ứng dụng viễn thám đánh giá hạn hán tỉnh Ninh Thuận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG Báo cáo: Viễn Thám Và GIS Ứng Dụng Đề tài: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ HẠN HÁN Ở KHU VỰC TỈNH NINH THUẬN GVHD: T.S Trần Tuấn Tú Nguyễn Quang Long Nhóm 1: Nguyễn văn Bồi 1217022 Trương Thị Ngọc Hiền 1217082 Phạm Thị Diệu Ly 1217134 Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 01, Năm 2016 MỤC LỤC TÓM TẮT I ĐẶT VẤN ĐỀ II TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vị trí địa lí điều kiện kinh tế xã hội Địa hình khí hậu 11 Mạng lưới thủy văn 11 Mục tiêu nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu 12 Lịch sử nghiên cứu 12 III CƠ SỞ LÝ LUẬN 15 Cơ sở lý thuyết phương pháp nghiên cứu 15 1.1 Chỉ số thực vật NDVI 15 1.2 Nhiệt độ mặt đất LST 1.3 Chỉ số khô hạn TVDI 16 1.4 Phương pháp nội suy Kriging 19 Nguồn liệu 19 2.1 IV (Land surface temperature) 15 Đặc tính ảnh landsat 19 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 Xử lí ảnh viễn thám 21 1.1 Nắn chỉnh hình học ảnh 21 1.2 Cắt ảnh theo ranh giới 22 1.3 Tăng cường độ phân giải ảnh 24 Tạo ảnh số thực vật NDVI 24 Tạo ảnh nhiệt độ mặt đất LST 27 3.1 Chuyển đổi giá trị số DN sang giá trị xạ phổ Lλ 27 3.2 Chuyển đổi giá trị xạ phổ sang nhiệt độ 27 3.3 Hiệu chỉnh phát xạ 28 Tạo ảnh số khô hạn TVDI đồ phân vùng khô hạn 30 Nội suy đồ lượng mưa 35 Nội suy độ cao từ ảnh DEM 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 V Kết luận 43 Kiến nghị 43 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Tổng diện tích đất bị ảnh hưởng hoang mạc hóa Ninh Thuận …………10 Bảng 2: Tổng hợp tình hình SXNN bị khô hạn khu vực tỉnh Ninh Thuận 10 Bảng 3: Phân cấp mức độ khô hạn số TVDI 18 Bảng 4: Đặc trưng Bộ cảm ảnh vệ tinh Landsat 20 Bảng 5: Phần trăm diện tích vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002, 2005 2013 33 Bảng 6: Diện tích vùng không khô hạn huyện qua năm ( đơn vi :ha) 34 Bảng 7: Diện tích vùng khô hạn huyện qua năm ( đơn vi :ha) 34 Bảng 8: Diện tích vùng khô hạn trung bình huyện qua năm ( đơn vi :ha) 34 Bảng 9: Diện tích vùng khô hạn nặng huyện qua năm ( đơn vi :ha) 34 Bảng 10: Diện tích vùng khô hạn nặng huyện qua năm ( đơn vi :ha) 34 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Bản đồ hành tỉnh Ninh Thuận Hình 2: Không gian Nhiệt độ / NDVI 17 Hình 3: Mối quan hệ vật lí số TVDI 18 Hình 5: Ảnh trước nắn chỉnh .21 Hình 6:; Ảnh sau nắn chỉnh .22 Hình 7: Ảnh ban đầu 23 Hình 8: Ảnh sau cắt theo ranh giới tỉnh Ninh Thuận 23 Hình 9: Ảnh khu vực tỉnh Ninh Thuận (15x15) 24 Hình 10: Chỉ số thực vật năm 2002 25 Hình 11: Chỉ số thực vật NDVI năm 2005 26 Hình 12: Chỉ số thực vật NDVI năm 2013 26 Hình 13: Ảnh nhiệt năm 2002 29 Hình 14: Ảnh nhiệt năm 2005 30 Hình 2: Ảnh nhiệt năm 2013 30 Hình 17: Anh số khô hạn năm 2005 32 Hình 18: Ảnh số khô hạn năm 2013 32 Hình 16: Ảnh số khô hạn năm 2002 32 Hình 19: Biểu đồ diễn biến khô