zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt giai đoạn 1965 - 2015

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

24
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết "Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt giai đoạn 1965 - 2015" trình bày kết quả nghiên cứu diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông La Bạt trong khoảng thời gian từ năm 1965 đến năm 2015 dựa trên ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt giai đoạn 1965 - 2015

Tạp chí Khoa học – Đại học Huế ISSN 1859-1388 Tập 126, Số 7A, 2017, Tr. 15-24 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN BÃI BỒI VÙNG VEN BIỂN CỬA SÔNG BA LẠT GIAI ĐOẠN 1965 - 2015 Đào Đình Châm1*, Nguyễn Hoàng Sơn2, Nguyễn Thái Sơn1 1 Viện Địa lý, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2 Đại học Sư phạm, Đại học Huế Tóm tắt: Kết quả nghiên cứu, đánh giá định lượng diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt trong giai đoạn 1965 đến năm 2015 bằng công nghệ viễn thám GIS cho thấy đây là một trong những vùng ven biển có tốc độ phát triển bãi bồi nhanh nhất ở đồng bằng sông Hồng. Sự phát triển bãi bồi ở phía phải cửa Ba Lạt (thuộc huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định) nhanh hơn với tốc độ bồi ngang trung bình trong giai đoạn này khoảng 50 - 55 m/năm, tương ứng với khoảng 48,6 ha/năm. Khu vực bãi bồi phía trái cửa Ba Lạt (thuộc huyện Tiền Hải - tỉnh Thái Bình) bên cạnh quá trình bồi tụ tương đối mạnh cũng có xuất hiện một số vùng xói lở cục bộ nhưng nhẹ, tốc độ bồi ngang trung bình tại phía bờ trái khoảng 30 - 35 m/năm, tương ứng với 22,2 ha được bồi hàng năm. Qua đó, thấy một cách định lượng tương đối về tốc độ và diện tích bồi tụ - xói lở, nhất là khu vực khó khăn về mặt đo đạc như vùng ven biển cửa sông Ba Lạt. Từ khóa: cửa Ba Lạt, GIS, viễn thám, bồi tụ, xói lở 1 Đặt vấn đề Các bãi bồi ven biển cửa sông Ba Lạt hình thành và phát triển không ngừng tạo ra các khu vực bồi tụ, xói lở xen kẽ. Hiện nay các bãi bồi ven biển cửa sông Ba Lạt có diện tích khoảng trên dưới 12.000 ha. Các bãi bồi ven biển cửa sông chủ yếu do sông - biển hình thành nên rất nhạy cảm với sự biến động của tự nhiên, luôn thay đổi theo không gian và thời gian. Sự tồn tại của các bãi bồi ven biển cửa sông phản ánh quá trình cân bằng động của các hệ sinh thái kém bền vững. Một khi các yếu tố tự nhiên ở đây bị tác động thô bạo hoặc khai thác không hợp lý thì trạng thái cân bằng sẽ bị phá vỡ dẫn đến suy thoái môi trường, thậm chí xảy ra các sự cố môi trường không thể lường trước được. Ngoài ra, do không có đầy đủ số liệu điều tra cơ bản về tài nguyên môi trường, do không nắm được qui luật phát triển các bãi bồi nên hàng loạt các dự án, nhất là các dự án quai đê lấn biển, di dân ra vùng đất mới đã thất bại gây thiệt hại rất lớn về người và của. Các bãi bồi ven biển cửa sông Ba Lạt có diện tích tương đối lớn, rừng ngập mặn dày, nhiều rạch nhỏ nên rất khó khăn trong việc đi lại, đo đạc bằng phương pháp trắc