Ứng dụng công nghệ viễn thám và gis xác định biến động đường bờ biển tỉnh cà mau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT CÙ THỊ THU HÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN TỈNH CÀ MAU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT CÙ THỊ THU HÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN TỈNH CÀ MAU Ngành: Bản đồ viễn thám hệ thong tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Xuân Trường HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Cù Thị Thu Hà MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn .9 CHƯƠNG 11 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM, GIS VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ .11 1.1.Khái niệm đường bờ……………………………………………………… 11 1.1.1 Đường bờ……………………………………………………………….11 1.1.2 Đới bờ .11 1.1.3 Vai trò đánh giá biến động nghiên cứu đường bờ 12 1.2 Giới thiệu viễn thám 13 1.2.1 Khái niệm viễn thám 13 1.2.2 Phân loại viễn thám 14 1.2.3 Ảnh số phép xử lý ảnh 15 1.2.4 Đặc trưng phản xạ phổ đối tượng tự nhiên 17 1.2.5 Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả phản xạ phổ đối tượng tự nhiên 21 1.2.6 Các đặc điểm ảnh viễn thám .22 1.2.7 Xử lý ảnh viễn thám 24 1.2.8 Những ưu ảnh viễn thám 28 1.3 Hệ thông tin địa lý (GIS) 30 1.3.1 Khái niệm định nghĩa GIS 30 1.3.2 Các thành phần GIS 31 1.3.3 Các chức GIS 33 1.3.4 Mơ hình liệu GIS .33 1.3.5 Cấu trúc liệu 34 1.3.6 Ứng dụng khả phân tích khơng gian GIS .35 1.4 Tổng quan ứng dụng công nghệ viễn thám GIS giới Việt Nam .38 1.4.1 Trên giới 38 1.4.2 Ở Việt Nam 40 1.4.3 Lợi tích hợp liệu viễn thám GIS 42 1.4.4 Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS nghiên cứu biến động đường bờ 43 CHƯƠNG 45 ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN 45 2.1 Ưu việt viễn thám nghiên cứu biến động 45 2.2 Xác định biến động viễn thám 45 2.2.1 Xác định định tính 45 2.2.2 Xác định định lượng .45 2.3 Nguyên tắc xác định biến động 46 2.4 Phương pháp nghiên cứu biến động 46 2.5 Ứng dụng viễn thám nghiên cứu biến động đường bờ biển 47 2.5.1 Phương pháp đồ – đồ 47 2.5.2 Phương pháp Ảnh - Ảnh 48 2.6 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 53 2.7 Quy trình cơng nghệ thành lập đồ biến động đường bờ biển công nghệ viễn thám GIS .54 CHƯƠNG 57 THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG VIỄN THÁM- GIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN TỈNH CÀ MAU 57 3.1 Giới thiệu chung khu vực nghiên cứu 57 3.1.1.Vị trí địa lý 57 3.1.2 Địa hình 58 3.1.3 Khí hậu 59 3.1.4 Thủy văn 60 3.1.5 Giao thông .61 3.1.6 Dân cư, kinh tế-xã hội .62 3.2 Phương pháp thực 63 3.2.1 Tổng quan phương pháp quy trình cơng nghệ .63 3.2.2 Nội dung phương pháp thực .64 3.3 Thu thập, đánh giá thông tin tư liệu 64 3.3.1 Tư liệu ảnh vệ tinh 64 3.3.2 Tư liệu đồ 64 3.3.3 Các tư liệu khác .65 3.4 Thành lập bình đồ ảnh vệ tinh 65 3.5 Thành lập đồ 68 3.6 Điều vẽ ảnh viễn thám ngoại nghiệp 68 3.6.1 Điều vẽ ảnh viễn thám .69 3.6.2 Điều vẽ ngoại nghiệp 71 3.7 Phương pháp xác định đồ biến động đường bờ 79 3.7.1 Quy trình thành lập đồ biến động đường bờ 80 3.8 Chuẩn hóa sở liệu .81 3.8.1 Cơ sở liệu đồ biến động tỉnh Cà Mau sơ đồ cấu trúc 81 3.8.2 Biên tập thành lập đồ biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau giai đoạn 2000-2006 -2011 tỷ lệ 1:25 000 .84 3.9 Phân tích, đánh giá biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau 85 3.9.1 Một số nhận xét đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau .85 3.9.2 Đánh giá kết thành lập đồ biến động đường bờ 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 Kết luận 92 Kiến nghị 92 CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT HTTĐL Hệ thông tin địa lý CSDL Cơ sở liệu TIN Triangulated Irregular Network DTM Digital Terrain Modelling GIS Geographic Information System ESRI Environmental System Research Institute CAD Computer Aided Design DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình mô đường bờ thành phần liên quan .12 Hình 1.2 Đặc trưng phản xạ phổ số đối tượng tự nhiên .18 Hình 1.3 Cửa sổ khí .22 Hình 1.4 Sơ đồ tổ chức hệ thống GIS 32 Hình 1.5 Phân lớp thơng tin mơ hình chồng xếp GIS 34 Hình 1.6 Cấu trúc liệu Vector Raster 34 Hình 1.7 Mối quan hệ liệu khơng gian liệu thuộc tính 35 Hình 1.8 Phân tích chồng xếp 38 Hình 1.9 Mơ hình chuyển đổi liệu viễn thám GIS 43 Hình 2.1 Sơ đồ so sánh sau phân loại 49 Hình 2.2 Phân loại ảnh tổ hợp kênh thời gian 50 Hình 2.3 Phương pháp phân tích thành phần 50 Hình 2.4 Tạo ảnh sai biệt 51 Hình 2.5 Tạo ảnh tỷ số .51 Hình 2.6 Phân tích vectơ thay đổi .52 Hình 2.7 Giá trị ảnh thay đổi 53 Hình 2.8 Quy trình xác định biến động theo phương pháp đồ – đồ 55 Hình 3.1 Vị trí tỉnh Cà Mau khu vực Nam Bộ 57 Hình 3.2 Sơ đồ quy trình thành lập bình đồ ảnh vệ tinh 67 Hình 3.3 Sơ đồ phân mảnh điều vẽ ảnh 69 Hình 3.4 Sơ đồ điểm khảo sát thực địa .72 Hình 3.5 Quy trình thành lập đồ biến động đường bờ .80 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc lưu trữ liệu lớp thông tin đồ biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau 82 Hình 3.7 Diện tích vùng đất bồi tụ bị xói lở giai đoạn 2000 – 2006 87 Hình 3.8 Diện tích vùng đất bồi tụ bị xói lở giai đoạn 2006 - 2011 87 Hình 3.9 Diện tích vùng đất biến động thời kỳ 2000-2006-2011 .87 Hình 3.10 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau giai đoạn 2000-2006 89 Hình 3.11 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau giai đoạn 2006-2011 90 Hình 3.12 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau thời kỳ 2000- 2006-2011 .91 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Hệ thống phân loại đối tượng biến động đường bờ 80 Bảng 3.2 Bảng lớp thông tin đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau 81 Bảng 3.3: Diện tích đường bờ biển tỉnh cà mau năm 2000, 2006, 2011 86 Bảng 3.4: Tổng hợp biến động diện tích đường bờ biển tỉnh cà mau qua giai đoạn 2000 -2006, 2006-2011,2000 -2006-2011 86 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đất đai nguồn tài nguyên vô quý giá, tác động đến phát triển kinh tế - xã hội ổn định trị quốc gia Chính vậy, việc quản lý sử dụng đất đai cho hợp lý, hiệu bền vững Vừa phát triển kinh tế, vừa bảo vệ môi trường phát triển bền vững mục tiêu chung nước Vùng bờ biển nơi có nhiều cảnh quan sinh thái phong phú, đa dạng có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế-xã hội, bảo vệ môi trường đa dạng sinh học nơi chịu nhiều tác động nhân tố tự nhiên thủy quyển, thạch quyển, khí sinh Dưới tác động bờ biển ln có biến đổi theo mức độ hình thái khác q trình bồi tụ xói lở Vùng ven biển nước ta với đường bờ dài chịu tác động nhiều nhân tố động lực hình thành nên đoạn bờ biển khác hình thái, tính chất: có đoạn bờ đá gốc cứng, có nơi bãi cát phẳng trải dài Đoạn bờ có thảm cỏ biển bảo vệ, đoạn bờ có vùng bãi đá, san hơ che chắn, đường bờ phải chịu tác động mạnh mẽ sóng dịng chảy biển Do việc nghiên cứu biến động đường bờ cần thiết để xác định quy luật biến đổi đường bờ từ đưa kế hoạch, sách hợp lý giúp cho việc bảo vệ khai thác vùng bờ tốt Vị trí địa lý điều kiện khí hậu thuận lợi, mang đến cho Cà Mau nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc thù, khu rừng ngập nước vùng biển nông, rộng tạo cho Cà Mau có nhiều mạnh phát triển kinh tế thủy sản, nông lâm nghiệp, công nghiệp chế biến xuất khẩu, dịch vụ, du lịch, khai thác khí đốt dầu khí Diện tích vùng biển Cà Mau rộng 71.000 km2 có độ sâu trung bình từ 30 đến 35 mét Vùng biển Cà Mau giàu có giống lồi trữ lượng hải sản mỏ dầu khí có trữ lượng lớn bên thềm lục địa Biển Cà Mau có vị trí thuộc trung tâm đường biển vùng Đông Nam sát với đường biển quốc tế, thuận lợi cho phát triển kinh tế biển Biến động đặc tính tất đối tượng, tượng quanh ta, đặc biệt đối tượng tự nhiên đường bờ nước Nghiên cứu biến động để nắm bắt quy luật, nhìn thấy thực trạng dự báo tình huống, cảnh báo nguy sở việc quản lý, bảo vệ khai thác đối tượng tự nhiên Quy trình nghiên cứu biến động thực từ lâu đặc biệt năm gần đây, điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển mạnh lĩnh vực vũ trụ tin học, đồng thời giai đoạn biến động nguồn tài nguyên thiên nhiên diễn mạnh mẽ không phạm vi quốc gia mà tồn cầu Cơng nghệ kết hợp tư liệu ảnh viễn thám với ưu việt tính cập nhật đồng thông tin, khả phủ trùm rộng, với phát triển mạnh hệ thống thơng tin địa lý (GIS Geographical Information Systems) có khả thu thập, cập nhật, quản trị phân tích, thể liệu địa lý phục vụ tốn ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý đối tượng bề mặt trái đất công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý đất đai Các nguồn tài nguyên có đường bờ biển Đề tài: “Ứng dụng cơng nghệ viễn thám GIS xác định biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau” thử nghiệm qua giai đoạn 2000- 2006 2006 – 2011 để nhằm giải vấn đề thực tiễn nêu đồng thời nhằm nâng cao hiệu quản lý tài nguyên biển Cà Mau Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu đề tài: - Xác định biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau sở ứng dụng công nghệ viễn thám GIS Nhiệm vụ đề tài: - Thu thập, tổng hợp tư liệu ảnh viễn thám, đồ tài liệu cần thiết khác khu vực tỉnh Cà Mau năm 2000, 2006, 2011 - Phân tích, xử lý ảnh viễn thám - Thành lập đồ biến động đường bờ biển năm 2000, 2006 năm 2011 - Thành lập đồ biến động đường bờ biển giai đoạn 2000 - 2006, 2006 -2011 79 trình điều vẽ nội nghiệp, đồng thời điều tra bổ sung yếu tố khơng nhìn thấy ảnh xuất sau thời điểm chụp ảnh 3.6.3 Thành lập đồ địa hình thời điểm (2000 – 2006- 2011) tỉnh Cà Mau Sau có kết điều vẽ tổng hợp tiến hành đối chiếu ngoại nghiệp, kiểm tra, sửa chữa tiến hành số hố yếu tố