hạn tỉnh Ninh Thuận qua năm .33 Hình 20: Vị trí trạm quan trắc khí tượng 35 Hình 21: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2002 .36 Hình 22: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2005 .36 Hình 23: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2013 .37 Hình 24: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2002 .37 Hình 25: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2005 .38 Hình 26: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2013 .38 Hình 27: Độ cao nôi suy từ ảnh DEM .39 Hình 28: Bản đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002 40 Hình 29: đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2005 41 Hình 30: Bản đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2013 42 TÓM TẮT Hạn hán sa mạc hóa mối đe dọa thường xuyên cho Việt Nam gây thiệt hại lớn cho kinh tế hệ sinh thái rừng Đặc biệt, gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sông kinh tế, sinh hoạt người dân Nghiên cứu nhằm tìm phương pháp đánh giá hạn hán cách sử dụng số thảm thực vật khô (TVDI) với kết hợp nhiệt độ bề mặt đất (LST) số thực vật chuẩn hóa (NDVI) Chỉ số khô hạn (TVDI) tính toán nghiên cứu từ liệu Landsat cho khu vực tỉnh Ninh Thuận nhằm phục vụ cho việc cảnh báo nguy diễn biến hạn hán tỉnh Các kết TVDI dựa tương quan LST NDVI Kết nghiên cứu phân bố không gian số TVDI xác định đánh giá khu vực đất ẩm / thảm thực vật Bên cạnh đó, TVDI cảnh báo nguy cháy cao cho khu vực có thực vật nhiệt độ cao Điều cho thấy tính hiệu việc sử dụng liệu Landsat để nghiên cứu biến động hạn hán sa mạc hóa Hơn nữa, kết hợp TVDI số số hạn hán khác để nghiên cứu biến đổi khí hậu, hạn hán đánh giá thực cảnh báo cho cháy rừng kịp thời Từ Khóa: Hạn hán Ninh Thuận, số thực vật NDVI, nhiệt độ bề mặt LST, số khô hạn TVDI, Ứng dụng viễn thám I ĐẶT VẤN ĐỀ Hạn hán tượng tự nhiên gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống hoạt động sản xuất người dân Hạn hán đánh giá thiên tai gây thiệt hại nặng nề đứng thứ ba sau lũ, bão có xu hướng xảy gay gắt, khó kiểm soát tác động biến đổi khí hậu Ở Việt Nam, hạn hán xảy hầu khắp nước với mức độ thời gian khác nhau, đặc biệt nghiêm trọng khu vực miền Trung Tây nguyên Hạn hán có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, trị - xã hội sức khoẻ người, nguyên nhân dẫn đến đói nghèo, bệnh tật chí chiến tranh xung đột nguồn nước Hạn hán tác động đến môi trường như: huỷ hoại loài thực vật, loài động vật, quần cư hoang dã, làm giảm chất lượng không khí, nước, gây cháy rừng, xói lở đất Các tác động kéo dài không khôi phục Hạn hán tác động đến kinh tế xã hội giảm suất trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản lượng trồng, chủ yếu sản lượng lương thực Tăng chi phí sản xuất nông nghiệp, giảm thu nhập lao động nông nghiệp Tăng giá thành giá lương thực Giảm tổng giá trị sản phẩm chăn nuôi Các nhà máy thuỷ điện gặp nhiều khó khăn trình vận, đặc biệt