1. Báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường và tài nguyên san hô, cỏ biển khu vực 7 đảo (đảo Trường Sa, Nam Yết, Song Tử Tây, Sinh Tồn, Sơn Ca, Phan Vinh, đảo An Bang)
Tháng 9 năm 2018 đề tài đã kết hợp với Đoàn Đo đạc biên vẽ Hải đồ và Nghiên cứu biển, Bộ Tham mưu Hải quân, tiến hành 1 chuyến khảo sát thực địa khu vực đảo nổi và vùng biển lân cận các đảo nổi lớn thuộc khu vực quần đảo Trường Sa. Đánh giá tổng quan về hiện trạng môi trường và tài nguyên san hô cỏ biển khu vực 7 đảo (đảo Trường Sa, Nam Yết, Song Tử Tây, Sinh Tồn, Sơn Ca, Phan Vinh, đảo An Bang)
2. Bộ cơ sở dữ liệu về phương pháp xử lý và phân tích đơn phổ và đa phổ tư liệu VNREDSat-1 (và tương đương gồm có SPOT và QuickBird) trong nghiên cứu đánh giá hiện trạng và biến động lớp phủ khu vực nghiên cứu.
- Xử lý tổ hợp các tư liệu vệ tinh VNREDSat-1, SPOT và QuickBird phục vụ giải đoán các điều kiện tự nhiên và đánh giá hiện trạng và biến động lớp phủ khu vực quần đảo Trường Sa.
- Nghiên cứu phương pháp phân tích đơn phổ và đa phổ tư liệu VNREDSat-1, Spot và QuickBird và phương pháp tạo ảnh tổ hợp (fussion) trong nghiên cứu môi trường biển, đảo san hô.
- Nghiên cứu phương pháp phân tích đánh giá biến động lớp phủ khu vực đảo san hô vùng Trường Sa theo tư liệu VNREDSat-1.
3. Bộ bản đồ phân bố hiện trạng và biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều khu vực 7 đảo nổi lớn (Trường Sa, Nam Yết, Sơn Ca, Song Tử Tây, Sinh Tồn, An Bang và Phan Vinh) thuộc khu vực quần đảo Trường Sa (tỷ lệ 1:10.000).
- Bộ bản đồ phân bố hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều khu vực 7 đảo nổi lớn (Trường Sa, Nam Yết, Sơn Ca, Song Tử Tây, Sinh Tồn, An Bang và Phan Vinh) thuộc khu vực quần đảo Trường Sa năm 1994, 2010 (tỷ lệ 1:10.000).

Hình 1: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Nam Yết, Năm 2010

Hình 2: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sinh Tồn, Năm 2010


Hình 3: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo An Bang, Năm 2010

Hình 4: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sơn Ca, Năm 2010


Hình 5: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Phan Vinh, Năm 2010

Hình 6: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Song Tử Tây, Năm 2010

- Bộ bản đồ phân bố hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều khu vực 7 đảo nổi lớn (Trường Sa, Nam Yết, Sơn Ca, Song Tử Tây, Sinh Tồn, An Bang và Phan Vinh) thuộc khu vực quần đảo Trường Sa năm 2016 (tỷ lệ 1:10.000).

Hình 7: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Nam Yết Năm 2016

Hình 8: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sơn Ca Năm 2016


Hình 9: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Phan Vinh Năm 2016

Hình 10: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sinh Tồn Năm 2016


Hình 11: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Trường Sa Năm 2016

Hình 12: Bản đồ hiện trạng san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Song Tử Tây Năm 2016

- Bộ bản đồ phân bố biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều khu vực 7 đảo nổi lớn (Nam Yết, An Bang, Phan Vinh, Sơn Ca, Sinh Tồn, Song Tử Tây và Trường Sa) thuộc khu vực quần đảo Trường Sa giai đoạn 1994-2016 (tỷ lệ 1:10.000).

