Tài liệu ứng dụng viễn thám và gis nghiên cứu đô thị hóa đà nẵng phục vụ xây dựng thành phố có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu luận văn ths. biến đổi khí hậu

  • Số trang: 100 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 203 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC --------------------------- ĐOÀN THỊ THE ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU ĐÔ THỊ HÓA ĐÀ NẴNG PHỤC VỤ XÂY DỰNG THÀNH PHỐ CÓ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC --------------------------- ĐOÀN THỊ THE ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU ĐÔ THỊ HÓA ĐÀ NẴNG PHỤC VỤ XÂY DỰNG THÀNH PHỐ CÓ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Cự (Chữ kí của GVHD) HÀ NỘI - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Phạm Văn Cự, không sao chép các công trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng đƣợc công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giả Đoàn Thị The i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS. TS. Phạm Văn Cự, là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, nhiệt tình chỉ bảo cho tôi ngay từ những bƣớc đi đầu tiên trên sự nghiệp nghiên cứu mà trƣớc tiên là hoàn thành luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt và nâng cao những kiến thức về chuyên ngành trong thời gian học tập tại khoa Sau đại học Đại học Quốc gia Hà Nội. xin gửi lời cảm ơn tới các bạn, anh chị của lớp cao học K3-Biến đổi khí hậu đã luôn ủng hộ và tạo không khí vui vẻ, thoải mái trong quá trình học tập cũng nhƣ trong quá trình tôi làm luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các cán bộ đồng nghiệp của tôi đã hƣớng dẫn, chỉ bảo, tạo nhiều điều kiện để tôi tham gia các khóa học cũng nhƣ cung cấp nguồn dữ liệu liên quan để tôi hoàn thành bản luận văn này. Các anh chị luôn là nguồn động viên, khuyến khích và là những tấm gƣơng cho tôi học tập. Xin chân thành cảm ơn đề tài: “Nghiên cứu và xây dựng mô hình đô thị ven biển có khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu (BĐKH.32)” thuộc chƣơng trình KHCN-BĐKH/11-15 do GS.TS. Mai Trọng Nhuận chủ nhiệm và Trung tâm nghiên cứu Đô thị - Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì đã tạo điều kiện về dữ liệu và phƣơng pháp luận để tôi thực hiện đƣợc luận văn này. Lời cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự động viên, ủng hộ về tinh thần của gia đình tôi. Xin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp vì những trao đổi kinh nghiệm và hỗ trợ để tôi hoàn thành bản luận văn này. Hà Nội, ngày tháng Học viên năm 2016 Đoàn Thị The ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ii DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................................... viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 9 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 9 2. Mục tiêu, nhiệm vụ ....................................................................................... 11 3. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 11 4. Phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................... 11 5. Cơ sở tài liệu để thực hiện luận văn ............................................................. 12 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ...................................................................... 12 7. Cấu trúc của luận văn ................................................................................... 