ảnh hưởng nguồn nước sản xuất nông nghiệp Hạn hán thường xảy diện rộng, việc quan trắc nghiên cứu phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn, thực tế đặt trạm quan trắc với mật độ dày đặc chi phí lớn Dữ liệu viễn thám cung cấp thông tin bề mặt Trái Đất kênh phổ khác độ phủ trùm rộng sử dụng hiệu quan trắc giám sát hạn hán Đã có nhiều nghiên cứu giới sử dụng tư liệu viễn thám hồng ngoại nhiệt xác định nhiệt độ độ ẩm đất nhằm đánh giá mức độ khô hạn bề mặt Ở Việt Nam, số nghiên cứu sử dụng ảnh nhiệt MODIS, NOAA/AVHRR xác định độ ẩm đất dựa mối quan hệ nhiệt độ bề mặt loại hình lớp phủ thực vật Tuy nhiên, độ phân giải không gian ảnh MODIS, NOAA/AVHRR thấp không thích hợp cho nghiên cứu chi tiết Đề tài trình bày kết đánh giá nguy hạn hán khu vực Tỉnh Ninh Thuận sử dụng tư liệu ảnh hồng ngoại nhiệt LANDSAT Ảnh hồng ngoại nhiệt LANDSAT với độ phân giải không gian trung bình (15 - 30m) cung cấp thông tin rõ ràng thay đổi độ ẩm bề mặt so với ảnh MODIS, NOAA/AVHRR, sử dụng hiệu nghiên cứu giám sát tượng hạn hán Việc sử dụng số liệu từ vệ tinh quan trắc Trái đất có ích đáng quan tâm, dữu liệu vệ tính viễn thám có sẵn sử dụng để phát khởi đầu khô hạn, thời gian cường độ II TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vị trí địa lí điều kiện kinh tế xã hội Ninh Thuận tỉnh ven biển thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam Ninh thuận nước biết đến vùng có khí hậu khắc nghiệt Trong tháng mùa khô, nắng nóng kéo dài, tình hình hạn hán, thiếu nước phục vụ sản xuất dân sinh diễn gay gắt thường xuyên Phần lớn dân cư tỉnh sinh sống chủ yếu sản xuất nông – lâm nghiệp nuôi trồng thủy sản Chính vậy, hạn hán có ảnh hưởng lớn trực tiếp đến kinh tế đời sống người dân vùng Đối với Việt Nam, hạn hán thiên tai gây tác hại đứng hàng thứ sau lũ lụt bão Tuy nhiên Ninh Thuận, nơi bị khô hạn vào bậc nước, hạn hán thiên tai gây tác hại xếp hàng thứ nhất, lũ lụt bão Hình 1: Bản đồ hành tỉnh Ninh Thuận Tổng diện tích tự nhiên tỉnh 336.000ha, đất sản xuất nông nghiệp 60.113ha, đất lâm nghiệp 159.895ha, đất chuyên dùng 12.673ha, đất 2.880ha, lại đất chưa sử dụng, sông suối núi đá Theo thống kê sơ trung tâm dự báo khí tượng thủy văn, sở nông nghiệp phát triển nông thôn tỉnh Ninh Thuận, diện tích đất hoang mạc hóa số năm trình bày bảng (Lê Sâm, Nguyễn Đình Vượng., 2008) Bảng 1: Tổng diện tích đất bị ảnh hưởng hoang mạc hóa Ninh Thuận Tổng số diện tích đất hoang mạc Ninh Thuận 41.021ha, chiếm 12,21% diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh Và thực trạng hoang mạc hóa tiếp tục có chiều hướng gia tăng Hàng năm, vào mùa khô tình trạng hạn hán, thiếu nước thường xuyên xảy ra, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất hoạt động kinh tế địa phương Cũng theo kết số liệu điều tra tỉnh, riêng đợt hạn năm 2005, tính thiệt hại sản xuất nông nghiệp 133 tỷ 707 triệu đồng, lớn mức thiệt hại trận lũ đặc biệt lớn xảy năm 2003 