Hình 13: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Nam Yết – giai đoạn 1994- 2016

Hình 14: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo An Bang – giai đoạn 1994- 2016

Hình 15: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Phan Vinh – giai đoạn 1994- 2016

Hình 16: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sơn Ca – giai đoạn 1994- 2016

Hình 17: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Sinh Tồn – giai đoạn 1994- 2016

Hình 18: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Song Tử Tây – giai đoạn 1994- 2016

Hình 19: Bản đồ biến động san hô cỏ biển khu vực bãi ngập triều đảo Trường Sa – giai đoạn 1994- 2016

4. Bộ cơ sở dữ liệu Wes-GIS cho các đối tượng nghiên tại khu vực quần đảo Trường Sa.
Hệ thống quản lý dữ liệu thông tin về các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công nghệ biển là một hệ thống hợp nhất các dữ liệu nghiên cứu khoa học của các ngành thuộc lĩnh vực biển và tài nguyên môi trường. Hệ thống được tổ chức theo mô hình dữ liệu không gian hướng đối tượng của hệ thống thông tin địa lý (GIS), các dữ liệu được tích hợp trên nền thành phần cơ bản là hạ tầng thông tin địa lý, các chức năng cơ bản của hệ thống là cập nhật thông tin, quản lý, phân tích, trình bày và phân phối thông tin nhằm phục vụ các nhu cầu sử dụng trong nghiên cứu khoa học. Để đưa cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ cho phát triển kinh tế một cách hiệu quả thì việc đánh giá các mô hình quản lý cơ sở dữ liệu biển để đưa ra các giải pháp quản lý và khai thác CSDL hiệu quả là rất cần thiết. Một trong những sản phẩm chính của đề tài là đi “Xây dựng bộ cơ sở dữ liệu Wes-GIS cho các đối tượng nghiên tại khu vực quần đảo Trường Sa”. Biên tập dữ liệu không gian bao gồm các bản đồ, sơ đồ, các vị trí đo tham số và lấy mẫu và Biên tập các dữ liệu thuộc tính, chuyển đổi và thống nhất hóa các định dạng dữ liệu theo chuẩn ARC-GIS nhằm tìm hiểu và xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu biển WEB-GIS cho khu vực quần đảo Trường Sa của Việt Nam phục vụ công tác tuyên truyền biển đảo, nghiên cứu khoa học và an ninh quốc phòng.
Các công cụ được sử dụng thiết kế và xây dựng phần mềm bao gồm:
- ArcGIS 10.1: Sử dụng biên tập bản đồ
- PostgreSQL 9.5.0: Sử dụng quản lý dữ liệu bản đồ
- GeoServer 2.8.3: Cung cấp giao tiếp giữa CSDL bản đồ và website
- OpenLayers 2.13.1: Cung cấp các hàm API (javascript) giao tiếp giữa GeoServer và Website.
- Active Server Page: Ngôn ngữ lập trình web động xây dựng website.
Phần mềm được triển khai trên mạng Internet có địa chỉ http://www.diachattruongsa.net.vn. Ngoài ra, phần mềm có thể triển khai trên mạng nội bộ hoặc mạng diện rộng của cơ quan, đơn vị có có điều kiện triển khai.
Đăng nhập hệ thống: Tài khoản người dùng được cung cấp bởi chủ nhiệm hoặc cơ quan quản lý dữ liệu kết quả nghiên cứu của đề tài
Khai thác thông tin bản đồ
- Khai thác dữ liệu theo loại bản đồ: Chọn vào menu lọa bản đồ
- Chọn Bản đồ cần khai thác theo chức năng: Tải về, Thông tin chi tiết hoặc phóng to bản đồ

Hình 20: Giao diện khai thác dữ liệu bản đồ

Hình 21: Giao diện thông tin chi tiết bản đồ

Tìm kiếm bản đồ
Nhập thông tin bản đồ cần tìm vào hộp tìm kiếm để thực hiện tìm

Hình 22: Giao diện tìm kiếm, tra cứu bản đồ

5. Báo cáo đề xuất định hướng kiểm soát và bảo vệ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton có vị trí địa chiến lượng quan trọng.
Toàn bộ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô thuộc quần đảo Trường Sa được phân theo 08 cụm đảo, đó là:
- Các alton san hô cụm đảo Song Tử
- Các alton san hô cụm đảo Thị Tứ
- Các alton san hô cụm đảo Loại Ta
- Các alton san hô cụm đảo Nam Yết
- Các alton san hô cụm đảo Sinh Tồn
- Các alton san hô cụm đảo Trường Sa
- Các alton san hô cụm đảo Thám Hiểm
- Các alton san hô cụm đảo Bình Nguyên.

