Ứng dụng ảnh hồng ngoại nhiệt trong giám sát cháy ngầm

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU 1 1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài 1 1.1. Thế giới 1 1.2 Trong nước: 1 2.Lí do chọn đề tài nghiên cứu 1 3. Mục tiêu nghiên cứu 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 5. Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VIỄN THÁM HỒNG NGOẠI NHIỆT. 4 1.1: Tổng quan về viễn thám 4 1.1.1. Khái niệm viễn thám 4 1.1.2. Lịch sử hình thành và xu hướng phát triển của viễn thám 5 1.1.3 Sự phân biệt các loại viễn thám 8 1.1.4. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật viễn thám 10 1.1.5: Ứng dụng của viễn thám 12 1.1.6. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ viễn thám 16 1.2: Viễn thám hồng ngoại nhiệt 17 1.2.1. Lịch sử viễn thám hồng ngoại nhiệt 17 1.2.2. Khái niệm viễn thám hồng ngoại nhiệt 18 1.2.3. Ảnh hồng ngoại nhiệt Landsat 19 1.2.4. Ứng dụng của viễn thám hồng ngoại nhiệt 21 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM TRONG GIÁM SÁT CHÁY NGẦM 26 2.1:Ứng dụng công nghệ viễn thám trong việc giám sát cháy ngầm ở Việt Nam 26 2.2: Nhiệt độ bề mặt 27 2.3: Quy trình tính nhiệt độ bề mặt 29 2.3.1: Sơ đồ quy trình tính nhiệt độ bề mặt 29 2.3.2: Chuyển đổi giá trị số sang giá trị bức xạ điện từ 30 2.3.3: Hiệu chỉnh bức xạ tại đỉnh khí quyển 34 2.3.4 Xác định phổ phản xạ bề mặt 35 2.3.5: Xác định độ phát xạ 37 2.3.6: Đưa giá trị bức xạ của kênh nhiệt tại đỉnh khí quyển về giá trị bức xạ tại mặt đất 40 2.3.7:Xác định nhiệt độ độ sáng 41 2.3.8:Xác định nhiệt độ bề mặt 42 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ GÍAM SÁT CHÁY NGẦM CỦA MỎ THAN KHÁNH HÒA, TỈNH THÁI NGUYÊN. 43 3.1: Khái quát chung về khu vực nghiên cứu 43 3.1.1. Vị trí địa lý 43 3.1.2: Điều kiện tự nhiên 43 3.1.3. Điều kiện kinh tế xã hội 45 3.2 Tư liệu sử dụng 45 3.3 Thực nghiệm thành lập bản đồ giám sát cháy ngầm của mỏ than Khánh Hòa 46 3.3.1 : Kết quả tính NDVI 46 3.3.2: Kết quả tính độ phát xạ 47 3.3.3: Các tham sốhiệu chỉnh kênh hồng ngoại nhiệt 47 3.3.4: Kết quả tính nhiệt độ độ sáng 48 3.3.5: Kết quả tính LST (Landsat Surface Temperature) 49 3.3.6: Bản đồ nhiệt độ và bản đồ biến động diện tích cháy ngầm 49 3.3.7 : Đánh giá kết quả của khu vực nghiên cứu. 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 1. Kết luận 58 2. Kiến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành nghiên cứu khoa học này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS.Nguyễn Tiến Thành, người hướng dẫn định hướng cho chúng em suốt trình thực nghiên cứu Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Trắc địa – Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện tốt cho chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Trắc địa – Bản đồ, trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội truyền đạt cho em kiến thức bổ ích, ý nghĩa, giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học Do thời gian có hạn kinh nghiệm hạn chế nên báo cáo không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô để em hoàn thiện báo cáo Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng4 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Diễm Tô Xuân Thọ Hoàng Thu Phương Nguyễn Đình Hòa MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DN Giá trị số (Digital number) ETM+ Bộ cảm biến Landsat (Enhanced Thematic Mapper Plus) GIS Hệ thống thông tin địa lí (Geography Information System) LST Nhiệt độ bề mặt đất (Land Surface Temperature) MSS Bộ quét đa phổ (Multispectral Scanner) OLI Bộ thu nhận ảnh mặt đất (Operational Land Imager) RADAR Hệ thống siêu cao tần TIRS Bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (Thermal Infrared Sensor) TM Bộ cảm biến Landsat ( Landsat Thematic Mapper ) UHI Đảo nhiệt đô thị (Urban Heat Island) MỞ ĐẦU Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài Cháy ngầm tượng thường gặp mỏ than giới.Nguyên nhân dẫn đến tượng tự cháy than trình oxy hóa than sinh nhiệt, nhiệt độ tích tụ lại qua thời gian dài nơi thoát gia tăng đến nhiệt độ tới hạn sinh tượng tự cháy than.Đây tượng nguy hiểm khai thác hầm lò, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống người gây nguy hại cho công trình xây dựng 1.1 Thế giới Cho đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu nhiều nhà khoa học giới ứng dụng liệu viễn thám nhiệt giám sát tượng cháy ngầm Trong nghiên cứu thường sử dụng ảnh hồng ngoại nhiệt LANDSAT TM (Cracknell and Mansor, 1992; Deng and et al., 2001; LANDSAT ETM+ (Chen and et al., 2007 Mishra and et al., 2012 xác định nhiệt độ bề mặt nhằm phát vùng xảy cháy ngầm Tuy nhiên, nghiên cứu chủ yếu dừng lại việc tính nhiệt độ từ giá trị số ảnh mà chưa quan tâm nhiều đến mối quan hệ nhiệt độ bề mặt lớp phủ thực vật.Bên cạnh đó, nghiên cứu chưa đề cập đến việc sử dụng liệu ảnh hồng ngoại nhiệt LANDSAT phát vùng cháy ngầm Vệ tinh LANDSAT sau phóng thành công lên quỹ đạo cung cấp liệu ảnh phong phú miễn phí, có kênh ảnh hồng ngoại nhiệt với độ phân giải không gian 100m, thời gian chụp lặp lại 16 ngày Đề tài này, trình bày cách tổng thể phương pháp xác định nhiệt độ bề mặt từ liệu ảnh nhiệt LANDSAT hệ (LANDSAT 5, 7, 8), đồng thời nghiên cứu mối quan hệ nhiệt độ bề mặt lớp phủ nhằm phát vùng dị thường nhiệt, từ giúp xác định đại điểm có khả xảy cháy ngầm 1.2 Trong nước: Ở Việt Nam, số vụ cháy ngầm ghi nhận Quảng Ninh (2009), mỏ than Nông Sơn, Quảng Nam (2009, 2011) Tuy nhiên, quy mô vụ cháy ngầm nhỏ nên ảnh hồng ngoại nhiệt độ phân giải tương đối thấp (120m ảnh nhiệt LANDSAT 5, 60m ảnh nhiệt LANDSAT 100m ảnh nhiệt LANDSAT 8), vùng cháy ngầm khó phát Lí chọn đề tài nghiên cứu Than tài nguyên hóa thạch khó tái tạo, nhà nước nắm quyền quản lý sử dụng Trong tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu khiến cho nhiệt độ bề mặt trái đất tăng cao Điều ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, dễ gây ảnh hưởng tới mỏ than Cháy ngầm mỏ than tượng nguy hiểm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống giải phóng khí độc, gây cháy rừng, sụt lún bề mặt sở hạ tầng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sống người quanh Tuy nhiên vấn đề cháy ngầm chưa quan tâm mức Hơn biến động nhiệt độ mặt đất biến đổi theo thời gian khó phát vùng cháy ngầm Trong trình phát triển công nghệ đại giới nước, thành tựu công nghệ vệ tinh mang lại bước ngoặt lịch sử.Phương pháp viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) dần khắc phục nhược điểm Kỹ thuật viễn thám với khả quan sát đối tượng độ phân giải phổ không gian từ trung bình đến siêu cao chu kì chụp lặp lại từ tháng đến ngày cho phép quan sát xác