Ninh Thuận Bảng 2: Tổng hợp tình hình SXNN bị khô hạn khu vực tỉnh Ninh Thuận 10 Hình 14: Ảnh nhiệt năm 2005 Hình 2: Ảnh nhiệt năm 2013 Nhiệt độ sau hiệu chỉnh có đơn vị Kenvin (oK) Để dễ quan sát đánh giá, chuyển đổi từ ảnh nhiệt oK sang ảnh nhiệt oC theo công thức : oC = oK – 273 Sau chuyển đổi ta ảnh nhiệt (oC) với nhiệt độ dao động từ khoảng 13 – 34.7 oC năm 2002, 11 – 38 0C năm 2005 12 - 34 oC năm 2013 Nhiệt độ tỉnh Ninh Thuận cao so với nhiệt độ trung bình nước Phân tích kết nhận cho thấy, vùng có nhiệt độ bề mặt cao phân bố chủ yếu khu vực thực vật che phủ Tạo ảnh số khô hạn TVDI đồ phân vùng khô hạn Từ kết hồi quy tuyến tính giá trị nhiệt độ bề mặt cực đại khoảng giá trị NDVI, “cạnh khô” Tsmax không gian Ts/NDVI cho ảnh năm 2002, 2005, 2013 xác định sau: Tsmax(2002) = -8.133*NDVI + 30.185 (R² = 0.7957) Tsmax(2005) = -17.701*NDVI + 38.345 (R² = 0.7985) Tsmax(2013) = -16.195*NDVI + 35.289 (R² = 0.7923) Sau tính ảnh Tsmax, ta tính số khô hạn theo công thức: 30 TVDI = 𝑇𝑠−⁡𝑇𝑆𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑆𝑚𝑎𝑥 −⁡𝑇𝑆𝑚𝑖𝑛 Trong đó:  Ts : ảnh nhiệt độ bề mặt  TSmax, TSmin tương ứng nhiệt độ bề mặt cực đại cực tiểu tam giác không gian nhiệt độ/NDVI Đối với ảnh năm 2002: TVDI = NhietDo_2002−⁡16.122 𝑇𝑆𝑚𝑎𝑥_2002 −⁡16.122 Đối với ảnh năm 2005: TVDI = "𝐴𝑛ℎ𝑛ℎ𝑖𝑒𝑡𝑑𝑜_𝑁𝑇_2005"−⁡19 𝑇𝑆𝑚𝑎𝑥_2005 −⁡19 Năm 2013: TVDI = "𝑁ℎ𝑖𝑒𝑡𝐷𝑜_2013"−⁡17.5 𝑇𝑆𝑚𝑎𝑥_2013 −⁡17.5  Các giá trị 16.122, 19, 17.5 nhiệt đô thấp với đối tượng mây Bản đồ phân vùng mức độ khô hạn tương đối khu vực tỉnh Ninh Thuận sở số khô hạn nhiệt độ - thực vật TVDI thể hình 31 Hình 16: Ảnh số khô hạn năm 2002 Hình 17: Anh số khô hạn năm 2005 Hình 18: Ảnh số khô hạn năm 2013 32 Từ đồ phân vùng khô hạn tính diện tích vùng, kết thể bảng Bảng 5: Phần trăm diện tích vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002, 2005 2013 Năm 2002 2005 2013 Không khô hạn 2.80 2.96 1.01 Khô hạn nhẹ 5.87 2.08 10.27 Diện tích (%) Khô hạn trung bình 25.77 12.75 33.59 Khô hạn nặng 38.12 44.23 43.28 Khô hạn nặng 27.44 37.89 11.85 Để quan sát diễn biến thay đổi vùng khô hạn qua năm ta có biểu đồ sau: Diễn Biến khô hạn qua năm 50 45 40 35 30 25 20 15 10 không khô hạn khô hạn nhẹ khô hạn trung bình 2002 2005 khô hạn nặng khô hạn nặng 2013 Hình 19: Biểu đồ diễn biến khô hạn tỉnh Ninh Thuận qua năm Ta thấy thay đổi vùng khô hạn sau: phần lớn diện khu vực qua năm năm vùng khô hạn trung bình đến nặng, hạn hán xảy nghiêm trọng vào năm 2005 Để biết diện tích hạn hán huyện diễn biến qua năm ta có bảng thống kê diện tích loại hạn sau: 33 Bảng 6: Diện tích vùng không khô hạn huyện qua năm ( đơn vi :ha) Huyện 2002 2005 2013 Bắc Ái 577.67 584.43 141.75 Ninh Hải 71.27 0.74 0.00 Ninh Phúc 14.54 1.80 0.00 Ninh Sơn 45.23 385.99 142.07 TP Phan Rang 1.01 0.00 0.00 Thuận Bắc 168.39 5.49 31.28 Thuận Nam 61.33 18.38 23.65 Bảng 7: Diện tích vùng khô hạn huyện qua năm ( đơn vi :ha) Huyện 2002 2005 2013 Bắc Ái 1084.89 