Ứng dụng thông tin viễn thám và GIS để nghiên cứu, quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường ở ven biển và hải đảo

Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 321 Applications remote sensing data and GIS for research and management natural resources and environment of coastal zone and islands in Vietnam Pham Quang Son 1 Abstract: Vietnam has a long coastline of approximately 3.200 km, and has EEZ area is three times larger than her land area. Almost of important cities locate in the coastal zone of Vietnam. The coastal zone of Vietnam is exposed to a host of environmental hazards such as flash floods, sea level rise, wetland and ecological sites losses… Remote sensing is likely to be a valuable technique in researching and mitigating these hazards as well as in integrated coastal zone and islands management in Vietnam. However, sources of satellite images depend on developed countries, because Vietnam has not her own environmental satellite system. Therefore, in order to get performance in applying remote sensing to sustainable development, Vietnam must invest effectively to train Vietnamese scientist, to improve quality of laboratories and to obtain state of the art equipments. Ứng dụng thông tin viễn thám và GIS trong nghiên cứu, quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường ở vùng ven biển và hải đảo Phạm Quang Sơn 1 Tóm tắt: Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.200km, có vùng đặc quyền kinh tế biển rộng gấp 3 lần diện tích lãnh thổ trên lục địa, vùng ven biển ở nước ta còn là nơi tập trung các khu dân cư lớn, các trung tâm kinh tế, văn hoá, chính trị rất quan trọng lại thường xuyên chịu tác động xấu do các tai biến thiên nhiên gây ra như xói lở bờ biển, bồi lấp luồng lạch cửa sông, biến đổi lòng dẫn, nước dâng, ngập l ụt, ô nhiễm môi trường, biến động các hệ sinh thái ven biển Vì vây nhu cầu sử dụng thông tin vệ tinh viễn thám trong nghiên cứu, quản lý tổng hợp đới ven biển và hải đảo ngày càng cao. Trong khi Việt Nam chưa có hệ thống vệ tinh viễn thám riêng, các tư liệu viễn thám đều do nước ngoài cung cấp. Các tư liệu viễn thám hiện nay rất đa dạng về chủng loại và tính năng, do đó để khai thác sử dụng chúng có hiệu quả c ần thiết có đầu tư chiều sâu cho trang thiết bị khoa học và đào tạo được đội ngũ cán bộ chuyên môn cao có khả nămg làm chủ các công nghệ hiện đại. 1. Mở đầu Ngày nay việc sử dụng thông tin vệ tinh viễn thám trong nghiên cứu, giám sát Trái Đất đã trở thành một nhu cầu thiết yếu của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Không kể đến các loại vệ tinh quân sự, các vệ tinh định vị, các vệ tinh viễn thông . các hệ thống vệ tinh thám sát (hay quan sát Trái Đất) đang hoạt động trên quỹ đạo rất đa dạng về chủng loại và tính năng. Công nghệ khai thác thông tin vệ tinh đang thực sự phục vụ con người, mang lại hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực khoa học-công nghệ, phục vụ đời sống, sản xuất và kiểm soát tài nguyên - môi trường. 1 Center for Remote Sensing & Geomatics (VTGEO), Institute of Geological Sciences; Gate 84, Chua Lang Str., Dong Da, Hanoi; Tel.: (84-4) 835.14.93; E-mail: quangsonpham2000@yahoo.com Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 322 Nước ta có bờ biển dài hơn 3.200km, có vùng đặc quyền kinh tế biển thuộc thềm lục địa rộng tới 1,0 triệu km 2 , gấp 3 lần diện tích lãnh thổ trên lục địa, là nơi giầu tiềm năng về các nguồn lợi thuỷ sản và tài nguyên thiên nhiên. Việt Nam kỳ vọng kinh tế biển sẽ đóng góp tỷ trọng ngày càng lớn cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội trong những thập niên tới. Trong chiến lược phát triển kinh tế đầu thế kỷ 21, hướng kinh tế biển được đặt ra với nhiều nhiệm vụ rất quan trọng. Tháng 3-2006 Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định phê duyệt «Đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên - môi trường biển đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020», trong đó có việc điều tra nghiên cứu, quản lý tổng hợp vùng ven biển và biển ven bờ ở nước ta. Đề án này đã đặt ra nhiều nhiệm vụ to lớn cho công tác điều tra, nghiên cứu sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường biển phục vụ phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam. Một trong những phương tiện hiện đại trợ giúp việc quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường vùng biển ven bờ hiện nay là sử dụng thông tin vệ tinh (viễn thám) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Trong khuôn khổ báo cáo này, chúng tôi muốn đề cập tới nhu cầu và khả năng sử dụng kỹ thuật viễn thám (Remote Sensing-RS) và Hệ thống thông tin địa lý (Geographycal Information System-GIS) trong nghiên cứu, quản lý tổng hợp tài nguyên, cảnh báo sớm thiên tai ở vùng ven biển và hải đảo của nước ta. 2. Khả năng sử dụng thông tin ảnh vệ tinh trong nghiên cứu, quản lý tài nguyên - môi trường ven biển và hải đảo Việc nghiên cứu, khảo sát ở vùng biển ven bờ, đồng bằng ven biển và nhất là các cửa sông, hải đảo hiện nay còn gặp nhiều khó khăn khi gặp thời tiết bất ổn, như trường hợp có bão, áp thấp, giông lốc hay khi có lũ lớn và gió mùa thổi mạnh . Để khắc phục khó khăn này, một trong những phương pháp rất có hiệu quả hiện nay trong nghiên cứu đới ven biển, các cửa sông và hải đảo là sử dụng kết hợp thông tin Viễn thám (RS) và Hệ thông tin địa lý (GIS). Tư liệu viễn thám rất đa dạng về chủng loại và độ phân giải không gian, bao gồm có các loại ảnh máy bay, ảnh vệ tinh thám sát thu nhận trong các thời gian khác nhau; trong đó loại ảnh đa phổ (Multispectral Image) hiện nay được sử dụng rất rộng rãi. Ảnh đa phổ được thu nhận trên các thiết bị quang học (nên còn gọi là ảnh quang học) trong dải sóng điện từ rất rộng, từ phổ thị tần (Visible) cho đến phổ hồng ngoại (Infra-Red) và là nguồn cung cấp thông tin rất quan trọng, phục vụ cho các nghiên cứu chuyên đề khác nhau. Những năm gần đây loại ảnh radar ra đời đã đánh dấu một bước tiến to lớn trong công nghệ viễn thám. Công nghệ viễn thám radar cho phép chụp ảnh mặt đất trong thời gian cả ban ngày lẫn đêm, nó khắc phục được nhược điểm của loại đầu thu ảnh quang học khi gặp thời tiết xấu. Như vậy, hiện nay ngoài các loại ảnh máy bay, khả năng các vệ tinh thám sát Trái Đất có thể cung cấp nhanh thông tin về những biến động trên mặt đất. 2.1. Sử dụng ảnh vệ tinh đa phổ (ảnh quang học) trong nghiên cứu vùng ven biển và hải đảo Ảnh đa phổ được thu nhận không chỉ trong dải phổ thị tần, mà phần lớn các thông tin được thu nhận trong vùng phổ hồng ngoại, nằm ngoài khả năng phát hiện bằng mắt thường. Các đầu thu quang học trên vệ tinh (Sensor) được thiết kế thu nhận các vùng phổ riêng biệt khác nhau phản xạ từ mặt đất, phụ thuộc vào loại đối tượng cần quan sát. Các vệ tinh thám sát hiện nay thu nhận ảnh trên nhiều kênh khác nhau, như các vệ tinh Landsat mang đầu thu MSS, TM và ETM (của Mỹ) cung cấp từ 4 đến 8 kênh ảnh, các vệ tinh SPOT (của Pháp) cung cấp 3-4 kênh ảnh đa phổ và một kênh toàn sắc; ảnh Aster (của Nhật Bản) có 14 kênh; các vệ tinh Terra và Aqua mang thiết bị thu ảnh MODIS (của Mỹ) có thể thu nhận Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 323 tới 36 kênh ảnh phục vụ nghiên cứu chuyên đề về các đối tượng khác nhau trên mặt đất, trên Đại dương và trong Khí quyển. Các đối tượng nghiên cứu có khả năng phản xạ không như nhau, tuỳ thuộc vào đặc tính hoá - lý của chúng, như thành phần vật chất, mầu sắc, nhiệt độ, độ ẩm Chính nhờ khả năng phản xạ riêng này, chúng ta có thể phân biệt được các đối tượng khác nhau ở từng kênh ảnh hoặc ở các bức ảnh tổ hợp mầu. Mỗi kênh ảnh dùng nghiên cứu chủ yếu một nhóm đối tượng nhất định; ví dụ, nhóm thực vật được nghiên cứu chủ yếu trên kênh cận hồng ngoại (Near IR), nhóm nước trên vùng phổ xanh da trời (Blue), đất-đá trên vùng phổ xanh lá cây (Green) và dải phổ cận hồng ngoại (Near IR), vv . (A1) (A2) Hình 1: Ảnh đa phổ (A1) và ảnh radar (A2) khu vực phá Tam Giang, chụp trước và trong trận lũ lịch sử tại Thừa Thiên -Huế, tháng 11/1999. 