địa truyền thống để đánh giá định lượng tốc độ bồi tụ xói lở theo hàng năm. Chính vì vậy, việc áp dụng công nghệ viễn thám và GIS là phương pháp tối ưu nhất nhằm xây dựng bản đồ diễn biến bồi tụ - xói lở và tìm ra quy luật phát triển bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt phục vụ cho việc nghiên cứu động lực và phát triển kinh tế - xã hội bền vững vùng cửa sông. * Liên hệ: chamvdl@gmail.com Nhận bài: 9-02-2017; Hoàn thành phản biện: 15-02-2017; Ngày nhận đăng: 21-02-2017
Đào Đình Chẩm và CS. Tập 126, Số 7A, 2017 Trong khuôn khổ bài báo này, các tác giả trình bày kết quả nghiên cứu diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt trong khoảng thời gian từ năm 1965 đến năm 2015 dựa trên ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS). 2 Tài liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Tài liệu nghiên cứu Các ảnh vệ tinh Landsat các năm 1975, 1990, 2001, 2010 và 2015 được tải về từ trang web (http://glovis.usgs.gov/), nguồn dữ liệu về bản đồ địa hình, các tài liệu khí tượng, thủy, hải văn được thu thập được từ công trình nghiên cứu trước đây [2, 3]. Hình 1. Bản đồ địa hình UTM Hình 2. Ảnh vệ tinh Landsat 2 Hình 3. Ảnh vệ tinh Landsat 5 năm 1965 vùng nghiên cứu MMS, vùng nghiên cứu chụp TM, vùng nghiên cứu chụp ngày 20/04/1975 ngày 22/08/1990 Hình 4. Ảnh vệ tinh Landsat 7 Hình 5. Ảnh vệ tinh Landsat 5 Hình 6. Ảnh vệ tinh Landsat 8 ETM, vùng nghiên cứu chụp TM, vùng nghiên cứu chụp OLI, vùng nghiên cứu chụp ngày 29/09/2001 ngày 03/12/2010 ngày 10/07/2015 Các tài liệu khác có liên quan: Bài báo sử dụng các số liệu về khí tượng, thủy - hải văn để đánh giá ảnh hưởng của triều và mực nước nhằm đảm bảo kết quả một cách chính xác hơn trong quá trình nghiên cứu biến động bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt. 16
Jos.hueuni.edu.vn Tập 126, Số 7A, 2017 Nhìn chung, ảnh vệ tinh sử dụng trong nghiên cứu đều chụp trong thời gian có thời tiết đẹp, ít mây và khô nên có chất lượng tốt, cao độ triều của vùng nghiên cứu tại thời điểm bay chụp đã được hiệu chỉnh trên ảnh để xác định đường bờ nước. Do đó việc xác định vị trí đường bờ trên tư liệu bản đồ, ảnh viễn thám Landsat có thể chấp nhận được. 2.2 Phương pháp nghiên cứu Bài báo đã sử dụng chủ yếu là phương pháp GIS và phương pháp viễn thám trong đánh giá diễn biến đường bờ vùng cửa sông Ba Lạt. Phương pháp viễn thám được sử dụng nhằm nắn chỉnh hình học, tăng cường chất lượng ảnh, các thuật toán trong nội suy đường bờ, làm trơn đường bờ, ước tính triều và hiệu chỉnh thủy triều. Phương pháp GIS được sử dụng chồng xếp bản đồ, phân tích thông tin, tính toán mức độ xói lở - bồi tụ đường bờ. Phương pháp nội suy đường bờ nước [4] Trong phương pháp này đường bờ được làm nổi bật thông qua chỉ số NDWI (Normalized Differenced Water Index) theo công thức 1 𝐵4 − 𝐵5 𝑁𝐷𝑊𝐼 = (1) 𝐵4 + 𝐵5 NDWI cho phép tách biệt hai đối tượng đất và nước. Sau đó sử dụng phương pháp chia ảnh tỷ số được sử dụng để làm nổi bật đường bờ theo công thức 2 𝐵2 𝐵2 Đườngbờ = × + 𝑁𝐷𝑊𝐼 (2) 𝐵4 𝐵5 Sau khi thực hiện phương pháp trên sẽ cho ra đường bờ dưới dạng raster, sau đó dữ liệu được chuyển sang phần mềm GIS để số hóa bán tự động và hoàn chỉnh bản đồ đường bờ. Phương pháp ước tính cao độ triều [5] Độ chính xác của các vị trí đường bờ biển chiết xuất từ ảnh vệ tinh phụ thuộc vào cao độ triều tại thời điểm bay chụp ảnh, như vậy, việc ước tính chiều cao triều (y) tại thời điểm thu nhận ảnh (t). Hmax là đơn vị khi độ cao khi triều ở đỉnh, Hmin là độ cao khi thủy triều thấp nhất, t khoảng thời gian giữa triều cao nhất và thấp nhất và t khoảng thời gian giữa của thủy triều cao hoặc thấp nhất và thời điểm thu lại ảnh vệ tinh, độ cao thủy triều lúc thu nhận ảnh để chiết xuất đường bờ biển có thể được ước tính bằng cách sử dụng phương trình 3 𝐻𝑚𝑎𝑥 + 𝐻𝑚𝑖𝑛 𝐻𝑚𝑎𝑥 − 𝐻𝑚𝑖𝑛 𝜋∆𝑡 (3) 𝑦= ± 𝑐𝑜𝑠 2 2 ∆𝑇 Dấu trừ được sử dụng trong trường hợp trước khi thu nhận ảnh là triều thấp Bảng 1 cho thấy độ cao triều ước tính cho những hình ảnh vệ tinh Landsat các năm tại thời điểm bay chụp ảnh. Có thể thấy vùng nghiên cứu tại các thời điểm bay chụp, chế độ triều tương đối cao, thủy triều có thể lên đến trên 3 m. 17
Đào Đình Chẩm và CS. Tập 126, Số 7A, 2017 Bảng 1. Thông số ảnh vệ tinh Landsat và chế độ triều thời điểm bay chụp Ảnh Chế độ triều Image Giờ Triều (max) Triều (min) Cao độ triều Row-Path Date Sensor name chụp h (m) h (m) ước tính 046 - 135 20/04/1975 MMS 1975 09:36 07:42 - 3,22 16:40 - 1,46 2,8 22/08/1990 TM 1990 09:37 06:26 - 2,71 14:19 - 1,62 2,2 29/09/2001 ETM 2001 10:06 05:10 - 2,84 16:40 - 1,64 2,1 046-126 03/12/2010 TM 2010 10:07 01:45 - 2,62 15:40 - 1,18 2,4 10/07/2015 OLI 2015 10:17 15:30 - 2,21 04:55 - 1,70 1,9 Ghi chú: Thời gian chụp ảnh và thời gian cao độ triều đã được quy đổi về múi giờ của Việt Nam) Phương pháp xử lý triều Phương pháp này bản chất là sử dụng mô hình số độ cao (DEM), độ dốc và cao độ triều ước tính tại thời điểm bay chụp để nội suy ra đường bờ biển. Bài báo sử dụng đường cao độ “0” lục địa, đường đẳng sâu -2 m và -5 m tại 2 thời điểm trên các bản đồ địa hình năm 1965 và năm 2015 để nội suy ra các đường cao độ “0”, -2 m và -5 m các năm 1975, 1990, 2001 và 2010. Phương pháp nội suy các vị trí trên đường cao độ “0”, -2 m, -5 m của các năm được các tác giả đề xuất bằng phương trình 4 2015 𝑎𝑖 = ∑ [𝑎2015 − ((𝑎2015 − 𝑎1965 ) cos ∝)] (4) 𝑖= 1965 trong đó, ai là vị trí đường cao độ trong năm đánh giá (i = 1965, 1975, 1990, 2001 và 2010), a1965 là vị trí đường cao độ trong năm 1965, a2015 là vị trí đường cao độ trong năm 2015, α là độ dốc tại vị trí của đường cao độ năm 1965. Hình 7. Mô hình số độ cao dải Hình 8. Mô hình số độ cao dải Hình 9. Mô hình số độ cao dải ven biển xã Nam Phú - huyện ven biển xã Nam Phú - huyện ven biển xã Nam Phú - huyện Tiền Hải năm 1965 Tiền Hải năm 2015 Tiền Hải được đề tài tính toán cho năm 1990 18
