Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá hiện trạng thảm cỏ biển ở vùng đất ngập nước xã Hương Phong, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế

Nghiên cứu này đánh giá hiện trạng các thảm cỏ biển ở vùng đất ngập nước xã Hương Phong nhằm hiểu được đặc điểm phân bố và mật độ thảm cỏ biển sẽ góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên đất ngập nước xã Hương Phong.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá hiện trạng thảm cỏ biển ở vùng đất ngập nước xã Hương Phong, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 65, 2011 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG THẢM CỎ BIỂN Ở VÙNG ĐẤT NGẬP NƯỚC XÃ HƯƠNG PHONG, HUYỆN HƯƠNG TRÀ, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Hoàng Công Tín, Tôn Thất Pháp, Nguyễn Quang Tuấn Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Tống Phước Hoàng Sơn Viện Hải dương học Nha Trang TÓM TẮT Hiện trạng thảm cỏ biển ở vùng đất ngập nước xã Hương Phong gồm có 3 loài thuộc 3 chi, 3 họ, 1 ngành. Cỏ Hẹ (Halodule pinifolia) là loài ưu thế nhất ở khu vực được thể hiện qua các chỉ tiêu như độ bao phủ của cỏ trung bình đạt 35,75%, mật độ thân trung bình 1.906 thân/m2 và sinh khối trung bình đạt 1.361 g tươi/m2. Mật độ cỏ biển có mối tương quan chặt chẽ với sinh khối. Loài Halodule pinifolia phân bố đặc trưng ở độ mặn từ 15 - 19% và Ruppia maritima ở độ mặn từ 10 - 15%. Ngoài ra, dưới sự hỗ trợ của tư liệu ảnh viễn thám và công nghệ GIS bản đồ phân bố thảm cỏ biển ở vùng ĐNN xã Hương Phong lần đầu tiên được xây dựng. Diện tích phân bố cỏ biển ở vùng đất ngập nước xã Hương Phong được ước tính 76,79 ha và tập trung ở 3 khu vực chính: Vân Quốc Đông 27,5 ha, Cồn Sáo có diện tích 17,57 ha và Cồn Tè 31,72 ha. Đây được xem là nguồn thông tin có ý nghĩa thiết thực phục vụ cho quản lý, định hướng sử dụng hợp lý và phát triển bền vững tài nguyên vùng đất ngập nước xã Hương Phong nói riêng và vùng đầm phá ven biển Thừa Thiên Huế nói chung. Từ khóa: Thảm cỏ biển, đất ngập nước, viễn thám và GIS. 1. Đặt vấn đề Đầm phá Tam Giang-Cầu Hai (TG-CH) ở Thừa Thiên Huế có diện tích hơn 21.600 ha, là một trong những vùng đất ngập nước (ĐNN) ven bờ tiêu biểu ở Việt Nam (T.T. Pháp & nnk., 2009). Trong đó, vùng ĐNN thuộc địa bàn xã Hương Phong, huyện Hương Trà có hệ tọa độ địa lý từ 16°3241,04 - 16°356,27 vĩ Bắc và 107°3430,06 107°3745,52 kinh Đông. Đây là khu vực có sự đa dạng sinh cảnh như rừng ngập mặn, thảm cỏ biển, hệ sinh thái nông nghiệp truyền thống của địa phương. Tuy nhiên, những hoạt động canh tác sản xuất nông nghiệp, khai thác và nuôi trồng thuỷ sản (NTTS) của cộng đồng địa phương ở vùng ĐNN thuộc xã Hương Phong đang có những dấu hiệu 231 ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và nguồn lợi đầm phá. Ngoài ra, đây còn là vùng dễ tổn thương do phải đối mặt trực tiếp với những tác động thiên tai hằng năm có xu hướng gia tăng cường độ và sự phức tạp mà do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu gây nên. Xuất phát từ thực tế trên, việc đánh giá hiện trạng các thảm cỏ biển ở vùng ĐNN xã Hương Phong nhằm hiểu được đặc điểm phân bố và mật độ thảm cỏ biển sẽ góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên ĐNN xã Hương Phong. 2. Tư liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Tư liệu nghiên cứu Máy định vị toàn cầu (GPS) Garmin iQueTM 3600, 76CS, máy chụp ảnh dưới nước SeaLife, thước dây địa chính, khung định lượng 0,5 x 0,5 m, máy đo độ muối Atago cầm tay. - Các lớp cơ sở dữ liệu GIS tỉnh Thừa Thiên Huế (TT-H) được sử dụng để làm bản đồ nền trong xây dựng bản đồ phân bố. i). Bản đồ hành chính xã; ii). Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (thành lập từ tư liệu ảnh). Thu thập các ảnh vệ tinh từ nhiều nguồn khác nhau, thời gian chụp vùng ĐNN ven biển thuộc hệ đầm phá TG-CH, TT-H khác nhau, cụ thể: + 2 ảnh LANDSAT TM chụp khu vực TT-H ngày 17 tháng II năm 1989 phủ với độ phân giải 30 m (ảnh đa phổ). + Ảnh ALOS được cung cấp bởi dự án “Sử dụng ảnh ALOS trong quan trắc và giám sát tình Hình 1. Phạm vi phủ ảnh viễn thám ALOS-AVNIR2 (10m) ở trạng sức khỏe rạn san hô vùng ĐNN xã Hương Phong, huyện Hương Trà, tỉnh TT. Huế vùng biển Việt Nam” gồm ảnh AVNIR2 độ phân giải 10 m (chụp ngày 7 tháng 10 năm 2007 và ảnh AVNIR 2 chụp ngày 28 tháng 5 năm 2008) (hình 1). Các phần mềm ENVI 4.4 và MapInfo 8.0 được sử dụng trong phân tích ảnh viễn thám và xây dựng bản đồ số GIS. 232 2.2. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu thực địa truyền thống và ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS đã được kết hợp sử dụng trong nghiên cứu hệ sinh thái ĐNN ven biển như sau: Phương pháp khảo sát thực địa đánh giá hiện trạng thảm cỏ biển theo hệ thống tuyến (transect) và đánh giá độ phủ cỏ biển theo phương pháp ô tiêu chuẩn (ÔTC) của English S. & nnk. (1994), Margarita T. dela C. (2003) và Short F.T. & nnk. (2006). Phân tích mẫu và định loại tên loài theo phương pháp so sánh hình thái dựa trên các tài liệu của P.H. Hộ (2001), N.V. Tiến (2001). Xác định các yếu tố sinh thái như độ mặn (bằng máy Atago cầm tay); độ trong, độ sâu (bằng đĩa Secchi) và nhiệt độ (bằng nhiệt kế). Phương pháp điểm chìa khóa phục vụ giải đoán ảnh viễn thám và xây dựng bản đồ phân bố cỏ biển gồm 39 điểm khảo sát vật liệu nền đáy ở các độ sâu khác nhau (sử dụng trong phân lập ảnh) như nền cát, rong và cỏ biển ở vùng ĐNN xã Hương Phong phục vụ tính chỉ số bất biến theo độ sâu của từng cặp băng (bands) trong gi ...