ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ************************* Phạm Huyền Trang SỬ DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ, BÃI BIỂN, CỬA SƠNG VÙNG BIỂN HẢI PHỊNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******************** Phạm Huyền Trang SỬ DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ, BÃI BIỂN, CỬA SÔNG VÙNG BIỂN HẢI PHÒNG Chuyên ngành: Hải dƣơng học Mã số: 8440228.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Đinh Văn Ƣu Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS TS Đinh Văn Ƣu hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình cho học viên suốt trình thực luận văn thạc sĩ khoa học Đồng thời học viên xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo, cán khoa Khí tƣợng Thủy văn Hải dƣơng học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều điện thuận lợi cho học viên suốt trình học tập nhƣ hoàn thành luận văn Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Văn Thảo, Viện Tài nguyên Môi trƣờng biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam cung cấp tài liệu, nhiệt tình dẫn kỹ thuật xử lý liệu viễn thám góp ý chỉnh sửa luận văn Cảm ơn đề tài KC.09.14/16-20 GS.TS Đinh Văn Ƣu chủ nhiệm đề tài VT-UD-02/17-20 hỗ trợ học viên hoàn thành luận văn thạc sĩ Cuối cùng, học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè ln quan tâm, động viên, giúp đỡ chia sẻ khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Phạm Huyền Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 0.1 Tính cấp thiết đề tài luận văn 0.2 Mục tiêu luận văn 0.3 Nội dung nghiên cứu 0.4 Phạm vi nghiên cứu 0.5 Những điểm luận văn 0.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 0.7 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm 1.2 Vai trò viễn thám giám sát biến động địa hình vùng bờ biển 1.3 Ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu biến động đƣờng bờ 10 1.3.1 Ngoài nƣớc 10 1.3.2 Trong nƣớc 11 1.3.3 Vùng nghiên cứu 12 1.3.4 Những tồn hạn chế nghiên cứu trƣớc 13 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TÀI LIỆU SỬ DỤNG 15 2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu 15 2.1.1 Phƣơng pháp thu thập tổng hợp tài liệu 15 2.1.2 Phƣơng pháp viễn thám 15 2.1.3 Phƣơng pháp GIS 24 2.2 Tài liệu sử dụng 26 2.2.1 Tƣ liệu ảnh vệ tinh 26 2.2.2 Bản đồ địa hình 29 2.2.3 Tài liệu khác 31 2.3 Quy trình xử lý liệu 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33 3.1 Phân tích biến động đƣờng bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phòng từ năm 1988 – 2018 33 3.1.1 Giai đoạn 1988 – 1993 33 3.1.2 Giai đoạn 1993-1998 34 3.1.3 Giai đoạn 1998 - 2003 35 3.1.4 Giai đoạn 2003 - 2008 36 3.1.5 Giai đoạn 2008 - 2013 37 3.1.6 Giai đoạn 2013 - 2018 38 3.2 Phân tích nguyên nhân gây biến động đƣờng bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng 49 3.2.1 Giai đoạn 1988 – 1993 49 3.2.2 Giai đoạn 1993 – 1998 50 3.2.3 Giai đoạn 1998 – 2003 50 3.2.4 Giai đoạn 2003 – 2008 51 3.2.5 Giai đoạn 2008 – 2013 52 3.2.6 Giai đoạn 2013 – 2018 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 A KẾT LUẬN 60 B KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 0.1: Khu vực nghiên cứu – Vùng biển Hải Phịng Hình 0.2: Bản đồ hành Thành phố Hải Phịng Hình 1.1 Sơ đồ biểu diễn thuật ngữ bờ biển đƣợc sử dụng [1] Hình 2.1: Đƣờng bờ biển ngồi thực địa khu vực xói lở bờ biển 18 Hình 2.2: Đƣờng bờ biển cao trung bình ảnh vệ tinh khu vực xói lở (bờ phía Nam xã Phù Long, Cát Bà, Hải Phòng) 19 Hình 2.3: Đƣờng bờ biển cao trung bình ảnh vệ tinh khu vực cửa sông, bãi triều thấp (khu vực Cửa Cấm, cửa Nam Triệu, Hải Phòng) 20 Hình 2.4: Đƣờng bờ biển cao trung bình ảnh vệ tinh khu vực san lấp mặt (phƣờng Đông Hải 2, Hải An đảo Cát Hải, Hải Phịng) 20 Hình 2.5: Đƣờng bờ biển cao trung bình ảnh vệ tinh khu vực bãi cát biển 21 Hình 2.6: Đƣờng bờ biển cao trung bình ảnh vệ tinh khu vực bờ đá vơi 22 Hình 2.7: Các