Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của "Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai" nhằm tạo cơ hội cho các nhà quản lý, các nhà nghiên cứu, cơ quan, tổ chức khoa học, các đơn vị có liên quan có thể trao đổi, tìm hiểu về các nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực Phòng, chống thiên tai, Ban chỉ đạo Trung ương về Phòng, chống thiên tai. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai: Phần 1

Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TỔNG CỤC PHÒNG, CHỐNG THIÊN TAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÔNG GIAN TRONG CÔNG TÁC PHÒNG, CHỐNG THIÊN TAI NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG HÀ NỘI, NĂM 2021 1
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai LỜI GIỚI THIỆU Tại nhiều quốc gia trên thế giới, khoa học, công nghệ trong lĩnh vực Phòng, chống thiên tai đã và đang dành được sự quan tâm và đạt được những tiến bộ rất lớn trong đào tạo, nghiên cứu khoa học, sản xuất máy móc, trang thiết bị, hậu cần phục vụ công tác phòng ngừa, theo dõi giám sát, nâng cao khả năng chống chịu cũng như ứng phó và khắc phục hậu quả thiên tai. Những thành quả đó đóng góp rất quan trọng trong việc giảm thiểu thiệt hại trong bối cảnh thiên tai và biến đổi khí hậu đang diễn ra hết sức cực đoan trên toàn cầu. Trong nhiều năm qua, công tác Phòng, chống thiên tai luôn nhận được sự quan tâm lớn từ chính phủ và người dân, song ứng dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiến hiện đại trong công tác này vẫn còn khá mới mẻ với cán bộ lãnh đạo, chuyên môn từ trung ương đến các địa phương, các tổ chức xã hội, doanh nghiệp, đội ngũ cán bộ khoa học, sinh viên và người dân. Để đáp ứng yêu cầu trên và nhằm mục đích tạo cơ hội cho các nhà quản lý, các nhà nghiên cứu, cơ quan, tổ chức khoa học, các đơn vị có liên quan có thể trao đổi, tìm hiểu về các nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực Phòng, chống thiên tai, Ban chỉ đạo Trung ương về Phòng, chống thiên tai đã xây dựng bộ 03 tuyển tập về Khoa học, Công nghệ trong Phòng, chống thiên tai: - Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác Phòng, chống thiên tai. - Ứng dụng công nghệ vật liệu trong xây dựng công trình Phòng, chống thiên tai. - Ứng dụng công nghệ về thông tin, thiết bị và hậu cần trong công tác Phòng, chống thiên tai. Các tuyển tập tổng hợp một số bài nghiên cứu của các tác giả, các tổ chức hàng đầu trong và ngoài nước nhằm tổng hợp và thảo luận các vấn đề về ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực giảm nhẹ rủi ro và phòng, chống thiên tai. Xin chân thành cảm ơn các cơ quan, đơn vị, cá nhân đã đóng góp bài viết, tri thức trong suốt quá trình soạn thảo, biên tập và Dự án “Thích ứng với Biến đổi khí hậu vùng Đồng bằng sông Cửu Long” (MCRP) – Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức GIZ đã hỗ trợ in ấn tuyển tập. Mong rằng cuốn tuyển tập sẽ giúp các nhà quản lý thực hiện hiệu quả hơn công việc của mình và nhất là có thể giúp các nhà nghiên cứu trẻ, các cơ quan/cá nhân quan tâm tới lĩnh vực này có thể được tiếp cận với các nghiên cứu mới, tiếp tục phát triển và thúc đẩy việc nghiên cứu, ứng dụng khoa học, công nghệ trong công tác Phòng, chống thiên tai. Với thời gian biên soạn còn hạn chế, các tuyển tập còn chưa thật đầy đủ và chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các chuyên gia và bạn đọc để lần xuất bản sau sẽ được hoàn thiện hơn. Ông TRẦN QUANG HOÀI Phó trưởng ban Ban chỉ đạo TW về Phòng, chống thiên tai Tổng Cục trưởng Tổng cục Phòng, chống thiên tai 2
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai DIỄN BIẾN NGƯỠNG CÁT DI ĐỘNG TẠI CỬA ĐẠI & CỬA LỞ TỈNH QUẢNG NGÃI QUA ẢNH VỆ TINH Vũ Phương Quỳnh, Vũ Văn Ngọc, Trương Văn Bốn Phòng TNTĐ QG về ĐLH Sông biển Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả ứng dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám từ năm 2012 đến năm 2017 để minh họa diễn biến dịch chuyển bãi cát cửa Đại (sông Trà Khúc) và cửa Lở (sông Vệ) tỉnh Quảng Ngãi. Các kết quả đã làm rõ quá trình diễn biến cửa Đại và cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi qua phương pháp phân tích giải đoán ảnh vệ tinh, trên cơ sở xu thế diễn biến cửa Đại và cửa Lở. Đã đánh giá vai trò của các yếu tố thủy động lực bao gồm yếu tố dòng chảy sông, dòng chảy ven biển và sóng tới hình thái cửa Đại và cửa Lở. Kết quả nghiên cứu cho thấy diễn biến chính tuân theo quy luật thu hẹp cửa vào mùa khô và mở rộng cửa vào mùa mưa với vai trò chủ đạo thời gian này là dòng chảy lũ.Mùa lũ tại đây thường kèm theo các cơn bão đổ bộ vào tháng 9-10 với mưa lớn sinh lũ do hoàn lưu bão gây ra dòng chảy đổ mạnh xuống hạ lưu và ra cửa sông. Từ khóa: cửa Đại, cửa Lở, Trà Khúc, Vệ Summary: This paper presents the results of application of GIS