3. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
2.3.3. Thu thập số liệu
Đề tài chủ yếu sử dụng nguồn ảnh ảnh vệ tinh Landsat để truy cập và khai thác thông tin về đường bờ biển của Đà Nẵng từ năm 2005 đến 2015. Thông qua trang web: earthexploer.usgs.gov . Và sử dụng phần mềm phân tách ảnh viễn thám ENVI.
23
Sensor Độ phân giải (m) Ngày chụp
Landsat 4-5 TM 28.5 16/07/2005
Landsat 4-5 TM 28.5 14/07/2010
Landsat 8 28.5 15/07/2015
Bảng 2.2. Một số thông số của ảnh Landsat ETM+
Kênh Bước sóng (µm) Loại Độ phân giải
không gian (m)
Kênh 1 0,45 – 0,52 Xanh lơ 30
Kênh 2 0,53 – 0,61 Lục 30
Kênh 3 0,63 – 0,69 Đỏ 30
Kênh 4 0,75 – 0,90 Hồng ngoại gần 30
Kênh 5 1,55 – 1,75 Hồng ngoại trung bình
30 Kênh 6 10,4 – 12,5 Hồng ngoại nhiệt 60 Kênh 7 2,09 – 2,35 Hồng ngoại trung
bình 30 Kênh 8 0,52 – 0,90 Lục đến hồng ngoại gần 15 (pan) (Theo Climategis.com) Ảnh Landsat được ứng dụng trong nghiên cứu của nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu hiện trạng đến giám sát biến động và được sử dụng phổ biến nhất, với giá thành thấp, dưới đây đề tài thống kê những ứng dụng chính của ảnh Landsat trong nghiên cứu:
24
Kênh Phổ Bước sóng Ứng Dụng
Xanh lam 0,45µm -0,52µm Ứng dụng nghiên cứu đường
bờ, phân biệt thực vật và đất, lập bản đồ về rừng và xác định các đối tượng khác
Xanh lục 0,52µm -0,60µm Được dùng để đo phản xạ cực
đại phổ lục của thực vật, xác định trạng thái thực vật, xác định các đối tượng khác.
Đỏ 0,63µm -0,69µm Dùng xác định vùng hấp thụ
chlorophyl giúp phân loại thực vật, xác định các đối tượng khác.
Cận hồng ngoại 0,76µm -0,90µm Dùng xác định các kiểu thực
vật, trạng thái và sinh khối, độ ẩm của đất.
Hồng ngoại sóng ngắn 1,55µm -1,75µm
2,08µm -2,35µm
Được sử dụng để xác định độ ẩm của thực vật và đất, nghiên cứu về đá khoáng, tách tuyết và mây.
Hồng ngoại nhiệt 10,4µm -12,5µm Được dùng để xác định thời
điểm thực vật bị sốc, độ ẩm của đất và thành lập bản đồ nhiệt
Kênh toàn sắc 0,52µm -0,9µm Với độ phân giải thấp và giải
phổ liên tục, ảnh của kênh này được sử dụng để chồng ghép với các kênh ảnh khác, từ đó đo vẽ chính xác các đối tượng. (Theo Climategis.com)
25
Cụ thể đề tài sử dụng kênh xanh lam ứng dụng nghiên cứu đường bờ. Và để trích rút được đường bờ từ ảnh landsat chúng tôi thực hiện các bước sau( bỏ qua trình bày các bước hiệu chỉnh sơ bộ, cắt khung đúng tỉ lệ các năm từ 2005 đến 2015 ,tạo lớp tọa độ cho khu vực nghiên cứu, lọc bỏ mây mù) :
Bước 1: Phân tách màu phù hợp với đối tượng nghiên cứu là đường bờ (đường mực nước)
Để có được kênh xanh lam của biển đề tài sử dụng tỉ số band: B6/B5/B1đối với ảnh landsat 8 cũng tưng tự với Landsat 4-5 TM tỉ số band: B7/B5/B2 và kết quả thể hiện ở hình sau:
Hình 2.2. Ảnh được phối band phù hợp với đối tượng nghiên cứu
Ở bước này cho ra kết quả là hình ảnh khu vực nghiên cứu có màu phân biệt rõ rệch giữa đất, lớp thực vật, và nước biển.
