Ứng dụng ảnh vệ tinh đánh giá diễn biến đường bờ biển, tỉnh bình định

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ TRUNG DŨNG ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN ĐƢỜNG BỜ BIỂN, TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ TRUNG DŨNG ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN ĐƢỜNG BỜ BIỂN, TỈNH BÌNH ĐỊNH Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Chí Cơng Đà Nẵng - Năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Võ Trung Dũng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT LUẬN VĂN .iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên: .4 1.1.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn 1.1.3 Tài nguyên thiên nhiên 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 12 1.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 12 1.2.2 Cơ sở hạ tầng 16 1.3 Hiện trạng hệ thống đê biển 18 1.3.1 Hiện trạng cồn cát ven biển 21 1.3.2 Thực trạng sử dụng khai thác khu vực dải cồn cát sát biển .26 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 28 2.1 Một số khái niệm 28 2.2 Ảnh vệ tinh Landsat 29 2.2.1 Đặc điểm .29 2.2.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám, ảnh vệ tinh 31 32 32 33 33 ảnh vệ tinh 34 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH DIỄN BIẾN ĐƢỜNG BỜ THEO THỜI GIAN 36 3.1 Công nghệ GIS .36 3.1.1 Khái niệm GIS 36 3.1.2 Chức GIS 36 3.1.3 Thành phần GIS 36 3.1.4 Phần mềm ArcGIS 37 3.1.5 Giới thiệu ArcMap 37 3.2 Diễn biến đƣờng bờ khu vực tỉnh Bình Định 38 3.2.1 Dữ liệu nghiên cứu 38 3.2.2 Các bước thực 38 iii 3.3 Kết phân tích 41 3.3.1 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp NDWI 41 3.3.2 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp MNDWI 48 3.3.3 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp AWEI .54 3.3.4 So sánh diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI 60 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 iv TÓM TẮT LUẬN VĂN ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN ĐƢỜNG BỜ BIỂN, TỈNH BÌNH ĐỊNH Học viên: Võ Trung Dũng Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 Khóa: 2016-2018 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Phân tích diễn biến dự báo đường bờ biển đóng vai trị quan trọng cơng tác quản lý tổng hợp vùng duyên hải Điều trở nên cấp thiên bối cảnh biến đổi khí hậu nước biển dâng Ngày nay, có nhiều phương pháp sử dụng để đánh giá diễn biến đường bờ biển như: Khảo sát trắc địa GPS, Chụp ảnh không, Viễn thám, Tuy nhiên, công nghệ viễn thám vượt trội so với kỹ thuật khác liệu thu thập thời gian dài, khả thu thập phạm vi lớn Vì vậy, với mục tiêu cung cấp nhìn tổng quan diễn biến đường bờ biển thành phố Đà Nẵng thời gian qua dự đoán xu hướng thay đổi tương lai, công nghệ viễn thám, xử lý ảnh vệ tinh chọn để phân tích xây dựng đồ diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định qua giai đoạn từ năm 1975 đến 2017 Từ khóa – Đường bờ; Bản đồ diễn biến đường bờ; Viễn thám; Bình Định SATELLITE PHOTOGRAPHIC IMPACT ASSESSMENT COAST ROAD, BINH DINH PROVINCE Abstract- Shoreline variation analysis and prediction play an important role for integrated coastal zone management It becomes more pressing in the context of climate change and sea level rise Nowadays, there are lot of methods to assess the change of shoreline such as: Geodetic survey and GPS, Aerial photography, Remote sensing… However, the last technique increasingly competitive compared to the others due to the long time acquisition data, the observed capacity in lager scale and the cost Therefore, with the aims of providing an overview about the shoreline variation in Binh Dinh province over the past time as well predicting the change tendency for future, the remote sensing technique is chosen to analyze and map the shoreline variation along Binh Dinh province from 1975 to 2017 Key words - Shoreline; Shoreline variation map; Remote sensing; Binh Dinh v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC CHỮ VIẾT TẮT AWEI : Automated Water Extraction Index NDWI : Normalized Differenc Water Index MNDWI : Modified Normalized Difference Water Index GIS : geographic information system IR : Hồng ngoại NIR : Cận hồng ngoại MIR : Hồng ngoại ERTS : Earth Resources Technology Satellite ERSI : Enviromental Symtem Research Institute vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Dân số trung bình tỉnh theo đơn vị huyện (ĐVT: 1000 người) 13 Bảng 1.2: Tỷ suất sinh thô, tỷ suất chết thô tỷ lệ tăng dân số phân theo thành thị, nông thôn (ĐVT: 0/00) 13 Bảng 1.3: Thống kê gia súc, gia cầm tỉnh Bình Định giai đoạn 2011 – 2017 .14 Bảng 1.4: Các xã có cồn cát thuộc huyện ven biển tỉnh Bình Định 22 Bảng 1.5: Các thông số đặc trưng địa hình cồn cát 23 Bảng 1.6: Phạm vi quy mô dải cồn cát ven biển tỉnh Bình Định 23 Hình 1.7: Sạt lở bờ biển xã Cát Khánh, huyện Phù Cát 24 Bảng 1.8: Phạm vi quy mô khai thác vùng cồn cát ven biển 27 .29 T TM 30 30 31 Bảng 3.1: Dữ liệu ảnh Landsat 38 Bảng 3.2: Chỉ số số hóa đường bờ 41 Bảng 3.3: Diện tích xói lở bồi lắng theo phương pháp NDWI qua giai đoạn 47 Bảng 3.4: Diện tích xói lở bồi lắng theo phương pháp MNDWI qua giai đoạn 53 Bảng 3.5: Diện tích xói lở bồi lắng theo phương pháp AWEI qua giai đoạn 59 Bảng 3.6: Diện tích xói lở khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 60 Bảng 3.7: Diện tích bồi lắng khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 61 Bảng 3.8: Diện tích xói lở huyện Hoài Nhơn theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) .62 Bảng 3.9: Diện tích bồi lắng huyện Hoài Nhơn theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 63 Bảng 3.10: Diện tích xói lở huyện Phù Mỹ theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) .64 Bảng 3.11: Diện tích bồi lắng huyện Phù Mỹ theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) .65 Bảng 3.12: Diện tích xói lở huyện Phù Cát theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) .66 Bảng 3.13: Diện tích bồi lắng huyện Phù Cát theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) .67 Bảng 3.14: Diện tích xói lở huyện Tuy Phước theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 68 Bảng 3.15: Diện tích bồi lắng huyện Tuy Phướctheo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 69 Bảng 3.16: Diện tích xói lở thành phố Quy Nhơn theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 70 Bảng 3.17: Diện tích bồi lắng thành phố Quy Nhơn theo phương pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 71 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Bình Định Hình 1.2 Bản đồ phân bố sơng ngịi trạm khí tượng thủy văn tỉnh Bình Định Hình 1.3 : Hệ thống Đê Đơng tỉnh Bình Định 20 Hình 1.4: Hệ thống Đê Nhơn Lý tỉnh Bình Định 20 Hình 1.5: Kè biển Tam Quan bị hư hỏng 21 Hình 1.7: Hoạt động nuôi tôm huyện Phù Mỹ 25 Hình 1.8: Khai thác Titan huyện Phù Mỹ 26 Hình 1.9: Khu du lịch FLC Quy Nhơn 27 Hình 3.1: Quy trình ghép ảnh Landsat 39 Hình 3.2: Quy trình xóa sọc ảnh Landsat 40 Hình 3.3: Diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI 1975-1988 42 Hình 3.4: Diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI 1988-1997 43 Hình 3.5: Diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI 1997-2001 44 Hình 3.6: Diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI 2001-2010 45 Hình 3.7: Diễn biến đường bờ theo phương pháp NDWI 2010-2017 46 Hình 3.8: Diện tích xói lở bờ theo phương pháp NDWI qua giai đoạn 47 Hình 3.9: Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI qua giai đoạn 47 Hình 3.10: Diễn biến đường bờ theo phương pháp MNDWI 1988-1997 .49 Hình 3.11: Diễn biến đường bờ theo phương pháp MNDWI 1997-2001 .50 Hình 3.12: Diễn biến đường bờ theo phương pháp MNDWI 2001-2010 .51 Hình 3.13: Diễn biến đường bờ theo phương pháp MNDWI 2010-2017 .52 Hình 3.14: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI qua giai đoạn 53 Hình 3.15: Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI qua giai đoạn 53 Hình 3.16: Diễn biến đường bờ theo phương pháp AWEI 1988-1997 55 Hình 3.17: Diễn biến đường bờ theo phương pháp AWEI 1997-2001 56 Hình 3.18: Diễn biến đường bờ theo phương pháp AWEI 2001-2010 57 Hình 3.19: Diễn biến đường bờ theo phương pháp AWEI 2010-2017 58 Hình 3.20: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI qua giai đoạn .59 Hình 3.21: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI qua giai đoạn .59 Hình 3.22: Diện tích xói lở tỉnh Bình Định qua giai đoạn 61 Hình 3.23: Diện tích bồi lắng tỉnh Bình Định qua giai đoạn 61 Hình 3.24: Diện tích xói lở huyện Hồi Nhơn qua giai đoạn 63 Hình 3.25: Diện tích bồi lắng huyện Hoài Nhơn qua giai đoạn 63 Hình 3.26: Diện tích xói lở huyện Phù Mỹ qua giai đoạn 65 Hình 3.27: Diện tích bồi lằng huyện Phù Mỹ qua giai đoạn 65 Hình 3.28: Diện tích xói lở huyện Phù Cát qua giai đoạn 67 viii Hình 3.29: Diện tích bồi lắng huyện Phù Cát qua giai đoạn 67 Hình 3.30: Diện tích xói lở huyện Tuy Phước qua giai đoạn 69 Hình 3.31: Diện tích bồi lắng huyện Tuy Phước qua giai đoạn 69 Hình 3.32: Diện tích xói lở thành phố Quy Nhơn qua giai đoạn 71 Hình 3.33: Diện tích bồi lắng thành phố Quy Nhơn qua giai đoạn 71 61 Hình 3.22: Diện tích xói lở tỉnh Bình Định qua giai đoạn Diện tích bồi (ha) Diện tích bồi trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 453 302 452 402 50 34 50 45 1997 1997 383 1382 3463 1743 96 346 866 436 2001 2001 754 1153 880 929 84 128 98 103 2010 2010 2249 720 4884 2617 321 103 698 374 2017 Bảng 3.7: Diện tích bồi lắng khu vực tỉnh Bình Định theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.23: Diện tích bồi lắng tỉnh Bình Định qua giai đoạn 62 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ khu vực tỉnh Bình Định qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 1842 ha, trung bình 205 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 353 ha, trung bình 50 ha/năm - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 2617 ha, trung bình 374 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 402 ha, trung bình 45 ha/năm - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (2370 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (872 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI AWEI lớn tương đương (453ha ~ 452 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (479 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (401 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (3463 ha), nhỏ phương pháp NDWI (383 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (2278 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (288 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (1153 ha), nhỏ phương pháp NDWI (754 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (930 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (58 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (4884 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (720 ha) b) Khu vực huyện Hồi Nhơn Diện tích xói (ha) Diện tích xói trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 205 298 110 204 23 33 12 23 1997 1997 85 120 212 139 21 30 53 35 2001 2001 65 58 182 102 20 11 2010 2010 14 308 20 114 44 16 2017 Bảng 3.8: Diện tích xói lở huyện Hoài Nhơn theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 63 Hình 3.24: Diện tích xói lở huyện Hoài Nhơn qua giai đoạn Giai đoạn 1988 1997 1997 2001 2001 2010 2010 2017 Diện tích bồi (ha) NDWI MNDWI AWEI TB Diện tích bồi trung bình năm (ha) NDWI MNDWI AWEI TB 54 54 60 56 6 93 84 264 147 23 21 66 37 237 275 276 263 26 31 31 29 199 55 285 180 28 41 26 Bảng 3.9: Diện tích bồi lắng huyện Hồi Nhơn theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.25: Diện tích bồi lắng huyện Hoài Nhơn qua giai đoạn 64 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ huyện Hoài Nhơn qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 204 ha, trung bình 23 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2001 – 2010, với diện tích 102 ha, trung bình 11 ha/năm Tuy nhiên, diện tích xói trung bình năm lớn 35 ha/năm thuộc giai đoạn 1997 – 2001 - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2001 – 2010, với diện tích 263 ha, với diện tích bồi lắng trung bình 29 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 56 ha, trung bình ha/năm - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (298 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (110 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (60 ha) phương pháp NDWI MNDWI tương đương (54 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (212 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (85 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (264 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (84 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (182 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp MNDWI (58 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI AWEI lớn tương đương (276 ha), nhỏ phương pháp NDWI (237 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (308 