ứng dụng viễn thám và gis trong nghiên cứu hạn hán tại tỉnh bình thuận

MỤC LỤC TÓM TẮT MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phương pháp thu thập tài liệu 4.2 Phương pháp viễn thám 4.3 Phương pháp GIS 4.4 Phương pháp khảo sát thực địa CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1 Hạn hán đặc trưng hạn hán 1.1.2 Nguyên nhân hạn hán 1.1.3 Tác hại hạn hán 1.1.4 Tình hình hạn hán Việt Nam năm gần đây: 1.1.5 Ảnh hưởng hạn hán khu vực tỉnh Bình Thuận năm qua 11 1.2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 13 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 13 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 18 1.3 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 19 1.3.1 Các nghiên cứu nước 19 1.3.2 Các nghiên cứu nước 20 1.4 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM 22 1.4.1 Giới thiệu sơ lược viễn thám 22 1.4.2 Tổng quan ảnh vệ tinh LANDSAT ảnh MODIS 23 1.4.3 Vệ tinh đo đạc lượng mưa nhiệt đới TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) 24 ii 1.5 TỔNG QUAN VỀ GIS 25 CHƯƠNG .27 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU 27 2.1.1 Dữ liệu lượng mưa 27 2.1.2 Dữ liệu bốc thoát 29 2.1.3 Dữ liệu ảnh Landsat 29 2.2 PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM 31 2.2.1 Chỉ số cán cân nước K 31 2.2.2 Chỉ số khô hạn TVDI 32 2.3 PHƯƠNG PHÁP GIS 40 2.4 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 40 CHƯƠNG .41 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 KẾT QUẢ XỬ LÝ DỮ LIỆU 41 3.1.1 Dữ liệu lượng mưa 41 3.1.2 Dữ liệu bốc thoát 42 3.1.3 Xử lý liệu ảnh LANDSAT 44 3.2 KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÁC CHỈ SỐ 46 3.2.1 Chỉ số cán cân nước K 46 3.2.2 Chỉ số khô hạn TVDI 47 3.3 SO SÁNH HAI CHỈ SỐ 56 3.4 BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG KHÔ HẠN 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 KẾT LUẬN 68 KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 PHỤ LỤC 72 iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐHSP : Đại học sư phạm GIS : Geography Information System GVHD : Giảng viên hướng dẫn JAXA : Japan Aerospace Exploration Agency KTTV : Khí tượng thủy văn LST : Land Surface Temperature NASA : National Aeronautics and Space Administration NDVI : Normalized Difference Vegetation Index SPI : Standardized Precipitation Index SỞ NN – PTNT : Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn TDVI : Temperature Vegetation Dryness Index TRMM : Tropical Rainfall Measuring Mission USGS : United States Geological Survey iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số liệu cung cấp số liệu mưa toàn cầu 25 Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý liệu lượng mưa 27 Hình 2.2 Vị trí điểm đo mưa từ vệ tinh TRMM tỉnh Bình Thuận 28 Hình 2.3 Giá trị bốc nước tồn cầu năm 2014 từ ảnh MODIS 29 Hình 2.4 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý liệu bốc thoát nước 29 Hình 2.5 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý ảnh viễn thám Landsat 30 Hình 2.6 Dấu hiệu nhiệt số kiểu thảm phủ 33 Hình 2.7 Sơ đồ tóm tắt quy trình tính số khơ hạn TVDI 34 Hình 2.8 Tam giác không gian nhiệt độ bề mặt số NDVI 39 Bảng 3.1 Lượng mưa nội suy từ vệ tinh TRMM cho Bình Thuận qua năm…… 42 