Viễn thám độ dày quang học mô phỏng phân bố bụi PM10 khu vực nội thành thành phố hồ chí minh

Tap chl' Khoa hgc DHQGHK Cac Khoa hpc Trai dai va Moi trudng, Tap 30, So (2014) 52-62 Vien tham day quang hoc mo phong phan bo bui PMIO khu vuc npi Thanh Ho Chf Minh Tran Thi Van''*, Nguyin Phii Khanh^, Ha Duoiig Xuan Bao' Trudng Dgi hgc Bdch khoa, Dgi hgc Qudc gia TP HCM 'Truang Dgi hgc Khoa hgc Ttr nhiin, Dgi hgc Qudc gia TPHCM Nhan 27 t h ^ g nam 2014 Chinh siia 24 thang ndm 2014; Chdp nhan dang ng&y i h ^ g n3m 2014 Tdm tat: nhilm khong la mdt nhung vin de mdi trudng dang duoc chii y quan lam hien nay, dac biet la cac khu thi Cac md hinh toan hoc va cac phuomg phap noi suy dupc sii dyng rgng rai xay dung ban dd nhilm khong Tuy nhien, cac phuong phap bj h^n che bdi so luong du lieu mat d3t, ddng thdi phu thuoc nhieu vao cac yeu to klii tu • , co nhieu nghifin cuu th^c , s o nhiem khong nhu nhiem khong cho c i c , , n h i l m khong noi rieng cang nghiem trpng * nuoe ta S(r gia tang qua m t a n6ng * ° "*' ' * " ™ ' * ? ' • ' " ^ " ^ ^^ ™ ™ Minh ( W H C M ) , D a Nang, Can Ther Cac nghiSn cac chat thai khong n h u CO,, SO,, " ™ '^'P " " " ™ ° P^Sn tich thong U tCr nguon so m o n g va nhiem khong khf dugrc Tdc gia lien he DT.: 84-919188485 Email; vanbaokt@yahoo.corn quan sat tai cac tram mat dat Dira vao s6 , ,,;, ' i , r " ^ ^ ™ P*""" ^ ' * ™ e ' ^ " ' 'Phanx3) Hifu chinh biic xa (DN ^ Bi^Phan xa) , " SodotramniEltdatnoiigdQpMlO CZ Cac thuat loan bten doi Tinh AOT (phan X9 -^ AOT) ^ * Phan tich thong ke nong dp PMIO voi timg kfinh anh Cac ham hoi quy PMIO Ham hdl quy tot nhat Ban nong dg PM 10 Hinh Quy trinh xay dyng ban phdn bo nong bui PMIO 3.1 Chuyin doi gid tri DN sang gid tri phdn xa thien dinh Mat ttdi (z= radians(90° - gdc cao Mat ttdi) PA (1) E^ cos(-) Trong dd, pj.: gid tti phdn xa ttfin vfi tinh doi 3.2 Xdc dinh AOT Gia tri AOT dupc xac dinh theo cdng thiic [8]: vdi budc sdng }., khong cd don vj; d: khoang cdch giiia Trdi dat vd Mat ttdi, theo don vi thifin vdn; Ex: dp chieu sang cua quyfin tdng tten tir Mdt trdi tmng binh (W.m" nm'); z: gdc AT=T2-T, = l n [ — ] (2) 55 56 T.T Vdn vd nnL rTgp chi Khoa hoc DHQGHN: Cdc Khoa hoc Trdi ddt \ d Moi tn/dng Tap 30 Sd (2014) 52-62 Trong dd, Ai la day quang hpc sol AOT, Tj Id OT sgch; T2 la OT d nhiem; ^iCp) la Dp lech chuan ciia phan xg sach; C?^ (P) 1^ Dp lech chuan ctia phan xg d nhifim Vdi OT ngdy sach sap xi hang khdng c6 h o ^ cd rat it cac thdnh phan d nhiem, T]^ = cdng thiic ufin trd thanh: AT = T, = hi[——] Hay T2 = in[ (3) ,] chi cdn lai phan 6 day quang hpc (AOT) KSnhl Kenh (1=0,45-0,515 (1=0,525-0,605 ixm) um) 2,952554 3,367427 1,253478 1,146378 2,367428 2,396250 Nhilu Nhilu 1,813)38 1,299338 1,464338 1,748428 Gia tri AOT ldn lugt dugc tt'nh todn cho kfinh dnh ngdy 16/2/2003 Sau do, tai cdc diem ^ l ^ m ty dgng mat dat, ndng PMIO ddng thdi vdo liic lOh ufin tat cd cac trgm dugc trich xudt dfi ti'nh tuong quan Tram ty dgng mgt ddt d TPHCM hifin c6 tram, nhien sd hfin tue khdng dugc ghi nhgn day du Qua khao sat chuoi sd lieu vdo thu dnh vfi tinh 16/2/2003, nhdm nghifin ciiu chi phdt hien dugc U?m cd sd vdo liic lOh (bang 1) Vific tinh tuong quan Uong nghifin ciiu nhdm tim ham hdi quy tdt nhdt eho qua ttinh tinh toan bieu dien phan bd ndng dp byi PMIO tren anh vfi tinh Sd tten anh ve unh Id gid tri AOT dugc tinh tuong quan vdi sd nong dg byi quan Udc tgi mat ddt Gia tri AOT tren anh dugc xem nhu Id bifin ddc lap (x), ndng dg byi PMIO thyc la bifin phu thupc (y)trong phan tich hdi quy de tim h? so Ihyc nghifim Phdn mfim MS Excel dupc sir dyng cho qua ttinh tinh toan va phan tich tuong quan hdi quy D6 thj difim dupc sii dung dfi bifiu difin mdi lifin hfi giiia n6ng dd bui PMIO va gid tri phan xa phd ciia timg kfinh dnh Qua ttinh tinh todn I thii nghifim bao gdm trudng hgp tuyfin pd phi tuyfin |_Cdc hinh 3a, 3b, 3c, 3d Id kit qua tim kifim Pquan dfi tim hdm hdi quy phii hgp nhdt Ttimg kfinh dnh Tinh todn cdc ham hdi quy K5nh3 (^=0,63-0,69 Mm) 2,506986 1,586168 2,483363 Nhilu Nhilu 1.653118 K6nh4 (>.=0,75-O,9O(im) 1,966618 Nhilu 3,020971 1,050158 2,267648 1,869708 tuyen tinh va phi tuyfin dugc sir dung tten ciing tgp sd lieu mau Trong cac dang ham khdo sdt cho thay ham da thiic bgc cd hfi sd chat R' tdt nhat (R'=0,94) (bdng 2) Thir hdm hdi quy da thiic bac cho tiing kfinh dnh tir ddi sdng xanh lam den ddi sdng can hdng ngogi, ta tim thdy rdng trudng hgp kenh thudc ddi sdng xanh lam va kenh thudc dai sdng xanh lyc cd hdm hdi quy da thiic bgc vdi hfi sd tuong quan vd dg chat cao (bang 3) Trong dd ham hdi quy giu'a gid tri PMIO vdi AOT d kenh Id tdt nhdt (R=0,97 vdR-=0,94), kfi dfin Id kfinh (R=0.89 vd R-=0,94) d kfinh (tiiudc dai sdng dd) cd den vi tti tuong irng tram co gid tti AOT hi nhifiu khdng tim dugc gia tri, dd so mau dfi tinh todn ham hdi quy il (chi difim) nen khdng tim dugc ham tuong quan phii hgp Trudng hgp kenh (thupc ddi sdng cgn hdng ngoai), gid tti ndng PMIO tgi cdc ttam quan trdc mat dat vd gid trj AOT tinh toan trfin dnh c6 sy tucmg quan khdng dat vdi cd ham hdi quy tuyfin tinh va phi tuyen (hinh 3) Qua cdc kfit qua tren, nghifin cihi da chgn ham hdi quy da thirc bdc ciia ndng dp PMIO tai cdc ttam mdt ddt vdi AOT d Kenh dfi udc tinh phan bd ndng dp PMIO cho khu vuc npi thanh phd Hd Chi Minh Dat gid trj ndng dp PMIO Id y, gia tri AOT la x, ham hdi quy kfit qua se cd dgng sau: y = 117,2x- - 420,3x + 413,6 (4) 57 58 7" Van \h nnk /Tgp chiKhoa hpc DHQGHN: Cdc Khoa hoc Tmi ddi vd M6i truang Tap 30 S6 (2014) 52-62 Bang Cac dang ham hoi quy khao sat cho truong hop kenh dai song xanh luc Dang ham hoi guy R^ y = 56,93x-15,91 0,48 y=117,2x=-420,3x + 413,6 0,94 y = 27,31e°"'" 0,39 y = 94,491n(x) + 37.67 0,37 y = 4615x"" 029 300 m 250 r Kenhjfijnhdi • • : 0,89 y=117,2x=-4203x + 413,6 0,97 0,94 y = 1625x'- 6606.x-f 6506 0,88 0,77 y = 80,37x'-412.9x-^ 597,1 0,19 O04 ^ 7^ / "•" 15 — l O O 0,94 % 200 /* r y = 66,61x'-253,3x-l-293.9 — 250 p 150 50 R- asj!_ y = 66.61* -253 Jx-29) = SS5 •a a 200 100 Bang Ham hdi quy da thuc bac va cic h? so R, R~ cua tung kgnh anh y = 1625K' 'AOT ^* 3.5 M • - B506 ¥ = M,37»'-4U.9X -5971 = 038 R' = 0.773 | — / £ i„ - \ /" -200 — -300 '•— » o 150 • " ^ _^-» AOT (c) Kenh (d) Kenh Hinh Cac dudng bieu dien ham hoi quy da ihiic bdc the hifin tuang quan giua nong dp PMIO vdi AOT ciia timg kfinh anh T.T" Vdn vd nnL /Tap chiKhoa hgc DHQGHN: Cdc Khoa hoc Trdi ddi vd Moi trudng Tdp 30 So (2014) 52-62 Bang Nong PMIO n'nh toan va thuc tai cac tram quan trac DOSTE Tan Son Hoa Binh Chanh Thong Nhat Thao Cam Vign Sai so RMSE Nong PMIO tinh toan Nong PM 10 thuc ({igirn') 195 86 80 65,5 37 13,92 (Ma/m') 191,9 104,6 86.4 41,3 39,5 3.4 Ddnh gid sai so tinh nong dg bui tir dnh ve tinh Sai sd trung binh todn phuong (RMSE) dugc tinh toan cho ndng dp bui PMIO tai cdc tram quan ydc so vdi ndng dd bui PMIO dupc tinh toan tren anh vfi tinh dfi chung minh tinh hifiu qud ciia phuong phdp RMSE =Jixf^^(5; 0^)2 (5) Trong do: N: sd mau dugc lay; F^: gia tri PMIO dugc tinh toan trfin dnh; 0^: gia tti dugc tai cac tram quan ttac ty dpng Bang the hien ket qua tinh sai sd, vdi sai so tuyet ddi la dg chenh giiia ndng dp PMIO tgi timg trgm quan ttac thyc tfi vd ndng dp PMIO tuong ling tinh toan ttfin anb ve tinh Landsat Sai so tmng binh todn phuong RMSE dugc xac dinh theo cdng thiic (5) vdi sd mau N la tram quan ttdc Ket qua va thao luan Ban phan bo khdng gian ndng dp bui PMIO theo dnh Landsat 16/2/2003 dugc thdnh lap cho khu vuc giiia ciia TPHCM (hinh I M Day la dnh thfi hifin mdi trudng khdng ^ro'luc lOh sang la gid cac phuong tifin giao thdng va cac nha may da di vao hogt ddng, cac glE^^ng dugc phep luu thdng ttong khu vuc 3,1 18,6 6,4 24,2 2,5 Ket qua tten ban cho thay phan bd cac dudng ddng miic gia tn PMIO dfiu cd hinh dgng cue bp vd phdt tdn nhieu hudng Difiu ndy dugc gidi thi'cb nhu sau: Cac qua ttinh phat tan cac chdt lo limg ttong khong khf chiu tdc ddng ciia gid, nhung khu vyc ngi cd dp nham kha Idn cd nhieu tda nha san sdt vdi dp cao khac nhau, vi vgy gid thinh hanh theo miia khdng tdc ddng nhieu d khu vuc ndi thanh, md chi cd "gid quan" Dac diem cua gid la thdi theo nhifiu hudng dudi tdc ddng cua cdc ludng di chuyfin cua phuong tifin giao thdng cQng nhu cac qua trinh thai nhifit tir hogt dpng nhan smb Nhin chung tren toan khu vyc cac vung cd gid tti PMIO cao phdn bd tap trung tai cdc difim giao Id ngi thanh, cac true Id giao thdng, khu cdng nghifip vd cdc khu vuc dan cu cd cdng tnnh xay dyng, cu thfi nhu: Ngd tu Thu Diic, Giao Id giiJa Tinh Id 10 vdi Quoc Id IA, Giao Ld gitia Trudng Chinh vd Qudc lp 22, Giao Id Phan Huy Ich vdi Quang Trung, Giao lp Dgng Thiic Vinh vdi Lfi Van Khuong, Giao lp Au Ca vdi Lac Long Qudn, Giao Id Xa Lp Ha Npi vdi Mai Hiiu Thg, Vdng xoay Phii Ldm, Hoa Binh (Doan ngang cdng vien van hda Dam Sen), Nha mdy Xi mdng Ha Tien, KCX Linh Trung, KCX Tan Thudn, Khu vuc Trung Tam Van Hda Gd Vap thfi hien ttong hinh Cac khu vyc cd gid tti PMIO thap (nhd hon lOO^-g/mS) phan bd tten cdc vimg ddt ndng nghifip xa cdc true Id giao thdng, cac viing cd mgt dO cdy xanh cao, vi du : Cac khu vuc thudc phia Tay, Tay-Bdc Binh Chdnh; Phia Tay 59 60 T.T Vdn vd nnk /Tap chiKhoa hpc DHQGHN- Cdc Khoa hpc Trdi ddt vd Mdi Intdng Tpp 30 So (2014) 52-62 dupc xay dyng dya ttfin cdc co sd khoa hpc ciia cac qua ttinh vdt ly Vi vgy, ttong difiu kien khdng the xay dung cdc tram quan ttdc mdt dat day ddc dugc (v! ly kinh phi ddu tu) thi ket qud md phdng hifin trang byi PMIO tir phuong phdp vifin tham se giiip cho ta bifit dugc phan hd cua chung ttfin todn khu vuc, hd trp cdng tdc quan ly mdi tnrdng hifiu qud hon va kinh te hon huyfin Hdc Mdn giap vdi Long An; Phia Ddng, Ddng Nam Qudn 9; Khu vyc giiia Quan 12, huyfin Nha Bfi,- Tren day Id ket qua tii xCr ly anh vien thdm, hinh anh phdn anh hien thyc ciia phdn bo d nhiem be mdt vao thu nhgn dnh Do de tai khdng cd sd lifiu vfi hudng gid nen chua cd dieu kifin kifim chiing cdc ket qua ndy Tuy nhien, dnh ve tinh phan anh trung thuc hien ttang cua khu vyc, bfin canh dd phuong phap viln tham ôn ô ã - ã " - - "*•* _ _ r - - j ^ ^ Binh Duong Long An + * ^S>