ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

DƯƠNG QUANG HƯNG

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN
THÁM VÀ GIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ BIẾN
ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN ĐẢO LÝ SƠN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng - Năm 2016


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

DƯƠNG QUANG HƯNG

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN
THÁM VÀ GIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ BIẾN
ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ BIỂN ĐẢO LÝ SƠN

Ngành: Quản lý tài ngun và mơi trường
Niên khóa: 2012 - 2016

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS. VÕ VĂN MINH

Đà Nẵng - Năm 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đề tài: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để
đánh giá biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn” là kết quả nghiên cứu của
tác giả.
Các số liệu nghiên cứu, kết quả điều tra, kết quả phân tích trung thực,
chưa từng được cơng bố. Các số liệu liên quan được trích dẫn có ghi chú
nguồn gốc.
Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nếu kết quả là sản phẩm kế thừa
hoặc đã công bố của người khác.
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2016
Tác giả

Dương Quang Hưng


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và
GIS để đánh giá biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn”, tôi đã nhận được
rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của khoa Sinh - Môi trường, trường Đại
học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng; Phịng Tài ngun và Mơi trường huyện Lý
Sơn.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Võ Văn Minh - người
Thầy trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho tơi hồn thành khóa luận này.
Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy Đoạn Chí Cường, thầy
Phạm Tài Minh cùng bạn bè, gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và
giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện và hồn thành khóa luận này.

Sau cùng, tơi xin gửi đến q thầy cô Trường Đại học Sư phạm – Đại
học Đà Nẵng, thầy cô Khoa Sinh – Môi trường lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc
và thành đạt.

Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2016
Tác giả

Dương Quang Hưng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI..................................................... 1

2.

MỤC TIÊU ........................................................................................ 2

3.

Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ............................................. 2

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................. 4
1.1.

Tổng quan về đảo Lý Sơn ................................................................. 4
1.1.1. Đặc điểm khí tượng .................................................................. 5

1.1.2. Đặc điểm thủy văn .................................................................... 6
1.1.3. Địa hình – Địa mạo ................................................................... 6
1.1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội đảo Lý Sơn ...................................... 9

1.2.

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và những ứng dụng ...................... 11
1.2.1. Khái niệm về GIS ................................................................... 11
1.2.2. Thành phần của GIS ............................................................... 12
1.2.3. Chức năng của GIS ................................................................. 12

1.3.

Tổng quan về Viễn thám và ứng dụng ............................................ 13
1.3.1. Định nghĩa............................................................................... 13
1.3.2. Nguyên lý cơ bản của Viễn Thám .......................................... 13
1.3.3. Ứng dụng của Viễn thám ........................................................ 15

1.4.

Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để
đánh giá biến động đường bờ biển trên thế giới và Việt Nam ....... 16
1.4.1. Trên thế giới............................................................................ 16
1.4.2. Ở Việt Nam ............................................................................. 17

CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 20


2.1.

Đối tượng ......................................................................................... 20

2.2.

Nội dung nghiên cứu ....................................................................... 23

2.3.

Phương pháp nghiên cứu ................................................................. 23
2.3.1. Phương pháp tiếp cận.............................................................. 23
2.3.2. Phương pháp Viễn thám và GIS ............................................. 25
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................... 32
2.3.4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa .................................. 34
2.3.5. Phương pháp tham vấn các bên liên quan .............................. 34

CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN ............................................. 35
3.1.

Bản đồ biến động đường bờ biển Lý Sơn (1975-2015) .................. 35

3.2.

Tính tốn tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn .................. 39
3.2.1. Giai đoạn từ năm 1975-2015: ................................................. 39
3.2.2. Tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn qua hai giai
đoạn: 1975-2000 và 2000-2015 .............................................. 45

3.3.