2.2. Sử dụng ảnh vệ tinh radar trong nghiên cứu vùng ven biển và hải đảo Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa có lượng mây che phủ trung bình hàng năm rất cao, vì vậy việc sử dụng các loại ảnh vệ tinh quang học luôn gặp khó khăn. Những bức ảnh về hiện trạng mây có giá trị đối với các nhà khí tượng học, ngược lại nó gây trở ngại lớn khi nghiên cứu các đối tượng khác trên mặt đất. Ngoài ra, còn một nhược điểm của các vệ tinh quĩ đạo cực mang đầu thu quang học là chu kỳ chụp lặp lại thường khá dài, như SPOT là 26 ngày, Landsat MSS là 18 ngày và Landsat TM-16 ngày… Vì vậy việc cập nhật thông tin ảnh vệ tinh sẽ rất khó khăn khi cần theo dõi những biến động xẩy ra nhanh trên mặt đất như thiên tai do bão, ngập lụt, trượt lở đất, cháy rừng, ô nhiễm do tràn dầu vv . Nhằm khắc phục nhược điểm của đầu thu quang học, cuối những năm 1970 công nghệ thám sát radar tích cực (active) phát triển với các kiểu đầu thu như radar quét sườn SLR (Side Looking Radar), radar tổng hợp mở SAR (Synthetic Apecture Radar) trang bị trên máy bay và vệ tinh. Thiết bị radar sử dụng dải vi sóng có độ dài bước sóng từ centimét tới mét. Những vệ tinh mang đầu thu radar hoạt động trên quĩ đạo gần Trái Đất đã và đang cung cấp liên tục ngày đêm các thông tin về mặt đất và mặt biển, như các hệ thống: Seasat (Hoa Kỳ), Almaz (LB Nga), ERS (Cộng đồng châu Âu), Radarsat (Canada), JERS (Nhật Bản) . Hiện nay tư liệu ảnh radar có ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu môi trường mặt đất và các Đại dương. Nhược điểm của ảnh radar là loại ảnh một kênh (ảnh đen trắng) và có công nghệ xử lý phức tạp hơn so với ảnh quang học. Trong xử lý, ảnh radar thường được sử dụng kết hợp với các loại ảnh quang học khác để tăng cường khối lượng thông tin và cải thiện độ phân giải không gian. Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 324 2.3. Phương pháp lựa chọn tư liệu ảnh vệ tinh trong nghiên cứu Việc lựa chọn nguồn tư liệu ảnh trong nghiên cứu luôn phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu và nguồn tư liệu ảnh sẵn có. Trong báo cáo này, chúng tôi cung cấp một số thông tin liên quan tới tính năng của một số loại ảnh quang học và radar có khả năng đáp ứng cho các mục đích nghiên cứu khác nhau ở vùng đồng bằng, ven biển và cửa sông. Theo đánh giá trong nhiều công trình khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám [10-16] mỗi loại ảnh thường chỉ có giá trị sử dụng cho từng đối tượng cụ thể. Vì vậy người sử dụng cần quan tâm không chỉ tới độ phân giải không gian (kích thước pixel) mà còn tới cả những tính năng phản xạ riêng biệt của mỗi đối tượng; Ví dụ, để tách vùng ngập nước và vùng không ngập nước (trong nghiên cứu đường bờ) loại tư liệu cần sử dụng là ảnh máy bay (ảnh mầu, ảnh đen trắng, ảnh quét quang điện), hay các kênh ảnh vùng phổ thị tần có độ phân giải cao (ảnh SPOT, Landsat TM&ETM, Aster) hoặc ảnh radar với độ phân giải cho phép (như ảnh vệ tinh Almaz, Radarsat, ERS-1, JERS-1). Ngược lại, đối với các đối tượng nghiên cứu là thực vật cần có các kênh ảnh cận hồng ngoại (Near IR) như ảnh SPOT, Landsat TM, ETM, MSS và NOAA. Nhưng nếu nghiên cứu trường nhiệt độ bề mặt và dòng chảy ven bờ thì kênh ảnh phải sử dụng là loại hồng ngoại nhiệt (Thermal IR) có ở các vệ tinh NOAA, MOS, MODIS, Landsat TM,ETM… hoặc