Nghiên cứu mối quan hệ của biến động sử dụng đất khu vực lân cận và mức độ phú dưỡng của Hồ Tây

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

Đoàn Thị Mai Khanh

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ CỦA
BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC LÂN CẬN
VÀ MỨC ĐỘ PHÚ DƢỠNG CỦA HỒ TÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2018


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

Đoàn Thị Mai Khanh

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ CỦA
BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC LÂN CẬN
VÀ MỨC ĐỘ PHÚ DƢỠNG CỦA HỒ TÂY

Chuyên ngành: Địa chất môi trƣờng
Mã số

: Đào tạo thí điểm

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Nguyễn Thị Thu Hà

Hà Nội – 2018


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, học viên xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Thu Hà,
người đã trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn học viên trong suốt thời gian hoàn thành
Luận văn thạc sĩ khoa học.
Đồng thời, học viên cũng chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa Địa
chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã ln nhiệt tình giảng dạy cho học viên
trong suốt chương trình đạo tạo thạc sĩ. Học viên cũng xin gửi lời cảm ơn đến các
anh/chị/em và bạn bè đồng nghiệp trong nhóm nghiên cứu thuộc bộ mơn Địa chất
mơi trường, Phịng thí nghiệm trọng điểm Địa mơi trường và Biến đổi khí hậu,
Trung tâm CARGIS và Đề tài NAFOSTED mã số 105.08-2013.12 đã tạo điều kiện
giúp đỡ cho học viên hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã ln quan tâm, chia
sẻ mọi khó khăn và ủng hộ học viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà ội, ngà

tháng năm 20

Học viên

Đoàn Thị Mai Khanh

i

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ
NGHIÊN CỨU ...........................................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỒ TÂY VÀ QUẬN TÂY HỒ ......................................3
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên ......................................................................................3
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ..............................................................................7
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU.............................................................................10
1.2.1. Viễn thám phục vụ đánh giá, giám sát chất lượng nước ..........................10
1.2.2. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu Hồ Tây và quận Tây Hồ ..............15
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................19
2.1. THU THẬP VÀ TỔNG HỢP TÀI LIỆU ...................................................19
2.2. PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA ...............................................21
2.2.1. Đo độ phản xạ bề mặt nước ......................................................................22
2.2.2. Đo độ thấu quang của nước ......................................................................23
2.3. DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH ..24
2.4. PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÚ DƢỠNG TỪ SD .............28
2.5. PHƢƠNG PHÁP VIỄN THÁM TÍNH TỐN ĐỘ THẤU QUANG CỦA
NƢỚC ...................................................................................................................29
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................32
3.1. ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƢỜNG NƢỚC HỒ TÂY ..........................................32
3.2. MỨC ĐỘ PHÚ DƢỠNG CỦA NƢỚC HỒ TÂY THEO THỜI GIAN ........ 34
3.2.1. Mối quan hệ giữa độ thấu quang và phổ phản xạ bề mặt nước ................34
3.2.2. Hiện trạng phú dưỡng theo thời gian........................................................37
3.2.3. Xu hướng biến động .................................................................................48
3.3. BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT QUẬN TÂY HỒ GIAI ĐOẠN 1996-2017 .......54
3.3.1. Hiện trạng sử dụng đất theo các năm .......................................................54
3.3.2. Biến động sử dụng đất quận Tây Hồ giai đoạn 1996-2017 ......................58

ii

3.4. MỐI QUAN HỆ GIỮA BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT VỚI MỨC ĐỘ
PHÚ DƢỠNG NƢỚC HỒ TÂY .........................................................................60
3.4.1. Diện tích đất ở và TSI ..............................................................................60
3.4.2. Diện tích đất cây xanh và TSI ..................................................................61
3.4.3. Diện tích đất mặt nước và TSI .................................................................62
KẾT LUẬN ..............................................................................................................65
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................67

iii


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Vị trí của Hồ Tây và quận Tây Hồ tại Hà Nội ....................................................... 3
Hình 1. 2. Dân số quận Tây Hồ năm 2000-2015 ................................................................... 8
Hình 2. 1. Sơ đồ mạng lưới khảo sát ................................................................................... 22
Hình 2. 2 Đo phổ phản xạ mặt nước tại Hồ Tây sử dụng máy GER 1500 .......................... 23
Hình 2. 3. Nguyên lý của phương pháp đo độ thấu quang của nước (a) và đo độ thấu quang
của nước Hồ Tây sử dụng đĩa Secchi (b) ............................................................................. 24
Hình 2. 4. Quy trình và phương pháp xử lý ảnh Landsat OLI để có được dữ liệu Landsat
Surface Reflectance Level 2 ................................................................................................ 26
Hình 2. 5. Quy trình làm việc với ảnh Landsat để tính tốn TSI ......................................... 28
Hình 3. 1. Phổ phản xạ mặt nước đo tại các điểm khảo sát ở Hồ Tây trong 3 đợt khảo sát
vào các ngày 1/6/2016, 27/9/2016 và 3/9/2017 và độ thấu quang tương ứng đo được cùng
thời điểm. ............................................................................................................................. 33
Hình 3. 2. Phổ phản xạ mặt nước đo tại các điểm khảo sát ở Hồ Tây và vị trí các kênh phổ
ảnh Landsat 5 TM (a) và Landsat 8 OLI (b). ....................................................................... 33
Hình 3. 3. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tuyến tính cao nhất giữa độ thấu quang (SD) và tỷ

số

nh phổ lam/lục (B/Gr) (a), lam/đỏ (B/R) (b), lục/đỏ ( r/R) (c) và các

nh phổ lam

(B) (d), đỏ (R) (e) và lục (Gr) ứng với dải sóng của ảnh TM. ............................................ 34
Hình 3. 4. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tuyến tính cao nhất giữa độ thấu quang (SD) và tỷ
số

nh phổ lam/lục (B1/ r và B2/ r) (a, b), lam/đỏ (B1/R và B2/R) (c, d), lục/đỏ ( r/R)

(e) và các

nh phổ lam (B) (f, g), đỏ (R) (h), lục (Gr) (i) ứng với dải sóng của ảnh OLI. 36

Hình 3. 5. Tương quan giữa SD đo được ngoài thực địa và SD tính tốn từ ảnh Landsat 8 OLI ...... 37
Hình 3. 6. Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ
(a) và cuối mùa mưa (b) năm 1996 ...................................................................................... 38
Hình 3. 7. Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ
(a) và cuối mùa mưa (b) năm 1996 ...................................................................................... 39
Hình 3. 8 Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ
(a) và mùa mưa (b) năm 2001 .............................................................................................. 40
Hình 3. 9. Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ
(a) và mùa mưa (b) năm 2001 .............................................................................................. 40

iv


Hình 3. 10 Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ

(a) và mùa mưa (b) năm 2005 .............................................................................................. 41
Hình 3. 11 Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa
hơ (a) và mùa mưa (b) năm 2005 ....................................................................................... 42
Hình 3. 12 Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa khơ
(a) và mùa mưa (b) năm 2010 .............................................................................................. 42
Hình 3. 13 Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh TM thu được vào mùa
hơ (a) và mùa mưa (b) năm 2010 ....................................................................................... 43
Hình 3. 14. Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh OLI thu được vào mùa
hô (a) và mùa mưa (b) năm 2015 ....................................................................................... 44
Hình 3. 15. Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh OLI thu được vào mùa
hô (a) và mùa mưa (b) năm 2015 ....................................................................................... 45
Hình 3. 16 Sơ đồ phân bố SD của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh OLI thu được vào mùa
hô (a) và mùa mưa (b) năm 2016 ....................................................................................... 46
Hình 3. 17. Sơ đồ phân bố TSI của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh OLI thu được vào mùa
hô (a) và mùa mưa (b) năm 2016 ....................................................................................... 47
Hình 3. 18 Sơ đồ phân bố SD (a) và TSI (b) của nước Hồ Tây tính tốn từ ảnh OLI ngày
04/06/2017 ........................................................................................................................... 47
Hình 3. 19. Biểu đồ biến động SD thu được từ ảnh Landsat giai đoạn 1996- 2017 ............ 49
Hình 3. 20. Sơ đồ phân bố SD mùa mưa từ năm 1996 đến năm 2017 ................................ 50
Hình 3. 21. Sự thay đổi SD mùa khơ từ năm 1996 đến năm 2017 ...................................... 50
Hình 3. 22. Biểu đồ biến động TSI giai đoạn (1996 – 2017)............................................... 52
Hình 3. 23. Sơ đồ sự thay đổi TSI mùa mưa từ 1996 đến 2017 .......................................... 53
Hình 3. 24. Sơ đồ sự thay đổi TSI mùa khô từ 1996 đến 2016 ........................................... 53
Hình 3. 25 Sơ đồ phân bố khơng gian lớp phủ mặt đất năm 2005 phân loại từ ảnh Landsat 8......... 57
Hình 3. 26. Sơ đồ phân bố khơng gian lớp phủ mặt đất năm 2010 phân loại từ ảnh ASTER...............58
Hình 3. 27. Biến động diện tích các loại hình đất nơng nghiệp quận Tây Hồ (1996-2017) 59
Hình 3. 28 Biến động diện tích các loại hình đất phi nơng nghiệp quận Tây Hồ (1996-2017).......... 60
Hình 3. 29. Tương quan biến động diện tích đất ở và TSI .................................................. 61
Hình 3. 30. Tương quan biến động diện tích cây xanh và TSI ............................................ 62
Hình 3. 31. Tương quan biến động diện tích đất mặt nước và TSI ..................................... 63

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Một số giá trị và chức năng chính của hồ Tây............................................6
Bảng 1.2. Thành phần các loài sinh vật ở Hồ Tây ......................................................7
Bảng 2.1. Danh sách các cảnh ảnh Landsat sử dụng trong nghiên cứu ....................25
Bảng 2.2. Các kênh phổ của Landsat 5-8 sử dụng trong các phương trình hồi quy
với với bước sóng tương ứng ...................................................................................27
Bảng 2.3. Mối quan hệ giữa tỷ số TSI, độ trong của nước với mức độ phú dưỡng
của nước hồ theo Carlson và Simpson .....................................................................29
Bảng 2. 4. Các phương pháp viễn thám đo SD qua việc sử dụng các nh phổ và các
tỷ số giữa chúng .......................................................................................................31
Bảng 3. 1. Tình hình sử dụng đất ở quận Tây Hồ thể hiện qua một số loại đất chính
...................................................................................................................................55

vi


DANH MỤC VIẾT TẮT

CDOM

Vật chất hữu cơ hòa tan

Chl-a

Chlorophylla

ĐDSH

Đa dạng sinh học

HST

Hệ sinh thái

NGTK

Niên giám thống kê

OLI

Operational Land Imager

SD

Độ thấu quang

SPM

Suspended particulate matter

SR

Surface reflectance

TM

Thematic Mapper

TP

Phốt pho tổng

TSI

Trạng thái phú dưỡng

TSS

Tổng chất răn lơ lửng

USGS

United States Geological Survey

vii


LỜI MỞ ĐẦU
Hồ Tây là hồ nước tự nhiên nằm ở phía Tây Bắc nội thành Hà Nội với diện
tích mặt nước vào khoảng 500 ha, có đường vịng quanh hồ dài gần 20 km. Hồ Tây
là một hệ sinh thái ngập nước với nhiều giá trị, chức năng quan trọng như: trữ nước
vào mùa mưa để dự trữ nước cho mùa khơ; tiếp nhận và lắng đọng trầm tích, chất ơ
nhiễm, chất độc hại và chất thải nói chung giúp làm sạch nước; giữ lại các chất dinh
dưỡng (nitơ, phốt pho, các nguyên tố vi lượng…) cho sinh vật, phát triển nguồn lợi
thủy sản; điều hịa khơng khí của thành phố như nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa;
giúp hạn chế hiện tượng lũ lụt xảy ra xung quanh khu vực hồ. Th m vào đó, Hồ Tây

cịn là một trong những thắng cảnh đẹp nổi tiếng ở thủ đơ Hà Nội, nơi có nhiều di
tích lịch sử văn hóa gắn liền với lịch sử hình thành, phát triển của Kinh thành Thăng
Long xưa và Hà Nội ngày nay như Phủ Tây Hồ, đền Quán Thánh, chùa Quán Sứ…
Tuy nhiên, trong bối cảnh phát triển đô thị, đặc biệt là q trình đơ thị hóa xảy ra
mạnh mẽ trong những năm gần đây ở Hà Nội, đã gây ra những biến đổi nghiêm
trọng về chất lượng nước hồ, chủ yếu là theo chiều hướng xấu đi, ảnh hưởng xấu tới
đời sống của hệ sinh thái hồ, của dân cư quanh hồ và gây mất mỹ quan đơ thị. Do
đó, đánh tác động của q trình đơ thị hóa đến chất lượng nước của Hồ Tây là việc
làm vô cùng cần thiết nhằm cung cấp thông tin cho việc quản lý môi trường đô thị,
cải thiện chất lượng nước hồ.
Xuất phát từ thực tiễn đó học viên lựa chọn đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ
của biến động sử dụng đất khu vực lân cận và mức độ phú dưỡng của Hồ Tây” làm
đề tài nghiên cứu cho luận văn nhằm xác định một cách định lượng mối quan hệ của
q trình đơ thị hóa, thể hiện thơng qua biến động sử dụng đất, của khu vực lân cận
Hồ Tây (cụ thể là tr n địa bàn quận Tây Hồ) và chất lượng nước Hồ Tây thông qua
biến động chỉ số độ phú dưỡng của nước hồ theo thời gian sử dụng kết hợp số liệu
thống kê và ảnh vệ tinh Landsat đa thời. Mục tiêu của Luận văn là:
- Xây dựng phương pháp tính tốn chỉ số độ phú dưỡng (trophic state index:
TSI) của nước Hồ Tây từ ảnh vệ tinh Landsat và số liệu độ thấu quang của nước đo
đạc tại hồ;