định nhanh chóng lượng vị trí thông tin biến động nhiệt độ mặt đất Các kết phân loại từ viễn thám tích hợp với liệu thống nhiệt độ môi trường, GIS thực chức phân tích không gian tìm kiếm liệu giúp đưa phân tích nhận định nguyên nhân, ảnh hưởng xu hướng biến động nhiệt độ mặt đất Chính vậy, phương pháp viễn thám GIS phương pháp quan trọng cấu trúc hệ thống quan trắc biến động nhiệt độ mặt đất nói chung vùng mỏ nói riêng Chính nhóm nghiên cứu lựa chọn đề tài nghiên cứu khoa học: “ Ứng dụng ảnh hồng ngoại nhiệt giám sát cháy ngầm” Mục tiêu nghiên cứu Thành lập đồ trạng cháy ngầm đồ biến dộng cháy ngầm cho khu vực nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp thu thập liệu: Thu thập tài liệu có, cập nhật thông tin mạng internet, tổng hợp phân tích tài liệu kết nghiên cứu , kế thừa có chọn lọc thành nghiên cứu liên quan đến đề tài • • • Phương pháp viễn thám Phương pháp áp GIS Phương pháp áp thống kê Địa điểm, thời gian đối tượng nghiên cứu - Địa điểm nghiên cứu: Mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 09/2016 đến tháng 05/2017 - Đối tượng nghiên cứu: Cháy ngầm mỏ than CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VIỄN THÁM HỒNG NGOẠI NHIỆT 1.1: Tổng quan viễn thám 1.1.1 Khái niệm viễn thám Viễn thám ngành khoa học có lịch sử phát triển lâu đời.Sự phát triển viễn thám bắt đầu từ mục đích quân nghiên cứu ảnh chụp sử dụng phim giấy ảnh từ khinh khí cầu, máy bay Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, viễn thám ứng dụng nhiều ngành khoa học khác quân sự, địa chất, địa lý, môi trường, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy văn,… Theo nghĩa rộng, viễn thám môn khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thông tin đối tượng, vật cách sử dụng thiết bị đo đạc qua tác động cách gián tiếp với đối tượng nghiên cứu từ ảnh chụp phim ban đầu thu nhận từ khinh khí cầu, máy bay,…Hiện nay, nguồn liệu viễn thám ảnh số thu nhận từ hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất Có nhiều định nghĩa khác viễn thám, xét cho tất định nghĩa có đặc điểm chung, tóm lại “Viễn thám ngành khoa học nghiên cứu đối tượng mà không tiếp xúc trực tiếp với chúng” Một số định nghĩa tiêu biểu viễn thám nhà khoa học khác sau: - Viễn thám nghệ thuật, khoa học, nói nhiều vật không cần phải - chạm vào vật Viễn thám quan sát đối tượng phương tiện cách xa vật - khoảng cách định Viễn thám môn khoa học lấy thông tin từ đối tượng, đo từ hệ - viễn thám lượng điện từ phát từ vật quan tâm Viễn thám khoa học nghệ thuật thu nhận thông tin vật thể, vùng, - hiện, qua phân tích sữ liệu thu phương tiện không tiếp xúc với vật, vùng tượng khảo sát Viễn thám ứng dụng vào việc lấy thông tin mặt đất mặt nước Trái đất việc sử dụng ảnh thu từ đầu chụp ảnh sử dụng xạ phổ điện từ, đơn kênh đa phổ, xạ phản xạ từ bề mặt Trái đất Nguồn tài nguyên chủ yếu sử dụng viễn thám sóng điện từ phản xạ, xạ từ vật thể Thiết bị dùng để thu nhận sóng điện từ phản xạ xạ từ vật thể gọi cảm biến (sensor) Bộ cảm biến có nhiệm vụ chuyển đổi giá trị điện từ sang giá trị số để thu ảnh số (digital number) Phương tiện để mang cảm gọi vật mang Hiện vật mang đa dạng, khinh khí cầu, máy bay, vệ tinh, tàu vũ trụ,… Viễn thám không tìm hiểu bề mặt Trái đất hay hành tinh mà thăm dò lớp sâu bên hành tinh 1.1.2 Lịch sử hình thành xu