13 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 14 1.1. Đô thị hóa trong bối cảnh Biến đổi khí hậu .............................................. 14 1.2. Khả năng Thích ứng của một đô thị với biến đổi khí hậu ......................... 20 1.3 Tổng quan ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu đô thị hóa .................... 23 1.4. Tổng quan đô thị Đà Nẵng ........................................................................ 25 Chƣơng 2 – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................... 32 2.1. Dữ liệu nghiên cứu và phân loại ảnh vệ tinh bằng phƣơng pháp phân loại dựa trên đối tƣợng ............................................................................................................ 32 2.2. Phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến trong đánh giá mối quan hệ đô thị hóa và khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu....................................................... 41 iii Chƣơng 3 –ĐÔ THỊ HÓA VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA THÀNH PHỐ TRONG BỐI CẢNH XÂY DỰNG THÀNH PHỐ CÓ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VỚI BĐKH ....................................................... 43 3.1. Thực nghiệm phƣơng pháp phân loại dựa trên đối tƣợng ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu ................................................................................................................. 43 3.2. Đô thị hóa thành phố Đà Nẵng .................................................................. 52 3.3. Khả năng thích ứng với BĐKH thành phố Đà Nẵng................................. 63 3.4. Phân tích đa biến trong đánh giá mối quan hệ đô thị hóa – khả năng thích ứng của thành phố Đà Nẵng với Biến đổi khí hậu .................................................... 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 75 1. Kết luận ........................................................................................................ 75 2. Kiến nghị ...................................................................................................... 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 77 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 84 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. 1 : Dân số đô thị các nƣớc thuộc tốp 10 các năm trên thế giới. ..................15 Hình 1. 2: Đô thị hóa và tăng trƣởng kinh tế ở Việt Nam so với các nƣớc trong khu vực. ............................................................................................................................15 Hình 1. 3: Các vùng có những thay đổi về dân số đô thị từ năm 1999 đến 2009. ....16 Hình 1. 4: Sự mở rộng ranh giới đô thị ở Việt Nam trong thời kì 1999 – 2009 .......17 Hình 1. 5: Bản đồ ven biển Đà Nẵng [62] ................................................................26 Hình 1. 6: Sự phát triển đô thị Đà Nẵng từ năm 1921 đến năm 1936. .....................27 Hình 1. 7: Sự thay đổi hành chính năm 2005 theo Nghị định 102/2005/NĐ-CP thành lập Quận Cẩm Lệ - Tp Đà Nẵng ...............................................................................28 Hình 1. 8: Quy hoạch Đà Nẵng đến năm 2010 ........................................................29 Hình 2. 1: Vị trí thành phố Đà Nẵng trong sơ đồ ảnh Landsat Việt Nam ................33 Hình 2. 2: Sơ đồ phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên[13] .................................35 Hình 2. 