Hình 23. Sơ đồ phân bố các cụm đảo thuộc quần đảo Trường Sa

Mỗi alton san hô cụm đảo lại có cả một hệ thống các đảo riêng biệt lớn nhỏ và các bãi ngầm. Hiện nay, môi trường sinh thái trên các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô thuộc khu vực quần đảo Trường Sa đang bị xuống cấp nghiêm trọng, các hiện tượng xói lở đảo, suy thoái hệ sinh thái san hô, suy thoái hệ thực vật biển tại vùng đảo ngập triều và vùng biển xung quanh các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô ở khu vực này diễn ra ngày càng phức tạp và nghiêm trọng hơn. Trong đó, hệ sinh thái biển san hô và cỏ biển là hai trong ba loại sinh thái biển quan trọng đang đứng trước nguy cơ tổn thương và suy thoái.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu đề xuất định hướng kiểm soát và bảo vệ các đảo, cụm đảo cũng như toàn bộ hệ sinh thái, tài nguyên môi trường xung quanh đảo là hết sức cần thiết, cấp bách và quan trọng trong giai đoạn hiện nay. Các nghiên cứu khoa học này mang ý nghĩa vô cùng quan trọng, không chỉ trong việc phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường biển mà còn đóng vai trò to lớn trong việc khẳng định chủ quyền của Việt Nam.
Bộ bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton các cụm đảo

Hình 24. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo Song Tử (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 10000)

Hình 25. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo Nam Yết (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 10000)

Hình 26. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo Sinh Tồn (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 10000)

Hình 27. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực Alton cụm đảo Trường Sa

Hình 28. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực Alton cụm đảo An Bang

Hình 29. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo Loại Ta (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 10000)

Hình 30. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực Alton cụm đảo Bình Nguyên

Hình 31. Bản đồ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực Alton cụm đảo Thị Tứ