hướng phát triển viễn thám Một số tài liệu nghiên cứu cho rằng, lịch sử phát triển viễn thám tính từ kỷ thứ trước công nguyên Aristote sáng tạo camera – obscura (obscura dark) Mặc dù thành tựu đáng kể lý thuyết quang học đạt từ kỷ 17 thấu kính quang học xuất sớm hơn, bước phát triển thực khoa học viễn thám vào kỷ 19 Vào năm 1839, Louis Daguerre đưa báo cáo công trình nghiên cứu hóa ảnh photo, khởi đầu cho ngành chụp ảnh Bức ảnh chụp bề mặt Trái đất từ khinh khí cầu thực vào năm 1858 nhà nhiếp ảnh người Pháp Gaspard Tournachon Ông sử dụng khinh khí cầu độ cao 80 m để chụp ảnh vùng Bievre nước Pháp Từ việc này, năm 1858 coi năm khai sinh kỹ thuật viễn thám Năm 1860, James Black chụp ảnh vùng Boston, Mỹ từ khinh khí cầu Năm 1863, Mackwell tìm định luật sóng điện từ, kết sở vật lý lý thuyết viễn thám Chiến tranh giới thứ (1914 - 1918) đánh dấu giai đoạn khởi đầu công nghệ chụp ảnh từ máy bay phục vụ mục đích quân Công nghệ chụp ảnh từ máy bay kéo theo đời nhiều thiết kế loại máy chụp ảnh, sở hình thành ngành khoa học mới: đo đạc ảnh (photogrammetry) Năm 1929ởLiên Xô cũđã thành lập Viện nghiên cứuảnh hàng không Leningrad, việnđã sử dụng ảnh hàng không để nghiên cứu địa mạo, thực vật, thổ nhưỡng Trong thời gian chiến tranh giới thứ chứng kiến bước nhảy thực kỹ thuật viễn thám Ngành khoa học đo đạc ảnh phát triển lên tầm cao mới: tạo dụng cụ cảm biến bước sóng hồng ngoại, hệ thống radar, Trong thời gian chứng kiến thử nghiệm nghiên cứu tính chất phản xạ phổ bề mặt địa hình chế thử lớp cảm quang cho chụp ảnh màu hồng ngoại Dựa kỹ thuật này, kỹ thuật thám hàng không đời Trong vùng sóng dài sóng điện từ, hệ thống siêu cao tần (RADAR) thiết kế sử dụng để theo dõi phát vật thể chuyển động, nghiên cứu tầng ion Vào năm 50 kỷ 20 người ta tập trung nghiên cứu nhiều vào việc phát triển hệ thống radar tạo ảnh có cửa mở thực (RAR), đồng thời hệ thống radar có cửa mở tổng hợp (Syntheric Aparture Radar - SAR) xúc tiến nghiên cứu Vào năm 1956, Mỹ tiến hành thử nghiệm khả dùng ảnh hàng không việc phân loại phát kiểu thực vật Đến năm 1960, thử nghiệm ứng dụng ảnh hồng ngoại màu đa phổ tiến hành Năm 1972, mốc quan trọng lịch sử phát triển viễn thám đánh dấu với việc Mỹ phóng thành công lên quỹ đạo vệ tinh nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên LANDSAT Sự kiện mang đến khả thu nhận thông tin có tính chất toàn cầu môi trường xung quanh Cho đến nay, có vệ tinh chương trình LANDSAT thực hiện, có vệ tinh phóng thành công lên quỹ đạo Hiện nay, vệ tinh LANDSAT sau phóng thành công lên quỹ đạo đầu năm 2013 hoạt động tốt cung cấp kho liệu lớn nghiên cứu tài nguyên Trái đất Trong năm 60, 70 kỉ 20, tàu Apollo chụp Trái đất dạng ảnh đa phổ, cho thông tin hữu ích nghiên cứu mặt đất Ngành hàng không vũ trụ Liên Xô (cũ) Nga ngày đóng vai trò tiên phong nghiên cứu Trái đất từ vũ trụ Các nghiên cứu thực tàu vũ trụ có người Soynz, Meteor, Cosmos trạm Salyut Sản phẩm thu ảnh chụp thiết bị quét đa phổ độ phân giải cao, MSU-E (trên Meteor - priroda) Các ảnh chụp từ vệ tinh Cosmos có kênh phổ khác nhau, với kích thước 18 x 18 cm Ngoài ảnh chụp từ thiết bị chụp KATE-140, MKF-6M trạm quỹ đạo Salyut cho kênh ảnh thuộc dải phổ từ 0.4 µm đến 0.89 µm Độ phân giải mặt đất tâm ảnh đạt 20m Kỹ thuật viễn thám đưa vào sử dụng Việt Nam từ năm 1976 để điều