Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu tai biến xói lở, bồi tụ đới ven biển Hải Phòng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Vũ Thị Thu Thủy






ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU TAI
BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÕNG







LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Vũ Thị Thu Thủy






ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU TAI
BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÕNG


Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60.44.55

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ









Hà Nội – Năm 2012

i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU 3
1.1. Giới thiệu chung về đới ven biển Hải Phòng 3
1.2. Lịch sử nghiên cứu 4
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975 4
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975 5
1.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 9
1.3.1. Phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu 9
1.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 10

1.3.3. Phương pháp phân tích hệ thống 11
1.3.4. Phương pháp viễn thám và GIS 12
1.3.5. Phương pháp thành lập bản đồ sử dụng ArcGIS 14
Chƣơng 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TAI BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN
BIỂN HẢI PHÒNG 16
2.1. Các yếu tố tự nhiên 16
2.1.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo 16
2.1.2. Thủy văn, hải văn 17
2.1.3. Đặc điểm địa chất 20
2.1.4. Đặc trưng khí hậu 21
2.1.5. Các tài nguyên ven biển 22
2.2. Các hoạt động nhân sinh 31
2.2.1. Mở rộng khu đô thị, khu dân cư 31
2.2.2. Xây dựng khu nuôi trồng thủy, hải sản 33
2.2.3. Khai hoang nông nghiệp 35
2.2.4. Xây dựng các khu công nghiệp và du lịch 36
2.2.5. Khai thác khoáng sản ven biển 40
2.2.6. Giao thông vận tải thủy 41
Chƣơng 3. BIẾN ĐỘNG ĐƢỜNG BỜ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÒNG 43
3.1. Biến động đới ven biển theo hình thái, cấu tạo đƣờng bờ 43
3.1.1. Biến động khu vực đường bờ cấu tạo bởi đá rắn chắc 43
3.1.2. Biến động tại khu vực đường bờ là các bãi bồi 46
3.1.3. Biến động đường bờ tại khu vực cửa sông 48
3.2. Biến động đƣờng bờ biển theo ranh giới hành chính 49
3.2.1. Huyện Cát Hải 49
3.2.2. Quận Hải An 50
3.2.3. Quận Dương Kinh 50
3.2.4. Quận Đồ Sơn 50
3.2.5. Huyện Kiến Thụy 51
3.2.6. Huyện Tiên Lãng 51

3.3. Biến động đƣờng bờ biển theo các giai đoạn nghiên cứu 52

ii
3.3.1. Giai đoạn 1989 - 1995 52
3.3.2. Giai đoạn 1995 - 1999 53
3.3.3. Giai đoạn 1999 - 2003 54
3.3.4. Giai đoạn 2003 - 2007 55
3.3.5. Giai đoạn 2007 - 2011 56
Chƣơng 4. HIỆN TRẠNG TAI BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÒNG
57
4.1. Tổng quan hiện trạng xói lở - bồi tụ đới ven biển Hải Phòng trong các nghiên cứu
trƣớc 57
4.2. Hiện trạng xói lở-bồi tụ đới ven biển Hải Phòng giai đoạn 1989 - 2011 58
4.2.1. Tai biến xói lở đới ven biển Hải Phòng giai đoạn 1989 - 2011 58
4.2.2. Tai biến liên quan đến bồi tụ gây biến động luồng lạch đới ven biển Hải Phòng 60
4.2.3. Bồi tụ mở rộng quỹ đất 62
Chƣơng 5. CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TAI BIẾN 69
5.1. Giải pháp kinh tế - k thuật 69
5.2. Các giải pháp về quy hoạch 74
5.3. Các giải pháp về chính sách 74
5.4. Các giải pháp về tuyên truyền giáo dục 76
KÊ
́
T LUÂ
̣
N 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

iii
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thông số các ảnh Landat được sử dụng 15
Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái của một số sông chính đổ vào vùng nghiên cứu và phụ cận 17
Bảng 2.2. Độ muối trung bình tháng (‰) ở vùng nghiên cứu và phụ cận 18
Bảng 2.3.Tổng kết mực nước triều tại trạm đo Hòn Dấu (từ 1956-1985) 19
Bảng 2.4. Nhiệt độ trung bình (
o
C) tháng, năm của các trạm trong vùng nghiên cứu và phụ cận 21
Bảng 2.5. Lượng mưa trung bình (mm) tháng và năm tại một số trạm trong vùng nghiên cứu 21
Bảng 2.6. Hiện trạng sử dụng đất các quận, huyện khu vực nghiên cứu năm 2010 (km
2
) 25
Bảng 2.7. Diện tích đất ngập nước đới ven biển Hải Phòng 26
Bảng 2.8. Diện tích, dân số các huyện đới ven biển Hải Phòng năm 2009 32
Bảng 2.9. Cơ cấu dân số khu vực nghiên cứu phân theo giới tính và khu vực năm 2010 32
Bảng 2.10. Sản lượng thủy sản các quận, huyện khu vực nghiên cứu năm 2010 33
Bảng 2.11. Diện tích và sản lượng cây lương thực có hạt, lúa các địa phương năm 2010 35
Bảng 4.1. Diễn biến xói lở bờ Cát Hải giai đoạn 1930 - 1990 (Trần Đư
́
c Tha
̣
nh, 2000 [30]) 57


iv
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu 3
Hình 1.2. Ảnh Landsat vùng nghiên cứu chụp ngày 7/7/2001 15
Hình 2.1. Khai thác đá vôi tại Hải Phòng 23
Hình 2. 2. Vị trí chiến lược của đảo Bạch Long Vĩ trong việc khoanh định đường biên giới quốc gia trên biển
24

Hình 2. 3. Cảng Hải Phòng 24
Hình 2.4. Rừng ngập mặn tại xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy, Hải Phòng 27
Hình 2.5. Rừng ngập mặn tại huyện Tiên Lãng, Hải Phòng 27
Hình 2.6. San hô lỗ đỉnh xù xì (Acropora aspera) phân bố ở các vùng biển Cát Bà, Bạch Long Vỹ 29
Hình 2.7. San hô lỗ đỉnh hạt (Acropora cerealis) có mặt ở vùng biển đảo Bạch Long Vỹ 29
Hình 2.8. Trong Vườn quốc gia Cát Bà 30
Hình 2.9. Thuyền của ngư dân Cát Hải, 34
Hình 2.10. Thu hoạch tôm nuôi công nghiệp tại xã Phù Long, huyện Cát Hải, Hải Phòng 34
Hình 2.11. Dây chuyền đóng chai của một cơ sở chế biến nước mắm tại Cát Hải 34
Hình 2.12. Làm muối tại huyện Kiến Thụy 34
Hình 2.13. Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp tại xã Hùng Thắng huyện Tiên Lãng 35
Hình 2.14. Trồng rau vụ xuân tại xã Đoàn Xá, huyện Kiến Thụy 35
Hình 2.15. Cầu cảng khí hóa lỏng 2 vạn tấn tại khu công nghiệp Đình Vũ 37
Hình 2.16. Đường vào khu công nghiệp Đồ Sơn 37
Hình 2.17. Vịnh Lan Hạ, Cát Bà, Hải Phòng 38
Hình 2.18. Hang Quả Vàng trên đảo Cát Bà 38
Hình 2.19. Lễ hội chọi trâu Đồ Sơn 39
Hình 2.20. Khu nghỉ dưỡng Hòn Dáu resort 39
Hình 2.21. Khai thác cát tràn lan trên sông Văn Úc 40
Hình 2.22. Một góc cảng Chùa Vẽ, Hải Phòng 41
Hình 3.1. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng từ năm 1989 đến năm 2011 43
Hình 3.2. Sơ đồ đường bờ khu vực đảo Cát Hải và đảo Cát Bà năm 1989 và năm 2011 45
Hình 3.3. Sơ đồ đường bờ khu vực mũi Đồ Sơn năm 1989 và năm 2011 46
Hình 3.4. Sơ đồ đường bờ biển khu vực bãi bồi từ tây nam Đồ Sơn đến cửa sông Văn Úc năm 1989 và năm
2011 47
Hình 3.5. Sơ đồ đường bờ biển khu vực cửa Cấm - đảo Đình Vũ năm 1989 và năm 2011 49
Hình 3.6. Sơ đồ đường bờ khu vực quận Đồ Sơn năm 1989 và năm 2011 50
Hình 3.7. Sơ đồ đường bờ khu vực huyê
̣
n Tiên Lãng năm 1989 và năm 2011 51

