NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ ĐÔ THỊ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA BẰNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM VÀ GIS, TRƯỜNG HỢP KHU VỰC TP HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN o0o TRẦN THỊ VÂN NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ ĐƠ THỊ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA Q TRÌNH ĐƠ THỊ HÓA BẰNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM VÀ GIS, TRƯỜNG HỢP KHU VỰC TPHCM CHUYÊN NGÀNH: SỬ DỤNG VÀ BẢO VỆ TÀI NGUN MƠI TRƯỜNG MÃ SỐ: 62.85.15.01 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Tp Hồ Chí Minh – Năm 2011 Cơng trình hồn thành tại: VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học: PGS TS HOÀNG THÁI LAN PGS TS LÊ VĂN TRUNG Phản biện độc lập: TSKH LƯƠNG CHÍNH KẾ TS PHẠM QUANG VINH Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh vào .giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án : - Thư viện Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh - Thư viện Khoa học tổng hợp Tp Hồ Chí Minh -1- ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA LUẬN ÁN Tính cần thiết luận án Dân số giới ngày tăng nhanh khiến bề mặt Trái Đất thay đổi mức độ nhanh chóng Một bề mặt bị thay đổi nhiều hành tinh nơi mà người tập hợp lại xây dựng thành phố cho họ Đô thị hóa (ĐTH) dẫn đến mở rộng khơng gian đô thị theo nhu cầu phát triển nhà khu vực phục vụ sống Đô thị phát triển dẫn theo xuất ngày nhiều bề mặt không thấm (MKT), đồng thời làm thay đổi đặc tính nhiệt đất, quỹ lượng bề mặt Trái Đất, thay đổi tính chất tuần hồn khí xung quanh, tạo lượng lớn nhiệt thải từ hoạt động nhân sinh dẫn đến loạt thay đổi hệ thống môi trường đô thị Các tác động ĐTH lên môi trường nhiệt tạo hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (UHI) Hiệu ứng hầu hết bắt nguồn gần bề mặt Trái Đất lan truyền lên vào khí Vì vậy, nhiệt độ bề mặt (NĐBM) tham số quan trọng việc đặc trưng hóa trao đổi lượng bề mặt đất khí Đồng thời, NĐBM đất biến quan trọng sử dụng cho nhiều ứng dụng khí hậu, thủy văn, nơng nghiệp, sinh địa hóa nghiên cứu biến động Cho đến nay, nghiên cứu Việt Nam dựa vào liệu quan trắc thời tiết trạm khí tượng riêng biệt, trung bình tỉnh thành có từ đến vài ba trạm, từ nội suy từ vùng lân cận Số liệu đo từ nguồn có thuận lợi độ phân giải thời gian cao liệu ghi chép thời gian dài, độ phân giải khơng gian thơ số điểm đo thưa thớt, khơng thể cung cấp khả liệu chi tiết để nhận dạng khu vực tăng cường nhiệt bề mặt trạm quan sát khu vực thị Vì vậy, chúng khơng đảm bảo tính xác cho tồn vùng Trong đó, độ phân giải thời gian thấp ghi chép lịch sử ngắn hơn, liệu viễn thám có khả cung cấp phương tiện để thu quan sát đồng thường xuyên phản xạ phát xạ xạ từ mặt đất tỷ lệ từ vĩ mô đến vi mô với độ phân giải khơng gian từ thấp đến cao Ngồi ra, viễn thám nhiệt có khả thực phân tích chi tiết thay đổi NĐBM cho vùng mà không bị hạn chế số điểm đo trạm khí tượng Phương pháp lượng dựa viễn thám lý tưởng kết hợp với số liệu quan trắc thời tiết trạm khí tượng để thiết lập mối liên kết NĐBM thay đổi trạng bề mặt đất Bên cạnh hình thành đảo nhiệt bề mặt đô thị (SUHI) phát có khả định lượng tốt Các ảnh viễn thám sử dụng khí tượng khí hậu hầu hết có kênh nhiệt với độ phân giải thấp khoảng 1km, sử dụng cho nghiên cứu mức vĩ mô: quốc gia hay tồn cầu Các dịng ảnh viễn thám vệ tinh tài nguyên có kênh nhiệt với độ phân giải cao cho khả quan sát giá trị nhiệt độ mặt đất theo pixel chi tiết hơn, phù hợp quy mơ vi khí hậu Do đó, nghiên cứu khả kênh nhiệt ảnh vệ tinh tài nguyên để giám sát nhiệt độ mặt đất thích hợp cho ứng dụng mức thị Tuy nhiên, việc áp dụng chúng vào hoàn cảnh cụ thể cần thiết nghiên cứu để tìm cách tiếp cận hợp lý -2- đánh giá khả chúng cách đắn Vì vậy, việc nghiên cứu thay đổi NĐBM thị tác động q trình ĐTH phương pháp viễn thám với hỗ trợ hệ thơng tin địa lý (GIS) mang tính cấp thiết cao đề tài đặt cách tiếp cận áp dụng vào trường hợp cụ thể cho khu vực đô thị TPHCM Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu biến đổi nhiệt độ bề mặt đô thị sở ứng dụng viễn thám GIS, qua phân tích thiết lập mối tương quan thay đổi nhiệt độ q trình thị hóa cho khu vực TPHCM, góp phần phục vụ quy hoạch phát triển đô thị bền vững Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: NĐBM đối tượng trích xuất từ ảnh vệ tinh tài ngun có kênh nhiệt với độ phân giải trung bình từ 60m đến 120m Vấn đề đô thị đề cập đến nhằm làm rõ ảnh hưởng trình ĐTH đến biến đổi nhiệt độ thể qua hình thành “đảo nhiệt đô thị” - Không gian nghiên cứu: thành phố Hồ Chí Minh khu vực nội thành, nơi có đặc điểm địa hình cảnh quan phong phú, bên cạnh phát triển đô thị tăng tốc vài thập niên gần khiến cho trường nhiệt độ đa dạng, có khác biệt rõ rệt khu vực nội thành vùng ven - Thời gian nghiên cứu: giới hạn giai đoạn 1989-2006 yêu cầu tính đầy đủ liệu để minh chứng cho giải pháp đề xuất Ngoài ra, mối quan hệ biến động nhiệt độ trình ĐTH xem xét góc độ yếu tố tác động mặt tự nhiên có khả trích xuất trực tiếp từ tư liệu viễn thám Luận điểm bảo vệ - Giá trị xạ từ ảnh vệ tinh cảm nhận cảm biến nhiệt, phương pháp xử lý ảnh số viễn thám, cho phép xác định nhiệt độ bề mặt đối tượng mặt đất có hiệu chỉnh độ phát xạ đối tượng với thuật tốn phù hợp nhằm xác hóa kết tính tốn - Việc phân tích quan hệ q trình thị hóa biến động nhiệt độ TPHCM sở biến bề mặt trích xuất trực tiếp từ ảnh vệ tinh, vừa bảo đảm tính khách quan vừa cho phép đưa thông tin định lượng phục vụ quy hoạch quản lý đô thị theo mục tiêu phát triển bền vững Tính luận án Luận án góp phần xây dựng sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám GIS giám sát biến động nhiệt độ; tạo hướng tiếp cận vào điều kiện cụ thể đô thị Việt Nam Kết đạt cho phép thu nhận thông tin xử lý, đánh giá số yếu tố khí tượng khu vực từ ảnh vệ tinh chi tiết toàn cảnh hơn, cụ thể: - Đề xuất đối tượng vật lý “Mặt khơng thấm” để phân tích, đánh giá làm rõ đặc điểm địa mạo môi trường đô thị TPHCM, làm sở nhận dạng xử lý ảnh số đối tượng đô thị Đây đặc tính liên quan đến q trình khí hậu thủy văn, hữu ích nghiên cứu tác động đến mơi trường - Đề xuất quy trình xác định ĐPX bề mặt đối tượng mặt đất thành lập ảnh phân bố ĐPX bề mặt chi tiết để hiệu chỉnh cho giá trị NĐBM từ ảnh vệ tinh theo công nghệ xử lý ảnh số -3- - Luận án thành cơng việc xây dựng quy trình xác định NĐBM đất cho loại liệu viễn thám thụ động, không phụ thuộc vào số lượng kênh phổ hồng ngoại nhiệt (do đặc điểm thiết kế loại cảm biến) tăng cường độ phân giải ảnh kết quả, thích hợp ứng dụng cho nghiên cứu mức độ đô thị - Hiệu ứng “Đảo nhiệt đô thị” TPHCM lần nghiên cứu chi tiết, định lượng, qua xác định phân bố khơng gian hình thái mặt cắt đứng đảo nhiệt đô thị TPHCM - Kết quan trọng bật luận