Sử dụng ảnh vệ tinh landsat nghiên cứu mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội

Trong nghiên cứu nhiệt độ bề mặt, viễn thám nhiệt có khả năng thực hiện phân tích chi tiết sự thay đổi nhiệt độ bề mặt mà không bị hạn chế bởi số điểm đo như các trạm khí tượng. Nghiên cứu “Sử dụng ảnh vệ tinh Landsat nghiên cứu mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội” nhằm thấy được đặc điểm lớp phủ và nhiệt độ bề mặt thành phố Hà Nội ở các thời điểm khác nhau, từ đó phân tích, đánh giá mối quan hệ giữa lớp phủ và nhiệt độ bề mặt của thành phố.

KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH LANDSAT NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT VÀ LỚP PHỦ - SỬ DỤNG ĐẤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI Trình Tiến Đức, Lớp K60A, Đặng Nguyễn Hiền Lương, Lớp K60B, Trần Diệu Thúy, Lớp K60TN, Khoa Địa lí GVHD: ThS Trần Xuân Duy Tóm tắt: Hà Nội đô thị phát triển với tốc độ đô thị hóa nhanh bậc nước Đơ thị hóa làm suy giảm diện tích đất nơng nghiệp, lớp phủ thực vật đồng thời làm tăng diện tích đất đô thị khu công nghiệp, thương mại Việc chuyển đổi loại sử dụng đất đặc biệt mở rộng đô thị ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt đất, rõ nét tăng lên nhiệt độ bề mặt đô thị so với vùng phụ cận gây nên vấn đề môi trường nghiêm trọng với dân cư Ảnh vệ tinh Landsat với ưu điểm bật nghiên cứu thay đổi lớp phủ - sử dụng đất khảo sát nhiệt độ bề mặt Mục đích nghiên cứu sử dụng ảnh Landsat để thấy khác nhiệt độ loại lớp phủ - sử dụng đất phân tích mối quan hệ nhiệt độ bề mặt loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội theo số NDVI, NDBI Từ khóa: Lớp phủ - sử dụng đất, nhiệt độ bề mặt, NDVI, NDBI I MỞ ĐẦU Q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa tạo sở cho q trình thị hóa diễn mạnh mẽ quốc gia giới Việt Nam khơng nằm ngồi xu chung với phát triển mạnh mẽ đô thị, đặc biệt thủ đô Hà Nội, hai đô thị lớn nhất, phát triển sớm nƣớc Hà Nội có tốc độ thị hóa cao với tỉ lệ thị hóa đạt 30 – 32% (năm 2010) ƣớc tính lên đến 55 – 65% vào năm 2020 Q trình thị hóa Hà Nội phát triển mạnh theo chiều rộng có sức lan tỏa mạnh khu vực xung quanh Tuy nhiên, bên cạnh tác động tích cực mà thị hóa mang lại, Hà Nội phải đối mặt với thách thức đời sống, xã hội mơi trƣờng ngày nghiêm trọng Q trình thị hóa làm thay đổi lớp phủ - sử dụng đất đô thị, mà chủ yếu từ đất nông nghiệp biến thành đất đô thị, khu công nghiệp, trung tâm thƣơng mại Việc chuyển đổi lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội kết hợp với vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, mơi trƣờng khơng khí, chất thải rắn khiến mơi trƣờng thị Hà Nội trở thành “điểm nóng” cản trở phát triển theo hƣớng đô thị bền vững Sự gia tăng cơng trình xây dựng nhân tạo, bề mặt không thấm nhƣ suy giảm lớp phủ thực vật bề mặt đất dƣới tác động