Jos.hueuni.edu.vn Tập 126, Số 7A, 2017 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận Trên cơ sở kết quả xử lý thông tin và giải đoán đường bờ nước trên các bản đồ, và ảnh vệ tinh, bài báo đã thành lập bản đồ diễn biến đường bờ vùng ven biển cửa sông Ba Lạt, giai đoạn 1965-2015 (hình 10, 11, 12, 13, 14, 15). Qua phân tích hiện trạng bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt trong các thời kỳ khác nhau vào các năm 1965, 1975, 1990, 2001, 2010 và 2015 (các năm trên được sử dụng do nguồn tài liệu bản đồ và chất lượng ảnh thu thập được với mục đích khoảng cách các năm tương đối đều) và các tư liệu có liên quan, bài báo đưa ra một số nhận xét quan trọng về tình hình diễn biến bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt. 3.1 Kết quả nghiên cứu Kết quả nghiên cứu diễn biến đường bờ và bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt bao gồm 6 bản đồ (hình 10, 11, 12, 13, 14, 15) và bảng 2. Hình 10. Bản đồ biến động bãi bồi vùng Hình 11. Bản đồ biến động bãi bồi vùng cửa sông Ba Lạt (giai đoạn 1965-1975) cửa sông Ba Lạt (giai đoạn 1975-1990) Hình 12. Bản đồ biến động bãi bồi vùng cửa sông Hình 13. Bản đồ biến động bãi bồi vùng Ba Lạt (giai đoạn 1990-2001) cửa sông Ba Lạt (giai đoạn 2001-2010) 19
Đào Đình Chẩm và CS. Tập 126, Số 7A, 2017 Hình 14. Bản đồ biến động bãi bồi vùng Hình 15. Bản đồ diễn biến đường bờ vùng cửa sông Ba Lạt (giai đoạn 1965-2015) cửa sông Ba Lạt (giai đoạn 1965-2015) Bảng 2. Diện tích, tốc độ bồi - xói bờ biển, bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt giai đoạn 1965-2015 Chiều dài Tốc độ bồi Tốc độ xói Tốc độ bồi Tốc độ bồi Diện tích Diện tích Khu vực bờ biển trung bình trung bình ngang lớn ngang TB bồi (ha) xói (ha) (km) (ha/năm) (ha/năm) nhất (m/năm) (m/năm) Giai đoạn 1965-1975 Tiền Hải 7,89 675,45 14,88 67,55 1,49 110,25 75,60 Giao Thủy 7,53 863,47 54,65 86,35 5,47 138,62 90,29 Tổng 1538,89 69,53 Giai đoạn 1975-1990 Tiền Hải 8,16 262,53 60,87 17,50 4,06 60,0 32,17 Giao Thủy 7,68 527,61 274,27 35,17 18,28 82,2 58,7 Tổng 790,14 335,14 Giai đoạn 1990-2001 Tiền Hải 8,78 506,52 108,96 46,05 9,91 102,85 57,69 Giao Thủy 7,85 989,44 183,80 89,95 16,71 134,56 96,07 Tổng 1495,96 292,77 Giai đoạn 2001-2010 Tiền Hải 9,35 291,09 81,15 32,34 9,02 70,34 31,13 Giao Thủy 8,23 953,41 13,32 105,93 1,48 185,67 105,85 Tổng 1244,50 94,47 20
Jos.hueuni.edu.vn Tập 126, Số 7A, 2017 Giai đoạn 2010-2015 Tiền Hải 9,14 146,06 6,36 29,21 1,27 87,22 15,99 Giao Thủy 8,36 135,11 11,87 27,02 2,37 72,66 16,16 Tổng 281,17 3.2 Đánh giá biến động bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt Diễn biến cửa sông Ba Lạt có sự khác biệt cơ bản so với các cửa sông trong vùng Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH), là quá trình bồi tụ và kéo dài liên tục với tốc độ nhanh về phía biển. Tuy nhiên, trong các thời đoạn khác nhau với sự tác động của con người đến tự nhiên ngày càng nhiều hơn thì quá trình bồi tụ xói lở vùng ven biển cửa sông Ba Lạt cũng diễn biến khác nhau. Giai đoạn 1965-1975 (hình 10): trong các năm 1965-1975, vùng ven biển ĐBSH phải hứng chịu tác động liên tiếp của các trận bão và lũ lụt rất lớn trong các năm 1968, 