ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Bùi Phƣơng Thảo ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT CỬA NAM TRIỆU- CỬA CẤM (HẢI PHÒNG) VÀ VÙNG CỬA ĐÁY (NAM ĐỊNH- NINH BÌNH) TRONG GIAI ĐOẠN 1987- 2010 Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám - Hệ thông tin Địa lý Mã số: 60.44.76 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NNNNNNNNtugit8thinhNGƢỜI HƢỚ NG DNNẪN KHOA Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Bùi Phƣơng Thảo ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT CỬA NAM TRIỆU- CỬA CẤM (HẢI PHÒNG) VÀ VÙNG CỬA ĐÁY (NAM ĐỊNH- NINH BÌNH) TRONG GIAI ĐOẠN 1987- 2010 Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám Hệ thông tin địa lý Mã số: 60.44.76 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM QUANG SƠN Hà Nội – Năm 2012 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Việt Nam có đƣờng bờ biển dài 3.260 km không kể đảo hệ thống sơng ngịi dày đặc với 2860 sơng ngịi lớn nhỏ tổng lƣợng dòng chảy khoảng 867 tỷ m3/năm Các loại hình đất vùng cửa sơng Việt Nam đa dạng, chiếm diện tích lớn dạng tài nguyên quan trọng Phần lớn thóc, gạo, cá, tơm loại lƣơng thực, thực phẩm khác sản đƣợc xuất từ vùng đất ngập nƣớc Ngồi vai trị sản xuất nơng nghiệp thuỷ sản, đất ngập nƣớc cịn đóng vai trị quan trọng thiên nhiên môi trƣờng nhƣ lọc nƣớc thải, điều hồ dịng chảy (giảm lũ lụt hạn hán), điều hồ khí hậu địa phƣơng, chống xói lở bờ biển, ổn định mức nƣớc ngầm cho vùng sản xuất nơng nghiệp, tích luỹ nƣớc ngầm, nơi trú chân nhiều loài chim di cƣ quý hiếm, nơi giải trí, du lịch giá trị cho ngƣời dân Việt Nam nhƣ khách nƣớc Đất vùng cửa sông hệ sinh thái đặc thù, có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế- xã hội, bảo vệ môi trƣờng đa dạng sinh học Trƣớc hết vùng có suất sinh học cao, cung cấp nguồn lƣơng thực thực phẩm chủ yếu để nuôi sống ngƣời Đồng thời vùng đất có chức bảo vệ môi trƣờng nhƣ điều tiết nguồn nƣớc ngầm, khống chế lũ lụt, bảo vệ bờ biển, ổn định khí hậu… Tuy nhiên việc quản lý, khai thác bảo vệ hệ sinh thái nhiều vấn đề bất cập Để thấy đƣợc khác biệt biến đổi sử dụng đất vùng đà phát triển công nghiệp với vùng nông nghiệp chiếm ƣu thế, tác giả chọn khu vực nghiên cứu vùng cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phòng) cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) GIS viễn thám ngày đƣợc ứng dụng rộng rãi việc theo dõi biến đổi bề mặt Trái đất, quản lý tài nguyên môi trƣờng, nghiên cứu trạng lớp phủ thổ nhƣỡng, trạng sử dụng đất từ nghiên cứu biến động sử dụng đất ứng dụng phổ biến Cho đến thời điểm nay, ảnh vệ tinh có nhiều loại có nhiều hệ Song đƣợc sử dụng phổ biến ảnh vệ tinh tài nguyên chụp dải phổ nhìn thấy cận hồng ngoại; Nhƣ hệ thống ảnh Landsat Mỹ, ảnh SPOT Pháp, ảnh KFA-1000, MK-4 KATE-200 Nga Các loại ảnh đƣợc dùng lĩnh vực điều tra tài nguyên, giám sát môi trƣờng… Đặc biệt đƣợc sử dụng để thành lập đồ trạng (hiện trạng sử dụng đất, trạng rừng, trạng lớp phủ, trạng môi trƣờng, đồ địa hình ) đồ biến động (biến động diện tích rừng, biến động bờ sơng-bờ biển, biến động lớp phủ ) Có thể nói rằng, ảnh vệ tinh tƣ liệu tốt để nghiên cứu đối tƣợng bề mặt đất Hiện có loại ảnh có độ phân giải hình học khác nhau, cho phép xác định nhiều đối tƣợng tƣợng mức độ chi tiết khác Ảnh đƣợc chụp với diện rộng độ cao lớn nên ghi nhận đƣợc nhiều đối tƣợng, tƣợng phạm vi lớn thời điểm có khả tự tổng hợp hố tự nhiên Để xác