1


- Tính tốn chỉ số TSI của nước Hồ Tây vào các năm 1996, 2005, 2010,
2013, 2015, 2016, 2017 từ ảnh Landsat 5-TM và 8-OLI;
- Xác định hệ số tương quan tuyến tính giữa chỉ số TSI của nước Hồ Tây tính
tốn từ ảnh Landsat và diện tích của một số loại hình đất sử dụng của quận Tây Hồ
như: đất ở, đất mặt nước và đất cây xanh.
Luận văn hông ể phần mở đầu và kết luận bao gồm 3 phần chính sau:

Chương 1: Tổng quan vùng nghiên cứu và lịch sử nghiên cứu
Chương 2: Phương pháp nghi n cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Luận văn được thực hiện tại bộ môn Địa chất Môi trường, Khoa Địa chất,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQ HN dưới sự hướng dẫn của
TS.Nguyễn Thị Thu Hà. Để thực hiện nghiên cứu, Luận văn đã nhận được sự hỗ trợ
của Trung tâm CARGIS, Phịng thí nghiệm trọng điểm Địa mơi trường và Biến đổi
khí hậu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và Đề tài NAFOSTED mã số 105.082013.12.

2


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỒ TÂY VÀ QUẬN TÂY HỒ
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên
a) Vị trí địa lý:
Tây Hồ là một quận nằm ở phía Bắc-Tây Bắc của thủ đơ Hà Nội có diện tích
là 2.401 ha trong tổng số hơn 17.878 ha (chiếm 13,4%) diện tích đất khu vực nội
thành Hà Nội. Phía Bắc và Đơng qn Tây Hồ là sông Hồng nằm dọc theo ranh giới
giữa quận Tây Hồ với Huyện Gia Lâm và Huyện Đơng Anh. Phía Tây và Tây Nam
giáp huyện Từ Liêm và quận Cầu Giấy. Phía Đơng Nam và Nam giáp quận Ba
Đình-là một trung tâm hành chính, chính trị của thành phố và cả nước.

Hình 1.1. Vị trí của Hồ Tây và quận Tây Hồ tại Hà Nội

3

Tây Hồ có nhiều tiềm năng phát triển, có cảnh quan thi n nhi n lý tưởng là
Hồ Tây, nên có sức hấp dẫn cao về nhập cư, xây dựng, đặc biệt là các cơng trình
khách sạn, biệt thự, nhà nghỉ. Những lợi thế nói trên tạo ra tiềm năng về kinh tế cho
quận Tây Hồ phát triển.
Vùng được lựa chọn nghiên cứu là toàn bộ quận Tây Hồ, đặc biệt là phần
diện tích mặt nước của Hồ Tây (Hình 1.1). Trong đó, Hồ Tây có vị trí địa lý vào
khoảng 21º04 vĩ độ Bắc và 105º05 inh độ Đông, cao hơn mực nước biển chưa tới
10 m. Lưu vực hồ diện tích khoảng 9,3 km2. Diện tích mặt hồ khoảng 530,65 ha. Độ
sâu trung bình của hồ là 2,8 m. Độ cao mặt đất tự nhiên ven hồ từ 5,8 m đến 7,2 m.
Độ cao lòng hồ thường từ 2,5 m đến 4,0 m. Mực nước duy trì thường xuyên của hồ
từ 5,8 m đến 6,0 m. Nước ngầm trong tầng có áp là 3,72 m .
b) Địa chất, địa hình:
Địa hình quận Tây Hồ tương đối bằng phẳng, có chiều hướng cao dần từ
Nam lên Bắc, có sơng Hồng chảy từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Nằm giáp với Sơng
Hồng nên Tây Hồ có tuyến đ chạy dài từ cầu Thăng Long (tính từ phường Phú
Thượng) đến Bãi An Dương (tính đến hết phường Yên Phụ) làm cho địa hình đất
đai quận được chia thành hai vùng rõ rệt, đó là vùng trong đ và hu vực ngồi đ .
Khu vực ngoài đ : đất xây dựng, đất ở có độ cao thay đổi từ 9m đến 14m; đất
nơng nghiệp có độ cao từ 7 m đến 12 m; một số nơi có ao, hồ trũng độ cao chỉ từ 3
m đến 7 m. Đây là hu vực có địa tầng trên cùng là cát, các lớp cá cát và á sét có
nền địa chất khơng ổn định, không thuận lợi cho xây dựng, cần hạn chế xây dựng.
Khu vực trong đ : Đất xây dựng có độ cao thay đổi từ 6m đến 12 m, đất nông
nghiệp có độ cao từ 4 m đến 9 m. Một số nơi có ao, hồ trũng độ cao từ 2 m đến 7 m.
Đây là hu vực có địa tầng lớp trên cùng là á sét với chiều dày từ 3m đến 10 m, lớp
tiếp theo là cát, có nền địa chất ổn định thuận lợi cho xây dựng nhà cao tầng [77, 90].
c) Khí hậu:
Thuộc địa phận thành phố Hà Nội, quận Tây Hồ mang nét đặc trưng của
đồng bằng sơng Hồng. Một năm có 2 mùa rõ rệt: mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11 năm
trước đến tháng 3 năm sau, gió Đơng Bắc là chủ đạo. Nhiệt độ trung bình thấp nhất

