Luận văn thạc sĩ ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu khu vực cửa sông bạch đằng phục vụ quản lý đới bờ

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

Nguyễn Thị Thu Hà

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ
BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA
NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011


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

Nguyễn Thị Thu Hà

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ
BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA
NƢỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ

Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thơng tin địa lí
Mã số: 60 44 76

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. NGUYỄN HIỆU

Hà Nội - 2011
1


MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................i
CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT........................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................................. iv
DANH MỤC BẢNG........................................................................................................v
MỞ ĐẦU..........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1.....................................................................................................................4
TỔNG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM – GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI
ĐỊA HÌNH VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG Ở KHU VỰC ĐỚI BỜ...4
1.1. Tổng quan ứng dụng công nghệ viễn thám – GIS trong nghiên cứu biến đổi địa hình
ở đới bờ........................................................................................................................4
1.1.1. Cơ sở ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình........................4
1.1.2. Tình hình ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình ở đới bờ
trong nƣớc và trên thế giới.........................................................................10
1.2. Sự dâng lên của mực nƣớc biển do biến đổi khí hậu và những ảnh hƣởng của nó tới
địa hình bờ biển và các hoạt động KTXH ở đới bờ..................................................14
1.2.1. Sự thay đổi mực nƣớc biển do biến đổi khí hậu........................................14
1.2.2. Các kịch bản nƣớc biển dâng ở Việt Nam..................................................18
1.2.3 Những hệ lụy của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu tới địa hình và hoạt
động kinh tế xã hội ở đới bờ biển.........................................................................22
1.3. Quan điểm tiếp cận và các phƣơng pháp nghiên cứu...............................................24
1.3.1. Quan điểm tiếp cận......................................................................................24
1.3.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu.....................................................................25
CHƢƠNG 2...................................................................................................................28

CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH KHU VỰC CỬA
SÔNG BẠCH ĐẰNG....................................................................................................28
2.1. Khái quát khu vực nghiên cứu............................................................................28
2.2. Điều kiện tự nhiên.............................................................................................. 30
2.2.1. Địa chất - kiến tạo.......................................................................................30
2.2.2. Đặc điểm địa mạo........................................................................................34
2.2.3. Đặc điểm khí hậu.........................................................................................40
2.2.4. Đặc điểm thủy văn lục địa...........................................................................43
2.2.5. Đặc điểm hải văn.........................................................................................45
2.2.6. Thực vật.......................................................................................................53
2.2.7. Sự thay đổi mực nƣớc đại dƣơng...............................................................54
2.3. Hoạt động nhân sinh...........................................................................................54
CHƢƠNG 3...................................................................................................................57
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC
BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG
iii


...................................................................................................................................... 57
3.1. Cơ sở dữ liệu và quy trình đánh giá...................................................................57
3.1.1. Cơ sở dữ liệu...............................................................................................57
3.1.2. Quy trình đánh giá.......................................................................................59
3.2. Hiện trạng biến đổi địa hình (xói lở - bồi tụ) và nguyên nhân...........................61
3.2.1. Hiện trạng biến đổi địa hình bờ...................................................................61
3.2.2. Biến đổi địa hình đáy.................................................................................. 70
3.3. Ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sông Bạch
Đằng....................................................................................................................76
3.3.1. Ảnh hƣởng của mực nƣớc biển dâng tới xu thế biến đổi địa hình............76
3.3.2. Ảnh hƣởng của mực nƣớc biển dâng tới hoạt động kinh tế - xã hội.........77
KẾT LUẬN....................................................................................................................88

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 90

iv


CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
BĐKH

Biến đổi khí hậu

CSDL

Cơ sở dữ liệu

DEM

Digital evaluation model - Mơ hình số độ cao

GIS

Geographic Information System - Hệ thông tin địa lý

IPCC

Intergovernmental Panel on Climate Change –
Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

LHQ

Liên hợp quốc

NBD

Nƣớc biển dâng

UNESCO

United Nations Educational Scientific and Cultural
Organization – Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của
Liên hiệp quốc

QLTHĐB

Quản lý tổng hợp đới bờ

RS

Remote sensing - Viễn thám

VCS

Vùng cửa sông


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Q trình thu nhận thơng tin của hệ thống viễn thám............................4
Hình 1.2. Các thành phần của hệ thống GIS..............................................................6
Hình 1.3. Sự thay đổi nhiệt độ tồn cầu 1860 -1999..............................................16
Hình 2.1. Giới hạn khu vực nghiên cứu...................................................................29
Hình 2.2. Bản đồ địa mạo khu vực cửa sơng Bạch Đằng......................................35

Hình 2.3. Địa hình bóc mịn tổng hợp trên đá trầm tích lục ngun....................39
Hình 2.4. Địa hình bóc mịn rửa lũa trên đá vơi.....................................................39
Hình 2.5. Đồng bằng nguồn gốc sơng – biển tại cửa sơng Lạch Tray.................39
Hình 2.6. Lạch triều phát triển trên bề mặt bãi triều thấp.....................................39
Hình 2.7. Bãi triều thấp hiện đại do tác động của thủy triều - sơng....................39
Hình 2.8. Bãi biển tích tụ - xói lở do tác động của sóng chiếm ƣu thế tại Cát Hải
........................................................................................................................................39
Hình 2.9. Sơ đồ các cơn bảo đổ bộ vào vùng biển Quảng Ninh - Thanh Hóa từ
1961-2007.....................................................................................................................43
Hình 2.10. Cấu trúc các mối liên hệ tự nhiên trong điều kiện có các tác động
nhân sinh.......................................................................................................................56
Hình 3.1. Quy trình xác định biến đổi đƣờng bờ, địa hình đáy và kịch bản ngập
theo kịch bản NBD......................................................................................................60
Hình 3.2. Biến động đƣờng bờ VCS Bạch Đằng giai đoạn 1965 – 2001..........62
Hình 3.3. Biến động đƣờng bờ khu vực Cát Hải giai đoạn 1965 - 1988.............63
Hình 3.4. Biến đổi đƣờng bờ kv Cửa Cấm – Đình Vũ giai đoạn 1965-1989......64
Hình 3.5 . Đƣờng bờ cửa Cấm – Lạch Tray giai đoạn 1988 – 2001....................66
Hình 3.6 . Đƣờng bờ khu vực cửa Cấm - Đình Vũ, 1988 – 2001........................67
Hình 3.7. Biến đổi đƣờng bờ giai đoạn 2001-2008................................................69
Hình 3.8 . Sơ đồ biến đổi địa hình bờ và đáy biển ven bờ khu vực cửa.............71
Bạch Đằng thời kì 1965 - 2008................................................................................71
Hình 3.9. Mặt cắt địa hình đáy biển khu vực cửa sông Bạch Đằng năm 1965 và
2004..............................................................................................................................74
Hình 3.10. Phân bố dịng triều tạo nên dịng liên tục qua khu vực nƣớc nơng
ngồi khơi Cát Hải trong hai pha triều cao và thấp................................................73
Hình 3.11. Bản đồ phân bố độ cao mực nƣớc với tác động của gió bão và khơng
có gió trong pha triều cƣờng......................................................................................74
Hình 3.12. Bản đồ phân bố vùng bồi-xói đáy với tác động của gió bão và khơng
có gió.............................................................................................................................75
Hình 3.13. Bản đồ ngập năm 2020............................................................................79

Hình 3.14. Bản đồ ngập năm 2050............................................................................79
Hình 3.15. Bản đồ ngập năm 2060............................................................................80
Hình 3.16. Bản đồ ngập năm 2100............................................................................80
Hình 3.17. Đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo các kịch bản NBD...................82


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thông tin liên quan đến khả năng sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên cứu các
đối tƣợng ở vùng ven biển.............................................................................................10
Bảng 1.2. Kịch bản nƣớc biển dâng cho Việt Nam.......................................................19
Mực nƣớc biển dâng theo kịch bản thấp.......................................................................19
Bảng 1.3. Kịch bản nƣớc biển dâng cho Việt Nam.......................................................20
Mực nƣớc biển dâng theo kịch bản trung bình.............................................................20
Bảng 1.4. Kịch bản nƣớc biển dâng cho Việt Nam.......................................................20
Mực nƣớc biển dâng theo kịch bản cao........................................................................20
Bảng 2.1. Chế độ mƣa VCS Bạch Đằng.......................................................................40
Bảng 2.2. Lƣợng mƣa trung bình năm VCS Bạch Đằng (mm)....................................40
Bảng 2.3. Đặc trƣng tốc độ gió trạm Hịn Dấu (m/s)....................................................41
Bảng 2.4. Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hịn Dấu trong mùa đơng (%)...................41
Bảng 2.5.Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hòn Dấu trong mùa hè (%)........................41
Bảng 2.6.Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hịn Dấu trong mùa chuyển tiếp (%).........42
Bảng 2.7. Đặc trƣng độ cao sóng trạm Hịn Dấu (m)...................................................46
Bảng 2.8.Đặc trƣng mực nƣớc trạm Hòn Dấu (cm).....................................................47
Bảng 2.9. Các mực nƣớc triều đặc trƣng ở vùng cửa sông Bạch Đằng.......................47
(so với mực triều cực tiểu).............................................................................................47
Bảng 3.1.Biến đổi bờ biển giai đoạn 1965-2001...........................................................61
Bảng 3.2. Biến đổi bờ biển giai đoạn 2001-2008..........................................................69
Bảng 3.3. Diện tích ngập thành phố Hải Phòng theo kịch bản nƣớc biển dâng...........81
Bảng 3.4. Chiều dài đƣờng bờ khu vực nghiên cứu theo các kịch bản NBD...............83
Bảng 3.5. Diện tích và dân số khu vực nghiên cứu.......................................................84

Bảng 3.6. Diện tích và dân số các quận, huyện thuộc tỉnh Hải Phịng..........................84
Bảng 3.7. Ƣớc tính diện tích khu vực nghiên cứu theo kịch bản NBD........................85
Bảng 3.8. Ƣớc tính dân số khu vực nghiên cứu theo kịch bản NBD............................86
Bảng 3.9: Tính tốn hệ số thắt hẹp và hệ số tổn thƣơng khu vực nghiên cứu theo kịch
bản NBD........................................................................................................................86


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Vùng cửa sơng (VCS) Bạch Đằng giữ một vai trò quan trọng trong phát triển
kinh tế xã hội của Hải Phịng nói riêng và của miền Dun hải phía Bắc Việt Nam
nói chung. Với nguồn tài nguyên thiên nhiên đới bờ phong phú, đây là nơi tập trung
dân cƣ đông đúc và các hoạt động kinh tế sôi động gắn với khai thác và sử dụng địa
hình, nhƣ cơng nghiệp cảng, du lịch, ni trồng thủy hải sản... Đây là một cửa sơng
hình phễu điển hình với dao động của biên độ triều đƣợc xếp vào loại lớn nhất thế
giới. Các biến động địa hình, cả ở phần bờ và đáy, đang diễn ra phức tạp trong mối
tƣơng tác giữa các q trình sơng - biển dƣới sự chi phối của nền địa lý - địa chất
và các hoạt động nhân sinh. Trong bối cảnh ấm lên của khí hậu tồn cầu, sự dâng lên
của mực nƣớc biển với tốc độ trung bình 3.8mm/năm và cịn có thể hơn nữa, kết
hợp với các hoạt động lấn biển, nạo vét... sẽ gây ra những tác động không nhỏ đến
địa hình và tài ngun mơi trƣờng ở VCS Bạch Đằng. Đó là sự gia tăng áp lực của
sóng biển gây xói lở cho các đoạn bờ ở Đình Vũ, Cát Hải, Phù Long, gây xói chân
các kè hiện tại, làm tăng mực nƣớc dâng trong bão, tăng xâm nhập mặn và sẽ làm
ngập thêm các vùng đất thấp.
Để duy trì tiềm năng phát triển kinh tế ven biển theo hƣớng bền vũng, việc
quản lý các tai biến thiên nhiên, trong đó nhu cầu về thơng tin, dữ liệu về hiện trạng
và xu thế sự biến đổi của địa hình khu vực đới bờ trong khung cảnh biến đổi khí
hậu hiện nay là hết sức cần thiết cho cơng tác quản lý tổng hợp đới bờ.
Hiện nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong lĩnh vực điều
tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng,

