Phân tích và đánh giá diễn biến xói lở và bồi tụ ở khu vực tỉnh Quảng Nam bằng ảnh viễn thám và GIS

Rút trích đường bờ dựa trên công nghệ viễn thám kết hợp GIS được đánh giá là một trong số các phương pháp tiếp cận xác định đường bờ biển khá đơn giản nhưng rất hiệu quả trên phạm vi rộng lớn. Bài báo sử dụng ảnh Landsat năm 2000–2021 để rút trích và phân tích diễn biến đường bờ tại khu vực tỉnh Quảng Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích và đánh giá diễn biến xói lở và bồi tụ ở khu vực tỉnh Quảng Nam bằng ảnh viễn thám và GIS Bài báo khoa học Phân tích và đánh giá diễn biến xói lở và bồi tụ ở khu vực tỉnh Quảng Nam bằng ảnh viễn thám và GIS Nguyễn Tiến Thành1* 1 Khoa Vật lý–Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG–HCM; ntthanh@hcmus.edu.vn *Tác giả liên hệ: ntthanh@hcmus.edu.vn; Tel.: +84–345095349 Ban Biên tập nhận bài: 6/3/2022; Ngày phản biện xong: 8/4/2022; Ngày đăng bài: 25/5/2022 Tóm tắt: Rút trích đường bờ dựa trên công nghệ viễn thám kết hợp GIS được đánh giá là một trong số các phương pháp tiếp cận xác định đường bờ biển khá đơn giản nhưng rất hiệu quả trên phạm vi rộng lớn. Bài báo sử dụng ảnh Landsat năm 2000–2021 để rút trích và phân tích diễn biến đường bờ tại khu vực tỉnh Quảng Nam. Kết quả cho thấy đường bờ tỉnh Quảng Nam xảy ra 2 quá trình xói lở và bồi tụ nhưng quá trình xói lở chiếm ưu thế hơn. Đặc biệt, khu vực Bắc Cửa Đại xói lở chiếm ưu thế hơn dao động khoảng 2,1–14,8 m/năm và mức độ giảm dần qua các năm, khu vực Nam Cửa Đại xói–bồi xảy ra xen kẽ qua từng giai đoạn và mức độ cũng giảm dần qua các năm, khu vực Duy Hải với Tam Tiến đường bờ tương đối ổn định nhưng xói lở vẫn chiếm ưu thế dao động khoảng 2,6–5,6 m/năm còn bồi tụ dao động khoảng 1,6–4,1 m/năm, ở khu vực Tam Tiến đến Tam hòa xói–bồi xảy ra xen kẽ với mức độ xói lở khoảng 1,6–7,4 m/năm, bồi tụ khoảng 1,4–5,3 m/năm. Nhìn chung, 4 giai đoạn ở cả 4 khu vực từ năm 2000–2021 đường bờ xói lở khoảng 2,4 m/năm, bồi tụ khoảng 2,3 m/năm và dần đạt trang thái cân bằng. Kết quả nghiên cứu có thể đóng góp những thông tin hữu ích cho các cơ quan chức năng của địa phương để có những giải pháp quy hoạch và quản lý vùng ven bờ. Từ khóa: Rút trích đường bờ; GIS; Xói lở; Bồi tụ; Quảng Nam. 1. Mở đầu Quảng Nam là tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, có 02 thành phố lớn là Hội An và Tam Kỳ thuộc dải ven biển, với đường bờ biển dài 80 km (phần trong lục địa) và nhiều cửa sông là nơi có tiềm năng lớn về phát triển du lịch, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế–xã hội của địa phương và trong khu vực [1]. Trong những năm gần đây, do điều kiện thời tiết cực đoan, nắng hạn kéo dài vào mùa khô, mùa mưa chịu sự tác động của gió mùa Đông Bắc, áp thấp nhiệt đới và thường có gió bão, đã tác động mạnh đến vùng ven biển tỉnh Quảng Nam dẫn đến tình trạng xói lở diễn ra rất nghiêm trọng với cường độ ngày càng mạnh hơn, ảnh hưởng đến đời sống và tài sản của người dân vùng ven biển [1]. Do đó, quan trắc diễn biến sự thay đổi đường bờ khu vực Quảng Nam là cần thiết cho công tác quản lý bền vững đường bờ ở khu vực này. Công nghệ theo dõi biến động đường bờ được áp dụng rộng rãi trên thế giới, hiện nay đã có rất nhiều nghiên cứu sử dụng dữ liệu viễn thám để phân loại nước đất từ ảnh vệ tinh đa thời gian kết hợp với thông tin địa lý (GIS), sau đó chồng xếp để nhận dạng và đánh giá biến động đường bờ. Cụ thể, [2] đã sử dụng ảnh Landsat kết hợp với GIS để nghiên cứu sự thay đổi đường bờ ở cửa sông Göksu tử năm 1984–2011. [3] đã rút trích đường bờ từ ảnh vệ tinh đa thời gian (7 ETM+) kết hợp với GIS để nghiên cứu sự thay đổi đường bờ biển Marina từ Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 737, 15-25; doi:10.36335/VNJHM.2022(737).15-25 http://tapchikttv.vn/ Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 737, 15-25; doi:10.36335/VNJHM.2022(737).15-25 16 năm 2009 đến năm 2019. [4] đã nghiên cứu và trình bày sự thay đổi đường bờ biển Yanbu từ năm 1965–2019 bẳng ảnh vệ tinh Landsat và GIS. Bên cạnh đó, đã có rất nhiều nghiên cứu về biến động đường bờ được thực hiện ở Việt Nam trong những năm gần đây. Cụ thể, [5] đã tính toán tốc độ và xu hướng thay đổi của bờ sông Hồng từ khu vực Sơn Tây đến Gia Lâm (Hà Nội) bằng ảnh viễn thám giai đoạn 2007– 2016 kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS). [6] đã sử dụng các chỉ số nước như NDWI, MNDWI, AWEI từ ảnh viễn thám Landsat 8 để xác định ranh giới nước và đất trên vùng bở biển Tây Việt Nam. [7] đã sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với khảo sát đường bờ bằng DGPS– Promark2 kết quả cho thấy tốc độ xói mòi lớn hơn tốc độ bồi tụ ở khu vực Cửa Đại với nguyên nhân chính là do các công trình xây dựng và tác động của sóng. [8] đã sử dụng viễn thám kết hợp với mô hình Delft3D và Mike 11 để xác định nguyên nhân và chế độ xói lở và bồi tụ ở khu vực Cửa Đại, cho thấy quá trình xói–bồi xảy ra mùa Đông Bắc với nguyên nhân do tác động của sóng mùa gió Đông Bắc với độ cao sóng xấp xĩ 5 m với tần suất hơn 70%. [9] đã sử dụng Kỹ thuật Hệ thống Phân Tích Bờ biển Kỹ thuật số (DSAS) để tính toán thống kê tỉ lệ thay đổi bờ biển Quảng Nam từ 1990–2019, cho thấy bờ biển Quảng Nam xói lở và bồi tụ trong ba thập kỷ qua và xói lở nghiêm trọng nhất ở phía Bắc Cửa Đại, trong khi sự tiến triển đường bờ được ghi nhận ở khu vực phía Nam. [10] đã sử dụng mô hình Telemac kết hợp với modun thủy động lực học và sóng để nghiên cứu khu vực ...