4


từ 8ºC tới 10ºC. Mùa nóng bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, gió Đơng Nam là chủ
đạo, nhiệt độ trung bình cao nhất là 38ºC. Mùa mưa bão rơi vào mùa nóng, từ tháng
7 đến tháng 9. Độ ẩm trung bình trong năm 84,5%, tháng 1 và tháng 2 là những
tháng có độ ẩm cao nhất có thể đạt tới 100%. Với đặc điểm khí hậu này, Tây Hồ là
nơi thuận lợi cho việc trồng các loại cây nông nghiệp đặc biệt là trồng các loại hoa,
cây cảnh.
d) Thủy văn:
Đặc điểm nổi bật nhất của quận Tây Hồ là có diện tích mặt nước khá lớn với
nhiều hồ lớn, đặc biệt là Hồ Tây là hồ lớn nhất với diện tích khoảng 530,65 ha, bên
cạnh đó là hồ Quảng Bá, Đầm Trị, Sơng Hồng ở phía Đơng Bắc và rất nhiều đầm hồ
nhỏ phân bố rộng khắp tr n địa bàn quận. Hầu hết các hồ tr n địa bàn quận đều là
một phần của hồ Tây trước đây. Phía Bắc quận có sơng Hồng chảy qua với chiều
dài khoảng 8km, có diện tích khoảng 510,54 ha thuộc 4 phường Nhật Tân, Phú
Thượng, Tứ Liên, Yên Phụ, sông có chiều rộng từ 800 m đến 1.200 m vào mùa cạn
và 2.000 m đến 2.500 m vào mùa lũ. Sơng Hồng và Hồ Tây có tác động trực tiếp tới
điều kiện tiểu khí hậu ở một khu vực rộng trên diện tích tồn quận. Vào mùa hè
khơng khí của các khu vực quanh hồ và ven sông thường mát mẻ hơn những khu
vực khác, khí hậu được điều hịa. Ngồi ra, quận cịn có nhiều ao, hồ khác ở khu
vực ngoài đ và ở các khu vực hác trong đ như Phú Thượng, Xuân La. Các hồ
này đang bị lấp dần để xây dựng nhà ở và cửa hàng. Hàng năm do dịng chảy sơng
Hồng thay đổi n n vùng đất giáp sông thường bị lở hoặc không ổn định. Vào mùa lũ
(tháng 7 - 8) mực nước sông Hồng thường dâng cao từ +10 m đến +12 m (cao hơn
độ cao nền của quận) và hi đó hu vực đất bãi ngồi đ sơng Hồng phần lớn bị
ngập nước. Q trình bồi tụ, xói lở và ngập lụt ở khu vực ngồi đ có ảnh hưởng lớn
tới việc sử dụng đất ở khu vực này.
Nước mặt trong khu vực quận rộng lớn, ngồi lợi thế có thể dự trữ một lượng

lớn nước cho hoạt động sản xuất và sinh hoạt, đặc biệt là hoạt động sản xuất nông
nghiệp mà còn tạo ra phong cảnh thi n nhi n đặc biệt kết hợp với khơng khí trong
lành, tạo điều kiện cho quận Tây Hồ phát triển du lịch, làm thay đổi các loại hình sử
dụng đất theo hướng phục vụ du lịch là chính.

5


e) Thổ nhưỡng:
Quận Tây Hồ bao gồm đất phù sa hông được bồi trong đ và đất phù sa
được bồi ngồi đ . Đất phù sa hơng được bồi trong đ có diện tích lớn, phần lớn là
trầm tích hiện đại, thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình. Đây là diện tích đất phù
sa màu mỡ có tiềm năng trồng nhiều loại cây như lúa nước, các loại rau mau, rau,
cây ăn quả và các loại cây cảnh, hoa. Đất phù sa được bồi ngồi đ có thành phần
cơ giới nhẹ, tơi xốp, đất giàu mùn, lân, kali, dễ ti u nước, có tính thấm nước cao,
n n vào mùa mưa thường bị hạn, chúng được sử dụng để trồng các loại cây ngắn
ngày như ngô, đậu, lạc, khoai...
f) Sinh vật:
Khi mới thành lập quận Tây Hồ có diện tích đất nơng nghiệp khá lớn
(1149,94 ha năm 2001), có nhiều làng nghề truyền thống trồng hoa, cây cảnh ở
Nghi Tàm, Quảng Bá, Nhật Tâm, những địa danh này đã trở thành địa danh du lịch
hiện nay của Hà Nội. Ngồi ra cịn có các loại cây lương thực, thực phẩm như lúa,
ngô, hoa màu các loại.
Hồ Tây với lợi thế là hồ nước ngọt lớn nhất ở Hà Nội khơng chỉ là cảnh quan
tự nhiên thu hút mà cịn tiềm ẩn nhiều chức năng quan trọng đối với quận Tây Hồ
nói riêng và của cả Hà Nội nói chung. Theo Báo cáo Đánh giá HST Thiên niên kỷ,
Hồ Tây có những giá trị và chức năng như sau:
Bảng 1.1. Một số giá trị và chức năng chính của hồ Tây
Giá trị/Chức năng

Ví dụ cụ thể

Hồ Tây

Cung cấp thực phẩm

Ni thủy sản, rau hoa quả

x

Nguồn cấp nước

Cấp nước cho tưới ti u và sinh hoạt

x

Điều hịa hí hậu

Điều hịa nhiệt độ, vi hí hậu của thành phố

xx

Điều tiết chế độ thủy văn

Nạp nước ngầm và trao đổi nước ngầm

x

Kiểm soát ô nhiễm
Kiểm soát thi n tai

Tiếp nhận và giữ chất lắng đọng; hịa tan chất dinh
dưỡng và chất ơ nhiễm, chất thải

x

Kiểm sốt ngập lụt

xx

iá trị tâm linh

Tín ngưỡng, niềm tin của người dân

xx

iá trị cảnh quan, giải trí

Cơ hội cho du lịch và các hoạt động vui chơi giải trí,

xx

6


ngắm cảnh
Cơ hội cho giáo dục, đào tạo chính thống và ngoại

iá trị giáo dục

khóa

Hỗ trợ ĐDSH

Nơi cư trú của các loài sinh vật

xx
xx

Hỗ trợ chu ỳ chất dinh dưỡng Tiếp nhận/giữ và xử lý chất dinh dưỡng

xx

Ghi chú: “x”: giá trị được sử dụng ít, “xx”: giá trị được sử dụng nhiều [76]

Bảng 1.2. Thành phần các loài sinh vật ở Hồ Tây [78, 97]
Ngành sinh vật

Tên khoa học

Số loài

Ngành sinh vật

Tên khoa học

Số loài

Tảo Lam

Cyanophyta

12

Động vật đáy

Benthos

14

Tảo Lục

Chlorophyta

73

Cá

Pices

39

Tảo Silic

Bacillariophyta

26

Họ cá chép

Cyprinidae

23

Tảo Mắt

Euglenophyta

7

Chim

Aves

58

Tảo iáp

Pyrrophyta

4

Động vật nổi

Zoophaton

38

Lưỡng cư và bò sát Amphilia và Reptilia
Thú

Mammalia

11
2

g) Cảnh quan:
Tây Hồ có cảnh quan nổi bật nhất là Hồ Tây với hình dáng vai cày và một số
hồ nhỏ hác như hồ Quảng Bá, hồ Tứ Liên tạo thành một quần thể thiên nhiên tạo
hóa tơn thêm vẻ đẹp và sự hấp dẫn của Hồ Tây, kết hợp với các cảnh quan hác như
cảnh quan hoa cây cảnh, cảnh quan biệt thự kiến trúc đơ thị, làng văn hóa ViệtNhật, cơng vi n nước Hồ Tây,... tạo ra một hơng gian thống đãng, mát mẻ. Ngồi
ra, tr n địa bàn quận cịn có 64 kiến trúc di tích lịch sử văn hóa mang đậm bản sắc
văn hóa dân tộc, cũng là những địa điểm thu hút khách du lịch. Tất cả các cảnh
quan này được đan xen ết hợp với nhau tạo ra cảnh quan đặc thù rất đặc trưng, độc
đáo của quận Tây Hồ tại thủ đô Hà Nội, làm cho giá trị đất đai của quận Tây Hồ
tăng cao và cũng là nguy n nhân gây biến đổi lớn về sử dụng đất trong cơ chế của
thị trường hiện nay.
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
Dân cư và lao động: Quận Tây Hồ bao gồm 8 phường với tổng dân số là
92.736 người (năm 2000) và mật độ dân số trung bình 3.862 người/km2. So với các
quận nội thành khác, mật độ dân số của quận Tây Hồ có phần thấp hơn do diện tích
mặt nước và diện tích đất nơng nghiệp chiếm tỷ lệ khá lớn. Dân cư trong quận phân