đặc biệt trong đánh giá biến đổi địa hình (các hoạt động xói lở, bồi tụ) và phân tích
các kịch bản ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng ở đới bờ ngày càng gia tăng không
những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế. Tiềm năng kỹ thuật của viễn
thám và GIS trong lĩnh vực ứng dụng có thể chỉ ra cho các nhà khoa học và
các nhà

8


hoạch định chính sách, các phƣơng án lựa chọn có tính chiến lƣợc về sử dụng và
quản lý tài nguyên thiên nhiên và mơi trƣờng..
Vì những lý do trên, học viên đã lựa chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám và
GIS đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hưởng của nước biển dâng do
biến đổi khí hậu khu vực cửa sông Bạch Đằng phục vụ quản lý đới bờ”, nhằm
đánh giá hiện trạng xói lở - bồi tụ địa hình và phân tích nguy cơ ảnh hƣởng của mực
nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sông Bạch Đằng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá đƣợc hiện trạng biến đổi địa hình (bồi tụ, xói lở) bờ và đáy biển ven bờ
khu vực cửa sơng Bạch Đằng;
- Phân tích ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu tới xu thế biến đổi địa
hình và kinh tế xã hội khu vực cửa sông Bạch Đằng.
3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu trên, luận văn tập trung giải quyết các nội
dung sau:
- Tổng quan và xác lập cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS trong nghiên cứu
biến đổi địa hình và ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu ở đới bờ
biển;
- Phân tích các nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình và tai biến xói lở - bồi tụ khu
vực cửa sơng Bạch Đằng;
- Đánh giá hiện trạng xói lở - bồi tụ khu vực nghiên cứu trên cơ sở ứng dụng cơng

nghệ viễn thám - GIS;
- Phân tích và đánh giá ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng do biến đổi khí hậu tới
địa hình, dân cƣ khu vực nghiên cứu.


4. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc cấu trúc
thành 3 chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu biến đổi
địa hình và ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng ở khu vực đới bờ.
Chƣơng 2: Các nhân tố ảnh hƣởng đến biến đổi địa hình khu vực cửa sơng
Bạch Đằng
Chƣơng 3: Đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hƣởng của nƣớc biển
dâng do biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sông Bạch Đằng


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM – GIS TRONG NGHIÊN CỨU
BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG
Ở KHU VỰC ĐỚI BỜ
1.1. Tổng quan ứng dụng công nghệ viễn thám – GIS trong nghiên cứu biến đổi
địa hình ở đới bờ
1.1.1. Cơ sở ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình
1.1.1.1. Khái quát những đặc trưng của viễn thám – GIS
Viễn thám (RS)
Viễn thám là công nghệ thu nhận thông tin về các đối tƣợng trên bề mặt
trái đất mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp với chúng. Q trình thu nhận
thơng tin này đƣợc thực hiện thông qua bộ cảm (máy ảnh, máy quét, sóng điện
từ, sóng radar…) đƣợc đặt trên máy bay hoặc vệ tinh. Thông tin thu nhận
đƣợc ghi lại trên các thiết bị chuyên dụng nhƣ film ảnh hoặc đƣợc số hóa trên

các băng đĩa từ (hình 1.1).

Hình 1.1. Q trình thu nhận thơng tin của hệ thống viễn thám


Các thông số đặc trƣng của dữ liệu viễn thám bao gồm:
Độ phân giải không gian: Là khoảng cách nhỏ nhất có thể phân biệt đƣợc
giữa 2 đối tƣợng. Độ phân giải khơng gian cho biết kích thƣớc của phần tử ảnh viễn
thám (pixel) che phủ bề mặt đất. Có thể chia thành 3 cấp độ phân giải không gian:
(1) Độ phân giải cao: 0.6-4m; (2) Độ phân giải trung bình: 4-30m; (3) Độ phân giải

thấp: 30-1000m.
Độ phân giải thời gian: Cho biết khoảng thời gian (ngày hoặc giờ) mà hệ
thống cảm biến của vệ tinh sẽ quay lại để chụp cho một vị trí nhất định. Có 3 cấp độ
độ phân giải thời gian: (1) Độ phân giải cao: <24h – 3 ngày; (2) Độ phân giải trung
bình: 4-16 ngày; (3) Độ phân giải thấp: > 16 ngày.
Độ phân giải phổ: Là số kênh phổ tƣơng ứng với từng vị trí trong dãy phổ
điện từ. Thƣờng chia làm 3 cấp độ phân giải phổ: (1) Độ phân giải cao: >15 kênh;
(2) Độ phân giải trung bình: 3-15 kênh; (3) Độ phân giải thấp: <3 kênh.

Độ nhạy cảm bức xạ: Đó là khả năng phân biệt năng suất phản xạ phổ giữa
các mục tiêu. Quá trình này phụ thuộc vào số lƣợng các lớp lƣợng tử hóa trong các
kênh phổ. Nói một cách khác là số lƣợng bit của dữ liệu trong kênh phổ sẽ quyết
định độ nhạy cảm của bộ cảm.
Ƣu điểm của viễn thám:
- Tƣ liệu viễn thám ở dạng số dễ thu nhận và xử lý;
- Các đầu thu của hệ thống viễn thám chủ động có thể thu nhận thông tin với mọi
điều kiện thời tiết;
- Kết hợp với các phƣơng pháp điều tra truyền thống, các số thơng tin phụ trợ, cơng
nghệ viễn thám góp phần nâng cao độ chính xác thơng tin, rút ngắn thời gian, giảm

giá thành;
- Khả năng thu thập thông tin từ xa, không cần tiếp cận và tác động trực tiếp đén đối
tƣợng quan sát;


- Tƣ liệu vệ tinh phủ trùm diện tích rộng và cung cấp cái nhìn tổng qt;
-Viễn thám có khả năng cung cấp nhiều số liệu (độ che phủ, sinh khối, vị trí,
độ cao, nhiệt độ, độ ẩm…) trêm phạm vi rộng.
Hệ thông tin địa lý (GIS)
Một hệ thông tin địa lý bao gồm các thiết bị phần cứng, phần mềm và các thủ
tục hỗ trợ thuận tiện cho việc quản lý, vận hành, phân tích, mơ hình hóa, miêu tả và
hiển thị tham chiếu dữ liệu địa lý nhằm giải quyết các vấn đề phức tạp trong việc
quy hoạch và quản lý tài nguyên (hình 1.2).