1969, 1971 và 1973. Vì vậy cửa Ba Lạt có nhiều biến động mang tính đột biến. Các bãi bồi cửa sông phát triển nhanh, nhiều bãi đã nổi cao khỏi mực nước biển và hình thái luôn biến động. Trước mùa lũ năm 1971, dòng chính sông Hồng nằm ở vị trí lạch Bắc hiện nay; trong lũ lớn tháng 8/1971 dòng chảy lũ chia cắt dải cát bồi giữa cồn Lu - cồn Vành và tạo ra lòng dẫn mới; sau trận bão số 5 tháng 8/1973 lòng dẫn mới được mở rộng và dòng chủ lưu sông Hồng chuyển hẳn từ phía bắc về vị trí hiện nay. Bên cạnh lòng dẫn chính còn cùng tồn tại các lòng dẫn phụ là các lạch nước lớn hai bên cửa sông như lạch Bắc, lạch Vọp, lạch Trà. Trong vòng 10 năm, trên đoạn đường bờ 15,42 km, phần lớn bờ biển vùng cửa sông Ba Lạt được bồi kéo dài về phía biển. Tổng diện tích vùng đất bồi ở vùng nghiên cứu trong thời kỳ này là 1.538,89 ha, trong đó diện tích được bồi ở huyện Giao Thủy - Nam Định (phía phải cửa Ba Lạt) lớn hơn ở huyện Tiền Hải - Thái Bình (phía trái cửa Ba Lạt). Tốc độ bồi tụ trong giai đoạn từ năm 1965-1975 ở vùng ven biển huyện Giao Thủy đạt 86,35 ha/năm, tốc độ bồi ngang lớn nhất là 138,62 m/năm, còn ở vùng ven biển huyện Tiền Hải chỉ đạt 67,55 ha/năm, tốc độ bồi ngang lớn nhất là 110,25 m/năm (bảng 2). Bên cạnh quá trình bồi tụ mạnh, tại vùng nghiên cứu còn xuất hiện những vùng bị xói lở cục bộ với cường độ nhẹ diễn ra ở các đoạn sông cong do dòng chảy tổng hợp có vận tốc lớn (dòng lũ kết hợp với dòng triều rút) gây ra. Ngoài ra, vùng ven biển Cồn Vành - xã Nam Phú - Tiền Hải cũng xuất hiện một đoạn đường bờ bị xói. Giai đoạn 1975-1990 (hình 11): Từ cuối năm 1988, hồ Hoà Bình bắt đầu tích nước nên lượng bùn cát bắt đầu giảm xuống. Ở dải ven biển, thảm rừng ngập mặn (RNM) bị khai thác ồ ạt dẫn tới hiện tượng xói lở sườn bờ phía đông cồn Lu, cồn Vành và cồn Thủ trên chiều dài tới 20km. Phần lớn diện tích RNM trên cồn Ngạn (thuộc huyện Giao Thủy) bị chặt phá hoàn toàn, RNM trên cồn Lu (thuộc huyện Giao Thuỷ) và cồn Vành (thuộc huyện Tiền Hải) suy giảm nhanh chóng trong một thời gian ngắn; thay thế vào vị trí RNM trước kia là hàng loạt loạt các đầm nuôi tôm cá và các loại thuỷ sản nước lợ. Trong giai đoạn này, các lạch nước lớn như lạch Bắc, lạch Vọp, lạch Trà tiếp tục bồi tụ mạnh và các bãi bồi lớn gần như đã nối liền với châu thổ. Trong giai đoạn này, diện tích bồi tụ ở huyện Tiền Hải (Thái Bình) là 262,53 ha, trung bình là 17,50 ha/năm. Diện tích bồi tụ ở huyện Giao Thủy (Nam Định) trong giai đoạn này là 527,61 ha, 21
Đào Đình Chẩm và CS. Tập 126, Số 7A, 2017 tương đương với tốc độ bồi tụ hàng năm là 35,17 ha/năm. Tuy nhiên, do RNM bị tàn phá nặng nề nên diện tích xói lở cũng rất lớn, (274,27 ha xói trong thời đoạn từ 1975 đến 1990, tương đương với 18,28 ha/năm) Giai đoạn 1990-2001 (hình 12): Vùng cửa Ba Lạt được bồi do trồng RNM ở phía bắc cồn Vành và phía nam cồn Ngạn, khoanh vùng bảo vệ các thảm rừng tự nhiên trên cồn Lu và xây dựng Khu bảo tồn tự nhiên ven biển Giao Thủy. Trước cửa sông, các bãi cát ngầm hình thành khoảng đầu năm 