án xây dựng mối tương quan yếu tố bề mặt thị trình ĐTH biến đổi nhiệt độ nhằm để hiểu rõ nguyên nhân gây nên gia tăng nhiệt độ thị, góp phần hỗ trợ cho công tác quản lý hiệu môi trường đô thị Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: - Hệ thống hóa sở khoa học phương pháp luận nghiên cứu phân bố trường nhiệt độ tác động diễn biến phát triển thị đến thay đổi nhiệt độ, góp phần minh chứng ưu công tác nghiên cứu ứng dụng công nghệ vũ trụ - Tạo sở khoa học phát triển công nghệ viễn thám kết hợp hệ thông tin địa lý hỗ trợ quan trắc khí tượng mơi trường - Làm rõ mối quan hệ q trình phát triển thị thay đổi nhiệt độ, tạo tảng nghiên cứu biến đổi khí hậu Ý nghĩa thực tiễn: - Kết nghiên cứu luận án phân bố không gian đô thị NĐBM qua năm sở thực tiễn giúp cho quy hoạch phát triển đô thị bền vững xem xét đến đặc trưng môi trường khí hậu, đặc biệt bối cảnh biến đổi khí hậu làm cho mơi trường ngày nóng - Kết phân tích độ lớn hình thái “đảo nhiệt thị” định hướng cho chiến lược quy hoạch quản lý để làm giảm tượng trên, góp phần cải thiện môi trường sống người ngày tốt - Từ kết nghiên cứu luận án, phương pháp thực có tính khả thi cao ứng dụng rộng rãi cho khu vực đô thị tương tự điều kiện Việt Nam, đồng thời mở rộng ứng dụng lĩnh vực khác nông nghiệp, lâm nghiệp, mơi trường có xem xét đến điều kiện lớp phủ bề mặt tình trạng nhiệt đối tượng NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương 1: TỒNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BẰNG ẢNH VỆ TINH NĐBM đất bị ảnh hưởng mạnh mẽ ĐPX bề mặt hiệu ứng khí Trên giới có nhiều nghiên cứu tính tách giá trị này, hầu hết -4- chúng ứng dụng cho cảm biến nhiệt có từ kênh trở lên Các phương pháp ước tính NĐBM có mục đích bù cho hiệu ứng khí hiệu ứng góc Chúng yêu cầu biết trước thơng tin phát xạ bề mặt tính tốn đồng thời với hiệu ứng khí Điều gặp khó khăn khơng có đầy đủ số đo khí song hành vào thời kỳ quan trắc vệ tinh, ảnh lịch sử Các phương pháp tính ĐPX bề mặt sử dụng liệu viễn thám từ kênh hồng ngoại trung hồng ngoại nhiệt, chí kênh khả kiến hồng ngoại gần Một số phương pháp giả thiết ban đầu ĐPX số (NEM, NOR) nhiệt độ số (phương pháp tỷ số phổ), lúc biến khơng biết tính biến số giả thiết tính lại tiếp sau Một số phương pháp bỏ qua khái niệm phản xạ bề mặt yêu cầu biết trước thông tin bề mặt TES kết hợp với nhiều phương pháp ứng dụng không đủ số kênh phổ hồng ngoại nhiệt cần thiết (4-5 kênh) chủ yếu dùng cho loại ảnh ASTER Ở Việt Nam, năm gần có số nghiên cứu ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt việc ước tính giá trị nhiệt độ cho khu vực thị, hầu hết dừng mức tính toán nhiệt độ sáng vệ tinh mà chưa xem xét đến yếu tố ĐPX để chuyển NĐBM thực; tính đến NĐBM sử dụng giá trị ĐPX số cho toàn ảnh; sử dụng số liệu ĐPX kết hệ số hiệu chỉnh có sẵn từ tác giả nước ngồi Điều dễ dẫn đến kết tính chưa xác so với thực tế Hơn nữa, hầu hết nghiên cứu chưa xem xét đến kiểm chứng kết tính với số đo quan trắc thực tế 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐƠ THỊ HĨA Trên giới, vấn đề thị thị hóa nghiên cứu từ lâu tiếp tục nghiên cứu, Việt Nam bắt đầu không lâu năm thập niên 90 Đối với TPHCM, có số tác giả nghiên cứu q trình thị hóa cho quận vùng ven thành phố quan điểm khoa học lịch sử năm 1975 đến năm 1996 Những năm sau có nghiên cứu vấn đề kinh tế-xã hội quận thị hóa TPHCM qua đề tài nghiên cứu tác giả thuộc Viện Kinh tế Tuy nhiên, xem xét biến động mặt không gian, đánh giá thị hóa chưa có nghiên cứu cụ thể nhiều bất cập Từ cuối năm 1980 Sài Gòn – TPHCM thực bước vào trình ĐTH Xét quan điểm ĐTH, TPHCM chia làm khu vực chủ yếu: Khu vực đô thị, Khu vực ĐTH, Khu vực ngoại thành Việc xác định quận huyện thuộc khu vực khu vực tùy thuộc vào thời kỳ phát triển đô thị TPHCM có nhiều đợt điều chỉnh đơn vị hành cấp sở vào năm 1979, 1989, 1997 2004 Việc điều chỉnh đơn vị hành chánh thành lập quận theo thời kỳ điều minh chứng cho tiến trình ĐTH diễn hàng ngày với tốc độ cao TPHCM Để xét mức độ ĐTH theo không gian, luận án chọn mốc thời gian năm 1997 để thể hình ảnh, trước sau thời gian việc hình thành khu đô thị khu ĐTH rõ rệt (Bảng 1.1) -5- Bảng 1.1 Phân khu đô thị ĐTH TPHCM Phân khu Khu vực Trước 1997 Đô thị Khu ĐTH Sau 1997 1+2 Đô thị Khu ĐTH Không gian Tên quận quận nội thành quận ven 1, 3, 4, 5, 6, 10, 11, Phú Nhuận 8, Tân Bình, Gị Vấp, Bình Thạnh 12 quận nội thành cũ quận tách từ Tân Bình cũ quận quận tách từ huyện Bình Chánh 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Phú Nhuận, Tân Bình, Gị Vấp, Bình Thạnh, Tân Phú Quận 2, 7, 9, 12, Thủ Đức, Bình Tân Chương 2: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN NGHIÊN CỨU ĐƠ THỊ Mặt khơng thấm (MKT), diện tích bề mặt cứng mà ngăn cản trì hỗn nước thâm nhập vào đất, khiến cho nước chảy tràn bề mặt với lượng lớn tỷ lệ dòng chảy tăng cao Các MKT mặt xây dựng nhân tạo mái nhà, lối bộ, đường giao thông, bãi đỗ phủ vật liệu không thấm nhựa đường, bê tông, đá vật liệu xây dựng Quá trình ĐTH thành phố thường liên quan đến MKT, chúng liên quan đến trình bê tơng hóa bề mặt Các MKT làm thay đổi tính chất khí hậu thị nguồn tài nguyên nước thành phố 2.2 CƠ SỞ KHOA HỌC LIÊN QUAN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ 2.2.1 Nhiệt độ ĐPX lượng xạ Trái Đất Năng lượng mà vật thể mặt đất xạ hàm số hai thông số: nhiệt độ ĐPX Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến cường độ xạ phát từ vật đen Dải sóng 3-4 μm, đặc biệt 8-14 μm có giá trị cảm nhận nhiệt Trái Đất Hai định luật quan trọng Stefan-Boltzman Planck mô tả mối quan hệ xạ nhiệt độ ĐPX đặc tính vật chất kiểm sốt dòng lượng xạ, hay gọi khả phát xạ vật chất ĐPX vật đen tuyệt đối 1, vật chất khác luôn nhỏ 1, phạm vi từ 0,7-0,95 Nếu vật tự nhiên vật đen có NĐBM vật tự nhiên phát xạ vật đen 2.2.2 Đảo nhiệt đô thị Đảo nhiệt đô thị (UHI) xảy vào thời gian, nhiệt độ vòng thành phố lớn nhiệt độ khu vực ngoại thành xung quanh, dạng thay đổi khí hậu địa phương tác động người Có nhiều yếu tố đóng góp vào việc hình thành UHI yếu tố suy giảm lớp phủ thực vật thay bề mặt đất vật liệu không thấm khiến cho lượng nước vào khí từ bề mặt tự nhiên Hiện nhiều ý kiến đồng ý UHI thể hình dạng đáng kể thay đổi khí hậu gây nên hoạt động nhân sinh không cấp địa phương mà cịn cấp vùng tồn cầu Việc thay đổi cảnh quan ĐTH làm thay đổi hướng tự nhiên lượng vào hệ thống khí quyển, mặt đất thủy văn -6- 2.3 CƠ SỞ VIỄN THÁM VÀ THÔNG TIN ĐỐI TƯỢNG Viễn thám khoa học nghiên cứu phương pháp thu thập, đo đạc phân tích thơng tin vật thể quan sát mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng Nguồn lượng thường sử dụng viễn thám xạ Mặt Trời Các vật thể có khả phản xạ, hấp thụ, phân tách xạ sóng điện từ cách thức khác tạo đặc trưng phổ Phần sóng điện từ phản xạ xạ từ vật thể nguồn cung cấp thông tin chủ yếu viễn thám 2.3.1 Thông tin đối tượng từ liệu viễn thám dải phổ phản xạ Thông tin viễn thám dải phổ phản xạ có liên quan trực tiếp đến lượng phản xạ từ đối tượng nhờ phân dị xạ đối tượng khác ảnh vệ tinh Các thông tin phản ảnh nhóm đối tượng đất, nước thực vật trạng thái khác tùy thuộc vào thời điểm bay chụp Mỗi loại đối tượng có hành vi phản xạ khác với sóng điện từ bước sóng khác 2.3.2 Bức xạ bề mặt đối tượng từ viễn thám hồng ngoại nhiệt Vùng bước sóng điện từ 3-35μm vùng hồng ngoại viễn thám mặt đất Trong vùng này, xạ phát Trái Đất tình trạng nhiệt chúng lớn nhiều so với xạ phản xạ Mặt Trời Viễn thám hiệu ứng nhiệt độ trực tiếp thực cách cảm nhận xạ phát từ vật thể vùng hồng ngoại nhiệt quang phổ Phần lớn lượng bề mặt đất cảm biến nhiệt thu nhận dải bước sóng 10,5-12,5µm, hầu hết chúng thiết kế để thu nhận phát xạ từ bề mặt đất dải này, dùng để ước tính NĐBM đất trình nhiệt khác Bức xạ hồng ngoại nhiệt phát từ bề mặt tương quan với nhiệt độ động ĐPX bề mặt Tuy nhiên, có hai vấn đề cần phải giải để đạt nhiệt độ ĐPX bề mặt từ liệu hồng ngoại nhiệt Thứ nhất, xạ đo cảm biến bị ảnh hưởng khí từ trình hấp thụ phát xạ lại khí, chủ yếu nước vùng hồng ngoại phổ điện từ Vì vậy, để đạt NĐBM, cần phải hiệu chỉnh khí qua việc sử dụng mơ hình truyền xạ Thứ hai, chất không xác định số đo nhiệt độ ĐPX Nếu xạ nhiệt đo N kênh, có N+1 tham số khơng biết gồm N lớp ĐPX (đối với N kênh) lớp NĐBM Vì vậy, ước tính ĐPX nhiệt độ liệu hồng ngoại nhiệt đa phổ cần giả thiết bổ sung để giải biến không xác định Các giả thiết thường liên quan đến đo đạc ĐPX phịng thí nghiệm thực tế 2.3.3 Các hiệu ứng thông tin viễn thám Hiệu ứng khí hiệu ứng nhiệt ngày đêm 2.3.4 Đánh giá biến động từ ảnh vệ tinh Đánh giá biến động thực từ nguồn tư liệu đồ sẵn có lưu trữ nhiều năm Tuy nhiên, điều gặp khó khăn vì: (1) đồ dạng giấy, bị co giãn, nét…; (2) có sẵn đồ số gặp phải vấn đề tỷ lệ, hệ quy chiếu hệ thống giải thời kỳ phát triển Do khó khăn đồng liệu đồ sẵn có theo hệ thống theo mức độ chi tiết Trong đó, viễn thám cung cấp nguồn tư liệu ảnh dồi dào, có kho lưu trữ ảnh lịch sử hệ thống giải xây dựng thống vào thời điểm thực -7- nghiên cứu Việc chồng ghép ảnh dễ dàng thực đưa độ phân giải nắn chỉnh hình học đưa hệ quy chiếu Các phương pháp đánh giá biến động thường dựa vào khác biệt phổ sử dụng phân tích sau phân loại Theo đánh giá nhiều tác giả so sánh sau phân loại giúp cực tiểu hóa hiệu ứng khí thay đổi cảm biến thời kỳ khác Phương pháp bước quan trọng việc cải thiện chất lượng phân loại 2.4 HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp viễn thám Phương pháp GIS Phương pháp thống kê Các bước nghiên cứu phương pháp nghiên cứu minh họa Hình 2.8 Các bư c nghiên cứu Các phư ng phá p nghiên cứu Lớp phủ mặt đất MKT ĐPX nhiệt độ bề mặt Chiết xuất thông tin Viễn thám Biến động MKT Biến động nhiệt độ bề mặt phát SUHI Phân tích không gian GIS Tương quan nhiệt độ bề mặt biến ĐTH Phân tích xu hồi quy Thống kê Hình 2.8 Các bước nghiên cứu phương pháp thực 2.4.1 Viễn thám đa phổ nhận dạng đối tượng thị theo đặc tính vật lý MKT đại diện đối tượng đô thị 2.4.2 Viễn thám đa phổ xác định độ phát xạ Các pixel đại diện bề mặt đất thường pixel hỗn hợp chứa thực vật đất tùy thuộc vào độ phân giải ảnh vệ tinh ĐPX hiệu pixel ước tính cách cộng lại phần đóng góp ĐPX thực vật ĐPX đất chứa Van de Green Owe (1993) thực thí nghiệm đo đạc trực tiếp ĐPX phản xạ phổ dải khả kiến cận hồng ngoại để tính NDVI tìm mối quan hệ thực nghiệm ĐPX NDVI sau: ε = 1,0094 + 0,047*ln(NDVI) (2.8) Quan hệ thực thi khu vực có đặc tính đồng Valor Caselles (1996) đưa mơ hình tương tự dựa NDVI -8- ứng dụng cho khu vực không đồng với nhiều kiểu đất, thực vật thực phủ thay đổi Theo mơ hình này, ĐPX hiệu bề mặt không đồng định nghĩa tổng ĐPX thành phần đơn giản nó: (2.13) ε = εv Pv + εs (1 – Pv) Trong đó, εv εs ĐPX thực vật đất tinh khiết, nghĩa vòng pixel đại diện thực vật đất, khơng có pha trộn Pv tỷ lệ hay hợp phần diện thực vật pixel, giá trị khoảng từ (đối với đất trống) đến (đối với đất phủ đầy thực vật) Do Pv tính theo NDVI tương quan với ngưỡng giá trị NDVIs đất trống NDVIv đất phủ đầy thực vật Theo công thức sau [Carlson and Ripley (1997)] ⎛ NDVI − NDVI s Pv = ⎜ ⎜ NDVI − NDVI v s ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ (2.15) 2.4.3 Viễn thám nhiệt khôi phục giá trị nhiệt độ bề mặt Bức xạ phát từ vật đen tuyệt đối liên quan đến nhiệt độ định luật Planck: 2πhc Bλ = λ (e hc kλT (2.18) − 1) Trong đó, Bλ: xạ vật đen tuyệt đối (Wm-2μm-1); h: số Planck (6,62x1034 Js); c: vận tốc ánh sáng (ms-1); k: số Boltzman (1,38x10-23 JK-1);λ: bước sóng trung tâm (μm); T: nhiệt độ xạ (oK) Trong viễn thám, nhiệt độ xạ T ghi nhận ảnh cịn gọi nhiệt độ sáng, TB = T Chuyển đổi công thức Planck giá trị TB: ⎞ ⎛ hc ⎞⎛ ⎟ TB = ⎜ ⎟⎜ −5 ⎝ kλ ⎠⎜ ln ((2hc λ )/ B λ + 1) ⎟ ⎝ ⎠ 2πhc hc K2 = Đặt thay thế: K = ; λ kλ (2.19) (2.20) K2 (2.21) ⎛ K1 ⎞ ln ⎜ ⎜ B + 1⎟ ⎟ ⎝ λ ⎠ NĐBM TS xác định suy từ định luật Stefan-Bolzman với TS = TK TB = Lúc đó, cơng thức tính TB viết lại sau: TR: TS = TB ε4 TB = (2.22) 2.4.4 Dữ liệu nghiên cứu Ảnh việ tinh: Dữ liệu sử dụng cho luận án gồm ảnh Landsat Aster với độ phân giải kênh nhiệt từ 60m đến 120m, gồm ảnh chính: Landsat TM ngày 16-011989 25-01-1998, Landsat ETM+ ngày 13-02-2002, Aster ngày 25-12-2006 dùng phân tích cho toàn thành phố, đồng thời, để xem xét biến động khu vực nội thành 19 quận nghiên cứu sinh sử dụng thêm năm ảnh vệ tinh 1993, 1994, 1999, 2001, 2003 2004 Để cực tiểu hóa ảnh hưởng khác biệt mùa, ảnh chọn vào mùa khô Nguồn liệu khác: Các liệu khác dạng GIS số đo quan trắc gồm: Bản đồ địa hình, Bản đồ chuyên đề, Thông tin thực địa, Số đo quan trắc nhiệt độ - 12 - bùng nổ đô thị hóa đáng kể mặt tăng trưởng diện tích đất xây dựng vòng chưa đầy năm Ở giai đoạn này, diện tích MKT tăng ước lượng trung bình năm gấp 1,6 lần so với năm giai đoạn 1998-2002 gần gấp 2,8 lần so với năm giai đoạn 1989-1998 Xét biến động khơng gian, tính theo khu vực thị thị hóa phân chia hành chánh quận nội thành cũ, nội thành huyện kết xử lý ảnh viễn thám cho thấy, q trình thị hóa giai đoạn 1989-2006, đồng thời phát triển khu đô thị cũ: khu vực số trường hợp trước năm 1997 khu vực số 1+2 trường hợp sau năm 1997, khu vực ngoại thành xung quanh mọc lên khu đô thị xu hướng lấp kín dần theo thời gian Theo tính tốn thống kê cho quận huyện từ phân tích ảnh, đến năm 2006 hầu hết quận huyện có diện tích xây dựng MKT tăng Ở quận nội thành trung tâm khu vực 1, diện tích xây dựng phủ kín hết quỹ đất trừ phần đất sơng suối đất xanh Bảng 3.3 Diện tích đất thị TPHCM qua năm theo kết phân tích ảnh viễn thám (nguồn: tác giả) Năm Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) so toàn TP 25-12-2006 47.083,84 22,47 13-02-2002 28.576,49 13,64 25-01-1998 19.282,01 9,20 