Nghiên cứu ảnh hồng ngoại nhiệt tính nhiệt độ mặt đất

LI NểI U Dõn s th gii hin ngy cng tng nhanh khin b mt Trỏi t thay i mc nhanh chúng Mt cỏc b mt b thay i nhiu nht trờn hnh tinh l nhng ni m ngi hp li v xõy dng cỏc thnh ph cho h ụ th húa (TH) ó dn n s m rng khụng gian ụ th theo nhu cu phỏt trin v nh cng nh cỏc khu vc phc v cuc sng ụ th phỏt trin dn theo s xut hin ngy cng nhiu cỏc b mt khụng thm (MKT), ng thi lm thay i cỏc c tớnh nhit ca t, qu nng lng b mt Trỏi t, thay i cỏc tớnh cht tun hon ca khớ quyn xung quanh, to mt lng ln nhit thi t cỏc hot ng nhõn sinh v dn n mt lot cỏc thay i h thng mụi trng ụ th Cỏc tỏc ng ca TH lờn mụi trng nhit l to hiu ng o nhit ụ th (UHI) Hiu ng ny hu ht bt ngun gn b mt Trỏi t v s lan truyn lờn trờn vo khớ quyn Vỡ vy, nhit b mt (NBM) l tham s quan trng vic c trng húa s trao i nng lng gia b mt t v khớ quyn ng thi, NBM t l mt bin quan trng c s dng cho nhiu ng dng nh khớ hu, thy vn, nụng nghip, sinh a húa v cỏc nghiờn cu bin ng Cho n nay, cỏc nghiờn cu Vit Nam mi ch da vo nhng d liu quan trc thi tit ti cỏc trm khớ tng riờng bit, trung bỡnh mi tnh thnh ch cú t n vi ba trm, t ú ni suy t cỏc vựng lõn cn S liu o t ngun ny cú thun li l phõn gii thi gian cao v d liu c ghi chộp thi gian di, nhng phõn gii khụng gian thỡ thụ s im o ớt v tha tht, khụng th cung cp kh nng d liu chi tit cú th nhn dng cỏc khu vc tng cng nhit b mt gia cỏc trm quan sỏt mt khu vc ụ th Vỡ vy, chỳng khụng m bo tớnh chớnh xỏc cho ton vựng Trong ú, mc dự phõn gii thi gian thp v ghi chộp lch s ngn hn, d liu vin cú kh nng cung cp cỏc phng tin thu c cỏc quan sỏt ng nht v thng xuyờn v phn x v phỏt x ca bc x t mt t t l t v mụ n vi mụ vi phõn gii khụng gian t thp n cao Ngoi ra, vin nhit cú kh nng thc hin phõn tớch chi tit s thay i NBM cho mt vựng m khụng b hn ch bi s im o nh trm khớ tng Phng phỏp nng lng da trờn vin s l lý tng kt hp vi s liu quan trc thi tit ti cỏc trm khớ tng thit lp mi liờn kt gia NBM v s thay i hin trng b mt t Bờn cnh ú s hỡnh thnh o nhit trờn cỏc b mt ụ th (SUHI) cng s c phỏt hin v cú kh nng nh lng tt hn Cỏc nh vin s dng khớ tng v khớ hu hu ht cú kờnh nhit vi phõn gii thp khong 1km, c s dng cho cỏc nghiờn cu mc v mụ: mt quc gia hay ton cu Cỏc dũng nh vin ca v tinh ti nguyờn cú kờnh nhit vi phõn gii cao hn s cho kh nng quan sỏt giỏ tr nhit mt t theo tng pixel chi tit hn, phự hp quy mụ vi khớ hu Do ú, nghiờn cu kh nng kờnh nhit ca cỏc nh v tinh ti nguyờn giỏm sỏt nhit mt t s thớch hp cho cỏc ng dng mc ụ th Tuy nhiờn, vic ỏp dng chỳng vo nhng hon cnh c th rt cn thit c nghiờn cu tỡm nhng cỏch tip cn hp lý cng nh ỏnh giỏ kh nng ca chỳng mt cỏch ỳng n Vỡ vy, chỳng tụi thc hin ti: Nghiờn cu x lý nh hng ngoi nhit xỏc nh nhit b mt t ti khu vc huyn T Liờm H Ni B cc ca ti Tờn ti: Nghiờn cu x lý nh hng ngoi nhit xỏc nh nhit b mt t ti gm cỏc phn nh sau: Li m u Phn 1: Tng quan ti liu Phn 2: Ni dung v phng phỏp nghiờn cu Phn 3: Kt qu nghiờn cu Phn 4: Kt lun v kin ngh Trong quỏ trỡnh thc hin ti vi hiu bit cũn hn hp, chỳng em ó nhn c s hng dn, ch bo tn tỡnh ca Ths Nguyn Vn Nam Bờn cnh ú thi gian cng nh trỡnh , kinh nghim cú hn nờn ti khụng trỏnh nhng thiu sút Vỡ vy chỳng em mong hi ng v cỏc thy cụ gúp ý ti c hon thin v phỏt trin hn Chỳng em xin chõn thnh cm n! PHN 1: TNG QUAN TI LIU 1.1 Tỡnh hỡnh nghiờn cu x lý nh hng ngoi