technology and remote sensing images from 2012 to 2017 to illustrate the evolution of the sandbar of Cua Dai (Tra Khuc and Lo rivers) in Quang Ngai province. The results have made clear the evolution of Dai and Lo estuaries in Quang Ngai province through interpretation and analysis of satellite images, based on the trend of Dai and Lo estuaries evolution. It was estimated the roles of hydrodynamics processes such as river flow, coastal currents and waves to the formations of Dai and Lo estuaries. The results show that the main developments follow the rule of narrowing the estuaries in the dry season and opening in the rainy season with the main role of this time as the flood flow. Flood season here often accompanied by the typhoon landing in September 9-10 with heavy rain caused floods due to storm circulation causing the flow down to the flood to the estuaries. Keyword: Dai, Lo, estuary, Tra Khuc and Ve rivers 1. GIỚI THIỆU CHUNG được đề cập trong một số công trình nghiên Cửa Đại và cửa Lở là khu vực cửa của hai cứu trước đây ([2], [3], [4], [5]). Hiện nay việc dòng sông lớn nhất ở tỉnh Quảng Ngãi, nằm ứng dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám để trên địa phận các huyện Sơn Tịnh và Tư đưa ra kết quả về diễn biến đường bờ, bãi cát Nghĩa, cách thị xã Quảng Ngãi 12km về phía ngầm, thể hiện các quá trình xói lở, bồi tụ dịch Đông (Hình 1). Cửa Đại và cửa Lở nằm cách chuyển luồng lạch cửa sông là rất hữu ích. Các nhau chưa đầy 6km, nhưng có quá trình phát sự kiện như bồi/xói, bãi cát ngầm xảy ra tại triển tương đối nhanh bởi hiện tượng xói lở – các cửa sông là kết quả tương tác của nhiều bồi tụ ven bờ và bồi lấp lòng dẫn cửa sông, đặc yếu tố thủy động lực sông biển, có thể do các biệt là vào thời kỳ mùa gió Đông Bắc hoặc quá trình sóng, thủy triều, nguồn bùn cát từ bão. Diễn biến tình trạng xói lở - bồi tụ- bồi sông ([6], [7]). Trong phạm vi bài báo này, lấp trong thời gian năm 1965- 2017 ở khu vực chúng tôi trình bày những kết quả về diễn biến hai cửa sông lớn này tương đối phức tạp và đã cửa Đại thuộc sông Trà Khúc và cửa Lở thuộc 3
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai sông Vệ qua ảnh viễn thám trong từ năm 2012 2. TÀI LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG đến năm 2017. PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Tài liệu sử dụng Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng các ảnh vệ tinh Landsat từ 2012-2017. Loại ảnh này do Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ Quốc gia NASA của Mỹ cung cấp. Cho đến nay đã có 7 thế hệ vệ tinh LANDSAT được nghiên cứu phát triển. Thời kỳ đầu vệ tinh này có tên là ERTS (Earth Remote Sensing Satellite) sau đổi tên là Landsat (Land Satellite) với các loại đầu thu MSS (....), TM (thematic Mapper) và ETM (Enhanced Thematic Mapper).Vệ tinh Landsat bay ở độ cao 705 km, góc nghiêng so với mặt phẳng xích đạo là 98,2o, chu kỳ bay lặp lại 16 ngày, chiều rộng dải quét là 185 km, kích thước ảnh 185 km x 172 km, thời gian bay qua Việt Nam khoảng 10 giờ 30 phút. Trong nghiên cứu này đường mép nước được xác định theo mép triều thấp nhất tại thời điểm chụp ảnh. Hình 1: Vị trí địa lý cửa Đại và cửa Lở Các số liệu lưu lượng và mực nước (Q-H) tỉnh Quảng Ngãi trạm An Chỉ và trạm Trà Khúc với thời gian Một trong những điểm quan trọng trong cùng thời kỳ tương ứng; sóng (Hs, Tp, α) được diễn biến hình thái cửa sông đó là sự chi phối thu thập từ NOAA tại khu vực nước sâu với thời của chế độ thủy động lực, bùn cát theo mùa, gian tương ứng như trên. Bảng 1 thể hiện thông với mỗi dạng cửa sông được phân loại lại chịu tin về ảnh vệ tinh tương ứng thu thập tại các thời sự chi phối ưu thế của một vài yếu tố động lực điểm khác nhau. Các tư liệu được ảnh chụp được hay bùn cát khác nhau ([8]). Những đặc điểm quy đổi ra từng thời điểm thủy triều. quan trọng kể trên sẽ được làm rõ trong nghiên Bảng 1và Bảng 2 thể hiện số cơn bão ảnh cứu này thông qua phân tích diễn biến cửa hưởng trung bình đến khu vực cửa Đại và cửa theo ảnh vệ tinh đồng thời kết hợp xem xét Lở và số đợt gió mùa Đông Bắc trung bình các đánh giá diễn biến thủy động lực tương ứng tháng trong năm tại khu vực hai cửa. hiện tượng diễn ra. Bảng 1: Thống kê dữ liệu ảnh vệ tinh được sử dụng trong nghiên cứu Q Trà Q An TT Thời gian H Triều Ghi chú Khúc Chỉ 1 7/5/2012 -0.78 - - Ảnh Landsat chụp tại Việt 2 4/1/2013 0.08 - - Nam vào thời gian khoảng 3h- 3h30 phút. Múi giờ GMT. Quy 3 29/5/2014 -0.69 - - đổi ra giờ Việt Nam khoảng 4