16-01-1989 7.354,22 3,51 3.2.2 Biến động dân số Việc tăng trưởng dân số thành thị TPHCM có nhiều tác nhân: tăng tự nhiên, nhập cư biến đổi đơn vị hành từ huyện sang quận Dân số thành thị tăng từ 83% lên 85% cấu chung dân cư thành phố từ năm 2001 đến 2006 Cùng với trình ĐTH TP.HCM trình phân bố lại dân cư với dòng dịch chuyển dân cư từ 13 quận nội thành quận huyện nông thôn với số dân tăng nhanh quận nội thành (5 quận) quận phát triển (6 quận), riêng huyện dân cư tăng khơng nhiều Ngồi tăng trưởng dân cư chỗ, cho thấy lên tượng dân nhập cư Tính từ năm 2001-2006 tỷ lệ tăng học 2,2% bình quân năm, vượt tỷ lệ tăng tự nhiên tương ứng 1,2% 3.3 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN BỐ NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ TPHCM Bộ cảm biến Landsat TM ETM+ có kênh nhiệt với độ phân giải tương ứng 120m 60m Bộ cảm biến Aster có kênh nhiệt với độ phân giải 90m Chọn lựa phương pháp xác định nhiệt độ ĐPX bề mặt cho phù hợp đồng thời với liệu vệ tinh (chỉ chứa kênh nhiệt nhiều hơn) yêu cầu nghiên cứu nhằm đơn giản hóa việc tính tốn áp dụng cho tất loại liệu vệ tinh cho khu vực khác Từ đó, nghiên cứu sinh phát triển quy trình thực tính tốn nhiệt độ ĐPX bề mặt minh họa hình 3.8 Tác giả thử nghiệm khu vực TPHCM với nhiều vùng mẫu thực vật đất trống có kích thước lớn nhiều giá trị pixel để - 13 - xác định NDVI đất thực vật (NDVIs NDVIv), từ xác định ĐPX đất thực vật từ công thức thực nghiệm Van de Griend, phần trăm lớp phủ thực vật Pv, cung cấp đầu vào cho phương pháp Valor Caselles để xác định ĐPX cho pixel khu vực nghiên cứu Kênh nhiệt ảnh Landsat nằm dải bước sóng 10-12μm Bước sóng kênh nhiệt ảnh Aster nằm dải 8-11,6μm Nnhiều nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ cực đại thường xảy dải bước sóng 10 - 12μm Vì vậy, tương tự ảnh Landsat, ảnh ASTER nghiên cứu sinh tính nhiệt độ từ hai kênh 13 14, giá trị cực đại từ kênh NĐBM kết Nhiệt độ sáng TB kết hợp giá trị ĐPX dùng để tính NĐBM TS theo công thức 2.22 Ảnh vệ tinh Hiệu chỉnh xạ, tính chuyển từ DN sang Bλ Kênh hồng ngoại nhiệt Kênh khả kiến hồng ngoại Chuyển xạ vệ tinh phản xạ vệ tinh Chuyển xạ bề mặt qua phép Hiệu chỉnh khí ISAC Chuyển phản xạ bề mặt qua phép Hiệu chỉnh khí DOS Hiệu chỉnh hình học Tính NDVI Xác định NDVIV, NDVIS Tính nhiệt độ sáng TB ĐPX thực vật εv đất trống εS Hợp phần thực vật (PV) ĐPX ε pixel ảnh Nhiệt độ bề mặt TS Hình 3.8 Sơ đồ quy trình thực tính tốn NĐBM Đánh giá độ xác Kết trích xuất NĐBM so sánh với số liệu sau: số đo NĐBM đối tượng 10 điểm quan trắc thực nghiệm số liệu tính nhiệt độ sáng khơng tính đến ĐPX bề mặt số liệu tính từ phương pháp Chuẩn hóa phát xạ NOR, lấy ĐPX số phương pháp Artis Carnahan (1982) lấy ĐPX từ phương pháp luận án - 14 - số liệu trích xuất từ sản phẩm NĐBM AST08 tính trước theo phương pháp TES đặc biệt chuyên dùng cho ảnh Aster Sai số đánh giá độ xác phương pháp tính từ độ lệch trung bình (bias) giá trị ước tính từ phương pháp với giá trị đo đạc thực tế sai số E(%) theo công thức sau: ( N tính đo bias = ∑ TSi − TSi N i =1 ) (5.1); E (%) = tính đo TSi − TSi đo TSi *100 (5.2) Số liệu NĐBM từ sản phẩm AST08 cho kết tốt với độ lệch khoảng C sai số khoảng 2,24% Kế tiếp kết từ phương pháp luận án có tính đến hiệu chỉnh ĐPX theo phương pháp NDVI phối hợp, độ lệch khoảng 2oC sai số khoảng 5,42% phương pháp lại cho kết sai số lớn, đặc biệt trường hợp khơng tính đến ĐPX bề mặt Mặc dù TES cho sai số nhỏ phương pháp mô tả, kết định lượng trường nhìn FOV tương đương vùng với kích thước 90x90m dành cho ảnh Aster Trong đó, phương pháp NDVI sử dụng đặc tính kênh phản xạ có độ phân giải (1530m) cao so với kênh nhiệt (60-90m) Ảnh ĐPX lúc có độ phân giải 15m Vì vậy, ảnh NĐBM cuối có độ phân giải ảnh ĐPX Điều giải phần vấn đề hỗn hợp đối tượng pixel Đồng thời, phương pháp TES có quy trình tính tốn phức tạp, yêu cầu số liệu phải hiệu chỉnh khí tốt Điều khó thực trường hợp ảnh q khứ khơng có sẵn số đo yếu tố khí song hành Cuối cùng, giải thuật TES thiết kế chuyên dùng cho loại ảnh Aster có kênh nhiệt Qua kết này, phương pháp tính nhiệt độ theo phương pháp có hiệu chỉnh ĐPX từ NDVI phối hợp luận án giải pháp tối ưu điều kiện thực tế Việt Nam Bản đồ phân bố NĐBM đô thị TPHCM Phân bố ĐPX ĐPX có liên quan đến tình trạng lớp phủ mặt đất tỷ lệ thuận với sinh khối thực vật Hình 3.11 thể dải màu từ trắng đến đen với phần màu trắng giá trị ĐPX lớn tăng dần phần màu xám đen có giá trị ĐPX giảm dần Ảnh ĐPX 2006 (Hình 3.11d) cho thấy, khu vực có thực vật ε >0,92, vùng phủ đầy thực vật ε >0,95, vùng đất nơng nghiệp có mật độ xanh cao khu công viên xanh Những khu vực đất trống, đô thị, khu xây dựng ε ≈ 0,90-0,91 Mặt nước sơng hồ có ε ≈ 0,91 nước hàm lượng thực vật lơ lửng, ngược lại mặt nước có hàm lượng thực vật lơ lửng cao ε đạt đến 0,92 o (a) 16-01-1989 (b) 25-01-1998 (c) 13-02-2002 Hình 3.11 Ảnh phân bố ĐPX bề mặt (d) 25-12-2006 - 15 - Bản đồ phân bố NĐBM Phân bố NĐBM ảnh (Hình 3.12) tập trung nhiệt độ cao quận nội thành quận huyện phía Bắc Phần rừng ngập mặn phía Nam huyện Cần Giờ khu vực xanh đất nơng nghiệp cịn lại có nhiệt độ thấp Nhiệt độ cao 40oC khu công nghiệp tập trung khu vực có hoạt động sản xuất, tìm thấy khu chế xuất Tân Thuận, KCN Linh Trung, KCN Tân Bình, KCN Cát Lái, sân bay Tân Sơn Nhất thể rõ ảnh năm 2002 2006 Bên cạnh đó, số khu vực thị rải rác có giá trị NĐBM đạt >40oC, phần lớn quận Tân Bình Gị Vấp (a) 16-01-1989 (b) 25-01-1998 (c) 13-02-2002 (d) 25-12-2006 Hình 3.12 Bản đồ phân bố NĐBM đô thị TPHCM năm ảnh vệ tinh Nhiệt độ từ 35oC đến 40oC tập trung chủ yếu khu đô thị, khu vực dân cư thiếu xanh với mật độ xanh thưa thớt hay khu vực đất trống khô Khoảng giá trị 30oC-35oC tập trung khu vực xanh, đất nông nghiệp Thấp 30oC khu vực rừng ngập mặn mặt nước Riêng mặt nước thể giá trị nhiệt độ gần số khu vực chất lượng nước tốt, khu vực với chất lượng nước thay đổi NĐBM thay đổi tùy thuộc vào lượng thực vật chất thải rắn lơ lửng mặt nước Trên năm ảnh cho giá trị nhiệt độ mặt nước thấp khác nhau: năm 1989 khoảng 20oC, 1998 ≈ 22oC, 2002 ≈ 23oC 2006 ≈ 27oC Mặc dù năm ảnh chọn vào mùa khô khu vực TPHCM (từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau), nhiên tháng khác nhau, phân bố NĐBM có khác khu vực đất nông nghiệp đồng tùy - 16 - theo thời vụ ẩm độ đất: có trồng – đất phủ thực vật thu hoạch – đất trống Cụ thể ảnh tháng cuối tháng năm 1998 tháng năm 2002 so với ảnh cuối tháng 12 năm 2006 Cuối tháng 12 thời gian vào vụ Đông Xuân sau mùa mưa lũ, vùng thấp gần sơng huyện Bình Chánh trở thành vùng đất ẩm phủ đầy thực vật có nhiệt độ thấp Cuối tháng sang tháng tháng bắt đầu nắng nóng nhiều vào cuối vụ Đơng Xn, khu vực đất nông nghiệp huyện lại trở thành vùng đất trống, có nhiệt độ cao thể ảnh năm 1998 2002 Trong đó, tháng năm khu vực nội thành