Bảng 3.2 Lượng bốc thoát nước tồn tỉnh Bình Thuận qua năm 44 Bảng 3.3 Thống kê số hàng/cột (Path/Row) ảnh 44 Bảng 3.4 Diện tích mức độ khơ hạn địa bàn tồn tỉnh Bình Thuận 55 Bảng 3.5 Tỉ lệ diện tích hạn hán ngưỡng nặng huyện so với tổng diện tích tỉnh qua năm (%) 65 Bảng 3.6 Mô tả sơ thực tế số vị trí khảo sát 67 v DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ tóm tắt nội dung quy trình thực đề tài Hình 1.1.Vị trí địa lý tỉnh Bình Thuận 13 Hình 1.2 Các nhóm đất địa bàn tỉnh Bình Thuận 16 Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý liệu lượng mưa 27 Hình 2.2 Vị trí điểm đo mưa từ vệ tinh TRMM tỉnh Bình Thuận 28 Hình 2.3 Giá trị bốc nước tồn cầu năm 2014 từ ảnh MODIS 29 Hình 2.4 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý liệu bốc nước 29 Hình 2.5 Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý ảnh viễn thám Landsat 30 Hình 2.6 Dấu hiệu nhiệt số kiểu thảm phủ 33 Hình 2.7 Sơ đồ tóm tắt quy trình tính số khơ hạn TVDI 34 Hình 2.8 Tam giác không gian nhiệt độ bề mặt số NDVI 39 Hình 3.1 Lượng mưa tỉnh Bình Thuận năm 2000 41 Hình 3.2 Lượng bốc nước tỉnh Bình Thuận năm 2000 43 Hình 3.3 Diện tích khu vực tỉnh ghép từ ảnh Landsat 45 Hình 3.4 Ảnh sau nắn chỉnh cắt theo ranh giới tỉnh Bình Thuận 45 Hình 3.5 Ảnh số cán cân nước K khu vực Bình Thuận qua năm 46 Hình 3.6 Ảnh số NDVI Bình Thuận qua thời kì 48 Hình 3.7 Nhiệt độ bề mặt (LST) tỉnh Bình Thuận qua năm 49 Hình 3.8 Mối tương quan nhiệt độ bề mặt LST NDVI 50 Hình 3.9 Biểu đồ phương trình hồi quy tuyến tính mối tương quan NDVI LST 52 Hình 3.10 Chỉ số khơ hạn TVDI tỉnh Bình Thuận qua năm 53 Hình 3.11 Diễn biến mức độ khô hạn qua thời kì tỉnh Bình Thuận 54 Hình 3.12 Vị trí điểm mẫu so sánh 56 Hình 3.13 Chỉ số K TVDI qua năm điểm (108°26'E : 11°10'N) 57 Hình 3.14 Chỉ số K TVDI qua năm điểm (108°33'E : 11°25’N) 57 Hình 3.15 Chỉ số K TVDI qua năm điểm (107°38'E : 11°11'N) 58 Hình 3.16 Chỉ số K TVDI qua năm điểm (108°1'E : 10°56'N) 58 Hình 3.17 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 1998 60 Hình 3.18 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2002 61 vi Hình 3.19 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2005 62 Hình 3.20 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2016 63 Hình 3.21 Diện tích mức độ hạn nặng nặng huyên qua năm 64 Hình 3.22 Hồ Đá Bạc (Tuy Phong) xuống mực nước chết hoạt động hạn hán 66 Hình 3.23 Nhiều đập hệ thống dẫn nước cặp tuyến đường tỉnh 715 cạn khô nước 66 Hình 3.24 Khơ hạn làm tăng q trình hoang mạc hóa (Mũi Né), đồi cát ngày lấn sâu vào đất liền, nhiều hồ nước bị cạn khô 66 vii TÓM TẮT Hạn hán sa mạc hóa Việt Nam diễn ngày gay gắt diện rộng, gây thiệt hại lớn cho kinh tế vấn đề môi trường, sinh thái xã hội Trong biến đổi khí hậu tồn cầu, Bình Thuận nói riêng khu vực Nam Trung Bộ nói chung nước biết đến vùng chịu nhiều tác động nước, làm cho khí hậy khu vực khắc nghiệt Phần lớn dân cư tỉnh sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông - lâm nghiệp nuôi trồng thủy hải sản Vào mùa khơ, tình trạng nắng nóng kéo dài, lượng mưa dẫn đến thiếu nước phục vụ cho sản xuất sinh hoạt diễn thường xuyên gây thiệt hại lớn đến đời sống kinh tế sống người dân Nghiên cứu nhằm tìm phương pháp đánh giá hạn cách sử dụng liệu khí