hệ sinh thái ảnh vệ tinh 23 Hình 2.8: Mơ hình phân tích khơng gian GIS 26 Hình 2.9: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat TM (20/11/1988) 28 Hình 2.10: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat TM (26/05/1993) 28 Hình 2.11: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat TM (29/09/1998) 28 Hình 2.12: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat TM (14/01/2003) 28 Hình 2.13: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat TM (11/11/2008) 29 Hình 2.14: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh Landsat OLI_TIRS (27/12/2013) 29 Hình 2.15: Khu vực Hải Phịng nhìn từ ảnh vệ tinh 29 Hình 2.16: Bản đồ địa hình UTM tỷ lệ 1:50.000 lƣới chiếu VN2000 xuất năm 2001 Tổng cục địa 30 Hình 2.17: Quy trình ứng dụng viễn thám GIS đánh giá biến động đƣờng bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng 32 Hình 3.1: Bản đồ biến động đƣờng bờ biển Hải Phòng giai đoạn 1988 - 2018 33 Hình 3.2: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phịng giai đoạn 1988 - 1993 34 Hình 3.3: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phịng giai đoạn 1993 - 1998 35 Hình 3.4: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phòng giai đoạn 1998 - 2003 36 Hình 3.5: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phòng giai đoạn 2003 - 2008 37 Hình 3.6: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phòng giai đoạn 2008 – 2013 37 Hình 3.7: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phòng giai đoạn 2013 - 2018 38 Hình 3.8: Bản đồ xói lở bồi tụ bờ biển Hải Phòng giai đoạn 1988 – 2018 48 Hình 3.9: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 1988 – 1993 49 Hình 3.10: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 1993 - 1998 50 Hình 3.11: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 1998 - 2003 51 Hình 3.12: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 2003 – 2008 51 Hình 3.13: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 2008 - 2013 52 Hình 3.14: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 2013 - 2018 53 Hình 3.15: Đảo Hoa Phƣợng, Vạn Hƣơng, Đồ Sơn, Hải Phòng 55 Hình 3.16: Khu du lịch quốc tế Đồi Rồng, Vạn Hƣơng, Đồ Sơn, Hải Phịng 55 Hình 3.17: Đảo Cát Hải, Hải Phòng năm 2019 56 Hình 3.18: Tồn cảnh Tổ hợp nhà máy sản xuất ô tô, xe máy điện Vinfast 57 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Các ảnh Landsat đƣợc sử dụng 27 Bảng 3.1: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phòng 39 Bảng 3.2: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phòng 40 Bảng 3.3: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phịng 41 Bảng 3.4: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phịng 42 Bảng 3.5: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phòng 44 Bảng 3.6: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phòng 45 Bảng 3.7: Xói lở - bồi tụ đƣờng bờ biển vùng biển Hải Phòng 46 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) ENVI Environment for visualizing images Landsat Land Satellite SPOT Hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất Pháp RADARSAT Hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất Canada ENVISAT Environmental Satellite ALOS Advanced Land Observation Satellite Economic and Social Commission for Asia and the Pacific/ United ESCAP/UNDP Nations Development Programme (Ủy ban kinh tế - xã hội châu Á Thái Bình Dƣơng/ Chƣơng trình Phát triển Liên hợp quốc TM Thematic Mapper CCT Computer Compatible Tape (Băng từ tƣơng thích với máy tính) USGS United States Geological Survey (Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ) ETM+ Enhanced Thematic Mapper OLI Operational Land Imager TIRS Thermal Infrared Sensor UTM Urchin Tracking Module TIF Tagged Image File Format PAM Chƣơng trình lƣơng thực giới T.