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Q Trà Q An TT Thời gian H Triều Ghi chú Khúc Chỉ 4 2/7/2015 -0.75 83.99 6.98 10h-10h30 phút 5 15/11/2015 0.19 210.28 11.52 Mùa mưa lũ: Nằm trong các tháng 9, 10, 11, 12. Riêng 6 25/12/2015 0.44 204.94 21.82 tháng 10& 11 và đầu tháng 12 7 13/2/2016 -0.17 63.69 8.02 thường gắn với dông, bão. Mùa khô: Các tháng 1 đến 7 8 4/3/2016 0.40 64.38 8.04 Độ phân giải 15m. 9 3/4/2016 0.39 46.59 7.76 10 13/4/2016 -0.20 57.02 7.68 11 23/4/2016 -0.42 50.52 7.59 12 2/6/2016 -0.05 95.03 7.61 13 12/6/2016 -0.12 42.24 7.59 14 2/7/2016 -0.36 96.28 7.68 15 11/7/2016 -0.20 78.86 7.64 16 11/8/2016 -0.09 80.01 7.69 17 21/08/2016 -0.47 65.86 7.63 18 20/10/2016 0.08 197.70 10.78 19 7/4/2017 -0.75 1348.45 948.72 Bảng 2: Số cơn bão đổ bộ và ảnh hưởng (trung bình từ 1956-2000) ([1]). Tháng Cơn bão 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Đổ bộ 0 0.02 0.02 0 0 0.02 0.11 0.07 0.04 0 0.28 Ảnh hưởng (TT) 0 0.02 0.02 0.11 0 0.11 0.22 0.33 0.24 0.02 1.04 Ảnh hưởng (GT) 0.02 0.06 0.08 0.32 0.16 0.16 0.56 0.96 0.8 0.12 3.24 Bảng 3: Số đợt gió mùa Đông Bắc(trung bình từ 1956-2000) ([1]) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Số đợt 1.68 1.28 1.52 0.92 0.68 0.04 0 0 0.16 0.88 1.52 2.04 Tỷ lệ (%) 16 12 14 9 6 0 0 0 1 8 14 19 5
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai 2.2. Phương pháp nghiên cứu cho thấy diễn biến cửa Đại và cửa Lở thay Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng đổi cả theo ngày (Hình 2, Hình 3), theo phương pháp chồng chập ranh giới bờ bãi theo tháng (Hình 4, Hình 5), theo mùa (Hình 6, các mốc thời gian khác nhau. Từ số liệu khí Hình 7) và theo năm (Hình 8). tượng thủy văn như lưu lượng, dòng chảy, để Vào mùa khô, ưu thế sóng và dòng triều đánh giá sự ảnh hưởng các quá trình trình thủy chủ đạo gây hiện tượng đưa bùn cát vào trong động lực tới diễn biến bồi/xói tại cửa Đại và cửa, các doi cát ở cửa phát triển kéo dài và làm cửa Lở theo mùa và năm. thu hẹp cửa, nếu 2-3 năm liên tiếp không có lũ 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU sông thì khả năng lấp của rất lớn. Ngược lại, vào mùa mưa thể hiện rõ tương quan giữa Cửa Đại & cửa Lở thuộc tỉnh Quảng Ngãi chiều rộng cửa với sự xuất hiện lũ lớn trên thuộc dạng cửa sông phẳng có ngưỡng cát di sông, những năm không có lũ lớn thì chiều động chắn cửa, quá trình mở rộng và thu hẹp rộng cửa không thay đổi đáng kể, thậm chí thu theo lũ- kiệt, yếu tố động lực chi phối chính hẹp vào mùa khô kế tiếp [2]. Thực vậy, các là dòng chảy sông trong mùa lũ và yếu tố diễn biến những năm gần đây vẫn thể hiện tính sóng, dòng chảy triều trong mùa kiệt ([2], quy luật thu hẹp cửa vào mùa khô (Hình 6) và [5]). Các tư liệu về ảnh vệ tinh và thực tế mở rộng cửa vào mùa mưa (Hình 7). Hình 2: Biến động doi cát tháng 6 /2016 Hình 3: Biến động doi cát tháng 7 /2016 sau 10 ngày tại cửa Đại. sau 11 ngày tại cửa Đại. 6
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Hình 4: Biến động doi cát năm /2015 Hình 5: Biến động doi cát năm 2016 sau 01 tháng tại cửa Đại sau 01 tháng tại cửa Đại Hình 6: Dạng mũi cát chắn cửa trong mùa Hình 7: Dạng mũi cát chắn cửa trong khô tại cửa Đại mùa mưa tại cửa Đại 7
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Qua các số liệu cho thấy quá trình mở rộng có một đợt dòng chảy khoảng 700m3/s (Hình cửa xảy ra khi có dòng chảy lũ từ trong sông. 8b). Quá trình thu hẹp cửa khi từ mùa mưa Quá trình chuyển tiếp từ mùa khô khi mũi cát chuyển sang mùa khô cũng thể hiện trong phân chắn cửa làm thu hẹp phần lớn cửa ra của dòng tích này cho thấy từ 11/2015 chuyển đến chảy sông thì đã được mở rộng sau khi chuyển 7/2016 mũi cát bị chia cắt do mở cửa trong lũ sang mùa mưa; năm 2015 có 3 đợt dòng chảy đã được nối liền trở lại chắn cửa (Hình 8a& lớn từ 400- 1200m3/s (Hình 8a) (trạm Trà Hình 8b). Khúc, kết quả mô hình một chiều), năm 2016 (a) Chuyển tiếp mũi cát và lưu lượng 2015 (b) Chuyển tiếp mũi cát và lưu lượng 2016 Hình 8: Quá trình chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa (a và b), mùa mưa sang khô (a sang b). Trong quá trình diễn biến như trên, các yếu Hình 10). Trong khi đó, xu thế kéo dài mũi cát tố hải văn được tính toán bằng mô hình hai theo hướng Bắc và Nam chỉ thể hiện trong chiều kết hợp sóng, triều cho thấy sóng và mùa khô; vào mùa mưa các xu thế sóng và dòng chảy ven bờ tại mũi cát Bắc & Nam cửa dòng chảy không đổi nhưng diễn biến cửa thì Đại không có sự khác biệt đáng kể về xu thế theo hướng chuyển động mở rộng cửa, điều đó mà chỉ khác nhiều về độ lớn, xu thế chung của cho thấy vai trò chi phối của yếu tố sóng và sóng vẫn trực diện bờ, dòng chảy chủ đạo theo dòng chảy chỉ chi phối mạnh đến diễn biến cửa hướng vận chuyển từ Bắc vào Nam (Hình 9 & trong mùa khô. 8