1990 đã phát triển rộng và nổi cao khỏi mặt nước và đây là giai đoạn khởi đầu của quá trình bồi tụ mới. Trên bản đồ và kết quả tính toán cho thấy diện tích bồi cao ở vùng ven biển huyện Tiền Hải đạt tới 506,52 ha, tương ứng với tốc độ bồi trung bình năm là 46,05 ha/năm, còn ở vùng ven biển huyện Giao Thủy diện tích bồi cao đạt tới 989,44 ha tập trung chủ yếu ở các bãi bồi xa cửa sông, tương ứng với tốc độ bồi trung bình năm là 89,95 ha/năm (bảng 2). Ngược lại, đoạn bờ gần cửa sông vùng nghiên cứu xảy ra hiện tượng bồi - xói xen kẽ. Hiện tượng xói lở xảy ra chủ yếu ở bên phía hai bên cửa sông Ba Lạt. Diện tích xói lở ở huyện Tiền Hải là 108,96 ha, tương ứng với tốc xói trung bình 9,91 ha/năm, diện tích xói lở ở huyện Giao Thủy là 183,80 ha, tương dương với tốc độ xói lở bình quân hang năm là 16,71 ha. Giai đoạn 2001-2010 (hình 13): Cửa Ba Lạt tiếp tục phát triển và biến động mạnh do tác động của thiên nhiên và con người. Các bãi bồi phía bắc (cồn Vành) và phía nam cửa Ba Lạt (cồn Ngạn, cồn Lu) được mở rộng diện tích khai thác làm các ô nuôi thuỷ sản, trồng rừng ngập mặn. Bên ngoài các ô thuỷ sản là rừng ngập mặn. Phía bãi biển nông, các doi cát (bar) phát triển và biến động mạnh ở cả hai phía bờ bắc và bờ nam với sự dịch chuyển dần các doi cát vào phía bờ; phát triển kéo dài và vuốt nhọn dần về hướng Tây Bắc (bờ biển tỉnh Thái Bình) và hướng Tây Nam (bờ biển tỉnh Nam Định) Diện tích bồi cao ở vùng ven biển huyện Tiền Hải là 291,09 ha, ở vùng ven biển huyện Giao Thủy diện tích bồi lớn hơn nhiều đạt tới nhưng cũng đạt tới 953,41 ha. Nguyên nhân chủ yếu là do vườn Quốc gia Xuân Thủy trong giai đoạn này được đặc biệt quan tâm bảo tồn và phát triển, nhất là kể từ khi Thủ tướng Chính phủ ban hành quyết định số 01/QĐ-TTg ngày 02/01/2003 về việc chuyển hạng khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thuỷ thành vườn Quốc gia Xuân Thuỷ. Giai đoạn 2010-2015 (hình 14): Biến động mạnh nhất là sự dịch chuyển của các doi cát (bar) ở ven biển. Sự dịch chuyển các doi cát tiếp tục diễn ra theo chiều hướng xói lở phía đông (hướng chắn sóng) và bồi tụ phía tây (hướng lặng sóng). Bên bờ bắc (huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình) các doi cát dịch chuyển về phía bờ từ 150 m đến 250 m, tương đương tốc độ dịch chuyển từ 30 m/năm đến 50 m/năm. Phía bờ nam (huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định) các doi cát dịch chuyển về phía bờ từ 180 m đến 280 m, tương đương tốc độ dịch chuyển trung bình từ 40m/năm đến 60 m/năm. Sự dịch chuyển các doi cát ven bờ, tạo ra các vùng xói lở cục bộ các bãi bồi trước cửa sông Ba Lạt Giai đoạn 1965-2015 (hình 15): Như vậy, điểm khác biệt cơ bản so với các cửa sông trong vùng Đồng bằng sông Hồng là trong 50 năm qua vùng cửa sông Ba Lạt phát triển liên tục về phía biển với tốc độ nhanh, tốc độ bồi lớn nhất đạt từ 89,7-102,3 m/năm, tốc độ bồi trung bình đạt 30,1-55,7 m/năm. Diện tích bồi ở vùng ven biển huyện Tiền Hải là 1109,43 ha tương ứng với 22