Ƣ Trung ƣơng TT Thị trấn MỞ ĐẦU 0.1 Tính cấp thiết đề tài luận văn Bờ biển nơi tiếp xúc trực tiếp đất liền biển cả, nơi thƣờng xuyên xảy mối tƣơng tác qua lại trạng thái vật chất (bao gồm rắn, lỏng khí) Do vậy, bờ biển nơi ổn định lâu dài mà mơi trƣờng động Nó thƣờng xuyên bị biến động (xói lở, bồi tụ) dƣới tác động các nhân tố tự nhiên tác động ngƣời Mặt khác, dải đất ven biển lại nơi tập trung nhiều dân cƣ, nơi giàu có tài nguyên có tiềm kinh tế to lớn Bởi lý đó, biến động bờ biển trở thành vấn đề đƣợc quan tâm rộng rãi Đặc biệt năm gần đây, dƣới tác động biến đổi khí hậu mực nƣớc biển dâng, biến động bờ biển ngày trở nên phức tạp, tƣợng xói lở bờ biển có xu hƣớng tăng cƣờng độ lẫn phạm vi Hải Phòng thành phố có kinh tế động miền Bắc Việt Nam Hải Phịng có vị trí chiến lƣợc, cửa ngõ biển kết nối với giới miền Bắc Do hệ thống cảng biển thành phố đƣợc trọng đầu tƣ mở rộng từ sớm Vào năm cuối kỷ 19, đầu kỷ 20, Hải Phòng đƣợc ngƣời Pháp xây dựng nhƣ trung tâm thƣơng mại, tài đặc biệt cảng biển có tiếng tăm Thái Bình Dƣơng Đầu kỷ XX, cảng Hải Phịng có mối quan hệ gắn bó với nhiều cảng lớn Đông Nam Á, châu Á, châu Đại Dƣơng, Bắc Mỹ, ven Ấn Độ Dƣơng, Địa Trung Hải, Đại Tây Dƣơng, biển Bắc Âu… Tuy nhiên, thập niên gần đây, tƣợng sa bồi luồng vào cảng nhiều nguyên nhân khác nhau, chủ yếu liên quan đến hoạt động trực tiếp gián tiếp ngƣời nhƣ việc xây hồ chứa thƣợng nguồn làm thay đổi cán cân cung cấp nguồn trầm tích từ lục địa vùng ven bờ, gây biến động bồi/xói bờ biển, hay việc đắp đập Đình Vũ, san lấp vùng bãi triều để mở rộng quỹ đất cho xây dựng khu công nghiệp, sở hạ tầng đô thị nhƣ việc quai đê xây đầm nuôi trồng thủy sản,… làm cho cảng Hải Phịng vị trí hàng đầu Việt Nam Nếu nhƣ trƣớc đây, luồng vào cảng Hải Phòng cho phép tàu vạn cập bến tàu 5-7 nghìn tấn, khối lƣợng nạo vét tăng lên nhiều Không sa bồi luồng lạch, xói lở bờ biển Hải Phịng ngày trở nên nghiêm Sự biến động đƣờng bờ biển Hải Phòng giai đoạn 1988 – 2018 xảy có yếu tố tác động tự nhiên lẫn ngƣời Mục 3.2 dƣới phân tích rõ nguyên nhân gây biến động 3.2 Phân tích nguyên nhân gây biến động đƣờng bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng 3.2.1 Giai đoạn 1988 – 1993 Theo nhƣ quan sát phân tích đƣợc ảnh vệ tinh, biến động đƣờng bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 1988-1993 diễn hai ngun nhân thay đổi diện tích rừng ngập mặn diện tích ni trồng thủy sản khu vực Luận văn tính tốn biểu diễn tỷ lệ phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phịng giai đoạn qua biểu đồ hình 3.9 2.1% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 43.4% Bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản 54.5% Xói lở rừng ngập mặn Hình 3.9: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 1988 – 1993 Từ năm 1988 đến năm 1993, tổng diện tích bờ biển biến động khoảng 552ha, diện tích bờ bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 239ha, diện tích bờ bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản 301ha, diện tích bờ xói lở rừng ngập mặn 12ha Do vậy, nguyên nhân gây bồi tụ bờ phát triển rừng ngập mặn chiếm 43,4%, nguyên nhân gây bồi tụ bờ quai đầm ni trồng thủy sản chiếm 54,5%, ngun nhân gây xói lở bờ rừng ngập mặn chiếm 2.1% 49 3.2.2 Giai đoạn 1993 – 1998 Cũng giống nhƣ giai đoạn 1988 – 1993, bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn bị biến động nguyên nhân bồi tụ phát triển rừng ngập mặn, bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản xói lở rừng ngập mặn Từ năm 1993 đến năm 1998, tổng diện tích bờ biển biến động khoảng 783ha, diện tích bờ bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 596ha, diện tích bờ bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản 185ha, diện tích bờ xói lở rừng ngập mặn 2ha Do vậy, nguyên nhân gây bồi tụ bờ phát triển rừng ngập mặn chiếm 76,1%, nguyên nhân gây bồi tụ bờ quai đầm nuôi trồng thủy sản chiếm 23,6%, nguyên nhân gây xói lở bờ rừng ngập mặn chiếm 0,3% (Hình 3.10) 0.3% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 23.6% 