tượng từ vệ tinh để tính tốn số phục vụ đánh giá hạn hán như: số cácn cân nước K, số thảm thực vật khô TVDI với kết hợp nhiệt độ bề mặt đất LST số thực vật chuẩn hóa NDVI Các liệu sử dụng lấy từ vệ tinh ảnh LANDSAT, lượng bốc từ ảnh MODIS lượng mưa từ hệ thống đo mưa toàn cầu TRMM Kết tính tốn từ số phân chia theo ngưỡng mức độ để đánh giá khơ hạn địa bàn tỉnh Bình Thuận số thời kì từ năm 1998 đến năm 2016 Từ thành lập đồ phân vùng hạn hán để cung cấp thông tin cần thiết cho công tác chuẩn bị giải pháp giảm thiểu tác động, phân phối nguồn nước hợp lý cảnh báo vùng có nguy xảy cháy rừng Qua kết phân vùng dựa số khô hạn TVDI, hạn hán xảy nghiêm trọng vào mùa khô thời kì bao gồm năm 2002, 2005, 2011 2015 nghiên cứu, số ngưỡng hạn nằm mức cảnh báo từ nặng đến nặng chiếm 50% diện tích tồn tỉnh có xu hướng ngày mở rộng quy mô mức độ tượng hoang mạc hóa Mùa khơ năm 2016, diện tích hạn nặng chiếm 47 % diện tích, nhiều sơng hồ địa bàn tỉnh bị khô kiệt Các tương tác đại dương khí ảnh hưởng lớn đến mức độ hạn khu vực, cụ thể vào năm 1998 hạn xảy nghiêm trọng kết hợp với tượng El Nino làm phần lớn diện tích tỉnh (>82%) nằm ngưỡng hạn nặng gây thiệt hại lớn kinh tế tỉnh Từ khóa: Hạn hán Bình Thuận, số khơ hạn TVDI, số thực vật NDVI, nhiệt độ bề mặt LST, số thực vật NDVI, ứng dụng viễn thám MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hạn hán nhìn nhận tượng môi trường nghiêm trọng gây ảnh hưởng đến môi trường sống hoạt động sản xuất người dân, có xu hướng ngày tăng kéo dài diện rộng khó kiểm sốt tác động biến đổi khí hậu Tại Việt Nam, hạn hán xảy khắp nước đặc biệt nghiêm trọng khu vực Nam Trung Bộ Tây Nguyên, hoạt động kéo dài có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, xã hội làm sụt giảm sản lượng nông nghiệp làm tăng nguy cháy rừng phá hủy hệ sinh thái môi trường đặc biệt nước mạnh sản xuất nơng nghiệp Việt Nam Ngồi hạn hán gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng đời sống người dân, có gây nên mâu thuẫn xã hội xung đột nguồn nước Tình trạng khơ hạn thường xảy diện rộng khó xác định thời gian xảy ra, nên việc nghiên cứu đánh giá khơ hạn gặp nhiều khó khăn thực tế đặt trạm quan trắc với mật độ lớn để cung cấp thông tin hạn hán chi phí lớn Với phát triển vượt bậc công nghệ thông tin, liệu ảnh vệ tinh cho phép nghiên cứu, giám sát tình trạng khu vực rộng lớn thời gian dài, giúp cho trình theo dõi dễ dàng nhiều Để xác định hạn hán, số 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 khô hạn dựa mối quan hệ nhiệt độ bề mặt loại hình lớp phủ thực vật Có nhiều số hệ số khác phát triển sử dụng nước giới xác định hạn hán Chỉ số mưa chuẩn hóa SPI, Chỉ số ẩm Ivanov, Chỉ số khô Penman, Hệ số khô, Hệ số thủy nhiệt Đề tài trình bày kết tính tốn số số nghiên cứu hạn hán tỉnh Bình Thuận, sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh LANDSAT thông qua số khô hạn TVDI Nguồn ảnh vệ tinh LANDSAT khai thác hồn tồn miễn phí từ trang web Cục Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) với cảm thiết kế, cải thiện hiệu suất độ tin cậy cao lên đến 90% (sai số 12m 41m) thu nhận 400 cảnh/ ngày (đối với LANDSAT 8) cung cấp thông tin chi tiết bề mặt Trái Đất, giúp người dùng nhận thông tin quan trọng nhiều lĩnh vực quản lý lượng nước, theo