nhit trờn th gii nh nhit a ph (MTI) l mt nghiờn cu v tr v d ỏn phỏt trin c ti tr bi B Nng lng M (DOE), Vn phũng phỏt trin ht nhõn v an ninh quc gia Mc tiờu chớnh ca nh nhit a ph l chng minh s vt tri ca hỡnh nh a ph v nhit in, x lý hỡnh nh, v cỏc cụng ngh liờn quan cú th c s dng cỏc h thng tng lai phỏt hin v h tr cho c s sn xut v khớ hy dit hng lot s dng vi chớnh xỏc v phõn gii cao, hỡnh nh a ph MTI cụng ngh v d liu thc nghim cng s hu ớch vic phỏt trin tng lai ca B Quc phũng h tr hot ng v h thng nhm mc tiờu N lc nghiờn cu ỏng k ca chng trỡnh bao gm cỏc d liu ng thi thu thp t vic hp tỏc ca cỏc c s mt t v v tinh s c dựng ci thin v xỏc nhn cỏc thut toỏn c trng cho quỏ trỡnh o lng c c s d liu t xa Hỡnh 1.1: nh nhit a ph lng bi ó tớch ly theo thi gian Cỏc v tinh nh nhit a ph mang mt chic kớnh thiờn tinh vi thu thp ngy v ờm hỡnh nh ca Trỏi t 15 kờnh ph khỏc nhau, t hin th cho súng di hng ngoi Mn hỡnh c thit k v xõy dng bi chớnh ph v cỏc nhúm ngnh cụng nghip phũng thớ nghim quc gia Sandia v hiu chnh mt c s c bit ti Phũng thớ nghim quc gia Los Alamos, cho hiu sut v tinh trc ú ch cú phũng thớ nghim Phũng thớ nghim nghiờn cu Hughes Santa Barbara, CA, xõy dng cỏc mng mt phng tiờu c s dng ba cm chip cm bin vi 12,5-pixel v 50-mm Cỏc mỏy dũ c lm bng Si, InSb v HgCdTe Cụng c hp ỏnh sỏng thụng qua h thng lp rỏp quang hc three-mirror (ba-gng) c xõy dng bi Hughes Danbury h thng quang hc Danbury, CT Phỏt hin hng ngoi t xa húa hc (IR) cm bin thng cung cp mt phng phỏp hu hiu phỏt hin v xỏc nh lng phỏt thi khớ du vt t mt c s sn xut v khớ ht nhõn hoc húa hc Mt IR cm bin húa hc t xa bao gm mt b cm bin v b x lý tớn hiu hot ng song song phỏt hin s hin din ca cht gõy ụ nhim.Cm bin phỏt hin du vt ca tt c cỏc hi húa cht v ngun gc, b x lý tớn hiu phõn bit i x gia cỏc du hiu ụ nhim v phỏt thi nn Vic thc hin mt b cm bin húa hc da ch yu vo vic thit k quang hc phỏt hin bi cỏc cm bin v phỏt hin cỏc thut toỏn c s dng bi cỏc b x lý tớn hiu Hỡnh 1.2: nh nhit ó c hiu chnh Di ph MTI c la chn cn thn thu thp d liu cn thit ly c mt lot cỏc thụng tin v c s vt cht v cỏc hot ng, bao gm c nhit b mt, vt liu, cht lng nc, v sc khe thc vt nõng cao chớnh xỏc, kờnh súng b sung cung cp thụng tin trờn ng thi hi nc khớ quyn, v s hin din ca ỏm mõy ph trc quan Hỡnh nh b mt ca trỏi t thụng qua bu khụng khớ nhiu thỏch thc Nhng h thng cm bin 15-kờnh ca MTI c thit k chớnh xỏc cho nhng iu kin khớ quyn v t c ci thin chớnh xỏc ca phúng x Thit b cú di quang ph khỏc nhau, t mu xanh sang súng di hng ngoi v cú th a hi nc khớ quyn v nhng ỏm mõy mng phõn gii khụng gian v cỏc kờnh nh hng ngoi Mt thnh tu quan trng s c iu chnh phộp o quang ph cho hiu ng khớ quyn s dng thụng tin nhỳng hỡnh nh a ph Mụ hỡnh quỏ trỡnh sau ú cú th c s dng mụ t cỏc hot ng Mc tiờu nhim v ba nm R & D ca MTI l thỳc y nh a ph v nhit in, x lý hỡnh nh, v cỏc cụng ngh liờn quan v hiu rừ hn cỏc tin ớch ca cụng ngh ny t c nhng mc tiờu ny, cỏc nh nghiờn cu ti Sandia, Los Alamos, Trung tõm Cụng ngh sụng Savannah (SRTC) v dch DOE khỏc s so sỏnh cỏc hỡnh nh v tinh "d liu tht mt t" ng thi thu thp t cỏc trang web tỡnh nguyn viờn M ó c gn thit bi SRTC Bi vỡ cụng ngh ny d kin s cú mt lot cỏc cỏc ng dng quc phũng v dõn s khỏc nhau, t giỏm sỏt hip c lp bn ca trn húa cht, ụ nhim nhit thi cỏc h v sụng, sc khe thc vt, v hot ng