76.1% Bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản Xói lở rừng ngập mặn Hình 3.10: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 1993 - 1998 3.2.3 Giai đoạn 1998 – 2003 Từ năm 1998 đến năm 2003, tổng diện tích bờ biển biến động khoảng 1810ha, diện tích bờ bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 1674ha, diện tích bờ bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản 122ha, diện tích bờ bồi tụ san lấp mặt 14ha Do vậy, nguyên nhân gây bồi tụ bờ phát triển rừng ngập 50 mặn chiếm 92,5%, nguyên nhân gây bồi tụ bờ quai đầm nuôi trồng thủy sản chiếm 6,8%, nguyên nhân gây bồi tụ san lấp mặt chiếm 0,7% (Hình 3.11) 6.8% 0.7% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn Bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản 92.5% Bồi tụ san lấp mặt Hình 3.11: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 1998 - 2003 3.2.4 Giai đoạn 2003 – 2008 17.6% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn Bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản Xói lở rừng ngập mặn Xói lở nhân tố tự nhiên Xói lở nạo vét 23% 15.2% 40.2% 2.6% Bồi tụ san lấp mặt 1.3% Hình 3.12: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 2003 – 2008 Trong giai đoạn này, bờ biển Hải Phòng biến động nhiều nguyên nhân khác nhau, nhiên xu bồi tụ bờ biển chiếm ƣu nguyên nhân chiếm tỷ lệ lớn bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản Các nguyên nhân gây bồi tụ 51 bờ biển bao gồm: Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn chiếm 23%, bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản chiếm 40.2%, bồi tụ san lấp mặt chiếm 17,6% Các nguyên nhân gây xói lở bờ biển bao gồm: Xói lở rừng ngập mặn chiếm 1,3%, xói lở nạo vét chiếm 15,2%, xói lở nhân tố tự nhiên chiếm 2,6% (Hình 3.12) 3.2.5 Giai đoạn 2008 – 2013 Từ năm 2008 đến năm 2013, tổng diện tích bờ biển biến động khoảng 504ha, diện tích bờ bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 333ha, diện tích bờ bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản 143ha, diện tích bờ xói lở nhân tố tự nhiên 28ha Do vậy, nguyên nhân gây bồi tụ bờ phát triển rừng ngập mặn chiếm 66,1%, nguyên nhân gây bồi tụ bờ san lấp mặt chiếm 28,3%, nguyên nhân gây xói lở bờ nhân tố tự nhiên chiếm 5,6% (Hình 3.13) 5.6% 28.3% 66.1% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn Bồi tụ san lấp mặt Xói lở nhân tố tự nhiên Hình 3.13: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 2008 - 2013 3.2.6 Giai đoạn 2013 – 2018 Từ năm 2013 đến năm 2018, tổng diện tích bờ biển biến động khoảng 1349ha, diện tích bờ bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 322ha, diện tích bờ bồi tụ quai đầm ni trồng thủy sản 516ha, diện tích bờ bồi tụ bờ san lấp mặt 511ha Do vậy, nguyên nhân gây bồi tụ bờ phát triển rừng ngập mặn chiếm 23,9%, nguyên nhân gây bồi tụ bờ quai đầm nuôi trồng thủy sản 52 chiếm 38.3% nguyên nhân gây bồi tụ bờ san lấp mặt chiếm 37,9% (Hình 3.14) 23.9% Bồi tụ phát triển rừng ngập mặn 37.9% Bồi tụ quai đầm nuôi trồng thủy sản 38.3% Bồi tụ san lấp mặt Hình 3.14: Biểu đồ thể phần trăm ảnh hƣởng nguyên nhân gây biến động bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 2013 - 2018 Nhìn chung xu hƣớng bồi tụ bờ biển, cửa sơng vùng biển Hải Phịng giai đoạn 1988 – 2018 đƣợc gây nguyên nhân phát triển rừng ngập mặn, quai đầm nuôi trồng thủy sản san lấp mặt bằng, xây dựng khu công nghiệp, cầu cảng, v.v Đối với đới ven biển, rừng ngập mặn có vai trị vơ quan trọng điều phối q trình thành tạo bờ biển Đó tƣờng chắn gió, chắn sóng, giảm sóng dịng chảy, tạo điều kiện để bùn cát tích tụ nhanh chóng cố kết tốt hơn, chống xói lở bờ biển Nhƣ phát triển rừng ngập mặn q trình bồi tụ lấn biển trình bồi tụ nhanh lại tạo điều kiện cho rừng ngập mặn phát triển tốt Ở Việt Nam, từ đầu năm 90, việc bảo vệ rừng đƣợc Chính phủ trọng Theo số liệu thức Bộ nơng nghiệp phát triển nông thôn, từ năm 1990 đến năm 