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Hình 9: Hoa dòng chảy (trên), sóng (dưới) Hình 10: Hoa dòng chảy (trên), sóng (dưới) tại Bắc (trái) và Nam (phải) cửa Đại- tại Bắc (trái) và Nam (phải) cửa Đại- Mùa khô (từ tháng 1-7) Mùa mưa (từ tháng 9-12) Đối với khu vực Quảng Ngãi, mùa khô (từ Việc ảnh hưởng đến khu vực cửa Đại và cửa tháng 1-7) hoạt động của gió mùa Đông Bắc Lở được thể hiện bằng sự xói lở đường bờ và xảy ra mạnh và các tháng từ 1-3 (số đợt trung cửa sông tại Cửa Đại, bên phía cửa Lở thì mũi bình 1.28-1.68; tỉ lệ 12-16%) trong khi bão đổ cát lại có xu thế tiến ra biển (ngược với xu thế bộ và ảnh hưởng lại chủ yếu vào tháng 9-10 bên cửa Đại) và hình thế mưa sinh lũ do hoàn lưu bão tại Năm 2006, cơn bão Chebi 2006, Xangsan đây là đặc điểm nổi bật, ảnh hưởng mạnh đến 2006 đổ bộ vào khu vực từ Đà Nẵng đến hạ lưu và cửa sông do đặc trưng mạng lưới Quảng Nam. Ảnh hưởng đến khu vực đường sông miền Trung ngắn và dốc, dòng chảy đổ bờ biển là cho xói lở bên Cửa Đại và gây quá thẳng từ thượng xuống hạ lưu và không có trình tiến mũi cát ra biển phía bên Cửa Lở phần trung lưu. Năm 2009 ảnh hưởng khu vực bởi bão Bão có thể làm ảnh hưởng mạnh tới diễn Ketsana, Năm 2013 ảnh hưởng khu vực bởi biến bồi/xói cửa Đại và cửa Lở ([4]), có thể bão Nari. Nói chung quá trình ảnh hưởng đến làm bồi lấp cửa sông và sạt lở nghiêm trọng đường bờ có xu thế như các cơn bão trước. khu vực cửa sông. Có thể thấy rõ sự ảnh Như vậy trong quá trình ảnh hưởng vào mùa hưởng của một số cơn bão dưới đây (Hình 11). mưa, bão thì xu thế chung của diễn biến vẫn là Năm 2001, cơn bão LingLing đổ bộ vào ảnh hưởng mạnh bởi dòng chảy lũ gây ra quá khu vực gây ra gió ven bờ khoảng 23-35m/s, trình mở rộng cửa, điều này đúng cho cả cửa vị trí đổ bộ trực tiếp là khu vực biển Phú Yên. Đại và cửa Lở (Hình 11). 9
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Năm 2001, bão LingLing Năm 2006, bão Chebi 2006, Xangsan 2006 Năm 2009, bão Ketsana Năm 2013, bão Nari Hình 11: Diễn biến cửa sông trong thời gian chịu ảnh hưởng của các cơn bão đã xảy ra KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHỊ dòng chảy ven biển và sóng tới hình thái cửa Qua các kết quả đã trình bày cho thấy: Đại và cửa Lở. Đã làm rõ quá trình diễn biến cửa Đại và Kết quả nghiên cứu cho thấy diễn biến chính cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi bằng phương pháp tuân theo quy luật thu hẹp cửa vào mùa khô và phân tích giải đoán ảnh vệ tinh, trên cơ sở xu mở rộng cửa vào mùa mưa. Trong mùa khô, vai thế diễn biến đã đánh giá vai trò của các yếu tố trò chính là yếu tố dòng chảy biển và sóng, đây thủy động lực bao gồm yếu tố dòng chảy sông, cũng là thời gian hoạt động mạnh của gió mùa 10
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Đông Bắc. Trong mùa mưa, mặc dù phía biển Nghiên cứu được thực hiện với ảnh Lansat vẫn có xu thế hoạt động mạnh của dòng chảy từ có độ phân giải 15m, với độ phân giải này có Bắc vào Nam và sóng gió mùa Đông Bắc thể dùng khá tốt với việc nghiên cứu phân tích nhưng xu thế ngược lại với mùa khô đó là diễn tại cửa Đại vì bề rộng cửa và quá trình di động biến mở rộng cửa, vai trò chủ đạo lúc này là mũi cát lớn (vài trăm mét); tuy nhiên áp dụng dòng chảy lũ. Đặc biệt chú ý tại đây ảnh hưởng với phân tích bên cửa Lở sẽ hạn chế bởi sai số của các cơn bão đổ bộ thường vào tháng 9-10, phân tích, do bề rộng cửa Lở và quá trình di mưa sinh lũ do hoàn lưu bão gây ra dòng chảy động mũi cát chỉ vài chục mét. đổ mạnh xuống hạ lưu ra cửa sông. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.quangngai.gov.vn/userfiles/file/dudiachiquangngai/PHANI/CHUONG_IV/PI- CIV-I.htm#I-6. [2] Trần Thanh Tùng. Phân tích diễn biến hình thái cửa sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường / ISSN: 1859-3941 [3] Nguyễn Trọng Yêm, 2001. Báo cáo đề tài cấp tỉnh “Điều tra đánh giá các tai biến xói lở, bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất các giải pháp xử lý, phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại, góp phần đẩy mạnh kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội trên cơ sở môi trường bền vững”, Viện Địa Chất. [4] Lê Văn Nghị, 2014. Xác định nguyên nhân gây sạt lở, bồi lấp và giải pháp chỉnh trị các của sông khu vực cửa Đại sông Trà Khúc. Báo cáo tổng kết dự án cấp tỉnh Quảng Ngãi. [5] Trương Văn Bốn, Vũ Văn Ngọc, 2016. Một số kết quả nghiên cứu tính toán chế độ động lực vùng cửa sông Trà Khúc và sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi. Tuyển tập KHCN năm 2016 của Viện KHTL. [6] Rifardi and Yeeri Badrun, 2017. Sandbar Formation in the Mesjid River Estuary, Rupat Strait, Riau Province, Indonesia. Indonesian Journal of Geography Vol. 49, No.1, June 2017 (65 - 72), ISSN 0024-9521. [7] J. R. F. W. Leuven, T. de Haas, L. Braat and M. G. Kleinhans, 2018. Topographic forcing of tidal sandbar patterns for irregular estuary planforms. Earth Surf. Process. Landforms 43, 172–186 (2018). [8] J.R.F.W. Leuven, M.G. Kleinhans, S.A.H. Weisscher, M. van der Vegt, 2016. Tidal sand bar dimensions and shapes in estuaries. Earth Science Reviews, EARTH 2300. [9] Sourav Saha, Stuart D. Burley, Santanu Banerjee, Anupam Ghosh, Pratul K. Saraswati, 2015. The morphology and evolution of tidal sand bodies in the macrotidal Gulf of Khambhat, Western India. Marine and Petroleum Geology, JMPG 2515. 11