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (14 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (285 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (55 ha) c) Khu vực huyện Phù Mỹ Diện tích xói (ha) Diện tích xói trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 85 225 69 126 25 14 1997 1997 144 92 84 107 36 23 21 27 2001 2001 51 67 55 58 6 2010 2010 145 52 21 2017 Bảng 3.10: Diện tích xói lở huyện Phù Mỹ theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 65 Hình 3.26: Diện tích xói lở huyện Phù Mỹ qua giai đoạn Diện tích bồi (ha) Diện tích bồi trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 148 45 20 71 16 1997 1997 35 68 28 44 17 11 2001 2001 103 162 87 117 11 18 10 13 2010 2010 604 80 190 291 86 11 27 42 2017 Bảng 3.11: Diện tích bồi lắng huyện Phù Mỹ theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.27: Diện tích bồi lằng huyện Phù Mỹ qua giai đoạn 66 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ huyện Phù Mỹ qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 126 ha, trung bình 14 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 52 ha, trung bình ha/năm Tuy nhiên, diện tích xói trung bình năm lớn 27 ha/năm thuộc giai đoạn 1997 – 2001 - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 291 ha, trung bình 42 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1997 – 2001, với diện tích 44 ha, trung bình 11 ha/năm Tuy nhiên, diện tích bồi lắng trung bình năm nhỏ ha/năm thuộc giai đoạn 1988 – 1997 - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (225 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (69 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI lớn (148 ha), nhỏ phương pháp AWEI (20 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp NDWI (144 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (84 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI lớn (68 ha), nhỏ phương pháp AWEI (28 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (67 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (51 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (162 ha), nhỏ phương pháp AWEI (87 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (145 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (2 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp NDWI lớn (604 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (80 ha) d) Khu vực huyện Phù Cát Diện tích xói (ha) Diện tích xói trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 99 282 546 309 11 31 61 34 1997 1997 42 58 71 57 11 15 18 14 2001 2001 59 64 120 81 7 13 2010 2010 148 12 54 21 2017 Bảng 3.12: Diện tích xói lở huyện Phù Cát theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 67 Hình 3.28: Diện tích xói lở huyện Phù Cát qua giai đoạn Diện tích bồi (ha) Diện tích bồi trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 35 53 46 45 5 1997 1997 52 221 1217 497 13 55 304 124 2001 2001 53 158 125 112 18 14 12 2010 2010 573 28 1477 693 82 211 99 2017 Bảng 3.13: Diện tích bồi lắng huyện Phù Cát theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.29: Diện tích bồi lắng huyện Phù Cát qua giai đoạn 68 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ huyện Phù Cát qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 309 ha, trung bình 34 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 54 ha, trung bình ha/năm - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 693 ha, trung bình 99 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 45 ha, trung bình ha/năm Tuy nhiên, diện tích bồi lắng trung bình năm lớn 124 ha/năm thuộc giai đoạn 1997 – 2001 - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (546 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (99 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (53 ha), nhỏ phương pháp NDWI (35 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (71 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (42 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (1217 ha), nhỏ phương pháp NDWI (52 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp NDWI (59 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (120 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (158 ha), nhỏ phương pháp NDWI (53 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (148 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (3 