2017, diện tích rừng nói chung nƣớc tăng từ 9,2 triệu lên đến 18,7 triệu Riêng Hải Phòng, hệ thống rừng phòng hộ ven biển địa bàn không ngừng đƣợc mở rộng diện tích Từ chỗ có 293 rừng năm 1990, đến năm 2011, diện tích rừng đƣợc bảo vệ mở rộng quy mô lên 4700 thành phố triển khai xây dựng dự án nhằm khôi phục, phát 53 triển bảo vệ rừng ngập mặn phòng hộ ven biển qua việc tranh thủ nguồn vốn quốc tế tài trợ, nhƣ chƣơng trình: trồng rừng PAM 5325; trồng ngập mặn Hội Chữ thập đỏ; hành động phục hồi rừng ngập mặn tổ chức ACMAMG (Nhật Bản) , nguồn vốn chƣơng trình phục hồi phát triển rừng ngập mặn ven biển, nhƣ vốn chƣơng trình đê biển; vốn đầu tƣ cho bảo vệ phát triển rừng T.Ƣ địa phƣơng, nguồn vốn số tổ chức phi phủ Trong giai đoạn 2011-2015, Hải Phòng tiếp tục triển khai dự án phục hồi phát triển rừng ngập mặn ven biển Ðồng thời, tiến hành trồng bổ sung, cải tạo số diện tích rừng trang ven biển nhằm bảo đảm phát triển rừng bền vững Nhờ đó, đến cuối năm 2016, thành phố nâng quỹ rừng ngập mặn ven biển lên 5363 [22] Về ni trồng thủy sản, Hải Phịng địa phƣơng nƣớc tiến hành quy hoạch phát triển ngành thủy sản có mục tiêu chủ yếu phát triển ngành nuôi trồng thủy sản thành ngành kinh tế mũi nhọn thành phố Theo đó, vùng ni trồng thủy sản nƣớc lợ, mặn trọng điểm đƣợc quy hoạch Kiến Thụy, Tiên Lãng, Cát Hải, Hải An Đồ Sơn [23] Việc mở rộng diện tích ni trồng thủy sản đƣợc tiến thành chủ yếu vùng đất ngập nƣớc ven biển, thủy vực nƣớc mặn ven bờ khu vực Sau đắp đập Đình Vũ (1978), khu vực bãi bồi phía Bắc phía Nam cửa Cấm, thuộc phƣờng Đông Hải phƣờng Tràng Cát ngày đƣợc bồi tụ, diện tích bãi bồi tăng mạnh, ngƣời dân nơi tiến hành nạo vét, xây kè, đắp thành đầm nuôi trồng thủy sản Việc khai hoang, cải tạo phần diện tích bãi bồi mới, mở rộng diện tích ni trồng phía biển qua năm ngƣời dân làm cho xu bồi tụ bờ biển khu vực ngày tăng Quận Hải An trở thành khu vực có xu bồi tụ bờ biển điển hình Hải Phịng hoạt động nuôi trồng thủy sản Theo định hƣớng tập trung phát triển nhóm ngành kinh tế gồm: dịch vụ; công nghiệp - xây dựng; nông, lâm, thủy sản, từ năm 2003 đến nay, Hải Phịng khơng ngừng triển khai dự án xây dựng sở hạ tầng, mở rộng, xây khu công nghiệp, cầu cảng, khu du lịch,… có dự án lấn biển làm cho đƣờng bờ biển bị biến động Cụ thể là: 54 Năm 2003, Tập đồn Daso bắt tay vào thực công việc đổ cát, san lấp biển để lấy diện tích tạo hình hịn đảo nhân tạo hình bơng hoa năm cánh mang tên Đảo Hoa Phƣợng nằm vịnh Vạn Hƣơng, Đồ Sơn Việc san lấp đƣợc hoàn thành làm cho đƣờng bờ biển khu vực lấn biển gần 50ha (Hình 3.15) Hình 3.15: Đảo Hoa Phƣợng, Vạn Hình 3.16: Khu du lịch quốc tế Đồi Rồng, Hƣơng, Đồ Sơn, Hải Phòng Vạn Hƣơng, Đồ Sơn, Hải Phòng Cũng phƣờng Vạn Hƣơng, quận Đồ Sơn, Dự án Khu du lịch quốc tế Hòn Dấu đƣợc triển khai từ năm 2005 với tổng diện tích 118,26 ha, đó, diện tích khu A (khu Đảo Dấu) 54,95ha; khu B (bán đảo Đồ Sơn) 46,1569 ha; khu mở rộng 17,1570 Đến năm 2009, dự án vận chuyển đổ hàng triệu mét khối đá, làm đƣợc 3.850 m đê chắn sóng; bơm triệu m3 cát, san lấp gần 50 mặt Mặt khác, công ty đổ hàng trăm nghìn mét khối đất phủ mặt bằng, trồng cây, thảm cỏ; hàng vạn m3 bê tông loại, hoàn thành hạ tầng kỹ thuật đƣờng, điện, nƣớc, xanh, chiếu sáng… diện tích 65ha [18] Đây nguyên nhân khiến cho đoạn bờ biển từ Casino đến Bến Nghiêng, Khu du lịch Đồ Sơn đƣợc bồi tụ giai đoạn Năm 2015, Dự án Khu du lịch quốc tế Đồi Rồng đƣợc triển khai phƣờng Vạn Hƣơng Công ty Cổ phần Đầu tƣ Du lịch Vạn Hƣơng làm chủ đầu tƣ (Hình 3.16) Khu du lịch quốc tế Đồi Rồng có quy mơ 480,1795 đất lấn biển hồn tồn theo tiêu chuẩn quốc tế đại gồm chức Khu thị 55 du lịch hội nghị, văn hóa, vui chơi giải trí, sinh thái với loại hình: Khách sạn sao; nhà nghỉ dƣỡng cao cấp phục vụ du lịch; Trung tâm hội nghị, hội thảo; khu vui chơi giải trí dịch vụ khác Tính đến hết tháng 7/2016, dự án hồn thành hạng mục: thi cơng tuyến đê bao san lấp, khoanh