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN XÓI LỞ, BỒI TỤ VÙNG BỜ BIỂN, CỬA SÔNG TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Vũ Đình Cương, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Thành Luân Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông Biển Tóm tắt: Xói lở bờ biển và bồi tụ các cửa sông là một vấn đề lớn có ảnh hưởng đến sự ổn định dân cư và phát triển kinh tế vùng ven biển nói chung và vùng cửa sông, bờ biển Thừa Thiên Huế nói riêng. Các biến động dọc bờ biển Thừa Thiên Huế theo thời gian đã được phân tích đánh giá trên nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian và xử lý bằng phần mềm phân tích bờ biển (DSAS) phiên bản 4.3. Nghiên cứu này đã xác định được những đoạn bờ biển bị xói lở nghiêm trọng trên dải bờ biển Thừa Thiên Huế như Quang Công, Quảng Ngạn (Quảng Điền); Hải Dương (Hương Trà); Thị xã Thuận An, Phú Thuận (Phú Vang); Vinh Hải, Vinh Hiền (Phú Lộc); Xói lở bờ biển và bồi tụ luồng lạch ở các cửa sông Thuận An và Tư Hiền đe dọa sự ổn định tự nhiên của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Kết quả nghiên cứu giúp công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai ở vùng ven biển được hiệu quả hơn. Từ khóa: Xói lở, Bồi tụ, Thừa Thiên Huế, Viễn thám, DSAS. Summary: Coastal erosion is a problem affecting the stability and development of the coastal economic zone in general and the coast of Thua Thien Hue Province in particular. Changes along coastline of Thua Thien Hue have been analyzed using Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.3. Multi-temporal satellite images - Landsat is used to analyze coastal variation. This study identifies serious coastal erosion along Thua Thien Hue coastline such as Quang Cong, Quang Ngan (Quang Dien); Hai Duong (Huong Tra); Thuan An town, Phu Thuan (Phu Vang); Vinh Hai and Vinh Hien (Phu Loc) ...; Coastal erosion and sedimentation at Thuan An and Tu Hien inlets threaten natural stability in the Tam Giang - Cau Hai lagoon. The results of the research will help the prevention and mitigation of natural disasters in the coastal area be more effective. Keyword: Erosion, Accretion, Thua Thien- Hue, Remote Sensing, DSAS. 1. MỞ ĐẦU nghệ GIS là những công cụ tốt được sử dụng Biến động bờ biển hoặc là xói lở, hoặc là rất nhiều cho hướng nghiên cứu này. Phạm bồi tụ là một hiện tượng tự nhiên, là hai quá Quang Sơn đã sử dụng ảnh viễn thám phân trình đối lập nhau trong lịch sử tiến hóa bờ tích sự phát triển châu thổ vùng bờ biển tỉnh biển và là một trong những nội dung nghiên Nam Định [3] hoặc diễn biến bờ biển Huế cứu quan trọng của lĩnh vực địa mạo bờ biển trước và sau trận lũ lịch sử tháng 11/1999 [4]. [7]. Xói lở bờ biển đã trở thành một trong Đào Đình Châm và nnk đã sử dụng ảnh những loại tai biến gây nhiều thiệt hại cho các Landsat phân tích sự biến động của bãi bồi quốc gia có biển, đồng thời ảnh hưởng tới phát vùng cửa sông Đáy [1]. Ảnh Landsat là một triển kinh tế xã hội toàn cầu. Do đó, biến động trong những lựa chọn ảnh vệ tinh được sử bờ biến nói chung và xói lở nói riêng đã được dụng nhiều nhất, đặc biệt là kể từ khi USGS quan tâm nghiên cứu. Ảnh viễn thám và công cung cấp ảnh miễn phí từ năm 2008. Hiện nay 12
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai ảnh Landsat cùng với vệ tinh ESA (Cơ quan nghiên cứu liên quan tới bờ biển tỉnh Thừa Vũ trụ châu Âu) Sentinel- 2A (tháng 6/2015), Thiên Huế. Sentinel-2B (tháng 3/2017) cung cấp khoảng - Dữ liệu không gian: Bao gồm các bản đồ thời gian trung bình toàn cầu là 2,9 ngày [9] và ảnh viễn thám. giúp cho việc sử dụng ảnh viễn thám trở nên rất thuận tiện. Bài báo này sử dụng ảnh viễn + Dữ liệu bản đồ: gồm có các dữ liệu bản thám Landsat đa thời gian từ năm 1973 đến đồ địa hình, hành chính, địa mạo, sử dụng đất 2016 để phân tích diễn biến đường bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế của dự án GIS Huế. tỉnh Thừa Thiên Huế. Dựa trên tốc độ biến Ngoài ra còn sử dụng bản đồ đường đẳng sâu động của đường bờ theo thời gian bài báo xây tỉ lệ 1:50.000. dựng được sơ đồ phân vùng cảnh báo xói lở bờ + Dữ liệu ảnh Viễn thám: biển tỉnh Thừa Thiên Huế. Ảnh vệ tinh Landsat 1, Landsat 5 và 2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Landsat 8 khu vực Thừa Thiên Huế (path 125/ NGHIÊN CỨU row 48 và path 125/ row 49) chụp các năm 2.1. Dữ liệu sử dụng 1973, 1995, 1996, 2005, 2006 và 2016 được tải từ website của Cục Khảo sát Địa chất Hoa - Dữ liệu thuộc tính: Bao gồm các báo cáo Kỳ - USGS (Bảng 1), các ảnh có độ phân giải về đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội, các