Hình 1.2. Các thành phần của hệ thống GIS
Chức năng của GIS bao gồm: truy cập dữ liệu, hiển thị dữ liệu, quản lý dữ
liệu, phân tích và phục hồi thơng tin. GIS có nhiều ứng dụng trong việc xác định vị
trí trên bản đồ, xác định định lƣợng (số lƣợng, mật độ), tìm khoảng cách và quan
trắc những thay đổi trên bản đồ.
Chức năng của một hệ thống thông tin là nâng cao khả năng đƣa ra quyết
định. Một hệ thống thông tin là một chuỗi các hoạt động, bắt đầu từ việc lập kế
hoạch quan sát và lựa chọn dữ liệu, lƣu trữ và phân tích dữ liệu và cuối cùng là hỗ
trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu và thông tin đã xử lý. Hệ thông tin địa lý đƣợc


thiết kế để làm việc với dữ liệu tham chiếu đến hệ tọa độ địa lý hay hệ tọa độ không
gian. GIS là một hệ thống vừa đảm bảo là hệ thống cơ sở dữ liệu tham chiếu, đồng
thời là tập hợp các thao tác vận hành với dữ liệu. GIS có 3 nhóm ứng dụng cơ bản,
bao gồm:
- Ứng dụng trong kiểm kê: GIS ứng dụng trong việc đƣa ra các số liệu kiểm kê về các

đặc tính trên một vùng địa lý. Những đặc tính này đƣợc miêu tả trong một lớp dữ
liệu. Ứng dụng này có vai trò quan trọng trong việc phục hội, và cập nhật dƣ liệu.
- Ứng dụng phân tích: Kỹ thuật phân tích không gian và phi không gian đƣợc tiến
hành trên nhiều lớp dữ liệu với nhiều truy vấn phức tạp
- Ứng dụng quản lý: Nhiều tiện ích của kỹ thuật mơ hình hóa khơng gian đƣợc sử
dụng hỗ trợ các nhà quản lý và các nhà hoạch định chính sách trong việc ra quyết
định. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề của thế giới
thực liên quan đến những thay đổi quan trọng của dữ liệu địa lý.
1.1.1.2. Những tính năng của viễn thám – GIS được khai thác cho nghiên cứu địa hình
Việc nghiên cứu, khảo sát ở vùng biển ven bờ, đồng bằng ven biển và nhất là
các cửa sơng hiện nay cịn gặp nhiều khó khăn khi gặp thời tiết bất ổn, nhƣ trƣờng
hợp có bão, áp thấp, giơng lốc hay khi có lũ lớn và gió mùa thổi mạnh... Để khắc
phục khó khăn này, một trong những phƣơng pháp có hiệu quả hiện nay trong
nghiên cứu đới ven biển – cửa sông là sử dụng kết hợp thông tin viễn thám và GIS
Công nghệ viễn thám – GIS đƣợc sử dụng để theo dõi, tổng hợp, phân tích
các nguồn dữ liệu khác nhau để có cái nhìn tổng hợp, tồn diện về mặt không gian
và thời gian về các biến động của địa hình nói chung. Đối với khu vực đới bờ biển,
viễn thám – GIS hỗ trợ đắc lực trong việc nghiên cứu, xác định biến đổi đƣờng bờ
biển và biến đổi địa hình đáy biển.
Trong nghiên cứu biến đổi đường bờ biển
Tƣ liệu ảnh viễn thám bao gồm cả ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, ảnh quét radar,
phổ,… Các tƣ liệu ảnh có đặc trƣng là ghi lại hiện trạng của các đối tƣợng tại thời


điểm chụp. Nhƣ vậy, để theo dõi biến động đƣờng bờ, ta cần xác định vị trí của
chúng trong khơng gian đƣợc phản ánh trên ảnh chụp tại một địa điểm chứa đối
tƣợng trong từng thời điểm rồi so sánh để theo dõi, phân tích q trình biến động
của chúng. Sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với bản đồ địa hình đƣợc đo vẽ ở các
năm khác nhau cho phép xác định hiện trạng của đƣờng bờ biển ở các thời điểm
khác nhau. Cùng với sự hỗ trợ của GIS trong phân tích, tính tốn các dữ liệu khơng

gian và liên kết các tấm ảnh, đƣợc nắn chỉnh và đƣa về cùng một hệ tọa độ chuẩn,
tac có thể tính tốn chính xác đƣợc tốc độ bồi tụ - xói lở của bờ biển theo thời gian,
quan sát đƣợc bức tranh toàn cảnh về diễn biến bồi tụ - xói lở trên tồn bộ khơng
gian khu vực nghiên cứu. Ngồi ra cơng nghệ viễn thám – GIS cịn cho phép tính
tốn đƣợc khối lƣợng trầm tích đã đƣợc tích tụ hoặc xói lở khi bổ sung thêm các
thơng tin về địa hình.
Bên cạnh quan sát hiện trạng biến động đƣờng bờ, sử dụng cơng nghệ viễn
thám – GIS cịn hiệu quả trong việc xác định các lịng sơng cổ, các hệ thống val bờ
cổ trong khu vực nghiên cứu một cách trực quan, nhanh chóng và thuận lợi. Kết
hợp với các thông tin về nhân tố động lực nhƣ kiến tạo, hƣớng dịng chảy sơng,
hƣớng dịng bồi tích ven bờ, hƣớng sóng, thay đổi khí hậu tồn cầu,… để đƣa ra xu
hƣớng phát triển của địa hình bờ là xói lở hay bồi tụ.
Trong nghiên cứu biến đổi địa hình đáy biển
Đối tƣợng thơng tin chính giúp nghiên cứu biến động địa hình đáy biển là
thơng tin về độ sâu đáy biển trên các bản đồ địa hình, hải đồ khu vực nghiên cứu.
Trong thời gian gần đây, các thông tin này đƣợc bổ sung bởi nguồn số liệu thu thập
thực tế từ các cuộc thực địa của các đồn nghiên cứu biển. Số liệu này gồm 2 dạng
chính là số liệu độ sâu từ các máy đo sâu hồi âm và ảnh sonar quét sƣờn. Số liệu đo
sâu đƣợc biểu diễn trên băng đo sâu hồi âm là kết quả của q trình phát – thu sóng
âm do thiết bị gắn trên các tàu khảo sát ghi lại. Ảnh sonar quét sƣờn là dạng dữ liệu
“gần” tƣơng đồng với ảnh viễn thám, vì chúng phản ánh rõ bề mặt địa hình theo
tuyến khảo sát. Từ những nguồn thơng tin này, bằng các phần mềm GIS giúp xây