vùng san lấp với diện tích 250ha/480,1795 ha, kè đá chắn sóng với chiều dài km; thi cơng tuyến đƣờng trục dự án, chiều dài 700 m; san lấp mặt dự án với tổng khối lƣợng san lấp đạt 2.535.000 m3; trồng xanh dải phân cách, hè khu vực san lấp; thi công hạng mục phụ trợ khác [25] Một khu vực điển hình vùng biển Hải Phòng đƣợc bồi lấn biển hoạt động san lấp mặt xây dựng dự án khu vực đảo Cát Hải, xã Văn Phong TT Cát Hải Hình 3.17: Đảo Cát Hải, Hải Phòng năm 2019 Tại TT Cát Hải, huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng, ngày 14/4/2013, Thủ tƣớng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng thức phát lệnh khởi công Dự án xây dựng Cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng (Cảng Lạch Huyện) - hợp phần A bao gồm việc xây dựng sở hạ tầng dùng chung cho cảng giai đoạn (luồng tàu, vũng quay tàu, đê chắn sóng dài 3.230 m với cao trình đỉnh đê +6,5 CD, đê chắn 56 cát dài 7.600 m với cao trình đỉnh đê +2,0 CD, đƣờng ngồi cảng, tơn tạo xử lý đất yếu, ) [24] Bến cảng container quốc tế đƣợc xây dựng diện tích 56,99 bao gồm 44,9 đất cạn, 12 mặt nƣớc Đến ngày 13/5/2018, hợp phần A dự án thức hồn tất đƣợc tổ chức lễ khánh thành (Hình 3.17) Ngày 2/9/2017, Dự án tổ hợp sản xuất ô tô, xe máy điện VinFast bắt đầu đƣợc khởi công xây dựng khu cơng nghiệp Đình Vũ, Cát Hải, Hải Phịng với tổng diện tích 335ha có khoảng 150ha phần mở rộng biển [24] Khu đất lấn biển phần bồi tụ phía Nam xã Văn Phong, Cát Hải mà quan sát đƣợc ảnh vệ tinh (Hình 3.17, 3.18) Hình 3.18: Tồn cảnh Tổ hợp nhà máy sản xuất ô tô, xe máy điện Vinfast Trên nguyên nhân, kiện gây tác động bồi tụ đƣờng bờ biển, bồi lấp cửa sông vùng biển Hải Phịng Cịn xói lở bờ biển khu vực, nguyên nhân đƣợc xác định bao gồm nhân tố tự nhiên tác động nạo vét, chặt phá rừng ngập mặn ngƣời Từ năm 1978, Hải Phòng tiến hành triển khai đắp đập Đình Vũ định xây dựng cảng nƣớc sâu khu cơng nghiệp Đình Vũ Vì có đập Đình Vũ nên cửa sơng Cấm chấm dứt vai trị phù sa dịng phụ kênh Đình Vũ- đoạn hạ 57 lƣu sông Bạch Đằng – cửa Nam Triệu trở thành dịng Sa bồi khơng đƣợc cửa Cấm nên đổ vào sông Bạch Đằng cửa Nam Triệu Vì cảng nƣớc sâu Đình Vũ khơng thể sâu nguy bị bồi lấp ngày tăng từ luồng vào cửa Nam Triệu cầu cảng Đình Vũ Để khắc phục luồng Nam Triệu bị bồi lấp, ngƣời ta đào kênh Cái Tráp để tàu vào cửa phụ Lạch Huyện qua kênh Tráp vào cảng Đình Vũ cảng Hải Phịng Nhƣng kênh Cái Tráp có tƣợng bồi lắng nhanh xuất hiện tƣợng dòng thủy triều nén hai đầu kênh kênh có vùng nƣớc đứng gây bồi lắng nhanh Để khắc phục tƣợng này, ngƣời ta bỏ kênh Cái Tráp đào kênh Hà Nam Năm 2003, kênh đào Hà Nam đƣợc khơi thông xã Nghĩa Lộ xã Đồng Bài huyện Cát Hải, khu vực xói lở điển hình đới ven biển Hải Phòng diễn hoạt động nạo vét ngƣời Nằm phía Tây đảo Cát Bà, xã Phù Long xã có địa hình tƣơng đối thấp đảo Cát Bà, với hệ thống đầm hồ, đất ngập nƣớc rừng ngập mặn đa dạng, phong phú Cùng với hệ sinh thái bãi triều, hệ sinh thái rừng ngập mặn, rừng núi đá vôi, … Trong giai đoạn từ năm 2003 - 2013, đƣờng bờ biển phía Tây Nam xã Phù Long liên tục bị xói lở tác động sóng, bão, mực nƣớc biển dâng qua năm Từ năm 2015, để khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên vùng bờ, Luật Tài nguyên, môi trƣờng biển hải đảo quy định việc thiết lập hành lang bảo vệ bờ biển Đây lần TP Hải Phòng thực thiết lập hành lang bảo vệ bờ biển, bao gồm: Phƣờng Tân Thành (quận Kinh Dƣơng); phƣờng Ngọc Hải, Ngọc Xuyên, Vạn Hƣơng, Vạn Sơn Bàng La (quận Đồ Sơn); xã Gia Luận, Phù Long, Hiền Hào, Xuân Đám, Trân Châu, Việt Hải thị trấn Cát Bà (huyện Cát Hải); Vinh Quang, Tiên Hƣng, Đông Hƣng, Tây Hƣng (huyện Tiên Lãng) xã Đại Hợp (huyện Kiến Thụy) Trong khu vực hành lang bảo vệ bờ biển, nhiều hoạt động bị nghiêm cấm nhƣ: khai thác khoáng sản, xây dựng nghĩa trang, bãi chôn lấp chất thải, xây cơng trình xây dựng (trừ cơng trình phục vụ mục đích quốc phịng, an ninh, chống thiên tai, ứng phó biến