mặt đất là 60m và 30m. Bảng 1: Dữ liệu ảnh vệ tinh sử dụng trong nghiên cứu Stt Vị trí Năm Loại ảnh Độ phân giải Nguồn 1 Thừa Thiên Huế 1973 Landsat 1 60m USGS 2 Thừa Thiên Huế 1995 Landsat 5 30m USGS 3 Thừa Thiên Huế 1996 Landsat 5 30m USGS 4 Thừa Thiên Huế 2005 Landsat 5 30m USGS 5 Thừa Thiên Huế 2006 Landsat 5 30m USGS 6 Thừa Thiên Huế 2016 Landsat 8 30m USGS 2.2. Phương pháp xác định biến động của địa hình, đồng thời đưa ảnh về hệ tọa độ đường bờ bản đồ. Đường bờ biển được xác định thông qua - Tính toán chỉ số NDWI (Normalized quá trình xử lý ảnh viễn thám với các bước cơ Difference Water Index - chỉ số khác biệt của bản được trình bày như sơ đồ Hình 1. nước) để tách đối tượng nước ra khỏi các đối - Thu thập dữ liệu ảnh viễn thám Landsat tượng khác dựa trên phổ phản xạ trên band đỏ trong khoảng thời gian nghiên cứu. và band gần hồng ngoại; - Tăng cường chất lượng ảnh: tạo điểm - Phân ngưỡng, chiết tách đường bờ: dựa nhấn đối với các đối tượng cần quan tâm. trên chỉ số NDWI để phân tách được đất và - Nắn ảnh: xử lý những biến dạng hình học nước rõ ràng. Bước phân ngưỡng, chiết tách sinh ra trong quá trình chụp ảnh và ảnh hưởng đường bờ là rất quan trọng, trong nghiên cứu 13
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai này, phương pháp tính chỉ số NDWI giữa các DSAS (Digital Shoreline Analysis System) kênh phổ được áp dụng đối với kênh 2 và kênh là phần mềm miễn phí tích hợp trên phần mềm 4 của ảnh Landsat TM và kênh 3 và kênh 5 ArcGIS (của ESRI) có chức năng phân tích của ảnh Landsat OLI (Operational Land biến động của bờ đường biển. DSAS tạo ra các Imager). Phương pháp này sự phân tách nước đường thẳng vuông góc với đường cơ sở và và đất là rất rõ ràng. giao cắt với đường bờ biển, từ đó sẽ tính ra tốc độ biến đổi của đường bờ biển. Ba bước cơ bản thực hiện tính toán tốc độ thay đổi đường bờ bao gồm: - Xác định đường chuẩn (baseline) và các đường bờ tính toán (shoreline); - Xác định độ dài và khoảng cách giữa các transect (đường thẳng vuông góc với đường bờ); - Tính toán tốc độ thay đổi đường bờ. Hình 1: Quy trình phân tích xác định biến động đường bờ từ ảnh Landsat Các kết quả này được sử dụng để tính toán tốc độ bồi xói của đường bờ biển khu vực Tỷ số giữa kênh Green và kênh NIR (Near nghiên cứu. Infrared - Band 5) là nhỏ hơn 0 đối với bề mặt 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN nước và lớn hơn 0 đối với đất ở khu vực ven Ảnh viễn thám được phân tích chia làm 3 biển. Kết quả xử lý ảnh được chuyển sang định giai đoạn tương ứng với các hoạt động can dạng shape file bằng phần mềm ENVI 5.2 và thiệp của con người có ảnh hưởng đến khu vực sử dụng phần mềm ArcGIS 10.5 để hiệu chỉnh ven biển: giai đoạn từ năm 1973 đến năm 1995 chính xác vị trí đường bờ, biên tập bản đồ. Kết khi các hoạt động dân sinh kinh tế còn ít vì quả hiệu chỉnh sẽ phụ thuộc vào độ dốc bờ nền kinh tế Việt Nam còn đóng và mới bắt đầu biển, mực nước triều tại thời điểm thu nhận mở cửa, biến động bờ biển chủ yếu do các yếu ảnh và các điều kiện thời tiết khác. Đường bờ tố tự nhiên. Giai đoạn từ 1996 đến 2005 khi chiết tách từ ảnh vệ tinh thực chất là đường công cuộc phát triển kinh tế đang bắt đầu phát mép nước gắn với mức thủy triều tại thời điểm triển cho đến khi xây dựng kè chắn cát và đê thu nhận ảnh. Trong vùng nghiên cứu, mực giảm sóng ở cửa Thuận An; giai đoạn từ 2006 nước ở cửa sông và biển ở các thời điểm ảnh đến 2016 là giai đoạn sau khi xây dựng công chụp là rất khác nhau từ -0.3 m đến 0.26 m. Vì trình chỉnh trị và bảo vệ bờ khu vực cửa sông, vậy cần phải hiệu chỉnh đường bờ về một mức ven biển Thừa Thiên Huế. Dưới đây là kết quả thủy triều chung nào đó. Nếu các đường bờ phân tích. nước được coi như các đường bình độ thì từ 2 đường bình độ có thể nội suy ra đường bình độ 3.1. Giai đoạn 1973-1995 ở một mức độ cao chuẩn nào đó. Để thuận Trong vòng 22 năm trên đoạn bờ biển dài tiện, nghiên cứu đã chọn mức thủy triều thấp gần 90km bắt đầu từ phía bắc xã Điền Lộc, nhất -0.2 m năm 1973 làm mức chuẩn để quy huyện Phong Điền đến vịnh Lăng Cô, bờ biển chiếu các thời điểm khác. có sự biến động tương đối mạnh. Tổng diện Phân tích biến động đường bờ biển sử dụng tích xói lên đến 330,57ha; trong khí đó diện phần mềm DSAS tích bồi lại rất nhỏ, chỉ 34,39ha. Hai khu vực 14
