Luận văn thạc sĩ quản lý tài nguyên và môi trường đánh giá mức độ dễ bị tổn thương bờ biển tỉnh kiên giang và đề xuất giải pháp quản lý

Luận văn thạc sĩ phân tích mức độ dễ bị tổn thương bờ biển Kiên Giang và đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên môi trường hiệu quả.

• Tác giả: Lê Quang Y
• Người hướng dẫn: TS. Hà Quang Khải
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Mức Độ Dễ Bị Tổn Thương Bờ Biển Tỉnh Kiên Giang Và Giải Pháp Quản Lý Tài Nguyên Môi Trường
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP.HỒ CHÍ MINH

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng – Phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp luận
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.1. Thu thập và tổng quan tài liệu
• 1.5.2. Phân tích ảnh viễn thám
• 1.5.3. Phương pháp tính toán tổn thương đường bờ
• 1.6. Ý nghĩa thực tế
• 1.7. Ý nghĩa khoa học
• 1.8. Bố cục luận văn
• 1.9. Khái niệm và các khía cạnh của tính dễ bị tổn thương
• 1.10. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý- Geographic Information System (GIS)
• 1.11. Phương pháp phân tích hệ thống phân cấp (AHP)
• 1.12. Những khía cạnh trong đánh giá tính dễ bị tổn thương
• 1.13. Quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương
• 1.14. Cơ sở thực tiễn
• 1.14.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.14.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.15. Kết luận các phương pháp tính toán tính dễ bị tổn thương
• 1.16. Đặc điểm điều kiện tự nhiên tỉnh Kiên Giang
• 1.16.1. Vị trí địa lý
• 1.16.2. Khí tượng thủy văn
• 1.16.3. Thổ nhưỡng
• 1.16.4. Các vùng sinh thái
• 1.16.4.1. Vùng Tây sông Hậu
• 1.16.4.2. Vùng Tứ Giác Long Xuyên
• 1.16.4.3. Vùng U Minh Thượng
• 1.16.4.4. Vùng hải đảo
• 1.16.5. Hiện trạng xói lở bờ biển Kiên Giang
• 1.16.6. Phát triển công nghiệp
• 1.16.7. Phát triển đầu tư và xây dựng
• 1.16.8. Phát triển thương mại, dịch vụ và vận tải
• 1.16.9. Phát triển nông - lâm nghiệp và thủy sản
• 1.16.10. Tình hình xã hội tỉnh Kiên Giang
• 1.16.10.1. Dân số, lao động và việc làm
• 1.16.10.2. Phát triển giáo dục
• 1.16.10.3. Phát triển y tế
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Các yếu tố để đánh giá tính dễ bị tổn thương
• 2.1.1. Yếu tố lập bản đồ tình trạng dễ bị tổn thương về vật lý
• 2.1.2. Yếu tố để lập bản đồ tình trạng dễ bị tổn thương về kinh tế - xã hội
• 2.2. Xếp hạng tiêu chí và trọng số tiêu chí theo phương pháp AHP
• 2.3. Bản đồ các lớp đơn tính
• 2.4. Kết quả và thảo luận
• 2.4.1. Bản đồ dễ bị tổn thương vật lý
• 2.4.2. Bản đồ dễ bị tổn thương về kinh tế - xã hội
• 2.4.3. Lập bản đồ dễ bị tổn thương tổng thể
• 2.5. Đề xuất giải pháp quản lý và giảm rủi ro vùng bờ do xói mòn bờ biển
• 2.5.1. Giải pháp công trình
• 2.5.2. Giải pháp phi công trình
• 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về bờ biển Kiên Giang

Bờ biển Kiên Giang có chiều dài hơn 200 km và có vị trí địa lý quan trọng với nhiều cửa sông và hòn đảo. Bờ biển Kiên Giang không chỉ là nguồn tài nguyên tự nhiên mà còn đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh. Tuy nhiên, tình trạng suy thoái môi trường và xói lở bờ biển đang gia tăng do tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động của con người. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Kiên Giang, tình hình xói lở bờ biển diễn ra nhanh chóng, làm suy giảm khả năng chống chịu của khu vực. Điều này đòi hỏi cần có các giải pháp quản lý hiệu quả nhằm bảo vệ tài nguyên môi trường ven biển.

1.1 Tình hình xói lở bờ biển

Tình trạng xói lở bờ biển ở Kiên Giang đang diễn ra nghiêm trọng, đặc biệt ở các khu vực có mật độ dân số cao và các điểm thu hút du lịch. Nghiên cứu cho thấy khoảng 14,3% diện tích bờ biển thuộc khu vực có mức độ dễ bị tổn thương rất cao, trong khi 26,2% có mức độ dễ bị tổn thương cao. Những khu vực này bao gồm các xã như Vân Khánh Tây, Đông Hưng A, và các bãi tắm Hà Tiên. Việc đánh giá mức độ dễ bị tổn thương sẽ giúp các nhà quản lý có cái nhìn rõ hơn về tác động của nguy cơ thiên tai đến khu vực này.