251.39 1635.00 Ninh Hải 189.77 175.54 265.07 Ninh Phúc 24.22 9.18 57.75 Ninh Sơn 387.75 180.66 616.60 TP Phan Rang 10.52 6.21 15.71 Thuận Bắc 145.29 9.57 529.84 Thuận Nam 127.88 66.26 333.05 Bảng 8: Diện tích vùng khô hạn trung bình huyện qua năm ( đơn vi :ha) Huyện 2002 2005 2013 Bắc Ái 3816.56 1468.77 4246.03 Ninh Hải 888.70 275.42 1096.14 Ninh Phúc 378.90 356.24 845.41 Ninh Sơn 1505.19 1088.50 1365.52 TP Phan Rang 142.25 19.92 103.83 Thuận Bắc 752.17 203.85 1760.42 Thuận Nam 1187.24 876.21 1884.02 Bảng 9: Diện tích vùng khô hạn nặng huyện qua năm ( đơn vi :ha) Ninh Phúc Ninh Sơn TP Phan Rang Thuận Bắc Thuận Nam Huyện Bắc Ái Ninh Hải 2002 3792.62 906.13 1107.23 3139.71 367.75 1332.50 2183.18 2005 4352.63 1610.11 1261.98 2601.10 390.20 1926.78 2738.88 2013 4032.15 1145.07 1720.13 3519.92 538.94 843.87 2767.14 Bảng 10: Diện tích vùng khô hạn nặng huyện qua năm ( đơn vi :ha) Ninh Phúc Ninh Sơn TP Phan Rang Thuận Bắc Thuận Nam Huyện Bắc Ái Ninh Hải 2002 1092.36 469.17 1901.55 2692.57 263.67 772.84 2043.84 2005 3710.25 465.72 1797.57 3511.21 369.33 1027.15 1904.14 2013 310.19 20.91 803.48 2123.37 127.13 6.69 596.44 34 Năm 2005 năm có mức độ hạn nặng nhất, qua bảng – 10, ta nhận thấy diện tích vùng khô hạn nặng nặng cao so với năm lại tất địa phương (huyện) Trong đó, nhìn chung diễn biến khô hạn địa phương vào năm 2013 khốc liệt năm lại Nguyên nhân đợt hạn hán nghiêm trọng năm 2002 lượng mưa bình quân năm 2001 toàn tỉnh đạt 550mm, thấp lượng mưa trung bình nhiều năm (849mm) khoảng 35%, hạn hán xảy năm 2005 lượng mưa bình quân năm 2004 50% so với lượng mưa trung bình nhiều năm Hệ lượng nước chứa ao hồ giảm thấp đáng kể, dòng chảy suy giảm, lượng nước khai thác bị cạn kiệt (Viện khoa học thủy lợi miền nam) Kết nhận nghiên cứu cho thấy vai trò quan trọng lớp phủ thực vật giảm nguy hạn hán Những khu vực có nhiệt độ cao, thực vật, đất trống độ khô hạn cao Ngoài có khu vực khác có nhiều thực vật độ khô hạn cao, điều phản ánh thực tế nghiên cứu trước số TVDI điều kiện thực vật có tồn lượng nước bên thấp thể tình trạng khô hạn cao thể qua số TVDI cao Như vậy, khu vực có thực vật độ khô hạn bên cao biểu quan trọng cho thấy khả xảy cháy rừng cao Nội suy đồ lượng mưa Để đánh giá ảnh hưởng mưa hạn hán, ta nội suy đồ lượng mưa từ số liệu mưa trạm quan trắc khí tượng tỉnh Hình 20: Vị trí trạm quan trắc khí tượng 35 Hình 21: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2002 Hình 22: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2005 36 Hình 23: Bản đồ phân bố lượng mưa năm 2013 Sau nội suy đồ lượng mưa, xây dựng phương trình tương quan lượng mưa số khô hạn TVDI TVDI Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2002 1.2 TVDI = -0.0002*Lượng mưa + 0.9417 R² = 0.1393 0.8 0.6 0.4 0.2 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Lượng mưa Hình 24: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2002 37 