Nguyễn Thị Hồng Điệp * , Lâm Kim Thành , Lê Trần Quang Vinh , Võ Quang Minh Phan Nhựt Trường

* Tác giả liên hệ (nthdiep@ctu.edu.vn)

Abstract

This research is aimed to apply remote sensing and GIS technologies to monitor shoreline changes and assess erosion processes in Tien and Hau riverbanks of the period from 1989 to 2017. The methodology was applied LANDSAT time-series combined with normalized difference water index to extract shoreline and GIS methods to monitor shoreline changes during 30 years. The research results showed that the total area of erosion is 14,685.83 ha mainly in two provinces of An Giang at 3,146.94 ha (21.43% total erosion area) and Dong Thap at 3,787.68 ha (25.79% total erosion area). The erosion rate in major provinces is from high to very high levels and almost focus on An Giang province about 381.97 ha per year in the period of the year from 2000 to 2005. The accuracy assessment of classification imagery was assessed with overall accuracy (T) from 78.8 to 85.7 and Kappa coefficient (K) from 0.58 to 0.71 in Tien and Hau riverbanks.
Keywords: Erosion rate, LANDSAT imagery, riverbank erosion, Tien and Hau riverbanks

Tóm tắt

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS theo dõi diễn tiến đường bờ và đánh giá tình hình sạt lở ven hai nhánh sông Tiền và sông Hậu giai đoạn 1989-2017. Nghiên cứu sử dụng chuỗi lịch sử ảnh LANDSAT kết hợp phương pháp ảnh chỉ số nước (NDWI) để trích lọc đường bờ và phương pháp GIS theo dõi biến động đường bờ và tình hình sạt lở trong giai đoạn 30 năm. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng diện tích sạt lở trong giai đoạn nghiên cứu là 14.685,83 ha, chủ yếu tại tỉnh An Giang 3.146,94 ha (chiếm 21,43%) và tỉnh Đồng Tháp 3.787.68 ha (chiếm 25,79%). Tốc độ sạt lở tại các tỉnh chủ yếu ở cấp độ nhanh đến rất nhanh và nhiều nhất thuộc tỉnh An Giang (318,97 ha/năm) trong giai đoạn 2000-2005. Độ tin cậy kết quả giải đoán được xác định dựa trên hai thông số gồm độ chính xác toàn cục (T) dao động từ 78,8 đến 85,7 và hệ số Kappa (K) từ 0,58 đến 0,71 trên hai bờ sông Tiền và sông Hậu trong giai đoạn 1989-2017.
Từ khóa: Ảnh LANDSAT, bờ sông Tiền sông Hậu, sạt lở, tốc độ sạt lở

Article Details

Tài liệu tham khảo

Anthony, E.J., Brunier, G., Besset, M., Goichot, M., Dussouillez, P., and Nguyen, V.L., 2015. Linking rapid erosion of the Mekong River delta with human activities. Scientific Reports. 2015 Oct 8; 5:14745.

Bertoldi, G., Notarnicola, C., Leitinger, G., et al., 2010. Topographical and ecohydrological controls on land surface temperature in an alpine catchment Ecohydrology. 3(2): 189–204.

Bùi Huy Bình, 2012. Đồng bằng được hình thành do bồi đắp trong thời gian ngắn (đồng bằng trẻ), nền địa chất mềm yếu, khả năng chịu lực thấp. Luân văn tốt nghiệp Thạc sĩ, ngành xây dựng công trình thủy, Đại học Thủy Lợi.

Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS - United States Geological Survey), 1989-2017. https://earthexplorer.usgs.gov/.

Đặng Thị Ngọc Thủy, 2016. Nghiên cứu sự thay đổi đường bờ biển của đảo Phú Quốc giai đoạn 1973 – 2010. Đại học Thủ Dầu Một 2016, 28: 64-69.

Feyisa, G. L., Meilby, H., Fensholt, R., and Proud, S. R., 2014. Automated Water Extraction Index: A new technique for surface water mapping using LANDSAT imagery. Remote Sensing of Environment, 140: 23–35.

Gao, B., 1996. NDWI A Normalized Difference Water Index for Remote Sensing of Vegetation Liquid Water From Space. Remote Sensing of Environment, 58: 257-266.

Hà Quang Hải và Vương Thị Mỹ Trinh, 2011. Tương quan xói lở - bồi tụ một số khu vực lòng sông tiền, sông hậu. Tạp chí Khoa học Trái đất Việt Nam, 33(1): 37-44, ISSN: 0866 – 7187.

Lê Xuân Hồng, Lê Thị Kim Thoa, 2007. Địa mạo bờ biển Việt Nam. NXB KHTN và CN. 278 trang.

J.P., Liu, DeMaster, D.J., Nguyen,T.T.,Saito, Y., Nguyen, V.L., Ta, T.K.O. and Li,X.2017a. Hình thành địa tầng của ĐBSCL và sự thay đổi đường bờ gần đây. Oceanography, 30(3): 72–83.