tra quy hoạch rừng Mốc quan trọng để đánh dấu phát triển kỹ thuật viễn thám Việt Nam hợp tác nhiều bên khuôn khổ chương trình vũ trụ quốc tế (Inter Cosmos) nhân chuyến bay vũ trụ kết hợp Liên Xô – Việt Nam tháng 07 năm 1980 Kết nghiên cứu công trình khoa học trình bày hội nghị khoa học kỹ thuật vũ trụ năm 1982 nhân tổng kết thành tựu khoa học chuyến bay vũ trụ năm 1980, phần quan trọng kết sử dụng ảnh đa phổ MKF-6M vào mục đích thành lập loạt đồ chuyên đề địa chất, đất, sử dụng đất, tài nguyên nước, thủy văn, rừng, Cột mốc quan trọng đánh dấu phát triển kỹ thuật viễn thám Việt Nam kiện vệ tinh viễn thám VNREDSat (Vietnam Natural Resources, Environment and Disaster-monitoring Satellite-1A) phóng thành công lên quỹ đạo vào 07/05/2013 sân bay vũ trụ Kourou (Pháp) Hiện nay, VNREDSat bắt đầu cung cấp liệu ảnh phục vụ nhu cầu quốc phòng, an ninh nghiên cứu, giám sát tài nguyên môi trường nước ta Từ năm 1990 nhiều ngành đưa kỹ thuật viễn thám vào ứng dụng thực tiễn ngành khí tượng, đo đạc đồ, địa chất khoáng sản, quản lý tài nguyên rừng thu kết rõ rệt Kỹ thuật viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lí GIS ứng dụng để thực nhiều đề tài nghiên cứu khoa học nhiều dự án có liên quan đến điều tra khảo sát điều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trường, giảm thiểu tới mức thấp thiên tai số vùng Hiện nay, viễn thám nước ta chuyển dần từ công nghệ tương tự (analog) sang công nghệ số kết hợp với GIS giúp xử lý nhiều loại ảnh đạt yêu cầu cao độ xác với quy mô sản xuất công nghiệp Bảng 1.1 Tóm tắt phát triển viễn thám qua kiện Thời gian (Năm) 1800 1839 1847 1850-1860 1873 1909 1910-1920 1920-1930 1930-1940 1940 1950 1950-1960 12-4-1961 1960-1970 1972 1970-1980 1980-1990 1986 Sự kiện Phát tia hồng ngoại Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng Phát dải phổ hồng ngoại phổ nhìn thấy Chụp ảnh từ kinh khí cầu Xây dựng học thuyết phổ điện từ Chụp ảnh từ máy bay Giải đoán từ không trung Phát triển ngành chụp đo ảnh hàng không Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh) Phân tích ứng dụng ảnh chụp từ máy bay Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến không nhìn thấy Nghiên cứu sâu ảnh cho mục đích quân Liên xô phóng thành công tàu vũ trụ có người lái chụp ảnh Trái đất từ vũ trụ Lần sử dụng thuật ngữ viễn thám Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1 Phát triển mạnh mẽ phương pháp xử lý ảnh số Mỹ phát triển hệ vệ tinh Landsat Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quĩ đạo Phát triển cảm thu đo phổ, tăng dải phổ số lượng kênh phổ, tăng độ phân giải cảm Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý 1.1.3 Sự phân biệt loại viễn thám Sự phân biệt loại viễn thám vào yếu tố sau: 10 3.3.1 : Kết tính NDVI Hình 3.2: Kết NDVI năm 2011 Hình 3.3: Kết NDVI năm 2013 Hình 3.4: Kết NDVI năm 2016 3.3.2: Kết tính độ phát xạ Hình 3.5: Kết độ phát xạ năm 2011 Hình 3.6: Kết độ phát xạ năm 2013 Hình 3.7: Kết độ phát xạ năm 2016 50 3.3.3: Các tham sốhiệu chỉnh kênh hồng ngoại nhiệt Bảng 3.2: Các tham số hiệu chỉnh kênh hồng ngoại nhiệt Thời gian chụp ảnh Tz upwelling downwelling 10/10/2011 0.42 4.59 6.64 02/12/2013 0.85 1.12 1.87 07/10/2016 0.6 3.41 5.28 51 3.3.4: Kết tính nhiệt độ độ sáng Hình 3.8: Kết nnhiệt độ độ sáng Hình 3.9 : Kết nhiệt độ độ sáng năm 