Luận văn thạc sĩ Địa lý tự nhiên: Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật ngập mặn thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định dưới tác động của đô thị hóa

Với tốc độ đô thị hóa khá nhanh, tiềm năng đất đai của thành phố là có hạn và đứng trước nhiều sức ép: tình hình biến động mục đích sử dụng đất và mở rộng đô thị trên địa bàn thành phố d

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong đề án là trung thực, các kết quả nghiên cứu được thực hiện tại trường Đại học Quy Nhơn dưới sự hướng dẫn của TS Đặng Ngô Bảo Toàn, các tài liệu tham khảo được trích dẫn đầy

đủ

Học viên

Phạm Ngọc Vinh

Hơn hết là lời cảm ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến Thầy TS Đặng Ngô Bảo Toàn – người đã luôn động viên và tận tình người hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tập cũng như thực hiện đề án tốt nghiệp và hoàn thiện bài báo cáo này

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học và Khoa Khoa học Tự nhiên của Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề án đúng thời hạn

Em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của lãnh đạo Văn phòng đăng kí đất đai tỉnh, Sở Xây dựng tỉnh Bình Định đã luôn sẵn sàng, nhiệt tình cung cấp nhiều tài liệu và tạo điều kiện rất nhiều để em có thể hoàn thành đề án tốt nghiệp

Do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn, tư liệu, số liệu và thời gian còn hạn chế nên đề án tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy, cô để đề án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn và có những bước tiến mới

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!

Bình Định, tháng 10 năm 2023

Học viên

Phạm Ngọc Vinh

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐKTN, KT-XH Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Dải phổ của các cảm biến trên Landsat Error! Bookmark not defined

Bảng 1.2 Hệ thống phân loại lớp phủ - sử dụng đất sử dụng với dữ liệu viễn thám

Error! Bookmark not defined

Bảng 3 1 Thông số ảnh viễn thám các năm nghiên cứu 38

Bảng 3 2 Hiện trạng sử dụng đất TP Quy Nhơn năm 2005 Error! Bookmark not

defined

Bảng 3.3 Đánh giá độ chính xác sau phân loại của ảnh viễn thám 45

Bảng 3.4 Mối quan hệ tương quan giữa các biến không gian Error! Bookmark not

defined

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Vai trò, chức năng của RNM đối với nuôi trồng thuỷ sản (Kapetsky, 1986)

11

Hình 1.2 Nguyên lý thu nhận ảnh viễn thám 16

Hình 1.3 Viễn thám chủ động và viễn thám bị động 17

Hình 1 4 Các đặc trưng ảnh Spot 1-5 19

Hình 1 5 Độ phân giải phổ của ảnh nguồn các vệ tinh SPOT từ 1 đến 5 20

Hình 1 6 Các thông số kỹ thuật ảnh SPOT 6 20

Hình 1.7 Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý 22

Hình 1.8 Giao diện minh họa mô hình hồi quy đa biến Logistic.Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Sơ đồ vị trí thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định 24

Hình 3.1 Quy trình đánh giá thay đổi lớp phủ thực vật rừng ngập mặn thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định giai đoạn 2005 – 2022 37

Hình 3.2 Ranh giới hành chính quy nhơn được cắt từ ranh giới Việt Nam 38

Hình 3.3 Ảnh viễn thám năm khu vực Đầm Thị Nại giai đoạn 2005 - 2022 39

Hình 3 4 Sơ đồ đánh giá biến động lớp phủ thực vật RNMError! Bookmark not defined Hình 3.5 Kết quả phân loại RNM các năm 2005, 2010 và 2022 được hiệu chỉnh dựa trên ảnh viễn thám 45

Hình 3 6 Biểu đồ diện tích TVNM khu vực thành phố Quy Nhơn giai đoạn 2005 - 2022 47

Hình 3 7 Kết quả đánh giá tác động của đô thị hóa đến lớp phủ thực vật RNM giai đoạn 2005 - 2010 54

Hình 3 8 Kết quả đánh giá tác động của đô thị hóa đến lớp phủ thực vật RNM giai đoạn 2010 - 2022 55

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3

4 Nội dung nghiên cứu 3

5 Lịch sử nghiên cứu 3

6 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 6

7 Đóng góp của đề tài 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 9

1.1 Một số khái niệm liên quan đến rừng ngập mặn và đô thị hóa 9

1.2 Tổng quan về đô thị hóa 12

1.3 Biến động và sự thay đổi lớp phủ thực vật 14

1.4 Tổng quan về viễn thám và GIS 16

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA VÀ TÌNH HÌNH LỚP PHUT THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN TẠI THÀNH PHỐ QUY NHƠN, TỈNH BÌNH ĐỊNH 24

2.1 Điều kiện tự nhiên và tình hình phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Quy Nhơn 24

2.2 Đặc điểm sinh thái thảm thực vật mặn ven biển TP Quy Nhơn: 32

2.3 Quá trình đô thị hóa của thành phố Quy Nhơn 34

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO THAY ĐỔI LỚP PHỦ THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN TRONG BỐI CẢNH ĐÔ THỊ HÓA TẠI THÀNH PHỐ QUY NHƠN, TỈNH BÌNH ĐỊNH 37

3.1 Ứng dụng GIS, viễn thám đánh giá biến động lớp phủ thực vật rừng ngập mặn thành phố Quy Nhơn giai đoạn 2005 – 2022 37

3.2 Đánh giá biến động lớp phủ thực vật RNM trong bối cảnh đô thị hóa 46

3.3 Đề xuất biện pháp tăng cường quản lý, sử dụng đất rừng ngập mặn trong thời gian tới 57

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

1 Kết luận 59

2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Việt Nam là một trong những nước có tốc độ đô thị hóa nhanh trong khu vực Đông Á Mỗi năm, ước tính các đô thị Việt Nam có thêm từ 1 đến 1,3 triệu dân Đến tháng 9/2022 tỷ lệ đô thị hóa toàn quốc đã đạt khoảng 41,5%, với 888 đô thị Giai đoạn 2011-2020 vừa qua, Việt Nam đã thúc đẩy phát triển kinh tế mạnh mẽ cùng với

đô thị hóa Nói cách khác, tốc độ đô thị hóa nhanh thời gian qua cũng đã tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế và cơ cấu lao động theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa Đô thị hóa đã tạo ra khu vực

đô thị với không gian kinh tế được mở rộng và môi trường đầu tư kinh doanh thuận lợi, hạ tầng phát triển, nguồn lao động dồi dào và thị trường lớn, từ đó tạo điều kiện cho phát triển các ngành công nghiệp và dịch vụ, thu hút FDI và thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, nâng cao năng suất, chất lượng tăng trưởng kinh tế Kết quả của quá trình đô thị hóa dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng của đất nông nghiệp – lâm nghiệp để nhường chỗ cho các loại hình khác như khu dân cư, khu công nghiệp, các công trình xây dựng công cộng [2] Chính vì vậy việc quản lý chặt chẽ luôn là vấn đề trở ngại đòi hỏi có những giải pháp trong quản lý để giữ vững

cơ cấu đất đai hợp lý [4]

Rừng ngập mặn là dạng cấu trúc thực vật đặc trưng của vùng ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, là một trong những hệ sinh thái rừng ngập nước quan trọng [27] Rừng ngập mặn không những có giá trị về cung cấp lâm sản như gỗ, than, củi, tanin, thức ăn, thức uống…mà còn là nơi sinh sống và cư ngụ của nhiều loài hải sản, chim

và nhiều động vật khác [3] Ngoài những giá trị về kinh tế và đa dạng sinh học thì Blasco (1975) [23] cho rằng rừng ngập mặn còn giữ một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển, bờ sông, điều hòa khí hậu, hạn chế xói lở, ổn định đất phù sa mới bồi, hạn chế sự xâm mặn, bảo vệ đê điều, nước biển dâng Với những vai trò to lớn như vậy bảo tồn rừng ngập mặn là một vấn đề quan trọng để duy trì cân bằng hệ sinh thái

và cải thiện chất lượng nước vùng ven biển Vì vậy, sự cần thiết để bảo vệ vành đai rừng ven biển đã và đang là vấn đề quan trọng [33]

Hiện nay, với tình hình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng đã dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng của đất lâm nghiệp để nhường chỗ cho các loại hình khác như khu dân

cư, khu công nghiệp, các công trình xây dựng công cộng [2] Chính vì vậy việc quản

lý chặt chẽ luôn là vấn đề trở ngại đòi hỏi có những giải pháp trong quản lý để giữ vững cơ cấu đất đai hợp lý, đặc biệt là rừng ngập mặn [4] Do đó việc xác định xu hướng biến động, các nguyên nhân và đề xuất các giải pháp sử dụng đất lâm nghiệp hợp lý trong tương lai có vai trò rất quan trọng [15]

Để nghiên cứu đánh giá và dự báo biến động sử dụng đất có nhiều phương pháp khác nhau Các phương pháp truyền thống dựa trên các số liệu thống kê hàng năm, số liệu kiểm kê, số liệu từ các cuộc điều tra…thường tốn nhiều thời gian và kinh phí cũng như không thể hiện được sự thay đổi của các đối tượng mặt đất từ trạng thái này sang trạng thái khác và vị trí không gian của các thay đổi đó Công nghệ viễn thám với những ưu điểm nổi bật như diện tích phủ trùm rộng, thời gian cập nhật ngắn,

tư liệu phong phú…có thể khắc phục được những hạn chế trên Không những thế, tư liệu viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lí rất hữu hiệu trong việc xác định diện tích biến động của các đối tượng lớp phủ, hình thái biến động, mức độ biến động của từng đối tượng [9] Nhiều nghiên cứu về biến động sử dụng đất thông qua ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS và các mô hình học máy đã được thực hiện trên thế giới và Việt Nam cho thấy khả năng áp dụng hiệu quả lý thuyết toán trong điều kiện thực tế [12]

Thành phố Quy Nhơn là đô thị loại I trực thuộc tỉnh Bình Định, diện tích tự nhiên là 28.606 ha trong đó có 86,21 ha diện tích rừng ngập mặn thuộc đầm Thị Nại Với tốc độ đô thị hóa khá nhanh, tiềm năng đất đai của thành phố là có hạn và đứng trước nhiều sức ép: tình hình biến động mục đích sử dụng đất và mở rộng đô thị trên địa bàn thành phố diễn ra nhanh chóng, làm thay đổi mục đích sử dụng của nhiều loại hình sử dụng đất, đặc biệt tại những khu vực có hệ sinh thái đặc biệt như rừng ngập mặn Đầm Thị Nại, tốc độ gia tăng dân số, tốc độ tăng trưởng kinh tế…đã đặt ra vấn

đề khai thác và cần có những biện pháp sử dụng nguồn tài nguyên đất rừng ngập mặn hợp lý [5]

Việc đánh giá và dự báo biến động đất rừng ngập mặn cho thành phố Quy Nhơn là cần thiết nhằm hỗ trợ ra quyết định, công tác định hướng, điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý Hiện tại, thành phố Quy Nhơn nói riêng và tỉnh Bình Định vẫn chưa có nghiên cứu nào liên quan đến việc sử dụng công nghệ viễn thám và mô hình học máy trong đánh giá ảnh hưởng của quá trình đô thị hóa đến rừng

ngập mặn Xuất phát từ những lý do trên, nghiên cứu “Nghiên cứu biến động lớp

phủ thực vật ngập mặn thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định dưới tác động của

đô thị hoá” được lựa chọn và triển khai

2 Mục tiêu của đề tài

- Tổng quan được cơ sở lý luận về đô thị hóa, GIS, viễn thám và mô hình học máy trong dự báo thay đổi sử dụng đất rừng ngập mặn

- Phân tích thực trạng rừng ngập mặn giai đoạn 2005 – 2022 bằng tư liệu ảnh viễn thám

- Xây dựng được bản đồ biến động lớp phủ thực vật ngập mặn với tác động của đô thị hóa ở thành phố Quy Nhơn

- Đề xuất giải pháp sử dụng rừng ngập mặn hợp lý bền vững và hiệu quả hơn

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Lớp phủ thực vật rừng ngập mặn trên địa bàn thành phố Quy Nhơn (không bao gồm thảm cỏ biển)

- Tình hình đô thị hóa trên địa bàn Thành phố Quy Nhơn, đặc biệt là biến động hiện trạng sử dụng đất

3.2 Phạm vi nghiên cứu

3.2.1 Phạm vi về không gian

Thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định

3.2.2 Phạm vi về thời gian

Thời gian thu thập số liệu: Từ năm 2005 đến năm 2022

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 09 năm 2022 đến tháng 06 năm 2023

4 Nội dung nghiên cứu

- Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội tác động đến sự thay đổi lớp phủ thực vật rừng ngập mặn

- Quá trình đô thị hóa thành phố Quy Nhơn

- Hiện trạng đất rừng ngập mặn tại thành phố Quy Nhơn giai đoạn 2005 - 2022

- Ứng dụng GIS, viễn thám đánh giá biến động lớp phủ thực vật rừng ngập mặn thành phố Quy Nhơn giai đoạn 2005 - 2022

- Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn

2005 - 2022 dưới tác động đô thị hóa

- Đánh giá tương quan giữa biến động lớp phủ thực vật ngập mặn và thực trạng

đô thị hóa

- Đề xuất biện pháp tăng cường quản lý, sử dụng và bảo vệ lớp phủ thực vật ngập mặn trước tác động của đô thị hóa trong thời gian đến

5 Lịch sử nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu trên thế giới

Việc sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao để đánh giá biến động rừng đã có rất nhiều nghiên cứu được thực hiện trên Thế Giới Trong đó Rasolofoharinoro và cộng sự là người đầu tiên thành lập bản đồ đánh giá hệ sinh thái ngập mặn ở Vịnh Mahajamba, Madagascar dựa trên ảnh vệ tinh SPOT [37] Một nghiên cứu khác của Gang và Agatsiva đã sử dụng dữ liệu SPOT XS để lập bản đồ mức độ và trạng thái rừng ngập mặn ở Mida Creek, Kenya [28], trong khi Conchedda và cộng sự đã lập

được bản đồ hiện trạng sử dụng đất trong hệ sinh thái ngập mặn nằm ở Casamance, Senegal sử dụng ảnh vệ tinh SPOT XS từ năm 1986 và 2006 [24] Trong nghiên cứu của Blasco và cộng sự đã thành lập bản đồ rừng ngập mặn trên quy mô khu vực sử dụng ảnh SPOT đa phổ [23] Họ đã phân tích các hệ sinh thái dọc theo ba con sông lớn tại vịnh nhiệt đới Bengal – sông Hằng, Irrawaddy và sông Mekong, và bao gồm các tiêu chí như: thực vật khí hậu học, các đặc điểm tự nhiên, và mật độ của rừng ngập mặn Các dữ liệu chính được sử dụng gồm ảnh hàng không hoặc các loại ảnh vệ tinh có độ phân giải không gian rất cao như QuickBird, Ikonos, GeoEye, SPOT 5 với

độ phân giải 2,5m [31], hoặc dữ liệu đa phổ [32]

Việc tích hợp dữ liệu radar và ảnh viễn thám quang học để nghiên cứu rừng ngập mặn đã được tiến hành và thu được kết quả đáng ghi nhận Kết hợp thu thập thông tin về cấu trúc và thành phần của đối tượng nghiên cứu thông qua các giá trị tán xạ ngược trên ảnh Radar và thông qua giá trị phổ từ ảnh quang học đem lại kết quả đang tin cậy hơn [35] Trong nghiên cứu của Aschbacher và cộng sự [21] đã sử dụng dữ liệu ERS-1 SAR bổ sung cho việc phân loại trước đây được thực hiện cho

dữ liệu SPOT Việc này tăng khả năng phân loại của các tập dữ liệu kết hợp tạo điều kiện phân loại các giai đoạn tuổi khác nhau trong họ Đước đồng nhất Ngoài ra, Giri

và Delsol đã phát triển số lượng các lớp riêng lẻ cho thực vật ngập mặn sử dụng ảnh

XS và JERS SPOT – 1 [29] Các nghiên cứu khác như Lựa chọn loài [25] [26] [33]; Đánh giá sinh khối [36]; Phát hiện biến động [31] [38]; Đánh giá vai trò rừng ngập mặn trong bảo vệ bờ biển [39] đều có vai trò quan trọng của công nghệ viễn thám

5.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về biến động rừng ngập mặn bằng tư liệu viễn thám và GIS đã được tiến hành ở nhiều địa phương

Ngay từ năm 1981, Việt Nam đã sử dụng ảnh vệ tinh (in trên giấy) phục vụ đợt điều tra rừng toàn quốc lần thứ nhất 1981 – 1983 Đến năm 1990, việc sử dụng ảnh

vệ tinh đã được các nhà khoa học ở Viện Điều tra quy hoạch rừng – bộ NNPTNT tiến hành nghiên cứu và áp dụng trên quy mô toàn quốc Các chu kỳ được tiến hành 5 năm

1 lần Những chu kỳ đầu tiên sử dụng ảnh Landsat, chu kỳ gần đây nhất (chu kỳ IV)

sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 Giai đoạn điều tra rừng này (Chương trình điều tra, đánh giá và theo dõi DBTNR chu kỳ IV) đã sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2,5

m để khoanh vẽ hiện trạng rừng với các mức độ chi tiết khá cao Các nghiên cứu gần đây đa số đều sử dụng ảnh viễn thám độ phân giải cao thành lập bản đồ hiện trạng và biến động RNM như Thu và Populus đã đánh giá tình trạng sự thay đổi RNM ở tỉnh Trà Vinh và Đồng Bằng Sông Cửu Long, Việt Nam từ năm 1965 đến năm 2001 Trong một nghiên cứu khác Tong và cộng sự đã đánh giá tác động của nuôi tôm, nuôi

trông thủy sản trên các HST RNM ở đồng bằng sông Cửu Long bằng cách sử dụng những ảnh SPOT từ năm 1995 và 2001 Bên cạnh đó các chương trình các dự án có

sự hợp tác quốc tế liên quan quan đến RNM đã và đang được thực hiện bởi các cơ quan nghiên cứu như: Viện điều tra quy hoạch rừng, phân viện Khoa học Lâm nghiệp Nam bộ, Trung tâm nghiên cứu Hệ sinh thái Rừng ngập mặn,…cũng ứng dụng công nghệ viễn thám

Theo Dương Thị Lợi và cộng sự (2023) “Nghiên cứu biến động rừng ngập mặn

ven biển Thái Bình bằng công nghệ viễn thám và GIS”, mục đích của nghiên cứu này

là giám sát biến động rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình giai đoạn 2000 – 2020

Dữ liệu ảnh Landsat các năm 2000, 2010 và 2020 được xử lý và giải đoán bằng phần mềm Envi để thấy được hiện trạng rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu Chức năng phân tích không gian trong GIS được sử dụng để xây dựng ma trận và bản đồ biến động rừng ngập mặn trong giai đoạn trên Kết quả cho thấy diện tích rừng ngập mặn

có sự biến động mạnh tại hai huyện Thái Thụy và Tiền Hải, trong đó rừng ngập mặn

có xu hướng giảm trong giai đoạn 2000-2010 và được phục hồi trở lại trong giai đoạn 2010-2020 Kết quả nghiên cứu cung cấp một tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ

cho công tác quản lý và bảo vệ rừng ngập mặn tại tỉnh Thái Bình [6]

Phạm Văn Mạnh và nhóm cộng sự đã công trình nghiên cứu với đề tài “Nghiên

cứu định lượng giá trị dịch vụ hệ sinh thái trong bối cảnh đô thị hóa tại khu vực thành phố Huế giai đoạn 1995-2018 trên cơ sở dữ liệu viễn thám và GIS”, nghiên cứu đã

chứng sự kết hợp giữa các kĩ thuật viễn thám và các chỉ số phụ trợ đã đưa lại một đánh giá định lượng hóa các tác động của quá trình đô thị hóa ở Quần thể di tích Cố

đô Huế, một di sản thế giới được UNESCO công nhận năm 1993 Cách tiếp cận này bao gồm phân loại ảnh viễn thám, phân tích các đặc điểm đô thị hóa thông qua biển động LCLU, các chỉ số đô thị hóa, và lượng hóa các tác động môi trường thông qua các giá trị ES Các kết quả phân loại dựa trên đối tượng cho thấy thuật toán SVM có

độ chính xác tổng quát tối ưu nhất Phương pháp tích hợp này có thể là một công cụ hiệu quả để lập kế hoạch cho sự phát triển bền vững trong xu hướng đô thị hóa không ngừng ở Việt Nam

Trong nghiên cứu “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động rừng ngập mặn khu vực mũi Cà Mau giai đoạn 2002-2016”, tác giả Nguyễn Văn Sáng cho thấy việc ứng dụng phần mềm viễn thám ENVI và hệ thống thông tin địa lý ArcGIS đã đưa ra được kết quả nghiên cứu đánh giá biến động diện tích RNM khu vực VQG Đất Mũi Cà Mau Kết quả nghiên cứu tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng hiệu quả tư liệu RS kết hợp với hệ thông tin địa lý trong phương pháp xử lý số

đem lại tiện lợi trong quản lý, khai thác thông tin, lưu trữ kết quả, phục vụ công tác xây dựng bản đồ biến động diện tích RNM

Tác giả Phạm Duy Huy Bình đã nghiên cứu luận văn thạc sĩ khoa học với đề

tài “Ứng dụng phương pháp hồi quy đa biến Logistic xây dựng mô hình nhận thức về

diễn biến hình thái khu vực cửa sông Đà Diễn, tỉnh Phú Yên” Luận văn sử dụng số

liệu lưu lượng trung bình ngày đo đạc tại trạm Củng Sơn, số liệu khí tượng, thủy hải văn toàn cầu làm biến độc lập và số liệu từ ảnh viễn thám Landsat làm biến phụ thuộc

Từ đó, áp dụng mô hình phân tích hồi quy đa biến từng bước logistic để xác định những biến độc lập nào là những biến gây tác động chính trong ba giai đoạn đặc trưng khác nhau về khí hậu, xây dựng mối quan hệ và phương trình tương quan với biến tỷ

lệ đóng mở cửa sông [5]

Lê Thị Thu Hà (2016) trong nghiên cứu luận án tiến sĩ kỹ thuật, với đề tài:

“Nghiên cứu biến động sử dụng đất trong mối quan hệ với một số yếu tố nhân khẩu học thuộc khu vực huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định” Luận án đã ứng dụng mô hình hóa và dự báo biến động sử dụng đất dựa trên việc tích hợp mô hình Logistic, chuỗi Markov với Cellular Automata trên GIS đã tận dụng được ưu điểm và khắc phục hạn chế của từng mô hình riêng lẻ Mô hình hóa và tính toán định lượng đã cho chúng ta thấy một diễn biến về biến động sử dụng đất trong không gian bị tác động bởi yếu tố gia tăng nhân khẩu học theo thời gian [2]

Nghiên cứu đã ứng dụng công cụ GIS, viễn thám và mô hình hồi quy Logistic

để nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật rừng ngập mặn giai đoạn 2005 - 2022 và

dự báo xu hướng biến động sử dụng lớp phủ thực vật rừng ngập mặn trên địa bàn thành phố Quy Nhơn trong tương lai Kết quả nghiên cứu này cung cấp bức tranh tổng quan về biến động đất đai cũng như làm rõ các nguyên nhân gây biến động lớp phủ thực vật rừng ngập mặn làm căn cứ cho việc đề xuất những giải pháp và định hướng lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất rừng ngập mặn thành phố Quy Nhơn

6 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu

6.1 Quan điểm nghiên cứu

6.1.1 Quan điểm lịch sử

Đối với RNM, hướng sử dụng và khai thác tiềm năng RNM được quy định bởi một quá trình sản xuất lâu dài của con người Sự thay đổi hướng sử dụng phụ thuộc vào sự phát triển của nhận thức, sự thay đổi thể chế chính trị, thay đổi quan hệ và phương thức sản xuất

Sự hình thành và sử dụng RNM là kết quả tác động tương hỗ giữa các hợp phần tự nhiên và con người theo thời gian và không gian Việc nghiên cứu lịch sử phát triển sử dụng đất đai khu vực nghiên cứu tạo cơ sở vững chắc cho mục tiêu cuối

cùng của quá trình nghiên cứu đánh giá thực trạng, biến động sử dụng đất phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ

6.1.2 Quan điểm hệ thống

Khi tiến hành nghiên cứu đánh giá thực trạng và biến động lớp phủ thực vật RNM làm cơ sở cho đề xuất định hướng quy hoạch đất RNM cần đặt lãnh thổ nghiên cứu trong một hệ thống thống nhất và hoàn chỉnh cả về tự nhiên và xã hội Các dạng tài nguyên thiên nhiên có trong khu vực đều có sự tương tác lẫn nhau để tạo thành một hệ thống đầy đủ về cấu trúc và chức năng Giữa các thành phần và bộ phận cấu tạo nên hệ thống đều có những mối tương tác qua lại qua các dòng vật chất, năng lượng và thông tin Khi một thành phần hay bộ phận nào đó bị tác động thì kéo theo

sự thay đổi dây chuyền của các thành phần khác

6.1.3 Quan điểm tổng hợp

Theo quan điểm tổng hợp, phải nghiên cứu RNM trong mối liên hệ chặt chẽ với các yếu tố khác trong lãnh thổ, đó là các yếu tố địa chất, địa hình, khí hậu, thuỷ văn, sinh vật và các tác động của con người

6.1.4 Quan điểm phát triển bền vững

Quan điểm này được xây dựng trên cơ sở 3 khía cạnh: Kinh tế, xã hội và môi trường Tiếp cận quan điểm này, có thể nhận thấy các yếu tố về kinh tế, xã hội, môi trường có liên quan chặt chẽ đến biến động sử dụng đất, đồng thời dự báo sử dụng đất có mối quan hệ mật thiết với phát triển bền vững Kinh tế, xã hội và môi trường phát triển bền vững mới đảm bảo cho dự báo sử dụng đất RNM chính xác và bền vững Do đó, khi nghiên cứu tác động của đô thị hóa đến RNM của thành phố Quy

Nhơn, tỉnh Bình Định phải đặt nó trong mối quan hệ với ba yếu tố trên

6.2 Phương pháp nghiên cứu

6.2.1 Phương pháp thu thập và xử lý tài liệu, số liệu và bản đồ

Thu thập số liệu, tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và các số liệu

về hiện trạng và quy hoạch sử dụng đất từ các cơ quan chức năng (Sở Tài nguyên

và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường…) [5]

Dữ liệu đầu vào được thu thập bao gồm: Dữ liệu ảnh viễn thám Spot, dữ liệu hành chính GIS, dữ liệu từ điều tra thực địa, thực hiện việc lấy mẫu và khảo sát thực địa

6.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa

Khảo sát thực địa để lấy các điểm GPS, đồng thời thấy được hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn thành phố, vị trí phân bố RNM để phục vụ cho việc phân loại lớp phủ thực vật RNM trên ảnh viễn thám Sau khi đã phân loại các loại đất chính trên ảnh viễn thám, cần phải tiến hành đối chiếu với thực địa để kiểm chứng lại mức

độ chính xác của việc phân loại, từ đó có những hiệu chỉnh cho phù hợp với hiện

trạng sử dụng đất ngoài thực tế

6.2.3 Phương pháp biểu đồ, bản đồ

Dựa trên các tư liệu ảnh viễn thám thu thập được, sử dụng các công cụ và các phần mềm để biên tập biểu đồ, bản đồ phục vụ cho mục tiêu của đề tài Phương pháp này thể hiện các yếu tố nội dung nghiên một cách trực quan hơn, tổng quan hơn Nói cách khác, phương pháp này nhằm cụ thể hóa nội dung nghiên cứu bằng các biểu đồ, bản đồ thích hợp

6.2.4 Phương pháp viễn thám

Sử dụng phần mềm viễn thám để tiền xử lý ảnh, xử lý ảnh và phân loại lớp phủ từ đó cho ra sơ bộ lớp phủ RNM Sau khi tiến hành xử lý sai số, đối chiếu thực địa, dùng phần mềm ArcGIS để biên tập bản đồ lớp phủ RNM theo từng giai đoạn Sau đó, tiến hành chồng xếp các bản đồ năm 2005, 2010 và 2022 để có được bản đồ biến động lớp phủ của khu vực nghiên cứu giai đoạn từ 2005 đến 2022 Và cuối cùng chồng xếp bản đồ biến động theo các giai đoạn với bản đồ hiện trạng sử dụng đất khu vực đầm Thị Nại – TP Quy Nhơn để đánh giá tác động của đô thị hóa tới lớp phủ thực vật RNM

6.2.5 Phương pháp ứng dụng GIS

Là phương pháp kết nối các dữ liệu với các kết quả xử lý của những phương pháp khác Có thể nói đây là phương pháp chủ đạo của toàn đề tài Phương pháp cho phép, xác định mọi loại hình thay đổi lớp phủ thực vật RNM một cách chính xác về

cả chất lượng và số lượng, theo dõi sự biến động theo thời gian thực và cả không gian thực, cho kết quả đánh giá và dự báo có chất lượng cao, dễ thấy [7] Điều mà phân tích thống kê không thể đáp ứng được

7 Đóng góp của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã tạo ra mô hình trực quan cho nghiên cứu tác động đô thị hóa dẫn đến thay đổi lớp phủ thực vật rừng ngập mặn, có thể cung cấp cơ

sở khoa học giúp các nhà quản lí đưa ra các biện pháp phục vụ công tác quy hoạch,

hỗ trợ ra quyết định và sử dụng đất rừng ngập mặn bền vững của địa phương trong tương lai

Là tài liệu tham khảo cho nghiên cứu và học tập của sinh viên ngành quản lí đất đai và các ngành học liên quan đến ứng dụng của GIS, viễn thám và mô hình toán trong dự báo thay đổi lớp phủ thực vật rừng ngập mặn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm liên quan đến rừng ngập mặn và đô thị hóa

RNM là một trong những loại rừng quý hiếm trên thế giới Dọc theo bờ biển nhiệt đới, cận nhiệt đới, thường thấy hệ sinh thái RNM Căn cứ vào mực thuỷ triều thấp và cao, RNM là hệ sinh thái đất ngập nước, bao gồm cây ngập mặn và động vật

mà chúng có thể sống khi khu vực đó bị chìm dưới nước biển RNM gồm có 2 loại chính sau (theo Dr Peter J Bryant)

- RNM ven biển - tìm thấy ở nơi giữa đại dương và đất liền trong điều kiện nước mặn

- RNM ven sông - thấy ở dọc bờ sông trong điều kiện nước ngọt

Các cây ngập mặn (CNM) sống ở vùng chuyển tiếp giữa môi trường biển và đất liền.Tác động của các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tồn tại và phân bố của chúng Tuy nhiên cho đến nay chưa có ý kiến thống nhất về vai trò, mức độ tác động của từng nhân tố Một khó khăn thường gặp là các loài CNM có biên độ thích nghi rất rộng với khí hậu, đất, nước, độ mặn Do đó khi dựa vào một khu phân bố cụ thể nào đó để nhận định về tác động của môi trường, có thể không áp dụng được vào vùng khác hoặc không thể suy ra tính chất chung cho thảm thực vật này [3]

1.1.2 Vai trò của TTV ngập mặn, RNM

a Vai trò và tiềm năng của rừng ngập mặn trong nền kinh tế và tự nhiên: Khi đề cập đến lợi ích của rừng, thường người ta chỉ tính đến những sản phẩm trực tiếp như gỗ và các loại lâm sản khác mà ít chú ý đến các tác dụng gián tiếp như điều hoà khí hậu, chống xói mòn, hạn chế lũ lụt…Đối với RNM vùng cửa sông, nơi

bị tác động của sóng, gió, những tác dụng gián tiếp này có ý nghĩa phòng hộ rất quan trọng

b Vai trò của RNM đối với tài nguyên thiên nhiên:

Bản thân cây ngập mặn đã là một dạng tài nguyên thiên nhiên có khả năng tái tạo, song bên cạnh nó là sự quần tụ của bao loài sinh vật khác RNM không chỉ là nơi

cư trú mà còn là nơi cung cấp nguồn dinh dưỡng, hỗ trợ cho sự tồn tại và phát triển

phong phú của các quần thể sinh vật cửa sông ven biển, nơi duy trì đa dạng sinh học cho biển

c Bảo tồn đa dạng sinh học cho đới biển ven bờ:

Hệ sinh thái RNM chứa đựng mức đa dạng sinh học rất cao, chẳng kém gì mức

đa dạng của hệ sinh thái san hô trong đới biển ven bờ Dễ dàng nhận biết rằng, nơi ở trong RNM phân hóa rất mạnh: trên không, mặt đất, trong nước với các dạng đáy cứng, đáy mềm, hang trong đất, những không gian chật hẹp trong bụi cây, bộ rễ; điều kiện sống, nhất là độ muối lại biến động thường xuyên, phù hợp với hoạt động có tính nhịp điệu của dòng nước ngọt và thuỷ triều

Sinh vật sống trong RNM không những có số lượng loài đông mà trong nội bộ mỗi loài còn có những biến dị phong phú dễ thích nghi với những nơi ở khác nhau, nguồn sống khác nhau và điều kiện sống biến đổi muôn màu Bởi vậy RNM là nơi lưu giữ nguồn gen giàu có và có giá trị không chỉ cho các hệ sinh thái trên cạn mà cho cả vùng biển ven bờ

RNM là một trong những hệ sinh thái quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học cho đới ven bờ, đồng thời duy trì nguồn lợi sinh vật tiềm tàng cho sự phát triển (trước hết với nghề cá) lâu bền

d Duy trì nguồn lợi thuỷ sản tiềm tàng cho sự phát triển một nghề cá bền vững của đới ven bờ:

Tôm he, tôm sú, tôm he mùa, tôm rảo, tôm bộp, tôm sắt…Chúng là cư dân trong vùng nhiệt đới ở cửa sông, đời sống của chúng rất gắn bó với môi trường RNM Như cách nói của người dân “Con tôm ôm cây đước” [3] Tôm là loài ăn tạp, trong thành phần thức ăn, các mảnh vụn hữu cơ của cây ngập mặn chiếm một lượng đáng

kể

RNM không tồn tại độc lập mà liện hệ mật thiết với các hệ sinh thái liên đới trong lục địa và biển Không những thế nó còn duy trì một nguồn lợi sinh vật tiềm tàng cho biển, nhất là ở vùng thềm lục địa

Những nghiên cứu của Haines (1983) trong vùng ngập mặn cửa sông ở Purari

và Kikori đã đi đến kết luận rằng, RNM với ngư giới riêng của mình tham gia vào việc thành tạo một nơi sống đặc trưng (Critical habitat), có tính bản lề cho các loài cá biển và các loài cá nước ngọt

Xa hơn ông còn cho rằng, trong vùng cửa sông và trong nước ngọt ở Purari và sông Fly còn tồn tại những cặp “cùng giống” (Congeneric) của một loài mà chúng có thể thay thế cho nhau Nhìn chung, vai trò, chức năng của RNM đối với nuôi trồng thuỷ sản có thể được tóm tắt theo sơ đồ sau (hình 1.1):

Hình 1 1 Vai trò, chức năng của RNM đối với nuôi trồng thuỷ sản (Kapetsky,

1986)

e Ảnh hưởng của RNM đến diện tích đất bồi và hạn chế xói lở:

Nhìn chung, sự phát triển của RNM và mở rộng diện tích đất bồi là 2 quá trình luôn luôn đi kèm nhau Các dải RNM đều có thể thấy trên đất bùn mềm, đất sét pha cát, cát, và ngay cả trên các vỉa san hô (Snedaker, 1978, 1982) Ở những vùng đất mới bồi có độ mặn cao chúng ta dễ dàng nhìn thấy các thực vật tiên phong thuộc chi Mắm, Bần Ổi Tại những vùng cửa sông có độ mặn thấp hơn thường là Bần Chua Rễ cây RNM, đặc biệt là những quần thể thực vật tiên phong mọc dày đặc có tác dụng

Củng cố các bờ lân cận

Động vật bám: hà

Thể nền cho các tài nguyên cận: ốc sò

Nguyên liệu làm các dụng cụ đánh bbbbbbbbb ba cá Nguyên liệu làm nhà cho dân ven biển

Nơi bảo vệ các làng

cá

Nơi bảo vệ cho nghề nuôi hải sản: đầm, bè, lồng Nơi che chắn quanh năm cho nghề cá

Sản lượng hải sản cao và những cơ hội tốt để phát triển nghề nuôi hải sản

Ấu trùng và hậu trùng để nuôi hải sản

Hệ sinh

thái

RNM

làm cho trầm tích bồi tụ nhanh hơn Chúng vừa ngăn chặn có hiệu quả hoạt động công phá bờ biển của sóng, đồng thời là vật cản làm cho trầm tích lắng đọng Mặt khác RNM có tác động hạn chế xói lở và các quá trình xâm thực bờ biển (Phan Nguyên Hồng, 2003)

1.2 Tổng quan về đô thị hóa

Đô thị tính bằng tỷ lệ phần tăng giữa diện tích trên tổng diện tích của một khu vực gọi là tốc độ đô thị hóa

Đô thị hóa tính bằng tỷ lệ phần trăm giữa số dân trên tổng số dân của một khu vực gọi là mức độ đô thị hóa

Bên cạnh đó, đô thị hóa còn được hiểu là quá trình phát triển rộng và lối sống thành thị thể hiện qua các mặt: chất lượng cuộc sống, dân số, mật độ dân số… Quá trình đô thị hóa chính là cơ hội để Nhà nước tổ chức, quy hoạch lại cách thức hoạt động của đô thị, dân cư Theo đó, các khu vực có tiềm năng phát triển kinh tế, văn hóa - xã hội sẽ được quy hoạch theo hệ thống hiện đại Các khu vực chưa có điều kiện kinh tế xã hội hoặc mật độ dân số thấp sẽ được điều chỉnh các ngành nghề, quy hoạch phù hợp để tăng cơ hội phát triển trong tương lai

Tóm lại, đô thị hóa là quá trình biến đổi và phân bố các lực lượng sản xuất trong nền kinh tế quốc dân, bố trí dân cư, hình thành, phát triển các hình thức và điều kiện sống theo kiểu đô thị đồng thời phát triển đô thị hiện có theo chiều sâu trên cơ

sở hiện đại hóa cơ sở vật chất kỹ thuật và tăng quy mô dân số

1.2.2 Đặc điểm đô thị hóa

- Đô thị hóa mang tính xã hội và lịch sử và là sự phát triển về quy mô, số lượng, nâng cao vai trò của đô thị trong khu vực và hình thành các chùm đô thị

- Đô thị hóa gắn liền với sự biến đổi sâu sắc về kinh tế - xã hội của đô thị và nông thôn trên cơ sở phát triển công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng dịch vụ,…do vậy, đô thị hóa không thể tách rời với chế độ kinh tế - xã hội

- Đô thị hóa nông thôn: là xu thế bền vững có tính quy luật, là quá trình phát triển nông thôn và phổ biến lối sống thành phố cho nông thôn Thực chất đấy là tăng trưởng đô thị theo xu hướng bền vững

- Đô thị hóa ngoại vi: là quá trình phát triển mạnh vùng ngoại vi của thành phố

do kết quả phát triển công nghiệp và cơ sở hạ tầng… tạo ra các cụm đô thị…góp phần đẩy nhanh đô thị hóa nông thôn

- Đô thị hó giả tạo: là sự phát triển thành phố do tăng quá mức dân cư đô thị

và do dân cư từ các vùng khác đến, đặc biệt là từ nông thôn dẫn đến tình trạng thất nghiệp, thiếu nhà ở, ô nhiễm môi trường, giảm chất lượng cuộc sống

1.2.3 Phân loại quá trình đô thị hóa

Quá trình đô thị hóa diễn ra trên thế giới có thể phân chia thành 2 loại:

- Quá trình đô thị hóa ở các nước đã phát triển: đặc trưng cho sự phát triển này là nhân tố chiều sâu và sự tận dụng tối đa những lợi ích, hạn chế những ảnh hưởng xấu của quá trình đô thị hóa Đô thị hóa diễn ra do nhu cầu công nghiệp phát triển, mang tính tự nhiên

- Quá trình đô thị hóa ở các nước đang phát triển: có đặc trưng là ĐTH không

đi đôi với CNH (trừ một số nước công nghiệp mới – NIC) Sự bùng nổ dân số đô thị quá tải không mang tính tự nhiên mà do sức hấp dẫn từ sự cách biệt sâu sắc về chất lượng cuộc sống giữa đô thị và nông thôn

Quá trình đô thị hóa diễn ra theo 2 xu hướng:

- Đô thị hóa tập trung (đô thị hóa “hướng tâm”): đó chính là sự tích tụ các nguồn lực tư bản và chất xám hình thành nên các trung tâm đô thị công nghiệp tập trung cao độ, những thành phố toàn cầu như Tokyo, Seoul,… Điều này sẽ dẫn đến xu hướng “CNH co cụm”, khi đó, chỉ những khu vực đô thị trung tâm là nơi thu hút vốn đầu tư, tập trung các hoạt động công nghiệp, trong khi các lĩnh vực vẫn chỉ là nông thôn và sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm vai trò chủ đạo tạo ra sự đối lập giữa đô thị

và nông thôn, đồng thời gây ra mất cân bằng sinh thái

- Đô thị hóa phân tán (đô thị hóa “ly tâm”): là xu hướng dịch chuyển đầu tư

và hoạt động sản xuất công nghiệp từ các lĩnh vực trung tâm ra các vùng ngoại vi, tạo nên hiệu ứng lan toả, thúc đẩy sự ra đời và hình thành các trung tâm vệ tinh công nghiệp

Điều này dẫn đến tiến trình “công nghiệp hóa lan toả”, các hoạt động công nghiệp ở đô thị trung tâm có xu hướng dịch chuyển ra ngoại vi để chuyển sang các hoạt động công nghiệp mức cao hơn, hay chuyên môn hoá các lĩnh vực kinh doanh, thương mại, dịch vụ Xu hướng này sẽ đảm bảo cân bằng sinh thái, tạo điều kiện việc làm, sinh hoạt và nghỉ ngơi tốt cho dân đô thị và nông thôn

1.3 Biến động và sự thay đổi lớp phủ thực vật

1.3.1 Biến động lớp phủ

1.3.1.1 Khái niệm về biến động

Biến động là một tình trạng luôn xảy ra trên thực tế của rất nhiều vấn đề của

kinh tế, xã hội và đặc biệt là của tự nhiên, môi trường, sinh thái…và nghiên cứu biến động luôn là hướng được quan tâm đặc biệt trong các lĩnh vực đó, cả về bản chất và phương pháp nghiên cứu biến động Trong nghiên cứu biến động nói chung và biến động lớp phủ thực vật nói riêng (có tọa độ không gian), có các hình thức biến động sau: biến động về chất mà không biến động về lượng, biến động về lượng mà không biến động về chất và biến động cả về chất và về lượng - đây là hình thức phổ biến

nhất trong thực tế [13]

1.3.1.2 Khái niệm về lớp phủ

Trong lĩnh vực viễn thám, lớp phủ là tất cả những gì quan sát được bằng mắt thông qua ảnh máy bay hoặc ảnh vệ tinh, nghĩa là hiện trạng trên mặt đất vào lúc chụp ảnh và khả năng cung cấp thông tin của ảnh viễn thám

Khác với lớp phủ mặt đất, sử dụng đất không phải lúc nào cũng có thể quan sát được một cách trực tiếp Tuy nhiên thông qua dấu hiệu lớp phủ, có thể suy giải về chức năng sử dụng (sử dụng đất) Việc quan sát có thể cho ta đầy đủ thông tin hoặc yêu cầu phải bổ sung thêm Vì vậy, sử dụng đất thể hiện không gian chức năng tương

ứng với các mục đích kinh tế - xã hội [13]

1.3.1.3 Phân loại lớp phủ mặt đất

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đã sử dụng hệ thống phân loại phân cấp,

có tham khảo theo hệ thống phân loại của Mỹ [13], được tổng hợp có chọn lọc phù

hợp với điều kiện thực tiễn ở Việt Nam của Nguyễn Ngọc Thạch (2005)

Bảng 1.1 Hệ thống phân loại lớp phủ - sử dụng đất sử dụng với dữ liệu viễn

1.5 Công trình công cộng 1.6 Công trình phúc lợi 1.7 Khu giải trí – thể thao 1.8 Khu hỗn tạp

1.9 Đất trống và các loại đất khác

2 Đất nông nghiệp

2.1 Mùa màng và đồng cỏ 2.2 Cây ăn quả

2.3 Chuồng trại và gia súc 2.4 Sử dụng nông nghiệp khác

3 Đất bỏ hoang

3.1 Đồng cỏ 3.2 Đất cây bụi 3.3 Đất trống hỗn tạp

4 Đất rừng

4.1 Rừng thường xanh 4.2 Rừng rụng lá 4.3 Rừng hỗn tạp 4.4 Rừng phục hồi 4.5 Rừng lá kim 4.6 Rừng tre nứa 4.7 Rừng trồng

5 Nước

5.1 Suối và kênh 5.2 Hồ và hố nước 5.3 Bồn thu nước 5.4 Vịnh và cửa sông

6 Đất ướt

6.1 Đất ướt có thực vật tạo rừng 6.2 Đất ướt có thực vật không tạo rừng 6.3 Đất ướt không có thực vật

7 Đất hoang

7.1 Hồ bị khô 7.2 Bãi biển 7.3 Bãi biển cát, cuội, sỏi 7.4 Đá lộ

Nguồn: [27]

1.3.2 Xem xét nguyên nhân chính gây ra biến động lớp phủ thực vật

Biến động lớp phủ thực vật xảy ra chủ yếu những nguyên nhân sau:

- Biến động do con người: Con người có tác động mạnh mẽ làm thay đổi lớp phủ Dân số tăng hoặc giảm đều có ảnh hưởng làm biến động lớp phủ Khi dân số tăng nhanh, con người ta ngày càng nhiều không gian để sinh sống Theo niên giám thống kê 2016 của Cục thống kê tỉnh Bình Định, từ năm 2010 đến năm 2016 dân số trung bình ở thành phố Quy Nhơn, tăng 5,7 nghìn người, đây cũng là đơn vị hành chính có tỷ lệ gia tăng dân số cao nhất của tỉnh Bình Định, với mật độ dân số năm

2016 là 1004,5 người/km2 [19] Chính vì dân số tăng làm người ta cần thêm chỗ ở, cần thêm thức ăn và nương rẫy để kiếm sống Do đó, diện tích đất phi nông nghiệp, nông nghiệp tăng nhanh, ngược lại diện tích đất trống, đất rừng giảm đáng kể

Sự phát triển kinh tế dẫn đến các đô thị phát triển mạnh mẽ, đất đai bị thay đổi giá trị, chuyển đổi mục đích sử dụng đất ngày càng nhiều Công nghệ khoa học phát triển, người nông dân ngày càng được tiếp xúc nhiều hơn với thương mại, công nghệ…làm khuyến khích chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ đất rừng sang đất kinh doanh sản xuất hoặc đất trồng trọt có hiệu quả kinh tế cao

Biến động chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các chính sách Nhà nước Chính sách khai hoang của Nhà nước từ những năm trước có ảnh hưởng rất lớn, làm diện tích đất nông nghiệp tăng lên đáng kể Hay những chính sách khuyến khích trồng rừng, bảo

vệ rừng của Nhà nước cũng làm cho diện tích rừng được tăng lên

- Biến động theo sự thay đổi tất yếu của tự nhiên, tức là lớp phủ tự nó tương tác với các điều kiện tự nhiên mà dẫn đến biến động, không phụ thuộc vào tác động của con người Ví dụ như các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như: động đất, lũ lụt, sạt lở, xói mòn [13] …

1.4 Tổng quan về viễn thám và GIS

1.4.1 Tổng quan về viễn thám

1.4.1.1 Định nghĩa

Viễn thám được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện Những phương tiện này không có sự tiếp xúc

trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu [12]

1.4.1.2 Nguyên lý cơ bản của viễn thám

Hình 1.2 Nguyên lý thu nhận ảnh viễn thám

Nguyên lý cơ bản của viễn thám đó là đặc trưng phản xạ hay bức xạ của các đối tượng tự nhiên tương ứng với từng giải phổ khác nhau Kết quả của việc giải đoán các lớp thông tin phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ với bản chất, trạng thái của các đối tượng tự nhiên Những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng nghiên cứu, đồng thời đây cũng là cơ sở để phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tượng, tiến tới phân loại chúng

Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể

Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến Bộ cảm biến là các máy quét Phương tiện mang các bộ cảm biến được gọi là vật mang (máy bay, khinh khí cầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh)

Nguồn năng lượng chính thường sử dụng trong viễn thám là bức xạ Mặt Trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được bộ cảm biến đặt

trên vật mang thu nhận [12]

1.4.1.3 Phân loại viễn thám

- Phân loại theo nguồn tín hiệu: Viễn thám chủ động (active) và viễn thám bị động (passive)

Hình 1.3 Viễn thám chủ động và viễn thám bị động

- Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo: Có hai nhóm chính là viễn thám vệ tinh địa

tĩnh và viễn thám vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực) [12]

1.4.1.4 Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT

a Dữ liệu ảnh SPOT

Ảnh viễn thám SPOT là nguồn dữ liệu viễn thám nhiều nhất hiện nay, bao gồm

dữ liệu ảnh SPOT 1,2,3,4; SPOT5 và SPOT6/7

Dữ liệu ảnh SPOT 1, 2, 3, 4

Ảnh SPOT 1,2,3 và SPOT4 có độ phân giải tương đương nhau với ảnh đa phổ (XS) là 20 m và ảnh toàn sắc (Pan) là 10 m Kích thước ảnh có độ phủ tương đối rộng 60x60km có rất nhiều ưu thế so với các loại ảnh khác có độ phân giải mặt đất tương đương Ảnh SPOT 1,2,3 và SPOT4 được thu nhận từ năm 1995 đến năm 2013 với tổng số cảnh ảnh đang được lưu trữ là hơn 112.000 cặp cảnh ảnh (XS và Pan), trong

đó có hơn 15.000 cảnh ảnh sạch (độ phủ mây dưới 25%), chiếm tỷ lệ khoảng 13%

Số lượng ảnh SPOT 1-4 đang được lưu trữ phủ trùm lãnh thổ Việt Nam, trung bình mỗi năm có 01 date ảnh phủ trùm cả nước

Dữ liệu ảnh SPOT5

Ảnh viễn thám SPOT 5 là một trong những loại ảnh có độ phân giải cao với nhiều tính năng ưu việt Ảnh có độ phân giải 10m đối với ảnh đa phổ (XS) và 2,5m đối với ảnh toàn sắc (PAN) và kích thước ảnh tương đương SPOT 2 và 4 là 60x60km

Dữ liệu ảnh SPOT 5 bắt đầu được thu nhận từ năm 2003 và kết thúc vào năm 2013 (khi vệ tinh SPOT5 ngừng hoạt động) Trong khoảng thời gian này, tại Cục Viễn thám quốc gia đã thu nhận, xử lý và lưu trữ gần 40.000 cảnh ảnh, trong đó có khoảng gần 5.000 cảnh ảnh sạch (độ phủ mây dưới 25%), chiếm tỷ lệ khoảng 13% Tổng số ảnh đang được lưu trữ hiện nay phủ trùm toàn bộ lãnh thổ Việt Nam và vùng lân cận trong vòng bán kính 2.500km tính từ Trạm thu ảnh viễn thám của Cục Viễn thám quốc gia Với số lượng ảnh trên, trung bình mỗi năm Việt Nam có 01 bộ ảnh SPOT5 phủ trùm toàn quốc Dữ liệu ảnh SPOT 5 có thể được sử dụng để thành lập bản đồ và xây dựng cơ sở dữ liệu đến tỉ lệ 1/25.000

Hình 1 4 Các đặc trưng ảnh Spot 1-5

Ảnh SPOT được sủ dụng chủ yếu trong các lĩnh vực đo vẽ mới và hiệu chỉnh bản đồ địa hình; thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất; và theo dõi biến động môi trường như mất rừng, xói mòn, phát triển đô thị v.v Ảnh SPOT-5 có độ phân giải cao, đặc biệt ảnh độ phân giải 2,5m mở ra triển vọng cảu nhiều ứng dụng mà trước đây chỉ có thể thực hiện với ảnh hàng không như thành lập bản đồ tỉ lệ lớn, quy hoạch

đô thị, quản lý hiểm họa và thiên tai

Hình 1 5 Độ phân giải phổ của ảnh nguồn các vệ tinh SPOT từ 1 đến 5

Dữ liệu ảnh SPOT6/7

SPOT 6/7 là một chùm vệ tinh mới của Pháp có cùng tính năng và có độ phân giải mặt đất cao hơn SPOT5 Vệ tinh SPOT6/7 cung cấp ảnh có độ phân giải mặt đất 1.5m toàn sắc và 6-8m đa phổ, trong khi kích thước ảnh vẫn được duy trì ở độ phủ rộng từ 60 đến 120km bề ngang.Với độ phân giải mặt đất cao, ảnh viễn thám SPOT6/7 được áp dụng để xây dựng cơ sở dữ liệu, thành lập bản đồ trực ảnh địa hình tỷ lệ trung bình đến lớn (1/25.000 -1/10.000)

Hiện nay, trong cơ sở dữ liệu viễn thám quốc gia có khoảng 250 cảnh ảnh SPOT6/7 thu nhận trong khoảng thời gian từ năm 2014-2016, tập trung chủ yếu ở trong đất liền và chưa phủ trùm hết phần lãnh thổ Việt Nam

Hình 1 6 Các thông số kỹ thuật ảnh SPOT 6

b Dữ liệu ảnh Sentinel 2

Sentinel là tên của một loạt các vệ tinh quan sát trái đất thuộc Chương trình Copernicus của Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) Các vệ tinh được đặt tên từ

Sentinel-1 tới Sentinel-6 có các thiết bị thu nhận quan sát đất liền, đại dương và khí quyển

Hiện tại đã có Sentinel-1 và Sentinel-2 trên quĩ đạo, còn từ Sentinel-3 tới Sentinel-6 đang chế tạo Sentinel-3 có kế hoạch đưa lên quĩ đạo trong tháng 12/2015, gồm 3 vệ tinh Sentinel-3A, Sentinel-3B và Sentinel-3C theo kế hoạch sẽ hoàn tất việc phóng trước năm 20120

+ Sentinel-1A là vệ tinh dầu tiên trong loạt các vệ tinh thuộc chương trình Copernicus, đã được lên quĩ đạo ngày 3/4/2014 Thiết bị thu nhận ảnh radar khẩu độ

mở tổng hợp, kênh C (synthetic aperture radar (SAR) Các chế độ thu nhận ảnh bao gồm:

 Interferometric wide-swath mode, 250 km, 5×20 m resolution

 Wave-mode images 20×20 km, 5×5 m resolution (at 100 km intervals)

 Strip map mode 80 km swath, 5×5 m resolution

 Extra wide-swath mode 400 km, 20×40 m resolution

Sentinel-1A có nhiệm vụ giám sát băng, tràn dầu, gió và sóng biển, thay đổi sử dụng đất, biến dạng địa hình và đáp ứng các trường hợp khẩn cấp lũ và động đất

Do là dữ liệu radar nên có các chế độ phân cực đơn VV hoặc HH) và phân cực đôi (VV+VH hoặc HH+HV)

+ Sentinel-2A được phóng lên quĩ đạo ngày 23/6/2015 Đây là vệ tinh gắn thiết

bị thu nhận ảnh đa phổ với 13 kênh phổ (443 nm–2190 nm), swath width 290 km, spatial resolutions 10 m (4 visible và near-infrared bands), 20 m (6 red-edge/shortwave-infrared) và 60 m (3 atmospheric correction bands) Hiện tại dữ liệu thu nhận từ vệ tinh vẫn còn trong giai đoạn hiệu chỉnh do vậy dữ liệu ảnh chưa sử dụng được (cho tới hiện tại 13 /12/2015) Khi vệ tinh thứ hai (Sentinel-2B) đưa vào

sử dụng thì cả hai sẽ có chu lỳ lập lại là 5 ngày và nếu kết hợp với Landsat 8 thì chu

kỳ quan sát trái đất sẽ là 3 ngày Với dữ liệu này thì độ phân giải không gian cao hơn ảnh vệ tinh Landsat 8

Sentinel-2A có nhiệm vụ giám sát các hoạt độ canh tác nông nghiệp, rừng, sử dụng đất, thay đổi lớp phủ/ sử dụng đất

Các dữ liệu ảnh Sentinel là miễn phí “The free and open Sentinel data policy will be a breakthrough in the use of satellite data for specialised users, but also for the general public,” said Josef Aschbacher, Head of the ESA Copernicus Space Office”

Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, học viên đã sử dụng loại ảnh Spot 5 và Sentinel 2 để thực hiện nghiên cứu

1.4.1.5 Khả năng ứng dụng của viễn thám trong nghiên cứu

Công nghệ viễn thám có những ưu việt cơ bản sau:

Độ phủ trùm không gian của tư liệu bao gồm các thông tin về tài nguyên, môi trường trên diện tích lớn của trái đất gồm cả những khu vực rất khó đến được như rừng nguyên sinh, đầm lầy và hải đảo;

Có khả năng giám sát sự biến đổi của tài nguyên, môi trường trái đất do chu

kỳ quan trắc lặp và liên tục trên cùng một đối tượng trên mặt đất của các máy thu viễn thám Khả năng này cho phép công nghệ viễn thám ghi lại được các biến đổi của tài nguyên, môi trường giúp công tác giám sát, kiểm kê tài nguyên thiên nhiên và môi trường; Sử dụng các dải phổ đặc biệt khác nhau để quan trắc các đối tượng (ghi nhận đối tượng), nhờ khả năng này mà tư liệu viễn thám được ứng dụng cho nhiều mục đích, trong đó có nghiên cứu về khí hậu, nhiệt độ của trái đất;

Cung cấp nhanh các tư liệu ảnh số có độ phân giải cao và siêu cao, là dữ liệu

cơ bản cho việc thành lập và hiệu chỉnh hệ thống bản đồ quốc gia và hệ thống CSDL địa lý quốc gia Với những ưu điểm trên, viễn thám đang trở thành công nghệ chủ đạo cho quản lý, giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường ở nước ta hiện nay [17]

1.4.2 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

1.4.2.1 Định nghĩa

Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống bao gồm nhiều thành phần (phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu, con người, quy trình…) với chức năng thu thập, cập nhật quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lí phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan đến vị trí địa lý trên bề mặt Trái Đất [15]

1.4.2.2 Các thành phần của GIS

Năm thành phần quan trọng cấu thành nên GIS:

Hình 1.7 Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý

Phần cứng: Là phần trông thấy của hệ thống, bao gồm các hợp phần bộ xử lý trung tâm, thiết bị nhập dữ liệu, lưu dữ liệu và thiết bị xuất dữ liệu Các bộ xử lý của phần cứng yêu cầu phải có bộ xử lý đủ mạnh để chạy phần mềm và dung lượng đủ lớn để lưu trữ dữ liệu

Phần mềm: Có các chức năng cơ bản: nhập và bổ sung dữ liệu, chuyển đổi dữ liệu, lưu giữ tư liệu, điều khiển dữ liệu, phân tích không gian, trình bày và hiển thị

Cơ sở dữ liệu: Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ thống GIS

là dữ liệu Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ quản trị CSDL để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu;

Con người: đội ngũ cán bộ kỹ thuật là các chuyên viên tin học, nhà lập trình

và chuyên gia về các lĩnh vực khác nhau, có kiến thức cơ bản về địa lý, bản đồ, trực tiếp thiết kế, xây dựng và vận hành GIS;

Quy trình: Là một dây chuyền hoạt động của hệ thống [15]

1.4.2.3 Các chức năng của GIS

GIS có một số chức năng như quản lý, lưu trữ, tìm kiếm, thể hiện, trao đổi và

xử lý dữ liệu không gian cũng như dữ liệu thuộc tính Dưới đây là 4 chức năng chính:

Thu thập dữ liệu: Dữ liệu được sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau, có nhiều dạng và được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau;

Quản lý dữ liệu: Sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu Hệ thống quản lý dữ liệu hiệu quả phải đảm bảo các điều kiện về an toàn dữ liệu, toàn vẹn dữ liệu, lưu trữ và trích xuất dữ liệu, thao tác

dữ liệu;

Phân tích không gian: Đây là chức năng quan trọng nhất của GIS làm cho nó khác với các hệ thống khác Phân tích không gian cung cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp;

Hiển thị kết quả: Một trong những khía cạnh nổi bật của GIS là có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau Phương pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ

liệu [15]

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA VÀ TÌNH HÌNH LỚP PHỦ THỰC

VẬT RỪNG NGẬP MẶN TẠI THÀNH PHỐ QUY NHƠN,

TỈNH BÌNH ĐỊNH 2.1 Điều kiện tự nhiên và tình hình phát triển kinh tế - xã hội của thành phố Quy Nhơn

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

- Tổng diện tích tự nhiên thành phố là 28.454 ha được phân bổ cho 16 phường,

5 xã (theo số liệu thống kê đất năm 2007), với địa giới hành chính như sau:

+ Phía Bắc : Giáp huyện Tuy Phước và huyện Phù Cát

+ Phía Nam : Giáp tỉnh Phú Yên

+ Phía Tây : Giáp huyện Tuy Phước

+ Phía Đông : Giáp biển Đông

- Thành phố Quy Nhơn có 16 phường: Trần Hưng Đạo, Lê Lợi, Lê Hồng Phong, Trần Phú, Lý Thường Kiệt, Nguyễn Văn Cừ, Đống Đa, Thị Nại, Hải Cảng,

Ngô Mây, Ghềnh Ráng, Quang Trung, Nhơn Bình, Nhơn Phú, Bùi Thị Xuân, Trần Quang Diệu và 5 xã: Nhơn Lý, Nhơn Hội, Nhơn Châu, Nhơn Hải và Phước Mỹ (tách

từ huyện Tuy Phước sáp nhập vào Quy Nhơn)

- Thành phố Quy Nhơn là trung tâm chính trị kinh tế văn hoá và khoa học kỹ thuật của Tỉnh Bình Định Là đô thị loại I thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Trung,

là một trong những trung tâm công nghiệp, dịch vụ cảng, thương mại, du lịch, giáo dục đào tạo của vùng duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Quy Nhơn là đầu mối giao thông thủy, bộ quan trọng của vùng Nam Trung Bộ, là cửa ngõ của vùng Tây Nguyên, Nam Lào, Đông Bắc Campuchia, Thái Lan ra biển Đông; có vị trí rất quan trọng về an ninh, quốc phòng

Như vậy, vị trí TP Quy Nhơn có nhiều điều kiện thuận lợi để khai thác tốt thế mạnh tiềm năng về nhân lực, tài nguyên, phục vụ sự phát triển KTXH của TP, hòa nhập vào sự phát triển chung của cả nước và trong khu vực Tiếp giáp biển với đường

bờ biển kéo dài, cùng với sự tác động của các yếu tố vùng ven bờ: thủy triều, sóng biển TP Quy Nhơn có cơ sở để phát triển thảm thực vật ngập mặn

2.1.1.2 Địa hình

- Thành phố Quy Nhơn có một địa hình đặc biệt nằm trong khu vực trầm tích

đệ tứ của sông Hà Thanh và trầm tích ven biển Ở nội thành có độ cao trung bình từ 1,5m đến 10m, độ dốc địa hình 5%, địa hình thấp trũng có độ cao từ 2,5m đến 1,5m gồm lưu vực sông Hà Thanh, đồng Phú Tài Địa hình núi cao ở phía Tây có núi Bà Hỏa, núi Vũng Chua, núi Hòn Chà, núi Bầu Cấm; về phía Đông là bán đảo Phương Mai, có các núi chóp Vung, mũi Yến, núi Cột Cờ độ cao từ 50 - 300m Phía Đông Bắc của TP Quy Nhơn là vùng có địa hình tương đối bằng phẳng, với các dạng địa hình: bãi bồi, đầm lầy,

- Quy Nhơn có nhiều thế đất khác nhau, có đủ các yếu tố cảnh quan địa lý như: núi, rừng, gò, đồng ruộng, ruộng muối, ghềnh bãi, đầm, hồ, sông suối, biển, đảo và bán đảo Hệ sinh thái bao gồm: rừng nguyên sinh (đèo Cù Mông), hệ động vật đa loài đầm Thị Nại; có bán đảo Phương Mai và 1 xã đảo (Cù Lao Xanh) Ở vùng ven

bờ TP Quy Nhơn dưới tác động của sông ngòi và trầm tích biển, cùng với lượng mưa lớn tạo ra dòng cát bùn hình thành những vùng bồi tụ ven biển

Với địa hình bề mặt tương đối bằng phẳng có hệ thống bãi bồi, đầm lớn,

đường bờ biển dài, diện tích bãi bồi rộng, phù sa bồi đắp hàng năm khá lớn nên tạo điều kiện cho sinh trưởng và phát triển của thực vật ngập mặn Bên cạnh đó cùng với việc khoanh vùng nuôi tôm tạo nên các địa hình ô vuông giúp ích cho việc giải đoán ảnh viễn thám phục vụ nghiên cứu thảm thực vật ngập mặn, thuận lợi cho việc khai

thác tiềm năng biển, xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ cho công tác phát triển kinh tế-

- Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,60C

+ Nhiệt độ cao tối đa 39,90C;

+ Nhiệt độ thấp tuyệt đối 150C

- Hướng gió chính là hướng Đông - Đông Nam và Bắc - Tây Bắc

- Thành phố nằm trong vùng chịu các cơn bão trực tiếp từ biển Đông, bão tố thường xảy ra vào các tháng của mùa mưa (tháng 9 đến tháng 12 trong năm) ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống nhân dân

2.1.1.4 Thủy văn

- Nguồn nước mặt:

Thành phố Quy Nhơn là khu vực hạ lưu của 2 con sông lớn: sông Kôn, sông

Hà Thanh chảy qua đổ vào đầm Thị Nại.[4]

+ Thứ nhất là sông Kôn Sông Kôn là ranh giới giữa huyện Tuy Phước và thành phố Quy Nhơn Đây là con sông lớn nhất tỉnh Bình Định với chiều dài trên 178

km và tổng diện tích lưu vực là 3.080 km2, lưu lượng dòng chảy trung bình năm là 62,1 m3/s Sông Kôn - sông Bình Hòa tại khu vực này có sông Đồng Sim đổ vào, sau

đó sông Kôn phân thành 3 nhánh ở hạ lưu gồm sông Đập Đá, sông Gò Chàm và sông Sây

Sông Đập Đá, sông Cầu Dài, sông La Vĩ nhập lại thành sông Đại An đổ vào đầm Thị Nại

 Sông Gò Chàm - sông Ngang - sông Âm Phủ đổ vào đầm Thị Nại

Sông Sây, sông An Trường, sông Nghiễm Hòa nhập lại thành sông Sây, sông này phân thành sông nhánh Tân An và một nhánh đổ vào đầm Thị Nại Sông nhánh Tân An phân thành 2 nhánh là sông Tân An và sông Cây My, cả hai đều nhập vào sông Âm Phủ đổ vào đầm Thị Nại

+ Thứ hai là sông Hà Thanh chảy qua phía bắc của trung tâm thành phố Sông

Hà Thanh dài 58 km, lưu lượng dòng chảy trung bình là 10,4m3/s Khi chảy đến thị trấn Diêu Trì sông chia làm hai nhánh là Hà Thanh và Trường Úc để đổ vào đầm Thị Nại rồi thông quan cửa biển Quy Nhơn thoát ra biển Đông

Những con sông ở Quy Nhơn nối liền ba vùng lãnh thổ: núi, đồi, đồng bằng

và duyên hải tiện lợi cho việc đi lại và giao lưu hàng hóa giữa miền ngược và miền xuôi, mùa hè bị cạn nước nhưng mùa mưa nước từ thượng nguồn đổ về chảy xiết thường gây ra lũ lụt

Ngoài ra Quy Nhơn còn có nhiều đầm, hồ và các con suối nhỏ, ngắn dốc: đầm Thị Nại, bàu Sen, đầm Phú Hòa, đầm Đống Đa, hồ Bàu Lác, suối dứa,

- Chế độ thuỷ triều:

+ Dao động mực nước theo chế độ nhật triều không đều, trong một tháng có từ 18- 22 ngày nhật triều

+ Mực nước trung bình năm là 157cm, cực đại 296cm, cực tiểu 27cm

+ Độ lớn thủy triều trung bình năm là 105cm, cực đại 178cm, cực tiểu 36cm + Mực nước dâng - rút do gió mùa trong khoảng 30 - 50cm

+ Ngoài các điều kiện thiên văn, các quá trình mực nước chịu sự tác động mạnh

mẽ của nước dâng, nước rút do gió mùa, ảnh hưởng của lũ không rõ rệt

- Chế độ dòng chảy:[4]

Trong khu vực vịnh Quy Nhơn:

+ Trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc, dòng chảy có hướng Tây Nam ở tầng mặt (hướng lệch vào bờ) và tầng đáy có hướng Đông Nam (hướng ra xa bờ)

+ Trong thời kỳ gió mùa Tây Nam: ở tầng mặt dòng chảy có hướng Bắc và Đông Bắc (hướng ra xa bờ) và tầng đáy có hướng Tây Bắc (hướng đi vào bờ)

+ Tốc độ dòng chảy tầng mặt bờ khoảng 20 - 28 cm/s và tầng đáy khoảng 7 -

9 cm/s

Với sự tác động của 2 con sông trong khu vực: sông Kôn, sông Hà Thanh kết

hợp với lượng mưa lớn, diễn ra trong thời gian ngắn, mang dòng cát bùn bồi tụ vùng ven biển Đồng thời, chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy triều, sóng biển là các điều kiện tác động tới thảm thực vật khu vực nghiên cứu

2.1.1.5 Thổ nhưỡng

Thành phố Quy Nhơn gồm có 7 nhóm đất chính: đất cát, đất mặn, đất phèn, đất phù sa, đất glây, đất tầng mỏng và đất xám [5]

+ Nhóm đất cát:

Có diện tích 2.642 ha, phân bố chủ yếu ở các xã phường ven biển: xã Nhơn

Lý, xã Nhơn Hội, xã Nhơn Hải, xã Nhơn Châu, phường Ghềnh Ráng, phường Nguyễn Văn Cừ, phường Trần Phú và phường Lê Lợi Nhóm đất này được hình thành do sự bồi lắng của sản phẩm thô (granit) của dãy Trường Sơn Nam với sự hoạt động của các hệ thống sông và biển Phần lớn loại đất này ở địa hình cao, không được tưới, không bị ngập, độ phì thấp và nghèo chất dinh dưỡng

+ Nhóm đất phèn:

Có diện tích 171 ha, phân bố chủ yếu ở các phường Thị Nại, Đống Đa và Nhơn Bình Đất phèn được hình thành từ những sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu tạo phèn (xác thực vật chứa lưu huỳnh), phát triển ở môi trường đầm nước mặn khó thoát nước Đất có phản ứng chua nhưng giàu mùn, đạm tổng số khá, nghèo lân và kali

+ Nhóm đất mặn:

Có diện tích 785 ha, phân bố chủ yếu ở các phường Hải Cảng, Thị Nại, Đống

Đa, Nhơn Bình và các xã Nhơn Lý, Nhơn Hải, Nhơn Hội Nhóm đất này được hình thành từ những sản phẩm phù sa sông, biển được lắng đọng trong môi trường nước biển

Có diện tích 351 ha Nhóm đất này có đặc điểm chua, khó thoát nước nhưng

có độ phì thuộc loại trung bình khá Quá trình rửa trôi, thoái hóa ở đây thấp hơn các loại đất khác

Tóm lại, sự phong phú về hệ đất như: đất mặn, đất phèn và đất phù sa chiếm diện tích khá lớn tới 1647 ha, được hình thành bởi nhiều yếu tố khác nhau: địa hình vùng ven bờ, sóng biển, bồi tụ bởi sông ngòi đã tạo tiền đề quan trọng cho việc trồng, quản lý cũng như khai thác thảm thực vật ngập mặn ven bờ

2.1.1.6 Tài nguyên thiên nhiên và khoáng sản

Khu dạng sinh vật ở vùng triều cửa sông và dạng đất mặn sú vẹt Khu dạng sinh vật này chiếm khoảng 0,3% diện tích tự nhiên của tỉnh bao trùm hầu hết diện tích vùng triều ven biển của tỉnh Bình Định và được hình thành do sự lắng đọng của các quá trình phù sa sông, biển hỗn hợp Khu vực đầm Thị Nại và vùng biển Quy Nhơn là điển hình cho hệ sinh vật này

Chất đáy ở đây đa dạng gồm: cát- bùn, bùn-cát và bùn mềm, ít gặp dạng cát thuần và không có dạng đáy đá Rừng ngập mặn ở đây chủ yếu là các loài đước, bần trắng, mắm trắng và đây là mái nhà của loài thủy sinh tôm, cá Rừng ngập mặn trong nhiều năm bị tàn phá nghiêm trọng làm phá vỡ cân bằng sinh thái

Trên 134 km bờ biển của Bình Định đã hình thành cho tỉnh dải đất phát triển cây chịu mặn vùng ven biển Nhưng do gần các trung tâm quần cư, thảm thực vật chịu mặn bị tàn phá khá mạnh, địa hình dốc lớn, thềm lục địa sâu nên rừng chịu mặn

có diện tích hẹp

Ngoài ra, khu vực ngập mặn dưới sự tác động của thủy triều đưa rong rêu vào

kí sinh trên rễ của thảm thực vật ngập mặn làm giảm khả năng quang hợp Bên cạnh

đó, sự phát sinh phát triển của loài ốc biển phá hoại lá cây Tóm lại, sinh vật là một trong những nguyên nhân làm suy giảm diện tích thảm thực vật ngập mặn ven biển

Do đó, cần chú ý bảo vệ loại thảm thực vật này

2.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội thành phố Quy Nhơn

Bảng 2.1: Dân số trung bình qua các năm của thành phố Quy Nhơn

Nguồn: Phòng Thống kê-UBND TP Quy Nhơn, 2006

2.1.2.2 Quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Những năm qua, với nỗ lực cố gắng trong quản lý điều hành hoạt động kinh tế thị trường cộng với các ưu thế vị trí địa lý, các nguồn tài nguyên, nguồn nhân lực đã thúc đẩy nền kinh tế thành phố từng bước đạt tốc độ tăng trưởng khá cao, đưa giá trị

tổng sản phẩm xã hội (GDP) của thành phố (tính theo giá trị thực tế) tăng lên từ 1.151

tỷ đồng năm 2001 lên 5315 tỷ đồng năm 2005

Hiện nay, thành phố có 2.500 cơ sở sản xuất công nghiệp, riêng khu công nghiệp Phú Tài có 60 doanh nghiệp đi vào hoạt động, tạo việc làm cho 12.000 lao động, tính đến tháng 10 năm 2005 đã có thêm 112 doanh nghiệp mới đăng kí vào thuê đất tại khu công nghiệp và đang xúc tiến đầu tư xây dựng cơ sở sản xuất

Ngoài ra, thành phố đã triển khai đưa vào sử dụng cụm công nghiệp – tiểu thủ

công nghiệp phường Quang Trung và cụm công nghiệp sạch phường Nhơn Bình

với quy mô 52 ha hiện đã có 76 doanh nghiệp đăng kí đầu tư Có 36 doanh nghiệp đang xây dựng cơ sở sản xuất và đi vào hoạt động Công nghiệp quốc doanh từng bước được sản xuất lại và được đầu tư chiều sâu đổi mới công nghệ, thiết bị ngày càng chiếm tỷ trọng lớn và phát huy vai trò chủ đạo trong sản xuất công nghiệp Cụm

công nghiệp Nhơn Phú cũng đang từng bước triển khai thực hiện với quy mô diện

tích là 50 ha đưa các doanh nghiệp nhỏ lẻ trong thành phố vào khu công nghiệp trung tâm nhằm giảm thiểu tối đa tình trạng ô nhiễm môi trường trong nội thành thành phố Thành phố đã phát huy thế mạnh về tài nguyên, đã thu hút khá mạnh nguồn đầu

tư sản xuất công nghiệp, nhất là trên lĩnh vực chế biến và xuất khẩu với một số mặt hàng như: gỗ xẻ, gỗ tinh chế, hàng lâm sản xuất khẩu, chế biến hải sản xuất khẩu, đá xây dựng xuất khẩu thông qua cảng Quy Nhơn đáp ứng được nhu cầu thị trường ngoại nhập và có giá trị xuất khẩu cao