26
Đây là bước quan trọng giúp người thực hiện phân tách xác định chính xác đối tượng cần phân tách, là tiền đề để tạo ra đối tượng nghiên cứu với độ chính xác cao.
Bước 2: Chọn đối tượng cần phân tách
Đối với đề tài chỉ cần chọn 2 đối tượng đó là đất và nước.
Hình 2.3. Phân tách lớp đất và nước tại khu vực nghiên cứu (Đà Nẵng) Vì khu vực nghiên cứu tương đối lớn nên số mẫu chọn cần phải nhiều tương ứng, đối với lớp đất số mẫu chọn sẽ là 80, đối với nước số mẫu chọn sẽ là 50. Vì trên mặt đất có nhiều đối tượng với nhiều kênh màu khác cần qui về hơn là nước nên mẫu đất được chọn nhiều hơn.
27
Bước 3: Xuất kết quả
Hình 2.4. Kết quả phân tách đường bờ(đường mực nước) tại khu vực nghiên cứu Từ dữ liệu đường bờ tạo ra ở ENVI chúng tôi tiến hành chuyển về định dạng shapefile (.shp) để tương thích với phần mềm ArcGis và tiến hành chồng ghép để nắm được các thông số biến động.
Đối với ảnh của các năm 2005 và 2010 thực hiện tương tự. 2.3.4. Phương pháp GIS
Đối với phương pháp GIS đề tài sử dụng phần mềm ArcGis để chồng ghép các năm tìm ra biến động từ đó tiến hành biên tập tạo ra các bản đồ chuyên đề. Việc sử dụng phương pháp GIS của chúng tôi tương đôi đơn giản với các lệnh chồng ghép đơn giản là Clip (Analysis) hay Erase (Analysis). (Bỏ qua trình bày về các chi tiết biên tập, các bước, các lệnh cơ bản)
28
Hình 2.5. Kết quả của các lệnh chồng ghép cơ bản từ ArcGis (Đà Nẵng) 2.3.5. Phỏng vấn cộng đồng
Để tài chủ yếu thực hiện phỏng vấn sâu, tập trung khai thác thông tin về tình hình xâm thực bờ biển và mức độ xâm thực từ người dân ven biển sống tại các quận ven biển thành phố Đà Nẵng, từ đó tổng hợp các giải pháp thích ứng thường dùng đem lại hiểu qua cao mà người dân sử dụng hoăc đề xuất nhằm giúp đề tài đề xuất những giải pháp thích ứng, ứng phó phù hợp.
29
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN
3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỰC TẾ
Dựa trên thông tin đã tìm hiểu và các nhận định sơ bộ về xâm thực bờ biển ở thành phố Đà Nẵng cùng với mục đích tạo ra cơ sở thực tiễn cho nghiên cứu, chúng tôi tiến hành khảo sát thực tế các phường, quận Có đường ranh giới chứa đường bờ biển. Sau quá trình khảo sát, thu thập và tổng hợp dữ liệu chúng tôi cho ra các kết quả sau:
30
Hình 3.1. Bản đồ biểu diễn tọa độ phỏng vấn ở các quận ven biển Đà Nẵng Qua đợt khảo sát thực tế tại 4 quận ven biển là quận Liên Chiểu, quận Thanh Khê, quận Sơn Trà, và quận Ngũ Hành Sơn. Với hơn 90% số người được phỏng vấn cho rằng tại khu vực của mình sống có bị tác động của hiện tượng xâm thực bờ biển.
