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

Nguyễn Thị Ái Ngân

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU
BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ KHU VỰC VEN BIỂN TÂY NAM
VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2005-2017

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2019


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

Nguyễn Thị Ái Ngân

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU
BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ KHU VỰC VEN BIỂN TÂY NAM
VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2005-2017
Chuyên ngành:

Bản đồ, viễn thám và Hệ thông tin địa lý

Mã số:

60440214

Ban giám hiệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, Ban
chủ nhiệm Khoa Địa lý đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập.
Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Địa Chất và Địa lý Biển, Viện Hàn Lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện trong suốt quá trình thực tập và thực
hiện luận văn.
Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Anh Tuấn,
PGS.TS. Nhữ Thị Xuân đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Địa lý cùng các thầy
giáo, cô giáo trong trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã nhiệt tình giảng dạy
trong suốt quá trình tôi học tập tại trường; xin trân trọng cảm ơn tập thể cán bộ
Phòng Viễn thám và Hệ thông tin địa lý, Viện Địa chất và Địa vật lý biển đã hỗ trợ
về số liệu và trang thiết bị để thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn chia sẻ,
động viên và khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Trong quá trình thực hiện đề tài, do điều kiện về thời gian và trình độ nghiên
cứu của bản thân còn nhiều hạn chế nên khi thực hiện đề tài khó tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy
cô giáo và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Học viên thực hiện
Nguyễn Thị Ái Ngân

ii

1.3.2.1. Phƣơng pháp tổng hợp và phân tích tài liệu ..................................... 22
1.3.2.2. Phƣơng pháp viễn thám .................................................................... 22
1.3.2.3. Phƣơng pháp hệ thông tin địa lý (GIS) ............................................. 25
1.3.2.4. Phƣơng pháp thống kê ...................................................................... 26
1.3.3. Quy trình và các bƣớc nghiên cứu........................................................... 27
iii


CHƢƠNG II. ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN BIẾN ĐỘNG
ĐƢỜNG BỜ BIỂN KHU VỰC DẢI VEN BIỂN TÂY NAM VIỆT NAM ............ 29
2.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ........................................................... 29
2.1.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu .............................................................. 29
2.1.2. Đặc điểm địa chất, địa mạo ..................................................................... 30
2.1.2.1. Đặc điểm địa chất.............................................................................. 30
2.1.2.2. Đặc điểm địa mạo ............................................................................. 33
2.1.2.3. Các dạng địa hình.............................................................................. 39
2.1.3. Đặc điểm thổ nhƣỡng, sinh vật ................................................................ 40
2.1.3.1. Đặc điểm thổ nhƣỡng ........................................................................ 40
2.1.3.1. Đặc điểm sinh vật.............................................................................. 43
2.1.4. Đặc điểm khí hậu, thủy văn và hải văn ................................................... 47
2.1.4.1. Đặc điểm khí hậu .............................................................................. 47
2.1.4.2. Đặc điểm thủy văn, hải văn............................................................... 49
2.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ MÔI TRƢỜNG ................................ 52
2.2.1. Đặc điểm dân cƣ ...................................................................................... 52
2.2.2. Các hoạt động phát triển kinh tế .............................................................. 53
2.2.3. Đặc điểm môi trƣờng và tai biến xói lở bờ biển...................................... 54
CHƢƠNG III: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ XU THẾ
BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ BIỂN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHỤC VỤ
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG KHU VỰC VEN BIỂN TÂY NAM VIỆT NAM ...... 57
3.1. XÁC ĐỊNH HIỆN TRẠNG ĐƢỜNG BỜ BIỂN TÂY NAM ....................... 57


