ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Song song với các hiện tượng tự nhiên có tính chất phá hoại nghiêm trọng đối với kinh tế xã hội và đời sống con người như bão, lũ lụt, thì hiện tượng hạn hán, thiếu nước cũng là một trong những hiện tượng có ảnh trực tiếp đến đời sống. Nguồn nước là một loại tài nguyên đặc biệt quan trọng, con người sống cần có nước, tất cả các hoạt động kinh tế xã hội hầu hết đều cần đến nước. Nhưng hiện nay do tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu, nhiệt độ của trái đất đang dần nóng lên dẫn đến nhiều vùng thiếu nước, một số vùng đã xảy ra hiện tượng khô hạn nghiêm trọng. Năm 2010, nền nhiệt độ trên phạm vi toàn quốc ở mức cao hơn trung bình nhiều năm; nắng nóng, khô hạn đe dọa cả 3 miền. Trạng thái thời tiết bất thường đe dọa nghiệm trọng đến hệ thống sông và các công trình thủy điện Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự mất cân bằng năng lượng bề mặt ở các vùng khác nhau. Hậu quả là nhiệt độ không khí có thể tăng lên ở nơi này nhưng lại giảm đi ở nơi khác theo xu thế nhiệt độ tăng lên còn độ ẩm trong không khí lại giảm, có khả năng gây ra những đợt hạn hán kéo dài, ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sản xuất nông nghiệp bởi nó làm phá vỡ cân bằng nước, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng. Trong đó, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), vùng sản xuất nông lâm ngư nghiệp quan trọng nhất Việt Nam, đang là một trong ba châu thổ trên thế giới có nguy cơ ảnh hưởng cực kỳ nghiêm trọng của biến đổi khí hậu trong 3050 năm nữa (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC, 2007) Hiện nay nhiều công trình nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở việt nam nói chung và Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng chưa nhiều, công tác chuẩn bị thích ứng với thời tiết khô hạn do biến đổi khí hậu còn thực hiện riêng rẻ trong khí đó hiện tượng khô hạn thường xảy ra trên diện rộng nên việc quan trắc thường rất khó khăn gây nhiều rủi ro trong đời sống kinh tế xã hội như : xâm nhập mặn, thiếu nước tưới, thiếu nước sinh hoạt. . . và làm tăng khả năng cháy rừng Một số tác hại của hạn hán đến ĐBSCL hiện nay: Tại Kiên Giang, từ năm 1975 – 2007, nhiệt độ bình quân hàng năm tăng 0,6 độ C. Nếu nước biển dâng cao hơn mực thủy chuẩn 0,5m thì có hơn 50% diện tích đồng bằng của Kiên Giang bị chìm, dâng cao hơn 1m thì có tới 66% diện tích đồng bằng bị chìm Từ năm 2000 đến nay, xâm nhập mặn sâu xảy ra ngày càng dày hơn, cứ 2 năm xảy ra một lần, thậm chí 2 năm liên tục. Cụ thể là các năm 2000, 2002, 2004, 2005, 2007, 2009, 2010, độ mặn 4%o đã xuất hiện. Đặc biệt các năm 2004, 2005, 2010 độ mặn 4%o đã xuất hiện tại Vàm Mơn, cách cửa sông Hàm Luông khoảng 60 km. Những năm này, độ mặn 1%o hầu như xâm nhập toàn bộ tỉnh Bến Tre Ở Cà Mau, thời tiết thay đổi cũng dẫn đến nắng hạn cục bộ và xâm nhập mặn trong nội đồng diễn ra từ năm 2005 đến 2010. Đất sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng đã lên đến 29.644 ha, ước thất thu khoảng 107 tỉ đồngnăm. Ở Sóc Trăng, đất mặn có phạm vi phân bố rộng khắp các huyện: Vĩnh Châu, Mỹ Xuyên, Long Phú, Kế Sách, Mỹ Tú và thành phố Sóc Trăng. Đây là nhóm đất bị ngập nặng, độ mặn trong đất ngày càng tăng cao do nước biển dâng, ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu. Trước tình hình đó đòi hỏi phải có một phương pháp hữu hiệu, thích hợp để quan trắc đánh giá mức độ khô hạn trên diện rộng, và ảnh viễn thám đã được chọn như một công cụ nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra. Nhiều công trình nghiên cứu về việc sử dụng ảnh viễn thám để cảnh bào hạn hán cháy rừng đã được thực hiện và ảnh viễn thám MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers) đã được chọn để làm công cụ quan sát đánh giá mức độ hạn hán, nhưng vấn đề đặt ra ở đây là liệu ảnh MODIS có phù hợp với việc đánh giá mức độ khô hạn ở Việt Nam và nhất là ở Đồng Bằng Sông Cửu Long hay không, khả năng thu thập dữ liệu để phục vụ cho công tác giải đoán và kiểm tra thực tế có thực hiện được hay không. Chính vì lý do đó , đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG được thực hiện nhằm xác định độ chính xác của ảnh MODIS trong việc xác định hạn hán ở ĐBSCL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỚNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Họ tên sinh viên: LÊ QUỐC KHẢI Ngành: HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ Niên Khóa: 2007 - 2011 Tháng 08/2011 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Sinh Viên Thực Hiện LÊ QUỐC KHẢI Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Hệ thống thông tin địa lý Giáo viên hướng dẫn: PGS TS VÕ QUANG MINH Tháng 08 năm 2011 i MỤC LỤC Trang TRANG TỰA i MỤC LỤC .ii DANH MỤC HÌNH ẢNH .iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU-NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 MÔ TẢ KHÁI QUÁT VỀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 2.2 TỔNG QUAN VỀ ẢNH MODIS Chương 3:PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .8 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Nhiệt độ bề mặt (LST or Ts) 3.2.2 Chỉ số thực vật 10 3.2.3 Nguyên lý ứng dụng tam giác không gian [Ts, NDVI] 11 Chương 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 15 4.1 QUY TRÌNH THỰC HIỆN 15 4.2 XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM 15 4.2.1 Cắt, ghép ảnh .16 4.2.2 Hiệu chỉnh hình học 19 4.2.3 Tạo ảnh số thực vật NDVI 20 4.2.4 Che ảnh 23 Chương 5: KẾT QUẢ GIẢI ĐOÁN ẢNH – KẾT HỢP VỚI CHỈ SỐ TDVI 29 5.1 ẢNH CHỈ SỐ KHÁC BIỆT THỰC VẬT (NDVI) 29 ii 5.2 KẾT HỢP VỚI CHỈ SỐ KHÔ HẠN NHIỆT – THỰC VẬT (TDVI) 29 5.3 KẾT LUẬN 37 5.4 KẾT LUẬN 37 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 \ iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Bản đồ hành khu vực Đồng Bằng Sơng Cửu Long Hình 2: Sơ đồ bước thực 14 Hình 3: Hộp hội thoại thao tác ghép ảnh phần mềm ENVI 16 Hình 4: Thực lênh File/Apply 17 Hình 5: Ảnh sau ghép 18 Hình 6: Ảnh sau nắn hệ tọa độ 20 Hình 7: Tạo ảnh NDVI 22 Hình 8: Hiện hộp thoại Available Vector list 23 Hình 9: Load ranh giới lên ảnh 24 Hình 10: Roi ảnh 25 Hình 11: Hộp thoại Subset Via Roi 25 Hình 12: Ảnh khu vực ĐBSCL che 26 Hình 13: Ảnh NDVI tháng năm 2008 27 Hình 14: Ảnh NDVI tháng năm 2008 27 Hình 15: Ảnh NDVI tháng năm 2008 27 Hình 16: Ảnh NDVI tháng năm 2009 27 Hình 17: Ảnh NDVI tháng năm 2009 27 Hình 18: Ảnh NDVI tháng năm 2009 27 Hình 19: Ảnh NDVI tháng năm 2010 28 Hình 20: Ảnh NDVI tháng năm 2010 28 Hình 21: Ảnh NDVI tháng năm 2010 28 Hình 22: Giới hạn đường rìa tam giác khơng gian (Ts, NDVI) 31 Hình 23: Phương trình hồi quy đường