* Đề xuất định hướng kiểm soát và bảo vệ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo san hô
Hệ thống các đảo và cụm đảo trong khu vực quần đảo Trường Sa có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh quốc phòng quốc gia. Trước tình hình môi trường sinh thái trên các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô thuộc cụm đảo đang bị xuống cấp nghiêm trọng, các hiện tượng xói lở đảo, suy thoái hệ sinh thái san hô, suy thoái hệ thực vật biển tại vùng đảo ngập triều và vùng biển xung quanh các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô ở khu vực này diễn ra ngày càng phức tạp, hệ sinh thái biển san hô cỏ biển đang đứng trước nguy cơ tổn thương và suy thoái.
Hai nhóm giải pháp chính để bảo vệ các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton san hô thuộc cụm đảo là: Giải pháp công trình và phi công trình.
Giải pháp công trình: Để tăng cường khả năng chống xói lở của bãi biển, người ta đã gia cố mặt bãi bằng các loại vật liệu thô như sỏi, cuội, cát thô hoặc trồng các loại cây ưa mặn, chịu sóng. Để làm giảm tốc độ của dòng chảy người ta đã thiết kế các hệ thống kè ngang (thường gọi là mỏ hàn hoặc bun). Về kết cấu của mỏ hàn có thể là đá hộc, rọ đá, bê tông, cọc gỗ, cọc thép, khối lục lăng đúc sẵn... Công trình loại này được dùng nhiều và cho kết quả khá tốt, ổn định được bãi biển.
Đối với bờ đảo Song Tử Tây, Song Tử Đông chúng ta có thể dùng đê kè lát mái đá hộc hoặc lát bê tông để làm tăng độ ổn định của bờ. Các loại kè chống xói lở này có thể hạn chế được phần nào cường độ biển lấn vào các bãi nổi tiềm ẩn và khu vực alton cụm đảo Song Tử. Tuy nhiên, các biện pháp công trình chống biển lấn phải dựa trên cơ sở khoa học xác định được nguyên nhân xói lở bờ đảo.
Các giải pháp phi công trình bao gồm: tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức cho người dân về các tai biến của thiên tai và các nguyên nhân cơ bản gây xói lở bờ đảo, nâng cao nhận thức, tầm quan trọng của biển đảo trong công cuộc giữ gìn an ninh, bảo vệ chủ quyền biển đảo ngày nay... Trong đó, chú trọng việc tiếp tục đẩy mạnh phát triển các khu bảo tồn biển giúp đa dạng sinh học biển được phục hồi, góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Trước sự tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu đối với hệ sinh thái biển ở nước ta, việc xây dựng các biện pháp thích ứng nhằm giảm tính dễ bị tổn thương do biến đổi khí hậu và phục hồi các hệ sinh kế cho các hệ sinh thái này là vô cùng quan trọng.
Tất cả các dạng tài nguyên thiên nhiên khu vực quần đảo Trường Sa đều rất cần được nghiên cứu xác lập để bảo vệ bảo tồn, đồng thời khai thác dưới nhiều hình thức khác nhau phục vụ mục tiêu phát triển bền vững và đảm bảo an ninh quốc phòng.
Để bảo vệ bảo tồn các di sản thiên nhiên, ngoài việc thành lập các khu bảo tồn biển, cần nghiên cứu thành lập các khu bảo tồn thiên nhiên (để bảo tồn cả di sản địa chất và giá trị đa dạng sinh học), tiến tới thành lập các khu công viên địa cảnh ở quần đảo Trường Sa.
Vấn đề bảo tồn di sản thiên nhiên và bảo vệ toàn vẹn chủ quyền vùng biển đảo khu vực quần đảo Trường Sa cần phải lồng ghép với nhau và cần được coi là nhiệm vụ “hai trong một”. Bảo vệ bảo tồn, quản lý và khai thác bền vững tài nguyên thiên nhiên, di sản thiên nhiên phải được kết hợp chặt chẽ với bảo vệ chủ quyền toàn vẹn biển đảo nơi đây. Vấn đề này cần được các bộ, các cấp, các ngành đặc biệt quan tâm tiến hành đồng thời, gắn kết chặt chẽ với nhau, hỗ trợ cho nhau trong chiến lược phát triển Biển Đông.
Vấn đề bảo vệ và xây dựng các khu bảo tồn đa dạng sinh học cần phải đẩy mạnh trong thời gian tới. Các nhà quản lý và các nhà khoa học, cần tiếp tục nghiên cứu để đưa ra các kết quả nhằm nâng cao nhận thức của cộng đồng về đa dạng sinh học.
6. Bài báo và sách chuyên khảo đã công bố
6.1. Các bài báo Khoa học
