Ảnh SPOT-5 Ảnh thực địa Tên mẫu
Đất nông nghiệp trồng lúa Đất trồng hoa màu Đất ở nông thôn Rừng ngập mặn Đất nuôi trồng thủy sản Sông Đất trống Rừng trồng Bãi bùn
3. Phân loại các đối tượng trên ảnh bằng Ecognition
Ecognition là phần mềm thương mại đầu tiên cung cấp hệ thống đọc ảnh dựa trên định hướng đối tượng. Phần mềm này cho phép mở rộng các ý tưởng kiến thức cơ bản về mạng lưới ngữ cảnh bằng cách mở rộng cách tiếp cận thông qua hệ thống gọi là mạng lưới phân cấp.
Hiển thị và quản lý dữ liệu
Trộn ảnh và tăng cường chất lượng ảnh
Phân mảnh các đối tượng ảnh
Thiết lập chú giải các lớp phân loại
Tiến hành phân loại
Sơ đồ Quá trình phân loại định hướng đối tượng trên ECognition
Trước khi tiến hành phân loại đối tượng, tiến hành quá trình trộn ảnh và tăng cường chất lượng ảnh giúp mắt người có thể nhận biết tốt nhất đối tượng trên ảnh cần chiết tách
Sử dụng thuật toán Segmentation cho sự phân mảnh đối tượng ảnh: sử dụng thanh công cụ Process->Process tree ->->Insert Child
Chỉnh sửa kết quả phân loại
Hình 3.3: Kết quả phân mảnh đối tƣợng
Tạo các lớp chú giải và chọn mẫu phân loại
- Luận văn thiết lập 10 chú giải để phân loại
Hình 3.4: Tạo lớp chú giải để phân loại
- Chọn mẫu để phân loại: Show or Hide Outlines trên thanh công cụ.
Để lấy mẫu cho từng đối tượng , click chuột vào lớp chú giải, từ thanh công cụ Classification -> Sample-> Select Sample
Hình 3.5: Chọn mẫu phân loại
Tiến hành phân loại
- Đưa mẫu phân loại vào tính tốn: Áp dụng tiêu chuẩn người hàng xóm láng giềng gần nhất cho các lớp.
- Chạy phân loại: Trên cửa sổ Process Tress, tạo lớp tên chứa thuật tốn
Hình 3.6: Hiển thị kết quả phân loại
Chỉnh sửa kết quả sau phân loại
Sau khi chạy phân loại có một số đối tượng bị lẫn cần tiến hành chỉnh sủa bằng tay. Công cụ Chỉnh sửa bằng tay bao gồm: gộp đối tượng (Merge Objects Manually), phân loại đối tượng ảnh (Classify Image Objects Manually) và chia nhỏ một đối tượng ảnh (Cut an Object Manually).
Xuất kết quả
Dữ liệu sau khi được phân tích có thể được xuất ra thành dạng vector (Shapefile).
Bản đồ Biến động lớp phủ mặt đất giai đoạn 2004 -2010thị xã Quảng Yên
Dữ liệu viễn thám sau khi được hiệu chỉnh hình học và phân loại thống nhất ở khn dạng raster, tính tốn biến động trên phần mềm IDRISI. Kết quả thu được Bản đồ biến động lớp phủ mặt đất giai đoạn 2004-2010.
Bảng 3.3: Ma trận biến động diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2004-2010 khu vực nghiên cứu
Năm 2010 Bãi bùn Cây bụi và hoa màu Đất ở và chuyên dùng Đất trống Lúa Mặt nước Nuôi trồng thủy sản Rừng ngập nước Rừng trồng Năm 2004 Bãi bùn 61,88 1,25 5,44 59,74 2,77 1,24 114,02 78,1 0 Cây bụi và hoa
màu 2,4 1379,61 239,83 83,54 4,6 5,8 5,72 1,49 40,82 Đất ở và chuyên dùng 0,98 23,71 2101,71 8,46 0 15,43 2,87 0 0 Đất trống 6,2 66,06 5,69 814,57 0 0,54 257,45 1,3 5,4 Lúa 1,69 317,78 236,25 7,2 6109,83 4,5 12,3 0 1,19 Mặt nước 5,3 0 0,2 0,13 0 5984,64 0,19 0,4 0 Nuôi trồng thủy sản 2,8 0,23 12,32 3,8 0 0,84 8298,47 3,4 0 Rừng ngập nước 1,99 0,78 0 3,67 0 1,87 0,67 1054,8 0 Rừng trồng 0,16 6,32 10,84 46,38 0,27 0,35 0 0 1894,02
Theo kết quả biến động (bảng 3.3.), q trình đơ thị hóa diễn ra khá nhanh chóng tập trung ở các khu vực chính là đơ thị Quảng n, các xã Tiền An, Tân An và khu vực bán đảo Hà Nam. Các khu vực này có sự biến đổi về mục đích sử dụng đất từ trồng lúa và hoa màu sang diện tích đất ở; hoặc đổ đất, san lấp một phần diện tích ĐNN để hình thành các khu vực quần cư, sản xuất công nghiệp.