thị hóa tác động khơng nhỏ đến gia tăng nhiệt độ bề mặt thành phố tạo nên hiệu ứng đảo nhiệt đô thị ngày mạnh thành phố Hà Nội Viễn thám GIS ngày đƣợc ứng dụng nhiều ngành, lĩnh vực, từ khí tƣợng - thủy văn, địa chất, mơi trƣờng nông - lâm - ngƣ nghiệp ƣu vƣợt trội Viễn thám đƣợc ứng dụng rộng rãi nghiên cứu đặc điểm lớp phủ theo dõi biến động lớp phủ nguồn tƣ liệu phong phú cập nhật Trong nghiên cứu nhiệt độ bề mặt, viễn thám nhiệt có khả thực phân tích chi tiết thay đổi nhiệt độ bề mặt mà không bị hạn chế số điểm đo nhƣ trạm khí tƣợng Nghiên cứu “Sử dụng ảnh vệ tinh Landsat nghiên cứu mối quan hệ nhiệt độ bề mặt lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội” nhằm thấy đƣợc đặc điểm lớp phủ nhiệt độ bề mặt thành phố Hà Nội thời điểm khác nhau, từ phân tích, đánh giá mối quan hệ lớp phủ nhiệt độ bề mặt thành phố 249 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 II NỘI DUNG Phƣơng pháp nghiên cứu Nguồn liệu sử dụng đề tài ảnh vệ tinh Landsat ETM+ Landsat 8, có độ phân giải 30 m, thời điểm mùa đông mùa hè năm 2003 mùa đông 2014 Tất liệu ảnh đƣợc download miễn phí từ website Cục địa chất Hoa Kỳ (http://glovis.usgs.gov) sau đƣợc xử lí chuẩn hóa trƣớc đƣa vào sử dụng 1.1 Phương pháp phân loại lớp phủ - sử dụng đất đánh giá biến động lớp phủ Nhóm tác giả sử dụng phƣơng pháp phân loại có kiểm định, phân loại theo thuật toán Maximum Likehood Classification (độ tƣơng tự lớn nhất/xác suất cực đại) để tiến hành phân loại chia làm nhóm lớp phủ - sử dụng đất là: Đất cát, rừng khu vực giàu thực vật, mặt nƣớc, đô thị, khu công nghiệp thƣơng mại, đất nông nghiệp canh tác, đất nông nghiệp để trống, đất trống Sau phân loại tiến hành đánh giá độ xác số độ xác chung, Producer's accuracy, User's accuracy số Kappa Để xây dựng đồ biến động, nhóm tác giả tiến hành chồng xếp đồ trạng lớp phủ dạng vector Để thể rõ không gian đô thị thành phố lớp đô thị khu công nghiệp, thƣơng mại đƣợc gộp lại trình đánh giá biến động 1.2 Phương pháp chiết tách số đặc trưng cho lớp phủ từ ảnh vệ tinh Các số đặc trƣng cho lớp phủ đƣợc sử dụng nghiên cứu NDVI (Normalized Difference Vegetation Index - số khác biệt mức độ tập trung thực vật) số NDBI (Normalized Difference Built - up Index – số khác biệt mức độ cơng trình xây dựng Các số đƣợc chiết tách từ ảnh vệ tinh theo công thức: NDVI = (NIR - R)/ (NIR + R) NDBI = (MIR – NIR)/ (MIR + NIR) Trong đó: NIR giá trị phản xạ phổ bƣớc sóng cận hồng ngoại R giá trị phản xạ phổ kênh đỏ MIR giá trị phản xạ phổ bƣớc sóng hồng ngoại 1.3 Phương pháp xác định nhiệt độ bề mặt dựa kênh nhiệt Nghiên cứu sử dụng kênh hồng ngoại nhiệt ảnh Landsat (kênh 6.1 6.2 ảnh Landsat 7) (kênh 10,11 ảnh Landsat 8) để tính tốn nhiệt độ bề mặt thành phố Hà Nội Các bƣớc thực nhƣ sau: (1) Chuyển đổi giá trị pixcel từ dạng số DN sang dạng xạ: Landsat 7: Radiance = Lλ = (LMax - LMin)/(QCalmax – QCalmin)*( QCalTB – QCalmin) + LMin Landsat8: Radiance = Lλ = ML* QCal + AL Trong đó: LMax, LMin giá trị xạ phổ đƣợc tính tƣơng ứng với trạng thái Low gain High gain QCal giá trị số kênh nhiệt (DN) AL giá trị xạ phổ ảnh (2) Tính giá trị nhiệt độ bề mặt: T = K2/ln(K1/Lλ + 1) Trong đó: T nhiệt độ hiệu vệ tinh (Đơn vị: Kelvin) K1, K2 số hiệu chỉnh (Đơn vị: W/m2.Ster.