định phạm vi phân bố loại hình đất ngập nƣớc, coi ảnh vệ tinh tƣ liệu công cụ hữu hiệu Nhờ khả phân tích khơng gian, thời gian mơ hình hóa, cơng nghệ GIS lại cho phép tạo thơng tin có giá trị gia tăng cho thông tin đƣợc chiết xuất từ liệu vệ tinh (Burrough cộng sự, 1998) Các phƣơng pháp toán thống kê ngày đƣợc sử dụng hiệu phân tích địa lý Cụ thể với phƣơng pháp phân tích đa biến giúp cho việc giải thích mối tƣơng quan liệu, khẳng định hay phủ định giả thiết đặt ban đầu tạo ý nghĩa địa lý quan trọng Trong luận văn này, phƣơng pháp nghiên cứu chủ yếu đƣợc sử dụng phƣơng pháp phân tích khơng gian, sử dụng tƣ liệu Viễn thám đa thời gian, phƣơng pháp phân tích thống kê kết hợp với liệu bổ trợ Sự biến động sử dụng đất dễ dàng đƣợc phát từ ảnh vệ tinh, tích hợp xử lý lớp thông tin qua năm đánh giá đƣợc biến động giai đoạn nghiên cứu Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ mình, tác giả chọn tên đề tài: Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu biến động sử dụng đất cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phòng) vùng Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) giai đoạn 1987-2010 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu diễn biến hai vùng cửa sông, cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phòng) Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) sở ứng dụng thơng tin viễn thám đa thời gian GIS để thấy đƣợc khác trình phát triển không gian thời gian Nhiệm vụ nghiên cứu: Đánh giá tổng quan nghiên cứu vùng cửa sông khả sử dụng thông tin viễn thám nghiên cứu vùng ven biển cửa sông Thu thập xử lý nguồn tƣ liệu có liên quan đến khu vực nghiên cứu (địa chất, địa mạo, khí tƣợng- thủy- hải văn, kinh tế - xã hội, tƣ liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, đồ loại) Điều tra thực địa, đối sánh với đồ biến động, đánh giá độ xác khai thác thơng tin cho đánh giá biến động sử dụng đất Xây dựng mô hình xử lý thơng tin khơng gian nghiên cứu vùng ven biển cửa sơng Tích hợp thơng tin không gian hệ thống xử lý ảnh số GIS; phân tích, đánh giá qui mơ biến động hình thức sử dụng đất Phƣơng pháp nghiên cứu: Sử dụng kết hợp phƣơng pháp nghiên cứu truyền thống phƣơng pháp có ứng dụng công nghệ đại nhƣ viễn thám, Hệ thông tin địa lý (GIS) Các phƣơng pháp truyền thống sử dụng đề tài: - Nhóm phƣơng pháp thủy văn, địa chất- địa mạo - Phân tích thống kê tổng hợp tài liệu, số liệu kinh tế- xã hội Điều tra khảo sát thực địa Các phƣơng pháp cơng nghệ mới: - Phân tích ảnh triết xuất thông tin viễn thám hệ thống xử lý ảnh số - Tích hợp thơng tin ảnh, đồ thông tin địa lý khác phần mềm Hệ thông tin địa lý (GIS) - Phân tích, đánh giá mối quan hệ yếu tố tự nhiên nhân tạo Ý nghĩa khoa học- công nghệ thực tiễn: a.Ý nghĩa khoa học công nghệ: Trong bối cảnh ứng dụng công nghệ không gian tin học phát triển bùng nổ Thế giới, việc triển khai nghiên cứu sử dụng thông tin viễn thám thông tin địa lý (GIS) ngành khoa học Trái đất Việt Nam có ý nghĩa khoa học- cơng nghệ to lớn; thực góp phần rút ngắn khoảng cách chênh lệch trình độ cơng nghệ nƣớc ta so với nƣớc khu vực quốc tế b Ý nghĩa thực tiễn: Theo thời gian vùng cửa sông châu thổ Bắc Bộ phát triển tiến phía biển hình thức sử dụng đất vùng cửa sơng nhiều thay đổi theo chiều hƣớng khác Việc ứng dụng công nghệ nghiên cứu sử dụng đất có hiệu nghiên cứu, rút ngắn đƣợc nhiều thời gian so với công tác khảo sát đo đạc ngoại nghiệp truyền