Hình 3.8. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng năm 1989 và 1995 53
Hình 3.9. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng năm 1995 và 1999 54
Hình 3.10. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng năm 1999 và 2003 55
Hình 3.11. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng năm 2003 và 2007 55
Hình 3.12. Sơ đồ đường bờ biển Hải Phòng năm 2007 và 2011 56
Hình 4.1. Sơ đồ diện tích khu vực ven biển từ tây nam mũi Đồ Sơn đến cửa sông Văn Úc giai đoạn từ năm
1999 và năm 2003 59
Hình 4.2. Sơ đồ diện tích khu vực ven biển cửa Cấm năm 1989 và năm 2011 60
Hình 4.3. Sơ đồ diện tích khu vực ven biển Hải Phòng năm 1989 và năm 2011 61
Hình 4.4. Sơ đồ diện tích bồi tụ khu vực bãi bồi cửa sông Văn Úc giai đoạn 1995-1999 62
Hình 4.5. Sơ đồ diện tích bồi tụ khu vực bãi bồi từ cửa sông Văn Úc từ năm 1989 đến năm 2011 63
Hình 4.6. Một đoạn đê biển Cát Hải bị sóng biển 65
Hình 4.7. Sóng trong bão đánh bay kè đá mái đê huyện Cát Hải 65
Hình 5.1. Thi công kè mỏ hàn thuộc dự án đê biển 1 tại khu vực quận Dương Kinh 70
Hình 5.2. Rừng ngập mặn mới được trồng tại tuyến đê biển 1, khu vực Đồ Sơn 70
Hình 5.3. Tấm cừ thép được sử dụng làm rào cản chắn sóng 71
Hình 5.4.Kè chống xói lở bờ hữu sông Lạch Tray, Hải Phòng 72
Hình 5.5.Đê mềm chắn sóng sử dụng công nghệ Geotube 72
Hình 5.6. Kè ven biển Hoàng Châu - Văn Chấn mới được tu sửa 73
Hình 5.7. Kè chắn sóng ở bến cá Ngọc Hải, Đồ Sơn, Hải Phòng 73

1
MỞ ĐẦU
Đới ven biển Việt Nam trải dài trên 3.200km, giàu có về tài nguyên thiên
nhiên đã được con người khai thác từ lâu đời để tạo nên bức tranh trù phú và phát
triển ngày nay. Hải Phòng là một trong những trung tâm kinh tế ven biển lớn nhất
cả nước, là đầu mối giao thông quan trọng có vị trí chiến lược trong phát triển kinh
tế - xã hội và an ninh quốc phòng của khu vực Bắc Bộ. Đới ven biển Hải Phòng dài
132km với 5 cửa sông lớn đã tạo nên nhiều cảnh quan và hệ sinh thái đa dạng, có
nhiều tiềm năng, thế mạnh cho phát triển kinh tế - xã hội.

Trong 30 năm trở lại đây, khi Việt Nam bắt đầu áp dụng chính sách Đổi mới
(1986), đới ven biển Hải Phòng đã có nhiều chuyển biến quan trọng. Các khu công
nghiệp, khu đô thị, khu du lịch ven biển phát triển nhanh chóng. Hoạt động giao
thông vận tải biển - một thế mạnh của Hải Phòng cũng có nhiều biến chuyển. Nông
nghiệp và nuôi trồng thủy sản mặn lợ cũng trải qua nhiều thời kỳ phát triển và biến
động. Theo đó, đới ven biển Hải Phòng được khai thác tối đa để phục vụ cho những
hoạt động phát triển kinh tế - xã hội này. Có thể nói, kinh tế - xã hội Hải Phòng gắn
liền với sự biến động của đới ven biển. Do đó, nghiên cứu các biến động của đới
ven biển để từ đó xác định được tiềm năng, thế mạnh và nguy cơ tiềm ẩn là mối
quan tâm hàng đầu của Thành phố Hải Phòng nhằm quản lý tốt hơn đới ven biển và
hướng tới phát triển bền vững kinh tế - xã hội - môi trường thành phố.
Để đáp ứng những nhu cầu thực tiễn cấp bách này, đề tài nghiên cứu“Ứng
dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu tai biến xói lở - bồi tụ đới ven biển
Hải Phòng” được lựa chọn nhằm đưa ra những cơ sở khoa học chính xác nhất cho
những biến động về mặt không gian của đường bờ biển Hải Phòng, qua đó đánh giá
hiện trạng, tiềm năng của các tai biến xói lở, bồi tụ gây biến động luồng lạch trong
khu vực phục vụ cho công tác quy hoạch và xây dựng những chính sách phát triển
thành phố.
Hiện nay, có nhiều phương pháp và cách tiếp cận được lựa chọn để nghiên
cứu biến động không gian đới ven biển và các tai biến xói lở - bồi tụ đi kèm. Song
viễn thám và GIS là phương pháp hiện đại, là công cụ mạnh có khả năng giải quyết
những vấn đề ở tầm vĩ mô trong thời gian ngắn nên được lựa chọn cho nghiên cứu

2
này. Mặt khác, những nghiên cứu trước đây về tai biến xói lở - bồi tụ đới ven biển
Hải Phòng chủ yếu tập trung mô tả và đánh giá những tai biến này mà chưa có cơ sở
định lượng chúng. Như vậy việc lượng hóa trong nghiên cứu và đánh giá tai biến
xói lở - bồi tụ đới ven biển sử dụng công nghệ viễn thám và GIS là hợp lý và rất có
ý nghĩa.
Với những cơ sở nêu trên, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu

làm rõ và đánh giá biến động đường bờ biển Hải Phòng và tai biến xói lở - bồi tụ đi
kèm từ năm 1989 đến năm 2011 thông qua việc lập các sơ đồ biến động diện tích
các khu vực ven biển nghiên cứu theo không gian và thời gian. Từ đó đề xuất các
giải pháp quản lý và bảo vệ đới ven biển, phòng tránh và giảm thiểu tai biến xói lở -
bồi tụ khu vực này.
Luận văn được hoàn thành tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội dưới sự giúp đỡ và hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị
Thu Hà. Các tài liệu và phần mềm sử dụng trong luận văn được lưu trữ tại Trung
tâm nghiên cứu Biển và Đảo, Đại học Quốc gia Hà Nội.

3
Chƣơng 1. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về đới ven biển Hải Phòng
Đới ven biển Hải Phòng từ Bắc xuống Nam bao gồm huyện Cát Hải, quận
Hải An, quận Dương Kinh, quận Đồ Sơn, huyện Kiến Thụy và huyện Tiên Lãng.
Với tổng chiều dài đường bờ biển khoảng 125 km, đới ven biển Hải Phòng có 5 cửa
sông chính thuộc hệ thống sông Hồng - Thái Bình, cụ thể là các cửa Nam Triệu,
Cấm, Lạch Tray, Văn Úc và Thái Bình (hình 1.1).
Phạm vi khu vực nghiên cứu là dải đường bờ biển được giới hạn bởi tọa độ:
Từ 20°35' đến 20°52' vĩ độ Bắc
Từ 106°35' đến 107° 5' kinh độ Đông

Hình 1.1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển mạnh kinh
tế - xã hội. Đây còn là vùng có vị trí quan trọng về an ninh quốc phòng, thuận lợi
cho xây dựng các công trình phòng thủ, hậu cần kinh tế biển. Hơn nữa, vùng nghiên
cứu nằm trong tam giác trọng điểm phát triển kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng

4
Ninh nên có nhiều khu công nghiệp tập trung, các cụm cảng quan trọng là đầu mối

giao lưu hàng hóa của khu vực phía Bắc nước ta với thế giới. Các khu vực như Đồ
Sơn, Cát Bà đã từ lâu là các điểm du lịch nổi tiếng, hàng năm thu hút được rất nhiều
khách du lịch trong nước, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh và
khu vực Bắc Bộ.
Trong gần 30 năm qua, cùng với sự phát triển của nền kinh tế - xã hội nước
ta, đới ven biển Hải Phòng cũng có nhiều biến động. Các biến động này có thể là
kết quả của các hoạt động tự nhiên, cũng có thể là kết quả của các hoạt động nhân
sinh. Việc nghiên cứu định lượng các biến động không gian đới ven biển để từ đó
đánh giá các tai biến tiềm ẩn đi kèm và nguyên nhân sâu xa của những biến động
này là việc vô cùng cần thiết nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và
xây dựng các chính sách phát triển kinh tế - xã hội của Thành phố Hải Phòng,
hướng tới phát triển bền vững khu vực và quốc gia.
1.2. Lịch sử nghiên cứu
1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975
Trước năm 1975, vùng ven biển thành phố Hải Phòng chỉ được nhắc tới một
số công trình nghiên cứu tổng hợp về địa chất - khoáng sản của một số nhà địa chất
người Pháp như: Colari M. (1913, 1928), Patte E. (1924, 1927, 1931, 1934),
Mansuy H. (1925), Bouret R. (1925), Frontain J. (1927, 1928, 1937, 1938), Lacraix
A. (1928, 1932, 1934), Blondel F. (1929), Breton Le. (1931,1934), Saurin E. (1935,
1937). Trong những công trình đó, những nét cơ bản nhất về địa chất cấu trúc của
vùng nghiên cứu được đưa vào trong phần Bắc Đông Dương.
Từ năm 1954 đến 1975, khi công cuộc nghiên cứu địa chất được đẩy mạnh
hơn thì vùng nghiên cứu được đề cập đến trong các công bố của Saurin E. (1957) về
các thành tạo trẻ dọc ven biển và các mức thềm biển vùng đảo Bạch Long Vỹ. Cũng
trong nghiên cứu này, các nhận định về sự dao động mực nước biển trong thế
Pleistocen và về chế độ tân kiến tạo ảnh hưởng đến đới ven biển cũng được đề cập.
Năm 1965, khi toàn miền Bắc đã tiến hành đo vẽ lập bản đồ địa chất tỉ lệ 1:500.000
(Dovjikov A E. chủ biên) thì khu vực nghiên cứu cũng được đề cập trong bản đồ
này. Tiếp theo đó, các đặc trưng địa chất của vùng được chi tiết hóa trong bản đồ
địa chất 1:200.000 do các nhà địa chất Việt Nam tiến hành từ 1963 đến 1975, tiêu

5
biểu như là V.K. Golovenok và Lê Văn Chân (1965 - 1970), Nguyễn Đức Tâm
(1968, 1976, 1979), Phan Huy Quýnh (1971 - 1976), Lê Huy Hoàng (1971 - 1972),
Nguyễn Đức Tùng (1973), Hoàng Ngọc Kỷ (1973), Phạm Văn Quang (1969), Phan
Cự Tiến (1969 - 1970), Nguyễn Văn Liêm (1970), Lê Hùng (1967 - 1975)
Đối với khu vực đáy biển vùng nghiên cứu thì năm 1949, khi thành lập bản
đồ trầm tích đáy biển Tây Thái Bình Dương (1:2.500.000), Shepard đã khái quát
những nét chính về trầm tích tầng mặt, các điểm lộ đá gốc có tuổi trước Đệ tứ, các
rạn san hô, các trường các hạt thô-mịn aluvi cổ ở độ sâu 20-50m. Ngoài ra còn có
các công trình nghiên cứu của Shepard (1949, 1952 ); Emery K O.; NiiNo H.
(1961, 1963 ).
Từ 1954 - 1975, nhiều công trình có giá trị đã ra đời, đáng chú ý là công
trình nghiên cứu NAGA điều tra biển Đông của viện hải dương học Zcrip -
Califonia (Mĩ) và Thái Lan kết hợp (1957 - 1961). Dựa trên kết quả của chuyến
khảo sát này Niino, Emery (1961, 1963) đã lập sơ đồ các kiểu trầm tích và nêu tính
phổ biến của trầm tích di tích aluvi vịnh Bắc Bộ nói chung, trong đó có vùng biển
khu vực nghiên cứu. Năm 1963 - 1965, đội khảo sát liên hiệp Việt - Trung đã lập
loạt sơ đồ và báo cáo kết quả khảo sát vịnh Bắc Bộ. Trong đó đã nêu khái quát sự
phân bố các trường trầm tích sạn, cát và bùn sét ở đáy vịnh Bắc Bộ và các cửa sông
khu vực nghiên cứu. Các tài liệu khảo sát này về sau được sử dụng trong nhiều báo
cáo và bài viết của Trịnh Phùng, Nguyễn Chu Hồi, Phí Kim Chung.
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975
Từ 1975 đến nay, công tác điều tra địa chất được đẩy mạnh hơn và được tiến
hành có hệ thống trên toàn vùng biển nói chung bao gồm cả khu vực ven biển Hải
Phòng. Năm 1981 - 1985, công trình đo vẽ và thành lập Bản đồ địa chất Việt Nam,
tỉ lệ 1:500.000 do Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao chủ biên có điều tra lập
bản đồ địa chất vùng nghiên cứu. Cũng trong giai đoạn này, chương trình nghiên
cứu biển 48.06 (1981 - 1985) được thực hiện có những khái quát bước đầu về tai
biến xói lở khu vực ven biển Việt Nam trong đó có dải ven biển thành phố Hải

Phòng.
Tiếp đó, năm 1982 công trình nghiên cứu về đặc điểm quá trình bồi tụ ở bờ
biển Việt Nam của Nguyễn Xuân Trường ra đời cũng có nhắc đến hiện trạng xói lở
- bồi tụ vùng nghiên cứu.
Trong thời gian từ 1973 đến 1978, nhiều tờ bản đồ địa chất tỉ lệ 1:200.000

6
được hoàn thành, phủ kín dải lục địa ven biển trong đó có bao gồm khu vực nghiên
cứu như tờ Hải Phòng - Nam Định (Hoàng Ngọc Kỷ, 1973 - 1978).
Từ giai đoạn 1980 - 1990, chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học biển
giữa Việt Nam và Liên Xô đã có nhiều chuyên đề nghiên cứu như: "Cấu trúc địa
chất các bể trầm tích Kainozoi ven biển Việt Nam" tỉ lệ 1:1.000.000 của Nguyễn
Giao 1984. "Địa chất, địa mạo đới bờ biển Việt Nam” của Đỗ Tuyết, Nguyễn Thế
Thôn 1985 và các công trình nghiên cứu khác của Nguyễn Địch Dỹ, Năm 1985,
Nguyễn Biểu, Nguyễn Thị Kim Hoàn đã phần nào làm sáng tỏ các đặc trưng về địa
chất và khoáng sản rắn ven biển Việt Nam, trong đó có vùng nghiên cứu.
Các chương trình Biển 48A (1980 - 1985) và 48B (1986 - 1990) cũng phần
nào làm sáng tỏ các đặc trưng địa chất, địa mạo và khoáng sản khu vực. Các nghiên
cứu về thành tạo địa chất trong Kainozoi của các nhà địa chất như Nguyễn Biểu,
Nguyễn Địch Dỹ, Đinh Văn Thuận, Nguyễn Bảo Khanh, Lê Thị Ninh cũng có đề
cập đến vùng nghiên cứu. Về nghiên cứu kiến tạo, bản đồ kiến tạo Việt Nam tỉ lệ
1:1.000.000 lần đầu tiên được công bố vào năm 1986 do Trần Văn Trị chủ biên
cũng đề cập và cung cấp tài liệu về kiến tạo, cấu trúc vùng nghiên cứu.
Cho đến nay, bức tranh về cấu trúc địa chất, địa kiến tạo, tài nguyên khoáng
sản của dải ven biển Hải Phòng đã được làm sáng tỏ thông qua nhiều các nghiên
cứu của những nhà địa chất trong nước. Điển hình là chương trình nghiên cứu biển
KT-03 (1991 - 1995) do Bùi Công Quế (chủ nhiệm) nghiên cứu về địa chất, địa
động lực và tiềm năng khoáng sản biển nước ta đã thành lập sơ đồ địa chất Đệ tứ và
sơ đồ trầm tích tầng mặt thềm lục địa Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000 (doTrần Nghi và
Phạm Huy Tiến thành lập); Đề tài "Địa chất Đệ tứ và đánh giá tiềm năng khoáng