µm) Lλ giá trị xạ phổ (Đơn vị: W/m2.Ster.µm) 250 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 (3) Chuyển giá trị nhiệt độ bề mặt từ đơn vị Kelvin đơn vị Celcius (0C) T (0C) = T (Kelvin) – 273.15 1.4 Phương pháp phân tích hồi quy xác định tương quan lớp phủ nhiệt độ bề mặt Đề tài sử dụng phƣơng pháp phân tích hồi quy tuyến tính đơn để xác định mối quan hệ lớp phủ - sử dụng đất nhiệt độ bề mặt đô thị dựa số NDVI, NDBI Các số NDVI NDBI biến độc lập nhiệt độ bề mặt đất biến phụ thuộc vào thay đổi số với phƣơng trình tổng quát tƣơng quan hồi quy tuyến tính đơn là: yx = α + βx Trong đó: yx giá trị biến phụ thuộc đƣợc tính từ mơ hình hồi quy (nhiệt độ bề mặt) β hệ số góc (độ dốc) đƣờng thẳng hồi quy phản ánh thay đổi yx x tăng đơn vị α hệ số tự phản ánh yx phụ thuộc vào x nhƣ x biến độc lập (chỉ số NDVI, NDBI) R2 hệ số xác định phụ thuộc biến y vào thay đổi biến x R2 nằm khoảng [0;1] R2 lớn phụ thuộc biến y vào biến x lớn Kết thảo luận 2.1 Đặc điểm lớp phủ - sử dụng đất biến động sử dụng đất thành phố Hà Nội giai đoạn 2003 - 2014 Sau phân loại lớp phủ - sử dụng đất cho thời điểm, nhóm tác giả tiến hành đánh giá độ xác sau phân loại Kết đƣợc tính tốn từ 500 mẫu so sánh (trung bình 60 - 70 mẫu cho loại lớp phủ - sử dụng đất) Các điểm mẫu đƣợc đánh giá xác trƣớc thành lập đồ đồ lớp phủ - sử dụng đất Bảng 2.1 Kết đánh giá độ xác sau phân loại lớp phủ - sử dụng đất Mùa đông 2003 Mùa đông 2014 Mùa hè 2003 Kiểu lớp phủ (13/01/2003) (19/01/2014) Mã sử dụng đất User’s Producer’s User’s Producer’s User’s Producer’s Cát Rừng Mặt nƣớc Đô thị KCN, TM NN canh tác NN để trống Đất trống Mây Độ xác chung Chỉ số Kappa 78,05 85,42 92,01 90,70 78,57 73,44 67,82 60,38 80,03 81,97 91,96 78,00 66,67 78,33 80,03 64,13 77,5 0,7424 84,38 85,42 95,83 89,47 78,57 67,19 68,29 70,11 83,33 67,50 82,01 92,21 84,76 73,33 86,00 70,12 70,11 100 80,0 0,7946 77.55 88.89 86.79 96.08 79.62 82.35 64.16 72.97 85,02 80,00 92,12 81,67 71,67 84,00 82,00 67,53 80,5 0,7768 Kết phân loại cho thấy đất nơng nghiệp chiếm diện tích lớn phân bố rộng khắp toàn thành phố Rừng chiếm diện tích nhỏ, phân bố chủ yếu phía Tây Tây 251 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Nam huyện Ba Vì, Chƣơng Mỷ, Mỷ Đức phần phía Tây Bắc thuộc huyện Sóc Sơn Đơ thị phân bố tập trung trung tâm phía Tây thành phố, phần nhỏ diện tích phân bố rải rác huyện Mặt nƣớc phân bố rải rác sông, hồ tự nhiên khu vực trũng phía Nam thành phố (các huyện Ứng