thống trƣớc Đặc biệt nƣớc ta bƣớc vào giai đoạn phát triển kinh tế vƣơn phía biển tác động ngƣời tới biến động vùng ven biển ngày mạnh mẽ Dữ liệu, trang thiết bị phục vụ cho nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu sử dụng tƣ liệu thiết bị sau: - Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25 000 khu vực nghiên cứu - Các tài liệu thống kê tự nhiên, kinh tế xã hội qua năm nghiên cứu - Ba ảnh vệ tinh Landsat TM ETM chụp vào ngày 23/11/1989; 29/09/2001 09/11/2010 - Một số báo khoa học, tài liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu - Máy tính, phần mềm GIS xử lý ảnh gồm: ENVI, PCI, Mapinfo, ArcView ArcGIS CHƢƠNG KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ YẾU TỐ TỰ NHIÊN VÀ PHÁT TRIỂN KTXH CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý 1.1.1 Khu vực cửa Đáy Cửa Đáy vùng cửa sông nằm giáp huyện Nghĩa Hƣng- Nam Định Kim Sơn- Ninh Bình (Hình 1.1) Hình 1.1 Khu vực vị trí Cửa Đáy Đây là mơ ̣t phần chi lƣu thuộc hệ thống sông Hồ ng, đổ biể n với lƣu l ƣợng nƣớc hàng năm rấ t lớn Cửa Đáy đƣờng huyế t ma ̣ch nố i liề n các vùng kinh tế trọng điểm tỉnh Nam Định- Ninh Bình thơng với biể n Đơng Tại cửa sông hàng năm tƣợng bồi tụ diễn thƣờng xuyên Vì biến động sử dụng đất khu vƣ̣c này, đă ̣c biê ̣t là biế n đô ng ở phầ n cƣ̉a sông đòi hỏi sƣ̣ giám sát mô ̣t thời gian dài ̣ để có cơng tác quy hoạch phát triển cách hợp lý Huyện Nghĩa Hưng: Nghĩa Hƣng huyện phía Nam tỉnh Nam Định Phía Đơng giáp huyện Hải Hậu, Trực Ninh, phía Tây giáp Kim Sơn (tỉnh Ninh Bình), phía Nam giáp biển Đơng, phía Bắc giáp huyện Nam Trực Ý Yên Nghĩa Hƣng nằm lọt ba sông: sông Đào, sông Ninh Cơ sơng Đáy Huyện Nghĩa Hƣng có: +Diện tích: 250,5 km² + Dân số: 199.300 ngƣời (năm 2001), 43% theo đạo Thiên Chúa Hành chính: Nghĩa Hƣng có 25 đơn vị hành trực thuộc, bao gồm: thị trấn Liễu Đề (huyện lị), thị trấn Rạng Đông, thị trấn Quỹ Nhất xã: Nghĩa Đồng, Nghĩa Thịnh, Nghĩa Minh, Hoàng Nam, Ng hĩa Châu, Nghĩa Thái, Nghĩa Trung, Nghĩa Sơn, Nghĩa Lạc, Nghĩa Hồng, Nghĩa Phong, Nghĩa Phú, Nghĩa Bình, Nghĩa Tân, Nghĩa Thành, Nghĩa Lâm, Nghĩa Hùng, Nghĩa Hải, Nghĩa Thắng, Nghĩa Lợi, Nghĩa Phúc, Nam Điền Trƣớc Nghĩa Hƣng thuộc tỉnh Nam Định; từ 1965, thuộc tỉnh Nam Hà (do sáp nhập Hà Nam Nam Định); từ 1975, thuộc tỉnh Hà Nam Ninh (do sáp nhập Nam Hà với Ninh Bình); từ 1991, thuộc tỉnh Nam Hà (do tách tỉnh Ninh Bình); từ 6.11.1996, trở lại tỉnh Nam Định (do tách tỉnh Hà Nam với Nam Định) Nghĩa Hƣng nằm vùng bờ biển phía Nam đồng sơng Hồng Huyện có chiều dài bờ biển 12 km, phía Tây giới hạn sơng Đáy, ranh giới phía Đơng sơng Ninh Cơ Thủy triều yếu tố động lực khác làm ảnh hƣởng đến dịng chảy sơng Đáy, gây bồi đắp phù sa, từ bãi bồi đƣợc hình nhƣ Cồn Xanh, Cồn Mờ, v.v… Vùng tiếp giáp với cửa sông Ninh Cơ bãi cát, đụn cát đầm nƣớc mặn Phía Đơng khu vực đầm nuôi trồng thuỷ sản Dọc sông Ninh Cơ có ruộng muối Phía ngồi đê có bãi ngập triều với diện tích khoảng 3.500 Cách bờ biển km có đảo cát nhỏ có diện tích 25 với đụn cát số đầm nƣớc mặn phía nam Rừng phòng hộ ven biển Nghĩa Hƣng đƣợc UNESCO đƣa vào danh sách địa danh thuộc khu dự trữ sinh đồng sông Hồng Là huyện đồng ven biển, Nghĩa Hƣng thuận lợi phát triển kinh tế nông nghiệp đa dạng bao gồm: Trồng lúa, khoai, lạc, đay, cói, ni vịt, lợn Ngồi ngƣời dân tham gia đánh bắt chế biến hải sản, sản xuất muối Hình 1.2 Ảnh thực địa ven biển Nghĩa Hưng Huyện Kim Sơn Kim Sơn huyện nằm cực Nam