dõi rừng, giám sát tài nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa lĩnh vực nông nghiệp Với độ phân giải không gian 30m 60m (ở LANDSAT có kênh tồn sắc với độ phân giải lên tới 15m), ảnh LANDSAT thể thông tin rõ ràng thay đổi độ ẩm bề mặt so với ảnh MODIS độ phân giải không gian ảnh thấp khơng thích hợp cho nghiên cứu chi tiết Ngồi ra, nguồn ảnh LANDSAT ứng dụng nhiều trình học, nghiên cứu đề tài cấp sinh viên, nguồn ảnh dễ sử dụng ứng dụng rộng rãi Hiện khu vực Nam Trung Bộ, đặc biệt Ninh Thuận Bình Thuận chịu nhiều ảnh hưởng nặng nề từ q trình khơ hạn Về mùa khơ, tình trạng thiếu nước phục vụ sản xuất, sinh hoạt người dân Bình Thuận xảy diện rộng, mùa khô nhiều nhà máy thiếu nước ngừng hoạt động, cắt giảm nhiều diện tích đất trồng trọt thiếu nước tưới gây thiệt hại lớn kinh tế đời sống người dân Ngoài vấn đề khơ hạn kéo dài dẫn đến q trình xâm nhập mặn gia tăng, thiếu nước đẩy mặn, làm đời sống kinh tế khu vực thêm khó khăn Việc sử dụng số liệu từ vệ tinh quan trắc Trái đất có ích đáng quan tâm, liệu vệ tinh viễn thám ln có sẵn sử dụng để phát khởi đầu khô hạn, thời gian mức độ khô hạn Đặc biệt mức độ chi tiết kết thể toàn vùng, hiệu so với số đo điểm quan trắc, viễn thám xem phương pháp thay ưu việt cho phương pháp đo đạc từ trạm quan trắc khí tượng Trước lợi ích từ nguồn liệu vệ tinh, GIS tính cấp thiết hạn hán xảy gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỉnh Bình Thuận, sinh viên thực đề tài "Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu hạn hán tỉnh Bình Thuận" MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Phân vùng khơ hạn khu vực tỉnh Bình Thuận dựa phương pháp viễn thám GIS NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu Tính tốn số khơ hạn nghiên cứu mức độ khô hạn khu vực nghiên cứu dựa số thực vật NDVI nhiệt độ bề mặt Lập đồ phân vùng mức độ khô hạn địa bàn tỉnh Bình Thuận qua số thời kì Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thực địa bàn tỉnh Bình Thuận với diện tích 7.924 km2 Hình 3.18 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2002 61 Hình 3.19 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2005 62 Hình 3.20 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2016 63 Bản đồ phân vùng dựa số khô hạn với độ phân giải cao 30 x 30m thể rõ vị trí, vùng cảnh báo có nguy hạn hán cao (màu đỏ) Theo kết nhận đồ, huyện có diện tích cảnh báo mức khô hạn nặng nặng tập trung chủ yếu huyện Bắc Bình, Hàm Tân, Hàm Thuận Bắc…trong huyện Bắc Bình coi khô hạn tỉnh đặc điểm địa lớp phủ, hệ thống thủy hệ địa bàn huyện thưa thớt nên cần có biện pháp thủy lợi để ứng phó với khu vực mức cảnh báo hạn hán nặng DIỆN TÍCH MỨC ĐỘ HẠN NẶNG TẠI CÁC HUYỆN NĂM 1998 KHÔ HẠN NẶNG HECTA HECTA 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 DIỆN TÍCH MỨC ĐỘ HẠN NẶNG TẠI CÁC HUYỆN NĂM 2002 KHÔ HẠN RẤT NẶNG KHÔ HẠN NẶNG KHÔ HẠN NẶNG KHÔ HẠN RẤT NẶNG KHƠ HẠN RẤT NẶNG DIỆN TÍCH MỨC ĐỘ HẠN NẶNG TẠI CÁC HUYỆN NĂM 2016 HECTA HECTA DIỆN TÍCH MỨC ĐỘ HẠN NẶNG TẠI CÁC HUYỆN NĂM 2005 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 100000 80000 60000 40000 20000 KHÔ HẠN NẶNG KHƠ HẠN RẤT NẶNG Hình 3.21 Diện tích mức độ hạn nặng nặng huyện qua năm 64 Bảng 3.5 Tỉ lệ diện tích hạn hán ngưỡng nặng huyện