Hịa, Phú Xuyên, Mỷ Đức) So sánh thời điểm cho thấy, năm có biến động mạnh mẽ loại lớp phủ - sử dụng đất nông nghiệp, mặt nƣớc chủ yếu thay đổi hoạt động sản xuất nông nghiệp ngƣời dân loại khác nhƣ rừng, thị hầu nhƣ khơng có biến động đáng kể Bảng 2.2 Diện tích loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội Đơn vị: Mùa đông 2003 Mùa đông 2014 Mùa hè 2003 Lớp phủ - sử (13/01/2003) (19/01/2014) dụng đất Diện tích Tỉ lệ DT Diện tích Tỉ lệ DT Diện tích Tỉ lệ DT Đất cát 2429,90 0,73 2774,98 0,83 1121,90 0,34 Rừng 26619,74 8,01 30990,06 9,32 28699,17 8,63 Mặt nƣớc 77577,59 23,34 31590,60 9,50 68129,45 20,49 Đô thị 27147,08 8,17 27684,15 8,33 46140,86 13,88 KCN, TM 7640,90 2,30 7744,06 2,33 20115,88 6,05 NN canh tác 106190,52 31,94 162419,29 48,86 100107,44 30,11 NN để trống 63633,00 19,14 32980,28 9,92 47053,11 14,15 Đất trống 21192,88 6,38 36249,83 10,90 21071,20 6,34 (Nguồn: tính tốn thống kê từ đồ) Hình 2.1 Bản đồ lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội Trong giai đoạn 2003 - 2014, cấu sử dụng đất thành phố có nhiều thay đổi với chuyển đổi nhanh chóng diện tích nhƣ quy mô, đặc biệt đất đô thị Năm 2003, diện tích thị thành phố Hà Nội 34787,98 (chỉ chiếm 10,6% diện tích) đến năm 2014 diện tích tăng gấp gần lần sau 11 năm lên 66256,74 (chiếm đến 20% diện tích tồn thành phố) Không gian đô thị Hà Nội đƣợc phát triển mở rộng theo hƣớng từ trung tâm thành phố Hà Nội phía Đơng Bắc, Tây Tây Nam 252 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 2.2 Đặc điểm nhiệt độ bề mặt thành phố Hà Nội Theo kết tính tốn nhiệt độ trung bình thành phố vào mùa đơng năm 2003 18.30C, mùa đông 2014 18.70C mùa hè 2003 28.30C Vào mùa đông, nhiệt cao khu công nghiệp, khu đô thị 19.30C chủ yếu khu vực nội thành nhƣ quận Đống Đa, Hồn Kiếm…, khu vực phía Bắc, Đơng Bắc, Tây Nam bề mặt không thấm hấp thụ mạnh lƣợng Mặt trời cộng lƣợng nhiệt lớn phát từ sản xuất sinh hoạt khu dân cƣ Khu vực đất cát ven sơng, đất trống có nhiệt cao tƣơng tự có thực vật che phủ Trong khu vực có nhiệt độ thấp nhiệt độ trung bình khu vực mặt nƣớc khu vực có rừng dƣới 16.70C Sự phân bố nhiệt độ mùa hè tƣơng tự nhƣ vào mùa đông, song nhiệt độ mức cao với chênh lệch lớn Có thể thấy khu vực có nhiệt độ cao trung bình đƣợc mở rộng phía Đơng, Đơng Bắc, Tây Tây Nam thành phố có xu hƣớng trùng với biến động không gian đô thị Hà Nội Sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất để mở rộng, phát triển đô thị làm tƣợng đảo nhiệt đô thị diễn ngày mạnh thành phố Hà Nội Mùa đông 2003 Mùa đông 2014 Mùa hè 2003 Hình 2.2 Nhiệt độ bề mặt thành phố Hà Nội thời điểm nghiên cứu 2.3 Đặc điểm nhiệt độ bề mặt theo loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội Bảng 2.3 Nhiệt độ bề mặt lớp phủ - sử dụng đất khác thành phố Hà Nội ảnh vệ tinh thời điểm Kiểu lớp phủ sử dụng đất Rừng Mặt nƣớc Đô thị