sản liên quan" (KT 01-07) năm 1995 do Nguyễn Địch Dỹ chủ nhiệm cũng đã
nghiên cứu, đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan đến vùng ven biển Hải Phòng;
Đề tài KHCN 06-11 giai đoạn 1998 - 2000 do Nguyễn Biểu chủ nhiệm đã thành lập
được các bản đồ các thành tạo Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam tỉ lệ
1:1.000.000 và bản đồ tướng đá - cổ địa lý thềm lục địa Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000
Kết quả đã liên kết được một phần địa chấn nông - sâu và nêu được một cách khái
quát đặc điểm trầm tích cũng như lịch sử phát triển địa chất Pliocen - Đệ tứ ở thềm
lục địa Việt Nam, trong đó có vùng biển nghiên cứu.
Trong giai đoạn 1995 - 2000, trong tuyển tập "Các công trình nghiên cứu địa
chất và địa vật lý biển, tập I, II, III” cũng như tuyển tập "Tài nguyên và môi trường

7
biển"của Viện Hải dương học đã công bố một số công trình về sinh địa tầng, cổ địa
lý, trầm tích tầng mặt ở vùng thềm lục địa Việt Nam trong đó có vùng nghiên cứu.
Năm 2004, đề tài lớn về địa chất biển được thực hiện đó là “Thành lập bản đồ các
thành tạo địa chất Đệ tứ Biển Đông và các vùng kế cận tỉ lệ 1:1.000.000 ”do Trần
Nghi chủ nhiễm cũng đã cung cấp ở tài liệu quan trọng về địa chất, địa mạo, trầm
tích Biển Đông nói chung và vùng biển nghiên cứu nói riêng.
Giai đoạn từ 1990 đến 2001, Liên đoàn Địa chất biển đã tiến hành thực hiện
đề án “Điều tra địa chất - khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa chất biển
ven bờ Việt Nam (0 - 30m nước) tỷ lệ 1:500.000” do Nguyễn Biểu chủ nhiệm. Nằm
trong phạm vi nghiên cứu của đề án này, biển nông ven bờ Việt Nam (trong đó có
đới ven biển Hải Phòng) đã được khảo sát với mạng lưới 2km x 2km về tất cả các
đặc trưng tự nhiên bao gồm địa chất, địa hình, địa mạo, hải văn, môi trường, khoáng
sản, tai biến. Từ 2007 đến nay, Chương trình 47 với tên gọi “Điều tra đặc điểm địa
chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa
chất các vùng biển Việt Nam từ 30 - 100m nước, tỷ lệ 1:500.000” đã và đang được
tiến hành nhằm góp phần chi tiết hóa các đặc trưng cơ bản về điều kiện tự nhiên của
vùng nghiên cứu.
Ngoài ra trong giai đoạn này, đã có một số công trình khác như: “Sử dụng

viễn thám để nghiên cứu đới bờ và kiểm soát môi trường” hợp tác giữa Trung tâm
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia Việt Nam với ESCAP/UNDP (1986 -
1989); thành lập “Sơ đồ phân vùng cấu trúc địa chất, sơ đồ đứt gãy và vật thể gây
từ” dựa trên kết quả đo từ hàng không (Nguyễn Xuân Sơn - Nguyễn Văn Phù).
Cho đến nay, các tài liệu từ nghiên cứu này đã góp phần cung cấp tài liệu cho
việc đo vẽ bản đồ địa chất ở tỉ lệ 1:50.000 và 1:25.000 ở dải ven biển và đô thị như
Hải Phòng. Như vậy, bức tranh chung về điều kiện tự nhiên của dải ven biển nghiên
cứu đã phần nào được làm sáng tỏ thông qua các nghiên cứu nói trên.
Về biến động không gian và tai biến liên quan đến xói lở, bồi tụ gây biến
động luồng lạch vùng ven biển nghiên cứu thì chưa có bất kỳ một công trình nghiên
cứu nào đề cập đến trước năm 1975. Từ năm 1975 đến nay, có một số công trình
nghiên cứu theo hướng này tại vùng nghiên cứu bao gồm:
Năm 2000, dự án độc lập cấp nhà nước KHCN-5A “Nghiên cứu dự báo,
phòng chống sụt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa” được Phân viện
Hải dương học Hải Phòng tiến hành. Kết quả của dự án là tài liệu quan trọng làm cơ

8
sở cho những nghiên cứu xói lở - bồi tụ chi tiết hơn tại từng khu vực bờ biển Bắc
Bộ, đặc biệt là vùng ven bờ khu vực Hải Phòng do Nguyễn Anh Tú, Trần Đức
Thạnh thực hiện.
Gần đây, khi công nghệ viễn thám trở thành một công cụ mang lại hiệu quả
cao trong nghiên cứu địa chất - địa lý, đã có nhiều công trình nghiên cứu biến động
đường bờ, tai biến xói lở - bồi tụ áp dụng công nghệ này. Từ những năm 1996, bản
đồ các vùng nhạy cảm ven biển từ ảnh SPOT là những sản phẩm đầu tiên từ công
nghệ viễn thám được Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường thực
hiện. Tiếp đó là bản đồ địa hình một số đảo và quần đảo từ ảnh vệ tinh phân giải cao
cũng do cơ quan này thực hiện.
Cũng trong năm 1996, Phạm Văn Cự đã thực hiện 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.

Năm 1997, Phạm Quang Sơn công bố kết quả đề tài 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”.
Tiếp theo, trước những hậu quả nghiêm trọng mà các tai biến để lại cho các
địa phương ven biển, Trung tâm Trung tâm Viễn thám và Geomatic (VTGEO) đã
tham gia thực hiện một số đề tài nghiên cứu tai biến vùng đồng bằng ven biển và
cửa sông có sử dụng thông tin Viễn thám và GIS như: Nghiên cứu xói lở và trượt lở
bờ ở các sông Miền Trung (năm 2000); Nghiên cứu tình trạng ngập lụt đồng bằng
Huế - Quảng Trị từ ảnh vệ tinh Radarsat và GIS (năm 2001); Nghiên cứu xói lở bờ
và bồi lấp lòng dẫn sông Hồng (năm 2001); Nghiên cứu biến động các cửa sông
Miền Trung và vấn đề tiêu thoát nước lũ ở vùng ven biển (năm 2002); Nghiên cứu
tai biến xói lở - bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất các giải pháp xử
lý, phòng tránh (năm 2002); Nghiên cứu biến động các vùng cửa sông ven biển
đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long qua thông tin viễn thám đa thời
gian, phân giải cao (2006 - 2008)
Năm 2004, sau một số đề tài nghiên cứu tai biến xói lở - bồi tụ trước đây
Phạm Quang Sơn đã thực hiện đề tài “Sử dụng thông tin viễn thám trong nghiên
cứu sự phát triển và biến động các vùng cửa sông ven biển đồng bằng sông Hồng”
và gần đây là đề tài “Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động đới
bờ khu vực cửa Văn Úc, thành phố Hải Phòng” - Luận văn thạc sĩ của Hoa Thúy

9
Quỳnh (2011).
Như vậy, các công trình nghiên cứu nói trên tuy đã cung cấp những cơ sở
quan trọng liên quan đến biến động không gian của vùng ven biển Hải Phòng nhưng
các kết quả được đưa ra mới ở mức khái quát và đi sâu vào mô tả mà chưa có phân
tích, đánh giá chi tiết và định lượng các biến động không gian đó, phân tích các tai
biến liên quan đến bồi tụ, biến động luồng lạch có liên quan theo từng thời kỳ phát
triển của kinh tế - xã hội nước ta để từ đó có những biện pháp giảm thiểu và ứng
phó tai biến một cách có hiệu quả.