3: Sơ đồ phân cấp bậc các đối tƣợng trên ảnh .............................................39 Hình 3. 1: Sơ đồ quy trình phân loại ảnh ..................................................................45 Hình 3. 2: Ảnh vệ tinh Landsat năm 2000 cắt theo khu vực thành phố Đà Nẵng và tổ hợp màu giả khác nhau. ........................................................................................46 Hình 3. 3: Kết quả phân loại ảnh các năm thành phố Đà Nẵng ................................48 Hình 3. 4: Sơ đồ vị trí các ô mẫu ..............................................................................50 Hình 3. 5: Vị trí các ô mẫu trên ảnh Google Earth thành phố Đà Nẵng ...................51 Hình 3. 6: Tăng trƣởng dân số trung bình thành phố từ năm 1996-2008 [4] ...........52 Hình 3. 7: Biểu đồ tỉ lệ dân số thành thị và nông thôn thành phố Đà Nẵng .............53 Hình 3. 8: Mật độ dân số theo xã phƣờng thành phố Đà Nẵng.................................53 Hình 3. 9: Cơ cấu sử dụng đất thành phố Đà Nẵng .................................................54 v Hình 3. 10: Biểu đồ biến động đất qua các năm kết quả phân tích ảnh vệ tinh .......56 Hình 3. 11: Sự tăng trƣởng của diện tích đất xây dựng thành phố Đà Nẵng ...........57 Hình 3. 12: Sự mở rộng diện tích đất xây dựng theo không gian .............................58 Hình 3. 13: Tỉ lệ chuyển đổi các loại đất khác sang đất xây dựng thời kì 1989 – 2000 ...........................................................................................................................59 Hình 3. 14: Sự chuyển đổi các loại hình đất khác sang đất xây dựng thời kì năm 2000-2013. ................................................................................................................60 Hình 3. 10: Sơ đồ phân vùng ảnh hƣởng BĐKH (Bộ xây dựng) ..............................61 Hình 3. 12: Sơ đồ đánh giá NLTƢ với tai biến dựa trên nhiều hợp phần ................64 Hình 3. 14: Đánh giá tổng hợp năng lực thích ứng cấp quận/huyện của TP. Đà Nẵng theo 5 hợp phần .........................................................................................................67 Hình 3. 15: Các yếu tố ttrong mô hình phân tích mối quan hệ đô thị hóa và khả năng thích ứng với BĐKH thành phố Đà Nẵng .................................................................69 Hình 3. 16: Bản đồ khả năng mở rộng đất xây dựng thành phố Đà Nẵng giai đoạn 1989 – 2013 ...............................................................................................................73 Hình 3. 17: Bản đồ khả năng suy giảm đất nông nghiệp giai đoạn 1989– 2013 ......74 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2. 1: Dữ liệu ảnh Landsat sử dụng trong luận văn ...........................................32 Bảng 2. 2: Đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat .................................................................33 Bảng 3. 1: Bảng chú giải..........................................................................................43 Bảng 3. 2: Bộ qui tắc để phân loại ảnh .....................................................................47 Bảng 3. 3: Bảng ma trận sai số năm 2013 so sánh kết quả phân loại với bản đồ sử dụng đất năm 2010 ....................................................................................................50 Bảng 3. 