Giải thích tiếng Việt
Chỉ số tách nƣớc tự động

Index
DN
DSAS

: Digital Number

Giá trị xám độ

: Digital Shoreline Analysis

Hệ thống phân tích
đƣờng bờ kỹ thuật số

System
ETM

: Enhanced Thematic Mapper

Lập bản đồ chuyên đề
nâng cao

GIS
LANDSAT

: Geographic Information System


Index
OLI
SPOT

: Operational Land Imager

Bộ cảm thu ảnh mặt đất

: Systeme Pour L’Observation de

Hệ thống vệ tinh quan sát
Trái đất của Pháp

la Terre
: Short-Wave Infrared

Hồng ngoại sóng ngắn

TM

: Thematic Mapper

Lập bản đồ chuyên để

TOA

: Top of Atmosphere

Đỉnh khí quyển


đƣợc chiết tách trên ảnh chỉ số AWEInsh .................................................................. 63
Hình 3.7. Biểu đồ phân phối giá trị AWEInsh (trái) và đƣờng bờ biển năm 2017
đƣợc chiết tách trên ảnh chỉ số AWEInsh .................................................................. 63
Hình 3.8. a) Ảnh đƣờng bờ rừng ngập mặn đƣợc xác định ngoài thực địa;
b) Bản đồ hiện trạng phân bố rừng ngập mặn năm 2017 cảnh ảnh 126 - 54 ............ 67
vii


Hình 3.9. Sơ đồ hệ thống đƣờng cơ sở dùng để tính biến động đƣờng bờ ............... 70
Hình 3.10. Sơ đồ hệ thống mặt cắt DSAS dùng để tính biến động đƣờng bờ .......... 71
Hình 3.11. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2005-2009 theo độ rộng
biến động ................................................................................................................... 75
Hình 3.12. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2005-2009 theo tốc độ
biến động ................................................................................................................... 76
Hình 3.13. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2009-2015 theo độ rộng
biến động ................................................................................................................... 78
Hình 3.14. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2009-2015 theo tốc độ
biến động ................................................................................................................... 79
Hình 3.15. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2015-2017 theo độ rộng
biến động ................................................................................................................... 81
Hình 3.16. Bản đồ phân cấp biến động đƣờng bờ giai đoạn 2015-2017 theo tốc độ
biến động ................................................................................................................... 82
Hình 3.17. Bản đồ xu thế biến động đƣờng bờ giai đoạn 2005-2017 dải ven biển
Tây Nam Việt Nam ................................................................................................... 84
Hình 3.18. Bản đồ phân vùng bờ biển theo xu thế biến động đƣờng bờ dải ven biển
tây nam Việt Nam (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:50.000) .......................................................... 86
Hình 3.19. Giải pháp kết hợp giữa trồng rừng ngập mặn và kè đá bảo vệ phía ngoài
tại khu vực bờ biển cảng cá Xẻo Nhàu, huyện An Minh, tỉnh Kiên Giang
(Ảnh: Nguyễn Thị Ái Ngân năm 2017) .................................................................... 91
Hình 3.20. Công trình kè bảo vệ bờ biển tại Hòn Đá Bạc, huyện Trần Văn Thời,

mô khác nhau từ toàn cầu đến khu vực đến và các vùng cửa sông, ven biển.
Các quá trình xói lở, bồi tụ bờ biển ngày càng phức tạp, ảnh hƣởng lớn đến
môi trƣờng sinh thái biển cũng nhƣ rừng ngập mặn. Bên cạnh đó, hiện tƣợng xói lở,
bồi tụ còn đe dọa cuộc sống nhiều vùng dân cƣ, gây nguy hại cho các công trình, cơ
sở kinh tế ven biển. Hiện nay, hiện tƣợng xói lở, bồi tụ bờ biển là mối lo ngại sâu
sắc và là vấn đề cấp thiết cần nghiên cứu, giải quyết ở các tỉnh ven biển Việt Nam.
Khu vực dải ven biển Tây Nam thuộc hai tỉnh Kiên Giang và Cà Mau trong những
năm gần đây đang diễn ra sự biến động nhanh chóng bởi tác động của thiên nhiên
và con ngƣời. Tuy nhiên những nghiên cứu về biến động đƣờng bờ biển khu vực
này còn hạn chế, cần có thêm những nghiên cứu cụ thể để có cơ sở định hƣớng
đúng đắn trong công tác quản lý vùng ven biển.
Xuất phát từ những lý do trên, học viên đề xuất nghiên cứu đề tài: “Ứng
dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu biến động đường bờ khu vực ven
biển Tây Nam Việt Nam giai đoạn 2005 - 2017”
2. Mục tiêu
Xác định rõ xu thế biến động đƣờng bờ biển trong giai đoạn 2005 - 2017 dựa
trên phân tích tƣ liệu viễn thám và GIS nhằm đề xuất các giải pháp giảm nhẹ thiên
tai phục vụ phát triển bền vững dải ven biển Tây Nam Việt Nam.
1


3. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu
* Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan, cơ sở khoa học về ứng dụng
viễn thám và GIS trong đánh giá biến động đƣờng bờ biển.
- Nghiên cứu đặc điểm các nhân tố ảnh hƣởng đến biển động bờ biển dải ven
biển Tây Nam Việt Nam.
- Nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS chiết tách các đƣờng bờ biển và
đánh giá biến động đƣờng bờ biển dải ven biển Tây Nam Việt Nam giai đoạn
2005-2017.
- Phân vùng biến động bờ biển và đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiên tai

Tây Nam Việt Nam.
6. Cơ sở tài liệu nghiên cứu
Cơ sở tài liệu đƣợc tác giả thu thập trong quá trình thực hiện luận văn bao
gồm các nguồn dữ liệu sau:
- Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat bao phủ vùng nghiên cứu gồm hai cảnh ảnh
126-53 và 126-54 đƣợc cung cấp miễn phí từ trang Web
Các cảnh ảnh 126-53 bao gồm: Landsat TM5 ngày
19/01/2005 và ngày 29/10/2009; Landsat 8 OLI ngày 21/04/2015 và ngày
26/4/2017. Các cảnh ảnh 126-54 bao gồm: Landsat TM5 ngày 15/08/2005 và ngày
13/10/2009; Landsat 8 OLI ngày 21/04/2015 và ngày 26/4/2017.
- Nguồn dữ liệu thực địa bao gồm 21 điểm vị trí đƣờng bờ biển và các dữ
liệu khảo sát địa mạo, xói lở bờ biển, lớp phủ thực vật khu vực nghiên cứu đƣợc
khảo sát vào tháng 3, tháng 4 năm 2017, mà tác giả với tƣ cách là ngƣời tham gia,
trong khuôn khổ đề tài Khoa học Công nghệ cấp Quốc gia về Công nghệ vũ trụ:
“Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu xu thế biến động điều kiện tự nhiên và tài
nguyên thiên nhiên làm cơ sở khoa vùng biển, đảo Tây Nam Việt Nam”, mã số:
VT-UD.01/16-20 do TS. Trần Anh Tuấn làm chủ nhiệm, Viện Địa chất và Địa vật
lý biển chủ trì.
- Nguồn dữ liệu về điều kiện tự nhiên và các dữ liệu khác liên quan đến khu
vực nghiên cứu và lĩnh vực nghiên cứu của luận văn thuộc đề tài mã số VTUD.01/16-20 nêu trên đã đƣợc sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài cho phép tác giả khai
thác sử dụng trong quá trình làm luận văn.
3


- Các nguồn tài liệu khác bao gồm các đề tài, đề án, bài báo, báo cáo khoa
học đƣợc tác giả thu thập phục vụ cho quá trình nghiên cứu (liệt kê trong danh mục
tài liệu tham khảo).
7. Những kết quả đạt đƣợc của đề tài
- Luận văn đã nêu đƣợc cơ sở khoa học của việc sử dụng các dữ liệu viễn
thám và công nghệ GIS trong phân tích, chiết tách đƣờng bờ biển và đánh giá biến