Ứng dụng được công nghệ viễn thám và GIS để phân tích các biến động
đường bờ biển đã được sử dụng rất phổ biến trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam và
vùng nghiên cứu thì rất cần những ứng dụng chuyên sâu, định lượng hóa như
nghiên cứu này để xử lý, phân tích và đánh giá để có được kết quả chính xác làm cơ
sở định hướng quy hoạch và sử dụng hợp lý tài nguyên ven biển đồng thời phòng
tránh, giảm thiểu thiệt hại do tai biến mang lại.
1.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.3.1. Phƣơng pháp tổng hợp và phân tích tài liệu
Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu là phương pháp được sử
dụng ở những bước đầu tiên của nghiên cứu khoa học. Đây là bước khái quát chung
về nghiên cứu, nguồn tài liệu thu thập sẽ là cơ sở giúp cho người thực hiện xác định
những định hướng nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu
phù hợp.
Các tài liệu khái quát về khu vực nghiên cứu, điều kiện tự nhiên (bao gồm
các đặc điểm về vị trí, địa hình, cấu trúc địa chất, đặc điểm khí hậu, thủy văn, hải
văn), kinh tế - xã hội (gồm có đặc điểm dân cư, các ngành kinh tế, hoạt động giao
thong vận tải, du lịch…) là cơ sở quan trọng trong việc đánh giá nguyên nhân gây
biến động và tác động của tai biến. Đây là những nhân tố tự nhiên, nhân sinh gây
cường hóa tai biến (điều kiện tự nhiên, hoạt động nhân sinh) đồng thời cũng là
những đối tượng chịu ảnh hưởng của tai biến này (cộng đồng dân cư, cơ sở hạ tầng).
Như vậy cần xem xét kĩ các đối tượng này trong mối tương quan với tai biến để
đánh giá chính xác diễn tiến của tai biến này trong những năm qua và dự báo trong
tương lai. Các tài liệu nghiên cứu tai biến xói lở - bồi tụ trước đây từ những nghiên
cứu sơ lược nhất tới những nghiên cứu có áp dụng công nghệ, tính toán có độ chính

10
xác cao cũng được tổng hợp cho nghiên cứu. Ngoài vai trò là cơ sở định hướng cho
nghiên cứu, tài liệu thu thập được chính là đối tượng để đối sánh, kiểm tra tính
chính xác kết quả nghiên cứu của luận văn.
Các tài liệu đã thu thập được phục vụ cho thực hiện luận văn:

- Niên giám thống kê thành phố Hải Phòng và các quận huyện năm 2010.
- Các báo cáo về kinh tế - xã hội các quận huyện trong khu vực nghiên cứu
năm 2010, 2011, 2012.
- Các nghiên cứu về tai biến xói lở bồi tụ tại khu vực nghiên cứu, đới ven
biển Việt Nam.
- Các nghiên cứu về biến động đường bờ, tai biến xói lở - bồi tụ có sử dụng
công nghệ viễn thám tại khu vực nghiên cứu và đới ven biển Việt Nam.
- Số liệu ảnh Landsat thu thập được trong giai đoạn 1989 đến 2012
- Những tài liệu về phần mềm Envi, Arcgis và dữ liệu ảnh Landsat
- Các tài liệu đánh giá hiện trạng môi trường, đánh giá tác động môi trường
và những quy định, chiến lược phát triển kinh tế - xã hội trong tương lai
tại khu vực nghiên cứu.
Các tài liệu thu thập sẽ được phân loại, sắp xếp có trình tự và được định
hướng vào nghiên cứu. Tổng hợp, phân tích, đánh giá tài liệu một cách khoa học
nhằm sử dụng hiệu quả nhất những thong tin trong đó. Các số liệu thống kê về điều
kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội được xử lý trên phần mềm Microsoft Office Excel
2007 để phân tích, tính toán thống kê. Tổng hợp, phân tích tài liệu thu thập được
nhằm đánh giá sơ bộ hiện trạng xói lở bồi tụ vùng nghiên cứu. Từ đó xác định được
khối lượng nghiên cứu, các vấn đề đã được giải quyết và những vấn đề còn tồn tại
cần giải quyết.
1.3.2. Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực địa
Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong hầu hết các nghiên cứu khoa
học, vì nó giúp thị sát tình hình thực tế, có cái nhìn khách quan khi tiến hành nghiên
cứu. Đồng thời bổ sung được những nội dung, những thông tin mà các nghiên cứu
trên tài liệu có thể chưa phản ánh được hết. Ngay cả sau khi đã đưa ra kết quả vẫn
cần đến khâu thực địa, khảo sát thực tế để kiểm chứng những kết quả đó. Đây là
phương pháp truyền thống luôn được thực hiện trong công tác điều tra cơ bản về
các hiện tượng tai biến tự nhiên. Phương pháp này tiến hành khảo cứu các đoạn bờ

11

đang xảy ra xói lở, bồi tụ nghiêm trọng. Đây là phương pháp có độ chính xác cao
nhất, song cũng là phương pháp tốn kém nhất.
Các số liệu và kết quả thu được từ phương pháp này là cơ sở thiết yếu để xác
định hiện trạng và nguyên nhân xói lở - bồi tụ. Đây vừa là số liệu đầu vào vừa là số
liệu kiểm chứng độ chính xác của các mô hình dự báo. Phương pháp khảo sát thực
địa còn nhằm mục đích kiểm tra và chính xác hóa các thông tin sai lệch hoặc mâu
thuẫn được phát hiện ra trong quá trình phân tích tổng hợp tài liệu điều tra.
Nội dung nghiên cứu đo đạc, khảo sát ngoài thực địa bao gồm:
- Tiến hành đo đạc trắc địa biến dạng địa hình vùng cửa sông ven biển liên
quan đến hiện tượng xói lở và bồi tụ bờ biển.
- Thu thập các thông tin về những tổn thất do các hoạt động xói lở - bồi tụ
mang lại cho cuộc sống của dân cư vùng nghiên cứu.
1.3.3. Phƣơng pháp phân tích hệ thống
Phương pháp phân tích hệ thống là một phương pháp khoa học giúp xử lý
những vấn đề phức tạp, những vấn đề tồn tại trong mối quan hệ hữu cơ, ràng buộc.
Nó được vận dụng trong những trường hợp khi có nhiều mối quan hệ phải nghiên
cứu, nhiều đối tượng phải xem xét, nhiều yếu tố bất định phải tính đến, nhiều
phương án cần cân nhắc so sánh lựa chọn trong khi lượng thông tin có thể không
đầy đủ như mong muốn. Phương pháp phân tích hệ thống thường rất phù hợp với
những đối tượng có cấu trúc không chặt chẽ, tức là những đối tượng vừa có các yếu
tố định tính vừa có các yếu tố định lượng và chỉ một phần có thể diễn tả được bằng
ngôn ngữ toán học. Với phương pháp này, bằng cách kết hợp các phương pháp toán
học chính xác và kỹ thuật máy tính với các thủ tục phức tạp và kinh nghiệm thực
tiễn của chuyên gia, các hiểu biết toàn diện về đối tượng nghiên cứu có thể được
sáng tỏ, trong khi đó nếu chỉ sử dụng các phương pháp khác thì khó có thể đạt được.
Nội dung chính của phương pháp phân tích hệ thống là:
- Xem xét đối tượng nghiên cứu là một hệ thống, nó được cấu thành từ
nhiều yếu tố có quan hệ và tương tác với nhau và với môi trường xung
quanh một cách phức tạp.
- Thừa nhận nhiều đối tượng phức tạp khác nhau có những đặc trưng hệ

thống giống nhau. Do đó có thể nghiên cứu một cách tổng quát về những
tính chất, những quy luật vận động của các hệ thống phức tạp để vận

