HỆ SINH THÁI VÙNG



DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

ALOS

Vệ tinh quan sát trái đất của Nhật Bản phóng năm 2006

ARCGIS

Phần mềm GIS do công ty ESRI của Mỹ sản xuất

ASTER

Ảnh vệ tinh do vệ tinh TERRA của Mỹ thu nhận

AVNIR

Ảnh vệ tinh do vệ tinh quan sát trái đất ALOS của Nhật Bản thu nhận

CSDL

Cơ sở dữ liệu

ENVISAT

Ảnh vệ tinh do vệ tinh quan sát trái đất của châu Âu thu nhận

GDP


SPOT

Vệ tinh quan sát trái đất của Pháp

TB

Tây bắc

TN

Tây nam

VBB

Vùng bờ biển

VBVB

Vùng biển ven bờ

VVB

Vùng ven biển

RAMSAR

Công ƣớc quốc tế về đất ngập nƣớc

RNM



Bảng 2.3. Cấu trúc thành phần loài động vật đáy trong rừng ngập mặn vùng ven biển
Quảng Ninh......................................................................................................................

75

Bảng 2.4. Kết quả phân tích mẫu động vật đáy bãi triều cát Trà Cổ (2012-2013)..........

77

Bảng 2.5. Vai trò của địa hình với hệ sinh thái vùng ven biển Quảng Ninh...................

79

Bảng 2.6. Kết quả phân tích hàm lƣợng Cacbonnat khu vực bãi Trà Cổ........................

86

Bảng 3.1.Biến động đƣờng bờ biển Quảng Ninh giai đoạn 1975 đến 1990....................

89

Bảng 3.2. Biến động đƣờng bờ biển Quảng Ninh giai đoạn 1990 đến 2013...................

91

Bảng 3.3. Biến động diện tích khai thác than và trầm tích bề mặt vùng ven biển
Hạ Long - Cửa Ông giai đoạn 1975 đến 1990.................................................................

104


126

Bảng 3.11. Tổng hợp đề xuất định hƣớng sử dụng hợp lý tài nguyên vùng ven biển
Quảng Ninh......................................................................................................................

vii

136


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Sơ đồ phạm vi không gian vùng nghiên cứu...................................................
Hình 1.2. Sơ đồ phạm vi không gian của vùng ven biển theo quan điểm Leontyev
О. K.(1961)......................................................................................................................
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả đặc trƣng địa mạo vùng ven biển theo quan điểm động lực
ngoại sinh của quá trình địa mạo.....................................................................................
Hình 1.4. Sơ đồ mô tả vai trò của địa hình với hệ sinh thái.............................................
Hình 1.5. Sơ đồ mô tả vai trò của sinh vật đối với địa hình............................................
Hình 1.6. Đƣờng bờ biển khu vực xói lở trên ảnh vệ tinh AVNIR 2 tổ hợp mầu giả
khu vực Phù Long-Cát Hải..............................................................................................
Hình 1.7. Đƣờng bờ biển khu vực cửa sông, bãi triều thấp trên ảnh vệ tinh AVNIR 2
tổ hợp mầu giả khu vực Đại Dân-Quảng Yên.................................................................
Hình 1.8. Đƣờng bờ biển khu vực bãi cát biển trên ảnh vệ tinh AVNIR 2 tổ hợp
mầu giả khu vực Trà Cổ-Móng Cái.................................................................................
Hình 1.9. Đƣờng bờ biển khu vực núi đá vôi trên ảnh vệ tinh Landsat TM tổ hợp
mầu giả khu vực Quang Hanh-Cẩm Phả.........................................................................
Hình 1.10. Đƣờng bờ biển khu san lấp mặt bằng trên ảnh vệ tinh SPOT 5 tổ hợp
mầu giả khu vực Cẩm Thạch-Cẩm Phả...........................................................................