nỳi la, B Nng lng ó thit lp c mt nhúm thnh viờn MTI, bao gm hn 100 nh nghiờn cu t 50 quc phũng v cỏc c quan dõn s Cỏc nh nghiờn cu s tin hnh thớ nghim tng t nh hỡnh nh ca MTI mt t V tinh ny cng mang mt nng lng X-quang ph (HXRS) cao c ti tr bi i dng Quc gia v Trung tõm Mụi trng khụng gian khớ quyn v nc Cng hũa Sộc thiờn Vin Vin Khoa hc v phỏt trin bi cỏc thit b khụng gian, Ltd ca Cng hũa Sộc Dng c ny s thu thp d liu cn thit hiu rừ hn v mt loi quý him ca ngn la nng lng mt tri kt hp vi bóo ht nng lng cao cú th gõy nguy him cho phi hnh gia v thit b khụng gian thit hi Khụng gian khụng quõn v tờn la ca Trung tõm (SMC) Kim tra v giỏm c ỏnh giỏ phúng v tinh vo qu o cc trờn mt Orbital Sciences Corporation Taurus tờn la Cỏc MTI v tinh s c phúng lờn qu o trũn 555km nghiờng 97 so vi ng xớch o ca trỏi t Qu o mt tri ng b cỏc v tinh xung quanh cỏc cc, t nú bt k im no vo khong thi gian cựng mt a phng mi ngy Qu o ca cỏc mng nng lng mt tri hot ng bỡnh thng vi ~ ch chớnh xỏc D liu thc hin s c gi cho cỏc trm thu Sandria trung tõm New Mexico hai ln mi ngy Cỏc hot ng phỏt trin ca truyn hỡnh v tinh trờn qu o v c ti tr bi Vn phũng khụng ph bin v an ninh quc gia ca B Nng lng, v ng c ti tr bi B Chng trỡnh Kim tra khụng gian Khụng quõn Quc phũng D ỏn MTI c thc hin bi Sandia National Laboratories, Phũng thớ nghim quc gia Los Alamos, v Trung tõm Cụng ngh sụng Savannah Ngi tham gia khỏc ca chớnh ph bao gm Chng trỡnh khụng quõn khụng gian th nghim, Phũng thớ nghim Nghiờn cu Khụng quõn, v Vin Tiờu chun v Cụng ngh Ngi tham gia ln khỏc bao gm Ball Aerospace, Raytheon, v TRW Yờu cu i vi S nghiờn cu khụng ph bin nng lng v Chng trỡnh phỏt trin cú ngun gc t hng ca Tng thng v Quc hi.Chng trỡnh c phi hp cht ch cp lm vic vi ngi s dng hot ng v phỏt trin khỏc v c xem xột cp cao hn ca cỏc c quan liờn quan nh Chng trỡnh ph bin v khớ Counter y ban ỏnh giỏ v phỏt trin ht nhõn v kim soỏt v khớ Nhúm cụng tỏc cụng ngh Mt vớ d v s hp tỏc gia cỏc c quan l nh a ph nhit ca chng trỡnh truyn hỡnh v tinh nh Cỏc chng trỡnh nghiờn cu Nng lng M ang trung vo phỏt trin v chng minh: h thng cm bin phỏt hin t xa ca ch ký nc thi ch hot ng ph bin v khớ s dng k thut quang hc hot ng v th ng, h thng cm bin phỏt hin t xa ca ch ký vt lý ch nh ca cỏc hot ng ph bin v khớ s dng radar, a ph, quang hc, v k thut tn s vụ tuyn in; phỏt hin phúng x ht nhõn ca h thng cm bin nõng cao trỏch nhim vt liu ht nhõn v kim soỏt Mt chng trỡnh thnh cụng s dn n cụng ngh mi cú th c gii quyt bng cỏc c quan chu trỏch nhim phỏt hin v / hoc ngn chn ph bin v khớ ht nhõn Cỏc h thng ny s l mt cụng c mnh m vic xỏc nh cú hay khụng mt quc gia b tỡnh nghi ang tin hnh mt chng trỡnh sn xut v khớ ht nhõn Lch s phỏt trin 1993: c th yờu cu nghiờn cu hon thnh 1993: s b ỏnh giỏ thit k ó hon thnh 1994: hp ng chớnh cho cỏc thnh phn v tinh cho 1996: mt truyn hỡnh v tinh - k hoch 2000: mt truyn hỡnh v tinh - thc t 1.