Nghiên cứu phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình bằng viễn thám và GIS để khai thác lãnh thổ hợp lý

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỬA SÔNG VÀ CÁC NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC CHÍNH CÓ ẢNH HƯỞNG TỚI PHÁT TRIỂN CỬA SÔNG Ở VEN BIỂN ĐBSH

1.1. Vai trò của cửa sông và lịch sử nghiên cứu

1.1.1. Khái quát tình hình nghiên cứu cửa sông

1.1.2. Nghiên cứu cửa sông ở HƯỚC

1.2. Niệm về cửa sông và phạm vi nghiên cứu

1.2.1. Khái niệm

1.2.2. Phân định ranh giới vùng cửa sông

1.2.3. Phân chia các đơn vị vùng cửa sông

1.2.4. Phân loại cửa sông vùng nghiên cứu

1.2.5. Phạm vi nghiên cứu biến động cửa sông

1.2.6. Lựa chọn vùng nghiên cứu trọng điểm

1.3. Phương pháp nghiên cứu biến động vùng cửa sông

1.3.1. Các phương pháp nghiên cứu truyền thống

1.3.2. Các phương pháp ứng dụng công nghệ mới

1.4. Điều kiện tự nhiên vùng ven biển ĐBSH

1.4.1. Khái quát lịch sử phát triển vùng ven biển ĐBSH

1.4.2. Địa hình

1.4.3. Chế độ khí hậu

1.5. Các nhân tố tự nhiên và nhân tạo chính có ảnh hưởng tới phát triển và biến động cửa sông

1.5.1. Vai trò của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo ở vùng cửa sông

1.5.2. Đặc điểm các yếu tố tự nhiên và nhân tạo chính có ảnh hưởng tới biến động cửa sông Hồng - sông Thái Bình

1.5.3. Đánh giá vai trò các nhân tố tự nhiên và nhân tạo

2. CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG KHÔNG GIAN VÙNG CỬA SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG THÔNG TIN VIỄN THÁM VÀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

2.1. Cơ sở lý luận của phương pháp tích hợp thông tin không gian

2.1.1. Thông tin thu nhận từ các hệ thống vệ tinh quan sát Trái Đất

2.1.2. Hệ thông tin địa lý (GIS)

2.1.3. Cơ sở dữ liệu trong GIS

2.2. Tích hợp thông tin không gian trong nghiên cứu vùng cửa sông

2.2.1. Các kiểu dữ liệu và chuyển đổi cấu trúc dữ liệu không gian

2.2.2. Vấn đề tọa độ địa lý

2.2.3. Vấn đề khuôn dạng của dữ liệu thông tin không gian

2.2.4. Những bước xử lý ảnh chính

2.2.5. Các bước xử lý tư liệu bản đồ và thông tin địa lý

2.2.6. Số liệu địa hình và việc xây dựng mô hình số độ cao (DEM)

2.3. Kết quả xử lý thông tin không gian trong nghiên cứu biến động cửa sông thuộc sông Hồng

2.3.1. Khái quát về nguồn tư liệu ảnh và bản đồ sử dụng trong luận án

2.3.2. Mô phỏng địa hình ĐBSH trên mô hình số độ cao

2.3.3. Kết quả xử lý ảnh và bản đồ trong nghiên cứu biến động cửa sông

2.3.4. Đánh giá về vai trò của cửa Ba Lạt

2.4. Tình hình xói lở - bồi tụ ở cửa sông và việc sử dụng các vùng đất thấp

2.4.1. Đánh giá về diễn biến xói lở - bồi tụ trong 90 năm qua

2.4.2. Khai thác các vùng cửa sông

2.5. Mô phỏng và nghiên cứu biến động cửa sông trên mô hình số độ cao

2.5.1. Nghiên cứu vết tích các lòng sông cổ ở hạ lưu sông Thái Bình

2.5.2. Kịch bản ngập nước ở vùng đất thấp ven biển ĐBSH

3. CHƯƠNG 3: ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỢP LÝ LÃNH THỔ, TÀI NGUYÊN VÙNG VEN BIỂN CỬA SÔNG HỒNG - SÔNG THÁI BÌNH

3.1. Hiện trạng lòng dẫn sông ngòi và việc sử dụng luồng lạch cửa sông

3.2. Dự báo về khả năng biến động các vùng cửa sông

3.2.1. Nhận định về những điều kiện tự nhiên và nhân tạo

3.2.2. Cơ sở dự báo từ phân tích xu thế phát triển cửa sông qua 90 năm

3.2.3. Dự báo về chiều hướng phát triển cửa sông trong 50 năm tới

3.3. Kiến nghị hướng khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ, các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường ven biển ĐBSH

3.3.1. Tài nguyên đất

3.3.2. Tài nguyên mặn

3.3.3. Tài nguyên rừng

3.3.4. Khai thác và bảo vệ các nguồn tài nguyên khác

3.3.5. Đảm bảo hành lang thoát lũ ven biển

3.3.6. Khai thác, sử dụng hiệu quả luồng lạch giao thông

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ, HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU

DANH MỤC CÁC ẢNH MINH HỌA

I. Nghiên cứu

Nghiên cứu về sự phát triển và biến động của vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình đã được thực hiện dựa trên việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS. Các phương pháp truyền thống như thủy văn, thủy lực, địa mạo, và địa chất được kết hợp với các công nghệ hiện đại để phân tích và đánh giá các yếu tố động lực chính ảnh hưởng đến khu vực này. Nghiên cứu này nhằm mục đích làm rõ quy mô biến động không gian và chiều hướng phát triển của các vùng cửa sông, phục vụ cho việc khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên đất, nước, rừng, và bảo vệ môi trường.

1.1. Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu truyền thống bao gồm địa mạo, địa chất, thủy văn, và thủy lực được sử dụng để phân tích các yếu tố tự nhiên và nhân tạo ảnh hưởng đến sự phát triển của vùng cửa sông. Bên cạnh đó, công nghệ viễn thám và GIS được áp dụng để tích hợp thông tin không gian, xử lý ảnh số, và mô phỏng biến động vùng cửa sông. Các dữ liệu từ ảnh vệ tinh, bản đồ địa hình, và số liệu thủy văn được sử dụng để đánh giá diễn biến xói lở - bồi tụ và dự báo chiều hướng phát triển trong tương lai.

II. Phát triển

Phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình là một quá trình phức tạp, chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hoạt động xói lở - bồi tụ với khuynh hướng bồi tụ là chủ đạo ở vùng này. Phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là việc xây dựng các hồ chứa, đập chặn dòng, và phá rừng ngập mặn, đã tác động mạnh mẽ đến sự biến động của các cửa sông.

2.1. Yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố tự nhiên như khí hậu, thủy triều, và dòng chảy sông kết hợp với các hoạt động nhân tạo như xây dựng đê, khai thác tài nguyên, và nuôi trồng thủy sản đã tạo nên sự biến động phức tạp của vùng cửa sông. Phát triển các khu công nghiệp và đô thị ven biển cũng góp phần làm thay đổi môi trường tự nhiên, đòi hỏi các giải pháp quản lý và khai thác hợp lý.

III. Vùng ven biển

Vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình là khu vực có địa hình thấp, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các yếu tố tự nhiên như sóng, gió, và thủy triều. Vùng ven biển này cũng là nơi tập trung nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, bao gồm nuôi trồng thủy sản, giao thông thủy, và du lịch sinh thái. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sự biến động của các cửa sông trong khu vực này có ảnh hưởng lớn đến an toàn các vùng dân cư và các tuyến đê.

3.1. Biến động xói lở bồi tụ

Vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình đã trải qua quá trình xói lở - bồi tụ phức tạp trong hơn 90 năm qua. Các nghiên cứu sử dụng viễn thám và GIS đã chỉ ra rằng, khuynh hướng bồi tụ là chủ đạo, đặc biệt ở các cửa sông chính như cửa Ba Lạt, cửa Đáy, và cửa Văn Úc. Các kết quả này là cơ sở quan trọng để dự báo chiều hướng phát triển của các vùng cửa sông trong tương lai.

IV. Cửa sông Hồng

Cửa sông Hồng là một trong những cửa sông lớn nhất ở Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy và bồi đắp phù sa cho vùng đồng bằng sông Hồng. Cửa sông Hồng cũng là khu vực chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, đặc biệt là việc xây dựng các hồ chứa và đập chặn dòng.

4.1. Biến động cửa sông

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cửa sông Hồng đã trải qua quá trình biến động phức tạp, với sự thay đổi về hình thái và diện tích bồi tụ - xói lở. Việc sử dụng viễn thám và GIS đã giúp phân tích và đánh giá chi tiết các biến động này, từ đó đưa ra các dự báo về chiều hướng phát triển trong tương lai.

V. Thái Bình

Thái Bình là một tỉnh ven biển thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của khu vực. Thái Bình cũng là nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các yếu tố tự nhiên như sóng, gió, và thủy triều, đặc biệt là ở các cửa sông lớn như cửa Ba Lạt và cửa Văn Úc.

5.1. Khai thác tài nguyên

Thái Bình là một trong những tỉnh có tiềm năng lớn về nuôi trồng thủy sản và phát triển du lịch sinh thái ven biển. Tuy nhiên, việc khai thác tài nguyên cần được quản lý hợp lý để đảm bảo sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc phá rừng ngập mặn và xây dựng các đầm nuôi tôm đã gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên của khu vực.

VI. Viễn thám

Viễn thám là công nghệ quan trọng được sử dụng trong nghiên cứu biến động vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình. Các dữ liệu từ ảnh vệ tinh như SPOT, LandSat, và RadarSat đã được sử dụng để phân tích và đánh giá các biến động về hình thái và diện tích bồi tụ - xói lở. Viễn thám cũng giúp tích hợp thông tin không gian, từ đó hỗ trợ việc dự báo chiều hướng phát triển của các vùng cửa sông.

6.1. Ứng dụng viễn thám

Các ứng dụng của viễn thám trong nghiên cứu bao gồm phân tích ảnh đa thời gian, xử lý ảnh số, và mô phỏng biến động vùng cửa sông. Các kết quả từ viễn thám đã giúp làm rõ quy mô và chiều hướng biến động của các vùng cửa sông, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý và khai thác hợp lý tài nguyên.

VII. GIS

GIS (Hệ thống thông tin địa lý) là công cụ quan trọng trong việc tích hợp và phân tích thông tin không gian. Trong nghiên cứu này, GIS được sử dụng để tích hợp các dữ liệu từ ảnh vệ tinh, bản đồ địa hình, và số liệu thủy văn, từ đó đánh giá và dự báo biến động vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình. GIS cũng giúp xây dựng các mô hình số độ cao (DEM) để mô phỏng biến động của các cửa sông.

7.1. Tích hợp thông tin

GIS đã được sử dụng để tích hợp các thông tin không gian từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm ảnh vệ tinh, bản đồ địa hình, và số liệu thủy văn. Các kết quả từ GIS đã giúp làm rõ quy mô và chiều hướng biến động của các vùng cửa sông, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý và khai thác hợp lý tài nguyên.

VIII. Khai thác lãnh thổ

Khai thác lãnh thổ vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình cần được thực hiện một cách hợp lý để đảm bảo sự phát triển bền vững. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc khai thác tài nguyên đất, nước, và rừng cần được quản lý chặt chẽ để tránh những tác động tiêu cực đến môi trường. Khai thác lãnh thổ cũng cần đảm bảo an toàn các vùng dân cư và các tuyến đê, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

8.1. Quản lý tài nguyên

Khai thác lãnh thổ cần được thực hiện dựa trên các nghiên cứu khoa học và sử dụng các công nghệ hiện đại như viễn thám và GIS. Việc quản lý tài nguyên đất, nước, và rừng cần được thực hiện một cách hợp lý để đảm bảo sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Các giải pháp quản lý cần được xây dựng dựa trên các kết quả nghiên cứu và dự báo chiều hướng phát triển của các vùng cửa sông.

IX. Hợp lý

Hợp lý trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc khai thác tài nguyên cần được thực hiện một cách hợp lý để tránh những tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo an toàn các vùng dân cư. Hợp lý cũng đòi hỏi việc sử dụng các công nghệ hiện đại như viễn thám và GIS để đánh giá và dự báo biến động của các cửa sông.

9.1. Giải pháp hợp lý

Các giải pháp hợp lý trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình bao gồm quản lý chặt chẽ việc khai thác tài nguyên, bảo vệ rừng ngập mặn, và đảm bảo an toàn các vùng dân cư. Các giải pháp này cần được xây dựng dựa trên các nghiên cứu khoa học và sử dụng các công nghệ hiện đại như viễn thám và GIS để đánh giá và dự báo biến động của các cửa sông.

Luận án tiến sĩ: Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng - Thái Bình