35
36
37
37
38
40


Hình 1.20. Sơ đồ quy trình nghiên cứu............................................................................
Hình 2.1. Sơ đồ địa chất vùng ven biển Quảng Ninh......................................................
Hình 2.2. Sơ đồ tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại vùng ven biển Quảng Ninh................
Hình 2.3. Sơ đồ phân bố trầm tích tầng mặt vùng triều Quảng Ninh..............................
Hình 2.4. Sơ đồ hoa gió trong nhiều năm tại khu vực Bãi Cháy.....................................
Hình 2.5. Sơ đồ phân bố nhiệt độ năm 2006, 2007 và 2008 khu vực Bãi Cháy..............
Hình 2.6. Sơ đồ phân bố lƣợng mƣa năm 2006, 2007 và 2008 khu vực Bãi Cháy.........
Hình 2.7. Sơ đồ dao động mực nƣớc khu vực Bãi Cháy tháng 9 năm 2008...................
Hình 2.8. Sơ đồ dao động mực nƣớc khu vực Bãi Cháy tháng 12 năm 2008
Hình 2.9. Sơ đồ dòng chảy tổng hợp mùa mƣa khu vực vịnh Hạ Long và Bái Tử Long
năm 2008..........................................................................................................................
Hình 2.10. Sơ đồ dòng chảy tổng hợp mùa mƣa khu vực vịnh Hạ Long và Bái Tử Long
năm 2008..............................................................................................................................
Hình 2.11. Một số hình ảnh hoạt động khai thác than ở Quảng Ninh.............................
Hình 2.12. Một số hình ảnh khai thác vật liệu xây dựng trong vùng nghiên cứu............
Hình 2.13. Sơ đồ san lấp mặt bằng khu vực Tuần Châu-Cái Rồng giai đoạn
1990-2013........................................................................................................................
Hình 2.14. Khu đô thị mới phƣờng Cao Xanh, thành phố Hạ Long................................
Hình 2.15. Khu nuôi trồng thủy sản thị xã Quảng Yên...................................................
Hình 2.16. Sơ đồ địa mạo vùng ven biển Quảng Ninh....................................................
Hình 2.17. Sơ đồ phân vùng địa mạo vùng ven biển Quảng Ninh..................................
Hình 2.18. Rừng ngập mặn khu vực xã Tiền Phong, TX. Quảng Yên............................

65
65
66
72
73
74
76
77
78
81
82
84
88
95
96
97
98
99


Hình 3.6. Tỷ lệ phần trăm vai trò của các tác nhân gây biến động đƣờng bờ biển
tính theo diện tích biến động giai đoạn 1975-1990.........................................................
Hình 3.7. Tỷ lệ phần trăm vai trò của các tác nhân gây biến động đƣờng bờ biển
tính theo chiều dài đoạn bờ biến động giai đoạn 1975-1990...........................................
Hình 3.8. Tỷ lệ phần trăm vai trò của các tác nhân gây biến động đƣờng bờ biển
tính theo diện tích biến động giai đoạn 1990-2013.........................................................
Hình 3.9. Tỷ lệ phần trăm vai trò của các tác nhân gây biến động đƣờng bờ biển
tính theo chiều dài đoạn bờ biến động giai đoạn 1990-2013...........................................
Hình 3.10. Bãi đổ đất đá khi khai thác than lộ thiên ở Cẩm Phả.....................................
Hình 3.11. Bãi đổ đất đá khi khai thác than lộ thiên ở Hạ Long.....................................