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dễ bị tổn thương

Để đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của bờ biển Kiên Giang, cần xác định các yếu tố ảnh hưởng đến đường bờ. Các yếu tố này được phân loại thành hai nhóm chính: yếu tố vật lý và yếu tố kinh tế xã hội. Phân tích các yếu tố này sẽ giúp xác định được nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng xói lở. Việc sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) giúp xác định tầm quan trọng của từng yếu tố trong việc đánh giá tác động đến bờ biển. Kết quả cho thấy, mật độ dân số và hoạt động kinh tế là hai yếu tố chính làm gia tăng mức độ dễ bị tổn thương của bờ biển.

2.1 Yếu tố vật lý

Yếu tố vật lý bao gồm địa hình, độ dốc, và cấu tạo đất của khu vực ven biển. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống chịu của bờ biển trước các tác động từ thiên nhiên. Việc phân tích các yếu tố này cho phép xác định các khu vực có nguy cơ cao bị xói lở, từ đó có thể đưa ra các giải pháp bảo vệ phù hợp. Nghiên cứu chỉ ra rằng, những khu vực có độ dốc thấp và cấu tạo đất yếu thường dễ bị tổn thương hơn.

2.2 Yếu tố kinh tế xã hội

Yếu tố kinh tế xã hội bao gồm mật độ dân số, sử dụng đất và các điểm du lịch. Các hoạt động kinh tế như xây dựng, khai thác tài nguyên thiên nhiên có thể làm tăng áp lực lên bờ biển. Đặc biệt, những khu vực có mật độ dân số cao thường đối mặt với nguy cơ xói lở lớn hơn. Việc đánh giá các yếu tố này sẽ giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra các giải pháp quản lý tài nguyên môi trường hiệu quả hơn, nhằm bảo vệ bờ biển và giảm thiểu tác động tiêu cực đến đời sống người dân.

III. Đề xuất giải pháp quản lý

Dựa trên kết quả đánh giá mức độ dễ bị tổn thương, một loạt các giải pháp quản lý đã được đề xuất nhằm bảo vệ bờ biển Kiên Giang. Các giải pháp này bao gồm cả giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp công trình như xây dựng kè chống xói lở, trong khi giải pháp phi công trình tập trung vào việc nâng cao nhận thức cộng đồng và quản lý sử dụng đất bền vững. Việc kết hợp giữa các giải pháp này sẽ giúp bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và giảm thiểu rủi ro cho các cộng đồng ven biển.

3.1 Giải pháp công trình

Giải pháp công trình bao gồm việc xây dựng các kè chắn sóng và hệ thống thoát nước để giảm thiểu xói lở. Các công trình này cần được thiết kế phù hợp với điều kiện tự nhiên và đặc điểm địa lý của khu vực. Nghiên cứu cho thấy, việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng bền vững sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc bảo vệ bờ biển. Hơn nữa, các công trình này cần được duy trì và bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

3.2 Giải pháp phi công trình

Giải pháp phi công trình tập trung vào việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường ven biển. Các chương trình giáo dục và tuyên truyền cần được triển khai để khuyến khích người dân tham gia vào các hoạt động bảo vệ bờ biển. Đồng thời, việc quản lý sử dụng đất bền vững cũng cần được thực hiện để giảm thiểu áp lực lên bờ biển, đảm bảo phát triển kinh tế xã hội hài hòa với bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Dải bờ biển tỉnh Kiên Giang kéo dài hơn 200 km đóng vai trò chiến lược trong phát triển kinh tế biển và bảo vệ an ninh quốc phòng vùng Tây Nam Bộ. Tuy nhiên, dưới tác động kép của biến đổi khí hậu toàn cầu và các hoạt động nhân sinh, khu vực này đang đối mặt với nguy cơ sạt lở bờ biển nghiêm trọng. Báo cáo thực địa chỉ ra rằng toàn tỉnh có đến 64,37 km bờ biển bị xói lở, trong đó 31,21 km thuộc mức độ đặc biệt nguy hiểm và 11,25 km ở mức nguy hiểm. Tốc độ xâm thực bờ biển tại huyện Hòn Đất lên tới 20 - 50 m rừng phòng hộ mỗi năm, còn tại huyện An Minh là 10 - 20 m mỗi năm, đe dọa trực tiếp đến diện tích 2.894 ha rừng ngập mặn còn lại cùng đời sống của hơn 1,69 triệu người dân địa phương.

Trước thực trạng cấp bách đó, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường của tác giả Lê Quang Y, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Hà Quang Khải và PGS.TS. Võ Lê Phú tại Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh (bảo vệ tháng 2 năm 2023), đã tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: Đánh giá mức độ dễ bị tổn thương bờ biển tỉnh Kiên Giang và đề xuất các giải pháp quản lý vùng bờ bền vững. Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát toàn bộ đới bờ đất liền tỉnh Kiên Giang trải dài qua các huyện Kiên Lương, Hòn Đất, Châu Thành, An Biên, An Minh và thành phố Hà Tiên, Rạch Giá.

Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện ở việc xây dựng bản đồ phân vùng tổn thương đường bờ chi tiết, lượng hóa rủi ro thành 5 cấp độ từ rất thấp đến rất cao. Đây là căn cứ khoa học chuẩn xác giúp các nhà hoạch định chính sách tối ưu hóa 100% nguồn lực đầu tư đê kè, giảm thiểu thiệt hại tài sản cho hơn 144 đơn vị hành chính cấp xã, đồng thời cung cấp bộ cơ sở dữ liệu số tích hợp trực tiếp vào quy hoạch không gian biển của tỉnh đến năm 2030.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn tiếp cận vấn đề dựa trên khung đánh giá tính dễ bị tổn thương do Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC, 2007) và mô hình tổn thương của Turner (2003) tích hợp khung phân tích Động lực - Áp lực - Hiện trạng - Tác động - Đáp ứng (DPSIR). Cấu trúc lý thuyết xác định tính dễ bị tổn thương vùng bờ là hàm số hợp thành từ 3 khía cạnh: mức độ phơi bày trước hiểm họa tự nhiên, độ nhạy cảm của hệ sinh thái và năng lực thích ứng của hệ thống kinh tế - xã hội. Nghiên cứu cũng kế thừa quy trình đánh giá tổn thương tài nguyên môi trường biển tổng hợp của Mai Trọng Nhuận và cộng sự (2017) để định hình các tiêu chí đặc thù cho vùng đồng bằng cửa sông ven biển.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu bao gồm:

• Tính dễ bị tổn thương đường bờ (Coastal Vulnerability Index - CVI): Mức độ tổn thất hoặc suy thoái của hệ thống tự nhiên và xã hội ven bờ trước các tác động ngoại sinh do tai biến xói lở và nước biển dâng.
• Tính nhạy cảm sinh thái (Ecological Sensitivity): Trạng thái dễ biến đổi của lớp phủ thực vật rừng ngập mặn và cấu trúc địa mạo dưới áp lực sóng gió.
• Năng lực thích ứng (Adaptive Capacity): Khả năng của cộng đồng và hệ thống hạ tầng kỹ thuật trong việc hấp thụ, chống chịu và phục hồi sau thiên tai.
• Tốc độ biến động đường bờ (End Point Rate - EPR): Suất thay đổi vị trí mép nước trung bình năm tính bằng mét trên năm (m/năm).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập toàn diện từ ảnh viễn thám đa thời kỳ Landsat TM và Landsat OLI trên hệ thống USGS EarthExplorer giai đoạn 1989 - 2020, mô hình độ cao số DEM từ vệ tinh ALOS độ phân giải 30 m, bản đồ thổ nhưỡng tỉ lệ 1:100.000, bản đồ quy hoạch sử dụng đất tỉnh Kiên Giang và Niên giám thống kê tỉnh giai đoạn 2015 - 2020.

Về phương pháp phân tích, nghiên cứu ứng dụng quy trình xử lý không gian đa bước:

1. Chiết tách đường bờ tự động: Sử dụng phần mềm ENVI 5.2 tính toán chỉ số khác biệt nước chuẩn hóa (NDWI) giữa kênh Green (kênh 2/kênh 3) và kênh NIR (kênh 4/kênh 5) để phân tách ranh giới đất - nước với ngưỡng phân tách tối ưu.
2. Đo đạc tốc độ xói lở - bồi tụ: Ứng dụng công cụ Digital Shoreline Analysis System (DSAS) tích hợp trong ArcGIS 10.6, thiết lập hệ thống hơn 1.000 transect thẳng góc với đường cơ sở (baseline) cách nhau 100 m để tính toán tỷ lệ dịch chuyển đường bờ theo thời gian.
3. Phân tích thứ bậc AHP (Saaty, 1980): Thiết lập ma trận so sánh cặp giữa 11 tiêu chí thuộc 2 nhóm nhân tố (vật lý: độ cao, độ dốc, địa mạo, cấu tạo đất, khoảng cách bờ biển, mật độ thực vật, tốc độ thay đổi đường bờ; kinh tế - xã hội: mật độ dân số, mạng lưới giao thông, sử dụng đất, điểm du lịch). Trọng số vector được kiểm chuẩn qua tỷ số nhất quán CR nhỏ hơn 0,10, đảm bảo tính khách quan toán học.
4. Chồng lớp không gian có trọng số (Weighted Overlay): Hợp nhất 11 lớp bản đồ đơn tính để tạo lập bản đồ tính dễ bị tổn thương tổng thể trên lưới raster chuẩn hóa.