KCN, thƣơng mại NN canh tác NN để trống Đất trống Nhiệt độ bề mặt (0C) Mùa đông 2003 Mùa đông 2014 (13/01/2003) (19/01/2014) Min Max Mean Min Max Mean 10,1 22,5 7,8 25,5 17,4 17,6 13,3 23,4 17,6 11,6 27,3 17,7 13,3 32,7 19,4 12,3 25,6 19,5 5,0 30,0 19,2 15,6 26,9 19,3 14,6 22,5 12,3 25,6 18,4 18,8 12,7 27,2 18,8 15,6 26,9 19,3 13,3 31,9 19,0 14,3 25,6 19,2 (Nguồn: Tính tốn thống kê từ đồ) Mùa hè 2003 Min 23,1 23,4 24,9 23,1 24,3 24,3 26,0 Max 35,2 33,0 42,2 40,2 36,0 36,5 38,5 Mean 27,9 27,4 30,3 29,9 28,0 29,3 29,6 253 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Dựa vào bảng số liệu ta thấy, khu vực đô thị loại hình sử dụng đất có nhiệt độ cao với nhiệt độ mùa đông 190C mùa hè 300C Đây khu vực có mật độ xây dựng cao làm tăng khả hấp thụ lƣợng Mặt trời, chuyển thành nhiệt chảy tràn nƣớc [5] thêm vào cịn có nhiệt thải từ hoạt động sản xuất sinh hoạt dân cƣ Rừng mặt nƣớc, đất nông nghiệp ngập nƣớc kiểu lớp phủ - sử dụng đất có nhiệt độ bề mặt trung bình thấp với nhiệt độ khoảng 17 – 180C vào mùa đông khoảng 27 – 280C vào mùa hè Đất nông nghiệp canh tác có nhiệt độ bề mặt trung bình thấp đất nơng nghiệp để trống đất trống từ 0,4 – 0,80C vào mùa đông từ – 20C vào mùa hè Điều cho thấy khác nhiệt độ bề mặt loại lớp phủ - sử dụng đất đƣợc minh chứng vào mùa hè rõ ràng chênh lệch nhiệt độ lớp phủ - sử dụng đất cao so với mùa đông Để thuận tiện cho việc so sánh thay đổi nhiệt độ bề mặt theo thay đổi lớp phủ sử dụng đất, nhóm tác giả tiến hành chuyển đổi nhiệt độ trung bình bề mặt thành phố sang thang phân hóa nhiệt độ [-3; +3] Theo thang [-3; +3] giá trị âm giá thấp nhiệt độ trung bình bề mặt tƣơng ứng 1, 30C giá trị dƣơng giá trị cao nhiệt độ trung bình bề mặt tƣơng ứng 1, 30C Nhƣ ta dễ dàng so sánh biến động không gian nhiệt theo thời gian với phân bố không gian đô thị Mùa đông 2003 Mùa đông 2014 Biến động đô thị 2003 - 2014 Hình 2.3 Bản đồ phân hóa nhiệt độ trung bình bề mặt đồ biến động không gian đô thị thành phố Hà Nội 2003 - 2014 Trực quan từ đồ thấy, thang +2,+3 năm 2014 đƣợc mở rộng nhiều so với 2003 chủ yếu phía Bắc, Đơng Bắc, Tây Tây Nam giống với xu hƣớng phát triển đô thị thành phố Sự chênh lệch nhiệt độ khu vực năm 2014 rõ rệt năm 2003 Năm 2003, khu vực có nhiệt +1 có diện tích lớn, phân bố rộng khắp địa bàn thành phố đến năm 2014 cịn khiêm tốn Trong khu vực có nhiệt -3 năm 2003 có diện tích nhỏ chủ yếu vùng đồi núi đến năm 2014 rõ rệt Sự mở rộng thang nhiệt độ cao nhiệt độ trung bình nhƣ gia tăng chênh lệch nhiệt độ thể biến đổi nhiệt độ trung bình bề mặt thành phố theo thời gian có phù hợp với mở rộng phát triển đô thị, khu công nghiệp 254 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 2.4 Mối quan hệ lớp phủ - sử dụng đất nhiệt độ bề mặt Kết nghiên cứu cho thấy vào mùa hè số NDVI nhiệt độ bề mặt có mối quan hệ tuyến tính nghịch, tức nơi có số