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (1477 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (28 ha) e) Khu vực huyện Tuy Phước Diện tích xói (ha) Diện tích xói trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 384 1102 1480 989 43 122 164 110 1997 1997 48 36 11 32 12 2001 2001 55 459 1812 775 51 201 86 2010 2010 22 140 15 59 20 2017 Bảng 3.14: Diện tích xói lở huyện Tuy Phƣớc theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 69 Hình 3.30: Diện tích xói lở huyện Tuy Phƣớc qua giai đoạn Giai đoạn 1988 1997 1997 2001 2001 2010 2010 2017 Diện tích bồi (ha) NDWI MNDWI AWEI TB Diện tích bồi trung bình năm (ha) NDWI MNDWI AWEI TB 29 74 56 53 6 92 834 1792 906 23 209 448 227 101 157 105 121 11 17 12 13 255 393 1956 868 36 56 279 124 Bảng 3.15: Diện tích bồi lắng huyện Tuy Phƣớctheo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.31: Diện tích bồi lắng huyện Tuy Phƣớc qua giai đoạn 70 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ huyện Tuy Phước qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 989 ha, trung bình 110 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1997 – 2001, với diện tích 32 ha, trung bình ha/năm - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1997 – 2001, với diện tích 906 ha, trung bình 227 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 53 ha, trung bình ha/năm - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (1480 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (384 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (74 ha), nhỏ phương pháp NDWI (29 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp NDWI (48 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (11 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (1792 ha), nhỏ phương pháp NDWI (92 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (1812 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (55 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (157 ha), nhỏ phương pháp NDWI (101 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (140 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp AWEI (15 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (1956 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (255 ha) f) Khu vực huyện Thành phố Quy Nhơn Diện tích xói (ha) Diện tích xói trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 98 376 165 213 11 42 18 24 1997 1997 82 72 100 85 21 18 25 21 2001 2001 58 59 109 75 12 2010 2010 16 190 17 74 27 11 2017 Bảng 3.16: Diện tích xói lở thành phố Quy Nhơn theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) 71 Hình 3.32: Diện tích xói lở thành phố Quy Nhơn qua giai đoạn Diện tích bồi (ha) Diện tích bồi trung bình năm (ha) Giai đoạn NDWI MNDWI AWEI TB NDWI MNDWI AWEI TB 1988 187 77 270 178 21 30 20 1997 1997 111 174 163 149 28 44 41 37 2001 2001 260 402 287 316 29 45 32 35 2010 2010 617 164 975 585 88 23 139 84 2017 Bảng 3.17: Diện tích bồi lắng thành phố Quy Nhơn theo phƣơng pháp NDWI, MNDWI AWEI (ha) Hình 3.33: Diện tích bồi lắng thành phố Quy Nhơn qua giai đoạn 72 Từ kết cho thấy thay đổi đường bờ thành phố Quy Nhơn qua giai đoạn sau: - Giai đoạn có diện tích xói lở lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1988 – 1997, với diện tích 213 ha, trung bình 24 ha/năm Giai đoạn có diện tích xói lở nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2001 – 2010, với diện tích 75 ha, trung bình ha/năm - Giai đoạn có diện tích bồi lắng lớn theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 2010 – 2017, với diện tích 585 ha, trung bình 84 ha/năm Giai đoạn có diện tích bồi lắng nhỏ theo trung bình ba phương pháp giai đoạn 1997 – 2001, với diện tích 149 ha, trung bình 37 ha/năm Tuy nhiên, diện tích bồi lắng trung bình năm nhỏ 20 ha/năm thuộc giai đoạn 1988 – 1997 - Giai đoạn 1988 – 1997: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (376 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (98 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (270 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (77 ha) - Giai đoạn 1997 – 2001: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (100 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp MNDWI (72 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (174 ha), nhỏ phương pháp NDWI (11 ha) - Giai đoạn 2001 – 