TVDI Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2005 1.2 TVDI = -0.00006*Lượng mưa + 0.7938 R² = 0.0238 0.8 0.6 0.4 0.2 0 500 1000 1500 2000 2500 -0.2 -0.4 Lượng mưa Hình 25: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2005 Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2013 TVDI 1.2 TDVI = - 0.00006*Lượng mưa + 0.7109 R² = 0.0115 0.8 0.6 0.4 0.2 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Lượng mưa Hình 26: Phương trình tương quan TVDI lượng mưa năm 2013 38 Từ phương trình trên, ta thấy lượng mưa TVDI có tương quan ít, có nghĩa lượng mưa ảnh hưởng đến hạn hán Vì chất hạn hán khu vực bốc thoát nước lớn Nếu lượng mưa lớn thực vật để cản trở bốc nước cộng thêm đặc điểm đất khu vực chủ yếu đất cát nên không giữ nước hạn hán xảy nghiêm trọng Nội suy độ cao từ ảnh DEM Sau nội suy độ cao từ ảnh DEM, nhận thấy độ cao vùng khoảng từ - 2000m khoảng cách đường đồng mức 400m Hình 27: Độ cao nôi suy từ ảnh DEM Dựa vào ảnh nhận thấy hạn hán xảy nghiêm trọng nơi có độ cao 400m, nơi có địa hình cao hạn hán mức trung bình Từ bước thực trên, ta có đồ phân vùng khô hạn cho tỉnh Ninh Thuận năm 2002, 2005, 2013 sau: 39 Hình 28: Bản đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002 40 Hình 29: đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2005 41 Hình 30: Bản đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2013 42 V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Ảnh hưởng biến đổi khí hậu hoạt động người năm gần làm tăng nguy hạn hán khu vực tỉnh Ninh Thuận Phần lớn diện tích tỉnh dự báo có mức độ khô hạn từ trung bình đến khô hạn nặng nặng, diện tích khu vực có nguy khô hạn nặng nặng tăng nhanh so với năm trước Những khu vực có nguy khô hạn cao tập trung chủ yếu vùng sản xuất nông nghiệp vùng thực vật che phủ Tư liệu ảnh vệ tinh quang học Landsat với ưu điểm độ phân giải không gian trung bình, tích hợp kênh hồng ngoại nhiệt đặc biệt cung cấp hoàn toàn miễn phí với chu kì cập nhật 16 ngày nguồn tư liệu phong phú quý giá nghiên cứu giám sát tượng hạn hán Kết nhận nghiên cứu sử dụng thành lập đồ nguy hạn hán tỉ lệ 1:500.000, góp phần ứng phó giảm thiểu ảnh hưởng hạn hán đến môi trường sống hoạt động sản xuất người dân Kiến nghị Từ kết nghiên cứu, áp dụng mối quan hệ tương quan thực vật nhiệt độ bề mặt cho kết khô hạn khu vực nghiên cứu Bên cạnh đó, nên ứng dụng để phục vụ cho công tác cảnh báo cháy, tập trung cảnh báo vào khu vực có lượng thực vật cao độ khô hạn cao (TVDI > 0,6) Đây khu vực thực vật tình trạng khô hanh nhiều ngày thiếu nước, thân, cành gỗ dễ bắt cháy Qua sở để khoanh vùng cảnh báo chuẩn bị phương án phòng cháy chữa cháy kịp thời Chỉ số thực vật nhiệt độ bề mặt có biến đổi theo mùa điều kiện thời tiết, cần có kết khảo sát nhiều thời điểm khác để kiểm chứng độ xác số khô hạn Ngoài ra, liệu nhiệt độ tính toán từ ảnh cần có kết hợp với liệu nhiệt độ quan trắc trạm đo để đối chiếu kiểm tra mức độ xác sử dụng Việc xây dựng