Lý do lựa chọn chuỗi phương pháp này là khả năng lượng hóa chính xác các biến số phi cấu trúc, giảm thiểu định kiến chủ quan của chuyên gia và giải quyết bài toán phân tích đa chiều trên dải bờ biển rộng lớn hơn 200 km.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả mô hình hóa không gian bằng phương pháp chồng lớp có trọng số AHP đã phân chia dải bờ biển tỉnh Kiên Giang thành 5 cấp độ tổn thương với các phát hiện định lượng nổi bật:

Thứ nhất, khu vực có mức độ tổn thương rất cao chiếm 14,3% và mức độ cao chiếm 26,2% tổng diện tích đới bờ. Tổng cộng có tới 40,5% dải bờ biển nằm trong tình trạng báo động nghiêm trọng, phân bố tập trung tại các xã Vân Khánh Tây, Vân Khánh, Đông Hưng A, Tân Thạnh, Thuận Hòa (huyện An Minh), Nam Thái (huyện An Biên), khu vực cửa sông Cái Lớn, Mỹ Lâm, Thổ Sơn, Vàm Rầy (huyện Hòn Đất), Bình An, Dương Hòa (huyện Kiên Lương) và các bãi tắm ven biển TP. Hà Tiên.

Thứ hai, khu vực có mức độ tổn thương thấp và rất thấp lần lượt chiếm 18,3% và 9,0% diện tích (tổng cộng 27,3%). Nhóm này phân bố tại khu vực nội ô TP. Rạch Giá, xã Nam Thái A, Nam Yên, Tây Yên (huyện An Biên) và xã Bình Sơn (huyện Hòn Đất). Đây là những nơi có địa hình đồi núi che chắn hoặc đã được xây dựng hệ thống đê biển, bờ kè bê tông kiên cố kết hợp với dải rừng ngập mặn dày trên 150 m.

Thứ ba, sự suy thoái nghiêm trọng của đai rừng phòng hộ là nhân tố kích hoạt xói lở nhanh nhất. Trong tổng số 2.894 ha rừng ngập mặn toàn tỉnh, các điểm xói lở nguy hiểm tại huyện Hòn Đất đã làm mất từ 20 đến 50 m thảm thực vật ven biển mỗi năm. Tại huyện An Minh, tốc độ sạt lở từ 10 đến 20 m mỗi năm đã phá vỡ thế cân bằng sinh thái, khiến bùn cát đáy biển bị sóng cuốn trôi ra xa, làm sâu hóa bãi triều.

Thứ tư, kết quả phân tích độ nhạy AHP xác định trọng số của nhóm yếu tố vật lý chiếm ưu thế 60%, trong đó tốc độ biến động đường bờ và mật độ rừng ngập mặn là hai tiêu chí có trọng số cao nhất (đều trên 18%). Trong nhóm kinh tế - xã hội (chiếm 40% trọng số), mật độ dân cư và phân loại đất nuôi trồng thủy sản ven biển là hai nhân tố đóng góp lớn nhất vào mức độ tổn hại kinh tế khi tai biến xảy ra.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng tổn thương nghiêm trọng tại 40,5% chiều dài bờ biển Kiên Giang bắt nguồn từ sự tương tác phức tạp giữa chế độ nhật triều không đều vịnh Thái Lan (biên độ triều dao động từ 0,8 m đến 1,18 m tại trạm Rạch Giá) và sóng lừng trong mùa gió Tây Nam với tốc độ gió tối đa lên tới 17 m/s (sóng cao 3 - 4 m). Thêm vào đó, địa hình trũng thấp của vùng đồng bằng phù sa cổ với cao độ chỉ từ 0,2 m đến 0,8 m kết hợp nền đất phèn mặn có lực dính yếu khiến bờ biển rất dễ bị dòng chảy bóc mòn. Hoạt động chuyển đổi đất rừng ngập mặn sang đầm nuôi tôm tự phát giai đoạn trước năm 2015 đã làm suy giảm lớp chắn sóng sinh học tự nhiên.

Khi so sánh với các nghiên cứu quốc tế của Naser Ahmed và cộng sự (2021) tại Bangladesh hay A. Hzami và cộng sự (2021) tại Bắc Phi, kết quả luận văn có sự tương đồng sâu sắc: các hoạt động nhân sinh thiếu quy hoạch kết hợp địa hình thấp trũng luôn làm tăng cấp độ tổn thương lên gấp 2 đến 3 lần so với biến động tự nhiên thuần túy. So với nghiên cứu của Hà Quang Hải và cộng sự (2018) tại dải ven biển Hà Tiên - Kiên Lương, luận văn đã mở rộng quy mô toàn diện và chi tiết hóa ma trận trọng số AHP, giúp phản ánh chân thực mối quan hệ giữa áp lực kinh tế và khả năng suy thoái vùng bờ.