trƣờng nói chung. Việc nghiên cứu, đánh giá biến động đƣờng bờ biển qua các giai
đoạn khác nhau đã đƣợc thể hiện trong nhiều công trình và đề tài nghiên cứu thông
qua việc ứng dụng viễn thám và GIS. Trên Thế giới, đặc biệt là các nƣớc phát triển,
việc sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh nghiên cứu biến động đƣờng bờ biển tƣơng đối phổ
biến. Nhiều nƣớc có các nghiên cứu trong lĩnh vực này nhƣ Mỹ, Trung Quốc, Thổ
Nhĩ Kỳ…[34,37,54]. Nghiên cứu sử dụng tƣ liệu viễn thám trong giám sát sự biến
động đƣờng bờ biển, đảo khu vực phía Nam biển Địa Trung Hải bằng tƣ liệu ảnh vệ
tinh LANDSAT TM giai đoạn 1984 - 2009 đã đƣợc Maged Bouchahma và cộng sự
thực hiện [31]. Ở Iran, nghiên cứu biến động đƣờng bờ bằng tƣ liệu vệ tinh
LANDSAT TM và ETM giai đoạn 1990 - 2005 [30,43]. Ở Đông Nam Á, nghiên
cứu biến động đƣờng bờ cũng rất phổ biến và có nhiều công trình đƣợc công bố nhƣ
ở Thái Lan, Malaysia... [28,29,49].
Cho đến nay, các dạng tƣ liệu ảnh vệ tinh đƣợc sử dụng rất đa dạng và phong
phú, bao gồm cả ảnh quang học và siêu cao tần với tính chất đa phân giải không
gian, thời gian và phổ phục vụ tốt trong việc đánh giá và giám sát biến động đƣờng
bờ sông, hồ nói chung và đƣờng bờ biển nói riêng. Trong đó, công trình nghiên cứu
tiêu biểu có sử dụng tƣ liệu viễn thám, bao gồm ảnh vệ tinh quang học Landsat và
ảnh siêu cao tần (SAR) trong nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng khu
vực ven biển đã đƣợc công bố năm 2009 [38]. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã
sử dụng kết quả phân loại các đối tƣợng bề mặt từ ảnh vệ tinh đa thời gian, sau đó
5


chồng xếp để phát hiện và đánh giá biến động đƣờng bờ. Một nghiên cứu khác đƣợc
thực hiện ở khu vực Nam Mỹ [46] đã sử dụng đa nguồn tƣ liệu viễn thám, bao gồm
ảnh vệ tinh Landsat, SPOT và Radarsat nhằm nghiên cứu biến động bờ biển
Amazon. Mục tiêu nhằm nghiên cứu về những thay đổi địa mạo bờ biển và hậu quả
của nó đối với sự phát triển của thảm thực vật ven biển. Các tác giả đã sử dụng ảnh
vệ tinh đa thời gian để đánh giá những thay đổi các đối tƣợng bề mặt chính, quá
trình biến động khu vực ven biển đƣợc nghiên cứu bằng cách sử dụng các chƣơng

đất có độ ẩm cao.
Phương pháp phân ngưỡng ảnh đơn kênh: Phƣơng pháp phân ngƣỡng
(threshold) là phƣơng pháp xử lý số phân đoạn ảnh hay tách ảnh làm hai lớp tách
biệt nhau bởi một giá trị ngƣỡng cho trƣớc. Đây là kĩ thuật xử lý đơn giản và đƣợc
sử dụng rất rộng rãi trong các phƣơng pháp phân vùng trên một kênh ảnh. Ảnh đƣợc
xử lý chia ra một lớp có giá trị nhỏ hơn mức độ xám của ngƣỡng xác định và lớp kia
có giá trị cao hơn. Kết quả thu đƣợc là một ảnh số với 2 giá trị khác nhau. Có thể
gán giá trị 0 cho một lớp ảnh (đối tƣợng không quan tâm) và 1 cho lớp ảnh còn lại.
Năm 2007, Alesheikh và cộng sự [30] đã phân ngƣỡng ở kênh giữa hồng ngoại
(kênh 5) ảnh Landsat 5 TM nhằm nâng cao độ chính xác trong kết quả chiết tách
thông tin đƣờng bờ phục vụ đánh giá biến động. Kết quả nghiên cứu cho thấy, kênh
5 ảnh Landsat 5 TM có khả năng phân biệt tốt ranh giới đất - nƣớc kể cả khu vực có
thực vật che phủ ở đƣờng bờ. Chiết tách đƣờng bờ bằng phƣơng pháp phân tích
ngƣỡng trên một kênh ảnh thƣờng dựa trên đặc tính phản xạ khác nhau của đối
tƣợng đất và nƣớc cũng đã đƣợc thực hiện trong nhiều nghiên cứu khác [31,40].
Tuy nhiên, giá trị ngƣỡng là không thể áp dụng cho toàn cầu mà chỉ áp dụng cho
từng khu vực cục bộ, bởi vậy khó nhận đƣợc kết quả chính xác khi sử dụng phƣơng
pháp này. Bên cạnh đó, độ chính xác của kết quả phân tách ranh giới đất - nƣớc phụ
thuộc vào ngƣỡng đƣợc chọn cũng nhƣ kinh nghiệm, khả năng của ngƣời sử dụng.
Trong thực tế, phƣơng pháp phân ngƣỡng chỉ đƣợc dùng nhƣ một bƣớc trong quá
trình nghiên cứu.
Phương pháp ảnh tỷ số: là một trong những phƣơng pháp biến đổi số học
ảnh đƣợc sử dụng nhiều nhất. Phƣơng pháp tỉ số ảnh cho phép thể hiện những biến
đổi nhỏ nhất trong đặc tính phổ của các vật thể, từ đó có thể giải đoán một cách
chính xác các đối tƣợng trên bề mặt Trái đất. Một số nghiên cứu đã phát triển các
phƣơng pháp chiết tách thông tin đƣờng bờ trên cơ sở các ảnh tỉ số giữa các kênh
7