so với tổng diện tích tỉnh qua năm (%) Diện tích huyện Tên huyện (ha) 1998 2002 2005 2016 Bắc Bình 186868.9 12 12.2 10.3 12.4 Đức Linh 54626.5 4.5 2.6 0.4 2.9 Hàm Tân 92120.7 6.6 4.9 2.1 8.7 Hàm Thuận Bắc 134432.7 7.4 5.6 6.3 8.2 Hàm Thuận Nam 106182.3 8.5 3.6 4.1 6.8 TP Phan Thiết 21119.4 1.3 0.5 1.5 1.7 Tánh Linh 120188.6 8.5 3.3 1.6 5.2 Tuy Phong 77375.1 2.7 4.4 0.9 3.3 TỔNG DIỆN TÍCH 792422(ha) Những khu vực có địa hình cao (trung bình từ 800 – 1000m) phía Bắc Đơng Bắc thuộc huyện Tánh Linh, Tuy Phong, Hàm Thuận Bắc, có lớp phủ thực vật tốt mức độ khơ hạn mức trung bình, số vị trí mức cao độ ẩm bề mặt phía thấp nhiệt đồ bề mặt lớn, việc đề phòng cố cháy rừng xảy cần thiết, điều phản ánh thực tế nghiên cứu trước số TVDI Dù vậy, vai trò lớp phủ thực vật giảm thiểu ảnh hưởng hạn hán quan trọng, thực vật góp phần hạn chế hoang mạc hóa, khu vực đất trống thực vật, nhiệt độ bề mặt cao dẫn đến mức độ hạn hán nghiêm trọng nhiều so với khu vực có nhiều thực vật Để kiểm định kết phân loại số khô hạn, báo cáo tiến hành thực địa ghi nhận số hình ảnh thực tế vị trí kết phân loại theo số TVDI ngưỡng khô hạn nặng khu vực dân cư Do điều kiện hạn chế thực địa vào mùa mưa, nên thực khu vực dọc theo bờ biển từ Phan Thiết - Mũi Né đến Bàu Trắng, Bắc Bình dọc theo tuyến đường tỉnh ngồi tiến hành thu thập số ảnh từ trang web: 65 (Ảnh: Nguyễn Thanh – TTXVN, 2016) Hình 3.22 Hồ Đá Bạc (Tuy Phong) xuống mực nước chết khơng thể hoạt động hạn hán Hình 3.23 Nhiều đập hệ thống dẫn nước cặp tuyến đường tỉnh 715 cạn khơ nước (Ảnh chụp 12/11/2016) Hình 3.24 Khơ hạn làm tăng q trình hoang mạc hóa (Mũi Né), đồi cát ngày lấn sâu vào đất liền, nhiều hồ nước bị cạn khô 66 Báo cáo tiến hành lập bảng mô tả số vị trí khảo sát để cung cấp thêm số thơng tin kết chuyến thực tế tỉnh Bình Thuận Bảng 3.6 Mơ tả sơ thực tế số vị trí khảo sát TỌA ĐỘ ĐIỂM KHẢO SÁT X MÔ TẢ Y Điểm khu dân cư phường Phú Thủy, 10056' 10801' thành phố Phan Thiết, nằm ngưỡng khô hạn nặng nhiệt độ bề mặt cao Phần diện tích đất khơ hạn, thiếu lớp phủ 10055' 108017' bị hoang mạc hóa, tượng cát lấn sâu vào đất liền Hòn Rơm, Mũi Né 1101' 10802' 1107' 108010' 1104' 108018' Khu vực trồng long cặp tuyến quốc lộ 1A, thuộc huyện Hàm Thuận Bắc Điểm hồ Suối Đá, xung quanh khô thảm thực vật thưa thớt Cặp tuyến đường tỉnh 715, gần núi Tà Zon, địa hình đồi cát xen thảm thực vật thưa Ghi nhận nhiều ảnh đập nước cặp đường 1102' 108023' tỉnh 716 thuộc địa phận xã Hàm Thắng, Bắc Bình cạn khô, khu vực xung quanh đồi cỏ, bụi Đồi cát rộng lớn Bàu Trắng, điều kiện 1104' 108025' khơ thực vật chủ yếu dương số bụi thưa Hồ nước bị cạn khô, xung quanh bị hoang 1105' 108026' mạc hóa khơng có nguồn nước cấp Phía cỏ bụi có số thân gỗ phát triển 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Các liệu vệ tinh phục vụ đánh giá hạn hán vào mùa khô địa bàn tỉnh Bình Thuận cung cấp miễn phí thường xun, với độ phân giải thời gian cao thích hợp theo dõi diễn biến tình hình hạn khu vực, đồng thời tiết kiệm nhiều công sức chi phí so với phương pháp quan trắc truyền thống đảm bảo độ tin cậy cao Nguồn liệu mưa đo đạc từ vệ tinh TRMM hợp tác hai tổ chức hàng đầu giới NASA (Mỹ) JAXA (Nhật) nổ lực nâng cao độ xác số liệu đo mưa tồn cầu với độ phân giải lên đến 0.25o