2011 năm 2013 Hình 3.10 : Kết nhiệt độ độ sáng năm 2016 52 3.3.5: Kết tính LST (Landsat Surface Temperature) Hình 3.11 : Kết LST năm 2016 Hình 3.12 : Kết LST năm 2016 Hình 3.13 : Kết LSTnăm 2016 3.3.6: Bản đồ nhiệt độ đồ biến động diện tích cháy ngầm 53 54 55 56 57 58 3.3.7 : Đánh giá kết khu vực nghiên cứu Kết xác định nhiệt độ bề mặt khu vực thành phố Thái Nguyên từ tư liệu ảnh vệ tinh Landsat thể , khu vực có nhiệt độ cao bất thường thể (hình 3.14- 3.16) Những vùng có nhiệt độ cao bất thường phân bố cục khu vực mỏ than Khánh Hòa số khu công nghiệp, nhà máy nội thành thành phố Thái Nguyên (nhà máy gang thép Thái Nguyên…) Hình 3.14: Histogram LST năm 2011 Hình 3.15: Histogram LST năm 2013 Hình 3.16: Histogram LST năm 2016 Phân tích kết nhận cho thấy, nhiệt độ bề mặt khu vực mỏ than Khánh Hòa cao nhiều so với khu vực xung quanh, chí so với nhiệt độ bề mặt khu vực đô thị Thái Nguyên, nơi đặc trưng mặt không thấm Sự chênh lệch nhiệt độ cao khu vực cháy ngầm vùng xung quanh ngày 10 – 10 – 2011, 02– 12 – 2013 07 – 10– 2016 tương ứng 200C, 190C 14.70C Kết nhận cho thấy, diện tích cháy ngầm tăng giai đoạn từ 2011 đến 20103và giảm vào năm 2016 Trong năm 2011, diện tích cháy ngầm mỏ 59 than Khánh Hòa 33.2 ha, năm 2013 127.2 ha, đến năm 2016 giảm xuống 37.1ha (Bảng 3.3) Bảng 3.3.Diện tích cháy ngầm mỏ than Khánh Hòa xác định từ tư liệu ảnh Landsat STT Thời gian chụp ảnh Diện tích cháy ngầm (ha) 10 – 10 – 2011 33.2 02 – 12 – 2013 127.2 07 – 10 – 2016 37.1 Hình 3.17: Biểu đồ thể phần trăm diện tích cháy ngầm so với diện tích mỏ than Khánh Hòa năm 2011 60 Hình 3.18: Biểu đồ thể phần trăm diện tích cháy ngầm so với diện tích mỏ than Khánh Hòa năm 2013 Hình 3.19: Biểu đồ thể phần trăm diện tích cháy ngầm so với diện tích mỏ than Khánh Hòa năm 2016 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu cở sở lý thuyết thực nghiệm rút số kết luận sau: - Xác định nhiệt độ bề mặt thông qua tư liệu viễn thám kênh thông tin hữu ích nghiên cứu khí hậu, môi trường, tài nguyên đặc biệt bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu Phương pháp cho thấy kết có độ xác so với phương pháp đo đạc trực tiếp khoảng ±2.40C - Kết tính nhiệt độ bề mặt sử dụng để giám sát khu vực cháy ngầm,thành lập đồ giám sát cháy ngầm từ đưa cảnh báo biện phát nhằm ứng phó với tượng cháy ngầm - Khi xác định nhiệt độ bề mặt để đảm bảo độ xác cần phải hiệu chỉnh mối quan hệ nhiệt độ với yếu tố độ phát xạ bề mặt loại lớp phủ Kiến nghị - Tư liệu ảnh vệ tinh Landsat công cụ hiệu chiết tách thông tin độ phát xạ bề mặt Do hạn chế mặt thời gian tư liệu, đồ án sử dụng cảnh ảnh Landsat giai đoạn 2011 – 2016 Hướng phát triển đề tài sử dụng số lượng lớn tư liệu ảnh vệ tinh Landsat để đánh giá cách toàn diện khách quan phân bố biến đổi nhiệt độ bề mặt để có kết tốt việc giám sát cháy ngầm - Cần có nghiên cứu hiệu chỉnh ảnh hưởng đỉnh khí quyển, đưa giá trị xạ, phản xạ phổ bề mặt 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Luu Duc Hai, Nguyen Thi Hoang Lien (2009) Renewable energy policies for sustainable development in Vietnam, VNU Journal of Sciences, Earth Sciences, Vol 25, Issue 3, 133 – 142 Nguyễn Văn Đài (2002), Cơ sở viễn thám, Giáo trình bậc đại học, ĐHQG Hà Nội Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, Nghiên cứu xác định nhiệt độ bề mặt 