Một số nguyên nhân của hiện tượng xâm thực bờ biển đảo Lý Sơn49
3.3.1. Độ cao địa hình ....................................................................... 49
3.3.2. Đặc điểm thạch học ................................................................ 54
3.3.3. Sự suy giảm lớp phủ thực vật ................................................. 58
3.3.4. Dân số ..................................................................................... 63
3.3.5. Tập tục canh tác nông nghiệp ................................................. 64
3.3.6. Xây dựng bản đồ tổng hợp một số nguyên nhân của hiện tượng
xâm thực bờ biển đảo Lý Sơn. ................................................ 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 72
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 75


CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
KHCN

Khoa học cơng nghê

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

UBND

Ủy ban nhân dân

DEM

Digital Elevation Model

DSAS

Digital Shoreline Analysis System

ETM

Enhanced Thematic Mapper

GIS

Geographic Information Systems

IUCN

International Union for Conservation of Nature

MSS

Multi Spectral Scanner

NDVI

Normalized Diffirence Vegetation index

TM

Thematic Mapper

USGS

United States Geological Survey

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu bảng

Tên bảng

Trang

2.1.

Các dữ liệu ảnh vê tinh được sử dụng trong đề tài

21

2.2.

Tóm tắt các bước chính để xử lý ảnh, xác định
đường bờ bằng công cụ Landsat Toolbox

26


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
hình vẽ

Tên hình vẽ

Trang

1.1.

Đảo Lớn, góc nhìn từ hướng Bắc

4

1.2.

Đảo Bé, góc nhìn từ phía Nam

5

1.3.

Địa hình núi lửa trên đảo Lý Sơn

7

1.4.

Miệng phễu núi lửa đảo Bé, góc nhìn từ phía Nam

7

1.5.

Miệng phễu núi lửa Giếng Tiền, góc nhìn từ phía Tây
bắc

8

1.6.

Phần phía Bắc của miệng phễu núi lửa Thới Lới

8

1.7.

Thôn Tây, An Vĩnh, huyện Lý Sơn

9

1.8.

Lễ khao lề thế lính Hồng Sa tại đảo Lý Sơn

11

1.9.

Những thành phần của GIS

12

1.10.

Thu nhận, xử lý và ứng dụng dữ liệu Viễn thám

14

2.1.

Bản đồ khu vực nghiên cứu

20

2.2.

Các ảnh viễn thám được sử dụng trong đề tài

22

2.3.

Tách chiết dữ liệu đường bờ từ ảnh viễn thám

25

2.4.

ứng dụng mơ-đun DSAS để tính tốn tốc độ biến động
đường bờ

28

2.5.

Sơ đồ thành lập bản đồ chỉ số NDVI

29

2.6.

Bản đồ hiên trạng sử dụng đất huyên Lý Sơn 2010

31

2.7.

Ảnh phân loại có kiểm định trên ENVI 4.7

31

2.8.

Bản đồ định hướng quy hoạch khai thách, sử dụng tài
nguyên nước huyên Lý Sơn năm 2011

32

2.9.

Hướng dẫn cách chuyển WGS84 quan VN2000

33


2.10.

Tổng hợp phương pháp nghiên cứu

34

3.1.

Bản đồ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn
1975-2015

35

3.2.

Biến động diện tích đảo Lý Sơn giai đoạn 1975-2015

36

3.3.

Chênh lệch diện tích đảo Lý Sơn qua các giai đoạn

36

3.4.

Biến động chiều dài đường bờ biển đảo Lý Sơn giai
đoạn 1975-2015

37

3.5.

Chênh lệch chiều dài đường bờ đảo Lý Sơn qua các giai
đoạn

37

3.6.

Cảng tàu khách và Vũng tàu thuyền phía Tây đảo Lớn

39

3.7.

Vũng tàu thuyền phía Đơng đảo Lớn

39

3.8.

Bản đồ tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai
đoạn 1975-2015

40

3.9.

Truy xuất thông tin của từng transect trên đường bờ

40

3.10.

Tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn
1975-2015

42

3.11.

Tốc độ biến động đường bờ trên từng transect khu vực
đảo Lớn giai đoạn (1975-2015)

42

3.12.

Tốc độ biến động đường bờ trên từng transect khu vực
đảo Bé giai đoạn (1975-2015)

42

3.13.

Giá trị biến động lớn nhất về khoảng cách của tất các
đường bờ đươc nghiên cứu trong giai đoạn 1975-2015

44

3.14.

Tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn
1975-2000

45

3.15.

Tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn
2000-2015

46

3.16.

So sánh tốc độ biến động đường bờ đảo Lớn giai đoạn
(1975-2000) và (2000-2015)

47


2.17.