tỉnh Ninh Bình, trung tâm huyện thị trấn Phát Diệm nằm cách thành phố Ninh Bình 27 km Phía Đơng giáp sơng Đáy, huyện Nghĩa Hƣng (Nam Định); phía Tây Nam giáp sơng Càn, huyện Nga Sơn (Thanh Hố), hàng năm tốc độ bồi tụ tiến biển từ 80-100m; phía Bắc Tây Bắc giáp huyện Yên Khánh Yên Mơ; phía Nam giáp biển với chiều dài bờ biển gần 18 km Kim Sơn vùng đất mở đời từ công khẩn hoang vùng bãi biển đầy lau sậy sú vẹt dƣới tổ chức điều hành Doanh Điền sứ Nguyễn Công Trứ, năm Kỷ Tỵ, (1829) Đây vùng đất nằm hai sông Càn sông Đáy, hàng năm tốc độ bồi tụ tiến biển từ 80 – 100 m Chính mà Kim Sơn gắn với lịch sử chinh phục đất hoang bồi – quai đê lấn biển Gần 200 năm tiến hành quai đê lấn biển sáu lần Về diện tích gấp gần lần so với thành lập huyện Bờ biển tỉnh Ninh Bình dài 18km thuộc diện tích xã ven biển huyện Kim Sơn là: Kim Trung, Kim Hải, Kim Đơng, Kim Tân; có tổng diện tích khoảng 6.000 ha, chiếm 4,2% diện tích tự nhiên tồn tỉnh Đất đai cịn nhiễm mặn nhiều bồi tụ nên thời kỳ cải tạo, chủ yếu phù hợp với việc trồng rừng phịng hộ (sú, vẹt), trồng cói, trồng vụ lúa nuôi trồng thuỷ hải sản Kim Sơn huyện có diện tích rừng trồng thuộc loại lớn tỉnh Ninh Bình với trồng chủ yếu thông nhựa, keo, bạch đàn, ngập mặn (sú vẹt, lau, sậy …) Kim Sơn với Hải Hậu (Nam Định) Tiền Hải (Thái Bình) đơn vị đạt suất lúa tấn/ha Nền kinh tế huyện Kim Sơn mạnh: Kinh tế nơng nghiệp giữ vị trí quan trọng, chiếm gần 1/3 tổng sản lƣợng lúa tỉnh Ninh Bình Ngành thủ cơng nghiệp truyền thống sản xuất hàng chiếu cói, có giá trị hàng hóa lớn Vùng kinh tế biển đƣợc đầu tƣ khai thác, vùng có tiềm để phát triển thành vùng sản xuất hàng hóa phong phú đa dạng Huyện Kim Sơn hình thành vùng địa lý kinh tế: Các xã khu vực phía nam (trung tâm thị trấn Bình Minh) nằm ven biển mạnh khai thác ni trồng thuỷ hải sản đặc biệt tơm, ghẹ, sị, cua v.v… Tại tiếng với nghề trồng cói Phía Nam huyện Kim Sơn có vùng ven biển rộng gần 6.000 có nhiều tiềm thủy sản du lịch Tuy nhiên vấn đề giao thông lại hạ tầng cịn gặp khó khăn Các xã phía Bắc (trung tâm thị trấn Phát Diệm) thuộc khu vực phù sa bồi đắp đất đai màu mỡ vựa lúa tỉnh Tại phát triển nghề thủ cơng truyền thống nghề cói Năm 2008, Kim Sơn có làng nghề đƣợc cơng nhận làng nghề truyền thống chiếu cói, là: Làng nghề Trì Chính, Kiến Thái, Thủ Trung (xã Kim Chính), Đồng Đắc, Hƣớng Đạo (xã Đồng Hƣớng) Ninh Mật, Yên Thổ (xã Yên Mật) Toàn khu vực gồm thị trấn Bình Minh, xã: Kim Đơng, Kim Hải, Kim Trung vùng biển Ninh Bình đƣợc UNESCO công nhận khu dự trữ sinh Thế giới Tại thiên nhiên, sống đa dạng hoang sơ, thuận lợi phát triển loại hình du lịch sinh thái đồng quê Thắng cảnh khu vực ven biển Kim Sơn nằm quy hoạch du lịch tỉnh Ninh Bình bao gồm bãi biển, sơng Cà Mau, rừng phịng hộ, cù lao, cồn nổi, cửa sơng Đáy, cửa sông Càn, v.v… 1.1.2 Khu vực cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phịng) 10 Hình 3.4 Mối quan hệ độ phân giải không gian chi tiết phân loại (Nguồn: "Bonn F, 1996") Khóa giải đốn ảnh Đối tƣợng Khóa giải đốn ảnh Đối tƣợng Đất nơng Dân cƣ nghiê ̣p Rừng ngập Đất chƣa sử mặn dụng Nuôi trồ ng Mặt nƣớc thủy sản Ruộng muối Bảng 3.1 Khóa giải đốn khu vực nghiên cứu Theo đặc điểm khu vực nghiên cứu, giải đƣợc xây dựng bao gồm loại chính: dân cƣ, đất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, rừng ngập mặn, đất chƣa sử dụng, ruộng muối mặt nƣớc (bảng 3.2) Trong đó: - Dân cƣ nhƣ̃ng phầ n đấ t dùng cho mu ̣c đich đấ t ở ́ 57 - Đất nông nghiệp tất loại đất đƣợc sử dụng cho mục đích nông nghiệp bao gồ m cả đấ t lúa, màu đất trồng ăn - Nuôi trồ ng thủy sản vùng đấ t sử dụng cho mu ̣c đích nuôi trồ ng thủy sản - Rƣ̀ng ngâ ̣p mă ̣n khu vực có các số ng chủ yế u vùng thƣờng xuyên bi ̣ngâ ̣p mă ̣n nhƣ sú , vẹt, đƣớc… không phân biê ̣t loa ̣i rƣ̀ng cao hay thấ p - Đất chƣa sử dụng đất chƣa đƣợc sử dụng đất bãi ven song - Mặt nƣớc ao, hồ, sơng, biển… Dƣới khóa giải đốn ảnh vê ̣ tinh Landsat theo tổ hơ ̣p màu giả của đối tƣợng nghiên cứu 3.5 Biến động sử dụng đất khu vực Cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phịng) Với khóa giải đoán ảnh vệ tinh nhƣ nêu trên, tác giả tiến hành phân loại ảnh phần mềm PCI, kết nhƣ sau (xem hình 3.6; 3.7; 3.8): Hình 3.5 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 1989 khu vực Cửa Cấm (Hải Phòng) 58 Hình 3.6 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 2001 khu vực Cửa Cấm (Hải Phịng) Hình 3.7 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 2010 khu vực Cửa Cấm (Hải Phòng) 59 Sau phân loại đối tƣợng ảnh dùng phƣơng pháp nghiên cứu biến động sau phân loại kết hợp với điều tra thực địa để thành lập đồ biến động ma trận biến động giai đoạn Trong khoảng thời gian từ năm 1989 đến 2001 diện tích đất nơng nghiệp giảm 8076.59 ha, nhƣng từ 2001 đến 2010 lại tăng 9387.72 ha; diện tích đất hầu nhƣ không thay đổi thay đổi ít; thực vật ngập mặn giảm dần, từ 1989 đến 2001 giảm 2011.39 ha, từ 2001 đến 2010 giảm 603.79 ha; đất nuôi trồng thủy sản tăng mạnh từ năm 2001 đến 2010 tăng 8927.81 Sau chồng xếp đồ hai thời điểm với GIS, ta đƣợc kết biến động giai đoạn 1989- 2001 20012010 Chi tiết tình hình biến động đƣợc thể bảng ma trận biến động sau (xem bảng 3.3 3.4): Bảng 3.2 Ma trận biến động đối tƣợng năm 1989 2001 (Đơn vị: ha) Năm 2001 Ruộng Đất NN Dân cƣ Năm TV 1989 NM NTTS Ruộng muối Mặt nƣớc Đất trống Dân cƣ TV NM NTTS 10045.9 1956.33 501.54 36.84 429.59 3460.51 6021.65 382.99 227.22 7.41 257.88 31.16 1894.55 2381.14 324.88 2.1 142.29 202.23 453.08 3920.15 24.23 294.1 0 1.73 15.45 171.96 1.35 821.86 520.56 400.05 1303.25 6.67 13263.49 1.35 120.41 573.04 17.67 183.21 56.62 23.48 60 muối Mặt nƣớc Đất Đất NN trống Bảng 3.3 Ma trận biến động đối tƣợng năm 2001 2010 (Đơn vị: ha) Năm 2010 Đất nông nghiệp Dân cƣ TV ngập mặn NTTS Ruộng Mặt Đất muối nƣớc trống Đất nông 11385.13 2655.34 239.33 111.39 438.74 18.04 1588.89 6717.29 42.27 5.19 789.77 119.67 62.15 1338.73 1179.63 57.36 60.45 471.75 461.61 551.12 6425.66 95.06 356.65 336.87 2.96 54.39 71.57 148.59 9.51 2.22 821.48 217.2 253.8 1254.17 25.83 12001.4 63.41 5.19 7.66 0.24 0.86 1.23 63.41 nghiệp Dân cƣ TV ngập Năm mặn 2001 NTTS Ruộng muối Mặt nƣớc Đất trống 61 Theo tính tốn GIS, diện tích loại đất năm 1989, 2001 2010 đƣợc thống kê đƣợc thể biểu đồ sau (hình 3.9): Hình 3.8 Biểu đồ loại đất năm 1989, 2001 2010 Nhìn vào biểu đồ ta thấy đất nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn tổng diện tích sử dụng đất vùng nghiên cứu, tiếp đến đất đất nuôi trồng thủy sản Diện tích đất nơng nghiệp tăng dần ngun nhân chủ yếu chuyển từ dân cƣ, nuôi trồng thủy sản mặt nƣớc Diện tích rừng ngập mặn nhiều nhƣng giảm dần chuyển đổi thành đất nuôi trồng thủy sản Diện tích ni trồng thủy sản tăng lớn, từ năm 1989 đến 2001 tăng gấp đôi từ 4936.0 lên 8687.7 ha, tức 3751.65 ha; nhƣng từ 2001 đến 2010 chỉ tăng có 525,76 Đáng ý gia tăng diện tích loại hình đất