đổi khí hậu), hoạt động làm sạt lở bờ biển Những hoạt động bị hạn chế bao gồm: cải tạo cơng trình xây dựng, thăm dị khống sản, dầu khí, khai thác nƣớc dƣới đất, khai hoang lấn 58 biển, hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ có nguy làm suy giảm hệ sinh thái cảnh quan tự nhiên… thay vào đó, hoạt động bảo vệ, trồng rừng ngập mặn, xây dựng bờ kè, đƣợc thực hiện, nhờ đó, hành lang bảo vệ bờ biển có khu vực bị sạt lở mạnh xã Phù Long đƣợc bảo vệ 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN Nghiên cứu biến động bờ biển, cửa sông vấn đề phức tạp, đặc biệt với vùng biển chịu nhiều tác động mạnh mẽ nhiều yếu tố tự nhiên kinh tế, xã hội nhƣ vùng biển Hải Phịng Qua q trình nghiên cứu, tính toán, tác giả rút số kết luận nhƣ sau: (1) Trong 31 năm từ năm 1988 đến năm 2018, cửa sơng Hải Phịng bị thu hẹp, tiến phía biển, số cửa sơng bị bồi lấp mạnh mẽ, sa bồi luồng lạch làm cho tàu thuyền khơng thể lƣu thơng Điển hình cửa sông Cấm cửa Bạch Đằng Hàng năm nhà nƣớc trả nhiều tiền bạc công sức để nạo vét, khơi thông luồng lạch vào Cảng Hải Phịng, Cảng Đình Vũ, nhƣng khơng thể đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế, buộc quan chức năng, nhà đầu tƣ buộc phải tạo tuyến luồng mới, chí xây dựng cảng khác, thay hai cảng Đối với đƣờng bờ biển Hải Phịng, xu hƣớng biến động giai đoạn bồi tụ, lấn biển Tuy nhiên, tốc độ bồi tụ bờ biển khác vị trí khác khoảng thời gian khác + Đoạn bờ biển phƣờng Đông Hải phƣờng Tràng Cát quận Hải An đoạn bờ bồi tụ điển hình vùng biển Hải Phòng suốt năm 1988 2018 + Các đoạn bờ biển Bàng La – Đại Hợp (Đồ Sơn – Kiến Thụy), Tây Hƣng – Vinh Quang (Tiên Lãng) đoạn bờ có tốc độ bồi tụ lớn, đặc biệt vào năm 1998 - 2003 + Các đoạn bờ khác khu vực có tốc độ bồi tụ nhỏ nhƣ bờ biển xã Tân Thành, huyện Kiến Thụy năm 1998 – 2003, bờ biển Vạn Hƣơng, Đồ Sơn năm 2003 – 2018, bờ biển đảo Cát Hải, huyện Cát Hải năm 2013 – 2018 60 Ngoài biến động bồi tụ, lấn biển, đƣờng bờ biển Hải Phòng giai đoạn nghiên cứu có diễn tƣợng xói lở số đoạn bờ, điển hình đoạn bờ thuộc hai xã Nghĩa Lộ Đồng Bài – nơi kênh đào luồng tàu Hà Nam đƣợc xây dựng, chia đảo Cát Hải thành hai phần tách biệt đoạn bờ biển xã Phù Long, đảo Cát Bà (2) Những biến động đƣờng bờ biển, cửa sông vùng biển Hải Phòng giai đoạn 1988 – 2018 chịu tác động mạnh mẽ tất nhóm nguyên nhân từ nội sinh, ngoại sinh nhân sinh Nhóm nguyên nhân nhân sinh đƣợc xác định nguyên nhân tác động mạnh mẽ Các hoạt động bảo vệ, trồng rừng ngập mặn, quai đầm nuôi trồng thủy sản, san lấp mặt xây dựng khu công nghiệp, cầu cảng,… làm cho đƣờng bờ biển, cửa sơng Hải Phịng bồi tụ, lấn biển Các hoạt động liên quan đến rừng ngập mặn, nạo vét,… gây xói lở bờ biển Hải Phịng B KIẾN NGHỊ Các kết nghiên cứu cung cấp tranh tổng thể chiều dài, diện tích tốc độ trung bình biến động bồi tụ xói lở bờ biển khu vực Hải Phòng giai đoạn 1988 đến 2018 Tuy nhiên, q trình bồi tụ xói lở, tốc độ bồi theo chiều thẳng đứng, để dự báo biến động thời gian tới chƣa đƣợc làm rõ hạn chế liệu viễn thám Hƣớng nghiên cứu kết hợp với mơ hình tốn để mơ q trình bồi tụ xói lở bờ biển khu vực Hải Phịng Các liệu vị trí đƣờng bờ đƣợc tách chiết từ liệu viễn thám đƣợc sử dụng làm biên cứng mơ hình tốn, kết tính tốn biến động đƣờng bờ từ xử lý ảnh viễn thám đƣợc sử dụng để kiểm chứng kết mô Thêm nữa, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội (xây dựng công trình biển, san lấp mặt bằng, khai thác cát, ni trồng thủy sản, trồng rừng ngập mặn đƣợc xem liệu đầu vào để mô dự báo 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Văn Phái (2013) Nghiên cứu đánh giá biến động đường bờ biển tỉnh Nam Bộ tác động biến đổi khí hậu mực nước biển dâng, Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Nhà nƣớc, mã số BĐKH.07, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN Lê Văn Trung Giáo trình viễn thám, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2005 Phạm Thị