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu x lý nh hng ngoi nhit nc - ng dng cụng ngh vin thnh lp Atlas v cỏc loi bn chuyờn , bn hn trng s dng t, bn quy hoch t phc v cụng tỏc qun lý t ai, cỏc loi bn ti nguyờn bin - T chc thc hin cỏc giao dch, hot ng t vn, cỏc dch v khoa hc k thut v chuyn giao cụng ngh vin v giỏm sỏt ti nguyờn v mụi trng cho cỏc t chc v cỏ nhõn theo quy nh ca phỏp lut - T chc thc hin, cp nht thụng tin, t liu v lp cỏc bỏo cỏo nhanh cỏc hin tng, hin trng, bin ng v nhn nh xu hng phỏt trin v ti nguyờn mụi trng bng cụng c vin v GIS - Thc hin cỏc chng trỡnh, d ỏn, hp ng kinh t, ti nghiờn cu khoa hc v trin khai cụng ngh vin vi cỏc t chc quc t lnh vc giỏm sỏt ti nguyờn v mụi trng, giỏm sỏt v cnh bỏo thiờn tai - Tham gia xõy dng c s d liu ti nguyờn v mụi trng - Tham gia thc hin cỏc hot ng v hp tỏc quc t v hp tỏc liờn ngnh v vin lnh vc giỏm sỏt ti nguyờn v mụi trng theo s phõn cụng ca Giỏm c Trung tõm Vin quc gia - ng dng cụng ngh vin thnh lp bn khụng gian (3D) phc v qun lý ụ th, cỏc cụng trỡnh dõn s v giỏm sỏt, cnh bỏo st l t v l lt PHN 2: NI DUNG V PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 iu kin t nhin, kinh t - xó hi 2.1.1 iu kin t nhiờn T Liờm cú din tớch t t nhiờn l 7.532 ha, cú 15 xó v 01 th trn, dõn s khong 600.000 ngi (tớnh n 30/6/2011) Huyn nm k vi khu vc ni thnh phớa Tõy Bc ca Th ụ, cỏch trung tõm 10km T Th trn Cu Din - trung tõm ca huyn theo ng Phm Vn ng, ngc ụng Anh 10km s ti sõn bay Quc t Ni Bi, xuụi phớa Nam 5km l qun H ụng, ngc lờn phớa Tõy theo ng Quc l 32 khong 25 km l th xó Sn Tõy Nh vy, hu ht cỏc tnh nỳi, trung du Vit Bc, Tõy Bc vo trung tõm Th ụ H Ni u phi qua a phn huyn T Liờm; cỏc tnh vựng Tõy Bc v cỏc tnh phớa Nam sụng Hng mun ti sõn bay Ni Bi cng phi qua a bn huyn ng b: H thng cỏc u mi giao thụng quan trng chy qua nh: Quc l 32, ng vnh 3, ng Phm Hựng qua Trung tõm Hi ngh quc gia, ng Phm Vn ng i sõn bay Ni Bi, ng 69, 70, 23 v gn 30km ng trc huyn; trờn 250km ng trc thụn, xúm ng st: Cú 14km chy qua huyn v 01 nh ga hnh khỏch xõy dng thụn Phỳ Din xó Phỳ Din ng sụng: Sụng Hng phớa Bc T Liờm di trờn 8km Ngoi cũn cú sụng Nhu chy dc theo huyn õy l nhng iu kin thun li cho vic phỏt trin loi hỡnh du lch ng sụng 2.1.2 V kinh t T Liờm hụm ang sc, i mi tng ngy, khụng cũn l huyn thun nụng m ang trờn phỏt trin kinh t theo c cu cụng nghip dch v - thng mi nụng nghip Truyn thng v hin i ang c phỏt huy, hũa nhp, phỏt trin v sau 20 nm thc hin cụng cuc i mi T Liờm ó t c nhng kt qu quan trng trờn tt c cỏc lnh vc kinh t - húa xó hi an ninh quc phũng v xõy dng nụng thụn mi K tha v phỏt huy truyn thng n v Anh hựng lc lng v trang nhõn dõn, ng b, nhõn dõn T Liờm cú s on kt nht trớ cao tranh th mi thun li, c hi khc phc khú khn, u t i mi cụng ngh, tớch cc ng dng cỏc tin b khoa hc k thut tiờn tin vo sn xut, thu hỳt u t ca cỏc doanh nghip v ngoi thnh ph, giỏ tr sn xut cụng nghip trờn a bn bỡnh quõn hng nm tng 15%; Hat ng thng mi phỏt trin c b rng v chiu sõu V sn xut nụng nghip, huyn trung khụi phc li din tớch cõy trng truyn thng cú giỏ tr kinh t cao nh cỏc loi cõy n qu c sn, hoa Hn 10 nm qua T Liờm ó u t trờn 1.000 t ng vo vic xõy dng, nõng cp kt cu h tng, trờn 95% ng giao thụng ca huyn c tri nha v bờ tụng húa, h thng in, nc ỏp ng nhu cu phc v nhõn dõn v sn xut S nghip húa th thao, giỏo dc v o to, y t khụng ngng phỏt trin, 100% trm y t c nõng cp v cú bỏc s chm súc sc khe cho nhõn dõn Mc dự cũn gp khụng ớt khú khn nhng thi gian qua ng b v nhõn dõn T Liờm ó n lc lờn hon thnh xut sc cỏc ch tiờu KT-XH Hng ngn cỏ nhõn v th c cỏc cp khen thng, Huyn c Thnh ph, TW tng nhiu bng khen v c thi ua xut sc c bit nm 2005 ng b v nhõn dõn T Liờm vinh d c ng v Nh nc tng thng danh hiu Anh hựng thi k i mi Nm 2007 c tng