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai bờ biển có sự biến động mạnh nhất là cửa 10,8m/năm. Tại cửa Tư Hiền, bờ Bắc không Thuận An và cửa Tư Hiền. còn được bồi như giai đoạn trước nữa; trong Tại cửa Thuận An, bờ Bắc thuộc xã Hải giai đoạn này cả hai bờ cửa Tư Hiền đều bị xói Dương, huyện Hương Trà; bờ biển bị xói rất với tổng diện tích xói lên đến 22,1ha, diện tích mạnh làm mất đi 33,7ha. Trong khi đó diện được bồi rất nhỏ chỉ 0,2ha gần như không tích được bồi chỉ có 5,1ha. Phía sát cửa tốc độ đáng kể. Vị trí xói mạnh nhất cách cửa Tư đường bờ bị xói rất lớn 14,3m/năm Trong khi Hiền 2,4km về phía Nam, có tốc độ xói trung đó tốc độ bồi lớn nhất tại vị trí cách cửa 1,5km bình 12,3m/năm. về phía bắc chỉ có 5m/năm. Tại bờ Nam cửa 3.3. Giai đoạn 2006-2016 Thuận An, khu vực thuộc thị trấn Thuận An, Từ 2006 đến 2016 khi một số công trình bờ biển liên tục bị xói với tốc độ xói ngang tại cửa Thuận An được xây dựng và đưa vào trung bình 9,2m/năm làm mất đi 45ha đất ảnh sử dụng đã làm thay đổi quá trình vận hưởng lớn đến các hoạt động phát triển kinh chuyển bùn cát và biến đổi bờ biển của khu tế, sinh hoạt của người dân trong Thị trấn. vực. Tổng diện tích bờ biển được bồi tụ là Cửa Tư Hiền thuộc xã Vinh Hiền huyện Phú 85,1ha, bị xói là 55.1ha. Lộc. Bờ biển phía Bắc cửa liên tục được bồi với Tại bờ Bắc cửa Thuận An, khi công trình đê diện tích bồi tụ 8.83ha, tốc độ bồi trung bình giảm sóng được xây dựng xong đường bờ bị 3,38m/năm. Trong khi đó cả dài bờ biển phía xói mạnh tại vị trí sát cửa với tốc độ Nam cửa lại bị xói rất mạnh, làm mất đi 34,3ha 11,25m/năm, làm mất đi diện tích 11,5ha. Tại đất, vị trí xói mạnh nhất có tốc độ xói trung bình bờ Nam với việc xây dựng thêm đê ngăn cát 15,48m/năm cách cửa 200m về phía Nam. dài 250m (năm 2010) đã giúp bờ biển khu vực 3.2. Giai đoạn 1996-2005 này chuyển từ xói sang bồi; tổng diện tích Trong vòng 9 năm của giai đoạn này, biến được bồi lớn lên đến 21,4ha, trong khi đó diện động bờ biển Thừa Thiên Huế đã có nhiều tích xói giảm đi rất nhiều chỉ còn 2,0ha. Vị trí thay đổi. Tổng diện tích bờ biển được bồi tụ là ngay đê ngăn cát được bồi mạnh nhất với tốc 96,0ha, bị xói lở là 70,6ha. độ bồi trung bình 26,64m/năm. Tại cửa Tư Hiền, phía bờ Bắc tiếp tục bị xói 5,9ha; phía Tại bờ Bắc cửa Thuận An thuộc xã Hải bờ Nam khu vực gần cửa bị xói nhưng đến vị Dương, diện tích bồi tụ 23,8ha gấp hơn 2 lần trí cách cửa 1km lại được bồi tụ với tốc độ bồi diện tích xói 10,93ha. Vị trí bồi lớn nhất nằm lớn nhất 9,0m/năm. cách cửa 1,5km về phía Bắc, có tốc độ bồi trung bình 23,7m/năm. Tại bờ Nam cửa Thuận Dưới đây là các bảng thống kê và bản đồ An, đường bờ vẫn tiếp tục bị xói 16,4ha, với phân tích biến động bồi, xói khu vực cửa sông tốc độ xói tại vị trí lớn nhất sát cửa là và bờ biển Thừa Thiên Huế qua các giai đoạn. Bảng 2: Diện tích, tốc độ bồi xói bờ biển Thừa Thiên Huế giai đoạn 1973-1995 Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Hương Trà Xã Hải Dương 6.36 5.14 33.72 0.32 2.11 5.03 -14.32 Phong Điền Xã Điền Hoà 1.93 2.37 0.26 0.15 0.02 1.90 -1.19 15
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Phong Điền Xã Điền Lộc 2.82 2.17 0.73 0.14 0.05 3.82 -2.02 Phong Điền Xã Phong Hải 5.38 4.42 5.33 0.28 0.33 2.56 -3.21 Phú Lộc Thị trấn Lăng Cô 20.1 0.68 15.27 0.04 0.95 1.94 -4.37 Phú Lộc Xã Lộc Vĩnh 21.4 8.46 22.77 0.53 1.42 3.29 -4.51 Phú Lộc Xã Vinh Hải 3.57 0.00 20.14 0.00 1.26 0.00 -5.10 Phú Lộc Xã Vinh Hiền 3.04 8.85 34.31 0.55 2.14 3.83 -15.48 Phú Lộc Xã Vinh Mỹ 3.13 0.00 14.90 0.00 0.93 0.00 -5.10 Phú Vang Thị trấn Thuận An 4.42 0.00 45.00 0.00 2.81 0.00 -13.42 Phú Vang Xã Phú Diên 7.68 0.00 29.07 0.00 1.82 0.00 -4.16 Phú Vang Xã Phú Hải 1.92 0.00 10.73 0.00 0.67 0.00 -5.30 Phú Vang Xã Phú Thuận 4.19 0.00 32.11 0.00 2.01 0.00 -7.70 Phú Vang Xã Vinh An 4.95 0.20 14.52 0.01 0.91 0.55 -4.51 Phú Vang Xã Vinh Thanh 2.38 0.00 12.25 0.00 0.77 0.00 -4.61 Phú Vang Xã Vinh Xuân 4.63 0.00 24.42 0.00 1.53 0.00 -6.06 Quảng Điền Xã Quảng Công 6.08 1.13 10.35 0.07 0.65 2.28 -3.04 Quảng Điền Xã Quảng Ngạn 3.7 0.92 4.14 0.06 0.26 1.57 -2.61 Bảng 3: Diện tích, tốc độ bồi xói bờ biển Thừa Thiên Huế giai đoạn 1996-2005 Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Hương Trà Xã Hải Dương 6.36 23.80 10.93 2.64 1.21 23.77 -10.87 Phong Điền Xã Điền Hoà 1.93 3.67 0.00 0.41 0.00 3.53 0.00 Phong Điền Xã Điền Lộc 2.82 3.03 0.00 0.34 0.00 4.43 -0.11 Phong Điền Xã Phong Hải 5.38 12.66 0.00 1.41 0.00 4.63 0.00 Phú Lộc Thị trấn Lăng Cô 20.1 10.57 0.67 1.17 0.07 6.95 -1.66 Phú Lộc Xã Lộc Vĩnh 21.4 14.03 1.28 1.56 0.14 6.08 -2.32 Phú Lộc Xã Vinh Hải 3.57 0.15 2.15 0.02 0.24 0.73 -2.76 16
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Phú Lộc Xã Vinh Hiền 3.04 0.77 22.11 0.09 2.46 2.59 -12.34 Phú Lộc Xã Vinh Mỹ 3.13 1.37 1.45 0.15 0.16 2.31 -2.71 Phú Vang Thị trấn Thuận An 4.42 0.00 16.40 0.00 1.82 0.00 -10.87 Phú Vang Xã Phú Diên 7.68 11.21 0.32 1.25 0.04 4.79 -1.76 Phú Vang Xã Phú Hải 1.92 0.16 1.93 0.02 0.21 0.92 -2.61 Phú Vang Xã Phú Thuận 4.19 0.06 8.40 0.01 0.93 0.64 -4.80 Phú Vang Xã Vinh An 4.95 3.58 0.62 0.40 0.07 2.37 -1.51 Phú Vang Xã Vinh Thanh 2.38 2.45 0.12 0.27 0.01 4.00 -0.80 Phú Vang Xã Vinh Xuân 4.63 2.85 0.53 0.32 0.06 2.25 -2.15 Quảng Điền Xã Quảng Công 6.08 1.93 2.86 0.21 0.32 2.64 -2.56 Quảng Điền Xã Quảng Ngạn 3.7 3.59 0.65 0.40 0.07 3.91 -1.45 Bảng 4: Diện tích, tốc độ bồi xói bờ biển Thừa Thiên Huế giai đoạn 2006-2016 Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Hương Trà Xã Hải Dương 6.36 11.45 7.97 1.15 0.80 9.83 -11.25 Phong Điền Xã Điền Hoà 1.93 0.44 1.52 0.04 0.15 1.73 -3.13 Phong Điền Xã Điền Lộc 2.82 0.10 0.54 0.01 0.05 0.61 -2.00 Phong Điền Xã Phong Hải 5.38 2.82 2.84 0.28 0.28 3.19 -2.26 Phú Lộc Thị trấn Lăng Cô 20.1 8.39 0.71 0.84 0.07 2.62 -1.20 Phú Lộc Xã Lộc Vĩnh 21.4 13.97 3.15 1.40 0.32 3.95 -5.69 Phú Lộc Xã Vinh Hải 3.57 0.21 11.04 0.02 1.10 1.73 -5.55 Phú Lộc Xã Vinh Hiền 3.04 5.96 5.94 0.60 0.59 9.05 -5.22 Phú Lộc Xã Vinh Mỹ 3.13 1.62 1.09 0.16 0.11 1.92 -2.17 Phú Vang Thị trấn Thuận An 4.42 21.39 2.05 2.14 0.21 26.64 -3.33 Phú Vang Xã Phú Diên 7.68 4.22 1.97 0.42 0.20 2.86 -1.77 Phú Vang Xã Phú Hải 1.92 0.64 0.82 0.06 0.08 1.27 -1.88 17
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Chiều Diện Diện Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ xói dài bờ tích tích ngang lớn ngang lớn Tên huyện Tên xã trung bình trung bình biển bồi xói nhất nhất (ha/năm) (ha/năm) (km) (ha) (ha) (m/năm) (m/năm) Phú Vang Xã Phú Thuận 4.19 0.21 6.54 0.02 0.65 1.11 -4.45 Phú Vang Xã Vinh An 4.95 4.53 0.78 0.45 0.08 3.81 -1.90 Phú Vang Xã Vinh Thanh 2.38 0.75 2.27 0.08 0.23 2.20 -2.98 Phú Vang Xã Vinh Xuân 4.63 2.49 1.20 0.25 0.12 2.09 -2.14 Quảng Điền Xã Quảng Công 6.08 1.97 4.36 0.20 0.44 2.91 -4.50 Quảng Điền Xã Quảng Ngạn 3.7 3.75 1.71 0.38 0.17 4.05 -2.96 Bản đồ biến động bờ biển cửa Thuận An Bản đồ biến động bờ biển cửa Thuận An giai đoạn 1973-1995 giai đoạn 1996-2005 Bản đồ biến động bờ biển cửa Thuận An giai đoạn 2006-2016 Hình 2: Bản đồ biến động đường bờ cửa Thuận An từ 1973-2016 18
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Hình 3: Tốc độ biến đổi đường bờ tỉnh Hình 4: Tốc độ biến đổi đường bờ tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 1973-1995 Thừa Thiên Huế giai đoạn 1996-2005 Hình 5: Tốc độ biến đổi đường bờ tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2006-2016 Xây dựng bản đồ cảnh báo xói lở bờ biển 2m/năm xếp vào mức xói yếu. Những đoạn Trên cơ sở các kết quả tính toán tốc độ đường bờ có tốc độ xói từ 2-5m/năm xếp vào diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển ở phần trên, mức xói trung bình. Những đoạn đường bờ tiến hành tổng hợp kết quả phân tích biến xói lớn hơn 5m/năm sẽ xếp vào mức độ xói động bờ biển trong các giai đoạn 1973-1995, lở mạnh. Dựa vào phân cấp mức độ xói lở đã 1996-2005, 2006-2016. Chồng chập và tính nêu, nghiên cứu đã xây dựng được bản đồ tốc độ xói trung bình của 3 giai đoạn trên phân vùng cảnh báo xói lở bờ biển tỉnh Thừa cho các vị trí dọc bờ biển, phân cấp mức độ Thiên Huế. Bản đồ giúp có cái nhìn tổng thể xói lở ra làm 4 cấp: Những đoạn đường bờ và trực quan về mức độ xói lở cần cảnh báo bồi tụ hoặc có tốc độ xói từ 0-0.5m/năm cho toàn dải bờ biển Thừa Thiên Huế, để từ được xếp vào mức xói rất yếu hoặc không đó có những giải pháp phù hợp để quản lý xói. Những đoạn có tốc độ xói từ 0.5- xói lở dải bờ biển. 19
Ứng dụng công nghệ không gian trong công tác phòng, chống thiên tai Hình 6: Bản đồ phân vùng cảnh báo xói lở bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế 4. KẾT LUẬN khu vực cửa Tư Hiền xói lở xảy ra mạnh tại Kết quả phân tích ảnh viễn thám cho thấy hai xã Vinh Hải và Vinh Hiền với tốc độ xói biến động đường bờ tỉnh Thừa Thiên Huế diễn lần lượt là 5.55m/năm và 5.22m/năm. biến rất phức tạp; biến động mạnh nhất xảy ra Bản đồ cảnh báo xói lở bờ biển của nghiên tại khu vực hai cửa Thuận An và Tư Hiền. cứu này giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng Giai đoạn từ 1996-2005 khi chưa có công thể và trực quan mức độ xói lở toàn dải bờ trình, cửa Thuận An liên tục bị xói tốc độ xói biển để từ đó có những giải pháp phù hợp để lớn nhất lên đến 14.3m/năm. Giai đoạn 2006- quản lý xói lở dải bờ biển Thừa Thiên Huế. 2016 khi công trình hai bên cửa Thuận An Lời cảm tạ hoàn thành, hiện tượng xói lở đã giảm một cách rõ rệt chỉ còn xói nhẹ tại phía bờ Bắc, Nghiên cứu này đã sử dụng nguồn số liệu trong khi đó bờ Nam liên tục được bồi với tốc và kinh phí từ nguồn ngân sách nhà nước độ bồi lớn nhất lên đến 26.64m/năm, diện tích trong việc triển khai đề tài “Nghiên cứu quá bồi được 21.4ha. Tại cửa Tư Hiền hai bên bờ trình xói lở, bồi tụ dải bờ biển, cửa sông từ biến động mạnh nhất trong giai đoạn 1973- Quảng Bình đến Thừa Thiên-Huế, có xét tới 2005; Tại bờ Bắc cửa Tư Hiền, bờ biển liên ảnh hưởng của các tác động từ thượng nguồn tục được bồi 8.83ha với tốc độ bồi trung bình và đề xuất giải pháp ổn định” thuộc chương 3.38m/năm, còn tại bờ Nam bị xói rất mạnh trình nghiên cứu khoa học cấp nhà nước mã lên đến 15.48m/năm. Giai đoạn 2005-2016 tại số KC08.16/16-20. 20