chu kì đo lần/ ngày Nhìn chung, theo nghiên cứu tác giả Lê Minh Nam (2015) liệu kiểm chứng với việc đo mưa chỗ số khu vực đem lại kết xác Nên việc sử dụng liệu vệ tinh đo mưa hoàn toàn hợp lý thực đánh giá khô hạn điều kiện không cho phép thực đo mưa chỗ Dữ liệu ảnh với hai nguồn LANDSAT MODIS xử lý phần mềm chun dụng, thực bước tính tốn kênh ảnh công thức kế thừa từ nhà nghiên cứu trước đem lại kết phân vùng hạn hán khu vực nghiên cứu Kết phân vùng hạn hán dựa số TVDI cho thấy chi tiết không gian nơi xảy hạn hán nghiêm trọng xác sau thực kiểm chứng ngồi thực tế Kết tính tốn số đánh giá khô hạn TVDI cán cân nước K cho thấy trạng hạn hán vào mùa khơ khu vực qua năm có xu hướng mở rộng diện tích mức độ khơ hạn vừa nặng, tính riêng mùa khơ vừa qua năm 2016 có diện tích vùng hạn nặng chiếm 47% diện tích tỉnh, nhiều cơng trình thủy lợi ngừng hoạt động, gây thiếu nguồn nước trầm trọng Một số khu vực có thảm thực vật bao phủ mức hạn cao lượng mưa thấp lượng bốc thoát nước qua lớn Hơn nữa, ảnh hưởng biến đổi khí hậu hoạt động canh tác người năm gần nguyên nhân làm tăng nguy hạn hán khu vực Kết nghiên cứu đề tài góp phần cảnh báo kịp thời để có giải pháp hạn chế tác động hạn hán cháy rừng đến môi trường, hoạt động sản xuất sinh hoạt người dân vùng chịu hạn 68 KIẾN NGHỊ a Kiến nghị Đã có nhiều biện pháp lý thuyết sở khoa học tốt, điều kiện tự nhiên kinh phí nên chưa thể thực được, lí có nhiều nghiên cứu tác hại hạn hán qua năm ngày tăng Vấn đề biến đổi khí hậu, cơng nghiệp hóa hoạt động phá rừng, sử dụng không hợp lý nguồn nước làm cho tình hình hạn hán khu vực ngày nghiêm trọng Đối với tỉnh Bình Thuận Vì thế, cần thực giải pháp hợp lý, có cấu quản lý nguồn nước để giảm thiểu tác động hạn hán khu vực cấp thiết 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 khơ hạn Cần có cơng tác phục vụ cảnh báo cháy khu vực nhiều thực vật độ khô hạn cao (TVDI > 0.6), khu vực có lớp phủ nắng nóng, thiếu nước không mưa nhiều ngày làm cho nhiệt độ bề mặt cao, cành khô dễ bắt cháy Qua kết thể hiện, tiến hành khoanh vùng cảnh báo chuẩn bị phương án phòng cháy rừng kịp thời Đề tài phân vùng hạn hán điạ bàn tỉnh, nghiên cứu ứng dụng ảnh có độ phân giải cao (Spot, Aster…) để đánh giá tác động hạn hán mức độ chi tiết xem xét tình hình phân bố dân cư khu vực xảy hạn nặng để có biện pháp hợp lý cho khu vực dân cư b Hạn chế Mỗi số có số hạn chế định Đối với số cán cân nước K có độ phân giải thấp thiếu chi tiết liệu bốc thoát cần cập nhật đến năm 2015 2016 để dự báo đánh giá tốt (chỉ cập nhật đến năm 2014) Chỉ số TVDI có độ phân giải cao bị hạn chế chất lượng ảnh Landsat, ảnh bị nhiễu che phủ yếu tố mây, mưa…sẽ làm ảnh hưởng đến kết tính tốn, cần lựa chọn thời điểm thời tiết đẹp mây Ngồi ra, điều kiện nên báo cáo chưa có đủ số liệu nhiệt độ hay lượng mưa đo trạm để đối chiếu kiểm chứng với kết tính tốn sử dụng liệu từ vệ tinh 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Bùi Quang Huy cộng - Ứng dụng ảnh vệ tinh đa thời gian để đánh giá nhanh mức độ khô hạn khu vực Tây Nguyên tỉnh Nam Trung Bộ, Báo cáo kỹ thuật, Viện Công nghệ vũ trụ, 2016 [2] Huỳnh Thị Thu Hằng cộng - Ứng dụng ảnh MODIS theo dõi thay đổi nhiệt độ bề mặt đất tình hình khơ hạn vùng Đồng sơng Cửu Long, Tạp chí khoa