ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM VÀ GIS THEO DÕI HIỆN TRẠNG VÙNG SINH THÁI VEN BIỂN VÀ ðÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHU VỰC NUÔI THỦY SẢN TẠI HUYỆN ðẢO PHÚ QUỐC, TỈNH KIÊN GIANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ðỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM VÀ GIS THEO
DÕI HIỆN TRẠNG VÙNG SINH THÁI VEN BIỂN VÀ
ðÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG NƯỚC
KHU VỰC NUÔI THỦY SẢN TẠI HUYỆN
ðẢO PHÚ QUỐC, TỈNH KIÊN GIANG
Mã số: T2012-12

Chủ nhiệm ñề tài: ThS. Nguyễn Thị Hồng ðiệp

Cần Thơ, tháng 12/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ðỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VIỄN THÁM VÀ GIS THEO
DÕI HIỆN TRẠNG VÙNG SINH THÁI VEN BIỂN VÀ
ðÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG NƯỚC
KHU VỰC NUÔI THỦY SẢN TẠI HUYỆN
ðẢO PHÚ QUỐC, TỈNH KIÊN GIANG

Mã số: T2012-12

Xác nhận của trường ðại học Cần Thơ

Chủ nhiệm ñề tài

ThS. Nguyễn Thị Hồng ðiệp

Cần Thơ, tháng 12/2012
ii


DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU
Chủ nhiệm ñề tài:
ThS. Nguyễn Thị Hồng ðiệp
Thành viên tham gia:
1.

ThS. Huỳnh Thị Thu Hương

2.

ThS. Trương Chí Quang

3.

ThS. Phan Kiều Diễm

4.

ThS. Trần Thị Ngọc Trinh

5.

ThS. Trần Văn Hùng

iii


MỤC LỤC
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ................................... iii
MỤC LỤC .............................................................................................................. iv
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................ viii
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................. ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................... x
TÓM LƯỢC .......................................................................................................... xii
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. xv
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS .................................................... xvii
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC ................................................ 3
1.1.1 Viễn thám và GIS trong quản lý môi trường và tài nguyên………….……...3
1.1.2 Tình hình nuôi và các tác ñộng môi trường của nuôi thủy sản ven viển……3
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI .............................................. 8
1.2.1 Ứng dụng viễn thám xây dựng bản ñồ hệ sinh thái ven biển……..……...….8
1.2.2 Ứng dụng viễn thám trong nuôi trồng thủy sane biển…….………...……..11
1.2.3 Nghề nuôi lồng biển trên thế giới…………………………..……..……….12
1.2.4 Các nghiên cứu ốc hương trên thế giới………………..………….……….12
1.3. SƠ LƯỢC ðẶC ðIỂM VÙNG VEN BIỂN .................................................. 13
1.3.1.Vùng ven biển .......................................................................................... 13
1.3.2. ðặc ñiểm vùng ven biển .......................................................................... 14
1.3.3. Chức năng của vùng ven biển .................................................................. 14

1.3.4. Tài nguyên vùng ven biển ........................................................................ 15
1.3.5. Cạnh tranh tài nguyên giữa các ngành...................................................... 17
1.3.6. Các vấn ñề của vùng ven biển .................................................................. 18
1.4. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ VIỄN THÁM .............................................. 19
1.4.1. ðịnh nghĩa viễn thám............................................................................... 19
1.4.2. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám ............................................................ 19
1.4.3. Giới thiệu về phần mềm xử lý ảnh ENVI ................................................. 20
1.5. MỘT SỐ ðẶC TRƯNG CHÍNH CỦA HỆ THốNG CHỤP ẢNH VỆ TINH
LANDSAT TM, ALOS, THEOS VÀ KOMSPAT ......................................... 21
1.5.1. Ảnh LANDSAT ...................................................................................... 21
1.5.2. Ảnh ALOS .............................................................................................. 23
1.5.3. Ảnh THEOS ............................................................................................ 24
1.5.4. Ảnh KOMPSAT ...................................................................................... 25
1.6. TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU CỦA ðỀ TÀI........................................ 21
iv


1.6.1. Tính cấp thiết ........................................................................................... 21
1.2.2. Tính khoa học của vấn ñề nghiên cứu ...................................................... 23
1.6.3. Tính mới của vấn ñề cần nghiên cứu ........................................................ 24
1.6.4. Mục tiêu ñề tài ......................................................................................... 25
1.7. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........ 21
1.7.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, chọn vùng khảo sát ................... 21
1.7.2. Dữ liệu viễn thám .................................................................................... 23
1.7.3. Công tác lấy mẫu và xử lý ....................................................................... 24
1.7.4. Trang thiết bị ........................................................................................... 25
1.7.5. Tiền xử lý ảnh viễn thám ......................................................................... 21
1.7.6. Tạo ảnh tỷ số - Phân tích thành phần chính (PCA) ................................. 230
1.7.7. Phân loại ảnh ........................................................................................... 31
1.7.8. Thay ñổi hiện trạng ................................................................................ 325

1.7.9. Phân loại dựa vào ñặc tính và ñối tượng .................................................. 33
1.7.10. Phương pháp nội suy ............................................................................. 34
1.7.11. Phương pháp thu mẫu và tính toán sức chịu tải môi trường nuôi thủy sản 24
PHẦN 2. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ðẠT ðƯỢC ....................................... 41
CHƯƠNG 1. THÔNG TIN TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU ...................... 42
2.1 ðIÊU KIỆN TỰ NHIÊN ............................................................................... 42
2.1.1 Vị trí ñịa lý ............................................................................................... 42
2.1.2 Khí hậu ..................................................................................................... 42
2.1.3 Thủy văn .................................................................................................. 43
2.1.4 Thủy ñộng lực học .................................................................................... 43
2.1.5 Nguồn lợi thủy sản và ña dạng sinh học .................................................... 43
2.2 ðặc ñiểm kinh tế - xã hội của huyện ñảo Phú Quốc ....................................... 45
CHƯƠNG 2. SỰ THAY ðỔI HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ðẤT VÀ VÙNG SINH
THÁI VEN BỜ .................................................................................... 48
3.1 Hiện trạng ven bờ và sự thay ñổi hiện trạng ................................................... 48
3.1.1.Hiện trạng ven bờ ..................................................................................... 48
3.1.2.ðánh giá ñộ chính xác phân loại ............................................................... 50
3.1.3.Sự thay ñổi hiện trạng sử dụng ñất ............................................................ 50
3.2. Cỏ biển và thay ñổi hiện trạng cỏ biển ........................................................... 52
3.2.1. Phân tích quang phổ ................................................................................ 52
3.2.2 Phân tích thành phần chính (PCA) ............................................................ 54
3.2.3 Phân bố hiện trạng cỏ biển ........................................................................ 55
v


3.2.4 ðánh giá ñộ tin cậy ................................................................................... 56
3.3. Phân bố không gian nuôi trồng thủy sản ........................................................ 56
3.3.1. Tích hợp ảnh............................................................................................ 52
3.3.2 Phân bố cá nuôi lồng và ốc hương ñăng lưới............................................. 54
3.4. Bản ñồ hệ sinh thái ven biển .......................................................................... 58