2010: Diện tích xói lở theo phương pháp AWEI (109 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (58 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp MNDWI lớn (402 ha), nhỏ phương pháp NDWI (260 ha) - Giai đoạn 2010 – 2017: Diện tích xói lở theo phương pháp MNDWI (190 ha) lớn nhất, nhỏ phương pháp NDWI (16 ha) Diện tích bồi lắng theo phương pháp AWEI lớn (975 ha), nhỏ phương pháp MNDWI (164 ha) 73 KẾT LUẬN Tình hình xói lở bồi lắng khu vực ven bờ biển tỉnh Bình Định giai đoạn 1975 – 2017 diễn phức tạp Q trình xói lở bồi tụ ln đan xen với thời kỳ Trong đó, khu vực đầm Thị Nại huyện Tuy Phước thành phố Quy Nhơn có diện tích bồi lắng xói lở nhiều Tại cửa Tam Quan, cửa sông Lại Giang cửa Đê Gi có biến động đường bờ lớn Việc sử dụng ảnh vệ tinh Landsat kỹ thuật GIS phương pháp làm bật đường bờ nghiên cứu cho kết đáng tin cậy 13 đồ diễn biến đường bờ theo thời gian thiết lập cho khu vực tỉnh Bình Định theo ba phương pháp Những kết cung cấp thêm tổng quan chung xu hướng vận chuyển bùn cát, tài liệu phục vụ cho mơ kiểm định tốn diễn biến hình thái phục vụ cho thiết kế kỹ thuật cơng trình, quản lý tài ngun khu vực tỉnh Bình Định từ khứ đến tương lai KIẾN NGHỊ Để nâng cao mức độ tin cậy kết diễn biến đường bờ biển luận văn này, cần tiếp tục có nghiên cứu sâu hơn, đầy đủ chi tiết đặc biệt yêu cầu xác định yếu tố có ảnh hưởng đến thay đổi đường bờ (như ảnh hưởng cơng trình ven biển, thay đổi thảm thực vật ven biển, sử dụng đất, chế độ thủy triều, sóng … ) Cần lắp đặt trạm quan trắc ven biển, đặt biệt vị trí cửa sơng để kết kiểm chứng dự báo xác 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Báo cáo tổng hợp Rà soát Quy hoạch hệ thống đê biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang, Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam [1] Lưu Thành Trung, Vũ Văn Phái, Vũ Tuấn Anh (2014), Đặc điểm địa mạo dải ven biển Sóc Trăng – Cà Mau (từ cửa Định An đến cửa Tiểu Dừa, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, tập 30, số [3] Ngụy Minh Hiển (2017), Nghiên cứu xác định biến động đường bờ vùng biển Cà Mau, Việt Nam từ tư liệu Viễn thám đa thời gian, Luận văn Thạc sĩ, trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội [4] Vũ Danh Tuyên, Trịnh Lê Hùng Phạm Thị Thương Huyền (2013), Cơ sở viễn thám, Giáo trình bậc Đại học, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội [5] Trịnh Lê Hùng, Vũ Danh Tuyên (2013), Nghiên cứu phương pháp xác định biến động đường bờ dựa kết phân loại ảnh viễn thám đa thời gian, Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường, số 01 [6] Nguyễn Văn Trung, Nguyễn Văn Khánh (2016), Quan trắc biến động đường bờ sử dụng ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian khu vực Cửa Đại, sông Thu Bồn, Quảng Nam, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Đại chất [7] Nguyễn Đức Phương (2012), Tích hợp GIS viễn thám phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên, Luận văn Thạc sĩ, trường Đại học Công nghệ Tiếng anh [8] McFeeters, S.K, The use of the normalized difference water index (NDWI) in the delineation of open water features, Int J Remote Sens, 1996, 17, 1425 – 1432 [9] Xu, H Modification of normalised difference water (MNDWI) to enhance open water feature in remotely sensed imagery, Int J Remote Sens, 2006, 27, 3025 – 3033 [10] Gudina L Feyisa, Henrik Meilby, Rasmus Fensholt, Simon R Proud, Automated Water Extraction Index: A new teachnique for surface water mapping using Landsat imagery, Remote Sensing of Enviroment, 2014, 140, 23 – 35 [11] Alesheikh A.A., Ghorbanali A., Nouri A (2007), Coastline change detection using remote sensing, Int J Environ, Sci Tech., 61 - 66 [12] http:// www.glovis.usgs.gov/ 75 ... đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp NDWI 41 3.3.2 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương pháp MNDWI 48 3.3.3 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương... thay đổi đường bờ biển dựa phân tích từ ảnh vệ tinh - Phạm vi nghiên cứu: bờ biển tỉnh Bình Định Nội dung nghiên cứu: - Sử dụng phần mềm xử lý ảnh xác định đường bờ biển khu vực tỉnh Bình Định dựa... Sau số hóa đường bờ, sử dụng phần mềm ArcGIS để hoàn chỉnh đồ diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo thời gian 3.3 Kết phân tích 3.3.1 Diễn biến đường bờ khu vực tỉnh Bình Định theo phương