những kênh ảnh chuyên dụng khác chỉ dùng cho một loại đối tượng nhất định, như nghiên cứu tầng Ôzôn, bốc hơi, đo trường sóng - gió . Trong nghiên cứu vùng ven biển và các đảo hiện nay, những nội dung nghiên cứu thường đề cập là: địa mạo vùng bờ, các quá trình động lực (sóng - gió, dòng chảy, xói lở -bồi tụ .), sinh học biển, các hoạt động nhân tạo, vv Trong thực tế, khi sử dụng ảnh vệ tinh nhiều người thường chỉ quan tâm tới độ phân giải không gian (cỡ pixel) hơn là chú ý đến khả năng nhận biết đối tượng qua phổ phản xạ (spectre). Nhìn chung, cách tối ưu nhất để nhận biết đối tượng khi giải đoán là kết hợp được cả hai yếu tố về phổ phản xạ và độ phân giải không gian. Để dễ phân biệt các đối tượng, một giải pháp thường được sử dụng khi xử lý ảnh là kết hợp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau bằng kỹ thuật trộn ảnh (fusion). Các thông tin viễn thám được sử dụng kết hợp với thông tin địa lý khác và tích hợp trên các hệ thống GIS; hai công nghệ quan trọng này bổ sung cho nhau những thông tin có liên quan tới đối tượng nghiên cứu. Đây là phương pháp khai thác thông tin nhiều chiều về đối tượng nghiên cứu có toạ độ địa lý trong một không gian xác định. 3. Ứng dụng thông tin viễn thám trong nghiên cứu vùng ven biển và các đảo Việt Nam Tại Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu KH vùng ven biển, hải đảo có ứng dụng các thông tin viễn thám với hai dạng dữ liệu ảnh là: tương tự (analog) và dữ liệu số (digital), ví dụ: - Thành lập bản đồ các vùng nhậy cảm ven biển từ ảnh SPOT (ảnh tương tự) do Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện năm 1996; - Thành lập bản đồ địa hình một số đảo và quần đảo từ ảnh vệ tinh phân giải cao (Trung tâm viễn thám - Bộ Tài Nguyên và Môi trường); - Nghiên cứu và thành lập bản đồ địa mạo vùng đồng bằng sông Hồng trên cơ sở sử dụng kết hợp hệ thống xử lý ảnh số và hệ thông tin địa lý (Phạm Văn Cự, 1996); - Sử dụng ảnh SPOT, Landsat TM, Radarsat, bản đồ địa hình và các tư liệu khí tượng-thuỷ văn vào phân tích quá trình phát triển vùng cửa sông Hồng trong thời gian từ 1965-1997 (Phạm Quang Sơn, 1997); Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 325 - S dng thụng tin vin thỏm trong nghiờn cu s phỏt trin v bin ng cỏc vựng ca sụng ven bin ng bng sụng Hng (Phm Quang Sn, 2004), vv 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 6 6 6 6 6 6 6 6 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 1921 600 605 610 2220 605 2225 2210 2215 2210 2200 2205 2195 620600 2220 2215 2225 625615610 2200 22052195 615 620 625 80 80 80 80 80 80 80 80 80 NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaLạc NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaHồng NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaPhong NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaLợi NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaPhúc NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaTân NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaBình NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThành NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng NghĩaThắng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng Nghĩa Hng NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền NamĐiền T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông T.T RạngĐông c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang c.LạchGiang ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm ChínhTâm NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaPhú NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHoà NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHùng NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải NghĩaHải V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh KimĐịnh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh HồiNinh NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà NhHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà AnHoà LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng LuPhơng T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm T.T PhátDiệm Th ợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm ThợngKiêm cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy cửa Đáy Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông Kim Đông KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ KimMỹ ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá ĐinhHoá VănHải VănHải VănHải VănHải VănHải VănHải VănHải VănHải VănHải Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn Kim Sơn CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi CồnThoi KimTân KimTân KimTân KimTân KimTân KimTân KimTân KimTân KimTân T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh T.T BìnhMinh Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung Kim Trung KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến KimTiến YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân YênNhân LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành LaiThành YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc YênLộc KimHải KimHải KimHải KimHải KimHải KimHải KimHải KimHải KimHải NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaĐiền NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaTiến NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaPhú NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái NgaThái Nga An Nga An Nga An Nga An Nga An Nga An Nga An Nga An Nga An Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ Hòn Nẹ cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn cửa Càn YênThái YênThái YênThái YênThái YênThái YênThái YênThái YênThái YênThái YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênMạc YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm YênLâm Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô Yên Mô NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaGiáp NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaThành NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaHải NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaLiên NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaThanh NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaTân NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy NgaThủy T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn T.T NgaSơn NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện NgaThiện YênThành YênThành YênThành YênThành YênThành YênThành YênThành YênThành YênThành YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông YênĐông núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp núi Tam Điệp c.LạchTrờng c.LạchTrờng c.LạchTrờng c.LạchTrờng c.LạchTrờng c.LạchTr ờng c.LạchTrờng c.LạchTrờng c.LạchTrờng MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc MinhLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HảiLộc HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng HoằngTrờng NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaNhân NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ NgaMỹ Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn Nga Sơn NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaThạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch NgaBạch ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc ĐaLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HngLộc HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh HàVinh Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng Nga Trờng NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn NgaVăn Xử lý tại Trung tâm