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp ý kiến người dân được phỏng vấn tại khu vực nghiên cứu Khu vực Số lượng người trả lời phỏng vấn Ý kiến về xâm thực bờ biển từ năm 2005 đến 2015 Ý kiến về tốc độ xâm thực từ bờ biển năm 2005 đến 2015 Số người nhận định có xâm thực Số người nhận định không có xâm thực
Tăng lên Giảm đi Thất thường Hòa Hiệp Bắc 9 9 0 5 2 2 Hòa Hiệp Nam 9 8 1 3 3 2 Thanh Khê Đông 6 6 0 0 3 3 Xuân Hà 6 3 3 0 1 2 Mân Thái 9 9 0 5 0 4 Phước Mỹ 7 7 0 1 0 6 Bắc Mỹ An 5 5 0 3 0 2
Danh sách cụ thể có tọa độ phỏng vấn và ý kiến tổng hợp được đính kèm ở phụ lục bảng 1.
Với 90% số người phỏng vấn có cùng ý kiến đủ phần nào kết luận rằng ở thành phố Đà Nẵng hiện tượng xâm thực bờ biển không chỉ đang diễn ra mà nó còn phát triển mạnh mẽ trên diện rộng toàn địa bàn thành phố.
31
Hình 3.2. Bản đồ truy xuất thông tin phỏng vấn thực tế
Bản đồ hình 3.2 được chúng tôi xây dựng dựa vào thông tin thực tế và sử dụng phần mềm Arcgis để biên tập và số hóa, để tạo ra cơ sở thông tin cho các cơ quan chức năng hay các nhà nghiên cứu có thể truy xuất dữ liệu, để biết được từng ý kiến cụ thể của từng người dân tại các quận ven biển Đà Nẵng, về vấn đề xâm thực tại địa phương của họ.
3.2. KẾT QUẢ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ
Từ các dữ liệu bản đồ các năm của vệ tinh Landsat, được xử lí, phân tách bằng phần mềm ENVI kết hợp cùng ArcGis để đưa ra dữ liệu đường bờ các năm từ 2005 đến 2015, thông qua đó đánh giá được thực trạng xâm thực bờ biển tại thành phố Đà Nẵng.
32
33
34
Hình 3.4.1. Bản đồ chi tiết biển diễn sự thay đổi qua các năm 2005-2015 Hình 3.3, hình 3.4 và hình 3.4.1 cho kết quả về sự thay đổi về diện mạo liên tục của đường bờ 10 năm qua, từ 2005 đến 2015. Quan sát sơ bộ có thể nhận ra đường bờ (hay đường mực nước) luôn thay đổi theo từng năm. Tổng diện tích đất mất đi trong 10 năm nghiên cứu là 443.787,22 m2. Với mức xâm thực trung bình 4,8m sâu vào đất liền. Trong đó từ năm 2005 đến 2010 diện tích mất đi lên đến 199.704,296m2 chiếm hơn 45%, cùng với mức xâm thực trung bình là 2,17m. Như vậy từ 2010 đến 2015 đường bờ mất đi 55% còn lại, tức 244.029,24m2 và mức xâm thực trung bình cũng tăng lên 2,65m. Nhìn chung xu thế xâm thực đối với toàn thành phố là tăng lên theo từng năm từ 2005 đến 2015, với tốc độ không cao.
35
Có những nơi đường bờ bị xâm thực rất sâu vào đất liền đến 30m tại “108°7'28.572"E 16°8'24.376"N” thuộc phường Hòa Hiệp Bắc, lớn hơn rất nhiều so với mức trung bình 4,8 m của toàn thành phố Đà Nẵng.
Quận Sơn Trà là quận có diện tích đất mất đi cao nhất với 189985,11 m2
chiếm tỉ lệ 42,81% tổng diện tích đất mất đi của toàn thành phố. Quận Thanh Khê chỉ mất 8565,11 m2 với tỉ lệ 1,93%.