3.5. Phân bố không gian chất lượng môi trường biển ............................................ 58
Chương 3. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT KHU VỰC NUÔI THỦY
SẢN CÁ BỚP VÀ ỐC HƯƠNG .......................................................... 60
4.1. Biến ñộng theo thời gian các chỉ tiêu thủy lý hoá khu vực nuôi cá lồng bè..... 60
4.1.1.Oxy hòa tan (DO) ..................................................................................... 60
4.1.2.Nhu cần oxy sinh học (BOD) và nhu cần oxy hóa học (COD) .................. 60
4.1.3.Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) ..................................................................... 61
4.1.4.ðạm tổng số (TN) và lân tổng số (TP) ...................................................... 61
4.1.5.Chlorophyll-a ........................................................................................... 62
4.2. Biến ñộng theo thời gian các chỉ tiêu thủy lý hoá môi trường nước khu vực nuôi
ốc hương lưới ñăng ........................................................................................ 63
4.2.1. Oxy hòa tan (DO) .................................................................................... 63
4.2.2 .Nhu cầu oxy sinh học (BOD) và nhu cầu oxy hoá học (COD) ................. 63
4.2.3. Tổng chất rắn lở lửng (TSS) .................................................................... 64
4.2.4. ðạm tổng số (TN) và lân tổng số (TP) ..................................................... 64
4.2.5. Chlorophyll-a .......................................................................................... 65
Chương 4. SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT KHU VỰC NUÔI THỦY
SẢN VEN BỜ ..................................................................................... 66
5.1. Cá lồng .......................................................................................................... 66
5.1.1 Lượng tải chất dinh dưỡng ........................................................................ 66
5.1.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng ñầu vào ........................................................ 66
5.1.3 Năng lực môi trường................................................................................. 67
5.1.4 Sức chịu tải môi trường ............................................................................ 68
5.1.5 Số lượng lồng bè nuôi tối ña ..................................................................... 69
5.1.6 Mô hình hồi quy tương quan ..................................................................... 69
5.2. Ốc hương ....................................................................................................... 70
5.2.1 Lượng tải chất dinh dưỡng ........................................................................ 70
5.2.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng ñầu vào ........................................................ 71
5.2.3. Năng lực môi trường ................................................................................ 71
5.2.4. Sức chịu tải môi trường ........................................................................... 72

vi


5.2.5. Số lượng lưới ñăng tối ña......................................................................... 72
5.2.6. Mô hình hồi quy tương quan .................................................................... 73
PHẦN 3. KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ ................................................................... 74
6.1. Kết luận .......................................................................................................... 75
6.1.1 Theo dõi hiện trạng ven biển ..................................................................... 75
6.1.2 Chất lượng môi trường nuôi thủy sản ........................................................ 75
6.1.3 ðánh giá sức tải ......................................................................................... 76
6.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 76

vii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1 Vị trí thu mẫu nước phân tích chất dinh dưỡng khu vực nuôi cá lồng…...29
Hình 1.2. Bản ñồ huyện ñảo Phú Quốc và sơ ñồ thu mẫu nước ............................. 36
Hình 2.1 Bản ñồ hành chánh huyện Phú Quốc ...................................................... 42
Hình 3. 1 Khu vực nghiên cứu .............................................................................. 48
Hình 3. 2 Hiện trạng sử dụng ñất ven bờ ................................................................ 49
Hình 3. 3 Phần trăm diện tích hiện trạng sử dụng ñất năm 2001, 2006 và 2011 ...... 50
Hình 3. 4 Hiện trạng thay ñổi từ 2001 ñến 2011 ..................................................... 50
Hình 3. 5 Phần trăm sự thay ñổi hiện trạng giai ñoạn 2001 ñến 2011. .................... 51
Hình 3. 6 Giá trị DN trung bình LANDSAT 2001, ALOS 2007 và ALOS 2010 .... 52
Hình 3. 7 Bản ñồ phấn bố hiên trạng cỏ biển năm 2001, 2007 và 2010 .................. 55
Hình 3. 8 Biểu ñồ diện tích thảm cỏ biển năm 2001, 2007 và 2010 ........................ 56
Hình 3. 9 Ảnh tích hợp THEOS ña phổ (2m) và ảnh KOMPSAT-2 ña phổ (1m) ... 57
Hình 3. 10 Phân bố không gian cá nuôi lồng và ốc hương ...................................... 58
Hình 3. 11 Bản ñồ sinh thái ven bờ Bắc ñảo Phú quốc ........................................... 58

Hình 3. 12 Bản ñồ phân bố không gian hàm lượng ñạm tổng số và lân tổng số khu
vực nuôi cá lồng bè .............................................................................. 59
Hình 4. 1 Biến ñộng DO qua các tháng thu mẫu .................................................... 60
Hình 4. 2 Biến ñộng BOD và COD qua các tháng.................................................. 61
Hình 4. 3 Biến ñộng TSS qua các tháng ................................................................. 61
Hình 4. 4 Biến ñộng TN và TP qua các tháng ........................................................ 62
Hình 4. 5 Biến ñộng Chlorophyl-a qua các tháng ................................................... 62
Hình 4. 6 Biến ñộng DO theo thời gian .................................................................. 63
Hình 4. 7 Biến ñộng BOD theo thời gian ............................................................... 63
Hình 4. 8 Biến ñộng TSS theo thời gian ................................................................. 64
Hình 4. 9 Biến ñộng TN và TP theo thời gian ........................................................ 64
Hình 4. 10 Biến ñộng Chlorophyll-a theo thời gian ................................................ 65
Hình 5. 1 Năng lực môi trường khu vực nuôi cá lồng bè ........................................ 68
Hình 5. 2 Năng lực môi trường khu vực nuôi cá lồng bè ....................................... 68
Hình 5. 3 Năng lực môi trường khu vực nuôi ốc hương ........................................ 71
Hình 5. 4 Năng lực môi trường khu vực nuôi ốc hương ........................................ 72

viii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1. ðặc ñiểm ảnh vệ tinh LANDSAT ......................................................... 22
Bảng 1.2. Các ñặc ñiểm chính của vệ tinh ALOS................................................... 23
Bảng 1.3. ðặc tính phổ của vệ tinh ALOS ............................................................. 23
Bảng 1.4. Các ñặc ñiểm của các bộ cảm biến vệ tinh ALOS ................................ 234
Bảng 1.5. ðặc tính phổ của vệ tinh THEOS ........................................................... 25
Bảng 1.6. ðặc tính phổ của vệ tinh KOMSAT 2 .................................................... 25
Bảng 1.7. Các ñặc ñiểm ảnh vệ tinh LANDSAT, ALOS, THEOS và KOMPSAT.. 25
Bảng 1.8. Chỉ tiêu và phương pháp phân tích ......................................................... 36
Bảng 3. 1 Diện tích hiện trạng các năm 2001, 2006 và 2011 .................................. 49

Bảng 3. 2 Diện tích hiện trạng thay ñổi năm 2001, 2006 và 2011........................... 51
Bảng 3. 3 Thống kê giá trị số của ñối tượng cỏ biển và cát trên ảnh LANDSAT 2001,
ảnh ALOS 2007 và 2010 ....................................................................... 53
Bảng 3. 4 Giá trị của ma trận phương sai, giá trị thông tin ảnh, hướng giá trị thông tin
ảnh của ảnh LANDSAT 2001, ALOS 2007 và ALOS 2010 ................... 54
Bảng 3. 5 Diện tích phân bố cỏ biển năm 2001, 2007 và 2010 ............................... 55
Bảng 5.1. Các thông số hàm lượng ñạm và lân trong thức ăn, cá bớp và ốc hương. 66
Bảng 5.2. Hàm lượng và lượng tải chất dinh dưỡng của cá bớp nuôi lồng bè ........ 67
Bảng 5.3. Năng lực môi trường và sức chịu tải môi trường cho cá bớp nuôi lồng .. 69
Bảng 5.4. Số lượng lồng bè nuôi tối ña cho cá bớp nuôi lồng................................. 69
Bảng 5.5. Hàm lượng và lượng tải chất dinh dưỡng của ốc hương ........................ 70
Bảng 5.6. Năng lực môi truờng và sức chịu tải môi trường nuôi ốc hương ............. 72
Bảng 5.7. Số luợng lưới ñăng nuôi ốc hương ......................................................... 73