VTGEO, tháng 5-2003 Thành lập từ bản đồ địa hình (1965), ảnh Spot (1995) Land sat ETM (2001) v à t ập Atlas điện t ử Việt Na m. Khu dân c- Xã , p h- ờng An Hoà B B B B B B B B B Đ ê sông , đê b iển Kê nh m- ơng Tỷ lệ 4 6Km 02 Đ - ờn g bờ n ă m 1921 Ranh g iớ i b ã i triều 1921 Chú g iải Ng-ời thực hiện: Phạ m Quang Sơn Lới chiếu UTM, múi 48 Vù ng xói lở Vù ng bồi tụ (B1) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 2252 2256 2254 2240 2244 2242 2238 2236 2234 2232 2246 2248 654 656 2250 658 660 662 656654 658 660 662 664 668 666 670 672 664 666 668 670 2238 2236 672 2234 2232 2246 2248 2250 2252 2254 2256 2244 2242 2240 Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu Cồn Lu V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ V ị n h B ắ c B ộ NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThịnh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamThanh NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamH- ng NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú NamPhú CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ CồnThủ l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à l ạ c h T r à Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n Cồn Ngạ n CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành CồnVành l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h V ọ p l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c l ạ c h B ắ c cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t cửa BaLạ t Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh Đ ôngMinh NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamC- ờng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng NamThắng cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân cửaLân ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngCơ ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm ĐôngLâm Tâ y Ti ến Tâ y Ti ến Tâ y Ti ến Tâ y Ti ến Tâ y Ti ến Tây Ti ến Tây Ti ến Tây Ti ến Tâ y Ti ến NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamTrung NamC hính NamC hính NamC hính NamChính NamChính NamChính NamChính NamChính NamChính NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng NamHồng Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g Tây Ph o n g h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải h.Tiền Hải NamHải NamHải NamHải NamHải NamHải NamHả i NamHả i NamHả i NamHải GiaoH- ơng GiaoH- ơng GiaoH- ơng GiaoH-ơng GiaoH-ơng GiaoH-ơng GiaoH-ơng GiaoH-ơng GiaoH-ơng GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThiện GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanh GiaoThanhHồng Thu ận Hồng Thu ận Hồng Thu ận HồngThuận HồngThuận HồngThuận HồngThuận HồngThuận HồngThuận Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến Hồng Tiến BìnhĐịnh BìnhĐịnh BìnhĐịnh BìnhĐ ịnh BìnhĐ ịnh BìnhĐ ịnh BìnhĐ ịnh BìnhĐ ịnh BìnhĐ ịnh Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây Sơ n Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g Tây G i a n g T. T Tiền Hả i T. T Tiền Hả i T. T Tiền Hả i T. T Ti ền H ả i T. T Ti ền H ả i T. T Ti ền H ả i T. T Ti ền H ả i T. T Ti ền H ả i T. T Ti ền H ả i GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoLạ c GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân GiaoXuân BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà BìnhHoà GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải GiaoHải h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ h. Giao Thuỷ GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn GiaoAn Ph- ơn g C ô ng Ph- ơn g C ô ng Ph- ơn g C ô ng Ph- ơngCông Ph- ơngCông Ph- ơngCông Ph- ơngCông Ph- ơngCông Ph- ơngCông Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i Bắc Hả i NamHà NamHà NamHà NamHà NamHà NamHà NamHà NamHà NamHà Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng Vân Tr- ờng AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnNinh AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi AnBồi Xử lý tạ i Trung tâm V TGEO, thá ng 5-2003 Khu d ân c - Xã , p h - ờn g GiaoAn Thà nh lập từ b ản đồ UTM (1965) ả nh Spo t (1991,1995), ảnh Land sat (1989,2001) và tập At las điện tử Việt Na m B B B B B B B B B B B B B B B B B B 4Km Tuyến đê sông, đê b iển Kê nh m- ơng Đ- ờng bờ nă m 1912 Ranh giớ i bã i triều Tỷ l ệ 2 0 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 1912 Chú giải Vù ng xó i lở Vù ng bồ i tụ L- ớ i c hi ếu UTM , m ú i 4 8 Ng-ời thực hiện: Phạ m Quang Sơn (B2) Hỡnh 2: Nghiờn cu bin ng vựng ca ỏy (B1) v ca Ba Lt (B2) t thụng tin vin thỏm a thi gian, phõn gii cao (Ngun ti liu: Phm Quang Sn) Trong nhng nm gn õy, ó xy ra hng lot cỏc tai bin thiờn nhiờn trờn vựng ng bng ven bin do l lt, nc dõng, súng giú ven b Thiờn tai gõy ra hu qu nghiờm trng ti i sng v sn xut nhiu a phng, ó c nhiu c quan nghiờn cu v qun lý quan tõm. Trung tõm Vin thỏm v Geomatic (VTGEO) ó tham gia thc hin mt s ti nghiờn cu tai bin vựng ng bng ven bin v ca sụng cú s dng thụng tin Vin thỏm v GIS nh: - Nghiờn cu xúi l v trt l b cỏc sụng Min Trung (nm 2000); - Nghiờn cu tỡnh trng ngp lt ng bng Hu - Qung Tr t nh v tinh Radarsat v GIS (nm 2001); - Nghiờn cu xúi l b v bi lp lũng dn sụng Hng (nm 2001); - Nghiờn cu bin ng cỏc ca sụng Min Trung v vn tiờu thoỏt nc l vựng ven bin (nm 2002); - Nghiờn cu tai bin xúi l - bi lp vựng ven bin tnh Qung Ngói v xut cỏc gii phỏp x lý, phũng trỏnh (nm 2002); - Nghiờn cu bin ng cỏc vựng ca sụng ven bin ng bng sụng Hng v ng bng sụng Cu Long qua thụng tin vin thỏm a thi gian, phõn gii cao (2006-2008), vv . Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 326 (C1) (C2) (C3) (C4) Hình 3: Một số đảo thuộc quần đảo Hoàng Sa (C1,2) và Trường Sa (C3,4) nhìn từ vũ trụ Thông tin viễn thám phân giải cao còn được sử dụng nghiên cứu biển trên các đảo ven bờ và ngoài khơi thuộc vùng chủ quyền của nước ta. Những vùng biển ngoài khơi như khu vực quần đảo Hoàng Sa hay một số đảo thuộc quần đảo Trường Sa là nơi chúng ta khó có khả năng tiếp cận trực tiếp do những tranh chấp về chủ quyền, hoặc khó tiến hành khảo sát trong điều kiện thời tiết không thuận lợi, thì tư liệu viễn thám luôn có giá trị cao về tính cập nhật thông tin không gian đối với các cơ quan nghiên cứu và quản lý hiện nay. Các kết quả thu nhận được của các đề tài nghiên cứu nêu trên có ý nghĩa góp phần xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận về ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS vào nghiên cứu, theo dõi và có thể cảnh báo sớm một số loại thiên tai ở vùng đồng bằng, ven biển và các cửa sông như: xói lở bờ sông - bờ biển, ô nhiễm môi trường biển ven bờ, ô nhiễm do tràn dầu trên biển . cũng như tại các đảo ven bờ và ngoài khơi ở nước ta. 4. Kết luận Nhu cầu sử dụng ảnh vệ tinh phân giải cao ở nước ta ngày càng lớn, phục vụ cho công tác nghiên cứu, quản lý tài nguyên và môi trường, nhất là các vùng biển ven bờ và hải đảo, nằm trong chiến lược phát triển kinh tế biển của Nhà nước. Các vệ tinh thám sát có khả năng cung cấp các thông tin diễn ra hàng ngày trên mặt đất, mặt biển trong đó có vùng ven biển vốn là nơi rất nhậy cảm và biến động nhanh dưới tác động của nhiều nhân tố tự nhiên và hoạt động của con người. Các trung tâm kinh tế lớn, các khu dân cư quan trọng ở nước ta đều nằm trên vùng đồng bằng thấp, vùng ven biển và cửa sông, nơi thường xuyên chịu tác động của các tai biến Journal of Water Resources and Environmental Engineering, No. 23, November 2008 327 thiên nhiên như lũ lụt, úng ngập, xói lở bờ, bồi lấp… do đó việc nghiên cứu, theo dõi và cảnh báo các tai biến này luôn là nhu cầu cấp thiết. Việc