103
106
107
108
109
110
111
112
112
113
117
118
119
120
139


MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Địa hình mặt đất là một yếu tố tự nhiên, một thực thể vật chất tồn tại khách
quan và là một hợp phần không thể thiếu của các tổng thể tự nhiên. Địa hình mặt
đất và hệ sinh thái có quan hệ mật thiết với nhau. Về mặt sinh thái, địa hình đƣợc
xem là nền tảng rắn để các hệ sinh thái phát triển, là yếu tố quyết định tính phân dị
lãnh thổ của các hệ sinh thái, ngƣợc lại lớp phủ sinh vật của hệ sinh thái đóng một
vai trò khá lớn vào quá trình địa mạo để hình thành bề mặt địa hình. Theo dòng
lịch sử, địa mạo học chủ yếu nghiên cứu các quá trình nội sinh và ngoại sinh tạo ra
địa hình mà rất ít quan tâm tới vai trò của sinh vật vào quá trình địa mạo. Đến cuối
thế kỷ XIX vấn đề này mới đƣợc đƣa vào văn liệu khoa học. Mặc dù vậy, gần đây
hƣớng nghiên cứu này mới đƣợc các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đƣợc
gọi là địa mạo sinh thái. Các kết quả nghiên cứu theo hƣớng địa mạo sinh thái là


khai thác và chế biến thủy sản, v.v. Tuy nhiên, việc khai thác, sử dụng tài nguyên
thiên nhiên vùng nhằm phát triển kinh tế -xã hội, xóa đói giảm nghèo đã làm biến
động mạnh địa hình vùng ven biển, gây ra nhiều rủi ro và hiểm họa nhƣ: sự xâm nhập
nƣớc biển sâu vào đất liền, trƣợt lở, xói lở bờ biển và sa bồi, bão lũ, ô nhiễm môi
trƣờng, đặc biệt là mất dần diện phân bố của các hệ sinh thái. Chính vì vậy, vấn đề
khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng VVB Quảng Ninh đƣợc
đặt ra hết sức cấp bách, đòi hỏi phải có những nghiên cứu khoa học để đề xuất những
định hƣớng, giải pháp và biện pháp với các cơ quan quản lý của tỉnh nhằm giảm thiểu
suy thoái tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng.Nghiên cứu biến động địa hình trong mối
quan hệ với các hệ sinh thái VVB Quảng Ninh đƣợc tiếp cận theo hƣớng địa mạo
sinh thái sẽ góp phần làm rõ thêm đặc điểm địa hình, quá trình địạ mạo và các hệ sinh
thái đặc trƣng đi kèm, định lƣợng biến động địa hình tác động đến hệ sinh thái và vai
trò của hệ sinh thái đối với địa hình. Kết quả nghiên cứu là nguồn dữ liệu quan trọng
để xây dựng cơ sở khoa học nhằm điều chỉnh các qui hoạch phát triển và bảo vệ môi
trƣờng, là căn cứ khoa học bảo vệ bờ biển, chống bồi lấp luồng lạch, bảo tồn và phục
hồi các hệ sinh thái VVB Quảng Ninh. Công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý là
công cụ hữu ích trong nghiên cứu địa mạo, sinh thái VVB bởi những lợi thế của
chúng mà các công cụ khác không có đƣợc nhƣ đồng nhất thông tin của một vùng
hay toàn lãnh thổ trong cùng một thời gian, tính đa thời gian, đa phổ với các dải phổ
ngày càng mở rộng và độ phân giải không gian rất đa dạng, thời gian xử lý thông tin
nhanh và đảm bảo độ chính xác, đặc biệt là giá thành rẻ.
Mục tiêu
Đánh giá đƣợc biến động địa hình trong mối quan hệ với các hệ sinh thái làm
cơ sở đề xuất định hƣớng sử dụng hợp lý tài nguyên vùng ven biển Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu
1) Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của biến động địa hình trong mối
quan hệ với các hệ sinh thái vùng ven biển.
2) Nghiên cứu đặc điểm địa mạo, các hệ sinh thái và mối quan hệ của chúng
tại vùng ven biển Quảng Ninh.