thng Huõn chng c lp hng Bc tranh ton cnh ca huyn T Liờm n nm 2010 2020 s l vựng ụ th mi ca Th ụ H Ni vi vúc dỏng hin i, khang trang c s h tng hon chnh vi cht lng cao Nhiu cụng tỡnh quan trng ca Trung ng, Thnh ph ó, ang v s tip tc xõy dng trờn t T Liờm Nhng thnh tớch t c cng khng nh hng i ỳng, s sỏng to ca ng b v nhõn dõn T Liờm quyt tõm xõy dng quờ hng ngy cng hin i minh giu p, nhõn dõn cú cuc sng m no hnh phỳc, xng ỏng l n v anh hựng ca Th ụ anh hựng Theo quy hoch phỏt trin kinh t - xó hi ca Th ụ n nm 2020, quỏ na huyn T Liờm nm vnh phỏt trin ụ th, din tớch t nụng nghip ngy cng b thu hp v chia ct, cỏc khu cụng nghip, khu ụ th mi tng bc hỡnh thnh S bin ng ny cú nhng thun li song cng cú nhng khú khn ht sc phc vỡ nú tỏc ng n tt c cỏc lnh vc kinh t - hoỏ, xó hi, quỏn ca nhõn dõn 2.1.3 V xó hi Ti hi ngh trin khai nhim v ca quý II nm 2013 : Tip tc nõng cao cht lng, hiu qu qun lý nh nc trờn cỏc lnh vc, ú quan tõm cụng tỏc qun lý t ai, trt t xõy dng, cụng tỏc qun lý húa, tụn giỏo, tớn ngng; qun lý u t xõy dng; qun lý cỏc ngnh ngh kinh doanh nhy cm; kiờn quyt u tranh trn ỏp ti phm; thc hin tt cỏc chớnh sỏch an sinh, phỳc li xó hi; trin khai hiu qu k hoch ng ton dõn chung sc xõy dng nụng thụn mi v chung tay xõy dng huyn; tip tc y mnh ci cỏch hnh chớnh, tip cụng dõn, gii quyt n th, m bo ch cụng v cụng chc; t chc tt vic ly ý kin nhõn dõn vo d tho sa i Hin phỏp nm 1992, ng thi tng cng cụng tỏc nm tỡnh hỡnh, kp thi phỏt hin, ngn chn, x lý kp thi cỏc hnh vi li dng chng phỏ ng v nh nc Trờn quan im: m bo an sinh xó hi, khụng ngng nõng cao i sng vt cht v tinh thn ca nhõn dõn l cỏi gc gi vng an ninh chớnh tr, trt t an ton xó hi, ng Lờ Vn Th Bớ th Huyn y, Ch tch UBND huyn ngh cỏc ngnh, cỏc cp cn sc thi ua, c gng, n lc vt qua khú khn, hon thnh tt chc trỏch, nhim v c giao, trc mt l thc hin tt cỏc nhim v chng trỡnh xõy dng Nụng thụn mi, phn u hon thnh cỏc ch tiờu, k hoch ca nm 2013 V trớ a lý: 21o0222 B 105o4603 Hỡnh 2.1: Bn hnh chớnh huyn T Liờm [1] 10 2.2 Mc tiờu - a c quy trỡnh nghiờn cu v cụng ngh s dng phn mm ENVI vic tỏch lc , phõn tớch v x lý thụng tin nhit ca nh LANDSAT - Xỏc nh c nhit b mt t 2.3 a im nghiờn cu Huyn T Liờm Thnh ph H Ni l th ụ ca c nc, l mt nhng thnh ph ln v cú tc phỏt trin kinh t rt nhanh Tc ụ th húa, cụng nghip húa din vi tc nhanh chúng phc v cho vic phỏt trin kinh t xó hi õy chớnh l nguyờn nhõn lm cho nhit b mt ca thnh ph, c bit l vựng giỏp ranh gia khu vc ni thnh v ngoi thnh ni trung nhiu khu dõn c, cm cụng nghip cú s chờnh lch nhit khỏ ln C th õy l Huyn T Liờm thnh ph H Ni 2.4 Ni dung nghiờn cu 2.4.1 Cỏc c im ca thụng tin v tinh Trong thi i hin nay, thụng tin v tinh c phỏt trin v ph bin nhanh chúng vỡ nhiu lý khỏc Cỏc u im chớnh ca thụng tin v tinh so vi cỏc phng tin thụng tin di bin v trờn mt t nh h thng cỏp quang v h thng chyn tip viba s l: - Cú kh nng truy nhp - Vựng ph súng rng - n nh cao, cht lng v kh nng cao v kh nng bng rng - Hiu qu kinh t cao thụng tin c li ln, c bit thụng tin xuyờn lc a 2.4.2 Gii thiu v tinh Landsat V tinh Landsat l v tinh vin ti nguyờn u tiờn c phúng lờn qu o nm 1972, cho n ó cú th h v tinh Landsat ó c phúng lờn qu o v d liu ó c s dng rng rói trờn ton th gii V tinh Landsat c thit k cú b rng tuyn chp l 185km Cỏc giỏ tr pixel c mó húa bit tc l cp xỏm t 0ữ255 V tinh Landsat c trang b