chƣa sử dụng nhờ diện tích bãi bồi tăng lên đất kết hợp nuôi trồng thủy sản rừng ngập mặn Có thể giải thích biến động sử dụng đất khu vực ven biển Hải Phòng diễn phù hợp với sách phát triển kinh tế vùng ven biển: 62 - Là gia tăng ngành nghề NTTS năm 1990 kỷ trƣớc; Nhƣng sau có thời kỳ chững lại giá biến động thị trƣờng - Tăng diện tích đất trống: q trình chuyển đổi mục đích sử dụng đất phát triển khu cơng nghiệp đô thị ven biển vào cuối năm 1990 đầu kỷ XXI Sự chuyển dịch sử dụng đất cho thấy q trình phát triển cơng nghiệp dịch vụ ( giao thông, cảng, kho bãi) ven biển Hải Phòng tăng nhanh năm gần 3.6 Biến động sử dụng đất khu vực Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) Cũng với khóa giải đoán ảnh vệ tinh, tác giả tiến hành phân loại ảnh phần mềm PCI khu vực Cửa Đáy, kết nhƣ sau (xem hình 3.10; 3.11; 3.12) Sau chồng ghép hai đồ giai đoạn ta có đƣợc bảng ma trận biến động nhƣ sau (xem bảng 3.5 3.6): Hình 3.9 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 1989 khu vực Cửa Đáy (Nam ĐịnhNinh Bình) 63 Hình 3.10 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 2001 khu vực Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) Hình 3.11 Bản đồ phân loại sử dụng đất thời điểm 2010 khu vực Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) 64 Bảng 3.4 Ma trận biến động đối tƣợng năm 1989 2001 (Đơn vị: ha) Năm 2001 Đất nông nghiệp TV Dân cƣ Mặt nƣớc NTTS ngập mặn Ruộng Đất muối trống Đất nông 10038.37 1173.51 108.92 481.45 3.08 51.12 963.37 3790.97 111.84 0 102.74 257.91 25271.84 2444.48 590.12 1.95 43 15.36 340.01 10.24 0 12.03 8.77 0 157.12 494.37 45.43 235.72 667.75 6.09 2.35 1.13 nghiệp Dân cƣ Mặt nƣớc TV Năm ngập 1989 mặn Ruộng muối Đất trống 65 Bảng 3.5 Ma trận biến động đối tƣợng năm 2001 2010 (Đơn vị: ha) Năm 2010 Đất nông TV Dân cƣ Mặt nƣớc NTTS nghiệp ngập mặn Ruộng Đất muối trống Đất nông 8215.07 1255.2 83.96 1533.52 0.97 3.82 990.94 3433.72 17.15 114.69 1.86 12.59 77.78 118.1 21340.89 799.27 746.6 0.56 65.59 59.41 125.66 51.69 3326.26 81.04 1.13 8.53 1.54 6.5 59.17 52.26 435.85 0.73 26.98 72.5 1.21 24.38 42.83 16.5 122.49 1.05 2.92 0 nghiệp Dân cƣ Mặt nƣớc Năm NTTS 2001 TV ngập mặn Ruộng muối Đất trống 66 Tính tốn GIS, diện tích loại đất năm 1989, 2001 2010 đƣợc thống kê thể biểu đồ sau (hình 3.13): Hình 3.12 Biểu đồ loại đất năm 1989, 2001 2010 Căn vào số liệu diện tích bảng ma trận biến động ta thấy diện tích đất nơng nghiệp tăng 118.49 từ năm 1989- 2001 nhƣng lại giảm 1690.34 từ 2001 đến 2010 Qua hai thời kỳ đất có xu hƣớng tăng dần chủ yếu đất nông nghiệp, đất NTTS đất trống chuyển thành Đất mặt nƣớc giảm xuất TV ngập mặn bãi bồi ven biển với hình thức canh tác nuôi trồng thủy sản ngày mở rộng Hiện vùng cửa sơng nói ni trồng thủy sản đặc trƣng diện tích canh tác ngày nhiều trở thành phổ biến Năm 1989 vùng đất bãi bồi cửa sông ngƣời dân chỉ canh tác hoa màu nhƣng thấy đƣợc nguồn lợi thu nhập từ nuôi trồng thủy sản mà ngƣời dân mở rộng chí chuyển đổi hình thức canh tác từ chƣa có đến năm 2010 có tới 6245.11 67 Diện tích thực vật ngập mặn tăng cơng tác vận động trồng rừng ngập mặn mà cụ thể sú vẹt để tái tạo rừng ngập mặn cửa sơng Diện tích thực vật ngập mặn tăng lên đáng kể từ 1989 đến 2010 tăng lên 908.11 Giải thích biến động sử dụng đất khu vực cửa đáy đƣa nguyên nhân sau: - Đất NTTS tăng mạnh vào năm 1989-2001; giai đoạn 2001-2010 đất NTTS có tăng nhƣng với tốc độ chậm - Tỷ lệ đất thổ cƣ tăng lên đáng kể nhu cầu nhà nhân dân xây dựng hạ tầng giao thông nông thôn - Đất làm muối giảm mạnh, biến động giá thị trƣờng sản phẩm muối có biến động mạnh tác động điều kiện thời tiết Nhƣ vậy, rõ ràng biến động sử dụng đất khu vực cửa Đáy phù hợp với xu phát triển kinh tế ven biển Nam Định- Ninh Bình theo hƣớng phát triển kinh tế thị trƣờng; Ngồi ra, tăng lên đáng kể diện tích rừng ngập mặn khu vực cịn nhờ sách đầu tƣ Nhà nƣớc trợ giúp tổ chức quốc tế (NGO) việc tăng cƣờng trồng rừng phòng hộ ven biển năm 1990- 2010 So sánh biến động sử dụng đất hai khu vực: Hải Phịng Nam ĐịnhNinh Bình cho thấy: a) Khác biệt:  Ven biển Hải Phòng: biến động mạnh phát triển công nghiệp, dịch vụ cảng, phát triển nhà ở, v.v  Ven biển cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình): phát triển mạnh ngành nghề NTTS giảm diện tích làm muối; nhu cầu phát triển khu dân cƣ hạ tầng giao thông nông thôn b) Giống nhau: Phù hợp với sách phát triển kinh tế ven biển địa phƣơng này; Trong có biến động mạnh mẽ cấu kinh tế theo hƣớng phục vụ cho ngành dịch vụ (nhà ở, giao thông ) 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết nghiên cứu, học viên rút số kết luận nhƣ sau: Việc áp dụng công nghệ viễn thám vào nghiên cứu biến động sử dụng đất cho thấy đƣợc ƣu phƣơng pháp là: cung cấp lƣợng thơng tin phong phú, q trình xử lý nhanh khả định lƣợng hố thơng tin tốt, với phối hợp thơng tin thực địa tài liệu liên quan nhằm tăng mức độ tin cậy phƣơng pháp Khu vực nghiên cứu có tiềm kinh tế biển lớn, nơi mạnh ni trồng thủy sản, quai đê lấn biển để phục vụ mở rộng đất nông nghiệp Do đó, hoạt động ni trồng, đánh bắt chế biến thủy sản địa phƣơng ngày phát triển với nhiều hình thức khác Bên cạnh tiềm kinh tế nôi bật nêu trên, khu vực nghiên cứu cịn nơi có tiềm phát triển du lịch to lớn, sở cho địa phƣơng phát triển ngành công nghiệp du lịch hợp lý với nguồn tài nguyên văn hóa lịch sử vùng Tuy nhiên, việc bảo tồn đa dạng sinh học, khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên vùng cửa sông chƣa đƣợc giải cách tổng hợp, triệt để với phƣơng thức quản lý phức tạp, không đồng bộ… dẫn đến hậu kinh tế vùng chậm phát triển, dân trí cịn thấp đƣợc thiên nhiên ƣu đãi tài nguyên Theo xu phát triển chung dải ven biển qua thời kỳ lịch sử quan trọng, việc sử dụng khai thác tài nguyên khu vực nghiên cứu có biến đổi mạnh mẽ mục đích khơng gian thể qua biến đổi mang tính chất cục bộ; tác động ngƣời kết hợp điều kiện tự nhiên khu vực Cửa Đáy có địa hình bãi triều phẳng song bị chia cắt bới sông Đáy sông Càn dẫn đến tƣợng xói lở bờ biển bồi tụ, diện tích đất nhiễm mặn lớn, nhiễm môi trƣờng đất nƣớc chuyển đổi đất trồng lúa cói sang ni trồng thủy sản cách ạt, suy giảm đa dạng sinh học So sánh biến dộng vùng ven biển cửa Cấm (Hải Phịng) cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) cho thấy chúng có điểm tƣơng tự khác biệt là: a) Điểm tƣơng tự: biến động vùng ven biển liên quan tới hoạt động kinh tế- kỹ thuật, hoạt động việc áp dụng sách kinh tế năm 19902010, đƣa địa phƣơng tiến khai thác vùng ven biển 69 Biến động địa hình vùng cửa sơng có dấu ấn mạnh mẽ bàn tay ngƣời b) Những điểm khác biệt: + Ven biển cửa Cấm (Hải Phịng) q trình phát triển khu cơng nghiệp, ngành nghề dịch vụ cảng, phát triển giao thông du lịch; + Ven biển cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) chuyển đổi cấu kinh tế nông nghiệp, gia tăng ngành nghề NTTS, giảm bớt