xanh lục (green), cận hồng ngoại (near infrared) và hồng ngoại giữa (middle



cho ra các kết quả khác nhau, và 2) Ngƣỡng của các chỉ số NDWI thay đổi tùy
thuộc và tỷ lệ giữa các điểm ảnh là nƣớc trên các thành phần không phải là nƣớc.
Theo nhiều nghiên cứu, chỉ số MNDWI có khả năng phân biệt ranh giới nƣớc - đất
liền tốt hơn so với chỉ số NDWI. Nghiên cứu của Lei, J và cộng sự, 2009 [39] cho
rằng, chỉ số NDWI đƣợc tính toán từ tỷ số của (green - SWIR)/(green + SWIR), khi
kênh hồng ngoại sóng ngắn SWIR trong khoảng 1.2 to 1.8 m là có ngƣỡng ổn định
nhất và tác giả khuyên nên dùng chỉ số này để lập các bản đồ nƣớc nhƣng cần thiết
phải điều chỉnh ngƣỡng dựa trên các tình huống thực tế.
Chỉ số nƣớc AWEI (Automated Water Extraction Index) [36] đƣợc đề xuất
trên cơ sở phản xạ phổ ở dải sóng xanh lục và giữa hồng ngoại phục vụ chiết tách
thông tin đƣờng bờ. So với các chỉ số nƣớc trƣớc đây, chỉ số AWEI đƣợc cho là đã
cải thiện độ chính xác và cung cấp một giá trị ngƣỡng ổn định nó cũng đã đƣợc
chứng minh tính hiệu quả so với các chỉ số khác trong nghiên cứu diễn biến đƣờng
bờ từ ảnh vệ tinh Landsat [57].
Nhìn chung, các nghiên cứu trên Thế giới đã minh chứng tính hiệu quả
của phƣơng pháp sử dụng tƣ liệu viễn thám đánh giá biến động đƣờng bờ. Với diện
tích phủ trùm rộng, thời gian cập nhật ngắn, tƣ liệu viễn thám trở thành công cụ
mạnh phục vụ nghiên cứu, giám sát biến động khu vực ven bờ.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có đƣờng bờ biển dài, hệ thống sông, hồ dày đặc,
do vậy việc giám sát, quản lý biến động đƣờng bờ là một vấn đề có ý nghĩa
hết sức quan trọng. Trên thực tế, tình trạng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông
đang diễn ra khá phổ biến ở nƣớc ta, gây ra những thiệt hại không nhỏ về kinh
tế - xã hội. Hàng năm, Nhà nƣớc phải chi một lƣợng kinh phí lớn để khắc
phục, phòng chống và cứu hộ. Việc bồi tụ bờ biển, cửa sông đang tạo nên các
bãi bồi quý giá cho nhiều vùng, song nhiều nơi cũng trở thành tai biến nghiêm
trọng, gây ra sa bồi luồng tàu, bến cảng, bồi lấp cửa sông, làm giảm khả năng
thoát lũ, gây ngập lụt trên diện rộng, ngọt hoá các đầm phá, vũng vịnh... [24]