+ Nghiên cứu nguyên nhân và đề xuất các giải pháp phòng chống sạt lở biển
biển Bắc Bộ, 1998 - 2000
+ Nghiên cứu xây dựng phƣơng án quản lý tổng hợp vùng biển Việt Nam, góp
phần bảo đảm an toàn môi trƣờng và phát triển bền vững, 1996 - 2000.
+ Thiết lập, sử dụng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý và kết hợp ứng dụng viễn
thám phục vụ qui hoạch môi trƣờng bền vững các tỉnh ven biển Hải Phòng - Quảng
Ninh, 2000 - 2002.
+ Dự án số 14. Điều tra cơ bản và đánh giá tài nguyên vị thế, kỳ quan sinh
thái, địa chất vùng biển và các đảo Việt Nam, 2007-2010.
+ Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi
trƣờng và dự báo tai biến địa chất các vùng biển Việt Nam, 2007 -2010.
+ Lập luận chứng khoa học kỹ thuật về mô hình quản lý tổng hợp và phát triển
bền vững dải ven biển Tây vịnh bắc Bộ, 2008 - 2010.
+ Nghiên cứu, đánh giá tác động của các công trình hồ chứa thƣợng nguồn đến
diễn biến hình thái và tài nguyên - môi trƣờng vùng cửa sông ven biển đồng bằng
Bắc Bộ, 2009 - 2011.
+ Đánh giá mức độ suy thoái các hệ sinh thái vùng ven bờ biển Việt Nam và
đề xuất các giải pháp quản lý bền vững, 2009 - 2011.
3


Các đề tài dự án cấp Bộ, tỉnh và hợp tác quốc tế:
+ Ứng dựng viễn thám để đánh giá tác động của khai hoang lấn biển đến tiến
hóa dải ven biển châu thổ sông Hồng, 1999 - 2000.
+ Tác động của các đập thuỷ điện lớn trên lƣu vực sông Hồng đối với tài
nguyên, môi trƣờng vùng cửa sông và ven biển, 2004 - 2005.
+ Xây dựng hệ thống cơ sở khoa học hỗ trợ quản lý đới bờ biển để bảo tồn
đa dạng sinh học và tài nguyên biển, 2004 -2005.
+ Xây dựng mô hình lan truyền chất ô nhiễm vịnh Hạ Long - Bái Tử Long,
2006 - 2007.

Những điểm mới của luận án
- Làm rõ đƣợc mối quan hệ giữa đặc điểm địa mạo và các hệ sinh thái, bƣớc
đầu lƣợng hóa đƣợc vai trò của sinh vật với địa mạo tại VVB Quảng Ninh.
- Đánh giá đƣợc biến động địa hình tác động đến các hệ sinh thái vùng ven
biển Quảng Ninh theo các giai đoạn 1975 - 1990 và 1990 - 2013 trên cơ sở ứng
dụng công nghệ viễn thám và GIS.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học:
- Nghiên cứu góp phần làm rõ thêm mối quan hệ giữa địa mạo với sinh vật tại
VVB Quảng Ninh.
- Nghiên cứu chỉ rõ các đặc trƣng, giai đoạn và nguyên nhân làm biến động địa
hình và các hệ sinh thái VVB Quảng Ninh.
- Đóng góp vào việc phát triển các công cụ và sử dụng tƣ liệu không gian trong
nghiên cứu lƣợng hóa những biến động tài nguyên và môi trƣờng VVB.
Ý nghĩa thực tiễn:
Góp phần trong việc xây dựng cơ sở khoa học điều chỉnh các qui hoạch phát
triển và bảo vệ môi trƣờng phù hợp với đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội tỉnh
Quảng Ninh. Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ công tác quản lý và khai thác hiệu quả
tài nguyên vùng ven biển, định hƣớng cho chiến lƣợc phát triển bền vững của tỉnh
Quảng Ninh về quy hoạch và phát triển kinh tế - xã hội nhƣ các khu công nghiệp,
vùng kinh tế trọng điểm, khu du lịch, khu nuôi trồng thủy sản, khu bảo tồn hệ sinh
thái và an ninh quốc phòng.
Cấu trúc của luận án
Luận án đƣợc trình bày trong 3 chƣơng, ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến
nghị và tài liệu tham khảo.
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 2: Đặc điểm địa mạo và các hệ sinh thái vùng ven biển Quảng Ninh.
Chƣơng 3: Đánh giá biến động địa hình và các hệ sinh thái vùng ven biển
Quảng Ninh.