học Trường ĐH Cần Thơ, 24a, (2012), trang 49-59 [3] Lê Minh Nam cộng - Đánh giá số liệu mưa toàn cầu nghiên cứu thủy văn lưu vực sông Đồng Nai, Trường Đại học KHTN TPHCM, 2015 [4] Lê Sâm, Nguyễn Đình Vượng - Nghiên cứu lựa chọn cơng thức tính số khơ hạn áp dụng vào việc tính tốn tần suất khơ hạn năm Ninh Thuận Tuyển tập kết khoa học công nghệ, 2008 [5] Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu - Tìm hiểu hạn hán hoang mạc hố NXB KH&KT, Hà Nội, 2002 [6] Nguyễn Trọng Hiệu, Phạm Thị Thanh Hương - Đặc điểm hạn phân bố hạn Việt Nam, Tuyển tập Báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 8, Viện KTTV, Bộ Tài nguyên Môi trường, (8), (2003), trang 95 – 106 [7] Nguyễn Trọng Hiệu - Phân bố hạn tác động chúng miền Trung, Báo cáo kết đề tài cấp Tổng cục KTTV, 1998 [8] Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung - Phương pháp viễn thám nhiệt nghiên cứu phân bố nhiệt độ bề mặt thị Tạp chí Các khoa học Trái Đất, 31 (2), (2009) tr.168 – 177 [9] Trần Thục - Báo cáo tổng kết đề án: Xây dựng đồ hạn hán mức độ thiếu nước sinh hoạt Nam Trung Bộ Tây Nguyên, Viện KTTV, Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 [10] 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, (70), (2015), trang 128 -139 70 Tài liệu tiếng Anh [11] Benjamin Lloyd - Hughes and Mark Asauders - A drought climatology for Europe, International journal of climatology, 22 (13), (2002), pp 1571 – 1592 [12] Hayes M J., Svobova M D., Wilhite D A, Vanyarkho O V - Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index, Bullentin of the American Meteorological Society, 80 (11), (1999), pp 429 – 438 [13] Lambin E., Ehrlich D., - The surface temperature vegetation index space for land-cover change analysis International Journa ofl Remote Sensing, 17(13), (1996), pp 163 – 487 [14] Loukas A., Vasiliades L., - Probabilistic analysis of drought spatitemporal charateristics in Thessaly region, Greece Natural Hazard and Earth System Sciences, (16), (2004), pp 719 – 731 [15] Niko Wanders, HennyA J van Lanen and Anne F Van Loon - Indicators for drought characterization on a global scale, Technical Report, Wageningen University 24, (2010), pp 245 - 264 [16] Sandholt I., Rasmussen K., Anderson J., - A simple interpretation of thesurface temperature/vegetation index space for assessment of the surface moisture status Remote Sensing of Environmen, (79), (2002), pp 213–224 [17] Singh M., - Identifying and assessing drought hazard and risk in Africa, Regional Conference on Insurance and Reinsurance for Natural carastrophe Risk in Africa, Casablanca Morocco, (2006) [18] Wilhite D A., - Drought as a natural hazard: concepts and definitions: In: Wilhite D A Wilhite (ed.), Drought: A Global Assessment, Natural Hazards and Disasters Siries Routledge Publishers, New York, pp 3-18 Các trang web thu thập liệu vệ tinh [19] Cổng thông tin Cục Địa chất Mỹ http://earthexplorer.usgs.gov/ [21] DHI Precipitation Data http://waterdata.dhigroup.com/precipitation/trmm-data [22] MODIS Evapotranspiration Project Global (MOD16) http://www.ntsg.umt.edu/project/mod1 71 PHỤ LỤC 72 PHỤ LỤC ĐẶC TRƯNG BỘ CẢM CỦA ẢNH VỆ TINH LANDSAT Vệ tinh Landsat (Bộ cảm MT) Landsat (Bộ cảm ETM +) LDCM Landsat (Bộ cảm OLI TIRs) Bước