dựng mơ hình số độ cao (DEM) mơ phỏng lại hiện trạng địa hình đáy biển ở từng
giai đoạn cụ thể.
Từ mơ hình số độ cao của khu vực nghiên cứu qua các thời kỳ khác nhau, có
cùng độ phân giải, cùng cơ sở tốn học cho phép tính tốn và xác định các thơng tin
về khơng gian tích tụ/xói lở, tốc độ tích tụ/xói lở và khối lƣợng trầm tích đƣợc tích
tụ/xói lở.

Trong thực tế, khi sử dụng ảnh vệ tinh nhiều ngƣời thƣờng chỉ quan tâm tới
độ phân giải không gian (pixel) hơn là chú ý đến khả năng nhận biết đối tƣợng qua
phổ phản xạ (spectre). Nhìn chung, cách tối ƣu nhất để nhận biết đối tƣợng khi giải
đoán là kết hợp đƣợc cả hai yếu tố về phổ phản xạ và độ phân giải không gian. Để
dễ phân biệt các đối tƣợng, một giải pháp thƣờng đƣợc sử dụng khi xử lý ảnh là kết
hợp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau bằng kỹ thuật trộn ảnh (fusion). Các
thông tin viễn thám đƣợc sử dụng kết hợp với thông tin địa lý khác và tích hợp trên
các hệ thống GIS; hai cơng nghệ quan trọng này bổ sung cho nhau những thơng tin
có liên quan tới đối tƣợng nghiên cứu. Thực chất đây là phƣơng pháp khai thác
thông tin nhiều chiều về đối tƣợng nghiên cứu có toạ độ địa lý trong một khơng gian
xác định.
Lựa chọn tư liệu ảnh vệ tinh trong nghiên cứu đới bờ biển
Mức độ sử dụng: 0-Không sử dụng đựơc
1-Khả năng sử dụng tốt nhất
2-Khả năng sử dụng khá
3- Khả năng sử dụng trung bình
4- Có thể sử dụng (nhƣng hạn chế)

#-Chƣa có thơng tin chính xác


Bảng 1.1. Thông tin liên quan đến khả năng sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên
cứu các đối tƣợng ở vùng ven biển [20]
Tên vệ tinh:
Thiết bị thu ảnh:

Nghiên cứu địa mạo
Tách đƣờng bờ
Cảnh quan ven bờ
Độ sâu và địa hình đáy

Địa hình đới ven biển
Cửa sơng và các châu thổ
Đầm lầy ven biển
Động lực vùng ven bờ
Biến đổi vùng bờ
Độ đục và bùn cát lơ lửng
Nhiệt độ nƣớc mặt và dịng
Thay đổi đƣờng bờ
Dịng sa bồi ven biển
Sóng biển và vùng sóng vỡ
Sinh vật biển
Hàm lƣợng tảo và s/v phù d
Thực vật ngập nƣớc nƣớc v
Thực vật trong nƣớc
Điều tra nguồn lợi cá
Họat động nhân sinh
Quy hoạch vùng ven biển
Nguồn gây ô nhiễn nƣớc biể
Sự cố tràn dầu

Landsat

Landsat

Seasat

SPOT

Nimbus NOAA

MSS

TM,ETM

SAR

HRV

CZCS

AVHRR

HCMM

3
3
3
2
3
3

1
1
2
1
1
2

2
3

3
#
#
0

2
1
2
1
1
2

2
0
0
0
0
0

4
0
0
0
0
0

4
0
0
0

0
0

2
2
0
4
3
0

1
2
1
2
1
#

0
0
#
0
#
2

1
#
0
2
1
3

0
1
1
0
2
0

0
0
1
0
3
0

0
0
1
0
3
0

3
3
3
3

3
3
3

3

#
#
#
3

#
1
2
3

2
0
0
3

0
0
0
3

0
0
0
3

3
2
4

2
1
3

0
#
1

2
1
3

0
3
#

0
3
#

0
3
#

1.1.2. Tình hình ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình ở đới bờ
trong nước và trên thế giới
1.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Hiện nay, cấu trúc dữ liệu không gian đang đƣợc khai thác và sử dụng phổ
biến ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt trong lĩnh vực quản lý biển. Ở Canada,

trung tâm cộng đồng biển đã xây dựng hệ thống dữ liệu không gian phục vụ công
tác quản lý tổng hợp vùng ven biển gọi là MGDI (Marine Geospatial Data
Infrastructure) đƣợc ứng dụng có hiệu quản trong xây dựng các biểu đồ và hải đồ
phục vụ kiểm sốt ơ nhiễm, quản lý tổng hợp và kiểm sốt mơi trƣờng vùng ven
biển. Cấu trúc của hệ thống MGDI bao gồm:


-

Mơ hình dữ liệu khơng gian chung

-

Quy trình tích hợp và mơ hình hóa dữ liệu mơi trƣờng

-

Ngơn ngữ khơng gian và định dạng chuyển đổi dữ liệu

-

Phƣơng thức quản lý, truy cập dữ liệu

-

Công cụ mã nguồn mở đảm bảo quyền truy cập cho mọi đối tƣợng.