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ADB
ALOS
ADEOS

The Asian Development Bank
Advanced Land Observing Satellite

Advanced Earth Observing Satellite
Advanced Very High Resolution
Radiometer
Advanced Advanced Visible and
Near Infrared Radiometer type 2
Biochemical Oxygen Demand
Chemical Oxygen Demand

Ngân hàng Phát triển châu Á

AVHRR
AVNIR – 2
BOD
COD
CNSH
DO
ðBSCL
ENVI
FAO
FCR
GDP
GIS
GPS
HLKH
IDL
IUCN
KARI

Dissolve Oxygen
Environment for Visualizing Images

Food and Agriculture Organization
Feed Conversion Ratio
Gross Domestic Product
Geographic Information System
Global Positioning System
Interactive Data Language
International Union for Conservation
of Nature and Natural Resources
Korea Aerospace Reseach Institute

KOMPSAT-2 Korea Multi-Purpose Satellite-2
KBTB
KT-XH
LANDSAT
LHQ
The Moderate Resolution Imaging
MODIS
Spectroradiometer
MS
Multi-spectral
NTTS
OBIA

Object-based Image Analysis
x

Nhu cầu oxy sinh học
Nhu cầu oxy hoá học
Công nghệ sinh học
Oxy hoà tan

ðồng bằng sông cửu long
Phần mềm xử lý ảnh ENVI
Tổ chức Nông lương Thế giới
Hệ số chuyển ñổi thức ăn
Tổng sản phẩm quốc nội
Hệ thống thông tin ñịa lý
Hệ thống ðịnh vị Toàn cầu
Hàn lâm khoa học
Ngôn ngữ tương tác dữ liệu
Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên
nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên
Viện Nghiên cứu Không gian vũ
trụ của Hàn Quốc
Khu bảo tồn biển
Kinh tế - Xã hội
Vệ tinh quan sát trái ñất của Mỹ
Liên hiệp quốc

Ảnh ña phổ
Nuôi trồng thủy sản
Phương pháp phân tích ñối tượng
theo hướng


Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

PAN

Panchromatic
Phased Array type L –Synthetic
Aperture Radar
Panchromatic Remote – sensing
Instrumant for Stereo Mapping
Principle Component Analysis

Ảnh trắng ñen

PALSAR
PRISM
PCA
QCVN
QLTH
SPOT
TCCLMT
THEOS
TN
TP
TSS
UBND
UNEP
UNESCO
WCMC
WWF

Système Pour l’Observation de la
Terre

Phân tích thành phần chính
Quy chuẩn Việt nam
Quản lý tổng hợp
Vệ tinh quan sát trái ñất của Pháp
Tiêu chuẩn chất lượng môi trường

Thai Earth Observation System
Total Nitrogen
Total Phosphorus
Total suspended solid
United Nations Environment
Programme
The United Nations Educational,
Scientific and Cultural Organization
World Conservation Monitoring
Centre
World Wide Fund For Nature

xi

ðạm tổng số
Lân tổng số
Tổng chất rắn lơ lửng
Ủy ban nhân dân
Chương trình Môi trường Liên hợp
quốc
Tổ chức Giáo dục, Khoa học và
Văn hóa của Liên hiệp quốc

Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên


TÓM LƯỢC
“Ứng dụng kỹ thuật viễn thám và GIS theo dõi hiện trạng vùng sinh thái ven biển
và ñánh giá sức chịu tải môi trường nước khu vực nuôi thủy sản tại huyện ñảo Phú
Quốc, tỉnh Kiên giang”
Nghiên cứu này sử dụng ảnh viễn thám LANDSAT TM và ALOS AVINR theo dõi sự
thay ñổi hiện trạng tài nguyên ven biển bao gồm hiện trạng ven biển và thảm cỏ biển
từ 2001 ñến 2011 tại phía bắc ñảo Phú Quốc, tỉnh Kiên giang. Sử dụng phương pháp
phân tích ảnh như phân tích thành phần chính, phân loại có kiểm tra và phương pháp
sau phân loại ñể xây dựng các bản ñồ phân bố hiện trạng ven biển ñồng thời theo dõi
sự thay ñổi hện trạng trong giai ñoạn 2001 ñến 2011. Phân bố hiện trạng khu vực ven
bờ gồm 5 nhóm hiện trạng như ñất rừng, ñất rừng tràm, ñất nông nghiệp, ñất than bùn
và ñất xây dựng. ðất nông nghiệp và rừng tràm là 2 loại ñất có diện tích thay ñổi lớn
nhất trong giai ñoạn từ 2001 ñến 2011 với 349,89 ha (chiếm 51,13% tổng diện tích
thay ñổi) và hầu như 2 loại ñất này chuyển sang loại ñất xây dựng trong giai ñoạn này.
Diện tích thảm cỏ biển tăng từ 8,618.31 ha năm 2001 ñến 12,869.83 ha vào cuối năm
2010. Ảnh THEOS và KOMPSAT-2 là 2 loại ảnh ñộ phân giải cao ñược sử dụng ñể
xác ñịnh vị trí khu vực nuôi thuỷ sản ven bờ gồm 2 hình thức nuôi là nuôi cá lồng bè
và ốc hương lưới ñăng vào năm 2011. Chất lượng nước khu vực nuôi thủy sản cũng
ñược khảo sát nhằm ñánh giá hiện trạng môi trường nước khu vực nuôi thuỷ sản ven
bờ gồm 6 chỉ tiêu như DO, COD, BOD, TSS, TN, TP, Chlorophyll-a. Hiện tại, chất
lượng môi trường thích hợp cho việc nuôi cá lồng bè và ốc hương dựa trên tiêu chuẩn
chất lượng môi trường. Bản ñồ phân bố không gian ñạm và lân khu vực nuôi cá lồng
bè ñược xây dựng với hàm lượng dao ñộng trong khoảng 0.17 ñến 0,49 mg/l và 0,012
mg/l ñến 0,073 mg/l vào thời ñiểm tháng 10 năm 2011.
Bên cạnh ñó, sức chịu tải môi trường khu vực nuôi trồng thủy sản cho 2 hình thức nuôi
là cá bớp nuôi lồng và ốc hương nuôi trong lưới ñăng ñược tính toán ñể ước lượng sản
lượng tối ña ñảm bảo các thông số môi trường không vượt quá giới hạn cho phép theo

Tiêu chuẩn Bảo vệ môi trường. ðạm và lân là 2 thông số ñược sử dụng ñể tính toán
sức tải môi trường trong nghiên cứu này. Thời gian thực hiện trong vòng 1 chu kỳ nuôi
gồm 10 tháng ñối với cá nuôi lồng và 4 tháng ñối với nuôi ốc hương. Sức tải môi
trường ñược tính toán cho khu vực nuôi cá lồng dao ñộng trong khoảng từ 290,96 ñến
727,81 tấn (ñạm tổng số) và từ 428,64 ñến 1,383.88 tấn (lân tổng số) trong thời gian từ
tháng 2 ñến tháng 10 năm 2011; ñối với ốc hương sức tải môi trường biến ñộng từ 7.4
tấn ñến 12,85 tấn (ñạm tổng số) và từ 13,54 tấn ñến 19,24 tấn (lân tổng số) trong thời
gian từ tháng 5 ñến tháng 8 năm 2011. Số lượng tối ña lồng nuôi cá bớp từ 64 ñến 226
(ñạm tổng số) và từ 94 ñến 429 dựa trên (lân tổng số) và số lượng lưới ñăng nuôi ốc
xii


hương khoảng từ 130 ñến 171 (ñạm tổng số) và từ 238 ñến 256 (lân tổng số) dựa vào
phân tích hồi quy tương quan. Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng ứng dụng kỹ thuật
viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý cho việc phát hiện sự thay ñổi hiện trạng ven
bờ, nuôi trồng thủy sản và giám sát chất lượng môi trường ñồng thời ñánh giá sức chịu
tải môi trường khu vực nuôi trồng thủy sản ven bờ. Kết quả ñề tài sẽ hỗ trợ cho các
nhà lập kế hoạch và hoạch ñịnh chính sách phát triển bền vững khu vực ven bờ ñặc
biệt là các khu vực ven biển có tiềm năng khai thác cao cho các ngành phát triển du
lịch như Phú Quốc.