phƣơng pháp chủ yếu thƣờng đƣợc sử dụng dựa trên các kết quả phân loại ảnh, các
phƣơng pháp tổ hợp màu để làm nổi bật đối tƣợng nghiên cứu là đƣờng bờ, các
phƣơng pháp sử dụng ảnh tỷ số và các phƣơng pháp tính chỉ số nƣớc đã đƣợc đề
xuất trong nhiều nghiên cứu quốc tế khác nhau. Có thể thấy nghiên cứu tƣơng đối
đa dạng và phong phú đƣợc phân tích cụ thể dƣới đây.
10


Với dữ liệu ảnh SPOT, LANDSAT, bản đồ địa hình, ảnh máy bay nhóm tác
giả Nguyễn Tứ Dần và Nguyễn Thế Tiệp đã nghiên cứu biến động đƣờng bờ các
cửa sông chính: cửa Trà Lý, cửa Ba Lạt, cửa Văn Úc và cửa Đáy thuộc dải ven
biển đồng bằng sông Hồng từ năm 1926 đến 1995 [4]. Diễn biến đƣờng bờ biển
Nam Định giai đoạn 1912 - 2013 cũng đƣợc thực hiện bởi nhóm tác giả Vũ Minh
Cát và Phạm Quang Sơn thông qua phần mềm ENVI và ILWIS với dữ liệu ảnh
LANDSAT, ảnh SPOT [1]. Nghiên cứu biến động vùng cửa sông Cái Nha Trang
qua các tƣ liệu viễn thám giai đoạn 1999-2013 [12]. Cũng với dữ liệu LANDSAT:
ảnh vệ tinh LANDSAT 5 TM và LANDSAT 7 ETM, nhóm tác giả Nguyễn Hiệu
và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu biến đổi bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế dƣới
ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu [6]. Công trình nghiên cứu sử
dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh đa thời gian, bao gồm ảnh quang học Landsat, ảnh siêu
cao tần Radarsat trong đánh giá biến động đƣờng bờ khu vực cửa đầm phá Tam
Giang, Cầu Hai đã đƣợc công bố [5]. Việc sử dụng kết hợp ảnh vệ tinh quang học
và siêu cao tần cho phép nâng cao độ chính xác trong xác định thông tin đƣờng bờ
do ảnh siêu cao tần không chịu ảnh hƣởng của điều kiện thời tiết. Trong nghiên
cứu này, các tác giả đã sử dụng phƣơng pháp tổ hợp màu nhằm làm nổi bật ranh
giới đất - nƣớc, sau đó sử dụng phƣơng pháp phân ngƣỡng để xác định đƣờng bờ
nƣớc và chồng xếp nhằm đánh giá biến động đƣờng bờ. Phƣơng pháp phân loại tự
động ranh giới đất và nƣớc đƣợc phát triển gần đây đã dựa trên dạng đƣờng cong
phổ của đối tƣợng để nhận dạng lớp phủ khác nhau trên dữ liệu ảnh Landsat. Theo
đó có thể phân tách nƣớc với các loại hình lớp phủ khác và áp dụng trong chiết