nội dung tách thông tin trạng thái theo thời điểm ảnh với nội dung theo quy định công việc thực phần mềm Microstation Từ lớp thông tin trạng thái, tiến hành biên tập thành lập đồ biến động đường bờ cho khu vực nghiên cứu 3.7 Phương pháp xác định đồ biến động đường bờ Bản đồ biến động xác định phương pháp chồng lớp thông tin trạng thái giai đoạn 2000 - 2006; 2006 - 2011 theo cặp thời kỳ 20002006-2011, phân tích biến động lớp thông tin kết hợp lớp thông tin chuyên môn lớp thông tin nền, biên tập, xác định đồ biến động đường bờ biển giai đoạn 2000-2006-2011 cho đoạn bờ trọng điểm khu vực tỉnh cà mau Từ điều vẽ tổng hợp yếu tố nội dung tiến hành bước công việc: - Xây dựng chi tiết quy định quản lý liệu - Chuẩn hóa biên tập liệu (các lớp thông tin trạng thái, lớp thông tin nền) theo quy định tiến hành kiểm tra liệu số trước chuyển sang phân tích liệu cơng việc thực phần mềm microstation - Chồng lớp thông tin trạng thái thời điểm để phân tích biến động tiến hành kiểm tra liệu số sau phân tích cơng việc thực phần mềm GIS - Biên tập in thử đồ công việc thực phần mềm microstation - Kiểm tra, sửa chữa, in đồ nghiệm thu sản phẩm 80 3.7.1 Quy trình thành lập đồ biến động đường bờ Thu thập, xử lý tài liệu Thành lập đồ Ảnh viễn thám Tư liệu hỗ trợ Điều vẽ nội nghiệp Điều vẽ ngoại nghiệp Chuyển vẽ, số hố, biên tập Xây dựng lớp thơng tin trạng thái Chuẩn hoá liệu trạng thái Xây dựng CSDL Phân tích diễnbiến Bản đồ biến động Số liệu biến động Kiểm tra nghiệm Giao nộp sản phẩm Hình 3.5 Quy trình thành lập đồ biến động đường bờ 3.7.2 Hệ thống phân loại đồ biến động đường bờ  Hệ thống phân loại đối tượng biến động đồ biến động lớp thông tin biến động đường bờ: Bảng 3.1 Hệ thống phân loại đối tượng biến động đường bờ Biển ổn định Lục địa ổn định Vùng giai đoạn 2000-2006, hình thành giai đoạn 2006-2011 Vùng giai đoạn 2000-2006 Vùng hình thành giai đoạn 2000-2006 Vùng giai đoạn 2006-2011 Vùng hình thành giai đoạn 2006-2011 Vùng hình thành giai đoạn 20002006, giai đoạn 2006-2011 81 3.8 Chuẩn hóa sở liệu Để phân tích không gian xây dựng sở liệu biến động đường bờ môi trường GIS phần mềm ArcMap 9.3, cần phải tiến hành chuẩn hóa liệu Các liệu vector lưu trữ phần mềm MicroStation bao gồm: Các lớp thông tin đồ trạng ba thời kỳ 2000, 2006, 2011 (đã xây dựng trên) lưu trữ khuôn dạng *.dgn tiến hành chuẩn hóa theo quy định kỹ thuật Sau chuyển sang khn dạng *.shape phần mềm ArcMap 9.3 theo thiết kế sở liệu 3.8.1 Cơ sở liệu đồ biến động tỉnh Cà Mau sơ đồ cấu trúc a) Thông tin đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau Bảng 3.2 Bảng lớp thông tin đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau Nhóm thơng tin Thông tin Thông tin Cơ sở toán học địa lý Thuỷ hệ Địa hình Giao thơng Dân cư Ranh giới hành Thơng tin Lớp trạng chun đề Mô tả Các lớp thông tin địa lý chung dùng cho tất đồ khu vực nghiên cứu Hiện trạng đường bờ: Các lớp thông tin 2000, 2006, 2011 đường bờ b) Nội dung cấu trúc CSDL biến động đường bờ tỉnh Cà Mau * Hệ quy chiếu: CSDL biến động đất mặt nước sông, hồ khu vực thử nghiệm sử dụng hệ quy chiếu hệ tọa độ quốc gia VN-2000 (kinh tuyến trục 1040,30’,múi 60) * Cơ sở liệu đồ lưu trữ định dạng File Geodatabase (*.gdb) phần