nhiệt độ cao xung quanh Đồng thời, so sánh ảnh phân bố MKT NĐBM, nhiệt độ cao tập trung khu vực có phủ MKT dày đặc 3.4 BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT TRÍCH XUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM Khơng thích hợp để giả thiết tập số đo trích xuất từ vệ tinh đại diện cho mơi trường trung bình tất kiểu thời tiết Tuy nhiên, mức độ tương đối khu vực tổng thể, ta xem xét số đo viễn thám mùa, trung bình tồn khu vực Trong luận án này, phân tích xu hướng biến động dùng để xem xét xu hướng thay đổi chuỗi số liệu nhiệt độ theo thời gian Dãy số liệu trung bình cho tồn ảnh TPHCM trung bình theo quận/huyện Dữ liệu viễn thám sử dụng cho luận án gồm năm ảnh năm 1989, 1998, 2002 2006 dùng phân tích cho tồn thành phố, bên cạnh đó, để xem xét biến động khu vực nội thành 19 quận nghiên cứu sinh sử dụng thêm năm ảnh vệ tinh 1993, 1994, 1999, 2001, 2003 2004 Để cực tiểu hóa ảnh hưởng khác biệt mùa, ảnh chọn vào mùa khơ 3.4.1 Xu hướng NĐBM trung bình TPHCM 6.00 36 5.00 34 Độ chênh Ts trung bình (oC) Nhiệt độ bề mặt trung bình (oC) 35 33 32 31 30 29 y = 0.2507x + 30.411 28 R = 0.9036 4.00 3.00 2.00 1.00 27 Hình 3.13 Xu hướng NĐBM trung bình quận khu vực 19 quận đô thị theo ảnh vệ tinh 10 thời điểm từ 1989 đến 2006 Nha Be Can Gio Cu Chi Hoc Mon Binh Chanh Thu Duc Binh Tan Q9 Q7 Q12 Q2 Tan Phu Binh Thanh Q7 Go Vap Tan Binh Q11 Q6 Q5 Q10 Q4 Q3 0.00 Phu Nhuan Năm Q1 2007 2005 2003 2001 1999 1997 1995 1993 1991 1989 26 Hình 3.14 Độ chênh nhiệt độ bề mặt trung bình quận/huyện TPHCM tính ảnh vệ tinh thời điểm 1989 2006 Khảo sát năm ảnh vệ tinh toàn TPHCM, cho thấy NĐBM trung bình tồn thành phố có xu hướng tăng dần theo thời gian từ 29,37oC vào năm 1989 tăng lên 33,34oC vào cuối năm 2006 Độ dao động giá trị cực đại thể năm ảnh rộng tương ứng 39,83oC 49,45oC Riêng khu vực 19 quận nội thành, giá trị NĐBM trung bình so với tồn thành phố tương ứng cao trung bình khoảng từ 0,9oC-2,4oC Biến động nhiệt độ cho quận/huyện toàn TPHCM phản ánh, hầu hết quận/huyện có NĐBM trung bình tăng qua năm, đặc biệt quận/huyện khu vực đô thị hóa cũ có độ chênh lệch nhiệt độ - 17 - giai đoạn 1989-2006 cao khu vực nội thành cũ ngoại thành (Hình 3.14) 3.4.2 Biến động NĐBM kiểu lớp phủ đất khác Các kiểu lớp phủ đất khác có khả phát xạ khác thể qua khác biệt giá trị ĐPX Khảo sát phân tích 100 mẫu kiểu lớp phủ đất khác trích từ ảnh vệ tinh ảnh NĐBM năm cho thấy (Hình 3.15), nhiệt độ cao tập trung khu công nghiệp với giá trị trung bình >40oC, cực đại đạt đến 45oC, nơi thường xuyên có hoạt động sản xuất thải nhiệt với nhiệt hấp thu từ xạ Mặt Trời khiến cho chúng thường có nhiệt độ cao nơi khác Các khu dân cư có NĐBM trung bình >35oC, đặc biệt khu vực ĐTH thuộc quận Gò Vấp, Tân Bình, quận 12 Các khu vực với tăng trưởng đô thị, NĐBM tăng theo có thay lớp phủ thực vật tự nhiên bề mặt khơng thấm, khơng có khả thấm thấu vào đất bê tông, nhựa đường, kim loại Các bề mặt làm tăng khả chảy tràn nước chuyển hóa lượng Mặt Trời hấp thụ thành nhiệt mà khơng có q trình chuyển sang nhiệt ẩn Xu hướng giảm dần NĐBM quan sát kiểu đất nông nghiệp, đất rừng mặt nước khoảng 22oC-30oC, nhờ vào lớp phủ thực vật dày đặc làm giảm lượng nhiệt lưu giữ đất cấu trúc bề mặt qua q trình bốc nước thành nhiệt ẩn Biến động theo thời gian giai đoạn 1989-2006, với kiểu thực vật, NĐBM chúng có độ dốc dương, có nghĩa với xu hướng tăng nhiệt độ chung (Hình 3.16) 46 44 44 42 42 Nhiệt độ bề mặt trung bình (oC) 48 46 Nhiệt độ bề mặt trung bình (oC) 48 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 Khu công Khu v ực đô nghiệp thị hóa 1989 Nội thành Đơ thị nơng Đất nơng thơn 2002 Mặt nước 20 nghiệp 1998 Rừng 2006 Hình 3.15 NĐBM trung bình kiểu bề mặt đất ảnh vệ tinh thời điểm 1989 Khu công nghiệp Đất nông nghiệp Suburban 1998 Năm 2002 Khu vực thị hóa Rừng 2006 Nội thành Mặt nước Hình 3.16 Xu hướng NĐBM trung bình kiểu bề mặt đất ảnh vệ tinh thời điểm 3.4.4 Biến động đảo nhiệt đô thị bề mặt Theo cấu trúc khơng gian, SUHI có thay đổi mở rộng rõ rệt từ kiểu chấm vùng nhỏ phân tán năm 1989 đến kiểu chuỗi vùng tập trung lớn dần từ năm 1998, 2002 đến năm 2006, đặc biệt khu vực nội thành loại bỏ vùng nhiệt độ cao khu đất trống thuộc huyện Bình Chánh - phía Tây Nam thuộc huyện Củ Chi - phía Bắc ảnh năm 1998 2002 Để xác định độ lớn SUHI TPHCM, ngưỡng nhiệt độ >35oC phân hình 5.6, từ cho thấy, SUHI tồn thành phố mở rộng từ 2.052ha năm 1989 đến 38.438ha năm 2006, tăng lên gần 19 lần, đó, SUHI cực lớn hình thành nội thành từ diện tích nhỏ khoảng 1.199ha vào năm 1989 đến năm 2006 mở rộng đến 28.724ha, tăng 24 lần SUHI thứ hai thuộc khu vực quận Thủ Đức, vào năm 1989 có vài đốm nhỏ khơng đáng kể đến năm 2006 mở rộng đến 4.733ha Còn lại SUHI nhỏ khác thuộc trung tâm huyện Củ Chi huyện Cần Giờ (Hình 3.18) - 18 - Xét phạm vi 19 quận, quan hệ diện tích khu vực với ngưỡng NĐBM >35oC so sánh với diện tích MKT cho thấy, yếu tố có mối quan hệ dương chặt chẽ Rõ ràng, hiệu ứng đảo nhiệt đô thị sản phẩm ĐTH: diện tích MKT thị mở rộng đến đâu gần diện tích SUHI mở rộng đến 3 2 1 4 Hình 3.18 Vị trí SUHI điển hình khu vực TPHCM a b c d e f g h Hình 3.20 Mặt cắt NĐBM bề mặt khác qua quận/huyện ảnh vệ tinh năm 2006 5.2.4 Hình thái dạng đảo nhiệt thị bề mặt TPHCM Hình thái đảo nhiệt thành phố khác tùy vào địa hình, địa vật hoạt động gió theo mùa Thí nghiệm khảo sát hình thái dạng SUHI TPHCM ảnh NĐBM trích xuất từ ảnh vệ tinh năm 2006, thực qua mặt cắt ngang kiểu bề mặt đất khác qua khu vực nông thôn đô thị quận/huyện Hình 3.20 minh họa mặt cắt theo tuyến: Bình Chánh - Q9, Bình Chánh - Thủ Đức, Nhà Bè - Quận 12, Cần Giờ - Củ Chi, Nhà Bè - Củ Chi, Bình Chánh - Củ Chi, Quận 12 - Bình Chánh, Quận - Bình Chánh Tất cho thấy hình ảnh chung có khác biệt rõ rệt nhiệt độ khu vực nội thành - 19 - khu vực nông thơn Chênh lệch có giá trị trung bình khoảng 10oC - 15oC, đường cho thấy NĐBM cao thường qua khu đô thị dân cư tập trung vắng bóng xanh, khu thị có giá trị nhiệt độ thấp nhờ có mật độ xanh tương đối cao xen lẫn khu dân cư Đặc biệt quận quận 3, dù quận nội thành cũ tập trung khu dân cư khu thương mại dày đặc, nhờ có mật độ xanh cao xen lẫn nên NĐBM thấp nhiều so với quận khác Các đường biểu diễn cho thấy nhiệt độ thấp qua vùng có mặt nước, sau vùng xanh có phần diện tích trải rộng 3.5 BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ KHƠNG KHÍ TỪ SỐ ĐO TRẠM KHÍ TƯỢNG MẶT ĐẤT 3.5.1 Biến thiên nhiệt độ khơng khí trung bình năm Số liệu nhiệt độ khơng khí trung bình năm TPHCM từ năm 1989 đến 2006 trạm Tân Sơn Hịa (Hình 3.22) cho thấy giai đoạn nhiệt độ trung bình có năm cao, có năm thấp, khơng phải nhiệt độ năm sau cao năm trước, xu hướng chung nhiệt độ thành phố ngày tăng lên Giai đoạn trước năm 1997, nhiệt độ khơng khí trung bình năm dao động khoảng 27,5oC, giai