4: Bảng ma trận sai số so sánh kết quả phân loại ảnh vệ tinh Landsat 2013 và phân loại ảnh vệ tinh Google Earth ......................................................................51 Bảng 3. 5. Tăng trƣởng dân số thành phố Đà Nẵng [4] ............................................52 Bảng 3. 6: Tốc độ tăng trƣởng và cơ cấu GDP thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2000 – 2012 ...........................................................................................................................55 Bảng 3. 7: Ma trận biến động loại hình lớp phủ thời kì 1989 – 2000 (đơn vị: ha) ...58 Bảng 3. 8: Ma trận biến động loại hình lớp phủ Thành phố Đà Nẵng thời kì 20002013 (đơn vị:ha) ........................................................................................................59 Bảng 3. 9: Đánh giá tổng hợp năng lực thích ứng của TP. Đà Nẵng theo từng tai biến và theo quận/huyện............................................................................................65 Bảng 3. 10: Kết quả chuẩn hóa năng lực thích ứng tổng hợp cấp quận/huyện với tai biến theo 5 hợp phần đô thị của TP. Đà Nẵng ..........................................................66 Bảng 3. 11: Các biến dữ liệu đƣợc đƣa vào mô hình ................................................70 Bảng 3. 12: Bảng tổng hợp kết quả chạy mô hình hồi quy đối với biến Mở rộng đất đô thị ..........................................................................................................................71 Bảng 3. 13: Bảng tổng hợp kết quả chạy mô hình hồi quy đối với biến Suy giảm đất nông nghiệp ...............................................................................................................72 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BI Build-up index BĐKH Biến đổi khí hậu ĐTH Đô thị hóa ETM Enhanced Thematic Mapper, tên loại vệ tinh Landsat 7 GIS Geography Imformation of System HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất MNDWI Modified Normalized Difference Water Index, chỉ số dùng để tách nƣớc NDVI Normalized Difference Vegetation Index, chỉ số dùng để tách các đối tƣợng thực vật trong phân loại ảnh NDBI Normalized Difference Build-up Index, chỉ số dùng để tách đất nông nghiệp PCA Principal Component Analysis, phƣơng pháp phân tích thành phần chính TM Thematic Mapper, tên loại vệ tinh Landsat 5 UI Urban index, chỉ số dùng để tách dân cƣ trong phân loại ảnh VI Vegetation index, chỉ số thực vật viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đô thị hóa (ĐTH) mà biểu hiện là sự gia tăng dân số và sự mở rộng không gian về diện tác đô thị đang trở thành xu thế tất yếu trong việc đi lên của xã hội, của bất kể các quốc gia nào trên thế giới trong đó có Việt Nam[28, 44]. Mặc dù ĐTH là xu hƣớng tất yếu của sự phát triển và luôn đƣợc kiểm soát bởi chính phủ các quốc gia nhƣng quá trình đô thị hóa tự phát và đô thị hóa thiếu quy hoạch hiện nay vẫn là một tồn tại lớn trong các đô thị của các nƣớc phát triển, Việt Nam cũng không phải trƣờng hợp ngoại lệ [28]. Không những thế phát triển đô thị trong bối cảnh Biến đổi khí hậu đòi hỏi phải điều chỉnh quy hoạch nhằm tăng khả năng thích ứng và giảm thiểu Biến đổi khí hậu cũng nhƣ giảm thiểu tác động của Biến đổi khí hậu (BĐKH) [28, 69], mục tiêu không chỉ bền vững mà còn phải có khả năng ứng phó với BĐKH. Đây cũng là xu thế tất yếu trong thích ứng với BĐKH. Chính vì vậy, cụm từ Đô thị ứng phó với BĐKH xuất hiện ngày càng nhiều