sóng Độ phân giải (µm) (meters) Band 0.45 – 0.52 30 Band 0.52 – 0.60 30 Band 0.63 – 0.69 30 Band 0.76 – 0.90 30 Band 1.55 – 1.75 30 Band 10.40 – 12.50 120 Band 2.09 – 2.35 30 Band 0.45 – 0.52 30 Band 0.52 – 0.60 30 Band 0.63 – 0.69 30 Band 0.77 – 0.90 30 Band 1.55 – 1.75 30 Band 10.40 – 12.50 60 Band 2.09 – 2.35 60 Band 0.52 – 0.90 15 Band - Coastal aerosol 0.433 – 0.453 30 Band - Blue 0.450 – 0.515 30 Band - Green 0.525 – 0.600 30 Band - Red 0.630 – 0.680 30 Band - NIR 0.845 – 0.885 30 Band - SWIR 1.560 – 1.660 30 Band - SWIR 2.100 – 2.300 30 Band - Panchromatic 0.500 – 0.680 15 Band - Cirrus 1.360 – 1.390 30 Band 10 - Thermal Infrared 10.3 – 11.3 30 Band 11 – Thermal Infrared 11.5 – 12.5 30 Kênh (Nguồn: Theo ASM USGS) PL.1 PHỤ LỤC GIÁ TRỊ LƯỢNG MƯA NỘI SUY TỪ VỆ TINH TRMM Đơn vị: mm Tọa độ 1998 2000 2002 2005 2011 2014 2015 2016 X Y 499 505 385 607 535 643 535 643 107.375 10.625 684 640 537 653 610 736 615 751 107.375 10.875 856 686 585 887 697 776 766 795 107.375 11.125 936 797 712 1063 954 869 901 914 107.375 11.375 434 375 265 630 560 551 522 581 107.625 10.375 474 458 359 523 462 551 451 570 107.625 10.625 560 561 472 598 540 642 488 654 107.625 10.875 763 612 594 859 714 734 703 751 107.625 11.125 909 749 726 934 896 760 819 793 107.625 11.375 418 394 279 610 548 532 530 417 107.875 10.375 445 490 478 481 495 457 668 681 107.875 10.875 760 611 603 749 675 611 367 648 107.875 11.375 445 331 221 482 451 411 429 442 108.125 10.625 408 307 265 377 324 348 255 359 108.125 10.875 518 379 355 470 434 474 382 490 108.125 11.125 721 548 482 665 609 588 557 610 108.125 11.375 779 517 544 689 614 525 561 543 108.125 11.625 274 436 299 250 288 315 402 393 108.375 10.875 505 328 236 445 419 351 276 376 108.375 11.125 457 673 473 485 533 448 458 625 108.375 11.375 737 533 498 722 613 590 564 614 108.375 11.625 483 289 446 446 419 298 237 265 108.625 10.875 509 283 193 410 432 233 313 450 108.625 11.125 548 371 272 459 459 420 424 557 108.625 11.375 635 468 411 718 587 529 248 290 108.625 11.625 656 314 230 505 570 215 277 251 108.875 11.125 591 299 200 498 445 230 252 275 PL.2 PHỤ LỤC ẢNH GHI NHẬN THỰC TẾ TẠI CÁC VỊ TRÍ KHẢO SÁT Diện tích đồi cát lấn sâu, thảm thực vật thưa thớt chủ yếu bụi đồng cỏ (Ảnh chụp tháng 11 năm 2016) Do đặc điểm khô hạn nên vùng có thân mọng nước chịu hạn long, xương rồng phát triển (Nguồn: Báo điện tử Đài tiếng nói nhân dân Việt Nam, tháng năm 2016) Nhà máy nước Tân Thắng, Hàm Tân ngừng hoạt động hạn hán đập Cô Kiều mùa khô khơng khả cấp nước PL.3 ... vệ tinh, GIS tính cấp thiết hạn hán xảy gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỉnh Bình Thuận, sinh viên thực đề tài "Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu hạn hán tỉnh Bình Thuận" MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Phân... Phân vùng khô hạn khu vực tỉnh Bình Thuận dựa phương pháp viễn thám GIS NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu Tính tốn số khơ hạn nghiên cứu mức độ khô hạn khu vực nghiên cứu dựa số... vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 1998 60 Hình 3.18 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2002 61 vi Hình 3.19 Phân vùng hạn hán tỉnh Bình Thuận năm 2005 62 Hình 3.20 Phân vùng hạn