So sánh tốc độ biến động đường bờ đảo Bé giai đoạn
(1975-2000) và (2000-2015)

47

3.18.

Tuyến bờ kè Đông Nam đảo Bé – Lý Sơn

48

3.19.

Mơ hình số độ cao đảo Lý Sơn

49

3.20.

Tỉ lệ % diện tích các vùng ứng với từng giá trị độ cao
của huyên Lý Sơn

50

3.21.

Bản đồ chồng ghép giá trị độ cao và tốc độ biến động

51

3.22.

Xâm thực ở khu vực phía Đơng Nam đảo Lớn và đảo Bé

51

3.23.

Khu vực có độ cao địa hình lớn ít xảy ra xâm thực

52

3.24.

Khu vực có độ cao địa hình lớn nhưng vẫn bị xâm thực
mạnh

53

3.25.

Chùa Hang – Lý Sơn

53

3.26.

Khu vực Hang Câu

54

3.27.

Đặc điểm thạch học đảo Lý Sơn

54

3.28.

Tỉ lệ % diện tích theo đặc điểm thạch học đảo Lý Sơn

54

3.29.

Đá banzan lổ hổng và cát san hô trên đảo Lý Sơn

55

3.230.

Bản đồ chồng ghép đặc điểm thạch học và tốc độ biến
động

56

3.31.

Giá trị NDVI đảo Lý Sơn năm 1989

58

3.32.

Giá trị NDVI đảo Lý Sơn năm 2009 và năm 2015

59

3.33.

Biến động giá trị NDVI qua các năm 1989, 2009 và
2015

60

3.34.

So sánh giá trị NDVI của Hòn Lao (Cù Lao Chàm) và
đảo Lý Sơn

62

3.35.

Bản đồ phân bố dân cư đảo Lý Sơn

64

3.36.

Hiện trạng sử dụng đất huyện Lý Sơn

65


3.37.

Tỉ lệ % các vùng theo hiện trạng sử dụng đất

66

3.38.

Cánh đồng tỏi

67

3.39.

khai thác cát phục vụ nông nghiêp gây sạt lở bở biển

68

3.40.

Bản đồ tổng hợp một số nguyên nhân của hiện tượng
xâm thực bờ biển đảo Lý Sơn

69

MỞ ĐẦU
1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lý Sơn là huyện đảo duy nhất của tỉnh Quảng Ngãi, nằm về phía Đơng

Bắc, cách đất liền 15 hải lý (tính từ cảng Sa Kỳ ra). Tồn huyện có 02 đảo:
Đảo Lớn (cịn gọi là Cù Lao Ré) và Đảo Bé (Cù Lao Bờ Bãi), gồm 03 xã: An
Vĩnh, An Hải và An Bình (Đảo Bé). Diện tích tự nhiên gần 10 km2. Dân số
trên 21.000 người [17], đây là huyện đảo có mật độ dân số cao nhất trong các
đảo của Việt Nam.
Là điểm A10 trên đường cơ sở Biển Đông của nước ta. Lý Sơn có tọa độ
địa lý từ 15o32’04” đến 15o38’14” vĩ độ Bắc và từ 109o05’04” đến
109o14’12” kinh độ Đông, là một điểm tựa chiến lược án ngữ phía Đơng nước
ta, có vai trị đảm bảo an ninh, chủ quyền quốc gia trên biển. Đồng thời Lý
Sơn có vị trí chiến lược án ngữ con đường ra Biển Đông từ khu kinh tế trọng
điểm miền Trung, nhất là khu kinh tế Dung Quất [6].
Với sự giàu có về các hệ sinh thái san hô, cỏ biển, Lý Sơn có tiềm năng
lớn cho phát triển du lịch biển đảo, hình thành nơi nghĩ dưỡng phục vụ nhu
cầu nghỉ dưỡng của khu kinh tế Dung Quất và vùng kinh tế trọng điểm miền
Trung, cũng như của du khách trong và ngồi nước [6].
Tuy nhiên đây cũng là nơi tình trạng xâm thực, xói lở diễn ra rất mạnh
mẽ. Đảo Lý Sơn được hình thành từ 5 ngọn núi lửa, chỉ có khoảng 3km được
vây bọc bằng đá, chu vi cịn lại đều bằng đất và cát, hằng năm thường phải
hứng chịu từ 2 - 4 cơn bão từ biển Đông đổ bộ trực tiếp vào Lý Sơn, những
cơn bão lớn (gió giật trên cấp 12) kết hợp với triều cường, và một phần do tác
động của con người (lấy cát trắng để phục vụ nông nghiệp, làm vật liệu xây
dựng). Trung bình mỗi năm nạn xâm thực đã lấy đi 0,5 -01 ha đất ven biển, ăn