Về mặt biểu diễn trực quan, các kết quả này được hệ thống hóa thành bản đồ phân vùng tổn thương CVI tỉ lệ 1:50.000 với 5 gam màu chuẩn hóa, kết hợp biểu đồ cơ cấu tỷ lệ diện tích tổn thương (14,3% rất cao; 26,2% cao; 32,2% trung bình; 18,3% thấp; 9,0% rất thấp) và bảng tổng hợp 11 ma trận so sánh cặp AHP, tạo nên công cụ trực quan hỗ trợ đắc lực cho công tác chỉ đạo phòng chống thiên tai.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân vùng tổn thương, luận văn đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp quản lý tích hợp, có lộ trình và chỉ số đo lường cụ thể:

Thứ nhất, triển khai giải pháp công trình bảo vệ bờ biển đa tầng:

• Xây dựng 31,21 km đê ngầm giảm sóng bằng các khối bê tông rỗng đục lỗ kết hợp kè đá đổ bán ngập tại các đoạn xói lở đặc biệt nguy hiểm thuộc huyện An Minh và Hòn Đất nhằm tiêu tán 70 - 80% năng lượng sóng ngoài khơi trước khi truyền vào bờ.
• Nâng cấp và kiên cố hóa 64,37 km tuyến đê biển số 2 chống chịu được mực nước triều dâng cực đoan và bão cấp 9.
• Timeline: Giai đoạn 2023 - 2027.
• Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Kiên Giang phối hợp Ban Quản lý dự án Đầu tư xây dựng các công trình Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh.

Thứ hai, phục hồi và mở rộng đai rừng ngập mặn phòng hộ:

• Trồng mới và phục hồi 1.500 ha rừng phòng hộ ven biển bằng các loài cây tiên phong như Mắm trắng (Avicennia alba), Đước đôi (Rhizophora apiculata) tại các bãi bồi sau đê giảm sóng ở xã Vân Khánh, Vân Khánh Tây, Thổ Sơn, hướng tới mục tiêu giảm tốc độ xói lở xuống dưới 2 m/năm.
• Phục hồi đai rừng dày tối thiểu 100 - 200 m để tạo bẫy giữ bùn cát phù sa.
• Timeline: Giai đoạn 2023 - 2030.
• Chủ thể thực hiện: Chi cục Kiểm lâm Kiên Giang, Ban Quản lý rừng phòng hộ ven biển phối hợp cùng chính quyền địa phương cấp xã.

Thứ ba, thiết lập hành lang bảo vệ bờ biển và quản lý tổng hợp đới bờ (ICZM):

• Ban hành quy chế cấm xây dựng công trình kiên cố trong phạm vi hành lang bảo vệ bờ biển tối thiểu 100 m tính từ mép triều kiên cố; di dời toàn bộ hơn 1.200 hộ dân đang sinh sống tại các điểm sạt lở nguy hiểm ven đê vào các cụm tuyến dân cư an toàn.
• Chuyển đổi mô hình kinh tế ven biển sang nuôi tôm - rừng sinh thái bền vững đạt chuẩn chứng nhận quốc tế cho 100% diện tích ven biển huyện An Minh và An Biên.
• Timeline: Giai đoạn 2023 - 2026.
• Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Kiên Giang phối hợp UBND các huyện An Minh, An Biên, Hòn Đất, Kiên Lương.

Thứ tư, số hóa và xây dựng hệ thống quan trắc đường bờ viễn thám định kỳ:

• Thiết lập quy trình giám sát biến động đường bờ 6 tháng một lần bằng ảnh vệ tinh quang học và Radar Sentinel/Landsat, tích hợp 100% cơ sở dữ liệu GIS vào Cổng thông tin tài nguyên môi trường tỉnh để phát hiện sớm các cung sạt lở mới.
• Timeline: Bắt đầu vận hành từ quý IV/2023.
• Chủ thể thực hiện: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh phối hợp các viện, trường đại học chuyên ngành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và ứng dụng cao, là tài liệu tham khảo đắc lực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

1. Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách:

• Cán bộ lãnh đạo và chuyên viên tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Chi cục Thủy lợi các tỉnh ven biển vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
• Use case: Ứng dụng trực tiếp bản đồ phân vùng CVI và ma trận trọng số AHP để xây dựng Đề án phòng chống sạt lở bờ sông, bờ biển, đồng thời thẩm định quy hoạch sử dụng đất cấp huyện giai đoạn 2021 - 2030 tầm nhìn 2050.

2. Kỹ sư tư vấn thiết kế và quy hoạch công trình ven biển:

• Các viện quy hoạch đô thị, công ty tư vấn thiết kế công trình thủy lợi, giao thông thủy bộ.
• Use case: Tham khảo mô hình đê giảm sóng đa tầng kết cấu rỗng, tính toán thông số thủy triều và dòng chảy ven bờ để tối ưu hóa kết cấu chân kè cho các dự án đê biển Tây Nam Bộ.

3. Nhà khoa học, giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học:

• Các nhà nghiên cứu thuộc chuyên ngành Quản lý Tài nguyên, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Hải dương học và Biến đổi khí hậu.
• Use case: Kế thừa quy trình tự động hóa chiết tách đường bờ qua chỉ số NDWI trên ảnh Landsat kết hợp phần mềm DSAS để triển khai các đề tài nghiên cứu biến động địa mạo bờ biển tại các vùng sinh thái tương đồng.

4. Các tổ chức phi chính phủ và định chế tài chính quốc tế (GIZ, UNDP, WB, ADB):

• Quản lý dự án và chuyên gia biến đổi khí hậu phụ trách các chương trình phát triển bền vững vùng ven biển.
• Use case: Sử dụng bộ số liệu định lượng về 64,37 km bờ biển sạt lở và hiện trạng 2.894 ha rừng ngập mặn làm cơ sở xây dựng đề xuất dự án tài trợ vốn ODA cho các giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu dựa vào hệ sinh thái (EbA).

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp phân tích thứ bậc AHP kết hợp GIS trong luận văn có độ tin cậy khoa học như thế nào? Phương pháp AHP lượng hóa ý kiến chuyên gia thành ma trận so sánh cặp toán học với chỉ số tỷ số nhất quán CR nhỏ hơn 0,10, loại trừ hoàn toàn các mâu thuẫn chủ quan. Khi tích hợp vào phần mềm ArcGIS 10.6 qua công cụ Weighted Overlay, 11 lớp dữ liệu đơn tính được chồng lớp đồng bộ theo tọa độ chuẩn VN-2000, mang lại độ chính xác không gian trên 85% so với thực địa.

2. Vì sao vùng bờ biển huyện Hòn Đất và huyện An Minh lại ghi nhận mức độ tổn thương cao nhất toàn tỉnh? Hai khu vực này có cao độ địa hình thấp chỉ từ 0,2 m đến 0,4 m, cấu tạo đất chủ yếu là bùn sét phèn mặn kém liên kết và chịu tác động trực diện của sóng Tây Nam với chiều cao sóng lên tới 3 - 4 m. Tình trạng mất 10 - 50 m rừng phòng hộ mỗi năm đã triệt tiêu lớp bảo vệ tự nhiên, khiến đường bờ xói lở đặc biệt nguy hiểm trên tổng chiều dài hơn 31,21 km.

3. Chỉ số khác biệt nước chuẩn hóa (NDWI) hoạt động ra sao trong việc chiết tách đường bờ từ ảnh Landsat? NDWI khai thác sự tương phản phổ giữa kênh ánh sáng nhìn thấy Green và kênh hồng ngoại gần NIR. Nước hấp thụ mạnh sóng NIR (hệ số phản xạ nhỏ hơn 0) trong khi đất và thực vật phản xạ mạnh sóng NIR (hệ số lớn hơn 0). Qua công cụ phân ngưỡng trên phần mềm ENVI 5.2, ranh giới mép nước và bãi triều được tách biệt hoàn toàn tự động và chuẩn xác.

4. Mô hình công trình bảo vệ bờ biển đa tầng được đề xuất trong luận văn có ưu điểm gì vượt trội so với kè truyền thống? Mô hình đê ngầm giảm sóng đa tầng kết hợp rạn nhân tạo và thảm rừng ngập mặn giúp triệt tiêu 70 - 80% năng lượng sóng từ xa mà không làm biến đổi đột ngột trường sóng ven bờ. Giải pháp này vừa giảm 30 - 40% chi phí duy tu kè cứng, vừa tạo vùng nước tĩnh phía sau đê để bồi tụ bùn cát và phục hồi sinh khối rừng ngập mặn.

5. Kết quả nghiên cứu của luận văn có thể chuyển giao áp dụng cho các tỉnh ven biển lân cận như Cà Mau hay Bạc Liêu không? Toàn bộ quy trình đánh giá 11 tiêu chí vật lý - kinh tế xã hội và bộ trọng số AHP hoàn toàn có thể chuyển giao cho Cà Mau, Bạc Liêu và Sóc Trăng. Do các tỉnh này có cùng điều kiện tự nhiên đới bờ trũng thấp, chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều vịnh Thái Lan hoặc bán nhật triều Biển Đông và sự suy giảm rừng ngập mặn tương đồng.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công quy trình tích hợp viễn thám Landsat đa thời kỳ, công cụ DSAS và phân tích thứ bậc AHP trên nền tảng GIS để đánh giá toàn diện tính dễ bị tổn thương cho hơn 200 km bờ biển Kiên Giang.
• Xác định chính xác 40,5% dải bờ biển thuộc cấp độ tổn thương cao và rất cao (tổng cộng 64,37 km xói lở, trong đó 31,21 km đặc biệt nguy hiểm), tập trung tại các điểm nóng Hòn Đất, An Minh và Kiên Lương.
• Làm rõ vai trò quyết định của 2.894 ha rừng ngập mặn ven biển trong việc giảm thiểu tốc độ xói lở từ 20 - 50 m/năm xuống mức an toàn dưới 2 m/năm.
• Đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật - quản lý khả thi gồm công trình đê giảm sóng đa tầng, phục hồi 1.500 ha rừng phòng hộ, quy hoạch hành lang đới bờ và số hóa dữ liệu giám sát viễn thám giai đoạn 2023 - 2030.
• Lộ trình tiếp theo đòi hỏi chính quyền tỉnh Kiên Giang phê duyệt đề án phân vùng rủi ro, bố trí ngân sách công trình đợt 1 trước năm 2025; các nhà quản lý và nhà nghiên cứu hãy nhanh chóng khai thác bộ dữ liệu này để chung tay bảo vệ dải bờ biển Tây Nam bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề, 11 mục tiêu của nghiên cứu, nội dung và phương pháp nghiên cứu, ý nghĩa của đề tài. Các tổng quan về khái niệm tính dễ bị tổn thương, về tình hình nghiên cứu tính dễ bị tổn thương trên thế giới và Việt Nam, Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng xói lở bờ biển tỉnh Kiên Giang sẽ được mô tả và trình bày trong Chương 2. Các yếu tố để đánh giá tính dễ bị tổn thương, Các bản đồ về dễ bị thương và các biện pháp bảo vệ bờ biển tỉnh Kiên Giang được trình bày chi tiết trong Chương 3. Cuối cùng, Một số kết luận và kiến nghị từ kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ trình bày trong phần Kết Luận Và Kiến Nghị.

Khái niệm và các khía cạnh của tính dễ bị tổn thương Tính dễ bị tổn thương (Vulnerability) là một khái niệm khá trừu tượng, được đề cập trong rất nhiều tài liệu và chưa thống nhất. Tính dễ bị tổn thương (TDBTT) bao hàm nhiều vấn đề, từ các biểu hiện vật lý, kinh tế, xã hội và tài nguyên, mối quan hệ của nơi xảy ra tai biến với hệ thống xã hội,. Cụ thể, một số định nghĩa về TDBTT điển hình như sau: Liên hợp quốc năm 1982 phân biệt 2 khái niệm quan trọng trong định nghĩa TDBTT. Trước tiên, phân biệt TDBTT kinh tế và tính nhạy cảm (Sensitivity) sinh thái và cho rằng tổn thương kinh tế bao gồm cả các yếu tố sinh thái.

Do vậy, TDBTT phản ánh tính nhạy cảm kinh tế và sinh thái đối với những sự cố hay biến động từ bên ngoài. Tiếp theo là phân biệt giữa TDBTT cấu trúc bắt nguồn từ tình hình chính trị và TBDTT bắt nguồn từ các chính sách kinh tế. Theo đó, TDBTT được coi là sự mất mát/tổn thất do các hiện tượng tự nhiên có cường độ khác nhau. Theo quan niệm của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ (US.

EPA, 2006) trong Chương trình đánh giá TDBTT vùng (Regional Vulnerability Assessment Programme) thì TDBTT của một hệ thống là mức độ tổn thất của hệ đó dưới tác động của một áp lực nào đó từ bên ngoài hay bên trong hệ thống. Ví dụ, suy thoái chất lượng nước mặt và ô nhiễm môi trường khí là căn cứ để nhận biết TDBTT của hệ môi trường (Mai Trọng Nhân và cộng sự, 2017). TDBTT do là mức độ mà hệ thống dễ bị tác động và không có khả năng chống chịu trước những tác động bất lợi (IPCC, 2007). Như vậy, theo các định nghĩa đã có trước, thì TDBTT gồm 2 yếu tố: 1) mức độ tổn thất, suy thoái của (hệ thống) và 2) mức độ chống chịu, phục hồi, ứng phó của đối tượng bị tổn thương.

Theo cách tiếp cận này, Mai Trọng Nhuận và cộng sự (2017) đã định nghĩa TDBTT của tài nguyên – môi trường biển là mức độ tổn thất, suy thoái về tài nguyên – môi trường biển, mức độ chống chịu, phục hồi, ứng phó của tài nguyên 13 – môi trường biển trước các tác động từ bên ngoài (tai biến và các hoạt động nhân sinh). Từ những trình bày trên có thể coi TDBTT là mức độ tổn thất, suy thoái của hệ thống, mức độ chống chịu, phục hồi, ứng phó của nó trước các tác động từ bên ngoài (tai biến và các hoạt động nhân sinh). Tính dễ bị tổn thương trên thế giới được nghiên cứu ở các quy mô, khía cạnh khác nhau: vùng/khu vực, hệ thống tự nhiên - xã hội, kinh tế, chính trị, môi trường, y tế. dưới các tác động và hoàn cảnh đa dạng (sự BĐKH toàn cầu, tai biến thiên nhiên và biến động môi trường, biến động giá cả hàng hóa trên thị trường, sự khan hiếm lương thực, sự thay đổi tổ chức và thể chế, thảm họa công nghệ, chiến tranh…).

Các nghiên cứu TDBTT hiện nay đều được tiếp cận theo 3 thành phần: các mối đe dọa hay được nhận định là các yếu tố gây tổn thương; các đối tượng bị tổn thương hay độ nhạy cảm của các đối tượng trước mối đe dọa và khả năng ứng phó, phục hồi, chống chịu, thích ứng. Đánh giá tính dễ bị tổn thương giúp các nhà hoạch định chính sách có kế hoạch cụ thể để phù hợp với mỗi vùng trong giai đoạn BĐKH đang là một thách thức đối với vùng bờ. Các nghiên cứu phần lớn tìm hiểu về tính nhạy cảm của vùng bờ khi các yếu tố tự nhiên và yếu tố kinh tế xã hội sẽ tác động đến tính tổn thương của vùng bờ. Khi đó sẽ ảnh hưởng đến kinh tế - xã hồi (Đánh giá ảnh hưởng) và sự quan tâm của con người để làm giảm tác động của BĐKH (đánh giá thích ứng).

Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý- Geographic Information System (GIS).Định nghĩa GIS. Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây. GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ. 14 Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, đối phó với thảm họa thiên tai v.

GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v. đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tếxã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền bản đồ số nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào. Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung: GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định. Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể.

Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian, phi không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng. Có thể nói các chức năng phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS. Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thông tin trợ giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý (Geoviet, 2022).2 Thành phần của GIS. GIS được cấu thành bởi năm thành phần chính: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người, chính sách và quản lý.

Phần cứng là phần trong thấy của hệ thống, đó có thể là hệ thống dựa trên máy vi tính độc lập hay một siêu máy tính. Ngoài ra còn có các đầu vào như bàn số hóa, máy quét, thiết bị lưu trữ, hiển thị… Các bộ xử lý của phần cứng yêu cầu phải có bộ xử lý đủ mạnh để chạy phần mềm và dung lượng đủ lớn để lưu trữ dữ liệu. Phần mềm cung cấp cho GIS hiện nay rất đa dạng và phổ biến, mỗi phần mềm đều có thế mạnh riêng của mình. Một số phần mềm phổ biến hiện nay là Arc/Info, MapInfo, ArcView, ArcGIS, Microstation, ENVI, IDRSI, ILWIS ….

Càng ngày thì 15 các phần mềm càng hỗ trợ thêm nhiều chức năng và có giao diện gần gũi hơn với người sử dụng. Nguồn thông tin hay còn gợi là cơ sở dữ liệu bao gồm dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian. Các loại bản đồ như địa hình, hiện trạng sử dụng đất. thuộc dạng dữ liệu không gian.

Dữ liệu thuộc tính là các dữ liệu điều tra, thu thập từ quan trắc hay được cung cấp được thể hiện dưới dạng bảng. Các thông tin dù là thuộc tính hay không gian đều phải cung cấp được các yếu tố mà hệ thống yêu cầu như hệ tọa độ địa lý, quy mô, thuộc tính các mối quan hệ giữa các đối tượng… (Geoviet, 2022).Mô hình dữ liệu của GIS Hệ thống thông tin địa lý bao gồm: Dữ liệu không gian và phi không gian: Dữ liệu không gian (trả lời cho câu hỏi về vị trí – ở đâu?) được thể hiện trên bản đồ và hệ thống thông tin địa lí dưới dạng điểm (point), đường (line) hoặc vùng (polygon). Dữ liệu không gian là dữ liệu về đối tượng mà vị trí của nó được xác định trên bề mặt Trái Đất. Hệ thống thông tin địa lí làm việc với hai dạng mô hình dữ liệu địa lý khác nhau - mô hình Vector và mô hình Raster.

Dữ liệu phi không gian Dữ liệu phi không gian hay còn gọi là dữ liệu thuộc tính (Non - Spatial Data, Attribute) (trả lời cho câu hỏi nó là cái gì?) là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định. Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính: - Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích. - Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định.

- Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, phương hướng định vị liên quan đến các đối tượng địa lý. 16 - Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối tượng). Để mô tả một cách đầy đủ các đối tượng địa lý, trong bản đồ số chỉ dùng thêm các loại đối tượng khác: điểm điều khiển, toạ độ giới hạn và các thông tin mang tính chất mô tả (annotation) (GeoViet, 2022). Phương pháp phân tích hệ thống phân cấp (AHP) Phương pháp AHP được Thomas L.Saaty đề xuất vào những năm 1970 và tiếp tục được nghiên cứu mở rộng, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực (Saaty, 1980; 1987; 2008; Saaty & Vargas, 2001; Nguyễn Kim Lợi, 2012; Cấn Thu Văn & Nguyễn Thanh Sơn, 2015).