đường cạnh khô Tsmax cần sử dụng thêm số thực vật khác để xây dựng nhằm tìm mối tương quan với nhiệt độ mức cao 43 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Lê Hùng, Đào Khánh Hoài, “Ứng dụng viễn thám đánh giá nguy hạn hán khu vực Huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận”, tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM, số 5(70) năm 2015 Lê Sâm, Nguyễn Đình Vượng, “Thực trạng hạn hán, hoang mạc Ninh Thuận, nguyên nhân giải pháp khắc phục”, Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2008 Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009), “Phương pháp viễn thám nhiệt nghiên cứu phân bố nhiệt độ bề mặt đô thị”, Tạp chí Các khoa học Trái Đất, 31(2), tr.168 – 177 Đào Xuân Học ctv, “Hạn hán giải pháp giảm thiệt hại” Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 2002 -188tr Sandholt I., Rasmussen K., Anderson J (2002), “A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of the surface moisture status”, Remote Sensing of Environment, 79, pp 213–224 Lingkui Meng , Jiyuan Li , Zidan Chen , Wenjun Xi e , Deqing Chen , Hongwei Duan (2009)”The calculation of tvdi based on the composite time of pixel and drought analysis”, Remote Sensing and Spatial Information Sciences Zhiqiang Gao, Wei Gao, Ni-Bin Chang (2010) “Integrating temperature vegetation dryness index (TVDI) and regional water stress index (RWSI) for drought assessment with the aid of LANDSAT TM/ETM+ images”, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation USGS, EarthExploer http://earthexplorer.usgs.gov/ 44 [...]... TVDI_ANDI, TVDI_MSAVI, dùng cho việc đánh giá hạn hán ở một khu 13 vực ven biển phát triển nhanh chóng, Nam Trung Quốc Việc phân thành 4 mức độ tác dộng của hạn hán kết hợp với giá trị RWSI cho phép lọc ra mối quan hệ về không/thời gian giữa LST và Vis d Ứng dụng viễn thám đánh giá nguy cơ hạn hán khu vực huyện bắc bình, tỉnh Bình Thuận Trịnh Lê Hùng, Đào Khánh Hoài Công nghệ viễn thám với những ưu điểm nổi... thống đã được ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu, giám sát và ứng phó với hiện tượng hạn hán Bài báo trình bày kết quả đánh giá nguy cơ hạn hán khu vực huyện Bắc Bình (tỉnh Bình Thuận) từ tư liệu ảnh vệ tinh đa phổ LANDSAT sử dụng chỉ số khô hạn nhiệt độ thực vật (TVDI) Kết quả nhận được có thể sử dụng trong thành lập bản đồ nguy cơ khô hạn và giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra Bài báo sử dụng phương... vùng mức độ khô hạn tương đối khu vực tỉnh Ninh Thuận trên cơ sở chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật TVDI được thể hiện trên hình dưới 31 Hình 16: Ảnh chỉ số khô hạn năm 2002 Hình 17: Anh chỉ số khô hạn năm 2005 Hình 18: Ảnh chỉ số khô hạn năm 2013 32 Từ bản đồ phân vùng khô hạn tính diện tích các vùng, kết quả được thể hiện trên bảng 5 Bảng 5: Phần trăm diện tích vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002,... đó tính