Jos.hueuni.edu.vn Tập 126, Số 7A, 2017 tốc độ bồi trung bình là 22,2 ha/năm; vùng ven biển huyện Giao Thủy với diện tích bồi tụ là 2431,1 ha tương ứng với tốc độ bồi trung bình là 48,6 ha/năm (hình 15, bảng 2). Theo kết quả nghiên cứu trước đây [1, 2, 3], đây được xem là một trong vùng ven biển phát triển nhanh ở đồng bằng sông Hồng, nhờ có nguồn bồi tích phong phú từ hệ thống sông Hồng được dòng ven bờ đưa tới. Đới ven biển phát triển bồi tụ theo kiểu lấp góc vùng bờ lõm. Khu vực cửa sông Ba Lạt phát triển nhanh nhờ một phần là do có vị trí thuận lợi nằm trong góc vịnh nước nông nửa khép kín. Vùng cửa sông Ba Lạt ít chịu tác động mạnh của hướng sóng Đông Bắc, các hướng sóng Nam và Đông Nam có tác động không mạnh do hiện tượng sóng phân kỳ ở vùng nước nông có đường bờ lõm. Tuy phát triển bồi tụ nhanh theo chiều ngang, nhưng độ cao địa hình ở vùng cửa sông Ba Lạt thường rất thấp, vì vậy sẽ rất khó khăn cho việc qui hoạch sử dụng lâu dài các vùng đất thấp trong khi nước biển vẫn ngày càng có xu thế dâng cao. 4 Kết luận Bài báo đã trình bày một trong những phương pháp hiện đại được ứng dụng trong nghiên cứu biến động bãi bồi vùng ven biển cửa sông nhằm xây dựng bản đồ và đánh giá một cách định lượng quá trình bồi tụ, xói lở bờ biển cửa sông Ba Lạt qua các giai đoạn khác nhau từ năm 1965 đến năm 2015 bằng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS). Phương pháp viễn thám cho phép chiết xuất đường bờ nước tự động và hiệu chỉnh cao độ triều bằng các thuật toán nhằm nghiên cứu diễn biến đường bờ, sự phát triển bãi bồi vùng ven biển cửa sông Ba Lạt tại các thời điểm khác nhau. Trên cơ sở định lượng diễn biến quá trình bồi tụ, xói bờ biển, cửa sông từ đó có cơ sở đề xuất các giải pháp phòng chống, bảo vệ bờ bãi, ổn định cửa sông một cách có hiệu quả phục vụ cho sự phát triển kinh tế biển trong vùng. Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy sự biến động bãi bồi trong các giai đoạn khác nhau ở hai bên cửa sông Ba Lạt là không như nhau; tốc độ bồi tụ ở phía bên phải cửa sông (vùng ven biển huyện Giao Thủy) thường mạnh hơn so với phía bên trái cửa sông (vùng ven biển huyện Tiền Hải). Bên cạnh quá trình bồi tụ mạnh, vùng ven biển cửa Ba Lạt còn xuất hiện những vùng bị xói lở cục bộ với cường độ nhẹ diễn ra ở các đoạn bờ cong do dòng chảy tổng hợp có vận tốc độ lớn (dòng lũ kết hợp với dòng triều rút) gây ra. Trong 50 năm qua (từ năm 1965-2015), vùng cửa sông Ba Lạt phát triển liên tục về phía biển với tốc độ nhanh, tốc độ bồi ngang lớn nhất đạt từ 90-100m/năm, tốc độ bồi trung bình đạt 40-50 m/năm. Tốc độ bồi cao của vùng nghiên cứu không đồng đều, trung bình khoảng 3-4 cm/năm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa phục vụ cho công tác quản lý, quy hoạch và khai thác kinh tế lãnh thổ, phòng chống thiên tai và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, để dự báo một cách chính xác biến động bãi bồi cũng như quá trình, diễn biến xói lở, bồi tụ đường bờ cần phải có những nghiên cứu bằng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu khác nhau, đặc biệt là sự kết hợp giữa mô hình số trị thủy thạch động lực với công nghệ viễn thám và GIS sẽ cho phép so sánh, đối chứng cũng như đánh giá và dự báo diễn biến quá trình biến động vùng ven biển cửa sông một cách hiệu quả. 23