ABSTRACT
This study uses remote sensing images of LANDSAT TM and ALOS AVINR to
monitor the status changes of coastal resources including coastal current and seagrass
beds from 2001 to 2011 in the Northern part of Phu Quoc Island, Kien Giang province.
Image analysis methods such as principal component analysis, suppervice
classification and post-classification methods were carried out to develop the current
distribution and monitor coastal change status in the period 2001 to 2011. Land use
status in the coastal area consist of five groups including forest, melaleuca forest,
agricultural, peat land and build up area. Melaleuca forest and agricultural land are the

highest change in the period from 2001 to 2011 increasing about 349.89 ha (51.13% of
total area change) to switch to build up area land. Seagrass area increased from
8,618.31 hectares in 2001 to 12,869.83 hectares at the end of 2010. THEOS and
KOMPSAT-2 imagery, the high resolution images, are used to locate coastal
aquaculture sector consists of two forms that are cobia cage and snail net pen in 2011.
Water quality in aquaculture also surveyed to assess the environmental status of
coastal aquaculture areas including 6 factors such as DO, COD, BOD, TSS, TN, TP
and Chlorophyll-a. Currently, environmental quality was suitable for fish farming
cages and snail based on environmental quality standards. Spatial distribution map of
fish cages is fluctuated from 0.17 to 0.49 mg/l for nitrogen concentration and from
0.012 to 0.073 mg/l for phosphorus concentration in October, 2011.
Besides, carrying capacity for two forms of cobia cage culture and snail net pen
culture were calculated to estimate the maximum products output to ensure
environmental parameters do not exceed the limit permitted under the environmental
standards. Nitrogen and phosphorus are two parameters used to calculate
environmental carrying capacity in this study. The period culture of fish cages is 10
months and 4 months for snail farming. Environmental carrying capacity was
calculated for fish cage ranged from 290.96 to 727.81 tons (total nitrogen) and from
xiii


428.64 to 1,383.88 tons (total phosphorus) time from February to October, 2011; for
snail net pen varied from 7.4 to 12.85 tons (total nitrogen) and from 13.54 to 19.24
tons (total phosphorus) from May to August, 2011. The maximum number of cobia
cages is from 64 to 226 (based on total protein) and 94 to 429 (total phosphorus) and
snail farming range from 130 to 171 (based on total nitrogen) and from 238 to 256
(based on total phosphorus) due to regression analysis correlation. This study
represents a potential using remote sensing techniques and geographic information
systems for detection the changes in coastal area, aquaculture and environmental
quality monitoring and evaluate environmental carrying capacity for coastal

aquaculture. The results will support the plan and policy makers for sustainable
development in coastal areas, especially the coastal areas have high potential for
exploitation for tourism development as Phu Quoc.

xiv


TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
ðơn vị: Khoa Môi Trường & TNTN

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung:
- Tên ñề tài: Ứng dụng kỹ thuật viễn thám và GIS theo dõi hiện trạng vùng sinh thái
ven biển và ñánh giá sức chịu tải môi trường nước khu vực nuôi thủy sản tại huyện
ñảo Phú Quốc, tỉnh Kiên giang
- Mã số: T2012-12
- Chủ nhiệm: ThS. Nguyễn Thị Hồng ðiệp
- Cơ quan: Bộ môn Tài nguyên ðất ñai. Khoa Môi Trường & TNTN
- Thời gian thực hiện: năm 2012
2. Mục tiêu:
- Sử dụng ảnh viễn thám theo dõi sự thay ñổi hiện trạng sử dụng ñất và vùng sinh
thái ven bờ (phần ñất liền và dưới biển ven bờ) khu vực Bắc ñảo Phú Quốc tỉnh Kiên
giang từ năm 2000 ñến 2010.
- ðánh giá sức chịu tải môi trường nước mặt khu vực nuôi thủy sản (nuôi cá bốp
lồng bè và nuôi ốc hương lưới ñăng) ở Bắc ðảo Phú Quốc.
3. Tính mới và sáng tạo:
ðề tài sử dụng các phương pháp xử lý và phân loại ảnh cho các ñối tượng hiện
trạng ven bờ gồm phương pháp phân tích thành phần chính ñể theo dõi hiện trạng các
ñối tượng dưới nước như cỏ biển, sử dụng ảnh viễn thám ñộ phân giải cao ñể xác ñịnh
khu vực nuôi thủy sản bằng các phương pháp xử lý ảnh và phân loại ñối tượng theo

hướng từ ñó xác ñịnh vị trí các ñối tượng nuôi thuỷ sản ven bờ khu vực nghiên cứu.
Nuôi thủy sản ven bờ là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu do lượng
vật chất hữu cơ, dinh dưỡng phát thải trong quá trình nuôi nếu lượng phát thải vượt
quá giới hạn sẽ phá vỡ cân bằng hệ sinh thái biển của thuỷ vực tự nhiên. Việc ñánh giá
sức chịu tải môi trường nhằm xác ñịnh và ñánh giá các nguồn phát thải vật chất ô
nhiễm vào thuỷ vực ñồng thời tính toán khả năng tiếp nhận và xử lý lượng vật chất
hữu cơ dinh dưỡng do các hình thức nuôi thuỷ sản này phát thải vào thuỷ vực sao cho
ñảm bảo hàm lượng các chất ô nhiễm phát thải vào môi trường không vượt quá các
tiêu chuẩn cho phép, từ ñó ñề xuất các phương án phát triển ñối tượng nuôi hợp lý.
4. Kết quả nghiên cứu:
Kết quả ñề tài ñã ñạt ñược các nội dung cơ bản bao gồm:

xv


- Theo dõi và ñánh giá hiện trạng và sự thay ñổi hiện trạng phần ñất liền, hiện trạng
dưới nước và hiện trạng phân bố nuôi trồng thuỷ sản ven bờ khu vực Bắc ñảo Phú
Quốc.
- Theo dõi các ñặc tính lý hoá môi trường và chất dinh dưỡng khu vực nuôi cá lồng bè
và ốc hương khu vực ven bờ phía Bắc ñảo, Phú quốc.
- Tính toán và ñánh giá sức chịu tải môi trường của thuỷ vực ñối với hoạt ñộng nuôi
hải sản biển ñược ñánh giá trên cơ sở triển khai nghiên cứu tổng hợp các quá trình sinh
- ñịa hoá và thuỷ ñộng lực; từ ñó tính toán khả năng tiếp nhận và xử lý lượng vật chất
hữu cơ dinh dưỡng do lồng bè phát thải vào thuỷ vực, ñảm bảo các thông số môi
trường không vượt quá giới hạn cho phép theo Tiêu chuẩn Bảo vệ môi trường.
- Kết quả của ñề tài là cơ sở ban ñầu, giúp các ngành chức năng của các tỉnh, ñặc biệt
là Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Công nghiệp trong công tác quản lý hiện trạng
ven bờ và quản lý môi trường các khu vực bị ảnh hưởng do nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trường nước. Từ ñó sẽ hỗ trợ cho việc ra quyết ñịnh trong công tác quản lý khai
thác nguồn tài nguyên ven biển một cách hợp lý ñạt hiệu quả kinh tế cao.