trong các nghiên cứu gần đây, nghiên cứu mối quan hệ thích ứng với biến đổi khí hậu và đô thị hóa cũng đang trở thành các mối quan tâm trong việc nghiên cứu Đô thị có khả năng thích ứng [28, 44, 58, 61] Đô thị phát triển với tốc độ nhanh nhƣ đã nói làm cho việc theo dõi thƣờng xuyên trở nên khó khăn khi mà công tác cập nhập sử dụng đất chỉ đƣợc thực hiện 5 năm một lần [48]. Để có thể có dữ liệu kịp thời trên diện rộng ngƣời ta thƣờng sử dụng các vệ tinh quan sát Trái Đất và hiện nay có nhiều vệ tinh đang hoạt động và cung cấp một lƣợng lớn dữ liệu ảnh viễn thám cho theo dõi lớp phủ. Các dữ liệu này có tính năng đa phổ và có độ phân giải không gian khác nhau phù hợp cho nghiên cứu đô thị ở nhiều tỉ lệ và quy mô thời gian [35, 87]. Việc tích hợp các thông tin thu nhận đƣợc từ ảnh vệ tinh, dữ liệu khác nhƣ các bản đồ, các dữ liệu thống kê KTXH, dữ liệu về BĐKH, các tài liệu quy hoạch hiện có để đánh giá quá trình đô thị hóa với các yếu tố tác động đến nó là nhiệm vụ phức tạp. Giải pháp thƣờng gặp trong các ứng dụng sử dụng dữ liệu đa nguồn gốc nhƣ nói trên là tích hợp các dữ liệu này vào môi trƣờng không gian và công cụ quan trọng để thực hiện công việc đó là hệ thống thông tin địa lý (GIS) [49, 53, 84]. Phƣơng pháp này khả dĩ cũng có thể áp dụng cho các nghiên cứu đô thị ở Việt Nam trong đó có Đà Nẵng, Việt Nam. 9 Đà Nẵng, là một thành phố nằm ở vị trí trung tâm của miền Trung Việt Nam, vì vậy nó đƣợc lựa chọn trở thành cực tăng trƣởng kinh tế trọng yếu tại miền Trung, tạo cân bằng cho Việt Nam khi mà ở hai đầu cực có Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Đà Nẵng có lịch sử phát triển đô thị sớm và có ý nghĩa trong phát triển đô thị của Quốc gia, với tốc độ tăng trƣởng đô thị vào khoảng 2,6% (cao hơn tốc độ tăng trƣởng của các đô thị cùng loại trong nƣớc 1,2%[68]. Nằm ở khu vực ven Biển miền trung, trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, Đô thị Đà Nẵng cũng chịu những tác động mạnh mẽ của BĐKH. Trƣớc các dự kiến BĐKH toàn cầu của IPCC, MONRE đã xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho toàn lãnh thổ Việt Nam vào năm 2009 cập nhật năm 2011 dựa trên mô hình và kịch bản BĐKH của IPCC ở các mức phát thải khác nhau. Theo dự tính này, Đà Nẵng là tỉnh ven biển Miền Trung vì vậy có những rủi ro do: Nhiệt độ trung bình tăng, lƣợng mƣa tăng, Nƣớc biển dâng dẫn đến hiện tƣợng ngập lụt. Dân số Đà Nẵng nằm trong dân số Miền Trung với 9% bị ảnh hƣởng bởi nƣớc biển dâng [1, 2, 8]. Các quy hoạch từ trƣớc những năm đầu thế kỉ 21 của Đà Nẵng cũng chƣa tính đến các tác động của BĐKH. Gần đây thành phố đã bắt đầu chú ý đế quy hoạch và quản lý đô thị. Cùng với trƣơng trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH và sự hỗ trợ của các tổ chức nƣớc ngoài nhƣ NGOs và ACCCRN (Mạng lƣới các thành phố châu Á thích ứng BĐKH) thành phố đang có một loạt các dự án nghiên cứu để Đà Nẵng trở thành thành viên trong các thành phố có khả năng ứng phó trƣớc BĐKH trên thế giới. Tuy nhiên, để trở thành thành phố có khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu việc nghiên cứu mối quan hệ Đô thị hóa và khả năng thích ứng với BĐKH cũng là một chủ đề quan tâm nghiên cứu. Từ các lý do trên học viên lựa chọn đề tài: “Ứng dụng Viễn Thám và GIS nghiên cứu đô thị hóa thành phố Đà Nẵng phục vụ xây dựng thành phố có khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu” với trọng tâm nghiên cứu giải quyết 2 câu hỏi: Câu hỏi 1: Đô thị hóa thành phố Đà Nẵng diễn ra nhƣ thế nào về mặt không gian và thời gian trong giai đoạn 20 năm trở lại đây? Câu hỏi 2: Đô thị hóa và khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu của thành phố có mối quan hệ nhƣ thế nào? 10 2. Mục tiêu, nhiệm vụ Mục tiêu Phân tích mối quan hệ của đô thị hóa ĐN và khả năng thích ứng của thành phố trƣớc BĐKH phục vụ xây dựng thành phố có khả năng ứng phó BĐKH. Nhiệm vụ nghiên cứu:  Tổng quan các vấn đề nghiên cứu  Xây dựng cơ sở dữ liệu để triết xuất thông tin từ ảnh Viễn thám và Thu thập số liệu.  Phân tích quá trình mở rộng không gian đô thị Đà Nẵng  Phân tích mối quan hệ khả năng thích ứng thành phố Đà Nẵng và đô thị hóa thành phố Đà Nẵng 3. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: Giới hạn khu vực nghiên cứu là thành phố Đà Nẵng không bao gồm huyện đảo Hoàng Sa. Phạm vi thời gian: Luận văn phân tích đô thị hóa thành phố Đà Nẵng đoạn từ năm 1989 – 2013. 4. Phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp luận : - Cách tiếp cận không gian và tiếp cận liên ngành Phƣơng pháp nghiên cứu : 11 - Phƣơng pháp phân loại dựa trên đối tƣợng ảnh Viễn thám: Sử dụng trong phân tích và phân loại ảnh Viễn thám . - Phƣơng pháp GIS: Phân tích sự phát triển đô thị Đà Nẵng theo không gian. - Phƣơng pháp phân tích thống kê: Sử dụng phép phân tích thành phần chính, phân tích hồi quy nghiên cứu mối quan hệ sử dụng đất và đô thị hóa Đà Nẵng với khả năng thích ứng của thành phố với Biến đổi khí hậu 5. Cơ sở tài liệu để thực hiện luận văn Luận văn sử dụng tài liệu từ các nguồn khác nhau, và kế thừa dữ liệu từ dự án: “Nghiên cứu và xây dựng mô hình đô thị ven biển có khả năng thích ứng với Biến đổi khí hậu (BĐKH.32)” thuộc chƣơng trình KHCN-BĐKH/11-15 do GS.TS. Mai Trọng Nhuận chủ nhiệm và Trung tâm nghiên cứu Đô thị - Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì. Trong đó bao gồm: Bản đồ sử dụng đất của thành phố Đà Nẵng năm 2010 tỷ lệ 1: 25.000, bản đồ địa hình 1:10.000. Dữ liệu về chỉ số thích ứng thành phố Đà Nẵng với Biến đổi khí hậu Ảnh vệ tinh Landsat TM năm 1989, Landsat ETM năm 2000 và ảnh vệ tinh Landsat 8 năm 2013 đƣợc tham khảo miễn phí từ website của quan hàng không và vũ trụ NASA (National Aeronautics and Space Administration) quản lý. Dữ liệu thống kê về dân số, kinh tế xã hội, sử dụng đất đƣợc thu thập từ Tổng cục thống kê và cục thống kê thành phố Đà Nẵng Luận văn cũng đã tham khảo nhiều đề tài nghiên cứu, dự án về các đặc điểm môi trƣờng, kinh tế, lịch sử thành phố Đà Nẵng. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu chỉ ra khả năng ứng dụng tƣ liệu viễn thám đa thời gian trong nghiên cứu đô thị hóa. Mối quan hệ chỉ số thích ứng với BĐKH và sử dụng đất. Ý nghĩa thực tiễn: 12 Kết quả của luận văn là một phần đào tạo của đề tài BĐKH 32. 7. Cấu trúc của luận văn Luận văn bao gồm 3 chƣơng cùng với phần Mở đầu, Kết luận, kiến nghị, Tài liệu tham khảo, phụ lục. Dƣới đây là tiêu đề các chƣơng: Chƣơng 1: TỔNG QUAN Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chƣơng 3: KẾT QUẢ 13 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Chƣơng 1 là chƣơng tổng quan tài liệu về các vấn đề nghiên cứu, trong đó bao gồm tổng quan về đô thị hóa trong bối cảnh Biến đổi khí hậu và khả năng thích ứng của một đô thị hiện nay. Chƣơng 1 cũng trình bày Đô thị Đà Nẵng cái nhìn từ lịch sử và những rủi ro của thành phố trƣớc Biến đổi khí hậu. 1.1. Đô thị hóa trong bối cảnh Biến đổi khí