mềm ArcMap 9.3 * Cơ sở liệu đồ gồm thành phần: Dữ liệu không gian liệu thuộc tính Hai thành phần phải liên kết với thông qua mã đối tượng địa lý, đối tượng địa lý có mã đối tượng * Cấu trúc CSDL thể sơ đồ hình 3.6 82 Cơ sở tốn học Thủy hệ Địa hình Thơng tin địa lý Giao thơng Dân cư Ranh giới hành Lớp trạng thái đường bờ năm 2000 CSDL đồ biến động đường bờ Trạng thái Lớp trạng thái đường bờ năm 2006 Lớp trạng thái đường bờ năm 2011 Vùng hình thành trước năm 2000 Thơng tin chun đề Vùng hình thành giai đoạn 2000-2006 Vùng hình thành giai đoạn 2006-2011 Biến động Vùng giai đoạn 2000 - 2006, hình thành giai đoạn 2006 - 2011 Vùng giai đoạn 2000-2006 Vùng giai đoạn 2006-2011 Vùng hình thành giai đoạn 2000 - 2006, giai đoạn 2006 - 2011 Vùng mặt nước ổn đinh thời kỳ 20002006-2011 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc lưu trữ liệu lớp thông tin đồ biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau 83 a Nhóm thơng tin Nhóm lớp yếu tố nội dung mang tính chất định hướng bổ trợ thêm thơng tin cho yếu tố nội dung Giúp cho người sử dụng hình dung quy luật phân bố, mối quan hệ đối tượng để khai thác thông tin hiệu Gồm lớp thông tin sau: Cơ sở tốn học, thuỷ hệ, địa hình, giao thơng, dân cư, ranh giới hành b Nhóm thơng tin chun đề Đây nhóm lớp thơng tin đồ, bao gồm nhóm lớp thơng tin chun đề riêng dạng vùng (các nội dung chi tiết trình bày phụ lục) a Hiện trạng Đây lớp thông tin dạng đường bao gồm thông tin đường bờ biển khu vực huyện Ngọc Hiển, Năm Căn, Phú Tân, Trần Văn Thời U Minh thuộc tỉnh Cà Mau thời điểm 2000, 2006, 2011 với yếu tố nội dung dạng vùng khác vùng biển, hệ thống sông, suối, ao hồ, bãi đá, bãi cát, cồn cát Tất yếu tố nội dung xác định thuộc tính quản lý thống phần mềm MicroStation để làm sở cho trình chồng lớp thơng tin khác, thực tốn phân tích đánh giá đưa kết luận, cảnh báo giúp cho việc đánh giá, quy hoạch, sử dụng hợp lý giảm thiểu tai biến xảy vùng bờ đảo b Lớp thông tin biến động đường bờ biển Lớp thông tin kết trình chồng lớp phân tích biến động lớp thơng tin trạng thái thời điểm 2000, 2006, 2011 Trong sở liệu thông tin phản ánh đầy đủ q trình xói lở, hay bồi tụ tác động người khai thác sử dụng vùng bờ suốt thời kỳ nghiên cứu Người sử dụng xác định thay đổi số liệu thời gian năm Trên thực tế biến động theo xu hướng định xảy đột biến thời điểm xét đến trình dài 84 Các lớp thông tin biến động thực chất chứa đựng nội dung lớp thông tin trạng thái thông tin biến động nên thực hữu ích cho nhà khoa học quản lý phân tích để đưa kế hoạch khai thác hợp lý vùng bờ nói chung 3.8.2 Biên tập thành lập đồ biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau giai đoạn 2000-2006 -2011 tỷ lệ 1:25 000 Bản đồ biến động đường bờ biển giai đoạn 2000-2006- 2011 cho đoạn bờ trọng điểm khu vực tỉnh Cà Mau thể kết hợp lớp thông tin biến động đường bờ thời kỳ 2000-2006 2006 - 2011 với lớp thông tin trạng thái đường bờ năm 2000, 2006, 2011 lớp thông tin hệ thống ký hiệu đồ dạng điểm, đường vùng Trên đồ này, hệ thống đường bờ thời điểm thể kí hiệu dạng tuyến khác theo nguyên tắc thể từ gần với thời điểm khứ (tức là: vị trí mà đường bờ xác định trùng thể kí hiệu đường bờ thời điểm gần với nhất) Bằng phương pháp