5. Sản phẩm:
- Bài báo cáo về theo dõi hiện trạng và ñánh giá sức chịu tải môi trường khu vực
ven bờ.
- Hai (2) luận văn ñại học
- Ba (3) luận văn cao học
- Một (1) bài báo ñăng tạp chí
6. Giới hạn ñề tài:
- ðề tài tính sức tải trên 2 ñối tượng nuôi là cá bớp nuôi lồng ốc hương nuôi
lưới ñăng.
7. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
ðây là ñề tài làm cơ sở cho các nhà quản lý, các nhà hoạch ñịnh chính sách có
những ñiều chỉnh hợp lý, kịp thời trong việc quản lý và phát triển bền vững nền kinh tế
trong tương lai ñặc biệt cho các vùng ven biển. Kết quả của ñề tài là bước ñầu giúp các
nhà quản lý như các cơ quan ñơn vị nghiên cứu ñánh giá tác ñộng môi trường, biến ñổi
khí hậu; các sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, sở Tài Nguyên Môi Trường theo
dõi các biến ñộng về hiện trạng và môi trường ven biển.
Ngày
tháng
năm
Chủ nhiệm ñề tài
(ký, họ và tên)

Xác nhận của Trường ðại học Cần Thơ
(ký, họ và tên, ñóng dấu)

Nguyễn Thị Hồng ðiệp
xvi


INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:
Project title: Application of remote sensing and GIS techniques to monitor the
status of the coastal ecological and water environmental carrying capacity assessment
aquaculture area in Phu Quoc Island, Kien Giang Province
Code number: T2012-12
Coordinator : MSc. Nguyen Thi Hong Diep
Implementing institution: Department of Land Resources. College of
Environment & Natural Resources
Duration: 2012
2. Objective(s):
- Using remote sensing to monitor the change of land use and coastal ecological zones
(coastal land and marine) in the North of Phu Quoc Island, Kien Giang, from 2000 to
2010.
- Assessing the environmental carrying capacity of surface area for aquaculture (fish
cages and snail net pen) in the North of Phu Quoc Island.
3. Creativeness and innovativeness:
This study was using image processing and classification methods for the present
coastal land use using principal component analysis method to monitor the status of
benthic habitats such as sea grass and using high resolution imagery to determine
aquaculture sector by object-based image analysis method for classification
aquaculture and coastal aquaculture location in study area.
Coastal aquaculture causes pollution mainly due to the amount of organic matters,
nutrient emissions in the environment, when organic matters emission exceed the
environmental limit that will break the balance of marine ecosystems of natural
resource in water bodies. Environmental carrying capacity was assessed to identify
source material emissions of pollutants into water bodies and calculate carying
capacity to receive and handle the amount of organic matter, nutrients release from
cages and net pen culture into water bodies that ensure the amount of pollutants

released into the environment to be not exceed water quality standard and to

have a plan to develop species growing.
4. Research results:

xvii


- To detect and assess land use in coastal areas in the North of Phu Quoc Island,
including the current status in both landward and seaward; and the distribution of
aquaculture location in the study area.
- To monitor physical and chemical parameters and nutrient in fish cage and snail net
pen culture.
- To calculate and assess environmental carrying capacity in water bodies for marine
aquaculture activities. The carrying capacity was evaluated based on the process of
localization and hydrodynamics; then calculate the capacity to receive and handle the
amount of organic matter by nutrients from these aquaculture activities released into
water bodies and ensure environmental parameters do not exceed the limits allowed by
environmental quality standards.
- This result is the initial basis to support the functional departments of the provinces,
especially the Department of Natural Resources and Environment, the Department of
Industry in the coastal zones management and environmental management affected by
water pollution. Thus, it will support to decision making for the management of
coastal resources exploitation efficiency and obtaining high economic.
5. Products:
- Report on the detect land use changes and the assessment environmental carrying
capacity of coastal areas.
- Three (3) university thesis
- Two (2) graduate thesis
- One (1) paper published in the journal
6. Limitation:
- To calculate the carrying capacity base on two species including cobia cage

and snail net pen farming.
7. Effects, technology transfer means and applicability:
This result provides the basis to the planning for policy-making and adjustments in
management and economic sustainable development in the future especially in the
coastal areas. Also, it supports the managers as research agency such as Department of
Agriculture and Rural Development, Department of Natural Resources and
Environment for the environmental impact assessment and climate change in coastal
area.

xviii


PHẦN 1

MỞ ðẦU

1


Vùng ven biển bao gồm nhiều vùng ñất thường xuyên chịu ảnh hưởng của thủy triều
tạo thành hệ sinh thái ñặc biệt. Việt nam có vùng ven biển kéo dài 2.360km từ giáp
biên giới Trung quốc ñến Mũi Cà Mau. Vùng ven bờ thực chất là một hệ thống tài
nguyên ña dạng. Nó cung cấp các tài nguyên sinh vật và vi sinh vật cho hoạt ñộng của
con người và có chức năng ñiều hoà môi trường tự nhiên cũng như nhân tạo (Quỳ,
2002). Hiện nay, quá trình công nghiệp hoá phát triển thương mại và áp lực của tốc ñộ
gia tăng dân số ngày càng nhanh, nhu cầu phát triển kinh tế ngày càng cao trong bối
cảnh các nguồn tài nguyên ñất liền ngày càng cạn kiệt càng ñẩy mạnh khuynh hướng
tiến ra biển, khai thác biển, làm giàu từ biển, nhưng thường ñi kèm theo ñó lại là các
phương thức khai thác thiếu tính bền vững; các hoạt ñộng khai thác chủ yếu chỉ tập
trung vào các mục tiêu phát triển kinh tế ñể ñạt ñược các mong muốn tối ña, trong khi

xem nhẹ công tác bảo vệ môi trường. Vấn ñề khai thác tài nguyên và bảo vệ môi
trường biển ở nhiều khu vực ngày càng ñứng trước nhiều thách thức, nhiều nguồn tài
nguyên bị khai thác cạn kiệt, môi trường biển nhiều nơi bị ô nhiễm ñến mức báo ñộng.
ðiều này không chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng ñến môi trường mà còn gây phát sinh
nhiều vấn ñề kinh tế - xã hội do sự thiếu hụt thực phẩm cung cấp cho những cư dân
sống ở các ñảo và các vùng ven biển, kéo theo những cuộc di dân hàng loạt từ các
vùng ven biển vào các vùng trung tâm.
Phú Quốc là một huyện ñảo nằm ở phía Tây Nam của Việt Nam với nguồn tài nguyên
phong phú và ña dạng về các hệ sinh thái rừng và biển. Nhà nước ñịnh hướng phát
triển ñảo Phú Quốc ñến năm 2030 là trung tâm du lịch sinh thái ñảo, biển chất lượng
cao của cả nước, khu vực và quốc tế; trung tâm giao lưu, thương mại và dịch vụ của
vùng, cả nước, khu vực và quốc tế (quyết ñịnh số 01/2007/Qð-TTg ngày 08/1/2007).
Do ñó, các nguồn tài nguyên thiên nhiên và môi trường vùng ven biển của ñảo Phú
Quốc ñang ñược mở rộng khai thác và sử dụng cho nhiều mục ñích như nuôi trồng
thủy sản, ñánh bắt cá, bến cảng hoạt ñộng, giao thông ñường thủy, công nghiệp hóa và
ñô thị hóa, du lịch, v.v... Cùng với sự phong phú của các mối nguy hiểm tự nhiên xung
quanh ñảo (ví dụ xói mòn, lắng ñọng, lũ lụt, bão), khai thác tài nguyên thiên nhiên và
môi trường không phù hợp là yếu tố chính dẫn ñến những thay ñổi tiêu cực như: thay
ñổi sử dụng ñất theo các mục ñích kinh tế, môi trường sống ven biển giảm do sự gia
tăng các loại hình nuôi trồng thủy sản ven bờ như nuôi thuỷ sản lồng bè hay lưới ñăng,
do khai thác thuỷ hải sản quá mức dẫn ñến nguồn thủy hải sản cạn kiệt và suy thoái
môi trường sống. Bên cạnh ñó, môi trường nước có nguy cơ cao bị ô nhiễm bởi các kết
quả của quá trình ñô thị hóa, công nghiệp hóa và bến cảng và phát triển giao thông vận
tải biển. ðể phát triển bền vững vùng ven biển, ñiều cần thiết là kiểm soát các tác ñộng
này ñể bảo vệ vùng ven biển, quản lý môi trường và nuôi trồng thủy sản có hiệu quả.
ðể ñảm bảo nguồn lợi ven biển phát triển bền vững và tránh các tác ñộng xấu ảnh
hưởng ñến nguồn tài nguyên ven biển và môi trường ñề tài chọn Phú quốc là nơi
nghiên cứu với các mục tiêu cụ thể như sau:
2