Với dữ liệu đã được xây dựng thành các bản đồ chuyên đề, chúng tôi sẽ đánh giá cụ thể từng khu vực chịu tác động.
36
Quận Liên Chiểu với chiều dài đường bờ biển hơn 26 km chiếm gần 30% tổng đường bờ Đà Nẵng, và với chiều dài 26km tổng diện tích mất đi của đường bờ từ năm 2005 đến 2015 là 130.606,57 m2 và trung mình mức xâm thực vào sâu đất liền là 5,02m lớn hơn mức trung bình của thành phố. Trong đó từ năm 2005 đến 2010 diện tích mất đi chỉ đạt mức 40% tổng diện tích từ 2005 đến 2015, tức là đã có 52240,628 m2.
Hình 3.5.1. Bản đồ chi tiết biến động đường bờ quận Liên Chiểu
Qua hình 3.5 và hình 3.5.1 cho thấy được tổng quát và chi tiết sự biến động của đường bờ của quận Liên Chiểu trong khoảng thời gian nghiên cứu của đề tài. Có
37
những khu vực đường bờ biến động không ngừng qua từng năm từ 2005 đến 2015 như khu vực phường Hòa Khánh Bắc, nhưng cũng có những khu vực không có sự biến động, diện mạo đường bờ luôn ổn định như khu vực đường bờ phía đông nam của phường Hòa Hiệp Nam.
Quận Liện Chiểu có diện tích đường bờ bị xâm thực từ năm 2005 đến 2015 chiếm 29,43% tổng diện tích bị xâm thực của toàn thành phố, chỉ đứng sau quận Sơn Trà nhưng vì tổng chiều dài đường bờ của Quận Liên Chiểu ít hơn rất nhiều so với quận Sơn Trà và mức xâm thực trung bình lại cao hơn. Và cũng có nhiều đoạn bờ ở phường Hòa Hiệp Bắc và đoạn giáp ranh phường Hòa Hiệp Bắc,Hòa Hiệp Nam nước biển xâm thực sâu đến hơn 30m. Mực nước xâm thực trung bình cao hơn mực nước xâm thực trung bình của thành phố, cùng những đoạn bờ xâm thực rất sâu, diện mạo đường bờ thay đổi phức tạp và khác nhau ở từng phường, là những yếu tố tạo kết luận quận Liên Chiểu là vùng điểm nóng xâm thực.
38
Hình 3.6. Bản đồ tổng quát biến động đường bờ quận Thanh Khê
Quận Thanh Khê Có tổng diện tích bị xâm thực từ năm 2005 đến 2015 là 8565,11 m2 chiếm chỉ gần 2% diện tích bị xâm thực của toàn thành phố cùng với mức xâm thực trung bình sâu vào đất liền là 2m. Nhưng trên địa bàn quận Thanh Khê có đoạn xâm thực rất sâu lên đến hơn 20m, và kéo dài gần 100m từ 108°10'44.667"E 16°4'34.305"N đến 108°10'48.385"E 16°4'33.242"N đoạn giữa phường Thanh Khê Đông. Đặt biệt ở quận Thanh Khê từ năm 2005 đến năm 2010 diện tích mất đi đã là 6027,05 m2 hơn 70% so với tổng mất đi từ năm 2005 đến năm 2015.
39
Hình 3.6.1. Bản đồ chi tiết biến động đường bờ quận Thanh Khê
Qua hình 3.6 và hình 3.6.1 nhận thấy thực trạng xâm thực diễn ra trên địa bàn quận Thanh Khê khá phức tạp. Có những đoạn đường bờ ăn sâu vào đất liền hơn 20m lớn hơn rất nhiều so với mức trung bình của quận như khu vực phường Thanh Khê Đông, cũng có những đoạn đường bờ không hề thay đổi từ năm 2005-2015 như tại khu vực phường Xuân Hà.