kí hiệu màu chất lượng vùng biến động bật với mảng màu thể vùng đất bồi tụ (hình thành), vùng đất bị xói lở (mất đi) giai đoạn 2000-2006và giai đoạn 2006 -2011 Hệ thống kí hiệu chải chất lượng cung cấp thông tin vùng đất - bãi thời điểm năm 2000, 2006, kết hợp với nhóm thơng tin trình bày hệ thống ký hiệu dạng điểm, đường ghi bổ trợ thêm nội dung cho đồ Bản đồ biến động đường bờ biển giai đoạn 2000 - 2006 - 2011 hình ảnh trực quan, giúp cho người sử dụng thấy tổng thể hình ảnh biến động vùng bờ Trên sở kết hợp với thông tin đồ giai đoạn, với thông tin đặc điểm địa chất, địa mạo đường bờ, thông tin đối tượng kinh tế-văn hố-xã hội ven bờ, phân tích, đánh giá quy luật biến động để đưa kết luận giúp cho việc định hướng phát triển hợp lý vùng bờ đảo + Nội dung đồ biến động đường bờ Các nội dung chuyên môn nội dung đồ thể đầy đủ bảng giải đây: 85 3.9 Phân tích, đánh giá biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau 3.9.1 Một số nhận xét đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau Cà Mau tỉnh cực Nam Việt Nam, nằm cách TP Hồ Chí Minh 370 km, cách Cần Thơ 180 km phía Nam Phía Bắc giáp tỉnh Bạc Liêu, tỉnh Kiên Giang Cà Mau tỉnh đồng trẻ, phần lớn lãnh thổ bồi tụ nâng lên thời gian gần Là vùng đất trẻ Đồng sông Cửu long, lãnh thổ tiếp tục mở rộng Độ cao trung bình tồn tỉnh so với mực nước biển xấp xỉ mét Biển ảnh hưởng sâu vào nội địa, tính chất cận xích đạo gió mùa phát huy đầy đủ đặc điểm phạm vi lãnh thổ tồn tỉnh Cà Mau tỉnh điển hình thiên nhiên cận xích đạo gió mùa Lãnh thổ trải dài từ 8o33’ vĩ độ Bắc tới 9o33’ vĩ độ Bắc Cà Mau nằm khu vực cận xích đạo gió mùa, quanh năm có nhiệt cao ổn định, chịu ảnh hưởng nhiều khối khí hoạt động theo mùa, nhịp điệu mùa thể rõ chế độ ẩm tỉnh Trong năm có mùa mưa mùa khơ sâu sắc Tính chất cận xích đạo gió mùa khí hậu chi phối xác định tính chất tất thành phần tự nhiên 86 tổng thể Đồng thời ảnh hưởng lớn đến đời sống hoạt động sản xuất người Cà Mau tiếp giáp biển Mặt tây giáp vịnh Thái Lan (biển Tây), có đường bờ 145 km, có nhiều cửa sơng đổ biển: cửa Khánh Hội (U Minh), Sông Đốc (Trần Văn Thời), Mỹ Bình (Cái Nước), Bảy Háp, Ơng Trang (Ngọc Hiển) Đường bờ biển thẳng, biển nông, bồi tụ lở ít, riêng phía nam từ Bảy Háp đến Đất Mũi bồi nhanh Đây vùng biển có nhiều ngư trường lớn khai thác mạnh vào mùa gió bắc Mặt Đông Nam Nam tiếp giáp biển Đông với đoạn bờ từ Gành Hào đến Rạch Gốc khu vực có chế độ bán nhật triều khơng đều, biên triều lớn trung bình khoảng 2,9 m, lớn đến 4,1 m Đây vùng biển có nhiều ngư trường lớn thường khai thác mạnh vào mùa gió nam Biển nơng, bãi biển thoải, đường đẳng sâu 6m - 10m, mở rộng cách bờ 20 - 30 km Phần lớn biển không sâu 50 m, độ mặn trung bình khoảng 340/0 Qua phân tích biến động phần mềm Arcgis9.3 ta có kết biến động thể bảng sau Bảng 3.3: Diện tích đường bờ biển tỉnh cà mau năm 2000, 2006, 2011 2000 2006 2011 Diện tích(ha) Diện tích(ha) Diện tích(ha) Biển 1262930000.000 1265060000.000 1272730000.000 Lục địa 1016249969.104 1014118785.095 1006447943.975 Loại đất Bảng 3.4: Tổng hợp biến động diện tích đường bờ biển tỉnh cà mau qua giai đoạn 2000 -2006, 2006-2011,2000 -2006-2011 2000-2006 Loại đất Biển 2006-2011 Diện tích Tỷ lệ Diện tích (ha) (%) (ha) 2000-2006-2011 Tỷ lệ (%) Diện tích Tỷ lệ (ha) (%) 1261394587.064 55.34 1261300000.000 55.340 1258143068.212 55.202 Lục địa 1012582127.354 44.43 1002685025.848 43.993 1001491520.556 43.941 Xói lở 3667841.712 0.161 11433759.25 0.502 14247049.24 0.625 Bồi tụ 1536657.752 0.067 3762918.128 0.165 4445024.157 0.195 854551.722 0.037 2279181213.885 100 Xen kẽ Tổng 2279181213.882 100 2279181703.221 100 87 800 700 600 500 400 300 Vùng đất bồi tụ (Ha) 200 Vùng đất bị xói lở (Ha) 100 Vùng đất bị xói lở (Ha) Vùng đất bồi tụ (Ha) Hình 3.7 Diện tích vùng đất bồi tụ bị xói lở giai đoạn 2000 – 2006 1,200 1,000 800 600 400 200 Vùng đất bồi tụ (Ha) Vùng đất bị xói lở (Ha) Vùng đất bị xói lở (Ha) Vùng đất bồi tụ (Ha) Hình 3.8 Diện tích vùng đất bồi tụ bị xói lở giai đoạn 2006 - 2011 Hình 3.9 Diện tích vùng đất biến động thời kỳ 2000-2006-2011 3.9.2 Đánh giá kết thành lập đồ biến động đường bờ Bản đồ biến động đường bờ, đánh giá mức độ biến động diện tích lớp thơng tin cần thiết sở liệu tài nguyên thiên nhiên 88 môi trường, công cụ hữu hiệu giúp cho nhà khoa học, nhà quản lý đưa biện pháp nhằm đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững cho năm tới Tư liệu viễn thám với khả cung cấp thông tin bề mặt trái đất diện rộng cập nhật thường xuyên kết hợp với nguồn thông tin từ đồ địa hình, tư liệu khác khảo sát thực địa, với khả quản lý phân tích thơng tin cơng nghệ GIS giúp cho việc thành lập lớp thông tin trạng thái biến động đường bờ nhanh chóng, xác có tính chỉnh hợp cao so với việc thành lập đồ biến động phương pháp truyền thống trước Các thông tin đồ xác định từ nguồn tư liệu phong phú ưu điểm lớn, nhiên có nhược điểm tính chỉnh hợp nguồn tư liệu không cao nên có khó khăn việc xác định đối tượng, đặc biệt đối tượng thời điểm q khứ Do đơi đối tượng có dấu hiệu ảnh không rõ ràng xác định theo thơng tin xác thời điểm gần với Mặc dù có hạn chế thông tin đưa đồ đảm bảo độ tin cậy cao có q trình xác minh thực địa nên phương pháp kết hợp tư liệu Viễn thám với tư liệu khác phương pháp tối ưu Bản đồ biến động đường bờ có sở thơng tin đảm bảo phương pháp kí hiệu đồ kết hợp cung cấp tối đa thơng tin đến người sử dụng, để từ nhà khoa học, quản lý đưa sách hợp lý giúp cho việc khai thác, bảo vệ tài nguyên rừng hiệu 89 Hình 3.10 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau giai đoạn 2000-2006 90 Hình 3.11 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau giai đoạn 2006-2011 91 Hình 3.12 Bản đồ biến động đường bờ tỉnh Cà Mau thời kỳ 2000- 2006-2011 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Với ưu điểm trội: Cung cấp thông tin nhanh, lượng thông tin phong phú, diện rộng, tư liệu viễn thám trở thành công cụ quan trọng hiệu quan trắc (monitoring) biến động tài nguyên đất đai Tuy vậy, để nâng cao độ xác độ tin cậy liệu, cần phải tích hợp kết hợp với loại thơng tin khác có tư liệu lưu trữ liệu khảo sát thực địa - Quá trình biến động tài nguyên đất đai cụ thể biến động đường bờ diễn nhanh chóng phức tạp Vì vậy, tích hợp tư liệu viễn thám GIS phương pháp hợp lý cho phép nâng cao độ xác độ tin cậy kết phân tích biến động theo khơng gian thời gian - Mức độ phạm vi biến động đường bờ khu vực khu vực huyện Ngọc