- Sử dụng ảnh viễn thám theo dõi sự thay ñổi hiện trạng sử dụng ñất và vùng sinh thái
ven bờ (phần ñất liền và dưới biển ven bờ) khu vực Bắc ñảo Phú Quốc tỉnh Kiên giang
từ năm 2001 ñến 2011.
- ðánh giá sức chịu tải môi trường nước mặt khu vực nuôi thủy sản (nuôi cá mú, cá
bốp lồng bè và nuôi ốc hương lưới ñăng) ở Bắc ñảo Phú Quốc.
1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Hiện nay, vùng ven biển ñang bị áp lực ngày càng tăng do sự phát triển của các ngành
công nghiệp, thương mại, du lịch, gia tăng dân số, sự di cư và giảm chất lượng nước.
ðây là khu vực có năng suất sinh học rất cao và một thành phần quan trọng của hệ
thống sinh sống trên toàn cầu. Các hệ sinh thái ven biển là nguồn di truyền ña dạng
của các loài có giá trị, lưu trữ và tuần hoàn các chất dinh dưỡng, lọc các chất gây ô
nhiễm, bảo vệ vùng bờ biển khỏi bị xói mòn và ảnh hưởng của bão. Hệ sinh thái biển
ñóng một vai trò quan trọng trong việc ñiều hòa khí hậu, nguồn lưu trữ và cung cấp
cácbon và oxy. Sự phát triển công nghiệp ở vùng ven biển ñã dẫn ñến sự suy thoái của
các hệ sinh thái ven biển và suy giảm tài nguyên sinh vật về ña dạng sinh học và năng
suất sinh học biển. Hơn 1/2 dân số thề giới sống trong vòng 60 km bờ biển và sẽ tăng
lên 3/4 vào năm 2020 (Anon, 1992). Thiên tai ở khu vực ven biển như bão, lũ lụt ñe
dọa nghiêm trọng ñến cuộc sống con người và tài sản ở vùng ven biển. Hoạt ñộng của
con người cũng gây ra những thay ñổi nhất ñịnh hoặc ñẩy nhanh tiến trình thay ñổi. Do
ñó, nhu cầu cấp thiết hiện nay cần phải bảo tồn các hệ sinh thái ven biển và môi trường
sống bao gồm cả nông nghiệp, cộng ñồng, các khu ñịnh cư, giải trí, môi trường và nuôi
trồng thủy sản
1.1.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

1.1.1. Viễn thám và GIS trong quản lý môi trường và tài nguyên
Phạm Quang Sơn (2009), ứng dụng thông tin viễn thám và GIS trong nghiên cứu, quản
lý tổng hợp tài nguyên và môi trường ở vùng ven biển và hải ñảo. ðề tài nghiên cứu sử

dụng ảnh ña phổ và ảnh radar khu vực phá Tam Giang, chụp trước và trong trận lũ lịch
sử tại Thừa Thiên -Huế, tháng 11/1999. Phương pháp xử lý ảnh là kết hợp các loại ảnh
có ñộ phân giải khác nhau bằng kỹ thuật tích hợp ảnh ñể dễ phân biệt các ñối tượng
trên ảnh và khai thác thông tin nhiều chiều về ñối tượng nghiên cứu. Kết quả nghiên
cứu có ý nghĩa khoa học và phương pháp luận về ứng dụng công nghệ viễn thám và
GIS trong nghiên cứu, theo dõi và có thể cảnh báo sớm một số loại thiên tai ở vùng
ñồng bằng, ven biển và các cửa sông như: xói lở bờ sông - bờ biển, ô nhiễm môi
trường biển ven bờ, ô nhiễm do tràn dầu trên biển,.v.v. cũng như tại các ñảo ven bờ và
ngoài khơi ở nước ta.
Nguyễn Thị Ngà (2008), ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến ñộng lớp
phủ mặt ñất huyện Tranh Trì, thành phố Hà Nội giai ñoạn 2001 – 2008. Sử dụng các tư
liệu viễn thám: SPOT, LANDSAT, ASTER có ñộ phân giải không gian và phân giải
3


phổ cao. Các loại ảnh vệ tinh này cho phép thành lập bản ñồ hiện trạng lớp phủ tỉ lệ
1:25000, nghiên cứu hiện trạng lớp phủ và tìm hiểu một số nguyên nhân gây ra biến
ñộng lớp phủ mặt ñất. ðồng thời, củng cố cơ sở lý luận căn bản về nghiên cứu lớp phủ
mặt ñất. Cung cấp thông tin về biến ñộng lớp phủ mặt ñất phục vụ quy hoạch sử dụng
ñất thời kỳ 2010 – 2020.
Tài liệu ñiều tra tại UBND xã Tam Hải, Tam Tiến, Tam Quang và huyện Núi Thành
(2006 - 2007) về ngư trường và nguồn lợi khai thác tại ñịa phương. Các ảnh chụp dưới
nước trích dẫn trong báo cáo này do Oleg Shavinkin và Nguyễn Phi Uy Vũ chụp trong
các chuyến khảo sát 4, 5 và 6/2008 theo các báo cáo kết quả nghiên cứu về ‘‘ðặc ñiểm
cấu trúc hình thái và hiện trạng nguồn lợi rạn san hô khu vực biển mũi Bàn Than, Tam
Hải, Núi Thành” và “ Xây dựng mô hình phục hồi và quản lý hệ sinh thái rạn san hô
phục vụ chương trình QLTH vùng bờ tỉnh Quảng nam”. Vị trí các ñiểm khảo sát ñược
xác ñịnh bằng máy ñịnh vị vệ tinh GPS Lowrance Globalmap – 100 (Nhật), tất cả các
quan trắc, ño ñạc, thu mẫu, chụp ảnh và quay video dưới nước, ñược thực hiện do các
thợ lặn - nhà khoa học, thuộc Viện Hải dương học, Nha Trang, Việt Nam và Viện Sinh