thời gian trong giai đoạn 1973 - 2014 phục vụ đánh giá biến động đƣờng bờ khu
vực Cửa Đại, sông Thu Bồn, Quảng Nam [26]. Các nghiên cứu này đã sử dụng
phƣơng pháp tỉ số ảnh do Alesheikh đề xuất phục vụ chiết tách thông tin nƣớc - đất
liền, sau đó với sự trợ giúp của công cụ GIS để đánh giá biến động đƣờng bờ.
Huỳnh Văn Chƣơng và cộng sự, năm 2014 [3] đã sử dụng tƣ liệu viễn thám
và chức năng chồng xếp bản đồ trong GIS nhằm đánh giá biến động đƣờng bờ biển
khu vực Núi Thành, tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2000 - 2013. Trong nghiên cứu trên,
các tác giả đã sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh Landsat các năm 2000, 2007 và 2013
nhằm chiết tách thông tin hiện trạng đƣờng bờ. Kết quả nhận đƣợc cho thấy, tình
hình sạt lở và bồi tụ ven bờ biển huyện Núi Thành giai đoạn 2000 - 2013 diễn biến
phức tạp. Quá trình sạt lở và bồi tụ luôn đan xen với nhau trong từng thời kỳ. Trong
12


đó, khu vực sạt lở nhiều nhất tại cửa Lở thuộc xã Tam Hải và đoạn bờ thuộc thôn
Trung Toàn xã Tam Quang.
Vùng ven biển Nam Bộ mà trong đó khu vực Tây Nam là một phần cấu
thành là một trong những khu vực có hiện tƣợng xói lở và bồi tụ tƣơng đối phổ
biến, vì vậy cũng đã có nhiều nghiên cứu đƣợc thực hiện ở đây. Một số nghiên cứu
đƣợc thực hiện ở phạm vi rộng hơn nhƣ toàn bộ dải ven bờ Nam Bộ từ Cà Mau đến
Bạc Liêu trong giai đoạn 1995-2010 [45], nghiên cứu nguyên nhân xói xói lở, bồi tụ
và đề xuất các biện pháp bản vệ cho dải ven biển từ Thành phố Hồ Chí Minh đến
Kiên Giang [8], nghiên cứu đánh giá biến động đƣờng bờ biển tỉnh Nam Bộ dƣới
tác động của biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng [14] hay nghiên cứu biến
động đƣờng bờ phục vụ quản lý phát triển bền vững vùng ven bờ cửa sông Cửu
Long [51]. Các nghiên cứu đều cho thấy thực trạng biến động đƣờng bờ Ban Bộ
đang diễn ra hết sức phức tạp.
Trong phạm vi khu vực nghiên cứu là dải ven biển Tây Nam Việt Nam bao
gồm hai tỉnh Kiên Giang và Cà Mau cũng có một số nghiên cứu về biến động đƣờng
bờ biển dựa trên phân tích các chỉ số nƣớc từ dữ liệu viễn thám. Đáng chủ ý là nghiên

Nhìn chung, các nghiên cứu ở Việt Nam tƣơng đối đa dạng và phong phú,
các kết quả cũng đã chứng minh tính hiệu quả của phƣơng pháp viễn thám và GIS
trong nghiên cứu và đánh giá biến động đƣờng bờ phục vụ công tác quản lý và phát
triển bền vững hệ sinh thái vùng cửa sông, ven biển Việt Nam.
1.2. CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ BẰNG
TƢ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS
1.2.1. Khái niệm chung về đƣờng bờ biển và biến động đƣờng bờ biển
Bờ biển là một môi trƣờng rất độc đáo, do bờ biển là nơi tiếp giáp gữa đất
liền và biển, đây là không gian vừa chịu tác động của các yếu tố tự nhiên trên lục
địa vừa chịu ảnh hƣởng của các yếu tố hải văn biển. Với vai trò rất quan trọng về cả
kinh tế - xã hội, môi trƣờng và an ninh quốc phòng, đồng thời cũng là nơi tập trung
đông dân cƣ nên những vấn đề môi trƣờng cấp thiết ở đới bờ biển cũng xảy ra mạnh
mẽ và đƣợc quan tâm nhiều hơn những khu vực khác. Hiện tƣợng xói lở bờ biển đã
trở thành vấn đề rất nghiêm trọng và đƣợc các quốc gia có biển, các tổ chức và các
nhà khoa học quan tâm. Các kết quả nghiên cứu biến động địa hình (nghĩa là các
quá trình địa mạo) cả trên đất liền cũng nhƣ ở bờ biển đều đƣợc thừa nhận là một
14