Hiển, Năm Căn, Phú Tân, Trần Văn Thời U Minh thuộc tỉnh Cà Mau hiển thị đồ biến động năm 2000-2006, 2006-2011 2000-2006-2011 kết phương pháp chồng ghép đồ hệ thống GIS - Toàn liệu quản lý lưu trữ phần mềm MicroStation nên dễ sử dụng thuận tiện cho truy cập khai thác, phân tích thơng tin Các kết sở đáng tin cậy để từ người sử dụng bổ sung, khai thác, phân tích thơng tin phục vụ mục đích khác, đặc biệt hữu ích cho việc giám sát vùng bờ đảo, đưa số liệu để theo dõi diễn biến, tìm hiểu quy luật biến động, dự báo, cảnh báo nguy xói lở bờ biển Trên sở nhà khoa học, quản lý đưa sách hợp lý giúp cho việc khai thác, xây dựng cơng trình ven bờ bảo vệ vùng bờ khu vực trọng điểm cách có hiệu - Các số liệu phân tích đánh đánh giá biến động thành lập từ phương pháp đề xuất thực cho số liệu tin cậy, có độ xác Kiến nghị - Do tốc độ biến động nhanh cần phải sử dụng ảnh đa thời gian nhiều thời điểm để xác định kịp thời biến động giai đoạn khác - Sử dụng nhiều tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải phổ không gian để tăng khả xác định biến động Bởi loại ảnh có đặc tính riêng lớp phủ bề mặt - Phương pháp đánh giá biến động thử nghiệm phương pháp đại, có khả tích hợp với nhiều thơng tin khác nên dùng để thành lập đồ dự báo, cảnh báo xu biến động đường bờ giai đoạn 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục đo đạc đồ nhà nước - Trung tâm Viễn Thám (1990), Bộ đồ biến động đường bờ biển Việt Nam tỷ lệ 1: 50000, Hà Nội Lê Xuân Hồng, Lê Thị Kim Thoa (2007), Địa mạo bờ biển Việt Nam, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội Phạm Vọng Thành (2003), Trắc địa ảnh-phần đoán đọc điều vẽ Quy định kỹ thuật Số hố đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1:25000, 1:50000 1:100000, Nhà xuất Bản đồ, Hà Nội Trung tâm Viễn thám quốc gia (2009), Báo cáo chuyên đề Phân tích biến động đường bờ khu vực huyện Ngọc Hiển Năm Căn tỉnh Cà Mau thuộc dự án sản xuất thử nghiệm: ”vận hành, sản xuất thử nghiệm hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường” Nguyễn Xuân Lâm (1999), Viễn thám sở Trung tâm Khoa học tự nhiên công nghệ Quốc gia, Viện Địa lý, 2003, "Góp phần nghiên cứu q trình sạt lở bờ biển, cửa sông miền Trung phương pháp trắc đạc - đồ GIS", Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ II, 2006 Võ Thịnh, Một số đặc điểm kiến trúc hình thái hệ thống dải ven bờ Việt Nam, (2006), Viện Địa lý-Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam http:// www.Vietgle.vn 10 Cổng thông tin điện tử tỉnh Cà mau, http://www.camau.gov.vn/ ... quan viễn thám, GIS ứng dụng xác định biến động đường bờ - Chương 2: Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu biến động đường bờ biển 10 - Chương 3: Thực nghiệm ứng dụng viễn thám – GIS nghiên cứu biến. .. Đường bờ biển tỉnh Cà Mau Phạm vi nghiên cứu: Biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau Nội dung nghiên cứu - Thành lập đồ biến động đường bờ biển tỉnh Cà Mau, phân tích dánh giá biến động đường bờ biển. .. cơng nghệ thành lập đồ biến động đường bờ biển công nghệ viễn thám GIS .54 CHƯƠNG 57 THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG VIỄN THÁM- GIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN TỈNH CÀ MAU