[1]. Đỗ Huy Cường, Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Thế Luân, Lê Đình Nam, Phạm Đức Hùng, Nguyễn Thị Nhân, Trần Xuân Lợi. “Ứng dụng tư liệu ảnh vệ tinh và ảnh VNRedsat-1 trong nghiên cứu môi trường biển khu vực Trường Sa”. Tạp chí Khoa học và công nghệ biển, số đặc biệt 3B (T.19)/2019.
[2]. Đỗ Huy Cường, Lê Đình Nam, Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Thế Luân, Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Thị Nhân. “Nghiên cứu môi trường biển và phân bố san hô khu vực đảo Nam Yết sử dụng ảnh VNRedsat-1 và Quickbird”. Tạp chí Khoa học công nghệ biển, số đặc biệt 3B (T.19)/2019.
[3]. Đỗ Huy Cường, Nguyễn Thế Luân, Phạm Hồng Cường, Nguyễn Xuân Tùng, Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Thị Nhân. “Xây dựng cơ sở dữ liệu WEBGIS phục vụ trao đổi dữ liệu biển giữa Việt Nam với các nước ASEAN”. Tạp chí Khoa học và công nghệ biển, số đặc biệt 3B (T.19)/2019.
[4]. Nguyễn Xuân Tùng, Đỗ Huy Cường, Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Thị Nhân, Nguyễn Thế Luân, Phạm Đức Hùng. “Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám nghiên cứu phân bố san hô khu vực đảo Nam Yết”. Tạp chí Khoa học và công nghệ biển, số đặc biệt 3B (T.19)/2019
[5]. Nguyễn Kim Dũng, Đỗ Đức Thanh, Hoàng Văn Vượng, Đỗ Huy Cường, Trần Tuấn Dũng, Nguyễn Bá Đại, Trần Tuấn Dương “Nghiên cứu chi tiết cấu trúc khu vực quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa – Biển Đông Việt Nam trên cơ sở phân tích tài liệu trọng lực” Tạp chí Khoa học và công nghệ biển, số đặc biệt 3B (T.19)/2019.
6.2. Sách chuyên khảo: (02 sách, trong đó sách chuyên khảo 2 được Giải B Giải thường Sách Quốc gia lần thứ ba, do Bộ Thông tin và Truyền thông tổ chức (Quyết định số 1621/QĐ-BTTTT của Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ký ngày 23/9/2020).
[1]. Tên sách chuyên khảo 1: “Biến động môi trường lớp phủ và giải pháp phát triển bền vững tại các đảo san hô khu vực quần đảo Trường Sa”. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà nội 2018. Đỗ Huy Cường (chủ biên).
[2]. Tên sách chuyên khảo 2: “Xây dựng cơ sở dữ liệu WEBGIS quản lý môi trường biển đảo vùng quần đảo Trường Sa”. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà nội 2019. Đỗ Huy Cường (chủ biên), Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Thị Nhân, Nguyễn Xuân Tùng, Phạm Hồng Cường, Lê Đình Nam, Nguyễn Thế Luân
7. Kết quả tham gia hỗ trợ đào tạo sau đại học
7.1. Tham gia hỗ trợ đào tạo tiến Sĩ:
[1]. Nguyễn Ngọc Tiến, tên luận án ”Nghiên cứu quy luật biến động trầm tích tại vùng biển ven bớ cửa Sông Hậu” chuyên ngành Hải Dương học (đã bảo vệ, bằng TS cấp 2019)
[2]. Lê Đình Nam, tên luận án “Nghiên cứu địa mạo phục vụ quy hoạch không gian vùng biển Tây Nam Việt Nam”, chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường (đang làm chuẩn bị bảo vệ).
7.2. Tham gia hỗ trợ đào tạo thạc sĩ:
[1]. Nguyễn Thùy Linh, tên luận văn “Nghiên cứu xu thế biến động trường nhiệt mặt biển phục vụ dự báo tiềm năng khai thác thủy – hải sản”, chuyên ngành Biến đổi khí hậu (đã bảo vệ, cấp bằng thạc sĩ 2019)
[2]. Phạm Hồng Cường, tên luận văn “Nghiên cứu nguyên nhân cơ chế gây bồi lấp cửa sông Lạch Bạng, tỉnh Thanh Hóa”, chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường (đã bảo vệ tháng 1/2021).
[3]. Trần Xuân Lợi, tên luận văn “Nghiên cứu đặc điểm địa mạo đáy biển khu vực Tư chính Vũng Mây và lân cận”, chuyên ngành địa mạo cổ địa lý (đang chuẩn bị bảo vệ).
8. Chuyển giao công nghệ:
Sản phẩm của đề tài đã được chuyển giao cho Đoàn Đo đạc biên vẽ Hải đồ và Nghiên cứu biển, Bộ Tham mưu Hải quân.
9. Kết quả của đề tài được lưu trữ tại:
- Thư viện Viện Địa chất và Địa vật lý Biển
- Văn phòng Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Văn phòng Chương trình Vũ trụ
- Trung tâm thông tin – tư liệu
- Cục thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc Gia