đoạn sau 2006 nhiệt độ trung bình dao động 28,1oC, chênh lệch tăng thời kỳ 0,6oC Đường xu y = 0,0487x + 27,343 cho thấy nhiệt độ khơng khí tăng dần lên năm khoảng 0,05oC, vòng 18 năm (1989-2006) nhiệt độ khơng khí TPHCM tăng lên trung bình khoảng 0,83oC So sánh nhiệt độ khơng khí trung bình năm trạm Tân Sơn Hịa trạm lân cận (Biên Hòa, Sở Sao, Vùng tàu, Xuân Lộc, Tây Ninh, Mộc Hóa, Tân An, Mỹ Tho) thời kỳ 1989-2006, cho thấy nhiệt độ trạm Tân Sơn Hịa (nằm khu vực dân cư thị TPHCM) luôn cao trạm khác với độ lệch từ 0,4oC đến 1,9oC, độ lệch cao trạm Tân Sơn Hòa trạm Xuân Lộc thuộc tỉnh Đồng Nai đạt đến 1,9oC (Hình 3.33) 28.5 28.2 28.0 Nhiệt độ khơng khí trung bình (oC) 29.0 28.4 Nhiệt độ khơng khí trung bình (oC) 28.6 28.0 1997 27.8 27.6 y = 0.0487x + 27.343 27.4 27.2 27.5 27.0 26.5 26.0 25.5 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 Năm Tan Son Hoa So Sao Xuan Loc Moc Hoa Tay Ninh Vung Tau Hình 3.33 Nhiệt độ khơng khí trung bình năm trạm giai đoạn 1989-2006 3.5.2 Biến thiên nhiệt độ khơng khí chu kỳ ngày đêm Nhiệt độ khơng khí ngày đêm vào ngày 2512-2006 theo số đo cách cho thấy, đường biểu diễn nhiệt độ trạm Tân Sơn Hòa nằm khu dân cư đô thị cao trạm lân cận thuộc tỉnh vùng nông thôn trạm Mộc Hóa (tỉnh Long An), trạm Tây Ninh (tỉnh Tây Ninh), trạm Mỹ Tho (tỉnh Tiền Giang) (Hình 3.34) 35 33 31 Nhiệt độ khơng khí (oC) Hình 3.22 Xu hướng nhiệt độ khơng khí trung bình năm TPHCM giai đoạn 1989-2006 trạm khí tượng Tân Sơn Hịa 1990 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 Năm 1989 25.0 27.0 29 27 25 23 21 19 17 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Giờ Moc Hoa Tan Son Hoa Tay Ninh My Tho Bien Hoa Hình 3.34 Nhiệt độ khơng khí ngày đêm trạm ngày 25-12-2006 - 20 - 3.5.3 Đảo nhiệt thị trung bình năm Biến thiên nhiệt độ khơng khí trung bình năm trạm nằm vùng đại diện khác khu dân cư – trạm Tân Sơn Hịa vùng ngoại – trạm Sở Sao cho biết đường xu hướng biểu diễn thay đổi nhiệt độ theo chiều hướng định chuỗi số liệu Trên hình 3.26, đường xu hướng nhiệt độ khơng khí trung bình năm trạm Tân Sơn Hòa y = 0,0487x + 27,343 có độ dốc khoảng 0,49oC 10 năm Trong đó, đường xu trạm Sở Sao y = 0,0068x + 26,633 có độ dốc nhỏ, 10 năm biến thiên vòng khoảng 0,06oC, gần khơng thay đổi Chính chênh lệch nhiệt độ vùng đại diện cho biết hình thành nên UHI nội thành TPHCM vùng nông thôn xung quanh Độ chênh UHI trung bình năm khu thị nơng thơn TPHCM qua số đo trạm giai đoạn 1989-2006 có giá trị lớn 1,5oC vào năm 2003 nhỏ 0,6oC vào năm 1989, trung bình 1,1oC, riêng năm 2006 độ lệch trung bình 1,3oC 5.3.4 Đảo nhiệt thị trung bình tháng UHI trung bình tháng khu vực TPHCM giai đoạn 1989-2006 có độ chênh cao vào tháng mùa khơ từ tháng 11 năm trước đến đầu tháng năm sau, dao động khoảng 1,2 – 1,8oC, đặc biệt cao vào tháng với giá trị đạt 1,8oC Các tháng mùa mưa dao động độ chênh UHI từ 0,7 – 0,9oC (Hình 3.27) Điều cho thấy vào tháng mùa khơ, đốt nóng Mặt Trời lên vật liệu xây dựng bên khu đô thị với hoạt động nhân sinh làm tăng cao nhiệt độ khu đô thị so với khu vực nông thôn 29.0 30.0 y = 0.0487x + 27.343 28.5 29.5 29.0 Nhiệt độ khơng khí trung bình (oC) Nhiệt độ khơng khí trung bình (oC) 28.0 27.5 27.0 26.5 y = 0.0068x + 26.633 26.0 25.5 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 25.0 28.5 28.0 27.5 27.0 26.5 26.0 25.5 25.0 24.5 24.0 I II III IV V Tan Son Hoa VI VII VIII IX X XI XII Tháng Năm So Sao Hình 3.26 Chênh lệch nhiệt độ khơng khí trung bình năm trạm đại diện khu đô thị nông thơn giai đoạn 1989-2006 Tan Son Hoa So Sao Hình 3.27 Chênh lệch nhiệt độ khơng khí trung bình tháng trạm Tân Sơn Hòa Sở Sao giai đoạn 1989-2006 Chương 4: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ VÀ QUAN HỆ GIỮA ĐƠ THỊ HĨA VÀ NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT Ở TPHCM Các thực thể tồn có mối quan hệ tương hỗ lẫn Trên diện tích tổng tự nhiên, tăng diện tích MKT, chắn phải giảm bớt diện tích lớp phủ thực vật (đất nông nghiệp, đất rừng ) phải san lấp lấn bớt phần diện tích mặt nước (ao, hồ, sông ), muốn tăng mật độ dân số buộc phải tăng diện tích MKT cho nhu cầu nhà khu vực sinh hoạt cho người Phép hồi quy tuyến tính đa biến ứng dụng để tìm mối liên hệ thay đổi nhiệt độ trình ĐTH với biến gồm: NĐBM đô thị Ts – biến phụ thuộc, yếu tố dựa sở ảnh vệ tinh - xem biến độc lập trình ĐTH liên quan đến trình chuyển đổi bề mặt - lượng hóa đưa vào xem xét tương quan là: - 21 - • • • • IS: phần trăm diện tích MKT ND: phần trăm diện tích lớp phủ thực vật WA: phần trăm diện tích mặt nước Biến thứ tư đưa vào khơng liên quan đến q trình bề mặt đất, nhiên thực tiễn có tác động khơng nhỏ đến trình ĐTH PD - mật độ dân số (đơn vị: người/ha) Số liệu thống kê trích xuất trực tiếp từ ảnh vệ tinh năm 2006 cho biến số IS, ND WA, riêng số liệu mật độ dân số PD lấy theo số liệu Cục Thống kê TPHCM năm 2006 Số liệu diện tích MKT, lớp phủ thực vật mặt nước tính trung bình cho 24 quận huyện, sau chuyển đổi sang tỷ lệ phần trăm Ở đây, phương pháp bình phương tối thiểu thường ước lượng hệ số hồi quy không kỳ vọng Do vậy, mơ hình hồi quy tuyến tính theo phương pháp phương pháp bình phương tối thiểu có trọng số (WLS) thay thế, với trọng số chọn biến độc lập Theo phương pháp này, cực tiểu tổng bình phương phần dư có trọng số là: n n i −1 i −1 ∑ Wi e i2 = ∑ Wi (Ts i − a w − b w * ISi − c w * ND i − d w * WA i − e w * PD i ) (4.7) Trong đó, aw, bw, cw, dw ew hệ số hồi quy ước lượng có trọng số; Wi trọng số theo dạng hàm nghịch đảo biến chọn làm trọng số lũy thừa, n số lũy thừa cho giá trị làm cực đại hàm số dạng log biến phụ thuộc: Wi = X in (4.8) Bảng 4.9 Kết xử lý hồi quy tương quan biến theo phương pháp WLS The Value of POWER Maximizing Log-likelihood Function = 1.600 Source variable IS POWER value = 1.600 Dependent variable TS Multiple R 98422 R Square 96870 Adjusted R Square 96348 Standard Error 02956 Analysis of Variance: DF Sum of Squares Mean Square Regression 48672625 16224208 Residuals 18 01572853 00087381 F = 185.67261 Signif F = 0000 Variables in the Equation -Variable B SE B Beta T Sig T IS 030302 006711 417460 4.515 0003 ND -.019577 009103 -.177155 -2.151 0453 WA -.057047 007434 -.477803 -7.674 0000 (Constant) 34.166266 557930 61.238 0000 Kết tính tương quan biến NĐBM biến độc lập thị ĐTH cho biết, trị tuyệt đối hệ số tương quan Ts-IS lớn (0,873), nghĩa biến IS- MKT có tầm quan trọng (trọng số) lớn biến tác động đến biến TsNĐBM Từ đó, ngiên cứu sinh chọn biến IS làm biến trọng số Kết hồi quy - 22 - biến cho thấy giá trị kiểm định biến PD khơng thỏa mãn Do hệ số hồi quy biến PD khơng có ý nghĩa thống kê, biến PD không cần thiết trường hợp bị loại trừ, Ts mật độ dân số có hệ số tương quan đơn tốt (R=0,708) Thực hồi quy biến lại cho thấy hệ số hồi quy có ý nghĩa thống kê giá trị