7


bố hơng đều, các phường nội thành cũ có mật độ dân số há cao như phường Yên
Phụ, Bưởi trung bình 12.000 người/km2, trong hi đó mật độ dân số ở phường Phú
Thượng, Tứ Liên, Nhật Tân, Quảng An chỉ khoảng tr n 2.000 người/km2.
160

140
Dân số (nghìn ngƣời)

120
100
80
60
40
20
0
2000 2005 2006 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015

Hình 1. 2. Dân số quận Tây Hồ năm 2000-2015 [91-93]

Do ảnh hưởng của q trình đơ thị hóa, dân số quận Tây Hồ hàng năm (từ
năm 1995 đến năm 2003) luôn tăng từ 5% đến 8%, trong đó tăng tự nhiên khoảng
1,5%, tăng cơ học từ 4% đến 7%. Đặc biệt trong những năm trở lại đây tốc độ ngày
càng tăng cao điển hình năm 2010 tăng 12,58% và giảm dần nhưng tỷ lệ tăng vẫn ở
mức cao (>10%). Đây là những vấn đề gây bức xúc cho quản lý và cũng là một
trong những nguyên nhân chính gây biến động sử dụng đất thời gian qua. Song song
với quá trình tăng dân số cơ học, cơ cấu lao động trong quận cũng có những thay
đổi theo chiều hướng lao động nơng nghiệp giảm dần và chiếm tỷ lệ thấp trong tổng
số người trong độ tuổi lao động. Các phường Yên Phụ, Thụy Khu , Bưởi khơng cịn
lao động nơng nghiệp, số người lao động nông nghiệp phân bố rải rác trên các
phường còn lại chiếm nhiều nhất ở phường Phú Thượng.
b) Đặc điểm của các ngành kinh tế trong quận
Du lịch và dịch vụ: Quận Tây Hồ khơng những có ưu thế về Hồ Tây - một
điểm du lịch lý tưởng, mà cịn có hệ thống 63 di tích lịch sử văn hóa nghệ thuật có
giá trị, góp phần làm phong phú các hoạt động du lịch ở đây. Để đáp ứng nhu cầu

8


du lịch ngày càng tăng trong nền kinh tế thị trường. Các nhà hàng, khách sạn mọc
l n nhanh chóng, đặc biệt các trục đường chính của quận như đường Thanh Niên,
Nghi Tàm, Yên Phụ, Lạc Long Quân, Thụy Khu và đặc biệt là hu bán đảo Tây
Hồ. Việc xây dựng tự phát như tr n đã dẫn đến những biến động về sử dụng đất
trong quận, gây hó hăn cho việc quản lý đất đai.
Ngành nông nghiệp: Tây Hồ trước đây là một quận ngoại thành mới được
chuyển thành quận mới của Hà Nội nên nền nông nghiệp ở đây trong những năm
qua vẫn phát triển đặc biệt là 5 xã của huyện Từ Li m cũ. Nhân dân địa phương đa
số sản xuất lúa 2 vụ xen lẫn trồng màu như ngô, hoai, rau,... các hồ, ao trũng
thường nuôi cá, trồng sen. Đặc biệt ở phường Nhật Tân, Phú Thượng, Xuân La có
nghề trồng hoa, cây cảnh như đào, quất nổi tiếng, là nơi cung cấp cây cảnh cho Hà
Nội vào những dịp lễ tết. Đây là loại hình canh tác đất nơng nghiệp có hiệu quả kinh
tế cao hơn trồng các loại cây lương thực, thực phẩm. Do vậy, diện tích trồng cây
lương thực, thực phẩm ngày càng giảm, thay vào đó là diện tích trồng hoa, cây
cảnh. Đây là nét độc đáo về nông nghiệp của một quận phát triển du lịch.
Vùng đất giáp sông Hồng phía ngồi đ là vùng đất bồi khơng ổn định có
diện tích tương đối lớn (khoảng 171,56 ha) thay đổi hàng năm do dịng chảy sơng
Hồng và thường bị ngập lụt hi mùa nước l n, dân cư địa phương vẫn trồng hoa
màu như ngô, hoai...
Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: ngành công nghiệp của quận Tây Hồ
hông được phát triển như các hu vực ven đô hác của Hà Nội. Ở đây chỉ có một
số cơ sở sản xuất với quy mô nhỏ như chế biến thực phẩm, đồ uống.... Trong quận
chỉ phát triển một số ngành nghề thủ công truyền thống như làm giấy ở Hồ Khẩu,
Y n Thái, Đơng Xã, Y n Hịa, Nghĩa Đơ, dệt ở Bưởi, Nghi Tàm.
Ảnh hưởng của chính sách pháp luật về đất đai tới việc sử dụng và quản lý
đất đai của quận Tây Hồ. Để quản lý đất đai, nhà nước đã ban hành các luật đất đai
(năm 1988, 1993), cùng với các thông tư chỉ thị của UBND thành phố, quận đặc

biệt năm 1998, chính phủ đã ra chỉ thị về quy hoạch tổng thể đến năm 2020 cho
thành phố Hà Nội nói chung và quận Tây Hồ nói ri ng đã tạo cơ sở pháp lý cho việc