vùng làm muối phát triển khu dân cƣ ven biển nhƣ hạ tầng giao thông, thủy lợi (đƣờng xá, đê điều…) Những biến động cho thấy hai vùng cửa Cấm cửa Đáy có biến động mạnh khoảng 20 năm qua, gắn liền với việc khai thác hƣớng kinh tế phía ven biển Kiến nghị Trong luận văn sử dụng tƣ liệu viễn thám Landsat với độ phân giải 30m mức độ chi tiết việc nghiên cứu bị hạn chế Để có mức độ chi tiết việc sử dụng tƣ liệu ảnh viễn thám có độ phân giải cao có nhiều kênh phổ Ảnh chụp thời điểm mùa khác gây nhiều khó khăn việc chiết tách xác định đối tƣợng Vì vậy, việc thống tƣ liệu viễn thám để nghiên cứu tăng thêm độ xác cho kết nghiên cứu Việc nghiên cứu biến động mục đích sử dụng đất tác động q trình cơng nghiệp hố thị hố chỉ mặt q trình nghiên cứu biến động tài nguyên đất Để quản lý tài nguồn tài nguyên cách khoa học cần phải có kết hợp nghiên cứu nhiều quan ban ngành 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dƣơng Tiến Đức, Trƣơng Thị Hịa Bình, Nguyễn Hữu Huynh (2005) Ứng dụng công nghệ viễn thám Hệ thông tin Địa lý để đánh giá biến động lớp phủ thực vật vườn quốc gia U Minh Thượng Tạp chí Nơng Nghiệp Phát triển nơng thơn, No 22, Hà Nội Nguyễn Đình Minh (2009) Phân loại sử dụng đất lớp phủ đất đô thị Hà Nội liệu Terra ASTER, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Quang Sơn (2004) “Nghiên cứu diễn biến vùng ven biển cửa sơng Hồngsơng Thái Bình sở ứng dụng thông tin viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) phục vụ khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên môi trường” Luận án tiến sỹ địa lý, Lƣu trữ Trƣờng ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, 145tr Tống Sỹ Sơn (2008) “ Đánh giá biến động lớp phủ đất phương pháp phân tích véc tơ biến động huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.” Luận văn thạc sỹ Khoa Địa Lý, Trƣờng ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Nguyễn Ngọc Thạch (2005) “Cơ sở viễn thám”, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Vũ Anh Tuân (2004) “Nghiên cứu biến động trạng lớp phủ thực vật ảnh hưởng tới q trình xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc phương pháp viễn thám hệ thông tin địa lý” Luận án TS Địa lý, Lƣu trữ Trƣờng ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Chu Hải Tựng (2008) Nghiên cứu khả kết hợp ảnh vệ tinh Radar quang học để thành lập số thông tin lớp phủ mặt đất Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Nhữ Thị Xuân, Đinh Thị Bảo Hoa, Nguyễn Thị Thuý Hằng (2004) Đánh gía biến động sử dụng đất huyện Thanh Trì - thành phố Hà Nội giai đoạn 1994 - 2003 sở phƣơng pháp viễn thám kết hợp GIS Tạp chí khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, Số 4, Tập XX, Hà Nội 71 ... Thảo ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT CỬA NAM TRIỆU- CỬA CẤM (HẢI PHÒNG) VÀ VÙNG CỬA ĐÁY (NAM ĐỊNH- NINH BÌNH) TRONG GIAI ĐOẠN 1987- 2010 Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám. .. Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu biến động sử dụng đất cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phịng) vùng Cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) giai đoạn 1987- 2010 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu diễn biến. .. biệt biến đổi sử dụng đất vùng đà phát triển công nghiệp với vùng nông nghiệp chiếm ƣu thế, tác giả chọn khu vực nghiên cứu vùng cửa Nam Triệu- Cửa Cấm (Hải Phịng) cửa Đáy (Nam Định- Ninh Bình) GIS