thực vật cao nhiệt độ bề mặt thị thấp ngƣợc lại Trong đó, mối quan hệ nhiệt độ bề mặt số xây dựng NDBI ln tƣơng quan tuyến tính thuận, khu vực có mật độ cơng trình xây dựng cao nhiệt độ bề mặt cao khu vực có khơng có cơng trình xây dựng [6] 2.4.1 Tương quan nhiệt độ bề mặt thay đổi lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI: Chỉ số NDVI nhiệt độ bề mặt đất vào mùa đông tƣơng quan thuận thể hệ số góc dƣơng, tức khu vực có số NDVI cao khu vực có khả giữ nhiệt làm khu vực ấm Tuy nhiên mối quan hệ không chặt chẽ hệ số xác định phụ thuộc tƣơng đối thấp Trong vào mùa hè lại có mối tƣơng quan nghịch nhƣng chặt chẽ thể hệ số R2 vào mùa hè 2003 đạt 0.4604 (46% cao gấp 10 lần so với thời kì mùa đơng) Hình 2.4 Biểu đồ tương quan nhiệt độ bề mặt số NDVI thành phố Hà Nội Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI: Bảng 2.4 Kết xử lí tương quan hồi quy nhiệt độ bề mặt số NDVI theo loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội năm 2003 Lớp phủ - sử dụng đất Mùa đông (13/01/2003) Mùa hè 2003 β R β R2 Rừng + 2,3556 0,0214 - 2,6590 0,0973 Mặt nƣớc + 2,3977 0,0855 + 4,9756 0,3948 Đô thị - 5,5798 0,2201 - 8,7901 0,4546 KCN, thƣơng mại - 3,1527 0,0314 - 6,9269 0,2411 NN canh tác + 0,5851 0,0480 - 1,6783 0,0351 NN để trống + 1,0890 0,0080 - 4,2829 0,1776 Đất trống - 0,5984 0,0018 - 3,6670 0,1234 (Nguồn: Thống kê từ biểu đồ) 255 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 2.4.2 Tương quan nhiệt độ bề mặt thay đổi lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDBI Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDBI: Nếu nhƣ mối tƣơng quan số NDVI nhiệt độ bề mặt đất có khác mùa số NDBI mối tƣơng quan với nhiệt độ bề mặt đất tƣơng quan tuyến tính dƣơng với độ dốc lớn Khu vực có số NDBI cao nhiệt độ bề mặt đô thị cao ngƣợc lại Theo phân tích, hệ số xác định R2 đạt 39% (tháng 1/2003), 48% (tháng 1/2014) 63.9% (mùa hè 2003), có nghĩa thay đổi nhiệt độ bề mặt đất 39 – 64% thay đổi số NDBI Hình 2.5 Biểu đồ tương quan nhiệt độ bề mặt số NDBI thành phố Hà Nội Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI: Bảng 2.5 Kết xử lí tương quan hồi quy nhiệt độ bề mặt số NDBI theo loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội năm 2003 Lớp phủ - sử dụng đất Mùa đông (13/01/2003) Mùa hè 2003 β R β R2 Rừng + 6,9564 0,2121 + 6,6165 0,3965 Mặt nƣớc + 0,8109 0,0119 + 4,0593 0,3948 Đô thị + 3,9502 0,3845 + 6,9802 0,5646 KCN, thƣơng mại + 4,0165 0,3293 + 6,7616 0,4969 NN canh tác + 2,0739 0,0978 + 5,0110 0,3050 NN để trống + 3,0936 0,2442 + 4,8963 0,2887 Đất trống + 4,8490 0,3267 + 5,045 0,3483 (Nguồn: Thống kê từ biểu đồ) III KẾT LUẬN Lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội có biến động mạnh mẽ, thời gian nghiên cứu 2003 – 2014, diện tích thị thành phố Hà Nội tăng gần lần chủ yếu đƣợc chuyển đổi từ đất nông nghiệp rừng Nhiệt độ bề mặt thị có khác loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội, đặc biệt vào mùa hè có xu hƣớng tăng lên rõ rệt Nhiệt độ cao tập trung khu vực đô thị cao từ -30C so với khu vực mặt nƣớc lớp phủ rừng 256 KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014 Lớp phủ - sử dụng đất với nhiệt độ bề mặt có mối quan hệ chặt chẽ dựa số đặc trƣng Chỉ số NDVI có tƣơng quan thuận với nhiệt độ bề mặt đất vào mùa đông nhiên lại có tƣơng quan tuyến tích nghịch vào mùa hè Mối quan hệ NDBI nhiệt độ bề mặt đất ln mối tƣơng quan thuận bị thay đổi theo mùa giống nhƣ NDVI đặc biệt thể rõ đô thị, khu công nghiệp, thƣơng mại lớp phủ rừng, mặt nƣớc Mối tƣơng quan cho ta thấy vai trò thảm thực vật cân nhiệt độ đô thị nhƣ tác động cơng trình xây dựng đến gia tăng nhiệt độ bề mặt nhƣ tƣợng đảo nhiệt đô thị TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thị Ân, Nguyễn Thị Diệu, Trƣơng Phƣớc Minh, Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt đất thành phố Đà Nẵng từ liệu vệ tinh Landsat ETM+, Hội thảo ứng dụng GIS toàn quốc, 2011 [2] Nguyễn Ngọc Thạch, Cơ sở viễn thám, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2005 [3] Lê Văn Trung, Nguyễn Thanh Minh, Trích lọc giá trị nhiệt bề mặt (LST) từ ảnh vệ tinh Landsat ETM+, Đặc san Viễn thám Địa tin học Trung tâm Viễn thám Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, số 3, 2007 [4] Valor, E and Caselles, V., Mapping land surface emissivity from NDVI: application to European, African, and South American areas, Remote Sensing of Environment, 57, 167-184, 1996 [5] Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, Nghiên cứu thay đổi nhiệt độ bề mặt đô thị tác động q trình thị hóa thành phố Hồ Chí Minh phương pháp viến thám, Tạp chí Khoa học Trái đất, 33, 347-359, 2010 [6] Andrew Farina, Master in Geographical Information Science “Exploring the relationship between land surface temperature and vegetation abundance for urban heat island mitigation in Seville, Spain”, 9-10, 19-37, 2012 [7] Maria Bobrinskaya, Master‟s of Science Thesis in Geoinformatics “Remote Sensing for Analysis of Relationships between Land Cover and Land Surface Temperature in Ten Megacities”, 12-19, 2008 257 ... mặt thành phố Hà Nội thời điểm nghiên cứu 2.3 Đặc điểm nhiệt độ bề mặt theo loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội Bảng 2.3 Nhiệt độ bề mặt lớp phủ - sử dụng đất khác thành phố Hà Nội ảnh vệ. .. NDBI thành phố Hà Nội Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI: Bảng 2.5 Kết xử lí tương quan hồi quy nhiệt độ bề mặt số NDBI theo loại lớp phủ - sử dụng đất thành phố Hà Nội. .. nhiệt độ bề mặt thay đổi lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI Mối quan hệ nhiệt độ với loại lớp phủ - sử dụng đất dựa số NDVI: Chỉ số NDVI nhiệt độ bề mặt đất vào mùa đông tƣơng quan thuận thể hệ