Marcus, W and Fonstad, M., 2010. Remote Sensing of Rivers. The Emergence of a Subdiscipline in the River Sciences. Earth Surface Processes and Landforms. 35: 1867 - 1872. 10.1002/esp.2094.

Mourad Louati, Hanen Saïdi. F. Z. 2014. Shoreline change assessment using remote sensing and GIS techniques: a case study of the Medjerda delta coast, Tunisia. Aabian Journal of Geosciences, 8: 4239-4255.

MRC, 2018. Mekong River Commission prepares for 3rd Summit and work plan 2018.Mekong River Commission Secretariat, Vientiane, Lao PDR.

Pardo-Pascual, J., Sánchez-García, E., Almonacid-Caballer, J.,et al., 2018. Assessing the accuracy of automatically extracted shorelines on microtidal beaches from Landsat 7, Landsat 8 and Sentinel-2 Imagery. Remote Sensing, 10(2): 326.

Nguyễn Văn Trung, và Nguyễn Văn Khánh, 2016. Quan trắc sự biến động đường bờ sử dụng ảnh vệ tinh LANDSAT đa thời gian ở khu vực Cửa Đại, sông Thu Bồn, Quảng Nam. Tạp chí Khoa học Kỹ Thuật Mỏ -Địa chất, 57: 1–10.

Nguyen Lam Dao, Pham Bach Viet, Nguyen Thanh Minh, Pham Thi Mai Thy and Hoang Phi Phung, 2011. Change Detection of Land Use and Riverbank in Mekong Delta, Vietnam Using Time Series Remotely Sensed Data J. Resour. Ecol., 2(4): 370-374 DOI:10.3969/j.issn.1674-764x.2011.04.011.

Ngô Trọng Thuận, 2007. Dòng chảy mùa cạn ở ĐBSCL. Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ10.Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Hà Nội.

Nguyễn Tiến Thương, 2011. Nghiên cứu nguên nhân gây mất ổn định và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Đuống, tỉnh Bắc Ninh. Luận văn tốt nghiệp Thac sĩ, Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội, tháng 11/2011.

Phạm Văn Cự, 1996. Xây dựng bản đồ địa mạo một vùng đồng bằng trên cơ sở phối hợp hệ xử lý ảnh số và hệ thông tin địa lý (trên thí dụ ĐBSH). Luận án Phó tiến sỹ KH Địa lý – Địa chất, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia. Hà Nội.

Pham Quang Son, 1997. Applications remote sensing data and GIS for research and managementnatural resourcesand environment of coastal zone and islands in Vietnam.Department of Geology of Vietnam. Hanoi. pp. 321-327

Phạm Quang Sơn, 2004. Nghiên cứu sự phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng - sông Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám và Hệ thông tin địa lý (GIS) phục vụ khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ. Luận án TS Địa lý. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội. 155 trang.

Phan Kiều Diễm, Võ Quang Minh, Nguyễn Thị Hồng Điệp và Điệp Văn Đen, 2013. Đánh giá tình hình sạt lở, bồi tụ khu vực ven biển tỉnh Cà Mau và Bạc Liêu từ 1995-2010 sử dụng viễn thám và công nghệ GIS. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cân Thơ, vol. 26, no. Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường, pp. 35–43.

Phạm Thị Phương Thảo, Hồ Đình Duẩn, Đặng Văn Tỏ,2014. Ứng Dụng Viễn Thám Và Gis Trong Theo Dõi Và Tính Toán Biến Động Đường Bờ Khu Vực Phan Thiết. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, 11: 3, 1–13.

Stephen, V.S.,1996. Estimating the Kappa Coefficient and its variance under stratified random sampling. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 62: 401-407.

Sở Tài nguyên Môi Trường Cần Thơ, 2016. Sạt lở bờ sông, bờ biển vùng đồng bằng sông Cửu Long, giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu

Trịnh Văn Bình và Trịnh Thế Hiếu, 2010. Sự biến đổi hình thái địa hình bãi và đường bờ tại một số khu vực bờ biển nam trung bộ theo thời gian (2007 - 2008). Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển. 2: 15 – 29.

Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, 2017. Thực trạng xói lở, bồi lắng và công trình chống xói lở trên hệ thống sông, kênh rạch, bờ biển ĐBSCL và định hướng bảo vệ, ổn định lâu dài. Địa chỉ http://www.siwrr.org.vn.

Vũ Thị Thu Thủy, 2012. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu tai biến xói lở, bồi tụ đới ven biển Hải Phòng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.Luận văn Thạc sĩ. ngành: Địa chất học; Mã số: 6044.

WWF (World Wildlife Fund), 2018. The sands are running out: Sediment in the Mekong river basin. WWF-Greater Mekong / WWF Freshwater Practice. Case study 2018.