12
dụng vào từng hệ thống đặc thù ở những lĩnh vực khác nhau.
- Trọng tâm nghiên cứu là sự vận động của đối tượng. Toàn bộ hệ thống
được xem xét dưới góc độ tăng trưởng và phát triển của nó, nghiên cứu
quỹ đạo,xu thế vận động của nó và tìm ra cách thức để tác động trở lại
vào hệ thống một cách hiệu quả nhất.
- Thừa nhận tính bất định, tức là tình trạng không đầy đủ thông tin như là
một tất yếu khó tránh khỏi trong quá trình điều khiển phức tạp. Do đó,
cần phải có phương pháp nghiên cứu thích hợp để khai thác tốt nhất phần
thông tin không đầy đủ.
- Nhấn mạnh sự cần thiết của lựa chọn quyết định trong tập hợp rất nhiều
phương án có thể có. Cụ thể, ở đây phải kết hợp sử dụng các thủ tục phân
tích lựa chọn trên mô hình toàn học với các thủ tục phi hình thức để phát
hiện tất cả các giải pháp có thể và đánh giá, phân tích lựa chọn các giải
pháp hợp lý nhất.
Các bước chủ đạo trong phân tích hệ thống: mô hình hóa; phân tích và tối ưu
hóa. Thực tế thì không có một sự rạch ròi trong việc tiến hành ba bước trên mà nó
được tiến hành trong một chuỗi chu trình khép kín có sự lặp lại.
1.3.4. Phƣơng pháp viễn thám và GIS
Phương pháp viễn thám và GIS là phương pháp hữu ích trong nghiên cứu,
đánh giá hiện trạng và dự báo biến động môi trường, trong đó rất có ý nghĩa đối với
nghiên cứu xói lở - bồi tụ đới ven biển. Các thế hệ ảnh vệ tinh, ảnh máy bay được
chụp và các hệ thống bản đồ đo vẽ trong các thời gian khác nhau là cơ sở quan
trọng trong công tác nghiên cứu. Đặc trưng của GIS có khả năng lưu trữ và xử lý
một tập hợp lớn lượng thông tin không gian và thuộc tính của nó, tập hợp thông tin
từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau về nội dung, định dạng, lưới chiếu, tỷ lệ, khả năng
chồng chập tạo nên một cơ sở dữ liệu thống nhất và sử dụng chúng dễ dàng.

Việc giải đoán hiện trạng đường bờ được tiến hành dựa vào khả năng tách
biệt hoàn toàn các đối tượng thực vật, đất và nước trên tư liệu viễn thám nhờ độ
phản xạ hoặc bức xạ của đối tượng. Phương pháp chủ đạo được sử dụng trong luận
văn là giải đoán bằng mắt trên máy tính với sự trợ giúp của các dữ liệu liên quan
đến đường bờ như: địa hình, thuỷ văn, … được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu và có thể
hiện thị đồng thời với ảnh vệ tinh. Theo đó, nếu bờ dịch chuyển về phía lục địa thì
bờ bị xói, nếu bồi thì đường bờ sẽ dịch chuyển ra phía biển.

13
1.3.4.1. Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat
Ảnh Landsat bao gồm các ảnh thành phần của 7 băng tần, mỗi băng ứng với
1 khoảng giá trị của bước sóng ánh sáng. Để thể hiện bức ảnh Landsat sử dụng ảnh
tổng hợp của 3 băng (đỏ, xanh và lam). Dưới đây là những thông tin cơ bản về các
băng của Landsat.
Băng 1 (0.45-0.52 µm, Lam): Đây là dải bước sóng ngắn, ánh sáng có thể
xuyên qua mặt nước. Băng này được sử dụng để nghiên cứu các vật thể trong nước,
các hệ sinh thái ngập nước. Sử dụng băng 1 để nghiên cứu dòng phù sa, rạn san hô,
độ sâu của nước. Vì bước sóng ngắn cho nên Băng 1 hay bị nhiễu, ảnh của băng 1
hay bị nhám, không sắc nét như các băng khác.
Băng 2 (0.52-0.60 µm, Xanh): Chất lượng băng này gần giống như Băng 1,
và được chọn để nghiên cứu thảm thực vật vì bước sóng ánh sáng thể hiện mầu
xanh gần giống mầu xanh của thảm thực vật.
Băng 3 (0.63-0.69 µm, Đỏ): Dải bước sóng của băng này bị thực vật hấp thụ
(Băng này được gọi là băng hấp thụ diệp lục). Băng 3 dùng để phân biệt giữa thực
vật và đất. Dùng để nghiên cứu về thực vật (rừng tốt, xấu).
Băng 4 (0.76-0.90 µm, Cận hồng ngoại): Băng 4 bị nước hấp thụ vì thế ảnh
của băng này mặt nước có mầu đen, thể hiện ánh sáng phản xạ từ mặt nước rất yếu.
Băng này được sử dụng để phân biệt giữa mặt nước và đất.
Băng 5 (1.55-1.75 µm, Hồng ngoại trung): Băng này rất nhạy cảm với độ ẩm
vì thế được sử dụng để nghiên cứu thảm thực vật và độ ẩm đất, băng 5 còn được sử

dụng trong nghiên cứu mây mà băng tuyết.
Băng 6 (10.40-12.50 µm, Hồng ngoại nhiệt): Đây là băng Hồng ngoại nhiệt,
được sử dụng để nghiên cứu nhiệt độ mặt đất. Những ứng dụng của băng này bao
gồm nghiên cứu địa chất, tính toán quá trình hấp thụ nhiệt của thực vật, nghiên cứu
sự ảnh hưởng của mây tới nhiệt độ mặt đất. Sự khác biệt của băng 6 với các băng
khác là độ phân giải giảm đi 1 nửa so với các băng khác của Landsat (60m).
Băng 7 (2.08-2.35 µm, Hồng ngoại xa): Băng này cũng dùng để nghiên cứu
độ ẩm của thảm thực vật giống như Băng 5, nó dùng để nghiên cứu địa chất và thổ
nhưỡng.

14
1.3.4.2. Phần mềm ứng dụng
 Phần mềm ENVI 4.7
ENVI được thiết kế dựa trên ngôn ngữ lập trình IDL (Interactive Data
Language) là ngôn ngữ lập trình có cấu trúc và cung cấp khả năng thích hợp giữa xử
lý ảnh và khả năng hiển thị với giao diện đồ họa dễ sử dụng. Điểm mạnh của ENVI
là: 1 - khả năng xử lý ảnh kết hợp cách tiếp cận theo file ảnh (file-based) và theo
kênh (bandbased); 2 - khả năng xử lý và phân tích đa kênh/ đa dữ liệu; 3 - khả năng
mở rộng và đưa thêm những modul phân tích xử lý và phân tích ảnh với các kích cỡ
và định dạng ảnh khác nhau; 4 - hoàn thiện nhiều công cụ phân tích phổ với các
thuật toán hoàn chỉnh và khả năng tích hợp với GIS.
Ngoài ra phần mềm ENVI có các công cụ để đưa dữ liệu ảnh về khuôn dạng
bản đồ cuối cùng như các công cụ nắn chỉnh hình học ảnh với ảnh (hình 2.1), ảnh
với bản đồ, tạo ảnh trực chiếu, ghép ảnh, biên tập bản đồ. Một bộ công cụ tích hợp
xuất, nhập, phân tích dữ liệu vecto, sửa đổi dữ liệu vecto đang có, tạo câu hỏi phân
tích thuộc tính, sử dụng các lớp dữ liệu vecto cho việc phân tích dữ liệu raster hay
tạo ra các lớp dữ liệu vectơ mới từ các kết quả xử lý ảnh raste.
 Phần mềm Arcgis10
Các chức năng chính của Arcgis bao gồm: Chức năng quản lý cơ sở dữ liệu
(Quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính); Chức năng tra cứu thông tin

(Theo vị trí địa lý và theo thuộc tính); Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng
(thủy văn, giao thông…). Chức năng thành lập bản đồ chuyên đề…
1.3.5. Phƣơng pháp thành lập bản đồ sử dụng ArcGIS
Xây dựng bản đồ biến động đƣờng bờ
Bản đồ biến động đường bờ được xây dựng cho mục đích đánh giá hiện trạng
xói lở, bồi tụ tại khu vực. Thành lập bản đồ biến động đường bờ có thể xem như là
xây dựng tấm gương phản chiếu ảnh hưởng của các hoạt động tự nhiên và hoạt
động của con người lên vùng nghiên cứu.
Dữ liệu viễn thám thu nhận từ vệ tinh hay tàu vũ trụ hoặc máy bay bằng các
bộ cảm khác nhau theo loại quang học hay radar nói chung đều có những sai sót
nhất định trong quá trình thu nhận. Các sai sót này có nguồn gốc từ thiết bị (con
người) do hạn chế về kỹ thuật hoặc có nguồn gốc từ tự nhiên mà kết quả là các tín
hiệu thu nhận được sau khi chuyển đổi thành hình ảnh để người sử dụng có thể nhận