rìa khơ 31 Hình 24: Phương trình hồi quy đường rìa ướt 32 Hình 25: Nguyên lý tạo ảnh TDVI 34 Hình 26: Sự diễn tiến hạn hán mùa khô 2008 – 2009 2009 - 2010 34 Hình 27: Bản đồ nhiệt độ ĐBSCL năm 2010 36 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Các thông số kỹ thuật vệ tinh MODIS Bảng 2: Kết chuyển đổi hệ tọa độ Lat/Long sang UTM 19 Bảng 3: Các kênh phổ đầu đo MODIS sử dụng việc tính tốn số thực vật 21 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long DN Digital Number Giá trị số ENVI The Environment for Visualizing Mơi trường để quan sát hình Images ảnh IDL Interactive Data Language Ngôn ngữ tương tác liệu IR Infrared spectroscopy Hồng ngoại phản xạ LST Land Sureface Temperature Nhiệt độ bề mặt đất MODIS Moderate Resolution Dụng cụ đo xạ quang phổ hình ảnh có độ phân giải trung bình Spectroradiometer NASA National Aeronautics and Space Administration NDVI Chỉ số khác biệt thực vật NIR The Normalized Difference Vegetation Index Near-infared R Red Màu đỏ ROI Region Of Interest Vùng mẫu TVDI Chỉ số khô hạn – thực vật UTM Temperature Vegetation Dryness Index Universal Transverse Mercator WGS-84 World Geodetic System 84 vi Hồng ngoại gần Hệ tọa độ chuyển đổi tổng hợp Mỹ Hệ tọa độ giới xây dựng năm 1984 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Song song với tượng tự nhiên có tính chất phá hoại nghiêm trọng kinh tế - xã hội đời sống người bão, lũ lụt, tượng hạn hán, thiếu nước tượng có ảnh trực tiếp đến đời sống Nguồn nước loại tài nguyên đặc biệt quan trọng, người sống cần có nước, tất hoạt động kinh tế - xã hội hầu hết cần đến nước Nhưng tác động tượng biến đổi khí hậu, nhiệt độ trái đất dần nóng lên dẫn đến nhiều vùng thiếu nước, số vùng xảy tượng khô hạn nghiêm trọng Năm 2010, nhiệt độ phạm vi toàn quốc mức cao trung bình nhiều năm; nắng nóng, khơ hạn đe dọa miền Trạng thái thời tiết bất thường đe dọa nghiệm trọng đến hệ thống sông công trình thủy điện Trong năm gần đây, biến đổi khí hậu nóng lên tồn cầu nguyên nhân dẫn đến cân lượng bề mặt vùng khác Hậu nhiệt độ khơng khí tăng lên nơi lại giảm nơi khác theo xu nhiệt độ tăng lên độ ẩm khơng khí lại giảm, có khả gây đợt hạn hán kéo dài, ảnh hưởng nghiêm trọng sản xuất nơng nghiệp làm phá vỡ cân nước, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển trồng Trong đó, Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL), vùng sản xuất nông - lâm - ngư nghiệp quan trọng Việt Nam, ba châu thổ giới có nguy ảnh hưởng nghiêm trọng biến đổi khí hậu 3050 năm (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC, 2007) Hiện nhiều cơng trình nghiên cứu biến đổi khí hậu việt nam nói chung Đồng Bằng Sơng Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng chưa nhiều, cơng tác chuẩn bị thích ứng với thời tiết khơ hạn biến đổi khí hậu cịn thực riêng rẻ khí tượng khơ hạn thường xảy diện rộng nên việc quan trắc thường khó khăn gây nhiều rủi ro đời sống kinh tế xã hội : xâm nhập mặn, thiếu nước tưới, thiếu nước sinh hoạt làm tăng khả cháy rừng - Một số tác hại hạn hán đến ĐBSCL nay: Tại Kiên Giang, từ năm 1975 – 2007, nhiệt độ bình quân hàng năm tăng 0,6 độ C Nếu nước biển dâng cao mực thủy chuẩn 0,5m có 50% diện tích đồng Kiên Giang bị chìm, dâng cao 1m có tới 66% diện tích đồng bị chìm Từ năm 2000 đến nay, xâm nhập mặn sâu xảy ngày dày hơn, năm xảy