bcm MSS (Multispectral Scanner), TM (Thematic Mapper) v ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) - D liu nh Landsat TM vi cỏc kờnh nhit thu nh vựng súng hng ngoi l ngun d liu quan trng v hiu quc ho vic tớnh toỏn nhit b mt Vi nhng lớ trờn chỳng tụi la chn nghiờn cu nhit b mt t ven thnh ph t d liu nh v tinh Landsat TM vi mc tiờu ỏnh giỏ kh nng so sỏnh s chờnh lch nhit b mt t ven thnh ph H Ni, nhm phc v cụng tỏc qun lớ mụi trng v giỏm sỏt ti nguyờn thiờn nhiờn 11 Bng 2.1: c trng ca sensor v phõn gii khụng gian ca nh Landsat ETM+ Kờnh 0.45 0.52 Xanh l 30m Kờnh 0.53 0.61 Lc 30m Kờnh 0.63 0.69 30m Kờnh 0.75 0.90 Hng ngoi gn 30m Kờnh 1.55 1.75 Hng ngoi TB 30m Kờnh 10.4 12.5 Hng ngoi nhit 60m Kờnh 2.09 2.35 Hng ngoi TB 30m Kờnh 0.52 0.90 Lc n hng ngoi gn 15m Ngun: http://landsat.org.vn [2] nh v tinh Landsat c s dng khỏ hiu qu nhiu lnh vc khỏc nhau: thnh lp bn chuyờn , phõn tớch bin ng ( hin trng sdng t, lp ph, bin ng ng b ), phõn bit cỏc loi khoỏng vt, phõn bit hin trng thc ph, v c bit d liu t Band (gm cú Band 61 v Band 62 c ghi nhn hai mc low gain v high gain) l c s quan trng thnh lp bn nhit b mt t, giỳp cho vic giỏm sỏt hiu qu hiu ng nh kớnh, tỏc ng ca quỏ trỡnh ụ th húa n vic gia tng nhit cng nh din bin trng thỏi nhit nhng khong thi gian khỏc nhng khu vc khỏc nh gc Tớnh chuyn cỏc giỏ tr pixel t dng DN sang dng bc x Tớnh giỏ tr nhit b mt LST ( Kelvin ) Tớnh chuyn n v nhit ( 0C) Hỡnh 2.2: Quy trỡnh thc hin tớnh giỏ tr nhit b mt t D liu s dng kờnh hng ngoi nhit Landsat ETM+ (Cú cỏc kờnh 6H, 6L) thu nhn t v tinh Sau ó thc hin cỏc nh dng li, hiu chnh khớ quyn, hiu 12 chnh bc xv hiu chnh hỡnh hc s c phõn phi n ngi s dng cp 1G (L1G, Level Geometrically Corrected) cp sn phm 1G, d liu Landsat ETM+ c thu nhn di dng nh xỏm bit ngha l giỏ tr pixel c lu tr nh dng s (DN, Digital Number) Do ú cn phi chuyn i giỏ tr s bit ca d liu nh s ny sang giỏ tr bc x ph Bc x ph l giỏ tr phn ỏnh nng lng phỏt t mi vt th c thu nhn trờn kờnh nhit Ta thc hin theo quy trỡnh Hỡnh 1.1 - DN (Digital Number): giỏ tr s - LST (Land Surface Temperature): nhit b mt t 2.4.3 Phn mm s dng ENVI l mt nhng phn mm hng u vic s lý v thu nhn thụng tin t d liu nh mt cỏch nhanh chúng, d dng v chớnh xỏc Cựng vi s gia tng v chớnh xỏc ca d liu nh thỡ vai trũ ca quỏ trỡnh thu nhn v x lý nh cng tng lờn Cỏc phn mm x lý nh s giỳp vic thu nhn, trit sut cỏc thụng tin cn thit mt cỏch d dng nhanh chúng v chớnh xỏc Phn mm envi cung cp cỏc cụng c hu dng v cao cp c, khỏm phỏ, thao tỏc, phõn tớch v chia s cỏc thụng tin thu nhn t d liu nh ENVI c phỏt trin bi cỏc chuyờn gia hng u v hin th v x lý nh ng thi ENVI cng c xõy dng trờn nn tng m nờn cho phộp ngi dựng d dng m rng v tựy bin cỏc ng dng Ngoi ngi dựng cú th s dng ENVI trờn cỏc mụi trng khỏc nh: Window, Linux hay Unix Tỏc dng c d liu: ENVI h tr c d liu ca nh vin v nh hng khụng bao gm nh ton sc, a ph Khỏm phỏ d liu: ENVI cung cp cho ngi dựng mt giao din thụng minh khỏm phỏ v hin th d liu ENVI cung cp cỏc b cụng c hu ớch c xõy dng da trờn cỏc phng phỏp khoa hc ó c chng minh giỳp ngi dựng phõn tớch d liu bao gm: - Phõn tớch d liu nh - Phõn tớch d liu ph 2.5 Phng phỏp nghiờn cu Vin (Remote sensing ting Anh) c hiu l mt khoa hc v ngh thut thu nhn thụng tin v mt i tng, mt khu vc hoc mt hin tng thụng qua vic phõn tớch t liu thu