SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Đánh giá xói lở bờ sông Hàm Luông bằng công nghệ viễn thám tích hợp công nghệ học máy và hệ thống phân tích đường bờ

[28/04/2024 20:27]

Là một vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) không chỉ cung cấp nguồn nông sản cho Việt Nam mà còn phục vụ xuất khẩu ra toàn thế giới. Tuy nhiên, ĐBSCL hiện nay đang chịu tác động nghiêm trọng từ thiên tai, điển hình như xói lở lòng sông, bờ sông và bờ biển, hạn mặn, ngập lụt, và sụt lún đất.

Ảnh minh họa.

Trước đây, viễn thám được ứng dụng để nghiên cứu xói lở bờ sông chủ yếu bằng việc kết hợp các băng ảnh và hầu hết chưa được kiểm định bằng tọa độ đường bờ thực tế. Các nghiên cứu xói lở ở ĐBSCL hiện nay thường dùng các chỉ số như NDVI, NDWI [16–17] để trích xuất bờ sông, vì vậy độ chính xác còn khá hạn chế, nhất là những vùng chịu ảnh hưởng triều như ĐBSCL. Trong khi đó, xói lở bờ sông ở ĐBSCL đang diễn biến nhanh trên diện rộng nên cần được nghiên cứu cấp bách nhằm hiểu được hiện trạng và nguyên nhân, làm cơ sở đề ra các biện pháp tối ưu. Do đó, nhámtác giả Lê Văn Quyền và Đoàn Văn Bình (Khoa Kỹ thuật, Trường Đại học Việt Đức) đã thực hiện nghiên cứu này với mục tiêu: (1) tích hợp thuật toán học máy vào công nghệ viễn thám nhằm tăng độ tin cậy của quá trình nhận diện đường bờ; (2) sử dụng công nghệ DSAS (Digital Shoreline Analysis System) để phân tích diễn biến xói lở bờ sông và (3) phân vùng nguy cơ xói lở bờ sông..

Trong nghiên cứu này, xói lở bờ sông Hàm Luông được đánh giá bằng việc tích hợp công nghệ học máy vào viễn thám và hệ thống phân tích đường bờ (DSAS). Ảnh vệ tinh Landsat được sử dụng để đánh giá diễn biến xói lở từ 1999 đến 2022, có kiểm định bằng 100 tọa độ GPS bờ sông được đo đạc năm 2022. Kết quả trích xuất đường bờ là đáng tin cậy, với sai số căn quân phương (RMSE) là 15,92 m, nhỏ hơn đáng kể so với độ phân giải 30m của Landsat. Giai đoạn 1999-2022, xói lở chiếm ưu thế (68% chiều dài), chủ yếu xảy ra ở bờ phải, với tổng diện tích mất đất là 176,7 ha (7,54 ha/năm). Xói lở bờ gia tăng theo thời gian, cả về tốc độ lẫn phạm vi. Bờ sông chuyển từ bồi tụ trong giai đoạn 1999-2005 (+1,65 m/năm) sang bị xói trong giai đoạn 2005-2022 (-3,71 m/năm). Giai đoạn chuyển tiếp từ bồi tụ sang xói lở là 2005-2009, khi các siêu đập thủy điện trên lưu vực sông Mê Công được đưa vào vận hành. Do đó, việc phục hồi lớp thực vật ven sông cần được ưu tiên để bảo vệ bờ sông đang bị xói lở. Đây là một trong các công trình nghiên cứu mang tính tiên phong ở ĐBSCLvà Việt Nam trong việc sử dụng hai kỹ thuật tiên tiến (viễn thám và học máy) để đánh giá biến động bờ sông. Bên cạnh đó, nghiên cứu kỳ vọng sẽ đem lại kết quả quan trọng cho các bên liên quan để xem xét đề xuất biện pháp hữu hiệu nhằm bảo vệ bờ sông một cách kịp thời. Ngoài ra, phương pháp luận trong nghiên cứu này có thể được áp dụng cho các vùng nghiên cứu khác trong tương lai.

Bạn đọc có thể tìm đọc công bố về kết quả nghiên cứu trên Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2024, Tập 764, trang 38-52.

Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2024, Tập 764
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