Ở khu vực Châu Âu cũng có hệ thống dữ liệu khơng gian riêng mang tên
INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe). INSPIRE bao gồm một
phạm vi rộng các thành phần dữ liệu biển và ven biển nhƣ: độ sâu, thông số về bờ

biển, thủy văn, nguồn nƣớc bề mặt, các lƣu vực nƣớc, đại dƣơng và biển, thông tin
hoạt động thủy sản, khu vực ô nhiễm…
Ở vùng South Wales, công nghệ Lidar đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc
quan trắc môi trƣờng biển và ven biển. Công nghệ Lidar bao gồm nhiều hệ thống
liên kết với nhau: hệ thống định vị vệ tinh GPS, hệ thống máy tính và hệ thống máy
quán tính; bao gồm các phƣơng pháp cơng nghệ tiên tiến trong lĩnh vực định vị vệ
tinh, lazer và ảnh số đƣợc kết hợp với nhau để xác định chính xác bề mặt địa hình
của Trái đất và các địa vật trên nó trong một hệ tọa độ khơng gian thống nhất. Hệ
thống định vị vệ tinh xác định tọa độ khơng gian của máy qt lazer, hệ thống máy
tính dùng lƣu trữ, xử lý dữ liệu, còn máy quét lazer với việc xác định chính xác thời
gian phản xạ của các tia lazer từ mặt đất quay trở lại cho phép xác định đƣợc
khoảng cách từ máy phát lazer tới các đối tƣợng trên mặt đất. Thơng qua các
chƣơng trình xử lý để phân loại và lọc các dữ liệu, tạo các mơ hình TIN,…cho phép
lập đƣợc mơ hình số độ cao (DEM) và mơ hình số bề mặt (DSM) của các đối tƣợng
trên mặt đất. Kết quả này đang đƣợc ứng dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc tiên tiến trên
thế giới. Ở các nƣớc Mỹ, Anh, Thụy Điển đã áp dụng rất có hiệu quả cơng nghệ
Lidar cho đo vẽ địa hình, lập mơ hình số độ cao (DEM) và mơ hình số bề mặt
(DSM) độ chính xác tới 15 cm cho các thành phố lớn, ngồi ra cịn sử dụng để lập
DEM dọc bờ biển tới độ sâu 50 m. Ở Liên bang Nga, ngoài việc lập DEM các thành
phố cịn sử dụng DEM trong cơng tác khảo sát các tuyến đƣờng điện cao thế, khảo


sát phân loại cây rừng và khảo sát các đƣờng cao tốc, các khu vực sạt lở đất và các
lƣu vực sơng cho việc phịng chống lũ lụt,… Ở Trung Quốc, Nhật Bản công nghệ
Lidar đƣợc ứng dụng nhiều trong phịng chống thiên tai nhƣ xác định DEM độ
chính xác cao cho các khu vực ven biển, ven sông, xác định độ cao các con đập và
khu vực ngập nƣớc,…
Nhiều cơng trình nghiên cứu về ứng dụng của viễn thám – GIS trong nghiên
cứu bờ biển đã đƣợc công bố nhƣ: Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng hệ thống
thông tin địa lý biển và ven biển trong quản lý vùng bờ của tác giả Bartlett (2000);

Nghiên cứu về cấu trúc dữ liệu không gian địa lý biển của Trung tâm cộng đồng
Biển Canada (1999); Mạng lƣới thông tin đại dƣơng và đới bờ của đồng tác giả
Butler, M.J.A., LeBlanc, C. and Stanley, J.M.(1998); Sử dụng công nghệ XML
trong việc xây dựng hệ thống siêu dữ liệu trong quan trắc đại dƣơng của tác giả
Davis, D. et al. (2002)
1.1.2.1. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Trong chiến lƣợc phát triển kinh tế đầu thế kỷ 21, hƣớng kinh tế biển đƣợc
đặt ra với nhiều nhiệm vụ rất quan trọng. Ngày 01/3/2006 Thủ tƣớng Chính phủ đã
ra Quyết định phê duyệt “Đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên môi trƣờng biển đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020”, trong đó có việc điều tra
nghiên cứu, quản lý tổng hợp vùng ven biển đã đặt ra nhiều thách thức to lớn. Một
trong những phƣơng tiện hiện đại trợ giúp việc quản lý tổng hợp tài nguyên và môi
trƣờng vùng biển ven bờ hiện nay là sử dụng thông tin viễn thám và Hệ thống thông
tin địa lý (GIS). Việc sử dụng công nghệ không gian có hiệu quả cao trong quản lý
tài nguyên và mơi trƣờng, đặc biệt đối với các quốc gia có địa hình tự nhiên phức
tạp và có vùng lãnh hải rộng lớn nhƣ Việt Nam.
Hiện nay đã có nhiều cơng trình nghiên cứu vùng ven biển bao gồm cả địa
hình có ứng dụng cơng nghệ viễn thám - GIS:
- Chi tiết hố mơ hình số độ cao trên cơ sở địa mạo phục vụ nghiên cứu lũ lụtvùng
hạ lưu sông Thu Bồn . Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu (2004)


- Nghiên cứu biến động đường bờ khu vực cửa Ba Lạt và lân cận phục vụ cảnh báo
tai biến xói lở - bồi tụ. Nguyễn Hiệu, Vũ Văn Phái (2005)
- Nghiên cứu đánh giá biến đổi địa hình đáy vịnh Cửa Lục. Nguyễn Cao Huần,
Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào, Hồng Danh Sơn (2006).
- Xói lở bờ biển Việt Nam và ảnh hưởng của mực nước biển đang dâng lên.
Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu, Đào Mạnh Tiến (2008).
- Phân tích xu thế biến đổi địa hình và các tai biến thiên nhiên đới bờ biển tỉnh Thừa
Thiên Huế dưới ảnh hưởng của mực nước biển dâng. Nguyễn Hiệu, Đỗ Trung Hiếu
(2010).

- Nghiên cứu và thành lập bản đồ địa mạo vùng đồng bằng sông Hồng trên cơ sở sử
dụng kết hợp hệ thống xử lý ảnh số và hệ thông tin địa lý (Phạm Văn Cự, 1996),
- Sử dụng ảnh SPOT, Landsat TM, Radarsat, bản đồ địa hình và các tư liệu khí
tượng-thuỷ văn vào phân tích q trình phát triển vùng cửa sông Hồng trong thời
gian từ 1965-1997 (Phạm Quang Sơn, 1997)
- Sử dụng thông tin viễn thám trong nghiên cứu sự phát triển và biến động các vùng
cửa sông thuộc ven biển đồng bằng sông Hồng (Phạm Quang Sơn, 2004), vv....
Trong những năm gần đây, xảy ra hàng loạt thiên tai trên vùng đồng bằng
ven biển do lũ lụt, nƣớc dâng, sóng gió ven bờ… gây ra hậu quả nghiêm trọng tới
đời sống và sản xuất ở nhiều địa phƣơng, đã đƣợc nhiều ngƣời quan tâm. Trung
tâm Viễn thám và Geomatic (VTGEO) đã tham gia thực hiện một số đề tài nghiên
cứu tai biến vùng đồng bằng ven biển và cửa sơng có sử dụng thơng tin Viễn thám
và GIS nhƣ:
- Nghiên cứu xói lở và trượt lở bờ các sơng miền Trung (năm 2000),
- Nghiên cứu tình trạng ngập lụt đồng bằng Huế - Quảng Trị từ ảnh vệ tinh Radarsat
và GIS (năm 2001),
- Nghiên cứu xói lở bờ và bồi lấp lịng dẫn sơng Hồng (năm 2001),


- Nghiên cứu biến động các cửa sông Miền Trung và vấn đề tiêu thoát nước lũ ở
vùng ven biển (năm 2002),
- Nghiên cứu tai biến xói lở - bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất các
giải pháp xử lý, phòng tránh (năm 2000 - 2002) …
Năm 2006, Trung tâm Viễn thám Quốc gia đã phối hợp với Liên doanh giữa
Công ty Credent và Công ty AAMHatch (Úc) tiến hành thành lập DEM độ chính
xác 20 cm và DSM độ chính xác 30 cm khu vực Cần Thơ trong Dự án “Xây dựng
CSDL địa hình – thủy văn cơ bản phục vụ phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế
vùng đồng bằng sông Cửu Long”. Dự án sử dụng hệ thống Lidar ALTM 3100C, sử
dụng máy bay AN – 2 và bay chụp chủ yếu vào ban đêm.
Các kết quả thu nhận đƣợc có ý nghĩa góp phần xây dựng cơ sở khoa học và

phƣơng pháp luận về ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS vào nghiên cứu, theo
dõi và có thể cảnh báo sớm một số loại thiên tai ở vùng đồng bằng, ven biển và các
cửa sông.
1.2. Sự dâng lên của mực nƣớc biển do biến đổi khí hậu và những ảnh hƣởng của
nó tới địa hình bờ biển và các hoạt động KTXH ở đới bờ
1.2.1. Sự thay đổi mực nước biển do biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu (BĐKH), với các biểu hiện chính là sự nóng lên tồn cầu
và mực nƣớc biển dâng, đã đƣợc khẳng định là do các hoạt động công nghiệp và
phát triển kinh tế của con ngƣời làm tăng quá mức nồng độ các khí nhà kính trong
khí quyển.
Cho đến nay, Ủy Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) về BĐKH
đã đƣa ra 4 báo cáo đánh giá tình hình BĐKH, nƣớc biển dâng toàn cầu:
- Báo cáo đánh giá lần thứ nhất (1990) là cơ sở để Liên Hợp Quốc (LHQ) quyết định
thành lập Ủy ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu và đã tiến hành tới Cơng
ƣớng Khung của LHQ về BĐKH đã đƣợc kí kết tháng 6 năm 1992.
- Báo cáo đánh giá lần thứ hai (1994) là cơ sở để thảo luận và thông qua


nghị quyết Kyoto tại Hội nghị lần thứ 3 các bên Công ƣớc (1997)
- Báo cáo đánh giá lần thứ ba (2001), sau 10 năm thông qua Công ƣớc Khung của
LHQ về BĐKH.
- Báo cáo đánh giá lần thứ tƣ (2007), sau 10 năm thông qua Nghị định thƣ Kyoto và
một năm trƣớc khi bƣớc vào thời kì cam kết đầu tiên theo Nghị định thƣ (20082012) để chuận bị thƣơng lƣợng về thời kì cam kết tiếp theo.
Mỗi lần đánh giá đều có những tiến bộ mới về nguồn số liệu và phƣơng
pháp, làm giảm đáng kể những điều chƣa chắc chắn tồn tại trƣớc đây, do đó, nâng
cao rõ rệt mức độ tin cậy của những kết luận về BĐKH trong quá khứ cũng nhƣ
trong tƣơng lại. Nội dung chính trong báo cáo đánh giá lần thứ tƣ của IPCC [23]
đƣợc công bố tháng 2 năm 2007 bao gồm:
(i) Sự nóng lên của hệ thống khí hậu Trái đất hiện nay là chƣa từng có và rất rõ ràng từ
những quan trắc về sự tăng lên của nhiệt độ khơng khí và đại dƣơng trung bình tồn

cầu, sự tan chảy của băng và tuyết trên phạm vi rộng lớn và sự dâng lên của mực
nƣớc biển trung bình toàn cầu.
- Xu thế tăng nhiệt độ trong chuỗi số liệu 100 năm (1906 - 2005) là 0,74 oC, lớn hơn
xu thế tăng nhiệt độ 100 năm thời kỳ 1901 - 2000, trong đó riêng ở Bắc cực nhiệt
độ đã tăng 1,5oC, gấp đơi tỷ lệ tăng trung bình tồn cầu.
- Xu thế tăng nhiệt độ trong 50 năm gần đây là 0,13 oC/thập kỷ, gấp gần 2 lần xu thế
tăng nhiệt độ của 100 năm qua. Nhiệt độ tăng tổng cộng từ 1850 - 1899 đến 2001 2005 là 0,76oC (0,58 - 0,95oC).
- 11/12 năm gần đây (1995 - 2006) nằm trong số 12 năm nóng nhất trong chuỗi số
liệu quan trắc bằng máy kể từ 1850.


Hình 1.3. Sự thay đổi nhiệt độ tồn cầu 1860-1999 [23]
Nguồn: IPCC (2007)
(ii)

Mực nƣớc biển toàn cầu đã tăng trong thế kỉ 21 với tốc độ ngày càng

cao với hai nguyên nhân chính làm tăng mực nƣớc biển là sự giãn nở nhiệt của đại
dƣơng và sự tan băng.
- Số liệu quan trắc mực nƣớc biển trong thời kỳ 1961-2003 cho thấy tốc độ tăng của
mực nƣớc biển trung bình tồn cầu khoảng 1,8±0,5mm/năm, trong đó đóng góp do
giãn nở nhiệt khoảng 0,42±0,12mm/năm và tan băng khoảng 0,7±0,50mm/năm.
- Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993-2003 cho thấy
tốc độ tăng của mực nƣớc biển trung bình tồn cầu là 3,1±0,7mm/năm.
(iii)

Diện tích băng biển trung bình năm ở Bắc cực đã thu hẹp với tỷ lệ

trung bình 2,7%/1 thập kỷ. Riêng trong mùa hè là 7,4%/1 thập kỷ. Diện tích cực đại
của lớp phủ băng theo mùa ở bán cầu Bắc đã giảm 7% kể từ 1990, riêng trong mùa

xuân giảm tới 15%.
Mới đây, các báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về BĐKH họp ở Brucxen (Bỉ)
vừa qua cho biết, trung bình mỗi năm, ở Bắc cực, khối băng có độ dày khoảng 3km
đang mỏng dần và đã mỏng đi 66cm. Ở Nam cực, băng cũng đang tan với tốc độ
chậm hơn và những núi băng ở Tây Nam cực đổ sụp. Ở Greenland, những lớp băng
vĩnh cửu tan chảy. Ở Alaska (Bắc Mỹ), nhiệt độ trung bình những năm gần đây đã
tăng 1,50C so với trung bình nhiều năm, làm tan băng và diện tích lớp băng vĩnh


cửu giảm 40%, lớp băng hàng năm thƣờng dày 1,2m nay chỉ còn 0,3m. Báo cáo
cũng cho biết, các núi băng trên cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7%
khối lƣợng và 50-60m độ cao, uy hiếp nguồn nƣớc của các sông lớn ở Trung Quốc.
Trong 30 năm qua, trung bình mỗi năm diện tích lớp băng trên cao nguyên Tây
Tạng bị tan chảy khoảng 131km2, chu vi vùng băng tuyết bên sƣờn cao nguyên mỗi
năm giảm 100-150m, có nơi tới 350m. Tất cả đang làm cạn kiệt hồ nƣớc Thanh
Hải-1 hồ lớn nhất Trung Quốc - đe dọa sẽ bị biến mất trong vòng 200 năm tới. Nếu
nhiệt độ trái đất tiếp tục tăng, khối lƣợng băng tuyết ở khu vực cao nguyên sẽ giảm
1/3 vào năm 2050 và chỉ còn một nửa vào năm 2090, đe dọa hệ thống đƣờng sắt
trên cao nguyên.
Tại Viêt Nam, theo các số liệu quan trắc trong 50 năm (1951-2000) cho
thấy nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng 0,5-0,70C, mực nƣớc biển đã dâng khoảng
20 cm. Hiện tƣợng El-Nino, La-Nina ngày càng tác động mạnh mẽ đến Việt Nam.
Biến đổi khí hậu đã thực sự làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày
càng ác liệt. Theo tính tốn của Bộ Tài ngun và Mơi trƣờng (2003), nhiệt độ
trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 30C và mực nƣớc biển có thể dâng 1 m vào
năm 2100. Nếu mực nƣớc biển dâng 1 m, khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển
Việt Nam sẽ bị ngập hàng năm, trong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh Đồng bằng
sơng Cửu Long bị ngập hầu nhƣ hồn tồn. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới
(2007), Việt Nam là một trong các quốc gia dễ bị tổn thƣơng trƣớc tác động của
biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng, trong đó vùng đồng bằng sơng Hồng và sơng

Mê Kơng bị ngập chìm nặng nhất. Nếu mực nƣớc biển dâng 1m sẽ có khoảng
10,8% dân số bị ảnh hƣởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10,2%. Nếu
nƣớc biển dâng 3m sẽ có khoảng 25% dân số bị ảnh hƣởng trực tiếp và tổn thất đối
với GDP lên tới 25%.
Có thể thấy, hậu quả của biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng đối với
Việt Nam là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xố đói giảm
nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của
đất nƣớc.


1.2.2. Các kịch bản nước biển dâng ở Việt Nam
Ở Việt Nam, trong khuôn khổ triển khai thực hiện Chƣơng trình mục tiêu
quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng là đơn vị chủ
trì xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng cho Việt Nam.
Mục tiêu của việc xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng
cho Việt Nam là đƣa ra những thông tin cơ bản về xu thế biến đổi khí hậu, nƣớc
biển dâng của Việt Nam trong tƣơng lai tƣơng ứng với các kịch bản khác nhau về
phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu dẫn đến các tốc độ phát thải khí nhà kính khác
nhau. Các kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc biển dâng là định hƣớng ban đầu để đánh
giá các tác động có thể có của biến đổi khí hậu đối với các lĩnh vực kinh tế - xã hội,
xây dựng và triển khai kế hoạch hành động nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động
tiềm tàng của biến đổi khí hậu trong tƣơng lai.
Theo Ủy ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), kịch bản biến đổi
khí hậu là bức tranh tồn cảnh của khí hậu trong tƣơng lai dựa trên một tập hợp các
mối quan hệ khí hậu, đƣợc xây dựng để sử dụng trong nghiên cứu những hậu quả
của biến đổi khí hậu do con ngƣời gây ra và thƣờng đƣợc dùng nhƣ là đầu vào cho
các mơ hình đánh giá tác động.
Trên cơ sở sử dụng kịch bản NBD toàn cầu từ nhiều mơ hình khác nhau, tính
tốn NBD theo số liệu quan trắc và số liệu vệ tinh trong quá khứ, tính tốn NBD
cho tƣơng lai dựa vào xu thế của quá khứ và kịch bản NBD toàn cầu cho từng khu

vực, Bộ Tài ngun và Mơi trƣờng đã hồn thiện kịch bản biến đổi khí hậu - nƣớc
biển dâng cho các khu vực khác nhau trên toàn quốc. Kịch bản nƣớc biển dâng cho
Việt Nam đƣợc xây dựng theo 7 khu vực với các đặc trƣng địa lý khác nhau:
- Khu vực 1: Móng Cái – Hịn Dáu (Quảng Ninh và bắc Thành phố Hải Phòng);
- Khu vực 2: Hòn Dấu - Đèo Ngang (nam TP Hải Phịng, Thái Bình, Nam Định,
Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh);