Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn 2016 – 2024, tình trạng sạt lở bờ sông Hậu trên địa bàn tỉnh An Giang diễn biến phức tạp và có xu hướng gia tăng, gây thiệt hại nghiêm trọng về đất đai, tài sản và ảnh hưởng đến sinh kế người dân. Theo kết quả nghiên cứu, tỉnh An Giang đã mất khoảng 233,15 ha đất do sạt lở bờ sông với tốc độ trung bình 29,14 ha/năm. Một số khu vực như huyện An Phú, huyện Chợ Mới, huyện Châu Phú và thành phố Long Xuyên là những điểm nóng với tốc độ sạt lở cao, trong đó xã Mỹ Hòa Hưng, thành phố Long Xuyên có tốc độ sạt lở lên đến 5,21 ha/năm.

Vấn đề sạt lở bờ sông không chỉ ảnh hưởng đến diện tích đất nông nghiệp mà còn đe dọa trực tiếp đến nhà cửa và tính mạng người dân ven sông. Do đó, việc đánh giá thực trạng sạt lở nhằm hỗ trợ công tác quản lý rủi ro thiên tai và đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại là rất cần thiết. Nghiên cứu sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp phân tích không gian GIS để giám sát biến động đường bờ, xác định các vị trí sạt lở và đánh giá mức độ ảnh hưởng trên phạm vi toàn tỉnh An Giang.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là đánh giá thực trạng sạt lở bờ sông Hậu trên địa bàn tỉnh An Giang trong giai đoạn 2016 – 2024, từ đó cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý và phòng chống thiên tai. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào đoạn sông Hậu chảy qua các huyện, thị xã và thành phố trong tỉnh, với dữ liệu ảnh vệ tinh Sentinel-2 có độ phân giải 10m được thu thập vào mùa khô các năm 2016, 2020 và 2024. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường, đồng thời góp phần giảm thiểu thiệt hại do sạt lở gây ra.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về sạt lở bờ sông, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS).

  • Khái niệm sạt lở bờ sông: Sạt lở bờ sông là hiện tượng xói mòn, dịch chuyển hoặc sụp đổ bờ sông do tác động của dòng chảy, mưa lũ, sóng, thủy triều và các hoạt động nhân sinh như khai thác cát, xây dựng không hợp lý. Nguyên nhân sâu xa gồm tiến hóa tự nhiên, biến động khí hậu thủy văn và tác động nhân sinh. Động lực ngoại sinh như sóng, thủy triều và dòng chảy là nguyên nhân trực tiếp gây sạt lở.

  • Lý thuyết viễn thám: Viễn thám là khoa học thu nhận và phân tích thông tin về đối tượng mà không tiếp xúc trực tiếp, dựa trên đặc trưng phản xạ sóng điện từ của các vật thể tự nhiên như đất, nước và thực vật. Các chỉ số viễn thám như NDWI (Normalized Difference Water Index) và MNDWI (Modified NDWI) được sử dụng để phân tách nước và đất, từ đó xác định đường bờ.

  • Hệ thống thông tin địa lý (GIS): GIS là công nghệ quản lý, phân tích và biểu diễn dữ liệu địa lý, giúp tích hợp dữ liệu viễn thám và các nguồn dữ liệu khác để tạo bản đồ chi tiết, phục vụ phân tích biến động đường bờ và đánh giá sạt lở.

Các khái niệm chính bao gồm: đường bờ, sạt lở bờ sông, chỉ số NDWI, chỉ số MNDWI, viễn thám, GIS, và biến động đường bờ.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu chính là ảnh vệ tinh Sentinel-2 với độ phân giải không gian 10m, thu thập vào đầu tháng 2 các năm 2016, 2020 và 2024, thời điểm mùa khô nhằm hạn chế ảnh hưởng của mưa lũ và triều cường. Ảnh được chọn có độ che phủ mây dưới 10% và được hiệu chỉnh khí quyển, nắn chỉnh hình học về hệ tọa độ VN-2000. Ngoài ra, dữ liệu ảnh Google Earth độ phân giải cao (dưới 1m) được sử dụng để đối chiếu và kiểm tra kết quả phân loại. Các báo cáo, tài liệu thứ cấp về sạt lở bờ sông Hậu cũng được thu thập để tham khảo.

  • Phương pháp phân tích:

    • Tiền xử lý ảnh vệ tinh bao gồm hiệu chỉnh khí quyển và nắn chỉnh hình học với sai số RMSE dưới 1 pixel.
    • Tính toán chỉ số NDWI theo công thức: [ \text{NDWI} = \frac{\text{GREEN} - \text{NIR}}{\text{GREEN} + \text{NIR}} ] với ngưỡng phân tách NDWI = 0 để phân loại nước và đất.
    • Chuyển đổi dữ liệu ảnh sang dạng vector để tách đường bờ.
    • Chồng ghép đường bờ các năm để xác định vùng sạt lở bằng công cụ GIS.
    • Phân tích không gian và thống kê diện tích, tốc độ sạt lở theo đơn vị hành chính.
    • So sánh kết quả với dữ liệu thực tế và các báo cáo để đánh giá độ chính xác.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng 6 tháng, từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024, bao gồm thu thập dữ liệu, xử lý ảnh, phân tích không gian, đánh giá kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Diện tích và tốc độ sạt lở bờ sông Hậu giai đoạn 2016 – 2024: Tổng diện tích đất bị mất do sạt lở là 233,15 ha, với tốc độ trung bình 29,14 ha/năm. Huyện An Phú có diện tích sạt lở lớn nhất với 62,55 ha (chiếm 26,8%), tiếp theo là thành phố Long Xuyên với 56,52 ha (24,2%), huyện Chợ Mới 46,59 ha (20%), huyện Châu Phú 31,44 ha (13,5%). Các khu vực còn lại có diện tích sạt lở thấp hơn.

  2. Biến động theo giai đoạn: Diện tích sạt lở tại huyện An Phú giảm 1,7 lần trong giai đoạn 2020 – 2024 so với 2016 – 2020, trong khi tại thành phố Long Xuyên tăng gần 1,8 lần. Huyện Chợ Mới và huyện Châu Thành cũng có xu hướng tăng diện tích sạt lở trong giai đoạn sau. Ngược lại, huyện Châu Phú và huyện Phú Tân có xu hướng giảm.

  3. Điểm nóng sạt lở: Xã Mỹ Hòa Hưng, thành phố Long Xuyên là khu vực có diện tích sạt lở lớn nhất cấp xã với 41,68 ha trong giai đoạn 2020 – 2024. Các huyện An Phú, Chợ Mới và Châu Phú cũng có nhiều xã có mức độ sạt lở nghiêm trọng.

  4. Phân tích nguyên nhân: Sạt lở bờ sông Hậu chịu ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu, đặc biệt là biến động mực nước và dòng chảy mạnh trong mùa lũ. Hoạt động khai thác cát trái phép, xây dựng công trình thủy lợi và phát triển đô thị không kiểm soát làm gia tăng áp lực lên bờ sông, làm mất cân bằng bồi tụ và xói mòn. Các hoạt động nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản cũng góp phần làm suy yếu cấu trúc bờ.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy công nghệ viễn thám kết hợp GIS là công cụ hiệu quả trong giám sát biến động đường bờ và đánh giá thực trạng sạt lở. Việc sử dụng ảnh Sentinel-2 với độ phân giải 10m và chỉ số NDWI cho phép phân tách chính xác đường bờ, đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí so với phương pháp truyền thống.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, tốc độ sạt lở tại An Giang trong giai đoạn 2016 – 2024 có xu hướng tăng tại một số khu vực, phản ánh tác động ngày càng rõ nét của biến đổi khí hậu và hoạt động nhân sinh. Biểu đồ và bản đồ sạt lở thể hiện rõ sự phân bố không đồng đều của hiện tượng này, giúp xác định các điểm nóng cần ưu tiên quản lý.

Nguyên nhân sạt lở được phân tích dựa trên các yếu tố tự nhiên và nhân tạo, phù hợp với các lý thuyết về động lực sạt lở bờ sông. Việc khai thác cát và xây dựng công trình thủy lợi làm giảm lượng bồi tích, trong khi biến đổi khí hậu làm tăng cường độ và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan, góp phần làm gia tăng sạt lở.

Kết quả nghiên cứu có thể được trình bày qua các biểu đồ diện tích sạt lở theo từng huyện, bản đồ phân bố vùng sạt lở và biểu đồ so sánh tốc độ sạt lở giữa các giai đoạn, giúp trực quan hóa diễn biến và hỗ trợ ra quyết định quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường giám sát và cảnh báo sạt lở: Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để xây dựng hệ thống giám sát liên tục, cập nhật dữ liệu định kỳ nhằm phát hiện sớm các điểm sạt lở mới. Mục tiêu giảm thiểu thiệt hại về tài sản và tính mạng trong vòng 1-2 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban chỉ huy phòng chống thiên tai tỉnh.

  2. Kiểm soát hoạt động khai thác cát và xây dựng ven sông: Ban hành và thực thi nghiêm ngặt các quy định về khai thác tài nguyên, hạn chế xây dựng không phép ven bờ sông. Mục tiêu giảm thiểu tác động nhân sinh lên bờ sông trong 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: UBND các huyện, thị xã, thành phố phối hợp với lực lượng chức năng.

  3. Xây dựng và cải tạo công trình bảo vệ bờ sông: Ưu tiên đầu tư các công trình kè chắn sóng, gia cố bờ sông tại các điểm nóng như huyện An Phú, thành phố Long Xuyên. Mục tiêu giảm tốc độ sạt lở ít nhất 30% trong 5 năm. Chủ thể thực hiện: Sở Xây dựng, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình giáo dục, tập huấn về bảo vệ môi trường, phòng chống sạt lở cho người dân ven sông. Mục tiêu nâng cao ý thức bảo vệ bờ sông và giảm thiểu các hoạt động gây sạt lở trong 2 năm. Chủ thể thực hiện: UBND địa phương, các tổ chức xã hội.

  5. Phát triển quy hoạch bền vững vùng ven sông: Xây dựng kế hoạch sử dụng đất và phát triển kinh tế xã hội phù hợp với điều kiện tự nhiên, hạn chế tác động tiêu cực đến bờ sông. Mục tiêu đảm bảo phát triển bền vững trong 10 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Quy hoạch – Kiến trúc, Sở Kế hoạch và Đầu tư.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và biện pháp quản lý sạt lở bờ sông hiệu quả, phục vụ công tác phòng chống thiên tai.

  2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực môi trường, địa lý và viễn thám: Tham khảo phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong giám sát biến động địa lý, phát triển các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Đơn vị thi công và quản lý công trình thủy lợi, kè bờ: Áp dụng dữ liệu và phân tích để lựa chọn vị trí xây dựng công trình bảo vệ bờ sông, giảm thiểu tác động tiêu cực.

  4. Cộng đồng dân cư ven sông và các tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về nguy cơ sạt lở, tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

  1. Viễn thám là gì và tại sao được sử dụng trong nghiên cứu sạt lở?
    Viễn thám là công nghệ thu nhận và phân tích thông tin từ xa qua sóng điện từ phản xạ từ bề mặt trái đất. Nó cho phép giám sát diện rộng, liên tục và tiết kiệm chi phí so với khảo sát thực địa. Ví dụ, ảnh vệ tinh Sentinel-2 cung cấp dữ liệu chi tiết giúp xác định biến động đường bờ.

  2. Chỉ số NDWI có vai trò gì trong việc đánh giá sạt lở?
    NDWI giúp phân biệt nước và đất dựa trên đặc trưng phản xạ sóng điện từ. Giá trị NDWI > 0 được phân loại là nước, giúp xác định chính xác đường bờ sông để theo dõi biến động và sạt lở.

  3. Tốc độ sạt lở bờ sông Hậu tại An Giang hiện nay như thế nào?
    Tốc độ trung bình khoảng 29,14 ha/năm trong giai đoạn 2016 – 2024, với điểm nóng như xã Mỹ Hòa Hưng có tốc độ lên đến 5,21 ha/năm, cho thấy mức độ nghiêm trọng cần được quản lý chặt chẽ.

  4. Nguyên nhân chính gây sạt lở bờ sông Hậu là gì?
    Bao gồm biến đổi khí hậu làm thay đổi mực nước và dòng chảy, hoạt động khai thác cát trái phép, xây dựng công trình thủy lợi và phát triển đô thị không kiểm soát, cùng các hoạt động nông nghiệp làm suy yếu cấu trúc bờ.

  5. Các giải pháp giảm thiểu sạt lở hiệu quả là gì?
    Tăng cường giám sát bằng viễn thám, kiểm soát khai thác cát, xây dựng công trình bảo vệ bờ, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và quy hoạch phát triển bền vững vùng ven sông.

Kết luận

  • Đã xác định được diện tích sạt lở bờ sông Hậu trên địa bàn tỉnh An Giang là 233,15 ha trong giai đoạn 2016 – 2024 với tốc độ trung bình 29,14 ha/năm.
  • Công nghệ viễn thám kết hợp GIS là phương pháp hiệu quả, tiết kiệm chi phí và thời gian trong giám sát biến động đường bờ.
  • Các huyện An Phú, Chợ Mới, Châu Phú và thành phố Long Xuyên là những khu vực có mức độ sạt lở nghiêm trọng nhất.
  • Nguyên nhân sạt lở bao gồm cả yếu tố tự nhiên và nhân sinh, đặc biệt là biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác cát, xây dựng không hợp lý.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm giảm thiểu thiệt hại, nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ bờ sông trong thời gian tới.

Next steps: Triển khai hệ thống giám sát viễn thám liên tục, hoàn thiện quy hoạch quản lý tài nguyên và tổ chức các chương trình tuyên truyền cộng đồng.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các giải pháp đề xuất, bảo vệ bờ sông Hậu và phát triển bền vững vùng ven sông An Giang.