Ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt xác định dị thường địa nhiệt

Vấn đề đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế và nhu cầu dân sinh đã trở thành mối quan tâm thuộc hàng ưu tiên của hầu hết các quốc gia trên thế giới.Con người đã và đang tìm kiếm nhiều nguồn năng lượng sạch thay thế nhằm đáp ứng nhu cầu trong tương lai cũng như giảm hiệu ứng nhà kính.Năng lượng địa nhiệt là một trong số đó. Năng lượng địa nhiệt, dạng nhiệt năng tự nhiên ở sâu trong lòng Trái Đất, đây là một nguồn năng lượng khổng lồ gần như vô tận của con người. Tuy nhiên trên Thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, năng lượng địa nhiệt chưa được chú trọng và khai thác một cách đúng mức. Đối với phương pháp truyền thống, việc xác định dị thường địa nhiệt chủ yếu dựa vào việc đo nhiệt ở các lỗ khoan dưới tầng đất ổn định, sử dụng các đầu cảm biến để xác định giá trị nhiệt độ, mà trung bình mỗi vị trí chỉ có một vài điểm đo, từ đó nội suy ra các vùng lân cận. Số liệu đo từ phương pháp truyền thống này có ưu điểm là có độ phân giải thời gian cao và được ghi chép trong thời gian dài, nhưng không đảm bảo độ phân giải không gian do số điểm đo ít và thưa thớt, không thể đảm bảo dữ liệu chi tiết và chính xác để có thể theo dõi được một khu vực rộng lớn. Trong khi đó dữ liệu viễn thám có khả năng cung cấp tư liệu một cách đồng nhất và thường xuyên về sự phản xạ và phát xạ của bề mặt đất với độ phân giải không gian từ thấp đến cao.Trong quá trình phát triển công nghệ hiện đại trên thế giới và trong nước, những thành tựu của công nghệ vệ tinh đã mang lại những bước ngoặt lịch sử. Phương pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) đang dần khắc phục được những nhược điểm trên. Hiện nay dữ liệu viễn thám nhiệt, có thể phân tích chi tiết sự thay đổi nhiệt độ bề mặt của một khu vực rộng lớn mà không bị hạn chế bởi số điểm đo như phương pháp truyền thống. Chính vì vậy tôi lựa chọn đồ án“Ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt phát hiện dị thường địa nhiệt trên bể than Quảng Ninh.” Để xác định dị thường địa nhiệt với tư liệu ảnh LANDSAT 8 với kênh hồng ngoại nhiệt (kênh 10).

TRƢ NG I HỌ T I NGUY N V M I TRƢ NG H N I TRẮ Ả ỒV T T T U P ƢƠ Ồ Á TỐT Ứ DỤ D T ƢỜ V Ễ T ÁM ỆP Ồ ỆT TRÊ ẠI ỆT P ÁT Ể THAN QUẢ Ộ 2018 ỆN TRƢ NG I HỌ T I NGUY N V M I TRƢ NG H N I TRẮ Ả ỒV T T T U P ƢƠ Ồ Á TỐT Ứ DỤ V Ễ T ÁM D T ƢỜ ỆP Ồ ẠI ỆT TRÊ Ể THAN QUẢ Ngành : Mã ngành : D520503 ƢỜ ỆT P ÁT ỹ thuật Trắc địa - ản đồ ƢỚ DẪ : TS Ộ 2018 UYỄ T Ế T ỆN Ờ ