ứng dụng viễn thám và gis đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu khu vực cửa sông bạch đằng phục vụ quản lý đới bờ luận văn ths. địa lý tự nhiên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Thu Hà ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC CỬA SƠNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Thu Hà ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám Hệ thông tin địa lí Mã số: 60 44 76 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HIỆU Hà Nội - 2011 MỤC LỤC MỤC LỤC i CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG v MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM – GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG Ở KHU VỰC ĐỚI BỜ 1.1 Tổng quan ứng dụng công nghệ viễn thám – GIS nghiên cứu biến đổi địa hình đới bờ 1.1.1 Cơ sở ứng dụng viễn thám - GIS nghiên cứu địa hình 1.1.2 Tình hình ứng dụng viễn thám - GIS nghiên cứu địa hình đới bờ nƣớc giới 10 1.2 Sự dâng lên mực nƣớc biển biến đổi khí hậu ảnh hƣởng tới địa hình bờ biển hoạt động KTXH đới bờ 14 1.2.1 Sự thay đổi mực nƣớc biển biến đổi khí hậu 14 1.2.2 Các kịch nƣớc biển dâng Việt Nam 18 1.2.3 Những hệ lụy nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới địa hình hoạt động kinh tế xã hội đới bờ biển 22 1.3 Quan điểm tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu 24 1.3.1 Quan điểm tiếp cận 24 1.3.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 25 CHƢƠNG 28 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG 28 2.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 28 2.2 Điều kiện tự nhiên 30 2.2.1 Địa chất - kiến tạo 30 2.2.2 Đặc điểm địa mạo 34 2.2.3 Đặc điểm khí hậu 40 2.2.4 Đặc điểm thủy văn lục địa 43 2.2.5 Đặc điểm hải văn 45 2.2.6 Thực vật 53 2.2.7 Sự thay đổi mực nƣớc đại dƣơng 54 2.3 Hoạt động nhân sinh 54 CHƢƠNG 57 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG 57 i 3.1 Cơ sở liệu quy trình đánh giá 57 3.1.1 Cơ sở liệu 57 3.1.2 Quy trình đánh giá 59 3.2 Hiện trạng biến đổi địa hình (xói lở - bồi tụ) nguyên nhân 61 3.2.1 Hiện trạng biến đổi địa hình bờ 61 3.2.2 Biến đổi địa hình đáy 70 3.3 Ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sơng Bạch Đằng ……………………………………………………………………………… 76 3.3.1 Ảnh hƣởng mực nƣớc biển dâng tới xu biến đổi địa hình 76 3.3.2 Ảnh hƣởng mực nƣớc biển dâng tới hoạt động kinh tế - xã hội 77 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 ii CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu CSDL Cơ sở liệu DEM Digital evaluation model - Mơ hình số độ cao GIS Geographic Information System - Hệ thông tin địa lý IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change – Ủy ban liên phủ biến đổi khí hậu LHQ Liên hợp quốc NBD Nƣớc biển dâng UNESCO United Nations Educational Scientific and Cultural Organization – Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc QLTHĐB Quản lý tổng hợp đới bờ RS Remote sensing - Viễn thám VCS Vùng cửa sơng iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Q trình thu nhận thơng tin hệ thống viễn thám Hình 1.2 Các thành phần hệ thống GIS Hình 1.3 Sự thay đổi nhiệt độ tồn cầu 1860-1999 16 Hình 2.1 Giới hạn khu vực nghiên cứu 29 Hình 2.2 Bản đồ địa mạo khu vực cửa sơng Bạch Đằng 35 Hình 2.3 Địa hình bóc mịn tổng hợp đá trầm tích lục ngun 39 Hình 2.4 Địa hình bóc mịn rửa lũa đá vơi 39 Hình 2.5 Đồng nguồn gốc sông – biển cửa sông Lạch Tray 39 Hình 2.6 Lạch triều phát triển bề mặt bãi triều thấp 39 Hình 2.7 Bãi triều thấp đại tác động thủy triều - sơng 39 Hình 2.8 Bãi biển tích tụ - xói lở tác động sóng chiếm ƣu Cát Hải 39 Hình 2.9 Sơ đồ bảo đổ vào vùng biển Quảng Ninh - Thanh Hóa từ 1961-2007 43 Hình 2.10 Cấu trúc mối liên hệ tự nhiên điều kiện có tác động nhân sinh 56 Hình 3.1 Quy trình xác định biến đổi đƣờng bờ, địa hình đáy kịch ngập theo kịch NBD 60 Hình 3.2 Biến động đƣờng bờ VCS Bạch Đằng giai đoạn 1965 – 2001 62 Hình 3.3 Biến động đƣờng bờ khu vực Cát Hải giai đoạn 1965 - 1988 63 Hình 3.4 Biến đổi đƣờng bờ kv Cửa Cấm – Đình Vũ giai đoạn 1965-1989 64 Hình 3.5 Đƣờng bờ cửa Cấm – Lạch Tray giai đoạn 1988 – 2001 66 Hình 3.6 Đƣờng bờ khu vực cửa Cấm - Đình Vũ, 1988 – 2001 67 Hình 3.7 Biến đổi đƣờng bờ giai đoạn 2001-2008 69 Hình 3.8 Sơ đồ biến đổi địa hình bờ đáy biển ven bờ khu vực cửa 71 Bạch Đằng thời kì 1965 - 2008 71 Hình 3.9 Mặt cắt địa hình đáy biển khu vực cửa sơng Bạch Đằng năm 1965 2004 74 Hình 3.10 Phân bố dòng triều tạo nên dòng liên tục qua khu vực nƣớc nơng ngồi khơi Cát Hải hai pha triều cao thấp ………………………… 73 Hình 3.11 Bản đồ phân bố độ cao mực nƣớc với tác động gió bão khơng có gió pha triều cƣờng 74 Hình 3.12 Bản đồ phân bố vùng bồi-xói đáy với tác động gió bão khơng có gió 75 Hình 3.13 Bản đồ ngập năm 2020 79 Hình 3.14 Bản đồ ngập năm 2050 79 Hình 3.15 Bản đồ ngập năm 2060 80 Hình 3.16 Bản đồ ngập năm 2100 80 Hình 3.17 Đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo kịch NBD 82 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thông tin liên quan đến khả sử dụng ảnh vệ tinh nghiên cứu đối tƣợng vùng ven biển 10 Bảng 1.2 Kịch nƣớc biển dâng cho Việt Nam 19 Mực nƣớc biển dâng theo kịch thấp 19 Bảng 1.3 Kịch nƣớc biển dâng cho Việt Nam 20 Mực nƣớc biển dâng theo kịch trung bình 20 Bảng 1.4 Kịch nƣớc biển dâng cho Việt Nam 20 Mực nƣớc biển dâng theo kịch cao 20 Bảng 2.1 Chế độ mƣa VCS Bạch Đằng 40 Bảng 2.2 Lƣợng mƣa trung bình năm VCS Bạch Đằng (mm) 40 Bảng 2.3 Đặc trƣng tốc độ gió trạm Hịn Dấu (m/s) 41 Bảng 2.4 Tần suất gió nhiều năm trạm Hịn Dấu mùa đông (%) 41 Bảng 2.5.Tần suất gió nhiều năm trạm Hịn Dấu mùa hè (%) 41 Bảng 2.6.Tần suất gió nhiều năm trạm Hòn Dấu mùa chuyển tiếp (%) 42 Bảng 2.7 Đặc trƣng độ cao sóng trạm Hòn Dấu (m) 46 Bảng 2.8.Đặc trƣng mực nƣớc trạm Hòn Dấu (cm) 47 Bảng 2.9 Các mực nƣớc triều đặc trƣng vùng cửa sông Bạch Đằng 47 (so với mực triều cực tiểu) 47 Bảng 3.1.Biến đổi bờ biển giai đoạn 1965-2001 61 Bảng 3.2 Biến đổi bờ biển giai đoạn 2001-2008 69 Bảng 3.3 Diện tích ngập thành phố Hải Phòng theo kịch nƣớc biển dâng 81 Bảng 3.4 Chiều dài đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo kịch NBD 83 Bảng 3.5 Diện tích dân số khu vực nghiên cứu 84 Bảng 3.6 Diện tích dân số quận, huyện thuộc tỉnh Hải Phòng 84 Bảng 3.7 Ƣớc tính diện tích khu vực nghiên cứu theo kịch NBD 85 Bảng 3.8 Ƣớc tính dân số khu vực nghiên cứu theo kịch NBD 86 Bảng 3.9: Tính tốn hệ số thắt hẹp hệ số tổn thƣơng khu vực nghiên cứu theo kịch NBD 86 v MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Vùng cửa sơng (VCS) Bạch Đằng giữ vai trị quan trọng phát triển kinh tế xã hội Hải Phịng nói riêng miền Dun hải phía Bắc Việt Nam nói chung Với nguồn tài nguyên thiên nhiên đới bờ phong phú, nơi tập trung dân cƣ đông đúc hoạt động kinh tế sôi động gắn với khai thác sử dụng địa hình, nhƣ cơng nghiệp cảng, du lịch, ni trồng thủy hải sản Đây cửa sơng hình phễu điển hình với dao động biên độ triều đƣợc xếp vào loại lớn giới Các biến động địa hình, phần bờ đáy, diễn phức tạp mối tƣơng tác trình sơng - biển dƣới chi phối địa lý - địa chất hoạt động nhân sinh Trong bối cảnh ấm lên khí hậu tồn cầu, dâng lên mực nƣớc biển với tốc độ trung bình 3.8mm/năm cịn nữa, kết hợp với hoạt động lấn biển, nạo vét gây tác động không nhỏ đến địa hình tài ngun mơi trƣờng VCS Bạch Đằng Đó gia tăng áp lực sóng biển gây xói lở cho đoạn bờ Đình Vũ, Cát Hải, Phù Long, gây xói chân kè tại, làm tăng mực nƣớc dâng bão, tăng xâm nhập mặn làm ngập thêm vùng đất thấp Để trì tiềm phát triển kinh tế ven biển theo hƣớng bền vũng, việc quản lý tai biến thiên nhiên, nhu cầu thông tin, liệu trạng xu biến đổi địa hình khu vực đới bờ khung cảnh biến đổi khí hậu cần thiết cho công tác quản lý tổng hợp đới bờ Hiện nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên môi trƣờng, đặc biệt đánh giá biến đổi địa hình (các hoạt động xói lở, bồi tụ) phân tích kịch ảnh hƣởng nƣớc biển dâng đới bờ ngày gia tăng phạm vi quốc gia, mà phạm vi quốc tế Tiềm kỹ thuật viễn thám GIS lĩnh vực ứng dụng cho nhà khoa học nhà hoạch định sách, phƣơng án lựa chọn có tính chiến lƣợc sử dụng quản lý tài ngun thiên nhiên mơi trƣờng Vì lý trên, học viên lựa chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám GIS đánh giá biến đổi địa hình phân tích ảnh hưởng nước biển dâng biến đổi khí hậu khu vực cửa sơng Bạch Đằng phục vụ quản lý đới bờ”, nhằm đánh giá trạng xói lở - bồi tụ địa hình phân tích nguy ảnh hƣởng mực nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sơng Bạch Đằng Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đƣợc trạng biến đổi địa hình (bồi tụ, xói lở) bờ đáy biển ven bờ khu vực cửa sơng Bạch Đằng; - Phân tích ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới xu biến đổi địa hình kinh tế xã hội khu vực cửa sông Bạch Đằng Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu trên, luận văn tập trung giải nội dung sau: - Tổng quan xác lập sở ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS nghiên cứu biến đổi địa hình ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu đới bờ biển; - Phân tích nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình tai biến xói lở bồi tụ khu vực cửa sơng Bạch Đằng; - Đánh giá trạng xói lở - bồi tụ khu vực nghiên cứu sở ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS; - Phân tích đánh giá ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới địa hình, dân cƣ khu vực nghiên cứu Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc cấu trúc thành chƣơng nhƣ sau: Chƣơng 1: Tổng quan ứng dụng viễn thám - GIS nghiên cứu biến đổi địa hình ảnh hƣởng nƣớc biển dâng khu vực đới bờ Chƣơng 2: Các nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình khu vực cửa sơng Bạch Đằng Chƣơng 3: Đánh giá biến đổi địa hình phân tích ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sông Bạch Đằng 3.3.2.1 Xây dựng đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu theo kịch nước biển dâng Hình 3.13 Bản đồ ngập năm 2020 Hình 3.14 Bản đồ ngập năm 2050 79 Hình 3.15 Bản đồ ngập năm 2060 Hình 3.16 Bản đồ ngập năm 2100 80 Bảng 3.3 Diện tích ngập thành phố Hải Phòng theo kịch nƣớc biển dâng TT Nƣớc biển dâng Diện tích ngập (ha) Diện tích khơng ngập (ha) Tỷ lệ ngập (%) 0.08 m (năm 2020) 159.4 0.33 113827.9 0.47 87300 113986.2 531.5 0.14 373.2 114200 28729.4 74.88 0.26 m (năm 2050) 0.35 m (năm 2060) 0.85 m (năm 2100) Theo số liệu tính tốn cho thấy: - Kịch năm 2020: nƣớc biển dâng cao 0.08m, tổng diện tích Hải Phòng bị ngập 159.4ha - Kịch năm 2050: nƣớc biển dâng cao 0.26m, tổng diện tích đất bị ngập tồn thành phố Hải Phịng 373.2ha, tăng gấp đôi so với năm 2020 - Kịch năm 2060: nƣớc biển dâng cao 0.35m, tổng diện tích đất bị ngập tồn thành phố Hải Phịng 531.5ha - Kịch năm 2100, nƣớc biển dâng lên 0.85m, có tới 87300ha đất bị ngập, tƣơng đƣơng với 74.88% diện tích tồn thành phố Hải Phịng bị nhấn chìm nƣớc biển Các khu vực chịu ảnh hƣởng nặng bao gồm: P Đông Hải, P Ngọc Hải TX Đồ Sơn, P Cát Bi, Lƣơng Xâm, Nam Hải Quận Hải An, Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài, Thị trấn Cát hải thuộc huyện đảo Cát Hải Các xã phía bắc thành phố Hải Phòng nhƣ Tam Hƣng, Lập Lễ, Phả Lễ, Dƣơng Quan bị đe dọa Thành phố Hải Phòng nằm tình trạng báo động ngập lụt sâu dài ngày triều cƣờng nƣớc dâng bão, nguồn nƣớc đất bị nhiễm mặn 81 (3) Xác định chiều dài đường bờ biền theo kịch ngập Do ảnh hƣởng nƣớc biển dâng, nhiều diện tích đất khu vực ven biển bị nhấn chìm, kéo theo thay đổi đáng kể đƣờng bờ (hình 3.21, bảng 3.4) Bãi Nhà Mạc Nam Triệu Cát Hải Đình Vũ Cửa Cấm 2020 2050 2060 Đị Sơn Hình 3.17 Đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo kịch NBD Chụp ảnh Alos 2008 82 Bảng 3.4 Chiều dài đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo kịch NBD (Đƣờng bờ qua huyện: Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Đồ Sơn xã huyện Cát Hải : Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát hải ) TT Năm Chiều dài đƣờng bờ (Km) 2020 99.82 2050 100.2 2060 111.0 3.3.2.2 Sự thay đổi phân bố dân cư sử dụng đất theo kịch DEM Để đánh giá tác động tổng hợp biến đổi khí hậu nƣớc biển dâng tới phân bố dân cƣ sử dụng đất, có nhiều nghiên cứu tính tốn liên quan tới hệ số thắt hẹp hệ số tổn thƣơng Theo nghiên cứu tổ chức UNESCO, hệ số đƣợc tính theo cơng thức: Chiều dài đƣờng bờ biển Hệ số thắt hẹp = Tổng diện tích lãnh thổ nghiên cứu Hệ số tổn thƣơng = Hệ số thắt hẹp x mật độ dân số Hệ số thắt hẹp số thô, chất có liên quan trực tiếp tới hình dạng thực lãnh thổ, phân chia tự nhiên đƣờng bờ cần đƣợc lựa chọn phạm vi áp dụng cho phù hợp Hệ số thắt hẹp liên quan trực tiếp đến trình dâng lên nƣớc biển Về mặt logic, hệ số thắt hẹp liên kết với nhiều biến khác để tính tốn tùy thuộc vào đối tƣợng cần đánh giá Trong khuôn khổ luận văn, hệ số thắt hẹp đƣợc nghiên cứu mối liên hệ với chiều dài đƣờng bờ biển diện tích lãnh thổ khu vực nghiên cứu Hệ số tổn thƣơng thể mức độ nhạy cảm khu vực dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng Khu vực có hệ số tổn thƣơng lớn, có mức độ nhạy cảm cao với thay đổi mực nƣớc biển Trong khuôn khổ luận văn, hệ số tổn 83 thƣơng đƣợc sử dụng để nghiên cứu đánh giá tác động tổng hợp hệ số thắt hẹp tình hình phân bố dân cƣ Trên sở xây dựng DEM theo kịch nƣớc biển dâng, xác định diện tích khu vực nghiên cứu chiều dài đƣờng bờ biển theo kịch bản, theo xác định đƣợc hệ số tổn thƣơng đơn vị lãnh thổ Bảng 3.5 Diện tích dân số khu vực nghiên cứu (Diện tích dân số huyện: Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Đồ Sơn xã huyện Cát Hải : Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát hải) TT Đơn vị hành Huyện Hải An Diện tích (ha) 8020 Dân số (ngƣời) 90520 Huyện Kiến Thụy 16570 51417 Huyện Tiên Lãng 20520 126041 Huyện Cát Hải 1440 14381 TX Đồ Sơn 2796 152208 Tổng 49346 434567 Bảng 3.6 Diện tích dân số quận, huyện thuộc tỉnh Hải Phòng TT Đơn vị hành Diện tích (ha) Dân số (ngƣời) Hồng Bàng 1455 106486 Ngô Quyền 1146 158997 Lê Chân 1195 181715 Kiến An 2952 76680 Hải An 8020 90520 Đồ Sơn 2796 152208 Thủy Nguyên 26290 295319 An Dƣơng 10460 139683 An Lão 11810 126109 10 Kiến Thụy 16570 51417 84 11 Tiên Lãng 20520 126041 12 Vĩnh Bảo 18350 188653 13 Cát Hải Tổng 1440 14381 123004 1708209 Khu vực lựa chọn để đánh giá tổn thƣơng bao gồm huyện Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, TX Đồ Sơn xã huyện Cát Hải (Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát Hải) Theo số liệu thống kê tổng cục dân số năm 2009, diện tích khu vực nghiên cứu 49346 chiếm 40.1% tổng diện tích tồn thành phố Dân số khu vực nghiên cứu 434567 ngƣời chiếm 25.4% tổng dân số toàn thành phố Mật độ dân số trung bình khu vực nghiên cứu 881ngƣời/km2, mật độ dân số trung bình tồn thành phố 1389 ngƣời/km2 Trên sở tính tốn số liệu diện tích ngập theo kịch nƣớc biển dâng (bảng 3.3) số liệu diện tích khu vực nghiên cứu (bảng 3.5), diện tích đất khu vực nghiên cứu theo kịch nƣớc biển dâng đƣợc xác định theo bảng 3.7 Bảng 3.7 Ƣớc tính diện tích khu vực nghiên cứu theo kịch NBD (Diện tích huyện: Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Đồ Sơn xã huyện Cát Hải : Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát hải) Năm 2020 Diện tích(ha) 49186.6 Năm 2050 48972.8 Năm 2060 48814.5 Với tốc độ gia tăng dân số trung bình 0.97% năm (theo số liệu báo cáo tổng cục dân số, 2009), dựa bảng số liệu diện tích dân số khu vực nghiên cứu (bảng 3.5), dân số khu vực nghiên cứu theo năm 2020, 2050, 2060 đƣợc xác định theo bảng 3.8 85 Bảng 3.8 Ƣớc tính dân số khu vực nghiên cứu theo kịch NBD (Dân số huyện: Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Đồ Sơn xã huyện Cát Hải : Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát hải) Năm 2020 Năm 2050 Năm 2060 480935 607394 649547 Dân số (ngƣời) Kết hợp số liệu Bảng 3.4, Bảng 3.7, Bảng 3.8, dựa công thức nghiên cứu UNESCO, xác định hệ số thắt hẹp hệ số tổn thƣơng khu vực nghiên cứu theo kịch NBD, kết đƣợc thể bảng 3.9 Bảng 3.9: Tính toán hệ số thắt hẹp hệ số tổn thƣơng khu vực nghiên cứu theo kịch NBD (4 huyện: Hải An, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Đồ Sơn xã huyện Cát Hải : Xã Văn Phong, Hoàng Châu, Nghĩa Lộ, Đồng Bài Thị trấn Cát hải) Năm 2020 Năm 2050 Năm 2060 Diện tích (ha) 49186.6 48972.8 48814.5 Dân số (ngƣời) 480935 607394 649547 Chiều dài bờ (km) 99.82 100.2 111.0 Hệ số thắt hẹp 0.2029 0.2046 0.2274 Hệ số tổn thƣơng 198.4 253.8 302.6 Bảng số liệu 3.9 cho thấy dân số khu vực nghiên cứu liên tục tăng theo năm: 480935 ngƣời năm 2020, 607394 ngƣời năm 2050 đến năm 2060 dân số khu vực nghiên cứu ƣớc tính đạt gần 649547 ngƣời Trong diện tích khu vực nghiên cứu bị thu hẹp dần dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng: Diện tích năm 2020 ƣớc tính cịn 49186.6ha, đến năm 2050 diện tích bị thu hẹp 213.8ha cịn lại 48972.8 86 ƣớc tính đến năm 2060 diện tích khu vực cịn lại 48814.5ha Nhƣ diện tích bình qn tính theo đầu ngƣời giảm đáng kể: 1022m2/ngƣời năm 2020, giảm xuống 806 m2/ngƣời năm 2050 751m2/ngƣời Khu vực ven biển vốn nơi phát triển kinh tế động, tập trung đông dân số phải đối mặt với tình trạng thiếu đất đất cho sản xuất Dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng, với trình ngập chìm nhiều phần đất ven biển, chiều dài bờ biển khu vực nghiên cứu bị thay đổi theo năm Số liệu ƣớc tính chiều dài bờ biển năm 2020 99.82km, năm 2050 tăng lên 100.2km đạt mức 111km vào năm 2060 Kết tính tốn hệ số tổn thƣơng cho thấy khu vực nghiên cứu có mức độ nhạy cảm cao với việc nƣớc biển dâng, hệ số tổn thƣơng liên tục tăng theo độ cao mực nƣớc biển: hệ số tổn thƣơng năm 2020 198.4, năm 2050 253.8 đến năm 2060 ƣớc tính 302.6 Điều thể rõ mức độ ảnh hƣởng trực tiếp nƣớc biển dâng tới tình hình phân bố dân cƣ bao gồm phần lớn lực lƣợng lao động trực tiếp, ảnh hƣởng lớn tới tình hình phát triển kinh tế - xã hội khu vực 87 KẾT LUẬN Địa hình khu vực cửa sơng Bạch Đằng ln biến động phức tạp dƣới tác động tƣơng hỗ phức tạp chế động lực sơng-biển Q trình có xu diễn nhanh dƣới tác động biến đổi khí hậu hoạt động nhân sinh đới bờ, nhƣ đắp đập nuôi trồng hải sản, nạo vét luồng lạch Việc nghiên cứu, đánh giá q trình xói lở, bồi tụ sở ứng dụng phƣơng pháp Viễn thám - GIS đem lại hiệu độ xác cao, đồng thời có tính trực quan cập nhật Trên sở nguồn tài liệu đồ địa hình, ảnh viễn thám, tổ hợp công nghệ viễn thám - GIS giữ vai trị quan trọng việc xác định xác không gian phân bố tốc độ bồi tụ, xói lở khu vực cửa sơng Bạch Đằng qua thời kỳ: 1965-1988, 1988-2001, 2001-2005, 2005-2008 Trong bối cảnh ấm lên khí hậu tồn cầu, dâng lên mực nƣớc biển với tốc độ 3,8mm/năm cịn có xu tăng cao, kết hợp với hoạt động lấn biến, nạo vét gây tác động khơng nhỏ đến địa hình tài ngun mơi trƣờng vùng cửa sơng Bạch Đằng Đó gia tăng áp lực sóng biển gây xói lở cho đoạn bờ Đình Vũ, Cát hải, Phù Long, gây xói mịn chân kè tại, làm tăng mực nƣớc dâng bão, tăng xâm ngập mặn làm ngập thêm vùng đất thấp Nghiên cứu xu biến động địa hình ảnh hƣởng nƣớc biển dâng có ý nghĩa quan trọng công tác quản lý, quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đới bờ khu vực VCS Các kết nghiên cứu cho thấy bờ biển khu vực cửa sông Bạch Đằng thay đổi đáng kể theo thời gian: giai đoạn 1965-1989 diện tích bồi tụ 1142.4ha diện tích xói lở 348ha, tỷ lệ xói-bồi 1-3, giai đoạn 1989-2001 diện tích bồi tụ 1387.2ha, diện tích xói lở 153.6ha, tỷ lệ xói-bồi 1-9; giai đoạn 2001-2005 diện tích bồi tụ 836ha, diện tích xói lở 168.8ha, tỷ lệ xói-bồi 1-5; giai đoạn 2005-2008 diện tích bồi tụ 1068.2ha, diện tích xói lở 137.6ha, tỷ lệ xói – bồi 1-8 88 Bản đồ dự báo ngập lụt cho huyện ven biển Hải Phòng xây dựng sở kịch biến đổi khí hậu nƣớc biển dâng cho Việt Nam cho thấy: đến năm 2020 nƣớc biển dâng cao 0.08m, tổng diện tích Hải Phịng bị ngập 159.4ha; đến năm 2050 nƣớc biển dâng cao 0.26m, tổng diện tích đất bị ngập tồn thành phố Hải Phịng 373.2ha; đến năm 2060 nƣớc biển dâng cao 0.35m, tổng diện tích đất bị ngập tồn thành phố Hải Phòng 531.5ha; đến năm 2100 nƣớc biển dâng lên 0.85m, có tới 87300ha đất bị ngập, tƣơng đƣơng với 74.88% diện tích tồn thành phố Hải Phịng bị nhấn chìm nƣớc biển Điều có ý nghĩa quan trọng cơng tác quy hoạch thích ứng với biến đổi khí hậu nhƣ nâng cao chất lƣợng hệ thống đê biển, phát triển hạ tầng sở, hệ thống giao thơng xây dựng có thích ứng cao với BĐKH 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Văn Âu (2000), Địa lý tự nhiên Biển Đông, Nxb ĐHQG Hà Nội, 177 tr Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu (2004) “Chi tiết hố mơ hình số độ cao sở địa mạo phục vụ nghiên cứu lũ lụt vùng hạ lƣu sông Thu Bồn” Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN&CN (ISSN 0866-8612), t.XX, 4AP/2004, tr 9-15 Nguyễn Hiệu (1996), Ứng dụng phương pháp phân tích hệ thống nghiên cứu địa mạo - động lực vùng cửa sông Bạch Đằng, Luận văn tốt nghiệp, Trƣờng ĐHKHTN, 53 trang Nguyễn Hiệu, Nguyễn Tiền Giang (2009), Báo cáo chuyên đề Đánh giá xu lịch sử biến đổi đường bờ ngập lụt dải ven biển Hải Phòng, Đề tài KC09.23/06-10, Đại học KHTN – ĐHQG Hà Nội Nguyễn Hiệu (2002), Nghiên cứu biến động địa hình khu vực cửa sơng Ba Lạt lân cận phục vụ quản lý đới bờ, Luận văn Thạc sỹ, trƣờng ĐHKHTN, ĐHQG, 114 trang Nguyễn Hiệu (2011) “Đánh giá biến động địa hình khu vực cửa sông Bạch Đằng dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng hoạt động nhân sinh” Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN&CN (ISSN 0866-8612), Tập 27, số 1S, 2011, tr 86-94 Nguyễn Hiệu, Đỗ Trung Hiếu (2010) “Phân tích xu biến đổi địa hình tai biến thiên nhiên đới bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế dƣới ảnh hƣởng mực nƣớc biển dâng” Kỷ yếu Hội thảo “Môi trường đới ven bờ tỉnh duyên hải Miền Trung Việt Nam”, Nxb Đại học Huế, tr 88-101 Nguyễn Cao Huần (chủ biên) nnk, (2004), Đánh giá tải lượng bồi lắng lưu vực vịnh Cửa Lục, Báo cáo tổng hợp đề tài với Sở Khoa Học Và Công Nghệ Tỉnh Quảng Ninh,138 tr Nguyễn Hoàn, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu nnk (1996), Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu biến đổi địa hình trình hình thành cồn bãi khu vực cửa sông Hồng, Hà Nội 90 10 Hoa Mạnh Hùng (2001), Động lực cửa sông ven biển đồng Bắc Bộ Việt Nam phục vụ khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên môi trường cửa sông ven biển, Luận án Tiến sĩ Địa lý, Trƣờng ĐHKH Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, 203 tr 11 Đinh Văn Huy, 1996 Đặc điểm hình thái – động lực khu bờ biển đại Hải Phòng, Luận án PTS 12 Vũ Tự Lập (1999), Địa lý tự nhiên Việt Nam, Nxb Giáo Dục, Hà Nội, 345 13 Vũ Văn Phái (1988), “Hình thái cửa sơng ven biển đồng Bắc Bộ”, Tạp chí khoa học Địa lý ĐHTH Hà Nội, (1), tr 31 - 34 14 Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu, Đào Mạnh Tiến (2008) “Xói lở bờ biển Việt Nam ảnh hƣởng mực nƣớc biển dâng lên” Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Địa chất biển toàn quốc lần thứ nhất, 2008, tr 658-666 15 Vũ Văn Phái, Nguyễn Hoàn, Nguyễn Hiệu (1998), “Địa mạo bờ biển vấn đề quản lý môi trƣờng bờ Việt Nam”, Tuyển tập cơng trình khoa học ngành Địa lý, Tạp chí Khoa học ĐHQG Hà Nội, tr 107-113 16 Vũ Lê Phƣơng (2008), Nghiên cứu đánh giá biến động địa hình bờ đáy biển ven bờ phục vụ quản lý tài nguyên thiên nhiên vùng cửa sông Bạch Đăng Luận văn tốt nghiệp ngành địa lý, trƣờng ĐHKHTN, 59 trang 17 Vũ Trung Tạng (1994), Các hệ sinh thái cửa sông Việt Nam, Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 272 tr 18 Trần Đức Thạnh (1993),Tiến hóa địa chất vùng cửa sông Bạch Đằng Holocen, Luận án PTS 19 Nguyễn Công Thuật nnk (1998), Báo cáo quy hoạch phát triển nông lâm nghiệp dải ven biển Bắc Bộ giai đoạn 1998 - 2010, Bộ KH&CN MT, Hà Nội 20 Đinh Văn Ƣu, Nguyễn Minh Nguyệt, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 25, Số 3S (2009) 551 21 Phạm Quang Sơn (2004), Nghiên cứu phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng – sơng Thái Bình sở ứng dụng thông tin viễn thám GIS phục vụ khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ Luận án Tiến sĩ Địa lý, trƣờng ĐHKHTN, 155 trang 91 22 Phạm Quang Sơn (2008), Sử dụng thông tin viễn thám GIS nghiên cứu, quản lý tài nguyên môi trƣờng vùng ven biển, “Tài nguyên môi trường biển”, Hội bảo vệ Thiên nhiên Môi trƣờng Việt Nam - Hội bảo vệ Thiên nhiên Môi trƣờng biển, Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, tr 225-236 23 Ủy ban liên phủ biến đổi khí hậu (2007), Báo cáo đánh giá lần thứ 24 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam 25 Chƣơng trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP), Báo cáo phát triển người 2010 26 Ngân hàng giới (WB), 2007, Báo cáo “Ảnh hưởng mực nước biển dâng cao đói với nước phát triển:Phân tích s0 sánh” 27 Trung tâm thông tin khoa học công nghệ quốc gia (2009), Tác động biến đổi khí hậu toàn cầu dâng cao nước biển Tiếng Anh: 28 Bartlett, D.J., 2000, Working on the Frontiers of Science: Applying GIS to the Coastal Zone, In Marine and Coastal Geographical Information Systems 29 Butler, M.J.A., LeBlanc, C and Stanley, J.M., 1998, Inland Waters, Coastal and Ocean Information Network (ICOIN), Report submitted to the Canadian Hydrographic Service, Department of Fisheries and Oceans (DFO) 30 CCMC, 1999, Draft Concept Outline Marine Geospatial Data Infrastructure (MGDI), Canadian Centre for Marine Communications, 31 Charlchai Tanavud, “Assessing potential impacts of sea level rise on coastal areas in songkla’s coast using geo – informatics data” 32 Eric C.F Bird (1993), Submerging Coasts - The Effect of a Rising Sea Level on Coastal Environment, Wiley Publishing House, England, p 154 33 Fraser G.S (1989) Clastic depositional sequences: Processes of evolution and principles of interpretation Prentice Hall, New Jersey, USA, 459 pp 92 34 Green E.P., Mumby P.J., et al (1996), “A Review of Remote Sensing for the Assessment and Management of Tropical Coastal Resources”, Coastal Management, Vol 24(1), pp 1- 40 35 James N Paw, Chua Thia-Eng (1991), “Climate Changes and Sea Level Rise: Implications on Coastal Area Utilization and Management in South-east ASIA”, Ocean and Coastal Management, (15), pp 205- 232 36 Ramachandran (2009), Application of Remote Sensing and GIS 37 Ryszard B Zeidler (1997), “Continental shorelines: climate change and integrated coastal management”, Ocean and Coastal Management, Vol 37 (1), pp 41– 62 38 Thudchai Sansena, Amornchai Prakibya, Kridsakron Auynirundronkool, Ross S Lunetta, Christopher D Elvidge (1998), Remote Sensing Change Detection – Environmental Monitoring Methods and Applications, Ann Arbor Press, United States of America, p 318 39 Roger H Charlier, christian P De Meyer (1998), Coastal Erosion - Response and Management, Springer - Veriag Berlin Heidelberg, Germany, p 343 40 http://www.fao.org/nr/climpag/pub/EIre0049_en.asp 93 ... HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Thu Hà ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC CỬA SƠNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ... nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình khu vực cửa sông Bạch Đằng Chƣơng 3: Đánh giá biến đổi địa hình phân tích ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sơng Bạch Đằng CHƢƠNG... cứu biến đổi địa hình ảnh hƣởng nƣớc biển dâng biến đổi khí hậu đới bờ biển; - Phân tích nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình tai biến xói lở bồi tụ khu vực cửa sông Bạch Đằng; - Đánh giá