Nhìn chung xu hướng xâm thực của quận Thanh Khê là khá rõ ràng, theo từng năm từ 2005 đến 2015 đường bờ năm sau ăn sâu vào đất liền hơn năm trước và mức độ đang giảm đi rõ rệt.
40
Hình 3.7. Bản đồ tổng quát biến động đường bờ quận Sơn Trà
Quận Sơn Trà có chiều dài đường bờ lớn nhất trong các quận ven biển của thành phố Đà Nẵng, với chiều dài đường bờ lên đến gần 47 km nên tổng diện tích mất đi do xâm thực từ năm 2005 đến 2015 là 189985,3 m2 chiếm hơn 42% diện tích đất mất đi do xâm thực của toàn thành phố. Tuy vậy với mức xâm thực trung bình sâu vào đất liền 10 năm từ 2005 đến 2015 chỉ là 4m thấp hơn so với mức trung bình của thành phố là 4,8m. Trong đó từ năm 2005 đến 2010 với mức xâm thực trung bình là 1,7 m, diện tích mất đi 79900,537 m2 chiến 42,06% tổng diện tích mất đi toàn quận trong thời gian nghiên cứu của đề tài. Lý do diện tích bị xâm thực của quận Sơn Trà lớn nhất là vì chiều dài đường bờ quận Sơn Trà dài hơn gấp 2 lần so
41
với quận Liên Chiểu, 4 lần so với quận Ngũ Hành Sơn và hơn rất nhiều lần quận Thanh khê.
Hình 3.7.1. Bản đồ chi tiết biến động đường bờ quận Sơn Trà
Kết quả từ hình 3.7 và hình 3.7.1 cho thấy diện mạo đường bờ quận Sơn Trà thay đổi liên tục theo một xu hướng nhất định là ăn sâu vào đất liền, và có xu hướng tăng lên theo từng năm từ 2005 đên 2015, nhận thấy điều này rõ nhất với từng con số cụ thể là: toàn quận mức xâm thực từ 79900,537 m2 trong khoảng thời gian 2005 đến 2010 tăng lên mức 110084,763 m2 trong khoảng từ năm 2010 đến 2015 cùng với sự nhận định kết quả trên bản đồ, đường bờ biến động liên tục trên khu vực
42
đường bờ phường Mân Thái. Song cũng có những đoạn ổn định, không chịu tác động của xâm thực, như khu vực đường bờ phường Phước Mỹ.
Hình 3.7.2. Bản đồ chi tiết biến động đường bờ quận Sơn Trà
Phường Thọ Quang chiếm diện tích lớn nhất của quận Sơn Trà và cũng là phường Có diện tích đường bờ bị xâm thực lớn nhất. Nhưng thực tế đường bờ ở khu vực này khá ổn định, những vùng bị xâm thực với mức độ khá nhỏ, nơi đường bờ ăn sâu vào đất liền cao nhất là 12m, tại tọa độ 108°19'35.387"E 16°6'55.973"N và 108°20'13.899"E 16°7'5.438"N.
Vì vậy xét về tổng thể quận Sơn Trà tuy là quận có diện tích đường bờ bị xâm thực lớn nhất nhưng sự biến động đường bờ theo từng năm với mức xâm thực tăng
43
không lớn, không có những đoạn xâm thực sâu, diện mạo đường bờ biến động không phức tạp, nên quận Sơn Trà không phải là vùng điểm nóng xâm thực.
Hình 3.8. Bản đồ tổng quát biến động đường bờ quận Ngũ Hành Sơn
Quận Ngũ Hành Sơn có 12 km đường bờ biển với diện mạo trải dài không đứt khoảng, các bãi biển còn hoan sơ, ít có các công trình nhân tạo là điều kiện thuận lợi cho quá trình xâm thực xảy ra. Tổng diện tích đường bờ mất đi từ năm 2005 đến 2015 của toàn quận là 114630,24 m2, xấp xỉ diện tích mất đi của quận Liên Chiểu