đáy từ các dạng xói lở khác nhau bởi vai trò của các tổ chức sinh vật (nhƣ vai trò
của thực vật ngập mặn và san hô chống lại sự xói lở bờ biển trong điều kiện của
sóng, dòng chảy và đặc biệt khi có bão). Quá trình xây dựng sinh vật đƣợc hiểu nhƣ
là quá trình xây dựng các yếu tố vật lý của cấu trúc sinh thái lên chất đáy của đới bờ
bởi sinh vật [102]. Các tổ chức sinh vật vùng ven bờ tƣơng tác với quá trình địa
mạo bởi xây dựng các kết cấu chất đáy, tích lũy trầm tích cabonat, đẩy nhanh sự xói
lở bởi sự khoan đào hoặc khuấy đục chất đáy, và đời sống của các thực vật biển góp
phần bảo vệ bờ biển [84]. Sự tƣơng tác giữa sinh vật vùng triều với quá trình địa
mạo là rất quan trọng để bảo vệ bờ biển, đặc biệt là những vùng có bờ biển đƣợc
cấu tạo bởi sự gắn kết yếu nhƣ kiểu bờ tích tụ. Sinh vật đáy, thực vật phù du cũng
nhƣ động vật hai mảnh vỏ đóng gói và giữa chặt trầm tích dƣới tác động của sóng
và dòng chảy tại vùng triều. Nếu các hoạt động của con ngƣời nhƣ đánh bắt sinh vật
hai mảnh vỏ, lạo vét luồng lạch hoặc dùng hóa chất đánh bắt hải sản sẽ làm cho môi
trƣờng suy thoái nhanh dẫn đến các tổ chức sinh vật bị chết hoặc chúng phải di
chuyển đến nơi khác lúc đó xói lở sẽ diễn ra cũng nhƣ sự phá hủy của sóng đối với
vùng bờ tăng lên [84].
7


Trƣớc những năm 1970, nghiên cứu biến động địa hình và các hệ sinh thái
vùng ven biển đã đƣợc thực hiện ở nhiều quốc gia nhƣ Mỹ, Trung Quốc, Thái Lan,
Ấn Độ, Nhật Bản và các nƣớc châu Âu. Phƣơng pháp nghiên cứu biến động địa
hình vùng ven biển chủ yếu sử dụng các phƣơng pháp địa mạo truyền thống, đó là
sử dụng các số liệu quan trắc ở các trạm cố định, khảo sát đo đạc tại thực địa và kết
hợp với xử lý ảnh máy bay để tính toán chiều dài, tốc độ và diện tích bồi tụ - xói lở
bờ biển, hƣớng di chuyển của các cồn cát, bãi ngầm, biến động phân bố các hệ sinh
thái. Vì vùng ven biển chịu nhiều tác động từ nội sinh, ngoại sinh và đặc biệt là các
tác động từ hoạt động khai thác tài nguyên của con ngƣời nên địa hình và hệ sinh
thái của vùng biến động khá nhanh, ít theo qui luật. Các tài liệu về địa chất, địa hình
và ảnh máy bay không đƣợc thƣờng xuyên cập nhật vì chi phí rất lớn, điều này gây

phân bố các hệ sinh thái ven biển nhƣ rừng ngập mặn, cỏ biển, san hô, bãi triều bùncát, vùng đất ngập nƣớc triều, v.v. Đã có nhiều nghiên cứu điển hình trên thế giới sử
8


dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat, SPOT, RADASAT, ENVISAT, AVNIR,
IKONOS, ASTER, v.v. nghiên cứu biến động địa hình và các hệ sinh thái vùng ven
biển tiêu biểu nhƣ nghiên cứu của Roland Doerffer, 1989; Yiman Wang, 1995;
E.Ghanavati, 1999; Kevin White, 1999; Won, J.S, 1999; Xiaoge Zhu, 2001;
Shailesh Nayak, 2001; Thomas E. Dahl, 2004; Chalabi, 2006; Charles Galdies,
2006; Alesheikh, 2007; W. Wu, 2007; Sergey Victorov, 2007; Behara
Satyanarayana, 2011 tiến hành tại Mỹ, Iran, Trung Quốc, Tây Ban Nha, Ấn Độ,
Tanzania, Malaysia, Thái Lan, Banglades, v.v. Những nghiên cứu trên đều đánh giá
rất cao hiệu quả sử dụng tƣ liệu viễn thám kết hợp với công cụ GIS.
 Trong nƣớc
Tại Việt Nam, nghiên cứu địa mạo - sinh vật nói chung và địa mạo sinh vật
vùng ven biển nói riêng còn khá mới mẻ, chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu đúng
mức. Các công trình nghiên cứu về vai trò của sinh vật đối với quá trình địa mạo
chƣa đặt trong khuôn khổ của địa mạo - sinh vật mà thƣờng nghiêng về sinh thái
học nên kết quả nghiên cứu chƣa đánh giá đƣợc hết vai trò, quá trình tƣơng tác giữa
sinh vật và quá trình địa mạo. Đã có một số công trình nghiên cứu về vai trò của
thực vật ngập mặn đối với việc giảm năng lƣợng của sóng, bảo vệ bờ biển và lƣu
giữ trầm tích [41, 42, 43]. Hay vai trò của san hô đối với việc bảo vệ bờ biển [71,
75, 76, 77]. Vai trò của cỏ biển đối với bảo vệ chất đáy [13, 68]. Các nghiên cứu về
vai trò của các loài sinh vật khác nhƣ sinh vật đáy, thực vật phù du đối với quá trình
địa mạo còn rất hạn chế và chủ yếu nghiêng về nghiên cứu sinh thái học nhiều hơn.
Đối với vai trò của con ngƣời với quá trình địa mạo vùng ven biển cũng còn rất hạn
chế, các nghiên cứu chƣa định lƣợng đƣợc các tác động của con ngƣời lên biến đổi
địa hình và các hệ sinh thái mà chỉ mang tính định tính. Nghiên cứu của Nguyễn
Đức Cự (2011) về tác động của các công trình hồ chứa thƣợng nguồn đến diễn biến
hình thái và tài nguyên - môi trƣờng vùng cửa sông ven biển đồng bằng Bắc Bộ,