hậu 1.1.1. Đô thị hóa trong brong bối cảnh Biến đổi u Thế giới hiện nay đang chứng kiến sự bùng nổ đô thị, bằng chứng là từ những năm 1950 chỉ có 30% dân số thế giới sống tại khu vực đô thị, nhƣng cho tới những năm 2007, con số này đã chính thức vƣợt quá 50% [32]. Nhƣ vậy, Liên hợp quốc ƣớc tính mỗi ngày có thêm 175 000 ngƣời trở thành cƣ dân đô thị, tức là tƣơng đƣơng mỗi ngày có thêm một đô thị nhƣ là Besanco hay Santander đƣợc thành lập. Minh chứng cho điều đó, số liệu thống kê cho thấy, năm 1960 toàn Thế giới mới chỉ có 15 đến 20 đô thị có quy mô dân số trên 2 triệu ngƣời, nhƣng đến năm 2002 đã đạt tới 180 thành phố với tổng dân số lên tới 930 triệu ngƣời và hiện nay có tới 2/3 số đô thị lớn nằm ở các quốc gia đang phát triển [32]. Tốc độ đô thị hóa cũng đang đặc biệt gia tăng trong thời gian trở lại đây [64]. Ở Nam Mĩ đã từng đạt tỷ lệ đô thị hóa cao tới 50% vào năm 1960 và 75% vào năm 2000, trong khi cũng cùng thời điểm đó ở Châu Á mức độ đô thị hóa lần lƣợt là 25% và 38% [32]Và theo dự kiến có 65% dân số tập trung ở khu vực đô thị vào năm 2025 , đến năm 2015 dân số đô thị ở các nƣớc đang phát triển sẽ tăng từ 2 đến 2,9 tỷ ngƣời [64]. Năm 1960, chỉ có một thành phố là Thƣợng Hải, có dân số 10 triệu ngƣời. Năm 2000, có tới 450 thành phố trên toàn thế giới có dân số hơn một triệu. Trong số này 50 thành phố có dân số lớn hơn 3,5 triệu và 25 thành phố có dân số lớn hơn 8 triệu. Đến năm 2010, đã có hơn 3,7 tỷ ngƣời là cƣ dân đô thị - ngƣời nhiều hơn dân số thế giới bốn thập kỷ trƣớc đó. Các nhà nghiên cứu dự đoán rằng đến năm 2025 trên 60% dân số của Trái đất sẽ sống ở các khu vực đô thị. Mức tăng trƣởng này sẽ diễn ra ở các nƣớc đang phát triển. Bảng dƣới đây so sánh sự thay đổi dân số giữa các thành phố của 14 các nƣớc phát triển hơn và các nƣớc đang phát triển. Dân số ở các thành phố của các nƣớc phát triển đã chững lại trong khi những ngƣời trong hầu hết các nƣớc đang phát triển thì dân số vẫn tiếp tục tăng. Hình 1. 1 : Dân số đô thị các nước thuộc tốp 10 các năm trên thế giới. 1.1.2. Đô thị hóa ở Việt Nam Hiện nay, theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới cho thấy, kể từ khi đổi mới vào năm 1986, dân số đô thị Việt Nam đã bắt đầu tăng nhanh, và Việt Nam cũng đang ở những bƣớc đầu tiên của đô thị hóa và sẽ sớm chuyển sang giai đoạn trung gian với tốc độ đô thị hóa nhƣ hiện nay, hiện tại dân số đô thị Việt Nam chiếm 34% dân số toàn quốc, với tốc độ tăng trƣởng khoảng 3.4%/năm [68]. Trong thời gian gần đây, Liên Hợp Quốc đã dự báo rằng đến năm 2040, dân số đô thị tại Việt Nam sẽ vƣợt quá dân số nông thôn [65]. Hình 1. 2: Đô thị hóa và tăng trưởng kinh tế ở Việt Nam so với các nước trong khu vực. 15 Đô thị có kết cấu điển hình đó là đô thị lõi đƣợc bao quanh bởi các vùng ngoại vi là đặc trƣng đô thị Việt Nam [68], điển hình nhƣ ở miền Bắc, có Hà Nội và các vùng lân cận, ở Miền Nam có thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận. Sự phân bố theo không gian thể hiện chi tiết Hình 1. 3: Hình 1. 3: Các vùng có những thay đổi về dân số đô thị từ năm 1999 đến 2009. Với tốc độ tăng trƣởng đô thị là 4,1% trong thời kì 1999-2009 [28] làm cho không gian đô thị càng đƣợc mở rộng (Hình 1. 