Đào Đình Chẩm và CS. Tập 126, Số 7A, 2017 Tài liệu tham khảo 1. Đào Đình Châm, Nguyễn Thái Sơn, Nguyễn Quang Minh (2013), Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý trong đánh giá diễn biến bãi bồi ven biển cửa sông Cửa Đáy qua các thời kỳ (1966 - 2011), Tạp chí Các Khoa học về Trái đất. 2. Phạm Quang Sơn (2004), Nghiên cứu sự phát triển vùng cửa sông ven biển Hồng - sông Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) phục vụ khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ, Luận án Tiến sĩ Địa lý, Hà Nội. 3. Phạm Huy Tiến, Nguyễn Văn Cư và nnk (2005), Dự báo hiện tượng xói lở, bồi tụ bờ biển - cửa sông Việt Nam và các giải pháp phòng tránh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước, mã số KC.09.05, Hà Nội. 4. Gao, B. (1996), NDWI - A Normalized Difference Water Index for Remote Sensing of Vegetation Liquid Water From Space, Remote Sensing of Environment, 58, 257-266. 5. Zhao, B., Guo, H., Yan, Y., Wang, Q., Li, B. (2007). A simple waterline approach for tidelands using multi-temporal satellite images: A case study in the Yangtze Delta. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 77, 134-142. 6. http://www.glo-vis.usgs.gov/ REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM TO EVALUATE THE ALLUVIAL PLAIN OCCURRENCE IN THE COASTAL AREA OF BA LAT ESTUARY IN DIFFERENT TIMES Dao Dinh Cham1*, Nguyen Hoang Son2, Nguyen Thai Son1 1 Geography Institute, Vietnam Academy of Science and Technology 2 College of Education, Hue University Abstract: The quantitative assessment of the alluvial plain occurrences in the coastal area of Ba Lat estuary from 1965 to 2015 using Remote Sensing Technology and Geographic Information System (GIS) showed that it is one of the coastal areas that has the highest development speed in the Red River Delta. The development of the alluvial plain on the right side of Ba Lat estuary (Giao Thuy district - Nam Dinh province) is faster than the average speed of alluvial cross deposition during this period at about 50-55 m per year, corresponding to about 48.6 ha per year. The alluvial plain area on the left side of Ba Lat estuary (Tien Hai district - Thai Binh province), besides a relatively strong deposition, has encountered several minor local erosion points with the average cross deposition speed of about 30-35 m per year, corresponding to 22.2 ha per year. The data revealed a quantitative estimation of the deposition-erosion process in terms of speed and area, particularly for the region which is difficult to examine like Ba Lat estuary. Keywords: Ba Lat estuary, GIS, remote sensing, deposition, erosion 24 View publication stats

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.