toán chỉ số khô hạn cho khu vực tỉnh Ninh Thuận Phân loại mức độ hán hạn trong khu vực nghiên cứu và tính diện tích So sánh sự thay đổi của hạn hán qua 3 thời kì ảnh: năm 2002, 2005, 2013 Nội suy lượng mưa từ số liệu mưa tại các trạm quan trắc trong khu vực và độ cao từ ảnh DEM để xem độ cao địa hình ảnh hưởng thế nào đến hạn hán 11 5 Phương pháp nghiên cứu - Tại Ninh Thuận năm 2002, 2005, 2013... Không khô hạn 2.80 2.96 1.01 Khô hạn nhẹ 5.87 2.08 10.27 Diện tích (%) Khô hạn trung bình 25.77 12.75 33.59 Khô hạn nặng 38.12 44.23 43.28 Khô hạn rất nặng 27.44 37.89 11.85 Để quan sát diễn biến thay đổi của các vùng khô hạn qua các năm ta có biểu đồ sau: Diễn Biến khô hạn qua các năm 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 không khô hạn khô hạn nhẹ khô hạn trung bình 2002 2005 khô hạn nặng khô hạn rất nặng... khô hạn tỉnh Ninh Thuận qua các năm Ta có thể thấy sự thay đổi của các vùng khô hạn như sau: phần lớn diện của khu vực qua các năm đều năm trong vùng khô hạn trung bình đến rất nặng, hạn hán xảy ra nghiêm trọng nhất vào năm 2005 Để biết được diện tích hạn hán của từng huyện và diễn biến qua các năm ta có các bảng thống kê diện tích của các loại hạn như sau: 33 Bảng 6: Diện tích vùng không khô hạn của... Chang “Tích hợp chỉ số khô hạn nhiệt-thực vật (TVDI) và chỉ số áp lực nước cục bộ (RWSI) trong việc đánh giá hạn hán với sự hỗ trợ của ảnh LANDSAT TM/ETM+” Nghiên cứu này thể hiện một phương pháp đánh giá hạn hán mới bằng cách tích hợp chỉ số khô hạn nhiệt – thực vật (TVDI) với chỉ số áp lực nước cục bộ (RWSI) Với sự hỗ trợ của dữ liệu LANDSAT TM/ETM, có thể lấy ra được số liệu sử dụng đất và lớp phủ đất... là những năm xảy ra hạn hán nghiêm trọng, vì thế sử dụng ảnh Landsat 3 thời kì trên để nghiên cứu Sử dụng phần mềm Arcgis 10.2 để đưa ra ảnh chỉ số thực vật NDVI, ảnh nhiệt độ bề mặt đất, tính toán chỉ số khô hạn và nội suy độ cao từ ảnh DEM Sử dụng phần mềm Sufer để nội suy bản đồ phân bố mưa của vùng từ số liệu mưa tại các trạm quan trắc Tạo bản đồ phân vùng khô hạn tỉnh Ninh Thuận năm 2002 và 2013... Andersen Ứng dụng không gian của nhiệt độ bề mặt và chỉ số thực vật để đánh giá trạng thái độ ẩm bề mặt” Trong bài báo này, tác giả đã sử dụng chỉ số khô mặt đất (TVDI) để đánh giá trạng thái độ ẩm bề mặt, chỉ số khô bề mặt đất (TVDI) được đơn giản hóa dựa trên mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt (LST) và chỉ số thực vật (NDVI) Nó dựa trên thông tin vệ tinh có nguồn gốc vì thế tiềm năng cho các ứng dụng của... độ bề mặt  TSmax, TSmin tương ứng là nhiệt độ bề mặt cực đại và cực tiểu trong tam giác không gian nhiệt độ/NDVI TSmax, TSmin được xác định bằng phương pháp hồi quy tuyến tính các giá trị nhiệt độ cực đại tại các khoảng giá trị NDVI Giá trị chỉ số TVDI càng cao tương ứng với nguy cơ khô hạn càng tăng Tại cạnh khô, chỉ số TVDI có giá trị bằng 1, trong khi đó tại cạnh ướt giá trị của TVDI là 0 Để tính