nhn c bng cỏc phng tin Nhng phng tin 13 ny khụng cú s tip xỳc trc tip vi i tng, khu v hoc vi hin tng, khu vc hoc vi hin tng c nghiờn cu Thc hin c nhng cụng vic ú chớnh l thc hin vin hay hiu n gin: Vin Thỏm thm dũ t xa v mt i tng m khụng cú s tip xỳc trc tip vi i tng Mc dự cú rt nhiu nh ngha khỏc v vin thỏm, nhng mi nh ngha u cú nột chung, nhn mnh vin l khoa hc thu nhn t xa cỏc thụng tin v cỏc i tng, hin tng trờn trỏi t Nguyờn lý c bn ca vin thỏm: Vin nghiờn cu i tng bng gii oỏn v tỏch lc thụng tin t d liu nh chp hng khụng, hoc bng vic gii oỏn nh v tinh dng s Cỏc d liu di dng nh chp v nh s c thu nhn da trờn vic ghi nhn nng lng bc x (khụng nh v nh v tinh) v súng phn hụi (nh radar) phỏt t vt th kho sỏt Nng lng ph di dng súng in t, nm trờn cỏc di ph khỏc nhau, cựng cho thụng tin v mt vt th t nhiu gúc s gúp phn gii oỏn i tng mt cỏch chớnh xỏc hn Nu bit trc ph phỏt x (emited/reflected) chun ca vt th phũng thớ nghim, xỏc nh bng cỏc mỏy o ph, ta cú th gii oỏn vt th bng cỏch phõn tớch ng cong ph thu c t v tinh Dữ liệu vệ tinh Dữ liệu máy bay tầng cao Dữ liệu tầng thấp Mặt đất `` Hỡnh 2.3: Nghiờn cu vin theo a quan nim (Theo Lillesand v Kiefer, 1986) [3] 14 Cỏc phn mm x lý nh s c phỏt trin, nhm cho thong tin v ph bc x cu cỏc vt th hoc cỏc hin tng xy gii hn din ph ca nh X lý nh s l k ngh lm hin th rừ nh v tỏch lc thong tin t cỏc d liu nh s, da vo cỏc thong tin chỡa khúa v ph bc x phỏt T ú ta nhn thy rt nhiu lnh vc m vin cú th ỏp dng Hin nay, vin c ng dng rng rói nhiu ngnh, nhiu lnh vc khỏc v di õy l gii thiu nhng ng dng chớnh Nghiờn cu a cht: Vin t lõu ó c ng dng gii oỏn cỏc thong tin a cht D liu vin c dung cho gii oỏn l cỏc nh mỏy bay, nh v tinh v nh radar Lnh vc dựng d liu ny cú th k n l a mo, cu trỳc a cht, trm tớch, khai khoỏng, du m a tng, a cht cụng trỡnh, nc ngm v cỏc nghiờn cu v a cht mụi trng D liu nh radar cho phộp nghiờn cuuws cu trỳc a cht mt cỏch hu hiu vỡ nh radar rt nhy cm vi a hỡnh T hp d liu vin vi d liu a lý s lm giu them kh nng nghiờn cu cỏc thong tin a cht cn quan tõm Mt s ng dng ca vin a cht cú th k nh sau: - ng dng nghiờn cu a mo: cỏc dng a hỡnh uwocj th hin rt rừ trờn nh vin ( a hỡnh kin to, nỳi la, a hỡnh song sui, a hỡnh tam giỏc chõu, a hỡnh thnh to cỏt, thnh to bng ) v c gii oỏn mt cỏch chớnh xỏc - Cu trỳc a cht : gii oỏn cỏc b mt v d ca tng trm tớch, cỏc yu t un np, t góy, linearment v chuyn ng nõng h ( dựng nh giao thoa radar), cỏc rift nỳi la hin i, cỏc cu trỳc vũng, tiờm nhp, bt chnh hp a tng, cỏc ng dng nghiờn cu a ng lc - Nghiờn cu thch lc: nh cỏc ỏ trm tớch, macma, bin cht v thnh to xen k khỏc Nghiờn cu trt t a tng v tng quan tui - ng dng khai khoỏng v khai thỏc du - iu tra kho sỏt nc ngm, iu tra a cht cụng trỡnh Nghiờn cu mụi trng: Vin l phng tin hu hiu nghiờn cu mụi trng t lin ( xúi mũn, ụ nhim), mụi trng bin ( o nhit quyn khớ) , mụi trng bierenr ( o nhit , mu nc bin , giú song) Nghiờn cu khớ hu v quyn khớ: (c im tng ozon, mõy, ma, nhit quyn khớ), d bỏo bóo v nghiờn cu khớ hu qua d liu thu t v tinh khớ tng Nghiờn cu thc vt, rng: Vin cung cp nh cú din ph ton cu nghiờn cu thc vt theo ngy, v, nm thỏng v theo giai on Thc vt l i tng u tiờn m nh vin v tinh thu nhn c thong tin Trờn nh vin 15 chỳng ta cú th tớnh toỏn sinh khi, trng thnh v sõu bnh da trờn ch s thc vt, cú th nghiờn cu chỏy rng