15
biết được các hình ảnh, đối tượng
vừa mới thu nhận được còn có
nhiều biến dạng chưa phản ánh
đúng hình ảnh hay đối tượng cần
thu nhận thông tin. Do vậy để có
thể sử dụng được các dữ liệu viễn
thám sau khi mới thu nhận từ vệ
tinh thì cần phải có hiệu chỉnh các
sai sót này.
Chọn ảnh Landsat có hình
ảnh rõ nét (năm 1989, 1995, 1999,
2003, 2017, 2011) và dựa vào đặc
tính của từng band ảnh, chọn band
05. Các ảnh đều được chọn lựa
dựa theo bảng thủy triều của vùng nghiên cứu (khu vực Hòn Dáu) nhằm đảm bảo

rằng tại thời điểm thu ảnh mức triều là như nhau (~2m) theo các giai đoạn (bảng
1.1).
Bảng 1.1. Thông số các ảnh Landat đƣợc sử dụng
Bộ cảm
Cảnh
Ngày
Độ phân giải
không gian
Kênh phổ sử
dụng
TM L1G
1260461989
23/11/1989
30 x30 m
05
TM L1T
1260461995
24/11/1995
30 x30 m
05
ETM+L1T
1260461999
10/10/1999
30 x30 m
05
ETM+L1T
1260462003
21/10/2003
30 x30 m
05

ETM+L1T
1260462007
02/02/2007
30 x30 m
05
ETM+L1T
1260462011
7/7/2011
30 x30 m
05
Sử dụng phần mềm ENVI 4.7 để xử lý ảnh, chiết tách dữ liệu không gian
đường bờ, chỉnh sửa, cắt ảnh và số hóa đường bờ khu vực nghiên cứu. Dữ liệu sau
khi đã chiết tách được sẽ được chồng chập và quản lý trên phần mềm ArcGIS để
tính toán tốc độ biến động và hiện trạng biến động hay thành lập bản đồ biến động.

Hình 1.2. Ảnh Landsat vùng nghiên cứu chụp ngày
7/7/2001

16
Chƣơng 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TAI BIẾN XÓI LỞ - BỒI
TỤ ĐỚI VEN BIỂN HẢI PHÕNG
2.1. Các yếu tố tự nhiên
2.1.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo
2.1.1.1. Địa hình trên đất liền
Đới ven biển Hải Phòng có đặc điểm địa hình có tính phân bậc và có xu
hướng thấp dần về phía nam. Các dạng địa hình chính bao gồm địa hình đồng bằng
ven biển, địa hình đá vôi (karst), địa hình các đảo, đường bờ và địa hình đáy biển.
Địa hình núi đá vôi phân bố ở khu vực đảo Cát Bà trong khu vực nghiên cứu
với độ cao tuyệt đối từ 10m - 331m, thảm thực vật khá dày nhưng không đều. Địa
hình hiểm trở, nhiều vách dựng đứng. Ngoài ra còn có hệ thống các núi ăn sát ra

biển khu vực Đồ Sơn.
Địa hình đồng bằng ven biển có độ cao khoảng 2m - 10m với cấu tạo chủ
yếu là sét, bột, cát, cuội và sạn. Các bãi triều vùng triều khá rộng được phân thành
các bãi triều có rừng ngập mặn phân bố trên mực biển trung bình đến cao triều; các
bãi triều thấp phân bố tại vùng trung triều đến thấp triều; các lạch triều nhỏ là các
nhánh lạch triều, chia cắt các bãi triều thành nhiều khu vực khác nhau.
Địa hình đảo: bao gồm các đảo cấu tạo từ các đá trầm tích lục nguyên có độ
cao phổ biến từ 8 - 150m, rất ít khi cao hơn 200m như Hòn Dáu, Bạch Long Vỹ…
Bạch Long Vỹ là một hòn đảo có kích thước không lớn (khoảng 3 km
2
). Đảo
kéo dài theo phương đông bắc - tây nam với đỉnh cao nhất là 62m. Đảo có dạng gần
như một hình tam giác mà đỉnh ở đông bắc, còn cạnh đáy ở phía tây nam. Trong khi
địa hình trên đảo tương đối đơn giản, thì địa hình ở phần bãi (trong đới sóng vỗ bờ
đến độ sâu 4 - 6m) lại khá phức tạp với sự cắt xẻ thành các rãnh trũng và khối nhô
không lớn. Tuy nhiên, càng xuống sâu thì địa hình đáy càng đơn giản hơn. Đến độ
sâu 30m ở phía tây bắc và 45m ở phía đông nam đảo, địa hình đáy biển trở nên
mềm mại hơn.
Đường bờ biển Hải Phòng có dạng đặc trưng là kiểu đường bờ ở các vùng
núi ven biển. Dạng đường bờ này thường hình thành từ các đoạn bờ phát triển trên
các thành tạo đá gốc rắn chắc có thành phần trầm tích lục nguyên, trầm tích
cacbonat, có tuổi từ Ocdovic đến Jura, xen kẽ các đoạn bờ phát triển trên các thành
tạo Đệ tứ bở rời. Khu vực này có bờ biển phức tạp nhất ở Việt Nam do sự tồn tại
của hệ thống các đảo lớn nhỏ ngoài khơi và đường bờ khúc khuỷu bị cắt xẻ với
nhiều sông, luồng lạch nhỏ chia cắt. Đường bờ được tạo nên bởi nhiều dạng địa

17
hình, trong đó chủ yếu là dạng địa hình Karst với nhiều hang hốc ở các núi ven bờ
và các đảo ngoài khơi.
2.1.1.2. Địa hình đáy biển

Địa hình đáy biển vùng nghiên cứu đa dạng và phức tạp là do chúng trải qua
một quá trình lịch sử phát triển lâu dài và phức tạp. Ba giai đoạn phát triển đều được
bắt đầu và kết thúc bằng những đợt biển lùi trên phạm vi thềm lục địa. Bề mặt đáy
biển của thềm lục địa tồn tại các bậc địa hình liên quan đến các đường bờ biển cổ
trong suốt thời gian Đệ tứ. Các bậc địa hình này phân bố ở độ sâu 3 - 5m; 10 - 20m;
25 - 30m; 50 - 60m ứng với thời kỳ biển tiến Flandrian.
Đặc trưng địa hình là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tai
biến xói lở - bồi tụ tại khu vực nghiên cứu. Với đặc điểm địa hình đa dạng, đới ven
biển Hải Phòng phân chia thành những khu vực nhỏ với hình thái đường bờ khác
nhau có cường độ xói lở - bồi tụ khác nhau. Theo đó, khu vực nghiên cứu có đường
bờ phân chia theo ba nhóm chính gồm: đường bờ khu vực bãi bồi, đường bờ đá và
đường bờ khu vực cửa sông. Như vậy cần phân tích đánh giá hình thái đường bờ
trong đặc trưng địa hình khu vực để có cái nhìn đúng hướng trong nghiên cứu tai
biến xói lở - bồi tụ đới ven biển nói chung và đới ven biển Hải Phòng nói riêng.
2.1.2. Thủy văn, hải văn
2.1.2.1. Thủy văn
Khu vực Hải Phòng có mạng lưới sông ngòi dày, mật độ trung bình
0,18km/km
2
, có 16 sông chính toả rộng khắp địa bàn của thành phố với tổng chiều
dài khoảng 300km gồm các sông là chi lưu của hệ thống sông Thái Bình đổ ra Vịnh
Bắc Bộ qua các cửa: cửa Cấm, Văn Úc, Lạch Tray, Nam Triệu, Thái Bình…(bảng
2.1). Mực nước các sông ở đới ven biển Hải Phòng chịu ảnh hưởng của thủy triều,
chế độ nước thể hiện 2 mùa rõ ràng: mùa lũ tháng 6 - tháng 10, mùa cạn từ tháng 11
- tháng 5 (năm sau).
Bảng 2.1. Đặc trƣng hình thái của một số sông chính đổ vào vùng nghiên cứu và phụ cận
STT
Tên hệ
thống sông
Diện tích lƣu

vực (km
2
)
Chiều dài
sông (km)
Tổng lƣu lƣợng
(10
6
m
3
/năm)
Tên cửa sông chính
đổ vào vùng
1
Thái Bình
22.420
385
10,0
Bạch Đằng, Thái Bình
2
Sông Hồng
153.000
1.161
122,0
Ba Lạt, Trà Lý
Trên các đảo hệ thống thủy văn kém phát triển hơn, chỉ phổ biến các dòng
chảy tạm thời trong mùa mưa. Đặc trưng về thủy văn, cụ thể là dòng chảy và vận
chuyển bùn cát từ sông ra biển góp phần làm gia tăng tai biến xói lở - bồi tụ đặc biệt
tại khu vực cửa sông ven biển.

18
2.1.2.2. Hải văn
Độ muối
Nếu như độ muối tầng mặt ở ngoài khơi có giá trị cao và biến động không
nhiều, thì ở vùng ven bờ độ muối có giá trị thấp hơn và biến thiên khá phức tạp, phụ
thuộc rất rõ vào lượng nước ngọt từ lục địa mang ra. Vào mùa mưa, giá trị độ muối
của vùng biển ven bờ hạ xuống rất thấp, đặc biệt ở các vùng gần cửa sông. Chẳng
hạn, ở Đồ Sơn, vào mùa khô độ muối đạt trên 28‰, nhưng vào mùa mưa chỉ còn
khoảng 11‰ (bảng 2.2). Riêng ở khu vực đảo Bạch Long Vỹ, độ mặn của nước
biển cao và tương đối đồng nhất giữa các tầng. Tuy nhiên có chút biến đổi theo mùa
mưa và mùa khô. Về mùa khô độ muối dao động từ khoảng 32 - 34‰, trung bình
33‰. Về mùa mưa, độ muối giảm không đáng kể, độ muối trung bình đạt 32,4‰.
Bảng 2.2. Độ muối trung bình tháng (‰) ở vùng nghiên cứu và phụ cận
Tháng
Trạm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Hòn Dáu
28,1
28,1

28,4
26,8
22,7
17,1
11,9
10,9
12,9
18,6
22,4
26,3
Cô Tô
31,5
31,6
31,8
31,5
31,3
31,2
30,8
29,3
28,9
30,3
31,0
31,3
Nguồn: [13]
Nhiệt độ nước biển
Nhiệt độ của nước biển tầng mặt thay đổi theo quy luật bức xạ mặt trời trong
ngày. Nhiệt độ nước biển tầng mặt thường chênh với nhiệt độ không khí từ 1 - 2
0
C.
Theo các kết quả quan trắc, nhiệt độ nước biển tầng mặt khá cao, trung bình nhiều

năm đạt 27,3
o
C, trong đó ngoài khơi là 27,5
o
C, còn ven bờ là 26,6
o
C.
Tại khu vực đảo Bạch Long Vỹ, nhiệt độ nước biển tương đối đồng nhất giữa
các tầng và thay đổi theo mùa. Về mùa đông, nhiệt độ trung bình của nước biển
tầng mặt đạt 20
0
C, nhiệt độ toàn khối nước ven đảo đạt từ 17 - 21
0
C. Về mùa hè,
nhiệt độ trung bình của nước tầng mặt đạt 30
0
C, nhiệt độ toàn khối nước ven đảo
khoảng 28 - 30
0
C. Về mùa xuân , nhiệt độ trung bình nước biển khoảng 24
0
C và
mùa thu nhiệt độ trung bình của lớp nước mặt vào khoảng 25
0
C. Nhiệt độ trung
bình cả năm khoảng 24,1
0
C.
Sóng biển
Khu vực nghiên cứu có các đặc trưng sóng phụ thuộc chủ yếu vào chế độ gió

của 2 mùa chính (mùa đông và mùa hè) kết hợp với địa hình ở từng đoạn cụ thể.
Vào mùa đông, hướng sóng thịnh hành là đông và đông bắc với độ cao trung bình
0,5 - 0,75m, cực đại đạt 2,5 - 3,0m, vào đợt gió mùa đông bắc mạnh có thể đạt tới 3
- 4m. Vào mùa hè hướng sóng thịnh hành là nam (với tần suất 43%), đông nam với

19
độ cao trung bình đạt 0,5 - 0,75m, cực đại đạt 3 - 3,5m. Sóng vùng ven biển chủ yếu
do sóng từ ngoài khơi truyền vào, nếu gặp bãi triều cát sẽ bị giảm một phần năng
lượng, nếu gặp rừng ngập mặn thì bị giảm gần hết năng lượng [13][16].
Tại khu vực đảo Bạch Long Vỹ, sóng biển bị chi phối bởi các trường gió
theo mùa. Mùa đông, hướng sóng thịnh hành là đông bắc, độ cao trung bình sóng từ
0,8 - 1m, cực đại đạt 4m. Vào mùa hè hướng sóng thịnh hành là nam, đông nam với
độ cao 0,6 - 0,9m, cực đại đạt 4,5m[2].
Thuỷ triều
Đới ven biển Hải Phòng chịu ảnh hưởng rất mạnh của thủy triều. Thủy triều
tại khu vực có tính nhật triều thuần nhất, bán nhật triều gặp rất ít, nếu có chỉ xuất
hiện vào thời kì nước kém. Mỗi tháng có 2 lần nước cường (mỗi kỳ kéo dài 11-12
ngày) và xen kẽ là 2 kỳ nước kém (mỗi kỳ 3 - 4 ngày). Biên độ triều dao động trong
kỳ nước cường khoảng 2,6 - 3,6m, trong kỳ nước kém 0,5 - 0,9m, nước lên xuống
nhanh có thể tới 0,5m/giờ. Trung bình thời gian triều lên từ 8 - 11h và thời gian
triều xuống từ 12 - 16h (bảng 2.3). Riêng khu vực đảo Bạch Long Vỹ, thủy triều
mang tính chất nhật triều với biên độ cao với hầu hết số ngày trong tháng (mực
nước biển trung bình đạt 1,82m, lớn nhất 3,6m, thấp nhất 0m so với 0m hải đồ).
Vào các tháng chuyển tiếp (tháng 3,4 và tháng 8,9) độ lớn triều giảm đi và có 3 - 4
ngày xuất hiện chế độ bán nhật triều.
Bảng 2.3.Tổng kết mực nƣớc triều tại trạm đo Hòn Dấu (từ 1956-1985)
Mực nƣớc
Độ cao
Ngày
Mực nước trung bình nhiều năm

1,9 m

Mực nước cao nhất
4,21 m
22/10/1985
Mực nước thấp nhất
-0,07 m
21/12/1964
Biên độ triều trung bình trong kỳ nước cường
2,6-3,6m

Biên độ triều trung bình trong kỳ nước kém
0,5-0,9m

Mức chênh lệch triều lớn nhất
3,94 m
23/12/1968
Nguồn: “Mai Trọng Nhuận và nnk., 1996 [24] và Phạm Thị Nhượng, 1998” [26]
Dòng chảy
Hướng dòng chảy thay đổi từ Bắc đến Nam theo địa thế đường bờ và có
hướng thay đổi từ Tây Nam đến Nam và Đông Nam, phụ thuộc vào chế độ thủy
triều. Tốc độ trung bình 25 - 60cm/s, cao nhất trên 100cm/s ở của Nam Triệu. Dòng
chảy ngoài khơi cũng có ảnh hưởng đến chất lượng nước ven bờ Hải Phòng, hiện
nay do tình hình vận chuyển dầu bằng đường biển và khai thác dầu khí ngoài biển
khơi Việt Nam rất nhộn nhịp và có nhiều sự cố tràn dầu và rò rỉ dầu. Các dòng biển
phía ngoài cộng với gió có xu hướng đưa ô nhiễm dầu táp vào bờ biển Việt Nam