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, 2009 Trần Thị Vân, Ứng dụng viễn thám nhiệt khảo sát đặc trưng nhiệt độ bề mặt đô thị với phân bố kiểu thảm phủ TP Hồ Chí Minh, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, đặc san Môi trường Tài nguyên, Nxb Đại học Quốc gia TPHCM, 2006 Trịnh Lê Hùng, Vũ Danh Tuyên (2014), Ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu, giám sát tài nguyên môi trường, Giáo trình bậc đại học, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trịnh Lê Hùng (2014) Xây dựng chương trình tính nhiệt độ bề mặt khu vực mỏ than nhằm phát cháy ngầm từ dữ liệu viễn thám nhiệt, Tạp chí công nghệ Mỏ, số 03,2014 Trịnh Lê Hùng, Vũ Danh Tuyên, Phạm Thị Thương Huyền (2013), Cơ sở viễn thám, Giáo trình đại học, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trịnh Lê Hùng (2014), Nghiên cứu phân bố nhiệt độ bề mặt dữ liệu ảnh vệ tinh đa phổ Landsat, Tạp chí Các khoa học Trái đất, tập 36, số 01, trang 82 – 89 Tiếng nước Ngoài Agricultural Drought Severity Assessment Using Land Surface Temperature and NDVI In Nakuru region, Kenya 10.ARSC, 2002:Arizona Remote Sensing Center: Landsat Atmospheric and Radiometric Correction Information on website adapted from Skirvin, S (2000) Cited at:http://arsc.arid.arizona.edu/resources/image_process ing/landsat/ls5-atmo.html Last accessed: July, 2011 11.Chavez, P S., Jr, 1996: Image-based atmospheric corrections - Revisited and Improved Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 62 , pp 1025-1036 12.Chen Y., Li J., Yang B., Zhang S (2007) Detection of coal fire location and change based on multi – temporal thermal remotele sensed data and field measurements, International Journal of Remote Sensing, Vol 28, Issue 15, pp 3173 – 3179 63 13.Hongyuan Huo et al (2014) Detection of coal fire dynamics and propagation direction from multi-temporal nighttime Landsat SWIR and TIR data: A case study on the Rujigou coalfield, Northwest China, Remote sensing, 6, 1234 – 1259 14.Matthew, M W et al., 2003: Atmosphericcorrection of spectral imagery: evaluation of theFLAASH algorithm with AVIRIS data, Algorithms andTechnologies for Multispectral, Hyperspectraland Ultraspectral Imagery IX, SPIE, Orlando, FL,USA, 474-482 15.Richter, R., 2003: Status of Model ATCOR4 on Atmospheric/Topographic Correction for Airborne Hyperspectral Imagery 3rd EARSeL Workshop on Imaging Spectroscopy, Herrsching, 13-16 May 2003 16.Van de Griend A.A., Owen M (1993), On the relationship between thermal emissivity and the normalized difference vegetation index for natural surface, International journal of remote sensing 14, pp 1119 – 1131 17.Valor E., Caselles V (1996), Mapping land surface emissivity from NDVI Application to European African and South American areas, Remote sensing of Environment, 57, pp 167 – 184 18.http://www.harrisgeospatial.com/portals/0/pdfs/envi/flaash_module.pdf 19.https://www.researchgate.net/figure/232258403_fig3_Fig-3-Flowchart-for-retrievingland-surface-temperature-from-Landsat-7-ETM-image 20.http://yceo.yale.edu/how-convert-landsat-dns-top-atmosphere-toa reflectance 21 http://landsat.usgs.gov/band_designations_landsat_satellites.php 22.http://landsat.usgs.gov/L8_band_combos.php 23.http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php 64