ngoài nƣớc, các báo cáo tổng kết đề tài, dự án lƣu tại các Viện nghiên cứu, trung
tâm nghiên cứu, trƣờng đại học và các cơ quan quản lý nhà nƣớc. Một số nghiên
cứu tiêu biểu nhƣ nghiên cứu của Nguyễn Đức Cự (1996) đã sử dụng ảnh máy bay
kết hợp với khảo sát thực địa để kiểm kê, đánh giá biến động đất ngập nƣớc ven
biển Bắc Bộ. Tô Quang Thịnh (1996) về ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập
bản đồ nhậy cảm ven biển Việt Nam tỷ lệ 1:100000. Nguyễn Tứ Dần (2000) sử
dụng dữ liệu lịch sử kết hợp với dữ liệu vệ tinh để xác định các đê cổ và đánh giá
tiến hóa vùng cửa sông châu thổ sông Hồng. Trần Đức Thạnh (2000) sử dụng dữ
liệu vệ tinh để đánh giá tác động của khai hoang lấn biển đến tiến hóa dải ven biển
châu thổ sông Hồng. Trần Văn Điện (2003) sử dụng các bản đồ địa hình những năm
1930 và 1965 kết hợp với dữ liệu vệ tinh để đánh giá biến động bồi tụ xói lở biển
biển Bắc Bộ. Trần Đức Thạnh (2004) đã sử dụng dữ liệu viễn thám đánh giá tổng
quan tiềm năng sử dụng, quản lý đất ngập nƣớc ven biển Hải Phòng. Trần Đức
Thạnh (2005) nghiên cứu về tác động của các đập thuỷ điện lớn trên lƣu vực sông
Hồng đối với tài nguyên, môi trƣờng vùng cửa sông và ven biển đã sử dụng ảnh vệ
tinh để lập bản đồ phân bố độ đục, các cồn cát ngầm vùng cửa sông ven biển.
Nguyễn Ngọc Thạch (2007) nghiên cứu tính nhạy cảm của các hệ sinh thái khu vực
ven biển Hải Phòng trên cơ sở ứng dụng dữ liệu viễn thám và GIS. Trƣơng Thị Hòa
Bình (2008) sử dụng dữ liệu vệ tinh để nghiêu cứu quản lý hệ sinh thái rừng ngập
mặn Bắc Bộ phục vụ các qui hoạch phát triển và phòng chống thiên tai. Gần đây,
Nguyễn Văn Thảo (2009) đã xây dựng các bản đồ biến động bồi tụ xói lở, sử dụng
đất vùng cửa sông ven biển Bắc Bộ giai đoạn 1998 đến 2008 sử dụng dữ liệu vệ
tinh. Nguyễn Văn Thảo (2013) giám sát biến động bờ biển châu thổ sông Hồng
bằng tƣ liệu viễn thám. Ngoài ra còn có nghiên cứu của Trần Thị Vân và Trịnh Thị
Bình (2009) ứng dụng tƣ liệu viễn thám đánh giá biến động đƣờng bờ khu vực châu
thổ sông Mê Kông. Vũ Thị Thu Thủy (2012) ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS
nghiên cứu tai biến xói lở, bồi tụ đới ven biển Hải Phòng, v.v. Các nghiên cứu trên
đã khẳng định dữ liệu viễn thám là rất quan trong trong nghiên cứu thay đổi địa
hình vùng cửa sông ven biển bởi tính không gian rộng, chu kỳ lặp lại ngắn, thời
gian xử lý dữ liệu nhanh và đảm bảo độ chính xác so với phƣơng pháp truyền thống.

Nghiên cứu biến động địa hình vùng ven biển với mục đích là đánh giá và tìm ra
đặc trƣng của các dạng biến động địa hình vùng ven biển nhƣ bồi tụ xói lở bờ biển,
biến động các hệ sinh thái, thay đổi luồng lạch, xâm nhập mặn, phân bố các cồn cát
ngầm, v.v. Các nghiên cứu trƣớc đây ở vùng ven biển Quảng Ninh chủ yếu tập trung
vào giải quyết một vấn đề cụ thể nhƣ bồi tụ - xói lở bờ biển hoặc biến động các hệ
sinh thái hoặc phân bố các đê cát cổ, biến động các bãi cát ngầm, v.v trên cơ sở sử
dụng dữ liệu viễn thám và công nghệ GIS. Vì vậy, bức tranh tổng thể về biến đổi địa
hình vùng ven biển của các nghiên cứu này chƣa đầy đủ. Thêm nữa, các nghiên cứu
trƣớc chƣa lƣợng hóa đƣợc các thay đổi địa hình vùng ven biển do các hoạt động của
con ngƣời nhƣ đắp đập ở thƣợng nguồn, khai hoang lấn biển, nuôi trồng thủy sản, san
lấp mặt bằng, v.v. Đây chính những dữ liệu quan trọng để xác định các giai đoạn biến
động cũng nhƣ đặc trƣng của mỗi giai đoạn làm cơ sở giúp cho các nhà hoạch định
chính sách, quản lý, sử dụng vùng đất xây dựng qui hoạch phát triển vùng, ngành và
địa phƣơng. Mặc khác, trong nghiên cứu về bồi tụ xói lở bờ biển sử dụng dữ liệu viễn
thám, việc xác định đƣờng bờ biển trên ảnh vệ tinh là rất khó và phức tạp đối với
11