lựa chọn các nguồn tư liệu ảnh phải được cân nhắc cho từng loại đối tượng nghiên cứu, do nguồn tư liệu rất phong phú về chủng loại và tính năng, hơn nữa giá thành của ảnh vệ tinh hiện nay còn cao. Mặc dù Việt Nam đã có trạm thu ảnh vệ tinh phân giải cao và trong tương lai sẽ có các hệ thống vệ tinh viễn thám (quang học và radar) nhưng chúng ta còn hạn chế về khả năng khai thác thông tin ảnh, vì vậy cần đầu tư cho công tác đào tạo cán bộ chuyên môn và chuyển giao công nghệ giữa các cơ quan nghiên cứu KH-CN và các cơ sở đào tạo ứng dụng công nghệ vũ trụ trong nước. Tài liệu tham khảo Phạm Văn Cự, 1996. Xây dựng bản đồ địa mạo một vùng đồng bằng trên cơ sở phối hợp hệ xử lý ảnh số và hệ thông tin địa lý (trên thí dụ ĐBSH). Luận án Phó tiến sỹ KH Địa lý – Địa chất, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia. Hà Nội. Phạm Quang Sơn, 1999. Một số vấn đề về sử dụng thông tin ảnh trong nghiên cứ u vùng ven biển hiện nay. Tuyển tập công trình Thuỷ văn-Môi trường. Tập 2 (11/1999). Đại học Thuỷ lợi Hà Nội. Tr. 86-92. Phạm Quang Sơn, 2000. Nhu cầu và khả năng đưa hệ thống xử lý thông tin viễn thám vào theo dõi và cảnh báo lũ lụt ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng - Thuỷ văn. Số 9 (477)/2000. Tổng cục Khí tượng - Thuỷ văn. Hà Nội. Tr. 21-31. Phạm Quang Sơn, 2001. Studing on the change of bed of the Red river lower course by applying GIS and multi-temporal remote sensing technologies. Journal of Geology. Series B, No 17-18/2001. Department of Geology of Vietnam. Hanoi. pp 86-93. Phạm Quang Sơn, 2002. Sử dụng thông tin viễn thám và công ngh ệ GIS trong nghiên cứu, theo dõi và cảnh báo sự cố xói lở, trượt lở bờ sông. Hội thảo quốc tế “Bảo vệ nguồn đất và nước của chúng ta” (MLWR). Hà Nội, 20-22/10/2001. Tr. 155-160. Phạm Quang Sơn, Bùi Đức Việt, 2001. Sử dụng ảnh vệ tinh Radarsat (SAR) và GIS trong nghiên cứu ngập lụt đồng bằng Huế-Quảng Trị. Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất. Số 4 (T.23)/2001. Hà Nội. Tr. 423-430. Phạm Quang Sơn, Nguyễn Tiến Công, Vũ Thị Thu Hoài, 2007. Di ễn biến vùng ven biển các tỉnh Nam Định, Ninh Bình trước và sau khi có công trình thủy điện Hòa Bình qua phân tích thông tin viễn thám và GIS. Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất. Số 3 (T.29)/2007. Tr. 267-276. Tô Quang Thịnh, 1999. Thực trạng và nhu cầu phát triển ứng dụng công nghệ viễn thám ở Việt Nam. Báo cáo tại Hội thảo về ứng dụng công nghệ vũ trụ. Bộ KHCN&MT. Hà Nội. CNES (Centre Nationale d'Etudes Spatiales - France). From Optics to Radar, Spot and ERS Applications. Cépaduès Editions. Toulouse, France 1993. 573pp. Giles Foody & Paul Curran, 1994. Environmental Remote Sensing from Regional to Global scales. John Wiley & Sons Ltd. England. ESA (European Space Agency), 1989. Monitoring the Earth's Environment. A pilot project campaign on Landsat' Applications (1985-1987). Netherlands. ESCAP/UNDP, 1989. Remote Sensing Applications to Coastal Zone Studies and Environmental Monitoring. Regional Remote Sensing program. Hanoi. Lillesans & Kiefer, 1979. Remote Sensing and Image Interpretation. John Wiley & Sons Inc. England. Michel GIRARD et autre, 1989. Télédétection appliquée. Zones tempérées et intertropicale. Masson. Paris - 1989. 260pp. Robert Massom, 1991. Satellite Remote Sensing of Polar Region: Applications, Limitations and Data Availability. Scott Polar Research Institute-University of Cambridge. England. 307 pp. . art equipments. Ứng dụng thông tin viễn thám và GIS trong nghiên cứu, quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường ở vùng ven biển và hải đảo Phạm Quang Sơn. biển và hải đảo của nước ta. 2. Khả năng sử dụng thông tin ảnh vệ tinh trong nghiên cứu, quản lý tài nguyên - môi trường ven biển và hải đảo Việc nghiên cứu,