9


quản lý đất đai có hiệu quả hơn và cũng nhờ đó phần nào làm ổn định tình trạng xây
dựng nhà tùy tiện tr n địa bàn quận.
Có thể nói, cùng với sự ưu ái của tự nhiên, sự phát triển dân số, kinh tế, xã
hội trong quận, sự ra đời các chính sách đã thúc đẩy nhanh q trình đơ thị hóa, làm
biến động các loại hình sử dụng đất, chuyển đất nông nghiệp, hồ ao thành đất ở và
đất xây dựng các cơ sở phục vụ dịch vụ du lịch.
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
1.2.1. Viễn thám phục vụ đánh giá, giám sát chất lƣợng nƣớc
a) Trên thế giới
Ứng dụng của công nghệ viễn thám để nghiên cứu môi trường nước đã được
tiến hành trên thế giới ngay từ những năm 70 của thế kỷ trước được đánh dấu bằng
việc phóng thành cơng vệ tinh Landsat-1lên quỹ đạo năm 1972. Cùng với sự phát
triển của khoa học kỹ thuật đặc biệt là sự cải tiến và đưa thành công nhiều vệ tinh
l n hông gian đã mang lại nhiều thành tựu quan trọng. Trong đó, thành cơng rõ rệt
nhất phải kể đến ứng dụng viễn thám giám sát môi trường nước đại dương và các
vùng biển mở [11, 47]. Từ những nghiên cứu ban đầu đó, cho đến nay đã có hàng
loạt các thuật tốn, các bản đồ quan trắc các thông số như Chlorophyll-a [36] và
nhiệt độ nước tầng mặt cho vùng biển hở và đại đại dương của các nhà khoa học từ
các trung tâm nghiên cứu hàng đầu như NASA thông qua Ocean Color Website.
Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám quan trắc biến động chất
lượng nước của các hồ nội địa cũng được khai thác từ khá sớm. Các nghiên cứu dựa
trên việc ứng dụng đặc điểm của viễn thám để quan trắc các yếu tố ảnh hưởng đến
chất lượng nước như: độ đục, độ thấu quang, thực vật phù du và vi khuẩn lam (Ví
dụ: Chlorophylls, Carotenoids), các chất hữu cơ hịa tan (Dissolved Organic Matter

- DOM), các chất dinh dưỡng vô cơ và hữu cơ, hóa chất bảo vệ thực vật, kim loại,
tảo macrophytic, các loại vi sinh vật gây bệnh và dầu mỡ. Ngoại trừ các hóa chất và
các vi sinh vật gây bệnh, các yếu tố kể tr n đều tác động tới đặc tính quang học (khả
năng hấp thụ, phản xạ và tán xạ ánh sáng) và nhiệt độ của nước làm thay đổi kết quả
thu được từ bộ cảm biến. Do đó, các yếu tố tr n được xem là các chỉ số quang học

10


của nước. Trong đó, một vài chỉ số có thể được xác định trực tiếp bằng công nghệ
viễn thám bao gồm: vật chất lơ lửng (Suspended Particulate Matter - SPM) [21];
Sắc tố của thực vật phù du và vi khuẩn lam chủ yếu là do chlorophyll-a hoặc
phycocyanin gây ra. Chúng được dùng để xác định mức độ dinh dưỡng của nước
hồ, đánh giá hả năng xảy ra hiện tượng tảo nở hoa độc và được dùng như một chỉ
số về mức độ phong phú của thực vật phù du [55, 56]; Các chất hữu cơ hịa tan có
màu (xỉ vàng - CDOM) thường được dùng để xác định hàm lượng axit fulvic hay
axit humic trong nước [35]; Hệ số thấu quang (Kd) [33, 34, 53].
Trong những năm gần đây, Matthews [44] và Kutser [35] đã đưa ra những
đánh giá chi tiết về các cơng cụ trong viễn thám có thể sử dụng được để đánh giá
chất lượng nước các hồ nội địa. Bên cạnh việc khai thác thành công dữ liệu ảnh ALI
[11], ALOS [23], SPOT [16]; các dữ liệu ảnh LANDSAT được mô tả chi tiết là hệ
thống vệ tinh quốc tế với 8 vệ tinh được nâng cấp nhằm phục vụ cho nhu cầu
nghiên cứu ngày càng lớn trên thế giới. Đã có rất nhiều các nghiên cứu sử dụng ảnh
vệ tinh LANDSAT để tính tốn và giám sát nước hồ [48, 49], mật độ thực vật phù
du [29], vật chất lơ lửng [70] , CDOM [9], sự bùng nổ của tảo xanh [66] và
macrophyte [1]. Ngày 30/5/2013, dữ liệu thu được từ vệ tinh Landsat-8 (được
phóng vào ngày 11/2/2013) đã tiếp tục thúc đẩy các nghiên cứu về chất lượng nước
hồ (cho đến thời điểm đó chủ yếu thực hiện với Landsat 5 và Landsat 7). Hơn thế
nữa, các kênh phổ Landsat còn cung cấp thêm dải sóng vùng hồng ngoại nhiệt
(TIR) cho phép tính tốn nhiệt độ bề mặt nước [69].

Việc nghiên cứu, tính tốn nồng độ chlorophyll-a là một trong những ứng
dụng được sử dụng phổ biến nhất trong giám sát chất lượng nước [58]. Các vùng
nước trong lục địa thường được đặc trưng bởi nồng độ sinh khối phytoplankton cao
với khoảng dao động tương đối rộng (thơng thường là từ 1-100 µg/L và cũng có thể
l n đến 350 µg/L [24] thậm chí cao hơn nữa, đặc biệt là trong trường hợp “tảo nở
hoa” [54] mà hông li n quan đến hàm lượng các hạt khống vật, mùn, và CDOM
[57]. Do đó, việc phát triển các thuật toán của các vùng nước nội địa trở nên phức tạp
hơn và hả năng ứng dụng của chúng bị hạn chế giữa các thủy vực nước khác nhau.

11


Bên cạnh đó, chỉ số độ thấu quang của nước cũng là một thông số để đánh
giá chất lượng nước được áp dụng phổ biến trong thời gian gần đây do phương pháp
đơn giản, tiết kiệm chi phí, thuận tiện cho việc sử dụng ngoài thực địa và khả năng
áp dụng cao, tiết kiệm chi phí, thuận tiện cho việc sử dụng ngoài thực địa và khả
năng áp dụng cao. Vì thế, phương pháp đo độ sâu Secchi là một phương pháp phù
hợp để đánh giá độ thấu quang của nước không chỉ cho các hồ trong đô thị mà cho
cả việc quan trắc và giám sát chất lượng nước hồ một cách chuyên nghiệp hơn.
Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng cơng nghệ viễn thám để ước tính tốn độ
thấu quang của nước và các kết quả đưa ra có thể hiện mối liên quan mật thiết giữa
dữ liệu ảnh vệ tinh và độ thấu quang của nước [34, 39]. Trong số những bộ cảm
được sử dựng để ước tính độ thấu quang của nước, thì dữ liệu Landsat là dữ liệu
được sử dụng rộng rãi nhất vì nó tương thích với lớp phủ thực vật, độ phân giải
khơng gian và sự phong phú về dữ liệu. Tất cả các bộ cảm của Landsat bao gồm
MSS, TM, ETM đều được hai thác để sử dụng cho nghiên cứu độ thấu quang của
nước [30-32, 49]. Vệ tinh Landsat mới nhất, Landsat 8 với sự cải tiến về độ phân
giải phổ và độ nhạy bức xạ cao đã cung cấp công cụ vơ cùng hữu ích cho việc quan
trắc mơi trường nước nói chung [50] và độ thấu quang của nước nói riêng [40].
Ngồi ra, đã nhiều nghiên cứu cho thấy mối liên hệ mật thiết giữa hoạt động

sử dụng đất và chất lượng môi trường nước [43, 61, 62, 67] Mối liên hệ này chịu tác
động của sự thay đổi của các loại hình sử dụng đất. Các loại hình sử dụng đất khác
nhau có tác động hác nhau đến chất lượng nước [59]. Cụ thể, đất công nghiệp và
đất canh tác làm suy giảm chất lượng nước trong hi đất rừng và đất đồng cỏ không
cho thấy ảnh hưởng tiêu cực tới sự tập trung các chất gây ô nhiễm [7, 68]. Bên cạnh
đó, đất đơ thị và đất ở có ảnh hưởng tới thành phần hóa học trong nước nhiều hơn
so với những loại hình sử dụng đất khác [60]. Trái lại, [63] thấy rằng chất đất rừng
có chứa hàm lượng ion vơ cơ thấp hơn và có vai trò quan trọng trong việc hạ thấp
mức độ suy giảm chất lương nước. Ngoài ra, nghiên cứu của [60] cũng cho thấy đất
trang trại có ảnh hưởng lớn đến mật độ NO3- và SO42- trong nước. Điều đó cho thấy,
q trình đơ thị hóa nói chung và hoạt động sử dụng đất nói riêng có ảnh hưởng lớn
tới chất lượng nước.

12


b) Ở Việt Nam
Từ đầu những năm 80 viễn thám bắt đầu được ứng dụng ở Việt Nam như
một nguồn tư liệu mới, một phương pháp, công nghệ mới trong nhiều lĩnh vực và đã
đem lại hiệu quả rõ rệt về khoa học, công nghệ và kinh tế. Cụ thể, trong công tác
điều tra nghiên cứu biển: Công nghệ viễn thám sử dụng để khảo sát một số yếu tố
hải dương học như địa chất - địa mạo dải ven biển, biến động bờ biển và cửa sông,
trường nhiệt lớp mặt, phân bố san hô, điều tra các loại tài nguyên biển, biến động sử
dụng đất, lớp phủ thực vật…B n cạnh đó, trong lĩnh vực nghiên cứu và giám sát
mơi trường nước. Ngày nay ảnh vệ tinh có thể đem lại nhiều thông tin trực tiếp và
gián tiếp về mạng lưới thủy văn, hối lượng và chất lượng cũng như diễn biến theo
mùa, theo thời gian, các hiện tượng thuỷ văn có li n quan như lũ lụt, nhiễm mặn,
biến động lịng sơng, lịng hồ,… Việc sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài
nguy n nước là một phương pháp cho ết quả nhanh và kịp thời nhất.
Ảnh vệ tinh đã được một số cơ quan sử dụng để khảo sát, thành lập bản đồ

biến động lịng sơng ở các tỉ lệ khác nhau, từ 1:100.000 đến 1:25.000 cho hệ thống
sông Cửu Long, một số sông ở miền Trung và sông Hồng. Phần lớn những bản đồ
này do Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguy n và Mơi trường lập. Ngồi ra, ảnh vệ
tinh đã được một số đơn vị thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc
gia và Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguy n và Môi trường sử dụng để thành lập
bản đồ ngập lụt đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh miền Trung. Ảnh vệ tinh
hiện nay có khả năng sử dụng để điều tra giám sát chất lượng nước như độ mặn,
mức độ ô nhiễm do chất thải công nghiệp và để điều tra, quản lí tổng hợp các lưu
vực sơng.
Một số các nghiên cứu nổi bật li n quan đến ứng dụng công nghệ viễn thám
trong quản lý chất lượng môi trường nước như là: các nghi n cứu li n quan đến
quan trắc hàm lượng chlorophyll-a và chất rắn lơ lửng trong nước biển Đông [52,
53] và vùng vịnh ven biển [25, 26, 83]. Về các nghiên cứu hiện nay có đề tài nghiên
cứu hợp tác giữa Trung tâm Viễn thám quốc gia và Viện Vật Lý, Viện Khoa học và
Công nghệ quốc gia đã và đang tiến hành li n quan đến thử nghiệm ứng dụng ảnh

13


vệ tinh MODIS để tính tốn nhiệt độ nước biển và hàm lượng chlorophyll-a trên
Biển Đông.

ần đây, Nguyễn Thu Hà và Koi e [26] đã xây dựng phương pháp ứng

dụng viễn thám và địa thống kê trong quan trắc chất lượng nước biển ven bờ, áp
dụng nghiên cứu vịnh Tiên Yên và làm sáng tỏ rằng ảnh MODIS có khả năng cung
cấp dữ liệu nhằm đánh giá hiệu quả chất lượng các vùng nước ven biển. Đối với
vùng hồ nội địa có nghiên cứu “Tính tốn hàm lượng trầm tích lơ lửng trong nước
mặt hồ Trị An sử dụng ảnh Landsat đa phổ” của tác giả Trịnh L Hùng và Vũ Danh
Tuyến [29]. Đáng chú ý, đề tài “Nghi n cứu tài nguy n nước mặt khu vực Hà Nội

bằng phương pháp viễn thám và

IS”, mã số QT-00-22 của Nguyễn Đình Minh và

nnk [80] đã phân tích biến động theo hông gian và thời gian các lưu vực sông
trong khu vực Hà Nội tr n cơ sở phân tích dữ liệu viễn thám vệ tinh và GIS.
Năm 2014-2015, Nguyễn Văn Thảo [86] trong tiến hành đề tài “Nghi n cứu
các phương pháp phân tích, đánh giá và giám sát chất lượng nước ven bờ bằng tư
liệu viễn thám độ phân giải cao và độ phân giải trung bình, đa thời gian; áp dụng
thử nghiệm cho ảnh của vệ tinh VNREDSat-1”. Đề tài đã xây dựng được 2 thuật
tốn theo mơ hình truyền thống là OC2 Vietnam và OC4 Vietnam để xử lý dữ liệu
ảnh MODIS xác định phân bố hàm lượng Chl-a tr n cơ sở bộ dữ liệu đo quang học
và hàm lượng Chl-a tại vùng biển Việt Nam. Đã xác định được quan hệ giữa
CDOM (412 nm) với tỷ số phổ phản xạ rời mặt nước Rrs (531 nm)/Rrs (443 nm)
tuân theo hàm e mũ có hệ số hồi quy R2 = 0,75 là lớn nhất cho vùng biển Việt Nam.
Đây là cơ sở xây dựng thuật toán truyền thống xác định giá trị CDOM trên ảnh vệ
tinh MODIS. Ảnh VNREDSAT-1 hạn chế trong xây dựng thuật toán xác định hàm
lượng Chl-a và giá trị CDOM do thiếu các kênh phổ có các bước sóng dưới 0,43
nm. Tuy nhiên, ảnh VNREDSAT-1 có thể được sử dụng để xác định hàm lượng vật
chất lơ lửng (SPM- suspended particulate matter) vùng ven biển ở tỷ lệ lớn.
Gần đây nhất là nghiên cứu quan trắc chỉ số mức độ phú dưỡng của Vũ Thị
Hân, Nguyễn Thị Thu Hà và nnk [27] tiến hành ở Hồ Linh Đàm thông qua việc
xác định hàm lượng Chl-a trong nước hồ sử dụng ảnh Landsat 8. Theo đó, phổ
phản xạ đo được ở Hồ Linh Đàm tương quan tuyến tính với tỷ lệ phổ phản xạ kênh

14


3 và kênh 2 của Landsat 8, phù hợp để tính chỉ số mức độ phú dưỡng TSI với tỷ số
tường quan R2=0,78. Kết quả nghiên cứu cho thấy TSI ở hồ Linh Đàm có xu

hướng tăng dần theo thời gian (từ năm 2013 đến năm 2016) và biến đổi theo
không gian (cao ở khu vực ven hồ và giảm dần vào giữa hồ. Theo kết quả đó,
nước hồ Linh Đàm chuyển từ trạng thái phú dưỡng (năm 2013) sang trạng thái
si u phú dưỡng vào năm 2017.
1.2.2. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu Hồ Tây và quận Tây Hồ
a) Hồ Tây
Hồ Tây là hồ nước ngọt tự nhiên lớn nhất trong các hồ thuộc đồng bằng sông
Hồng, là một hệ sinh thái (HST) thủy vực nước ngọt đặc thù. Hồ Tây khơng chỉ có
ý nghĩa về du lịch cảnh quan, giải trí cho người dân Thành phố và hách du lịch
trong nước, quốc tế mà cịn có ý nghĩa quan trọng về cân bằng sinh thái. Trong vài
năm trở lại đây, chất lượng nước hồ Tây chịu ảnh hưởng rất lớn từ các nguồn thải
của thành phố, nước thải sinh hoạt từ vùng lưu vực quanh hồ, đặc biệt nguồn nước
thải với khối lượng lớn có nhiều hợp chất hữu cơ từ hu dân cư phía nam và phía
đơng hồ thuộc các phường Thuỵ Khê, n Phụ (Tây Hồ), Trúc Bạch, Quán Thánh
(Ba Đình). Theo nghi n cứu gần đây của Lưu Lan Hương và cộng sự [42] cho thấy,
chất lượng nước Hồ Tây ở trong tình trạng phú dưỡng cao với nồng độ photpho
trong hồ vượt quá nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (0,03 mg/l). Nhiều chỉ tiêu môi
trường như hàm lượng kim loại nặng, coliform trong nước cao vượt mức cho phép
so với các tiêu chuẩn Việt Nam, Canada, Úc... Bên cạnh đó, ết quả nghiên cứu về
thành phần các loại tảo – nhóm sinh vật chỉ thị cho sự phú dưỡng của Dương Thị
Thủy và Lê Thị Phương Quỳnh [71] đã càng hẳng định mức độ báo động về hiện
tượng phú dưỡng ở hồ Tây.
Hoàng Dương Tùng (2004) [75] chỉ ra một đặc điểm quan trọng của chất
lượng nước Hồ Tây là sự khác nhau giữa mùa hơ và mùa mưa. Theo đó, thì ngồi
pH, các yếu tố thủy lý hóa đều hác nhau theo mùa; hàm lượng oxi hịa tan DO
khơng chênh lệch nhau nhiều nhưng mùa mưa tầng đáy đạt 2mg/l; vào mùa khơ,
nước thải từ các cống đổ vào trong hồ có mức độ ô nhiễm hơn so với mùa mưa và

15

có sự chênh lệch về hàm lượng của một số yếu tố thủy, lý, hóa ở một số khu vực
của hồ.
Bùi Nguyên Phổ (2012) [96] nghiên cứu về các chức năng của hệ sinh thái đất
ngập nước Hồ Tây và những ảnh hưởng của phát triển đô thị tới các chức năng đó
cho thấy các chức năng, giá trị của Hồ Tây rất đa dạng, quan trọng trong sự phát triển
của thủ đô; tuy nhi n các chức năng này đang bị suy giảm nghiêm trọng do ô nhiễm
môi trường chất thải rắn và lỏng; việc khai thác và tận dụng Hồ Tây ngày càng nhiều
hơn, trong hi vấn đề bảo vệ và duy trì chưa tương xứng với những giá trị, chức năng
đó. Phần lớn các chỉ tiêu về môi trường đều vượt giới hạn cho phép khiến cho sự
đang dạng về HST động thực vật ở Hồ Tây có nguy cơ bị suy giảm cả về số lượng và
chất lượng. Bên cạnh đó là rất nhiều những nghiên cứu về hiện trạng môi trường
nước của Hồ Tây [88, 95] và những nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng hồ như: biến
đổi khí hậu, hoạt động nhân sinh, điều kiện địa chất môi trường.. [74, 81].
Năm 1997, Nguyễn Văn Viết xây dựng mơ hình tốn lan truyền ơ nhiễm nước
ở Hồ Tây [87]; Mơ hình dự báo do ơ nhiễm BOD và tình trạng phú dưỡng ở Hồ Tây
(Trần Đức Hạ, 2000) [98]; Đánh giá chất lượng nước hồ dựa vào sự phú dưỡng bằng
phương pháp tốn học, Mơ hình hóa hệ sinh thái Hồ Tây-Hà Nội nhằm bảo vệ và
phát triển bền vững của Lưu Thị Lan Hương (2007) [79]. Trong một nghiên cứu khác
(2008), Lưu Thị Lan Hương đã cho thấy được thực trạng chất lượng môi trường
nước, trạng thái phú dưỡng và sự đa dạng sinh học ở Hồ Tây [42].
Ngoài ra, các nghiên cứu đánh giá chất lượng nước Hồ Tây trong tương quan
với hoạt động sử dụng đất cũng bước đầu được quan tâm. Tiêu biểu phải kể đến
“Các cơng trình nghi n cứu tình hình sử dụng đất đai trong mối liên quan với hoạt
động kinh tế và bảo vệ môi trường nước khu vực Hồ Tây (Nguyễn Cao Huần và
nnk) [77]; Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực Hồ Tây và phụ cận với sự trợ
giúp của hệ thống thông tin địa lý (Phạm Bình Quyền và nnk, 2000) [94].
Tuy nhiên, số lượng các cơng trình nghiên cứu chất lượng nước ở Hồ Tây sử
dụng công nghệ viễn thám vẫn cịn ít. Tính đến nay, mới chỉ có nghiên cứu của
Nguyễn Thu Hà tiến hành năm 2016 [85] là sử dụng công nghệ viễn thám nghiên

16