Nhiều sản phẩm công nghiệp phục vụ sản xuất công nghiệp, sản phẩm nông nghiệp phục vụ thiết thực cho nhu cầu tiêu thụ của công nhân công nghiệp, đáp ứng được nhu cầu của thị trường trong và ngoài tỉnh; các doanh nghiệp ngoài quốc doanh trên địa bàn đã mạnh dạn đầu tư hàng ngàn tỷ đồng để trang bị máy móc, dây chuyền sản xuất mới hiện đại nhằm tăng năng suất lao động tạo ra nhiều sản phẩm đạt chất lượng cao, không chỉ được người tiêu dùng chấp thuận mà còn có khả năng cạnh tranh với hàng hóa ngoại nhập

Hiện nay cơ cấu các ngành kinh tế của Quy Nhơn có sự chuyển dịch theo hướng tăng tỉ trọng ngành công nghiệp dịch vụ, giảm tỉ trọng ngành nông - lâm - ngư nghiệp trong GDP Tỉ trọng nông, lâm, thủy sản - công nghiệp và xây dựng - dịch vụ trong

GDP năm 2006 đạt: 36,7% - 28% - 35,3% (kế hoạch: 35% - 30% - 35%; năm 2005:

38,4% - 26,7% - 34,9%)

Tổng sản phẩm địa phương (GDP) cả năm 2006 12% (ước tăng cao hơn tốc độ

tăng năm 2005 là 0,9%), trong đó, giá trị tăng thêm của các ngành:

- Nông, lâm, thuỷ sản tăng 8,21% (Riêng nông nghiệp tăng 10,54%)

- Công nghiệp, xây dựng tăng 17,94% (Riêng công nghiệp tăng 17,53%)

- Dịch vụ tăng 12,32%

- Thu nhập bình quân dầu người 2005 là 900 USD/người

*Nhận xét phần điều kiện tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội:

Tóm lại, do đặc điểm của các thành phần tự nhiên: địa hình, khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng, sinh vật đã tạo nên những khu vực khác nhau trên địa bàn TP Quy Nhơn Đây là cơ sở đầu tiên và quan trọng để xây dựng chính xác sự biến động thảm thực vật ngập mặn ven biển của TP Quy Nhơn để hình thành bản đồ biến động

Mặt khác, do điều kiện tự nhiên khắc nghiệt như: thời tiết khí hậu: mưa, gió, thủy triều, sóng biển, lũ lụt, nhiễm mặn, xâm thực xói lở bờ biển ven cửa sông cũng

là một yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phát triển thảm thực vật ngập mặn phục

vụ cho công tác quản lý TP

Bên cạnh đó, do dân số ngày càng tăng nhanh cùng với sự phát triển tăng cao của xã hội, nhu cầu mở rộng đầu tư quy hoạch , phát triển kinh tế- xã hội, đáp ứng nhu cầu của người dân, cơ cấu kinh tế của TP có sự chuyển dịch theo hướng đầu tư cho ngành công nghiệp- xây dựng phục vụ cho quá trình công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước và hoạt động kinh tế khoanh vùng nuôi tôm phát triển ở vùng ven bờ Hoạt động phát triển kinh tế, nhu cầu sinh hoạt của người dân trong TP cũng là một

tiền đề có ý nghĩa quyết định đến sự biến động thảm thực vật ngập mặn ven biển TP Quy Nhơn

Tìm hiểu cụ thể các ĐKTN, KT- XH TP Quy Nhơn đã giúp cho chúng ta có thể giải thích được nguyên nhân gây nên sự biến động thảm thực vật ngập mặn ven biển trên địa bàn Từ đó chúng ta có thể đánh giá sự biến động thảm thực vật đó một cách

dễ dàng, đề xuất những biện pháp giải quyết nhằm phục vụ cho công tác quản lý tổng hợp dải ven bờ

2.2 Đặc điểm sinh thái thảm thực vật mặn ven biển TP Quy Nhơn [6]:

a Cây Đước (Rhizophora apiculata Blume)

Cây đước thuộc họ Đước (Rhizophoraceae) thích hợp đất bùn mịn, có thuỷ triều lên xuống định kỳ, nước mặn hoặc lợ, khí hậu ấm áp

Đước từ lúc ra hoa đến khi trái chín phải mất 6 tháng, trái đước nảy mầm từ lúc còn treo lơ lửng trên cây, khi rụng xuống được sóng biển đánh trôi dạt khắp nơi, gặp nơi bùn lầy, trái đước trụ lại, rễ non bám vào phù sa, quá trình bén rễ cũng là quá trình nâng trái đước đứng thẳng lên Sau 20 đến 25 ngày bám rễ trong đất, mầm đước

đã có một búp non màu đỏ như lửa và xoè được hai lá xanh đầu tiên

Từ khi trái đước rụng xuống đến khi khai thác được gỗ phải mất khoảng thời gian 20 năm, độ cao trung bình của đước từ 20 - 25m Độc đáo của cây đước chính

là bộ rễ Đước có 2 loại rễ: Rễ cọc và rễ phụ Rễ cọc thì nhỏ nhưng cắm sâu xuống lòng đất, còn rễ phụ (còn gọi là chang đước) thì rất lớn, mọc tua tủa quanh gốc cây, bám sâu vào lòng đất nhão, chính vì vậy mà cây đước luôn đứng vững trên đất sình lầy, gió rung chẳng chuyển, bão lay chẳng sờn Do đó cây đước có tác dụng giữ đất cho vùng bờ, giảm sạt lở Ngoài ra vỏ cây đước là một sản phẩm cho ngành nhuộm

Cây đước khi đã mọc thành rừng thì không có một loại cây gì có thể chen vào sống chung được nên rừng đước thường có sự phân chia lãnh địa riêng lẻ: đước ra đước, mắm ra mắm, chà là ra chà là… chúng sống chung trong môi trường là đầm lầy ngập mặn chứ không sống chung bên cạnh nhau

b Cây Mắm Trắng (Avicennia alba)

Mắm trắng là loại cây bụi, rậm rạp, thấp thường mọc nhánh ở gần gốc Cây bụi không cao hơn 20 cm Lá có màu lục sẫm, dài 15 cm, rộng 5 cm, có màu bạc bên dưới phiến lá Hoa màu vàng cam, mọc thành cụm có đường kính 3 đến 4 mm khi nở

Vỏ cây mịn, nâu đen, có nhiều vết nứt nhỏ Quả có màu lục xám và hình nón dài đến

4 cm Mắm trắng phát triển trên đến bùn khô ven sông gần biển

Cây mắm là một trong những quần thế hình thành RNM Cây mắm có giá trị kinh tế không đáng kể nhưng là loài cây tiên phong lấn biển và có công rất lớn trong việc hình thành và phát triển RNM

Theo các nhà khoa học: Sự phát triển tự nhiên của rừng ngập mặn bắt đầu bằng

sự tiến nhập của loài mắm Chúng có sức sống rất mãnh liệt, từ những bãi bùn ngâm mình trong nước biển đến những khu đất rẫy cao đều xuất hiện mắm tái sinh Vai trò lớn nhất của loài mắm là cố định đất, do bộ rễ được cấu trúc vững chắc ăn sâu xuống đất, nó có sức chịu đựng được sóng và gió, chịu được nước mặn ngập quanh năm

Mắm tái sinh và phát triển đến giai đoạn già cỗi thì suy vong, cây đước nhảy vào thay thế Trái mắm già rụng xuống nước, nảy mầm, mọc rễ trong nước và trôi theo dòng nước phù sa, tấp vào các bãi bùn, bộ rễ bám vào, ngày càng phát triển, làm cho đất ổn định, rồi già cỗi và nhường đất lại cho cây đước Cứ thế, hết đời này đến đời khác, mắm luôn là cây tiên phong trong việc lấn biển

Họ hàng nhà mắm có nhiều loại: Mắm đen, mắm trắng, mắm ổi, mắm lưỡi đồng Cây mắm là loài gỗ tạp, dùng để làm chất đốt là chính, tuy nhiên, lá mắm và trái mắm là thức ăn của cá, tôm, gia súc và cả con người

Trong những năm kháng chiến chống Mỹ, đồng bào và chiến sĩ ta đã hái trái mắm, bóc vỏ, luộc đi luộc lại nhiều lần cho bớt đắng để ăn thay cơm Và đặc biệt, khoảng tháng 8 - 10 (Âl) là mùa trái mắm chín rụng đầy sông, từng đàn cá dứa từ biển vào các cửa biển, cửa sông tìm ăn trái mắm và khi chúng ăn no, nổi phình bụng trên mặt nước, là lúc người dân địa phương lũ lượt dùng chĩa, bơi xuồng theo sông, ven biển đâm cá dứa Cá dứa là một loài cá ngon, có giá trị kinh tế cao, con lớn nặng đến hàng chục ký

Mắm còn là cây dược liệu có giá trị chữa bệnh Vỏ của nó dùng để làm thuốc trị ghẻ và chữa bệnh phong Theo Báo Nhân dân số ra ngày 19-3-1982 thì Bác sĩ Môrenno ở Cu Ba đã dùng vỏ cây mắm dưới dạng cao lỏng để chữa bệnh phong và

đã chữa khỏi trong vòng 8 - 10 tháng đối với bệnh mới phát, đối với những bệnh nặng thì chữa khỏi 60% trong vòng từ 2 - 5 năm…

Và một điểm đặc biệt của cây mắm nữa là chịu được các loại chất độc hóa học Trong chiến tranh, sau những trận rải chất độc hóa học của máy bay Mỹ, mọi loài cây đều bị hủy diệt, riêng rừng mắm chỉ rụng lá, sau đó nảy mầm và xanh tươi trở lại

Cây mắm - cần có những công trình nghiên cứu sâu hơn, toàn diện hơn của các nhà khoa học

c Cây Bần ( Sonneretia alba)

Hình dáng cây gỗ cao tới 20m, với nhiều vẽ phôi hình đũa cao 15- 20cm Nhánh nõn vuông, đỏ dợt, không lông, đốt phủ to, lá đơn mọc đôi, phiến nguyên gần tròn, đâu tròn, hay hơi lõm, dài 8-12cm, dày, gân phủ miền không rõ Cuống lá dài từ 3-5mm hơi bằng, đặc biệt lá non hình mũi mắc dài, lá già ngắn, cuống lá và một phần gân chính màu đỏ dợt