Chương 1: TONG QUAN 1. DAC DIEM SINH THÁI VÀ CHỨC NĂNG CUA VUNG TRŨNG DAM LÂY V ng tring dam lay (ao, hồ, rach nhỏ) là một dạng cầu trúc địa hình địa mạo của một khu vực. Chúng thể hiện hình dáng địa hình tự nhiên của một khu vực vốn là các vị trí cân b ng sinh thái, điều hòa dòng nước và là nơi thoát nước tự nhiên của thành phó. Hệ sinh thái đặc trưng của v ng trũng lầy cần phải kế đến đó là các v ng đất ngập nước bao gồm những dòng sông, suối, các ao hồ chứa nước và các thủy vực nước ngọt vốn là nguồn cung cấp nước cho nhu cau sinh hoạt của con người.
Việt Nam nói chung là một nước có hệ thống sông ngòi rất phong phú, nhưng tài nguyên nước mặt lại phân bố hông đều trên phạm vi lãnh thố và thường 70 - 80% lượng nước sông tập trung trong m a lũ, còn 6-9 tháng mùa hạn chỉ có 20 — 30%, làm cho tình trạng thiếu nước trở nên gay gat hơn đặc biệt là tại khu vực TPHCM khi dân số ngày càng tăng và độ che phủ của rừng ngày càng giảm do tình trạng rừng dau nguồn bị tàn phá. Hiện nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu cụ thể nào ở Việt Nam tính đến giá tri kinh tế của đất ngập nước trong chức năng cung cấp nước sinh hoạt của người dân, nhưng nước đối với cuộc sống của con người là sự tôn tại và phát triển, sẽ trở nên vô cùng quý giá, có thé hông tinh được thành tiền. Các v ng trũng ngập nước tự nhiên sản sinh các loại thảm thực vật và sản phẩm sinh thái có giá trị thương mại. Quan trọng nhất là nguồn thủy hải sản tươi nước mặn, nguồn protein chính cho trong khẩu phan ăn của phan lớn người dân.
Ngoài ra, nhờ vào lợi thé của các v ng trũng sinh thái mà ngành công nghiệp đánh t cá cũng như trồng lương thực (lúa nước) đã mang lại thu nhập không nhỏ, chiếm ưu thế so với các ngành sản xuât khác và giải quyêt bài toán vê việc làm cho người dân. 10 Trên hết nhờ vào cau trúc địa hình thấp kết hợp với thảm thực vực chuyên biệt ma v ng trũng lầy đã chứa nước và làm chậm dòng chảy nước mưa hay triều cường giúp ngăn ngừa thiệt hại do ngập lụt trong thành phố nói riêng và trên phạm vi cả nước nói chung. Tuy nhiên, quá trình đô thị hóa và quy hoạch thành phố mat kiếm soát đã dan dan xóa số các vùng trùng lầy. Điều này đã vô hiệu hóa khả năng thoát nước tự nhiên của thành phố cũng như gây mat cân b ng sinh thái, ton thất không nhỏ đến đời sống kinh tế của người dân.
DO THỊ HÓA VÀ NGUYÊN NHÂN GAY NGAP Đô thị hóa là một quá trình vận động kinh tế — xã hội — văn hóa phức tạp bao gồm sự thay đối trong nhiều lĩnh vực như cơ cấu kinh tế, cơ sở hạ tầng, phân bó lực lượng sản xuất, phân bố dân cu, dân số, lối sông, văn hóa. nâng cao vai trò của thành phố trong việc phát triển xã hội. Đô thị hóa là một quá trình mà có rất nhiều tác động khác nhau đối với điều kiện thủy văn của v ng đất diễn ra đô thị hóa. Do đất nước rơi vào hủng hoảng kinh tế — xã hội, 15 năm (1975 — 1990) phải chống chiến tranh biên giới, đối phó với lệnh cam vận và những sai lầm trong chính sách kinh tế đã làm cho đất nước kiệt quệ nên quá trình đô thị hóa của TPHCM được khởi đầu chính thức từ những năm 1990 theo Nghị định Chính phủ số 03-CP ngày 06-01-1997, đây cũng chính là hởi điểm của quá trình đô thị hóa bùng nô tại TPHCM vào những năm sau đó.
Qua thời gian, các hu đô thị hình thành và phát triển với tốc độ vượt quá kiểm soát đã éo theo các hệ lụy gây ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái và đời sống của người dân. Trong tiến trình đô thị hóa, việc san lấp các v ng trũng thấp để nâng cao cốt nền diễn ra thường xuyên do nhu cau phát triển đô thị, làm mat cân b ng sinh thái do đã phá vỡ các điều kiện tự nhiên, khiến cho dòng nước chảy theo các hướng không kiểm soát được, gây ra ngập lụt cục bộ ngày càng nhiều hơn trên toàn thành phố. Bên cạnh đó, sự phát triển của các thành phố trong các vùng châu thổ làm cho nguồn nước ngầm cạn kiệt khiến cho mặt đất dễ bị sụt lún và như là một hệ quả trực tiếp, đô thị dễ bị ngập lụt hơn. 11 Đô thị hóa cũng đồng nghĩa với việc rất nhiều diện tích bề mặt được bê-tông hóa dẫn đến việc nước mưa thâm thấu xuống đất ít đi, hông những hạn chế việc bổ sung cho nguồn nước ngầm đang cạn kiệt mà còn gây ra tình trạng chảy tràn trên bề mặt nhiều hơn, gây ra lũ lụt.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Hiện nay. việc ứng dụng viễn thám và GIS đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công tác quản lý và giám sát tài nguyên môi trường. Trong đó, việc theo dõi đô thị hóa là quá trình đánh giá ién động về mặt hông gian và thời gian mà viễn thám và GIS là một trong những phương pháp hiện đại để giải quyết các vẫn đề trong thời gian ngăn nhất. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Biến động bề mặt địa hình là sự thay đổi cầu trúc dia tầng địa mạo dưới tác động của tự nhiên và con người.