Khu vực ĐNN phát triển rừng ngập mặn chủ yếu chỉ còn tập trung ở khu vực bãi triều đầm Nhà Mạc, một diện tích nhỏ ở khu Hoàng Tân và rải rác ở các khu vực bãi triều khác nhưng chủ yếu là các trảng cây bụi rậm thấp được sử dụng kết hợp để nuôi trồng thủy sản. Diện tích rừng ngập mặn trong khu vực có xu hướng giảm khá rõ rệt.
ĐNN chưa sử dụng phân bố diện tích nhỏ ở khu vực bãi triều phường Minh Thành. Đây là diện tích đất bỏ hoang chưa được khai thác sử dụng trong khu vực
nghiên cứu, hình thành do người dân địa phương khơng sử dụng diện tích để ni trồng thủy sản mà đang có xu hướng chuyển sang loại hình sử dụng đất khác.
Khu vực ĐNN có rừng ngập mặn và ĐNN ni trồng thủy sản có sự biến đổi nhiều về diện tích. Rừng ngập mặn chuyển phần lớn diện tích sang mục đích ni trồng thủy sản và một phần chuyển thành mặt nước. Sự biến đổi này tập trung ở khu vực đầm nhà Mạc và đảo Hồng Tân. Diện tích ni trồng thủy sản cũng được mở rộng khá đáng kể tại phía đơng Quảng Yên và phía nam đầm nhà Mạc. Như vậy, khu vực ĐNN nuôi trồng thủy sản chủ yếu phân bố trên các bãi triều khu vực đầm nhà Mạc, đầm Liên Hòa và bãi triều của các xã/phường Hà An, Tân An, Hoàng Tân và Minh Thành. ĐNN ni trồng thủy sản tăng diện tích phần lớn từ ĐNN có rừng ngập mặn và thêm hàng trăm ha nuôi trồng thủy sản khác được chuyển từ mặt nước. Bên cạnh đó, một diện tích lớn đất trống trên đất mặn cũng đã được cải tạo thành các khu vực nuôi trồng thủy sản. Đây là một sự biến đổi theo chiều hướng tích cực nhằm làm giảm diện tích đất bỏ hoang. Có thể nói rằng, sự mở rộng các đầm ni trồng thủy sản với quy mô lớn là nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm đáng kể cả về số lượng và chất lượng rừng ngập mặn ở khu vực nghiên cứu. Hiện nay, diện tích các đầm nuôi vẫn tiếp tục được mở rộng mạnh mẽ và hình thành những khu vực nuôi trồng thủy sản mới.
3.2. Thành lập bản đồ mô phỏng nƣớc biển dâng khu vực thị xã Quảng Yên
3.2.1. Lựa chọn kịch bản để thành lập bản đồ mô phỏng nước biển dâng
Biến đổi khí hậu, với các biểu hiện chính là sự nóng lên tồn cầu và mực nước biển dâng, đã được khẳng định là do các hoạt động công nghiệp và phát triển kinh tế của con người làm tăng quá mức nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển. Trong báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC được công bố tháng 2 năm 2007[11], đã chỉ ra mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 21 với tốc độ ngày càng cao. Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kì 1961-2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển toàn cầu khoảng 1,8±0,5mm/năm. Tại Việt Nam, theo các số liệu quan trắc trong 50 năm (1951-2000) cho thấy nhiệt độ tăng trung bình khoảng 0,5-
0,70C, mực nước dâng khoảng 20cm. Các hiện tượng El-Nino, La-Nino ngày càng tác động mạnh mẽ đến Việt Nam. Biến đổi khí hậu đã làm cho các thiên tai, hạn hán, bão lũ ngày càng ác liệt. Theo tính toán của Bộ Tài nguyên và Môi trường (2003), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng 30C và mực nước biển dâng 1m vào năm 2100. Nếu mực nước biển dâng 1m có khoảng 40.000km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập hàng năm, trong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh đồng bằng sơng Cửu Long bị ngập hầu như hồn tồn. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (2007), Việt Nam là một trong những quốc gia dễ bị tổn thương trước những tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng, trong đó vùng đồng bằng sơng Hồng và sơng Cửu Long bị ngập chìm nặng nhất. Nếu mực nước biển dâng 1m có khoảng 10,8% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10,2%. Nếu mực nước biển dâng 3m sẽ có khoảng 25% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thất GDP là 25%.
Có thể thấy, hậu quả của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với Việt Nam là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước.
Biến đổi khí hậu hiện nay cũng như trong thế kỷ 21 phụ thuộc chủ yếu vào mức độ phát thải khí nhà kính, tức là phụ thuộc vào sự phát triển kinh tế-xã hội. Vì vậy , các kịch bản biến đổi khí hậu được xây dựng trên các kịch bản phát triển kinh tế-xã hội.Ở Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã triển khai xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng nhằm đưa ra các thông tin cơ bản về xu thế biến đổi khí hậu, nước biển dâng của Việt Nam trong tương lai tương ứng với các kịch bản khác nhau về phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu dẫn đến các tốc độ phát thải khí nhà kính khác nhau. Các kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng là định hướng ban đầu để đánh giá tác động có thể có của biến đổi khí hậu đối với phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng và triển khai kế hoạch hành động nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu tương lai.
Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp tính tốn xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam bao gồm: (1) Mức độ tin cậy của kịch bản biến đổi khí hậu tồn cầu; (2) Độ chi tiết của kịch bản biến đổi khí hậu; (3) Tính kế thừa; (4) Tính thời sự của kịch bản; (5) Tính phù hợp địa phương; (6) Tính đầy đủ của kịch bản; (7) Khả năng chủ động cập nhật. Các kịch bản phát thải khí nhà kính được lựa chọn để tính tốn, xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B1), kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thải cao nhất của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A1FI). Các kịch bản nước biển dâng được xây dựng cho 7 khu vực bờ biển Việt Nam, bao gồm: (1) Khu vực bờ biển từ Móng Cái đến Hịn Dáu; (2) Khu vực bờ biển từ Hòn Dáu đến Đèo Ngang; (3) Khu vực bờ biển từ Đèo Ngang đến đèo Hải Vân; (4) Khu vực bờ biển từ Đèo Hải Vân đến Mũi Đại Lãnh; (5) Khu vực bờ biển từ Mũi Đại Lãnh đến Mũi Kê Gà; (6) Khu vực bờ biển từ Mũi Kê Gà đến Mũi Cà Mau; và (7) Khu vực bờ biển từ Mũi Cà Mau đến Hà Tiên[12].
- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên tồn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 18-25cm. Đến cuối thế kỷ 21, mực nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 54- 72cm; thấp nhất ở khu vực Móng Cái trong khoảng từ 42-57cm. Trung bình tồn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 49-64cm. Kịch bản phát thải thấp (B1) mô tả thế giới phát triển tương đối hoàn hảo theo hướng ít phát thải, tốc độ tăng dân số thấp, cấu trúc KT thay đổi theo hướng dịch vụ và thông tin, thỏa thuận quốc tế về giảm phát thải được thực hiện. Tuy nhiên, với cơ cấu kinh tế không đồng nhất giữa các khu vực, nhận thức rất khác nhau về BĐKH, quan điểm rất khác nhau giữa các nước phát triển và đang phát triển, đàm phán quốc tế về BĐKH nhằm hạn chế tăng nhiệt độ ở mức dưới 20C gặp rất nhiều trở ngại, kịch bản phát thải thấp (B1) rất ít khả năng trở thành hiện thực
- Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên tồn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 24-27cm. Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất từ 65-100cm.
- Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toàn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 26-29cm. Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 85- 105cm; thấp nhất ở khu vực Móng Cái trong khoảng từ 66-85cm. Trung bình tồn Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 78-95cm. Các kịch bản phát thải cao (A2, A1FI) mô tả một thế giới không đồng nhất ở quy mơ tồn cầu, có tốc độ tăng dân số rất cao, chậm đổi mới công nghệ (A2) hoặc sử dụng tối đa năng lượng hóa thạch (A1FI). Đây là các kịch bản xấu nhất mà nhân loại có thể nghĩ đến. Với những nỗ lực trong phát triển cơng nghệ thân thiện với khí hậu, đàm phán giảm phát thải, và sự chung tay, chung sức của toàn nhân loại trong “liên kết chống lại biến đổi khí hậu”, có thể hy vọng rằng những kịch bản phát thải cao sẽ có rất ít khả năng xảy ra.
Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng đối với Việt Nam được khuyến nghị sử dụng trong thời điểm hiện nay là kịch bản phát thải ở mức trung bình (B2).
3.2.2. Thành lập bản đồ mơ phỏng nước biển dâng
Sau khi thành lập Bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất năm 2010 từ ảnh vệ tinh SPOT-5 kết hợp với dữ liệu mơ hình số độ cao (DEM) của khu vực thị xã Quảng Yên để thành lập bản đồ mô phỏng nước biển dâng.
Sau khi nhập dữ liệu vào phần mềm Arc Scene ta tiến hành phủ lớp ảnh viễn thám, hiện trạng lớp phủ mặt đất, cơ sở dữ liệu nền lên nền DEM, sử dụng các chức năng của phần mềm để phân tích mực nước dâng 0,8m; 1m. Kết quả thu được Bản đồ ngập lụt khi nước biển dâng.
Theo số liệu tính tốn cho thấy:
- Khi mực nước biển dâng 0,8m, tổng diện tích đất bị ngập của thị xã Quảng Yên là 2.666m2.
- Khi mực nước biển dâng 1m, tổng diện tích đất bị ngập của thị xã Quảng Yên là 6.643m2.
Các khu vực chịu ảnh hưởng nhiều khi mực nước biển dâng là P.Nam Hòa, P.Phong Cốc, P.Phong Hải, P.Hà An, X.Cẩm La, X.Tiền Phong, X.Liên Hịa.
3.3. Tình hình biến đổi dân số giai đoạn 2000-2010 thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh Quảng Ninh
Bảng 3.4: Dân số năm 2000-2010 phân theo xã, phƣờng trong thị xã
Đơn vị tính: Người
(Nguồn Thống kê Thị xã năm 2005 và 2010)
Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 Toàn thị xã 129.385 135.824 133.414 Phường Quảng Yên 8.574 9.052 15.395 Phường Đông Mai 6.021 6.285 6.546 Phường Minh Thành 9.871 10.917 11.031 Xã Sông Khoai 8.893 9.481 9.826 Xã Hiệp Hòa 8.881 9.057 8.543 Phường Cộng Hòa 11.111 11.505 6.461 Xã Tiền An 8.951 9.151 8.710 Xã Hoàng Tân 3.212 3.490 3.557 Phường Tân An 4.553 4.808 4.887 Phường Yên Giang 4.223 4.437 2.797 Phường Nam Hòa 5.177 5.400 5.241 Phường Hà An 8.073 8.601 8.113 Xã Cẩm La 4.354 4.591 4.377 Phường Phong Hải 7.359 7.632 7.964 Phường Yên Hải 5.257 5.420 5.235 Xã Liên Hòa 8.041 8.363 7.836 Phường Phong Cốc 6.498 6.624 6.023 Xã Liên Vị 8.774 9.337 9.001 Xã Tiền Phong 1.562 1.673 1.871
Bảng 3.5: Dân số trung bình năm 2000-2010 phân theo giới tính và phân theo thành thị, nơng thơn
Đơn vị tính: Người
Hình 3.13: Biểu đồ dân số trung bình tồn thị xã năm 2000-2010 phân theo giới tính và theo thành thị, nơng thơn
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010
Biểu đồ Dân số trung bình tồn thị xã năm 2000 - 2010 phân theo giới tính và phân theo thành thị, nơng thơn
Tổng số Nam Nữ Thành thị Nơng thơn Nghìn người
Năm Tổng số Phân theo giới tính Phân theo thành thị - nông thôn Nam Nữ Thành thị Nông thôn 2000 129.385 65.011 64.374 8.500 120.885 2005 135.824 67.507 68.317 8.975 126.849 2010 133.414 68.210 65.204 15.395 118.019
Bảng 3.6: Dân số và lao động toàn thị xã năm 2000-2010