vật biển, Phân viện HLKH Viễn ðông, Viện HLKH LB Nga và thành viên trong nhóm
hạt nhân của thôn Thuận An, xã Tam Hải, bằng phương pháp lặn với thiết bị SCUBA
và vòi hơi. Phương pháp thu mẫu tiến hành dựa trên mặt cắt ñặt vuông góc với ñường
bờ ñảo, bắt ñầu từ bờ (mép nước vào thời ñiểm khảo sát) cho ñến hết bề rộng rạn san
hô. ðộ sâu ñịa hình ñược ño mặt cắt bằng dây, ñồng thời quan sát, mô tả ñặc ñiểm nền
ñáy trong phạm vi 5m chiều rộng dọc theo mặt cắt. ða số các loài san hô ñược ñịnh
tên tại hiện trường, những loài chưa ñịnh tên thì ñược chụp ảnh hoặc thu mẫu tiêu bản
ñể xác ñịnh sau. Sau ñó, ñánh giá về ñộ phủ của san hô tại các ñiểm khảo sát và so
sánh hiện trạng san hô bằng phương pháp ñiểm, dựa theo phương pháp kiểm tra rạn
san hô. Các kiểu của dạng nền ñáy ñược ghi nhận như sau: san hô cứng, ñá, san hô
mềm, sỏi, san hô vở vụn, san hô chết, cát, rong lớn, bùn, hải miên và sinh vật khác.
Phân bố hiện trạng của các hệ sinh thái ñược ñánh giá bằng phương pháp Mantatow.
Mantatow là phương pháp chuẩn ñánh giá nhanh về hiện trạng của các hệ sinh thái
(Rapid Ecological Assessment: REA) ñược ñề xuất và sử dụng bởi Mạng Lưới Giám
Sát Rạn San Hô Toàn Cầu (Global Coral Reef Monitoring Network – GCRMN
(English và ctv, 1997). Việc ñánh giá các quần cư (habitats) ñược thực hiện bởi các
chuyên gia nghiên cứu có nhiều kinh nghiệm của Viện Hải Dương Nha Trang (NIO).
Kết quả nghiên cứu và ñánh giá về ñặc ñiểm hình thái ñịa hình các rạn san hô: kiểu rạn
riềm viền ven ñảo, kiểu rạn nền; hiện trạng phân bố các hệ sinh thái: rạn san hô, các
thảm rong biển, các thảm cỏ biển, ñáy cát bùn, bờ ñá; hiện trạng khai thác tài nguyên
và nguồn lợi vùng rạn; hiện trạng khai thác và ñề xuất mô hình quản lý và phục hồi hệ
sinh thái rạn san hô.
Việc sử dụng Landsat TM lập bản ñồ môi trường sống của sinh vật ñáy ñược tập trung
tại ba ñịa ñiểm khảo sát tại Phú quốc vào năm 1993 và 1994. Việc phân loại ảnh và
4


giải ñoán ñược thực hiện trên ba băng phổ ñã ñược biến ñổi ñể giảm thiểu phương sai
về ñộ sâu phụ thuộc vào tín hiệu phản xạ nền. Kết quả cho thấy ñặc tính sinh vật ñáy
thảm cỏ biển ngoài khơi bờ biển phía ñông của Phú Quốc giới hạn ñến ñộ sâu nhỏ hơn

6m. Ngoài ra, dựa trên mô hình GIS ñã ñược phát triển cho các rạn san hô ñể ñánh giá
tính nhạy cảm môi trường lưu vực ven biển ảnh hưởng ñến các rạn san hô xung quanh
thông qua quá trình lắng ñọng trầm tích. Mô hình kết hợp lớp phủ thực vật, ñộ dốc ñịa
hình và khu vực ñầu nguồn, môi trường sống của sinh vật ñáy và vùng cửa sông. Thảm
thực vật ñược phân loại từ ảnh LANDSAT TM năm 1992. ðộ dốc và diện tích của lưu
vực ñược phân tích từ bản ñồ ñịa hình 1969. Các tác giả nhận thấy rằng các kết quả
bản ñồ có thể hỗ trợ các nhà quản lý ven biển trong việc ñưa ra quyết ñịnh thông báo
về các hoạt ñộng sử dụng ñất ñể ñảm bảo tính khả thi của các rạn san hô phân bố xung
quanh khu vực gần ñó.
Dữ liệu viễn thám (Landsat TM 1989, 1992, 1998 và 2000) ñã ñược sử dụng ñể lập
bản ñồ sử dụng ñất, ñộ che phủ của vùng nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các trang
trại nuôi tôm, trang trại muối và rừng ngập mặn. Dữ liệu này cũng ñược sử dụng ñể
tính toán diện tích, và so sánh với các dữ liệu khác (như bản ñồ ñịa hình, kiểm ñịnh
thực tế) ñể tăng ñộ chính xác.
Phan Minh Thu và ctv, (2010), xác ñịnh rằng các vệ tinh quan sát trái ñất và thiết bị ño
ñạc cải tiến dẫn ñến tăng về số lượng và chất lượng hình ảnh như ñộ phân giải không
gian, phổ, thời gian và bức xạ. Vệ tinh quan sát bề mặt ñất ALOS cung cấp cơ hội cải
tiến hệ thống phân loại bề mặt ñất và nước cho vùng ven biển. Nghiên cứu này tập
trung vào các vùng lân cận của thành phố Nha Trang, Việt Nam. Hiệu chỉnh khí quyển
cho ảnh ALOS AVNIR-2 ñược sử dụng ñể giám sát và phân loại hiện trạng ñất và
nước. Phương pháp phân loại phân cấp ñược sử dụng tách vùng nội ñịa và ven biển
hay các vùng vịnh mở. Trên bề mặt ñất, lớp phủ bề mặt như ñô thị, ñất canh tác và
nuôi trồng thủy sản ñược ñại diện với tỉ lệ 10; 1; 4,9 và 3,0% trên tổng diện tích sử
dụng ñất. Mặc dù, ảnh ALOS AVNIR-2 ñộ phân giải không gian cao nhưng một vài
kiểu loại ñất như nhà diện tích nhỏ thì rất khó xác ñịnh. Các quang phổ tương tự ñược
tìm thấy cho việc phân loại lồng nuôi hải sản biển và tàu biển ñược phân tích bằng
cách tích hợp ảnh ñể xác ñịnh các kiểu hình che phủ ñất và hiện trạng nước. Nhìn
chung, ñộ bao phủ (không gian, băng phổ) ảnh ALOS AVNIR-2 là phù hợp ñể phân
loại che phủ ñất và nước ñược sử dụng vùng ven biển Việt Nam.
ðộ che phủ bề mặt ñóng vai trò quan trọng trong các tác ñộng và liên kết nhiều bộ

phận. Giám sát bề mặt che phủ ñất và sự thay ñổi của nó có ý nghĩa quan trọng. Kỹ
thuật viễn thám ñóng vai trò quan trọng trong phân loại hiện trạng che phủ ñất và phân
tích ñất ñô thị. Phương pháp phân loại phổ biến nhất là phân loại dựa trên ñiểm ảnh ñể
phân loại nhiều loại hình sử dụng ñất thay ñổi. Phương pháp phân loại kiểm tra dựa
trên ñiểm ảnh là ñể phân loại các ảnh sử dụng ñặc tính quang phổ hình thức phân loại
theo không gian. Với sự sẵn có gần ñây của các loại ảnh thương mại ñộ phân giải cao
5


ña phổ, phân loại hiện trạng mang tính chính xác cao sử dụng phương pháp tiếp cận
dựa trên ñiểm ảnh. Bằng cách kết hợp thông tin không gian và quang phổ, số lượng
chồng lắp giữa các lớp ñược giảm, từ ñó việc phân loại mang tính chính xác cao hơn
cho bản ñồ ñất và ñô thị. Ảnh ñược phân tích dựa trên kỹ thuật phân mãnh ña tỉ lệ; sau
ñó, ñối tượng ảnh ñược phân loại thứ bậc phân cấp theo hướng (Nghị và ctv, 2008).
1.1.2 Tình hình nuôi và các tác ñộng môi trường của nuôi thủy sản ven biển
Tác ñộng qua lại của một số khu vực nuôi cá bè trên sông tới môi trường ñã bước ñầu
ñược ñề cập ñến. Năm 2002, Trần Lưu Khanh và ctv., (Viện Nghiện cứu Hải sản) ñã
công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nuôi cá bằng lồng bè ñến chất lượng môi
trường vùng vịnh Bến Bèo (Cát Bà) và Vụng Oản (Hạ Long). So với nuôi thủy sản
nước lợ, mức ñộ tác ñộng ñến môi trường của nuôi biển chưa thể hiện rõ. Tuy nhiên,
những kết quả nghiên cứu cho thấy lượng vật chất hữu cơ thải ra từ thức ăn và các sản
phẩm bài tiết thủy sản tại những khu vực nuôi mật ñộ lớn là nguyên nhân trực tiếp gây
nên hiện tượng phú dưỡng của thủy vực, nở hoa của tảo,v.v.
Trần Lưu Khanh (2002), hiện tượng nở hoa của thực vật phù du làm cho số lượng vi
tảo mật ñộ rất cao (Vụng Oản), xuất hiện ñến 28 loài tảo ñộc, chỉ số ña dạng của ñộng
vật phù du và ñộng vật ñáy rất thấp. Các chất dinh dưỡng tổng số Nts, Pts và các dạng
dinh dưỡng khoáng hòa tan trong trầm tích yếm khí gồm NO2-, NO3-, PO43- ñều tăng
cao tại các ñiểm gần trung tâm nuôi cá lồng. ðây là nguyên nhân cơ bản dẫn tới sự
phát triển và lây lan dịch bệnh, ảnh hưởng ñến ñàn cá nuôi trong hệ thống lồng bè.
Theo một số kết quả nghiên cứu do viện Nghiên cứu Hải sản chủ trì thực hiện (2004 2005) ñã ñược triển khai ñối với hai thuỷ vực nuôi cá lồng bè là Tùng Gấu (Cát Bà Hải Phòng) và ñảo Phất Cờ (Vân ðồn - Quảng Ninh). ðối với các thuỷ vực nuôi hải

sản nói chung và nuôi cá lồng bè, nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu do
lượng vật chất hữu cơ, dinh dưỡng phát thải trong quá trình nuôi. Khu vực nuôi cá
lồng bè tập trung ở những vũng vịnh phía ðông Bắc Cát Bà (Hải Phòng) và rải rác
trong vịnh Hạ Long, vịnh Bái Tử Long (Quảng Ninh) là nơi chịu tác ñộng ñồng thời
của các nguồn ô nhiễm trên. Tuỳ thuộc vào bản chất tự nhiên (các quá trình sinh ñịa
hoá và thuỷ ñộng lực), khả năng tự làm sạch và sức chịu tải môi trường chính là khả
năng tiếp nhận và ñồng hoá lượng vật chất ô nhiễm (ngày một gia tăng) của mỗi thuỷ
vực. ðây là yếu tố cơ bản, quyết ñịnh ñến khả năng duy trì chất lượng môi trường, cân
bằng hệ sinh thái của thuỷ vực tự nhiên. Sức chịu tải môi trường của thuỷ vực ñối với
hoạt ñộng nuôi hải sản biển ñược ñánh giá trên cơ sở triển khai nghiên cứu tổng hợp
các quá trình sinh - ñịa hoá và thuỷ ñộng lực; từ ñó tính toán khả năng tiếp nhận và xử
lý lượng vật chất hữu cơ dinh dưỡng do lồng bè phát thải vào thuỷ vực, ñảm bảo các
thông số môi trường không vượt quá giới hạn cho phép theo Tiêu chuẩn Bảo vệ môi
trường (Trần Lưu Khanh và ctv, 2006).

6


Nuôi trồng thủy sản cũng như bất kỳ hoạt ñộng kinh tế khác có sử dụng tài nguyên
thiên nhiên, phụ thuộc vào ñầu vào (ví dụ nước, con giống, thức ăn,…) và các xử lý
kèm theo (sức tải của môi trường phân hủy các chất thải) ñể sản xuất ra sản phẩm cuối
cùng (cá, sò, tôm,…) cho người tiêu dùng. ðiều này tác ñộng tới môi trường, có thể
mang lại lợi ích xã hội, kinh tế và môi trường như cung cấp thực phẩm, việc làm, tăng
thu nhập, cải thiện dinh dưỡng và sức khỏe, giảm áp lực lên nguồn cung cấp tự nhiên
(Beveridge, 1996).
Một yếu tố quan trọng liên quan với nuôi lồng trên biển là năng lực của môi trường ñể
ñối phó với chất thải. Cường ñộ của hệ thống sản xuất ở mức ñộ nào ñó xác ñịnh ảnh
hưởng của nó ñối với môi trường. Nuôi cá lồng biển nếu không ñược quản lý tốt, có
thể tác ñộng ñến môi trường trong ñó số lượng lớn thức ăn thừa và phân chìm xuống
phía dưới, có thể ảnh hưởng ñến chất lượng nước, giết chết ñàn cá giống và tác ñộng

có hại ñến môi trường xung quanh. Dưới những lồng nuôi hàm lượng oxy ñược dùng
hết do phân hủy các chất thải tích lũy dưới ñáy. Trong mùa thu hàm lượng oxy có thể
càng cạn kiệt do ñối lưu và gây ra mất oxy và cá chết. Hiện tượng phú dưỡng trong
khu vực nuôi lồng có thể gây ra hiện tượng tảo nở hoa, làm chết hàng nghìn tấn cá
nuôi hàng năm ở Nhật Bản (www.ysi.com/aquaculture).
Ở Việt nam, cá biển ñược nuôi chủ yếu trong lồng và một phần trong các ao ven biển
với con giống thu gom từ tự nhiên là chính. ðể làm giảm áp lực khai thác con giống
lên các quần ñàn tự nhiên và cung cấp ñủ cá giống cho hoạt ñộng nuôi thương phẩm,
các Viện, trường ñã tập trung nhiều công sức nghiên cứu sản xuất nhân tạo con giống
các loài các có giá trị kinh tế cao như cá mú, cá chẽm và cá bớp. Tuy nhiên, mặc dù có
thể cho cá ñẻ và tạo ra một lượng lớn cá bột, việc ương nuôi chúng thành cá giống vẫn
còn khó khăn do thiếu một hệ thống ương hiệu quả, khiến cho nghề nuôi cá biển của
Việt Nam vẫn chưa thể phát triển một cách mạnh mẽ ñược. Tại Queensland (Australia)
nuôi cá biển trong lồng từ lâu ñược coi là một hình thức gây ảnh hưởng xấu cho các
rạn san hô và các hệ sinh thái nhạy cảm tương tự khác. Các qui chế ngặt nghèo áp
dụng cho nghề nuôi lồng tại ñây cho thấy khả năng phát triển hình thức nuôi này vô
cùng hạn chế (Chương trình CARD, 2006)
Nuôi trồng thủy sản ñã có ñóng góp rất lớn vào phát triển kinh tế và xóa ñói giảm
nghèo ở Việt Nam. Nhưng sự phát triển NTTS, ñặc biệt ở vùng ven biển, ñã góp phần
vào các vấn ñề môi trường như sự suy thoái các sinh cảnh sống ven bờ và các tác ñộng
môi trường khác. ðể ñạt ñược kế hoạch phát triển NTTS trong giai ñoạn tiếp theo việc
thực hiện các biện pháp tăng cường quản lý môi trường trong NTTS là hết sức quan
trọng nhằm phát triển bền vững ngành này (Bộ Thủy sản, 2004).

7