Trong đó, van đề đô thị hóa là một trong những tác động điển hình làm mực nước ngâm sụt giảm gây sụt lún đất, sự ê tông hóa làm tăng diện tích không thấm, các dòng sông, kênh rạch bị lan chiếm thậm chí là san lap, các vùng ao hồ đầm lay dan dan mat di, gây ién đổi nghiêm trọng về thủy văn, hướng dòng chảy tự nhiên thay đổi và hệ quả là tình trạng ứ đọng nước, khả năng thoát nước kém gây ngập lụt đô thị ở nhiều nơi. Theo do, để giải quyết những van dé trên, hiện nay,k_ thuật viễn thám đã đạt đến trình độ nhất định và đã trở thành k thuật phố biến được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. 12 Nhóm nghiên cứu Berlange-Robles, César A., Ruiz-Luna, Arturo với dé tài “Land Use Mapping and Change Detection in the Coastal Zone of Northwest Mexico Using Remote Sensing Techniques” Ứng dung viễn thám dé phát hiện những thay đổi trong cảnh quan của hệ thống ven biển Majahual, dọc theo Me ico Thai Binh Duong [7]. Đề tài “E traction of Ur an Built-up Land Features from Landsat Imagery Using a Thematic — oriented Inde Com ination Technique” (2007) của Hanqlu Xu dé xuất k thuật trích xuất dữ liệu đất xây dựng từ anh Landsat TM (Thematic Mapper) và ETM (Enhanced Thematic Mapper) của hai thành phố thuộc phía Dong Nam Trung Quốc b ng cách sử dụng ba chỉ số NDBI (Normalized Difference Built-up Index), MNDWI (Modified Normalized Difference Water Index) và SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index).
Kết quả nghiên cứu cho thay phương pháp nay há hiệu quả va dang tin cậy [13]. Tình hình nghiên cứu trong nước Ở nước ta, viễn thám at đầu được ứng dụng trong các lĩnh vực hai thác và quản ly tài nguyên, giám sát và ảo vệ môi trường. theo dõi iến động thiên tai và đưara ế hoạch dự phòng, quản lý quốc phòng an ninh. Trong đó, việc theo dõi iến động các lớp phủ é mặt địa hình được ứng dụng mạnh mẽ và đạt được há nhiều thành tựu điển hình.
Đề tài “Ứng dụng viễn thám và GIS giám sát đô thị hóa TPHCM thể hiện qua các mặt hông thấm” của tác giả Trần Thị Vân (2010) đã ứng dụng viễn thám để phát hiện đô thị qua các mặt hông thấm và đạt được độ chính ác há tốt trên 96% từ việc lay mẫu huấn luyện dựa trên tỷ số ênh làm tăng hả năng phân iệt đối tượng, với việc phân loại có iễm định ết hợp các nguồn thông tin GIS 6 trợ giúp cho việc chiết uất thông tin tốt hơn. Thông qua việc tính toán và ết hợp các chỉ số NDBI, SAVI, MNDWL IBI (Inde Based Built-up Inde ) trong nghiên cứu “Thành lập tự động an đồ phân 6 đất đô thị ng chỉ số IBI từ anh Landsat TM: trường hợp nghiên cứu tại thành phố Huế — tỉnh Thừa Thiên Huế”, tac giả Nguyễn Hoang Khánh Linh (2011) đã thành lập tự động an 13 đồ phan 6 đất đô thị nh m đáp ứng nhu câu cập nhật thông tin về tình hình sử dụng đất đô thị cho công tác quản lý đất đai. Tác giả Đào Minh Trường (2005) đã có công trình nghiên cứu “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS vào nghiên cứu quản lý sử dụng đất tại ã Châu Khê, huyện Con Cuông tỉnh Nghệ An” nh m theo dõi tình hình thay đối thảm thực vật che phủ từ năm 1954 đến năm 2005, đồng thời ác định các yếu tố ảnh hưởng tới thảm phủ. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám, hệ thống thông tin địa lý GIS ết hop với sử dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS để thành lập an đồ iến động diện tích rừng tại hu vực thượng nguồn Sông Cả qua 3 thời điểm năm 1998, 2003 và 2007 được thực hiện trong dé tài “ Ung dụng công nghệ GIS và viễn thám trong quy hoạch sử dung đất rừng tại thượng nguồn lưu vực sông Ca, tỉnh Nghệ An”.
Qua đó cho thấy sự thay đổi lớp thảm thực vật qua các giai đoạn hác nhau trong định hướng quy hoạch sử dụng đất rừng hop ly. Dựa trên tinh chất các band pho của các loại anh Landsat, ai áo “Trích rút đường mực nước từ anh Landsat” của tác gia Pham Thi Phương Thảo và cộng sự trình bày phương pháp ác định đường mực nước cho khu vực Phan Thiết trong vòng 40 năm từ năm 1973 — 2002. Kết quả thu được tương đối phù hợp với thông tin đường mực nước từ ảnh. Những nghiên cứu này đã chứng minh khả năng ứng dụng hiệu quả của viễn thám trong các lĩnh vực khác nhau phục vụ cho công tác quản lý và đời sống xã hội, nhất là trong bối cảnh biến đối khí hậu như hiện nay là điều vô cùng thiết yếu.