sâu vào đất liền từ 5 – 20m [15], khiến cho diện tích đảo ngày càng bị thu

1


hẹp, gây ra những hậu quả nghiêm trọng như: mất đất canh tác; hủy hại các
cơng trình, nhà ở, các di tích ven biển...
Hiện nay, viễn thám và GIS là phương pháp hiện đại, là cơng cụ mạnh
có khả năng giải quyết những vấn đề ở tầm vĩ mô trong thời gian ngắn, được
ứng dụng rộng rãi trong việc theo dõi những biến đổi bề mặt Trái Đất, quản lý
tài nguyên và môi trường. Ảnh vệ tinh là tư liệu rất trung thực để nghiên cứu
các đối tượng trên bề mặt Trái đất nên được chọn cho nghiên cứu này.
Từ những lý do trên “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để
đánh giá hiện tượng biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn” là một nghiên
cứu có tính thực tiễn, góp phần giải quyết những vấn đề trên. Từ đó đề xuất
các giải pháp quản lý và bảo vệ đới ven biển, phòng tránh và giảm thiểu tai
biến xâm thực, xói lở bở biển huyện đảo Lý Sơn.
2.

MỤC TIÊU

2.1.

Mục tiêu tổng quát
Bảo vệ đường bờ biển đảo Lý Sơn, góp phần phát triển kinh tế - xã hội,

giữ vững an ninh quốc phòng.
2.2.

Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá biến động (xâm thực, bồi tụ) đường bờ biển đảo Lý Sơn giai
đoạn 1975-2015;
- Tính tốn tốc độ biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn 19752015 và so sánh tốc độ biến động qua hai giai đoạn: 1975-2000 và
2000-2015;
- Phân tích một số nguyên nhân của hiện tượng xâm thực bờ biển đảo Lý
Sơn.
3.

Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài đáp ứng yêu cầu cấp bách và mang tính thời sự về hiện tượng

biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn. Kết quả nghiên cứu cung cấp những
thông tin khoa học mới phục vụ công tác bảo vệ đường bờ, góp phần giữ
vững an ninh quốc phịng.

2


Những đóng góp mới của đề tài:
- Mơ tả q trình biến động đường bờ biển đảo Lý Sơn giai đoạn
1975-2015 bằng bản đồ số;
- Tính tốn tốc độ biến động trên từng vị trí đường bờ biển đảo Lý
Sơn;
- Thông tin về một số nguyên nhân của hiện tượng xâm thực bờ biển
đảo Lý Sơn.

3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.

Tổng quan về đảo Lý Sơn
Đảo Lý Sơn tục danh là Cù Lao Ré, theo cách lý giải của dân gian là cù

lao có nhiều cây ré, nằm trên vùng biển Đơng Bắc tỉnh Quảng Ngãi, trong
phạm vi 15o22’00’’ đến 15o23’00’’vĩ độ Bắc và 109o05’50’’ đến 109o08’20’’
kinh độ Đông, cách đất liền (Cảng Sa Kỳ) khoảng 24 km; cách thành phố
Quảng Ngãi 44 km về phía Đơng Bắc và cách khu cơng nghiệp Dung Quất 37
km về phía Đơng nam. Diện tích đảo vào khoảng 10 km2. Nằm cách đảo Lớn
khoảng trên 4 km về phía Bắc là đảo Bé (hay cịn được gọi là Cù Lao Bờ Bãi)
với diện tích khoảng 0,5 km2 [2].
Về mặt hành chính, khu vực đảo Lý Sơn được tổ chức thành đơn vị cấp
huyện: huyện đảo Lý Sơn, bao gồm đảo Lớn (Hình 1.1) và đảo Bé (Hình 1.2),
trực thuộc tỉnh Quảng Ngãi. Huyện đảo Lý Sơn có 3 xã là: An Vĩnh, An Hải
(trên đảo Lớn) và xã An Bình (trên đảo Bé).

Hình 1.1. Đảo Lớn, góc nhìn từ hướng Bắc

4


Hình 1.2. Đảo Bé, góc nhìn từ phía Nam
1.1.1. Đặc điểm khí tượng
Huyện đảo Lý Sơn nằm trong cụm đảo Cù Lao Chàm – Lý Sơn thuộc
vùng sinh thái các đảo ven bờ Trung Bộ và Nam Bộ có khí hậu nhiệt đới gió
mùa trên vùng biển nhiệt đới nóng và ẩm, có chế độ “mưa trái mùa” cuối thu
– đầu đông (VIII-I năm sau).

Do đảo Lý Sơn nằm ở trên Biển Đơng, lại có vị trí ở vĩ độ thấp, nên có
chế độ nắng thuộc lại dồi dào nhất trong hệ thống các đảo ven bờ nước ta với
tổng số giờ nắng trung bình năm khoảng 2430,3 giờ/năm. Tổng lượng bức xạ
trên lãnh thổ là trên 300 kcal/cm2/năm. Nhiệt độ trung bình hàng năm 26,50C
[2].
Huyện đảo Lý Sơn có mùa mưa lệch pha kéo dài từ tháng 9 đến tháng 2
năm sau, lượng mưa tập trung trong mùa mưa khoảng 71%, mùa ít mưa kéo
dài khoảng 5 tháng, từ tháng 2-4 và 6-7). Tổng lượng mưa năm khá lớn
khoảng 2.260 mm/năm. Mùa khô từ tháng 3 đến tháng 8, thời tiết nóng và
khơ, do chịu sự ảnh hưởng của gió Tây Nam. Độ ẩm khơng khí trung bình
trên khu vực huyện đảo Lý Sơn là 85%.
Tốc độ gió trên vùng huyện đảo Lý Sơn thuộc loại thấp so với các vùng
hải đảo khác, trung bình 1,5m/s, cao nhất là thời kỳ gió mùa Đơng Bắc (X-IV)

5


5-10m/s. Tuy nhiên, cũng có lúc có thể lên đến 30-40m/s, chủ yếu là trong
tháng X trong mùa gió Đơng Bắc [2].
1.1.2. Đặc điểm thủy văn
Trên đảo Lý Sơn không có sơng suối, mà chỉ có những dịng chảy tạm
thời vào mùa mưa. Chính vì vậy, nguồn nước mặt thường xun trên đảo là
hồn tồn khơng có, ngoại trừ các tháng mùa mưa. Nguồn nước phục vụ cho
sinh hoạt và các hoạt động kinh tế trên đảo chủ yếu được cung cấp từ nguồn
nước dưới đất.
Đảo Lý Sơn cũng như nhiều hịn đảo khác được biển bao bọc, vì vậy
ln chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng thủy văn biển. Chính các yếu tố
này là một trong những điều kiện tiên quyết cho các hoạt động kinh tế của
đảo.
Độ mặn nước biển trung bình năm là 30–31o/oo, cao nhất là 34o/oo.

Dòng chảy - chịu ảnh hưởng trực tiếp của dịng chảy biển Đơng, vào
mùa đơng, dịng chảy ven bờ có hướng từ phía Bắc xuống phía Nam, với tốc
độ có khi đạt tới 50-70cm/s; vào mùa hè dịng có hướng ngược lại, theo
hướng từ phía Nam lên phía Bắc, với tốc độ đạt tới 30-60cm/s.
Chế độ thủy triều tại khu vực đảo Lý Sơn là bán nhật triều không đều
với độ lớn triều khoảng 1.8-2.0m trong thời kỳ nước cường [2].
1.1.3. Địa hình – Địa mạo
Huyện đảo Lý Sơn bao gồm hai đảo là đảo Lớn và đảo Bé, đều được
cấu tạo từ các thành tạo trầm tích phun trào và các đá bazan. Trên đảo Lý Sơn
còn lại dấu tích của 5 ngọn núi lửa, trong đó có 4 miệng phễu núi lửa là Giếng
Tiền, Hịn Sỏi, Thới Lới, Hang Câu - Chùa Hang (nằm trong phạm vi núi
Thới Lới bị miệng phễu núi lửa Thới Lới sinh sau chồng lên) và 2 chóp nón
núi lửa là Hòn Tai, Hòn Vung. Theo kết quả khảo sát (Trịnh Thế Hiếu và
Nguyễn Đình Đàn, 2008) và trên ảnh vệ tinh (Hình 1.3), thấy khá rõ một

6


miệng phễu núi lửa rộng hơn (4), nhưng nằm thấp hơn bên dưới miệng phễu
núi lửa Thới Lới (3), đó chính là miệng phễu núi lửa Hang Câu – Chùa Hang.

Hình 1.3. Địa hình núi lửa trên đảo Lý Sơn
Các phễu núi lửa: 1 - Giếng Tiền; 2 - Hòn Sỏi; 3 - Thới Lới; 4 - Hang
Câu - Chùa Hang; Các chóp núi lửa: 5 - Hịn Tai; 6 - Hịn Vung.
Đảo Bé cũng là dấu tích của một ngọn núi lửa mà miệng phễu của nó
cịn được bảo tồn tốt ở phía Đơng nam đảo (Hình 1.4).

Hình 1.4. Miệng phễu núi lửa đảo Bé, góc nhìn từ phía Nam
Đảo Lý Sơn có hình dạng gần giống như một hình thoi nằm ngang theo
hướng Tây - Đơng, địa hình tương đối bằng phẳng, độ phân cắt yếu, trên bề

mặt cịn lại dấu tích của các ngọn núi lửa có độ cao khác nhau từ 51m (núi
Hòn Sỏi) đến 169m (núi Thới Lới), các miệng phễu của chúng hiện vẫn cịn
rất rõ, tạo thành lịng chảo nơng hình trịn rất cân đối, với một đường viền bờ

7


cao bao quanh miệng liên tục, giống như một sân vận động khổng lồ với các
khán đài bao xung quanh, cao 40 – 60m. Rõ nhất là miệng phễu núi lửa Giếng
Tiền và Thới Lới (Hình 1.5 và hình 1.6).

Hình 1.5. Miệng phễu núi lửa Giếng Tiền, góc nhìn từ phía Tây bắc

Hình 1.6. Phần phía Bắc của miệng phễu núi lửa Thới Lới
Sườn ngoài của các núi lửa này có độ dốc tương đối lớn (35 - 60o),
nhiều nơi tạo vách dốc đứng, dạng tường thành. Sườn bên trong các miệng
phễu núi lửa có độ dốc 35 - 45o, ở phần trên giáp với bờ miệng, có độ dốc >
60o. Ngọn núi lớn nhất là núi Thới Lới, nằm ở phía Đơng đảo, có đường kính
đáy khoảng 1,4 km và đường kính miệng phễu núi lửa Thới Lới khoảng 0,5
km [2].
Ngồi ra, trên đảo cịn có các ngọn núi nhỏ dạng chóp, là các nón núi
lửa, đó là Hịn Tai và Hòn Vung. Hiện nay các hòn núi này đã bị san bằng
một phần do các hoạt động khai thác của con người phục vụ cho canh tác
nông nghiệp.

8


1.1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội đảo Lý Sơn
a.

Điều kiện kinh tế

Hình 1.7. Thơn Tây, An Vĩnh, huyện Lý Sơn
Kể từ khi thành lập đến nay, kinh tế của huyện tăng trưởng liên tục với
tốc độ khá cao. Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hàng năm từ 11,5 đến
12%. Tổng giá trị sản xuất các ngành kinh tế (nông, ngư, công nghiệp – tiểu
thủ công nghiệp, thương mại dich vụ) năm 2009 đạt 354.400 triệu đồng, tăng
3,8 lần so với năm 1993.
Tổng thu nhập bình quân đầu người năm 1993 là 2,7 triệu
đồng/người/năm đến năm 2009 tăng lên 7,8 triệu đồng/nguời/năm. Như vậy,
thu nhập bình quân đầu người năm 2009 tăng gần gấp 3 lần so với năm 1993.
Tỷ trọng các ngành kinh tế chủ yếu của huyện năm 2009 là: ngành
nông – lâm – ngư nghiệp chiếm 5,17%; thuơng mại dịch vụ chiếm 40,6%;
công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp chiếm 7,7%.
Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng ngư nghiệp, dịch
vụ - thương mại, công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, giảm dần tỷ trọng ngành
nông nghiệp.
Thu ngân sách hàng năm đều đạt và vượt kế hoạch. Tổng thu ngân sách
nhà nước trên địa bàn năm 1993 đạt 347,3 triệu đồng đến năm 2009 đạt 2.201
triệu đồng tăng hơn 6 lần so với năm 1993 [16].

9


b.

Điều kiện văn hóa - xã hội
Lý Sơn đã hồn thành phổ cập giáo dục tiểu học – chống mù chữ và đạt

chuẩn phổ cập giáo dục THCS. Hiện nay, tồn huyện có 01 trường THPT với
950 học sinh, 02 trường THCS, 04 trường tiểu học, 03 trường mầm non. Tổng
số học sinh các cấp là 5.380 em, bình quân cứ 03 người dân có 01 người đi
học, tỷ lệ tốt nghiệp các cấp hàng năm đạt từ 90 - 100%, tỷ lệ học sinh thi đỗ
vào các trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp bình quân hằng
năm đạt từ 30% [16].
 Y tế
Tồn huyện có 01 Trung tâm y tế và 01 Trạm y tế xã. Tổng số giường
bệnh là 50 giường, tổng số y bác sĩ là 09 người, công suất sử dụng giường
bệnh đạt từ 40 – 50%. Tuy nhiên, cơ sở vật chất, trang thiết bị chuyên môn từ
tuyến huyện đến tuyến xã hiện nay còn thiếu thốn, lạc hậu nên chưa đáp ứng
được nhu cầu khám chữa bệnh cho nhân dân.
 Văn hóa
Hiện nay, trên địa bàn huyện có 03 di tích lịch sử văn hóa cấp Quốc
Gia (Đình làng An Hải, Chù Hang, Âm Linh Tự) và 06 di tích lực sử văn hóa
cấp tỉnh. Ngồi ra ở Lý Sơn cịn có các đình, miếu, dinh, chùa, giếng Vua
(giếng Gia Long), các danh lam thắng cảnh khác như Hang Câu, Cổng Tò Vò,
Hòn Đụn,...
Đặc biệt, trong lòng đất Lý Sơn còn ẩn chứa nhiều di chỉ Văn Hóa Sa
Huỳnh, văn hóa Chăm Pa đã được các nhà khảo cổ học khai quật. Ngồi ra Lý
Sơn cịn lưu giữ nhiều lễ hội như: Lễ cầu siêu, Lễ tế Thanh Minh, Lễ hội đua
thuyền, các trò chơi dân gian, đặc biệt là Lễ khao lề thế lính Hồng Sa.
Bên cạnh đó thì ẩm thực cũng là một trong những nét văn hóa độc đáo
và đặc sắc của Lý Sơn với các loại rượu vú (hải sâm), ốc, mực, tôm, cua,
cá,… Đây là những nguồn tài nguyên rất có giá trị cho việc nghiên cứu văn
hóa lịch sử và phát huy tiềm năng du lịch ở Lý Sơn.

10

Hình 1.8. Lễ khao lề thế lính Hồng Sa tại đảo Lý Sơn
1.2.

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và những ứng dụng

1.2.1. Khái niệm về GIS
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một ngành khoa học khá mới, có
nhiều cách tiếp cận khác nhau, do đó cũng có những định nghĩa khác nhau về
GIS.
Theo Ducker (1979) định nghĩa, GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ
thống thông tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng
phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong
khoảng không như đường, điểm, vùng [21].
Theo Burrough (1986) định nghĩa, GIS là một công cụ mạnh dùng để
lưu trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới
thực cho những mục tiêu khác nhau [29].
Theo Nguyễn Kim Lợi (2009), hệ thống thông tin địa lý được định
nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các
thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian,
nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các
thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ
thông tin cho các mục đích con người đặt ra [9].

11


1.2.2. Thành phần của GIS
Về thành phần của GIS thì tùy vào qui mô ứng dụng của GIS mà ta có
số thành phần tương ứng là 3, 4, 5 hoặc 6. Nhưng thường thì GIS có 5 thành
phần cơ bản sau: phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu địa lý, cơ sở tri thức

chuyên gia (con người), phương pháp.

Phần mềm

Phần Cứng

Dữ liệu
Con người

Phương pháp

Hình 1.9. Những thành phần của GIS
(Nguồn: />1.2.3. Chức năng của GIS
GIS có 4 chức năng cơ bản:
- Thu thập dữ liệu: Dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác
nhau và GIS cung cấp cơng cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung
để so sánh và phân tích.
- Quản lý dữ liệu: Sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung
cấp các chức năng như nội suy khơng gian, tạo vùng đệm, chồng lớp.
- Phân tích khơng gian: Là chức năng quan trọng nhất của GIS, nó cung
cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp.
- Hiển thị kết quả: GIS có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau.
Phương pháp truyền thống bằng bảng và đồ thị được bổ sung với bản đồ và

12


ảnh ba chiều. Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý của
GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu.
1.3.

Tổng quan về Viễn thám và ứng dụng

1.3.1. Định nghĩa
Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là khoa học và nghệ
thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện
tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện.
Những phương tiện này khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực
hoặc với hiện tượng được nghiên cứu. Thực hiện được những cơng việc đó
chính là thực hiện viễn thám - hay hiểu đơn giản: Viễn thám là thăm dò từ xa
về một đối tượng hoặc một hiện tượng mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với
đối tượng hoặc hiện tượng đó.
Dưới đây là định nghĩa về viễn thám theo quan niệm của các tác giả
khác nhau.
 Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít nhiều về một vật không
cần phải chạm vào vật đó (Ficher, 1976).
 Viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ một đối tượng, được đo
từ một khoảng cách cách xa vật không cần tiếp xúc với nó. Năng lượng
được đo trong các hệ viễn thám hiện nay là năng lượng điện từ phát ra
từ vật quan tâm... (D. A. Land Grete, 1978).
1.3.2. Nguyên lý cơ bản của Viễn Thám
Viễn thám nghiên cứu đối tượng bằng giải đốn và tách lọc thơng tin từ
dữ liệu ảnh chụp hàng khơng, hoặc bằng việc giải đốn ảnh vệ tinh dạng số.
Các dữ liệu dưới dạng ảnh chụp và ảnh số được thu nhận dựa trên việc ghi
nhận năng lượng bức xạ (khung ảnh và ảnh vệ tinh) và sóng phản hồi (ảnh
radar) phát ra từ vật thể khi khảo sát.

13

Năng lượng phổ dưới dạng sóng điện từ, nằm trên các dải phổ khác
nhau, cùng cho thông tin về một vật thể từ nhiều góc độ sẽ góp phần giải đốn
đối tượng một cách chính xác hơn (Hình 1.10).

Hình 1.10. Thu nhận, xử lý và ứng dụng dữ liệu Viễn thám [8]
Nếu biết trước phổ phát xạ, phản xạ (emited/reflected) chuẩn của vật
thể trong phịng thí nghiệm, xác định bằng các máy đo phổ, ta có thể giải
đốn vật thể bằng cách phân tích đường cong phổ thu đựợc từ ảnh vệ tinh.
Các phần mềm xử lý ảnh số đựợc phát triển, nhằm cho ra thông tin về phổ
bức xạ của các vật thể hoặc các hiện tượng xảy ra trong giới hạn diện phủ của
ảnh. Xử lý ảnh số là kỹ nghệ làm hiển thị rõ ảnh và tách lọc thông tin từ các
dữ liệu ảnh số, dựa vào các thơng tin chìa khóa về phổ bức xạ phát ra. Hiện
nay, có rất nhiều phương pháp xử lý ảnh số được thực hiện trên các phần
mềm xử lý ảnh như IDRISI, ERDAS (PC), ERDAS Imagine (UNIX), PCI,
ERMAPER, DRAGON, ENVI, ILWIS....Giải đốn, tách lọc thơng tin từ dữ
liệu ảnh viễn thám được thực hiện dựa trên các cách tiếp cận khác nhau, cụ
thể kể đến là:

14