Phƣơng Thảo, Hồ Đình Duẩn, Đặng Văn Tỏ (2011), “Ứng dụng viễn thám GIS theo dõi tính tốn biến động đƣờng bờ khu vực Phan Thiết”, Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, tập 11, số 3, trang – 13 Phạm Huy Tiến (2005) Dự báo tượng ói lở – bồi tụ bờ biển, cửa sông giải pháp ph ng t ánh, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nƣớc, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trịnh Lê Hùng, Vũ Danh Tuyên (2013), “Nghiên cứu phƣơng pháp xác định biến động đƣờng bờ dựa kết phân loại ảnh viễn thám đa thời gian”, Tạp chí Khoa học Tài ngun Mơi t ường, số 01, trang 42 – 47 Bùi Quang Dũng, Uông Đình Khanh (2016), “Tính tốn chiều dài đƣờng bờ biển Việt Nam (phần lục địa) dựa hệ thống đồ địa hình tồn quốc tỷ lệ 1/50.000”, Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, tập 16, số 3, trang 221 – 227 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Hữu Cử, Đỗ Đình Chiến nnk (2001), Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ biển Bắc từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa, Báo cáo dự án KHCN - 5A, Lƣu trữ Phân viện Hải dƣơng học Hải Phòng Nguyễn Văn Thảo (2011), Nguyên cứu tác động hồ chứa thượng nguồn đến biến động đường bờ biển châu thổ sông Hồng, Kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ biển toàn quốc lần thứ Quyển III, 459 - 464 Vũ Danh Tuyên, Trịnh Lê Hùng, Phạm Thị Thƣơng Huyền (2013), Cơ sở viễn thám, Giáo trình bậc đại học, Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội 62 10 Nguyễn Văn Trung, Nguyễn Văn Khánh (2016), “Quan trắc biến động đƣờng bờ sử dụng ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian khu vực Cửa Đại, sơng Thu Bồn, Quảng Nam”, Tạp chí Khoa học thuật Mỏ – Địa chất 11 Lê Xuân Hồng, Lê Thị Kim Thoa, Địa mạo bờ biển Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Tự nhiên công nghệ, 2007 Tiếng Anh 12 Tran Van Dien, Tran Duc Thanh and Nguyen Van Thao (2003), “Monitoring Coastal Erosion in Red River Delta, Vietnam - A Contribution from Remote Sensing Data”, Asian Journal Geoinformatics, V3(3), pp 73-78 13 Nguyen Van Thao, Tran Duc Thanh, Yoshiky Saito and Chris Gouramanis, 2013 “Monitoring coastline change in the Red river delta using remotely sensed data”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, T.13(2): 151-161 14 Eric Bird (2008), Coastal Geomorphology An Introduction, John Wiley & Sons Ltd, England 15 Pham Huy Tien, Nguyen Van Cu, et al (2005), Forecasting the erosion and sedimentation in the coastal and river mouth areas and preventive measures, State level research project, Hanoi, 497 pp 16 CERC (1984), Shore Protection Manual, Vol.1, Washington, US 17 Seynabou Toure, Oumar Diop, Kidiyo Kpalma and Amadou Seidou Maiga (2019), “Shoreline Detection using Optical Remote Sensing”, ISPRS International Journal of Geo-Information, V8(2),pp.75 Trang web 18 Cổng thơng tin điện tử Thành phố Hải Phịng, http://www.haiphong.gov.vn/ 19 Thƣ viện pháp luật, https://thuvienphapluat.vn/ 20 Trung tâm nghiên cứu biển đảo, http://ttbiendao.hcmussh.edu.vn/ 21 Tổng cục Môi trƣờng Việt Nam, http://vea.gov.vn/ 22 Báo nhân dân điện tử, https://www.nhandan.com.vn/ 23 Hiệp hội chế biến xuất thủy sản Việt Nam, http://vasep.com.vn/ 24 Báo dân trí, https://dantri.com.vn/ 25 Báo lao động, https://laodong.vn/ 63 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******************** Phạm Huyền Trang SỬ DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ, BÃI BIỂN, CỬA SƠNG VÙNG BIỂN HẢI... giúp đỡ chia sẻ khó khăn suốt q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Phạm Huyền Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 0.1 Tính cấp thiết đề tài luận văn 0.2 Mục tiêu luận... Pháp RADARSAT Hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất Canada ENVISAT Environmental Satellite ALOS Advanced Land Observation Satellite Economic and Social Commission for Asia and the Pacific/ United