những vùng có dao động mực triều lớn, bãi triều rộng và khá bằng phẳng. Các nghiên
cứu trƣớc chƣa tính đến mực nƣớc lúc thu ảnh dẫn đến việc xác định đƣờng bờ biển
còn thiếu thuyết phục. Thêm nữa, việc sử dụng các loại dữ liệu vệ tinh có độ phân
giải không gian khác nhau để phân tích biến đồng đƣờng bờ biển phải có phƣơng
pháp xử lý ảnh để qui về cùng một độ phân giải, có nhƣ vậy mới tăng đƣợc độ chính
xác. Tuy nhiên, điều này ít đƣợc chú trọng trong các nghiên cứu dẫn đến kết quả có
độ tin cây chƣa cao.
Một hạn chế rất lớn của các nghiên cứu trƣớc về biến động địa hình và hệ sinh
thái vùng ven biển Quảng Ninh là chƣa làm rõ đƣợc đặc điểm mối quan hệ giữa địa
hình và các hệ sinh thái cũng nhƣ sự biến động địa hình trong mối quan hệ với các hệ
sinh thái, tức là chƣa đánh giá đƣợc tác động của biến động địa hình đến các hệ sinh
thái và ngƣợc lại.



sƣờn bờ ngầm. Vùng ven biển nằm trong đới bờ biển bao gồm phụ đới vùng bờ cổ
đƣợc nâng lên, bờ cao và bờ thấp (hình 1.2). Vùng bờ cổ đƣợc nâng lên đƣợc tạo ra
bởi sự nâng nên của bề mặt địa đình đã từng ngập chìm trong nƣớc biển, bao gồm
các dạng địa hình dạng thềm tích tụ, đồi núi thấp, v.v. Bờ cao là các dạng địa hình
tích tụ trẻ nhƣ đồng bằng ven biển, cồn cát, bãi cát, v.v. Bờ thấp chính là địa hình
dạng vùng triều gồm bãi triều, vùng cửa sông, đầm lầy nƣớc mặn, đầm phá, rừng
ngập mặn, v.v. Đây cũng chính là quan điểm của Leontyev О. К.(1961) [129],
Nguyễn Hũu Xuân và Phan Thái Lê, (2010). Với quan điểm này thì phạm vị không
gian của đới bờ biển và vùng ven biển đã mô tả đƣợc các dạng địa hình và quá trình
địa mạo của chúng.
Đƣờng bờ biển là ranh giới tiếp xúc giữa biển và đất liền. Đƣờng này luôn dịch
chuyển theo sự dao động của mực nƣớc biển theo chu kỳ ngắn (thủy triều), chu kỳ
dài (chu kỳ thiên văn) hoặc không theo chu kỳ. Trong thực tế, ngƣời ta thƣờng lấy
đƣờng bờ biển là mực nƣớc triều trung bình nhiều năm. Tuy nhiên để nghiên cứu
biến động đƣờng bờ biển cần phải xác định rõ 2 đƣờng bờ: đƣờng bờ trong và
đƣờng bờ ngoài. Đƣờng bờ trong (coastline) là ranh giới tác động cao nhất của sóng
trong năm (thƣờng là sóng bão) với đất liền; hoặc đơn giản hơn, là đƣờng ranh giới
giữa bờ và bãi, hoặc giữa đất và nƣớc. Đƣờng bờ ngoài (shoreline) là đƣờng giao
nhau giữa mặt nƣớc với bãi biển nằm ở vị trí mực nƣớc cao trung bình [90].

Hình 1.2. Sơ đồ phạm vi không gian của vùng ven biển theo quan điểm Leontyev
О. К.(1961)
Nghiên cứu này sử dụng quan niệm của Leontyev О. К(1961) về phạm vi
không gian vùng ven biển trong xác định phạm vi vùng nghiên cứu, quan niệm
đƣờng bờ biển của Eric Bird (2008) để đánh giá biến động địa hình bờ biển.

13