lần, chí năm liên tục Cụ thể năm 2000, 2002, 2004, 2005, 2007, 2009, 2010, độ mặn 4%o xuất Đặc biệt năm 2004, 2005, 2010 độ mặn 4%o xuất Vàm Mơn, cách cửa sông Hàm Luông khoảng 60 km Những năm này, độ mặn 1%o xâm nhập toàn tỉnh Bến Tre Ở Cà Mau, thời tiết thay đổi dẫn đến nắng hạn cục xâm nhập mặn nội đồng diễn từ năm 2005 đến 2010 Đất sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng lên đến 29.644 ha, ước thất thu khoảng 107 tỉ đồng/năm Ở Sóc Trăng, đất mặn có phạm vi phân bố rộng khắp huyện: Vĩnh Châu, Mỹ Xuyên, Long Phú, Kế Sách, Mỹ Tú thành phố Sóc Trăng Đây nhóm đất bị ngập nặng, độ mặn đất ngày tăng cao nước biển dâng, ảnh hưởng biến đổi khí hậu Trước tình hình địi hỏi phải có phương pháp hữu hiệu, thích hợp để quan trắc đánh giá mức độ khô hạn diện rộng, ảnh viễn thám chọn công cụ nhằm giải vấn đề đặt Nhiều cơng trình nghiên cứu việc sử dụng ảnh viễn thám để cảnh bào hạn hán cháy rừng thực ảnh viễn thám MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers) chọn để làm công cụ quan sát đánh giá mức độ hạn hán, vấn đề đặt liệu ảnh MODIS có phù hợp với việc đánh giá mức độ khô hạn Việt Nam Đồng Bằng Sông Cửu Long hay không, khả thu thập liệu để phục vụ cho cơng tác giải đốn kiểm tra thực tế có thực hay khơng Chính lý , đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG thực nhằm xác định độ xác ảnh MODIS việc xác định hạn hán ĐBSCL 1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Vì thời gian nguồn lực thực có hạn nên đề tài dừng lại việc đánh giá khả ứng dụng ảnh viễn thám MODIS việc xác định số khô hạn ĐBSCL thông qua số thực vật (NDVI) số khô hạn nhiệt – thực vật (TDVI) 1.3 MỤC TIÊU-NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá khả sử dụng ảnh viễn thám hồng ngoại nhiệt (Modis) việc giải đoán nhiệt độ bề mặt phục vụ cho công tác dự báo hạn hán cho khu vực Đồng Bằng Sơng Cửu Long - Kiểm tra độ xác ảnh viễn thám việc xác định nhiệt độ bề mặt, độ ẩm khơng khí so với phương pháp khác THAM KHẢO TÀI LIÊU - Các ứng dụng viễn thám Phương pháp xử lý ảnh Chỉ số NDVI, số TDVI THU THẬP DỮ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM MODIS CÁC BẢN ĐỒ LIÊN QUAN ĐĂNG KÝ ẢNH - - Đưa ảnh hệ tọa độ WGS 84 Bản đồ trạng Các số liệu đo đạc thực tế XỬ LÝ ẢNH - Tăng cường chất lượng ảnh - Phân loại ảnh Tạo số NDVI Kiểm tra so sánh với số liệu đo đạc thực tế KẾT HỢP CHỈ SỐ TDVI KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ẢNH MODIS Hình 2: SƠ ĐỒ CÁC BƯỚC THỰC HIỆN 14 Chương 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 4.1 QUY TRÌNH THỰC HIỆN Bước 1: Tham khảo tài liệu có liên quan vùng nghiên cứu, công nghệ viễn thám trang bị kiến thức chun mơn việc xử lý giải đốn ảnh viễn thám - Tham khảo cơng trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám, đặc biệt viễn thám nhiệt nước - Nghiên cứu nguyên lý ứng dụng ảnh hồng ngoại nhiệt, ảnh MODIS việc giải đoán xác định nhiệt độ, độ phát xạ bề mặt, ẩm độ khơng khí, số thực vật NDVI nguyên lý ứng dụng số khô hạn (TVDI) dự đốn hạn hán - Nghiên cứu quy trình xử lý ảnh viễn thám MODIS tham khảo số ảnh vệ tinh khác như: AVHRR (trên vệ tinh NOAA), ảnh hồng ngoại nhiệt Landsat Aster…để xác định nhiệt độ, độ phát xạ bề mặt, số NDVI … Bước 2: Thu thập liệu ảnh số liệu vùng nghiên cứu - Thu thập liệu ảnh MODIS tồn vùng Đồng sơng cửu long, thu thập đồ trạng toàn vùng ĐBSCL - Thu thập số liệu nhiệt độ 2008, 2009, 2010, 2011 số tỉnh Đồng sông cửu long làm sở cho việc so sánh kết 4.2 XỬ LÝ ẢNH VIỂN THÁM ENVI phần mềm hàng đầu việc xử lý, thu nhận thông tin từ liệu ảnh cách nhanh chóng, dễ dàng xác Cùng với gia tăng độ xác liệu ảnh vai trị trình thu nhận xử lý ảnh tăng lên Các phần mềm xử lý ảnh giúp việc thu nhận, chiết xuất thông tin cần thiết cách dễ dàng, nhanh chóng xác Sử dụng phần mềm ENVI để xử lý giải đoán ảnh viễn thám qua bước theo quy trình xử lý ảnh tham số: 15 4.2.1 Cắt, ghép ảnh Ghép ảnh: Do vùng ĐBSCL nằm hai ảnh khác ta tiến hành ghép ảnh chụp ngày lại với Từ Menu ENVI ta chọn Basic Tool/Mosaicking/Georeferenced xuất hộp thoại Mosaic, sau tiến hành bước: Thực lệnh Import/Import Files Chọn tập tin ảnh cần ghép (các tập tin ảnh hiển thị hình vẽ) Thực File/Apply Hộp thoại Mosaic Thơng tin ảnh cần ghép Hình 3: Hộp hội thoại thao tác ghép ảnh phần mềm ENVI 16 Ảnh cần ghép Chọn đường dẫn lưu ảnh sau ghép Hình 4: Thực File/Apply 17 Hình 5: Ảnh sau ghép, Cắt ảnh Ảnh có độ phủ lớn 2330 km, tổng số pixel ảnh 4800x4800 Để giảm dung lượng ảnh tập trung vào vùng nghiên cứu ta tiến hành cắt ảnh công cụ Basic Tools/ Resize Data 18 4.2.2 Hiệu chỉnh hình học Ảnh thu thập có hệ tọa độ dạng kinh độ, vĩ độ (longitude/latitude) Để tiến hành việc chồng lắp đồ giải đoán với đồ chuyên đề khác cần đưa hệ tọa độ đồng xây dựng mối tương quan tọa độ ảnh hệ quy chiếu chuẩn, để gắn tọa độ ảnh với tọa độ khảo sát, kiểm tra thực địa Ảnh chuyển hệ tọa độ UTM (x,y)-zone 48N Để tiến hành nắn tọa độ trước tiên ta thực bước sau: - Mở ảnh cần nắn - Map/Registration/select GPs: Image to Map => Xuất hộp thoại để chọn tham số (Project: UTM, Datum: WGS-84, Unit: Meter, Zone: 48N, Pixel size 250) - Sau nhập đủ tọa độ, cửa sổ Ground Control Points Selection chọn Option/Warp file… Bảng 2: Kết chuyển đổi hệ tọa độ từ hệ tọa độ Lat/Long sang UTM Lat/Long System Vị Trí Latitude Longitude UTM-48N X Y Phía bên trái 11 040’8.75’’ 104 039’34,02’’ 462.833,232 1.289.985,793 Phía bên phải 11040’8.75’’ 10803’49,82’’ 834.075,189 1.291.771,374 Trung tâm 1000’7,50’’ 105046’ 15,36’’ 584.492,704 1.105.741,565 Phía bên trái 080 19’51,25’’ 103035’22,02’’ 344.671,317 921.157,033 Phía bên phải 80 19’51,25’’ 106058’42,16’’ 717.876,822 921.655,591 19 Khu vực ĐBSCL Hình 6: Ảnh sau nắn hệ tọa độ 4.2.3 Tạo ảnh số thực vật NDVI Thực vật phản xạ mạnh vùng sóng hồng ngoại hấp thụ mạnh vùng sóng đỏ Vì thường sử dụng kênh ảnh vùng sóng đỏ cận hồng ngoại để tính tốn số thực vật Giá trị số thực vật cao chứng tỏ phát triển mạnh độ che phủ tán lớn 20 Bảng 3: Các kênh phổ đầu đo MODIS sử dụng việc tính tốn số thực vật Kênh MODIS Bước sóng Độ rộng bước sóng Độ phân giải (µm) sóng (µm) (m) 0.620-0.670 0.005 250 0.841-0.876 0.035 250 Chỉ số khác biệt thực vật (NDVI) trung bình hố chuỗi số liệu theo thời gian công cụ để giám sát thay đổi trạng thái lớp phủ thực vật, sở biết tác động thời tiết, khí hậu đến sinh Chỉ số thực vật NDVI tính theo cơng thức sau: (NIR-R) NDVI = (NIR+R) Trong NIR, R phổ phản xạ kênh cận hồng ngoại kênh đỏ Từ giá trị định lượng NDVI ta xác định trạng thái sinh trưởng phát triển thực vật nói chung trồng nói riêng NDVI nhận giá trị [-1, 1] Chỉ số khác biệt thực vật cao diện thực vật nhiều ngược lại nơi khơng có có thực vật số thấp 21 Tạo ảnh NDVI Hình 7:Tạo ảnh NDVI  Tăng cường chất lượng ảnh Giúp nâng cao chất lượng thơng tin,hổ trợ cho tiến trình giải đốn nhanh hiệu Do sai số phát sinh vấn đề truyền đạt liệu bị gián đoạn tạm thời, số pixel ảnh có giá trị độ sáng lớn hay nhỏ nhiều so với pixel xung quanh gây tượng lốm đốm hay sáng tối ảnh làm ảnh hưởng đến việc tách thông tin từ ảnh viễn thám Để ảnh mịn giảm sai sót phân loại trước giải đoán, ta tiến hành lọc ảnh phương pháp Median Toán tử thường thực kênh đơn giá trị pixel ảnh (trung tâm sổ lọc) tính từ giá trị trung bình độ sáng lân cận ảnh gốc Sau đó, sổ dịch chuyển theo hàng hay cột (của ảnh gốc) pixel để tính tốn thay giá trị pixel trung tâm, trình tiếp tục toàn ảnh gốc lọc để tạo thành ảnh Ngoài việc lọc nhiễu ảnh cường độ tương phản cơng việc cần quan tâm, thao tác làm tăng bậc đối tượng ảnh giúp cho người giải đoán dễ đọc, dễ nhận biết nội dung ảnh so với ảnh gốc Phương pháp kéo giãn tuyến tính biểu đồ Histogram sử dụng, phương pháp làm thay đổi 22 giá trị NDVI lớn trình thực cần có phân tích khoảng giá trị cần kéo giãn 4.2.4 Che ảnh Tuy ảnh cắt để giảm dung lượng tập trung vào khu vực nghiên cứu cịn phần lớn nằm ngồi phạm vi nghiên cứu, để loại bỏ phần khu vực nghiên cứu ta tiến hành che ảnh Để khoanh ROI khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long ta cần phải có đồ ranh giới hành Đồng Bằng Sông Cửu Long o dạng file Shp, sau dùng ARCGIS để chuyển thành định dang evf thao tác ENVI Để tiến hành nắn tọa độ trước tiên ta thực bước sau: - Mở ảnh cần che khu vực ĐBSCL - Trên Menu ENVI vào Vector/Available Vectors List/ để load ranh giới ĐBSCL lên ảnh Load ranh giới ĐBSCL lên ảnh Khu vực biển Khu vực ĐBSCL Hình 8: Hiện hộp thoại Available Vectors list 23 Ranh giới ĐBCSL Roi ảnh theo ranh giới Hình 9: Load ranh giới ĐBSCL lên ảnh - Trên hộp thoại Vector Parameters vào File/Export Active Layer To Rois /chọn Convert all records of an EVF layer to one ROI - Nhấp chuột phải vào sổ Scroll chọn Roi Tool 24 Roi Tool khu vực ĐBSCL Hình 10: Roi ảnh - Trên hộp thoại Roi Tool vào File/Subset Via Roi để tiến hành cắt ảnh Chuỗi ảnh cần cắt Hình 11:Hộp thoại Subset Via Roi 25 Chuổi ảnh ĐBSCL Roi Mask Khu vực ĐBSCL cắt che lại Hình 12: Ảnh khu vực ĐBSCL che 26 Hình 13: Ảnh NDVI tháng năm 2008 Hình 14:Ảnh NDVI tháng năm 2008 Hình 15: Ảnh NDVI tháng năm 2008 Hình 16: Ảnh NDVI tháng năm 2009 Hình 17: Ảnh NDVI tháng năm 2009 Hình 18: Ảnh NDVI tháng năm 2009 27 Hình 19: Ảnh NDVI tháng năm 2010 Hình 20: Ảnh NDVI tháng năm 2010 Hình 21: Ảnh NDVI tháng năm 2010 Khu vực màu sáng có số NDVI thấp khu vực khơ hạn thực vật, khu vực màu tối khu vực có số NDVI cao có nhiều thực vật 28 ... , đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG thực nhằm xác định độ xác ảnh MODIS việc xác định hạn hán ĐBSCL 1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI...ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ẢNH MODIS TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ KHÔ HẠN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Sinh Viên Thực Hiện LÊ QUỐC KHẢI Khóa luận đệ trình để đáp ứng... thời gian nguồn lực thực có hạn nên đề tài dừng lại việc đánh giá khả ứng dụng ảnh viễn thám MODIS việc xác định số khô hạn ĐBSCL thông qua số thực vật (NDVI) số khô hạn nhiệt – thực vật (TDVI)