3), hai trung tâm đô thị lớn của Việt Nam là thành phố Hà Nội ở miền bắc và thành phố Hồ Chí Minh ở miền nam. Đây là các điểm trung chuyển của mạng lƣới vận tải đa phƣơng thức, gồm vận tải đƣờng bộ, đƣờng thủy nội địa, đƣờng sắt và đƣờng không. Đà Nẵng nằm ở vị trí gần chính giữa, do đó cũng là một trung tâm kinh tế và cảng lớn. Ba giao điểm này đƣợc kết nối với nhau bởi quốc lộ số 1 và tuyến đƣờng sắt Bắc Nam chạy dọc theo bờ biển miền Trung 16 Ranh giới đô thị năm 1999 Ranh giới đô thị năm 2009 Hình 1. 4: Sự mở rộng ranh giới đô thị ở Việt Nam trong thời kì 1999 – 2009 1.1.3. Biến đổi khí hậu và tác động đến đô thị Việt Nam Theo công bố của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, kịch bản BĐKH cho Việt nam cho thấy đến cuối thế kỉ 21, nhiệt độ trung bình năm của Việt Nam tăng khoảng 1.6-2.2°C (kịch bản phát thải thấp B1) và nhiệt độ tăng 2.5-2.7°C ở kịch bản phát thải cao A2; lƣợng mƣa năm tăng từ 6% ở kịch bản phát thải thấp đến 10% ở kịch bản phát thải cao; còn theo kịch bản nƣớc biển dâng cho các khu vực ven biển Việt Nam thì vào cuối thế kỉ 21 mực nƣớc dâng trong khoảng từ 49 – 64cm [2]. Dựa trên các số liệu này, Chính phủ Việt Nam và bộ Tài nguyên Môi trƣờng đã đƣa ra những khuyến nghị cho các bộ ngành khác trong việc xây dựng các kế hoạch phát triển phù hợp với bối cảnh BĐKH của Việt Nam, chú trọng đến tính bền vững và tính khả thi[1]. Các đô thị tập trung chủ yếu dọc theo vùng ven biển và các vùng đồng bằng. Do đó, hầu hết các đô thị khu vực đồng bằng và ven biển có mối nguy hại nghiêm trọng nhất 17 là nƣớc biển dâng, bão và lũ lụt[2]. Hầu hết các lĩnh vực kinh tế xã hội ở khu vực đô thị đều chịu tác động của biến đổi khí hậu[2]. Các số liệu thống kê cũng cho thấy sự tăng dân số ở khu vực ven biển có độ cao thấp tại hầu hết các quốc gia[46] Khoảng 43 triệu ngƣời Việt Nam hoặc hơn 55% dân số cả nƣớc (38% dân số đô thị Việt Nam) đang sinh sống tại những vùng thấp ven biển[68] Những tác động đặc thù khu vực ven biển: a) Thay đổi cơ cấu mùa nhiệt: Một trong những tác động của biến đổi khí hậu gây ra đó là sự thay đổi cơ cấu mùa nhiệt, có những mùa đông nhiệt độ trung bình giảm rất thấp. Điển hình là đợt rét đậm rét hại kéo dài tới 38 ngày từ ngày 14/01 đến ngày 20/02 năm 2008, cùng với đó là nhiệt độ trung bình xuống rất thấp (nhiệt độ trung bình ngày tại Hà Nội là 7,30C (ngày 01/02), tại Sa Pa là -0,10C (ngày 14/02)). Điều đó làm cho việc áp dụng các mô hình không gian thoáng, có nhiều hƣớng thông gió sẽ là không thực sự thích hợp, không đảm bảo về nhiệt độ bên trong các công trình vào mùa đông. Biến đổi khí hậu cũng là nguyên nhân khiến cho nhiệt độ tăng cao, nắng nóng gay gắt vào mùa hè. Trong các năm trở lại đây, Hà Nội thƣờng xuyên có các đợt nắng nóng gay gắt, nhiệt độ cao nhất lên đến 37-40 độ. Thời tiết nắng nóng trong mùa hè nói riêng cả năm nói chung tăng, đòi hỏi các giải pháp chống nóng cho các công trình nhà ở, nhất là các khu nhà cao tầng do phải tiếp xúc với bức xạ mặt trời nhiều, dẫn tới phải sử dụng các thiết bị làm mát nhƣ quạt, máy điều hoà không khí sẽ tăng lên đáng kể. Do đó cần phải sử dụng nhiều vật liệu cách nhiệt hơn. Nhiệt độ tăng cao cũng gây các tác động xấu đối với kết cấu của các công trình giao thông nhƣ gây biến dạng, cong vênh thƣờng gặp hay lồi lõm ở các con đƣờng. b) Mƣa lớn và ngập lụt: Mƣa lớn là yếu tố gây cản trở việc thoát nƣớc cho các đô thị và công trình xây dựng. Theo kết quả quan trắc thời kỳ, trong vòng 60 năm qua, các đợt lũ lụt xảy ra tại Hà Nội trở nên thƣờng xuyên hơn với tuần suất 5-7 năm/ lần. Điển hình là trận mƣa to bất thƣờng vào cuối tháng 10/2008. Vào khoảng từ ngày 30 tháng 10 đến ngày 7 tháng 11 18
- Xem thêm -