qua cỏc nh v tinh 16 PHN 3: KT QU NGHIấN CU 3.1 D liu nh ban u (Hỡnh 3.1) Ngun nh c ly trờn website: http://glcfapp.glcf.umd.edu [4] Thi gian chp nh: ngy 12 thỏng 02 nm 2010 a im: nh chp khu vc H Ni Hỡnh 3.1: nh gc 17 3.2 Tớnh chuyn t giỏ tr s (DN) sang giỏ tr bc x ph (L ) p dng cụng thc: (1) Thao tỏc thc hin: (Hỡnh 3.2) Basic tools Band Math Gỏn cụng thc s (1) Vi : - QCAL = giỏ tr bc x ó c hiu chnh v tớnh nh lng dng s nguyờn - QCALMIN = 1; QCALMAX = 255 - LMINs v LMAXs l cỏc giỏ tr bc x ph dng s nguyờn, i vi kờnh l 1v 255 n v ca L l W/(m2.sr.m) Hỡnh 3.2: Gỏn thut toỏn tớnh giỏ tr L Sau gỏn thut toỏn xong ta s thu c nh ó c chuyn sang giỏ tr bc x ph L (Hỡnh 3.3) 18 Hỡnh 3.3: nh sau tớnh chuyn t giỏ tr s (DN) sang giỏ tr bc x ph (L ) 3.3 Tớnh giỏ tr nhit KelVin (oK) 3.3.1 Thụng tin nh Theo ph lc Gúc nghiờng chp ca nh l: 47.0785804 Thi gian chp nh: Ngy : 12 Thỏng : 02 Nm: 2010 3.3.2 Quỏ trỡnh nhp thụng tin nh Basic Tools Preprocessing Data-Specific Utilities Landsat TM Landsat Calibration (Hỡnh 3.4) Ta in cỏc thụng s cho Landsat Calibration nh sau: Ti ụ Data Acquisition Month: chn February Ti ụ Data Acquisition Day chn: 12 Ti ụ Data Acquisition Year chn: 2010 ụ Sun Elevation (deg) nhp: 47.0785804 Chn Data Acquisition Band: 62 Chn ng dn v nhn OK 19 Hỡnh 3.4: Nhp thụng tin nh 3.3.3 Giỏ tr nhit b mt t tớnh theo nhit KelVin (oK) Hỡnh 3.5: Giỏ tr nhit tớnh theo nhit KenVin (oK) 20 3.4 Tớnh chuyn t nhit KelVin sang nhit C T(C0) = T(K0) 273.16 (2) Thao tỏc thc hin: Basic tools Band Math Gỏn cụng thc s (2) Hỡnh 3.6: Giỏ tr nhit tớnh theo nhit C 3.5 Lm trũn giỏ tr nhit v gỏn mu tng ng vi khong giỏ tr nhit Thao tỏc thc hin: Basic tools Band Math fix(b1) Vi b1 l giỏ tr nhit Vo Tools Color Mapping Density Slice Band Choice 21 Hỡnh 3.7: nh nhn c sau lm trũn v gỏn mu cho cỏc khong giỏ tr nhit tng ng 3.6 Kt qu t c Hỡnh 3.8: nh nhit 22 PHN 4: KT LUN V KIN NGH 4.1 Kt lun Sau quỏ trỡnh thc hin nghiờn cu ti ta rỳt c kt lun nh sau: Sau hon thnh cỏc bc nghiờn cu ta cú th xỏc nh c nhit b mt t bng cỏch kớch ỳp chut vo nh mi giỏ tr DN ca nh s cho ta mt giỏ tr nhit riờng Ta cú th thy nhit b mt cú s chờnh lch rừ rt gia vựng ni thnh v ngoi thnh nh mu sc trờn bn khu vc ni thnh ch yu l mu ch cú thy tha tht mt s ch cú mu vng cam Kho sỏt nhit b mt bng phng phỏp vin giỳp cho chỳng ta cú cỏi nhỡn trc quan v nguyờn nhõn tng nhit khu vc ụ th vỡ phng phỏp vin giỳp ta cú th quan sỏt c mt vựng rng ln v s liu liờn tc theo khụng gian v thi gian Mu xanh lam cho ta bit ti ú l b mt nc Mu cho ta thy ti ú cú nhiu nh mỏy, cỏc khu cụng nghip, dõn c chung ụng ỳc, mt lu thụng ng b cao khin nhit cao hn cỏc khu vc khỏc 4.2 Kin ngh Ti cỏc khu vc cú mu thỡ nh nc v cỏc c quan chc nng cú thm quyn nờn cú cỏc chớnh sỏch trng thờm cõy xanh, di chuyn mt s nh mỏy v khu cụng nghip nhng khu vc cú nhit b mt thp hn, xõy dng cỏc h cha nc nhõn to nhm gim nhit b mt 23 [...]... (emited/reflected) chun ca vt th trong phũng thớ nghim, xỏc nh bng cỏc mỏy o ph, ta cú th gii oỏn vt th bng cỏch phõn tớch ng cong ph thu c t v tinh Dữ liệu vệ tinh Dữ liệu máy bay tầng cao Dữ liệu tầng thấp Mặt đất `` Hỡnh 2.3: Nghiờn cu vin thỏm theo a quan nim (Theo Lillesand v Kiefer, 1986) [3] 14 Cỏc phn mm x lý nh s c phỏt trin, nhm cho ra thong tin v ph bc x cu cỏc vt th hoc cỏc hin tng xy ra trong gii