thống kê tốt giá trị mũ lũy thừa (POWER value) nghịch đảo biến trọng số IS 1,6 (Bảng 4.9) Phương trình hồi quy cuối sau: (4.10) Tsw = 34,17 + 0,03*IS – 0,02*ND – 0,06*WA Kết phương trình hồi quy tuyến tính (4.10) xây dựng phù hợp với tập liệu đến mức 97% (R2 = 0,97), nói, 97% khác biệt giá trị NĐBM trung bình quan sát 24 quận/huyện giải thích khác biệt thay đổi trình bề mặt gồm: phần trăm diện tích MKT, lớp phủ thực vật mặt nước bên quận/huyện Phương trình hồn tồn chấp nhận được, hệ số hồi quy biến thị ĐTH có ý nghĩa việc phân tích đánh giá tác động đến biến đổi NĐBM đô thị Biến phần trăm diện tích mặt khơng thấm IS tác động thuận chiều với biến động NĐBM, biến phần trăm diện tích lớp phủ thực vật ND mặt nước WA lại ảnh hưởng nghịch chiều với chúng Hệ số chuẩn hóa Beta có ý nghĩa mô tả tầm quan trọng tương đối biến độc lập mơ hình hồi quy bội Bảng 6.8 cho biết hệ số Beta = 0,42 biến MKT mang ý nghĩa tác động thuận lớn biến lên thay đổi NĐBM Nghĩa tăng phần trăm diện tích MKT kéo theo tăng NĐBM Tác động nghịch lớn biến phần trăm diện tích mặt nước với hệ số Beta = -0,48, tác động nghịch diện tích lớp phủ thực vật (Beta = -0.18) Điều cho thấy, nhu cầu giảm diện tích MKT, tăng diện tích mặt nước lớp phủ thực vật cần thiết để giảm bớt tình trạng tăng nhiệt độ khu đô thị Thực tế, nhu cầu nhà khu vực phục vụ sinh hoạt, giải trí, sở hạ tầng cho người tăng kéo theo việc xây dựng tăng, biến bề mặt đất tự nhiên thành bề mặt bê tông, nhựa đường, mái ngói…, đóng kín lớp đất thấm thấu nước điều tất yếu xảy làm tăng hấp thu lượng Mặt Trời làm cho bề mặt thị nóng Đồng thời, hệ tránh khỏi điều làm tăng dòng nước chảy tràn bề mặt, làm tăng q trình nhiễm ngập lụt có mưa lớn triều cường Ngược lại, tăng cường diện tích lớp phủ thực vật mặt nước ao, hồ cải thiện đáng kể tăng nóng NĐBM Đáng ý biến MKT hồi quy bội biến có tương quan cao nhất, thể chủ đạo biến tác động đến biến đổi NĐBM toàn TPHCM Trong nghiên cứu này, tác giả giới hạn mơ hình hồi quy tuyến tính mơ tả mối quan hệ tuyến tính biến độc lập thị ĐTH liên quan đến trình bề mặt đất bề mặt đối tượng Trái Đất biến phụ thuộc NĐBM Mặc dù rõ ràng điều khơng hồn tồn thực tế thuyết phục đủ kiểu quan hệ đa dạng phong phú giới thực Nhưng hiểu biết vấn đề mơ hình hồi quy tuyến tính tảng cho việc tìm hiểu mơ hình phức tạp xét thêm yếu tố kinh tế - xã hội, sở hạ tầng… Vì vậy, kết gợi ý có tính định hướng giúp cho nhà quy hoạch quản lý quan tâm chiến lược lâu dài xây dựng quản lý đô thị cho TPHCM - 23 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Kết luận án minh chứng khả ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu NĐBM ĐTH, đánh giá biến động theo không gian thời gian Dù có hạn chế mặt liệu độ dài thời gian quan sát, thực tiễn, phương pháp ứng dụng rộng rãi cho khu vực thị tương tự nhằm đóng góp phần vào công tác quy hoạch phát triển đô thị bền vững Trên sở kết nghiên cứu, luận án rút số kết luận sau: Về trình ĐTH TPHCM Phương pháp viễn thám GIS thể rõ ưu phát hiện, xử lý đánh giá biến động MKT dựa vào đặc trưng phổ tư liệu ảnh vệ tinh từ nhiều nguồn đa thời gian Đặc trưng vật lý “Mặt khơng thấm” thể q trình ĐTH đánh giá, phân tích biến động theo thời gian thu nhận ảnh vệ tinh Với kết vòng gần 18 năm (từ tháng 1-1989 đến tháng 12-2006) cho thấy: - diện tích đất thị TPHCM tăng lên 6,5 lần - tốc độ tăng mạnh giai đoạn 2002-2006 với hướng phát triển mạnh lan tỏa từ khu vực trung tâm tập trung mở rộng khu vực phía Bắc thành phố, đặc biệt dọc theo trục lộ khu vực ngoại thành Về phương pháp xác định nhiệt độ từ phương pháp viễn thám Ở Việt Nam, viễn thám lâu biết đến mạnh phân tích trạng bề mặt từ kênh phản xạ, việc sử dụng kênh nhiệt chưa ý mức Nghiên cứu thử nghiệm sản phẩm kênh nhiệt từ vệ tinh tài nguyên để trích xuất NĐBM có tính đến hiệu chỉnh giá trị từ ĐPX để làm tăng độ xác - Lần ĐPX xác định từ liệu ảnh vệ tinh cho kết phân bố toàn khu vực theo pixel - Phương pháp NDVI phối hợp với trích xuất NĐBM áp dụng cho loại ảnh vệ tinh có kênh nhiệt khơng phụ thuộc vào số lượng kênh này, đồng thời làm tăng độ phân giải ảnh nhiệt độ - Độ xác khơi phục NĐBM từ ảnh vệ tinh nghiên cứu có độ lệch so với số đo thực tế khoảng ±1,95oC Với quy trình tính tốn đơn giản giải pháp tối ưu điều kiện thực tế Việt Nam Về biến động nhiệt độ TPHCM Giai đoạn 1989-2006 xu hướng môi trường nhiệt độ TPHCM tăng lên rõ rệt Nhiệt độ khơng khí trung bình năm năm khoảng 0,05oC Trong đó, NĐBM trung bình tồn thành phố đạt 29,83oC ảnh đầu năm 1989 đạt 33,34oC ảnh cuối năm 2006 Riêng độ dao động NĐBM cực đại năm ảnh rộng tương ứng 39,83oC 49,45oC Đặc biệt quận thuộc khu vực thị hóa có nhiệt độ ln ln cao khu vực nội thành cũ ngoại thành - Nhiệt độ cao tập trung khu cơng nghiệp với giá trị trung bình >40oC, cực đại đạt đến 45oC, khu dân cư có nhiệt độ mặt trung bình >35oC - Xu hướng giảm dần NĐBM đất thể kiểu đất nông nghiệp đất rừng, riêng với mặt nước NĐBM có giá trị khoảng 22oC-30oC Đây phụ - 24 - thuộc vào trình biến đổi lượng thành nhiệt nhiệt ẩn từ tác động lớp phủ bề mặt Về “Đảo nhiệt đô thị” Các tác động ĐTH lên môi trường nhiệt độ thể rõ rệt qua hiệu ứng “đảo nhiệt đô thị” TPHCM Kết nghiên cứu xác định không gian thay đổi chúng đánh dấu khác biệt UHI SUHI Độ lớn UHI trung bình năm 2006 trạm Tân Sơn Hịa Sở Sao có độ chênh lệch trung bình 1,3oC Độ lệch không lớn so với độ lệch SUHI, phần nhiệt độ khơng khí chịu nhiều tác động q trình khí tượng khác, phần độ lệch UHI tính giá trị điểm đo - Kết nghiên cứu cho phép xác định SUHI với mức chi tiết độ phân giải không gian 15mx15m ảnh NĐBM trích xuất từ liệu vệ tinh tồn khu vực TPHCM, xác định tốt độ lệch SUHI so sánh vơ số điểm tồn khu vực - Chênh lệch SUHI có giá trị trung bình khoảng 10oC – 15oC ảnh năm 2006 với độ lớn không gian lớn xác định khu vực nội thành với diện tích khoảng 28.000ha tăng 24 lần so với năm 1989 - Hình thái thẳng đứng SUHI phát từ kết thông tin viễn thám cho thấy đỉnh cao thường tập trung khu đô thị tập trung thiếu xanh, ngược lại khu vực trung tâm thương mại (Quận 1, Quận 3) có đường dốc thấp nhờ có mật độ xanh cao Về mối tương quan biến đổi nhiệt độ đô thị trình ĐTH TPHCM Kết nghiên cứu chứng tỏ phát triển đô thị liên quan đến diện MKT tác động đến việc mở rộng độ lớn SUHI mà chúng phát phương pháp viễn thám Luận án thành công việc xây dựng mối tương quan biến đổi NĐBM đô thị liên quan đến trình chuyển đổi bề mặt gồm yếu tố thị ĐTH gồm: MKT, lớp phủ thực vật mặt nước từ phân tích hồi quy tuyến tính bội theo phương pháp phương pháp bình phương tối thiểu có trọng số Trong đó, biến MKT có hệ số tương quan cao nhất, nghĩa có tầm quan trọng biến trọng số có ý nghĩa phương trình hồi quy, cho kết tốt với dấu hệ số hồi quy theo kỳ vọng, nghĩa NĐBM tăng chiều với diện tích MKT, ngược chiều với diện tích lớp phủ thực vật mặt nước KIẾN NGHỊ Do hạn chế thời gian phạm vi nghiên cứu luận án, trình ĐTH xem xét góc độ yếu tố tác động mặt tự nhiên Tác giả đề xuất xem xét đến yếu tố tác động mặt kinh tế - xã hội cho hướng mở rộng nghiên cứu để phục vụ hiệu cho công tác quản lý môi trường đô thị Những kết nghiên cứu mở cho hướng tiếp cận công nghệ phần mềm tự động hóa q trình trích xuất nhiệt độ ĐPX bề mặt từ ảnh vệ tinh nhằm tự động hóa khâu tính tốn DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Tạp chí nước ngồi Tran Thi Van, Ha Duong Xuan Bao (2010), Study of the Impact of Urban Development on Surface Temperature Using Remote Sensing in Ho Chi Minh City, Northern Vietnam, Geographical Research: Journal of the Institute of Australian Geographers, 48(1), pp 86-96 Ho Tong Minh Dinh, Le Van Trung, Tran Thi Van (2007), Surface Emissivity in Determining Land Surface Temperature, International Journal of Geoinformatics, vol 3(4) Tạp chí nước Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, (2009), Phương pháp viễn thám nhiệt nghiên cứu phân bố NĐBM thị, Tạp chí Các khoa học Trái Đất, NXB Viện KH&CN Việt Nam, tập 31, số 2, tr 168-177 Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, (2009), Nghiên cứu xác định NĐBM đô thị phương pháp viễn thám nhiệt, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, chuyên san Kỹ thuật – Công nghệ, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, tập 12, số 4, tr 107-120 Trần Thị Vân (2008), ĐTH chất lượng môi trường đô thị từ Viễn thám Mặt Khơng thấm: Trường hợp Thành phố Hồ Chí Minh, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, chuyên san Khoa học Trái Đất Môi trường, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, tập 11, số 4, tr 66-78 Tran Thi Van (2008), Ha Duong Xuan Bao, A study on urban development through land surface temperature by using remote sensing: in case of Ho Chi Minh City, Journal of Science, Earth Sciences, VNU Hanoi Press, vol 24(3), pp 160-167 (tiếng Anh) Tran Thi Van (2008), Research on the effect of urban expansion on agricultural land in Ho Chi Minh City by using remote sensing method, Journal of Science, Earth Sciences, VNU Hanoi Press, vol 24(2), pp 16-25 (tiếng Anh) Trần Thị Vân (2006), Ứng dụng viễn thám nhiệt khảo sát đặc trưng NĐBM đô thị với phân bố kiểu thảm phủ TPHCM, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, đặc san Môi trường Tài nguyên, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, tập 9, tr 70-74 Hoạt động khoa học liên quan kết luận án: + Các tham gia Hội nghị khoa học nước Tran Thi Van, Le Van Trung, Hoang Thai Lan (2009), Application of Thermal Remote Sensing in Study on Surface Temperature Distribution of Ho Chi Minh City, E-Proceedings of the 7th FIG Regional Conference "Spatial Data Serving People: Land Governance and the Environment - Building the Capacity”, 19-22 October 2009, Hanoi, Vietnam 10 Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009) Nghiên cứu xác định NĐBM đô thị phương pháp viễn thám Kỷ yếu Hội nghị Khoa học công nghệ lần 11 trường ĐH Bách khoa TPHCM, Phân ban Địa tin học, pp 584-590, 21-23/10/2009, TPHCM, Việt Nam 11 Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009) Ứng dụng viễn thám 12 13 14 15 16 17 GIS theo dõi ĐTH thành phố Hồ Chí Minh qua bề mặt khơng thấm Kỷ yếu Hội nghị Khoa học công nghệ lần 11 trường ĐH Bách khoa TPHCM, Phân ban Địa tin học, pp 578-583, 21-23/10/2009, TPHCM, Việt Nam Tran Thi Van, Ha Duong Xuan Bao (2008), Application of Geoinformatics to Urban Environmental Management in View of Urban Climatology: Case Study In Ho Chi Minh City, Vietnam, E-Proceedings of The 29th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS2008), 10 – 14 November 2008, Colombo, Sri Lanka Tran Thi Van, Land Cover Mapping Through Relationship of Thermal Properties and Vegetation Indices, E-Proceedings of The 14th International Conference and Exhibition on GIS, GPS, Remote Sensing and Allied Technologies and Application (GISPro 2008), 21-23 October 2008,y, Vietnam Tran Thi Van, Ha Duong Xuan Bao, Urban Land Cover Change through Development of Imperviousness in Ho Chi Minh City, Vietnam, E-Proceedings of The 28th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS2007), 12 – 16 November 2007, Kuala Lumpur, Malaysia Tran Thi Van, Stress of Imperviousness on Urban Environment under Urbanization Process: A Remote Sensing Approach, Proceedings of the 7th General Seminar of Core University Program titled “The 4th Seminar on Environmental Science and Technology Issues Related to the Sustainable Development for Urban and Coastal Area”, pp.194-199, 27 – 29 September 2007, Danang City, Vietnam Tran Thi Van, Urban expasion and loss of agricultural land of the North of Ho Chi minh City: A GIS and remote sensing approach, Proceedings of The International Symposium GIS-IDEAS 2006, pp 360-364, 9-11 November 2006, Ho Chi Minh City, Vietnam Tran Thi Van, Investigating feature of urban surface temperature with distribution of land cover types in Hochiminh city using thermal infrared remote sensing, E-proceedings of The 26th Asian Conference on Remote Sensing (ACRS 2005), 7-11 November 2005, Hanoi, Vietnam Đề tài nghiên cứu khoa học với tư cách chủ trì đề tài (đã nghiệm thu) 18 2009-2010: Ứng dụng viễn thám nghiên cứu tác động phát triển đô thị thay đổi bề mặt đất đến xu khí hậu thị Thành phố Hồ Chí Minh, Đề tài NCKH cấp Bộ Đại học Quốc gia TPHCM, mã số B2009-24-02 19 2006-2008: Nghiên cứu tác động q trình phát triển thị đến NĐBM khu vực thị phía Bắc thành phố Hồ Chí Minh theo phương pháp viễn thám GIS, Đề tài NCCB cấp Bộ KH&CN, mã số 719706 - Chủ trì 20 2005-2008: Application of Geoinformatics to Urban Environmental Management in View of Urban Climatology: Case Study in Ho Chi Minh City, Pilot project từ Chương trình hợp tác SDC hợp tác Viện Môi trường Tài nguyên Viện Kỹ thuật Liên bang Thụy Sỹ, Lausanne (EPFL) Tổ chức Hợp tác phát triển Thụy Sỹ (SDC) tài trợ - Chủ trì 21 2006-2007: Ứng dụng viễn thám nhiệt bổ sung thông tin đồ thảm phủ khu vực, Đề tài NCKH cấp Bộ Đại học Quốc gia TPHCM, mã số B2006-24-07 Chủ trì ... đô thị TPHCM Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu biến đổi nhiệt độ bề mặt đô thị sở ứng dụng viễn thám GIS, qua phân tích thiết lập mối tương quan thay đổi nhiệt độ q trình thị hóa cho khu vực TPHCM,... trình biến đổi lượng thành nhiệt nhiệt ẩn từ tác động lớp phủ bề mặt Về “Đảo nhiệt đô thị? ?? Các tác động ĐTH lên môi trường nhiệt độ thể rõ rệt qua hiệu ứng “đảo nhiệt đô thị? ?? TPHCM Kết nghiên cứu. .. – TPHCM thực bước vào q trình ĐTH Xét quan điểm ĐTH, TPHCM chia làm khu vực chủ yếu: Khu vực đô thị, Khu vực ĐTH, Khu vực ngoại thành Việc xác định quận huyện thuộc khu vực khu vực tùy thuộc vào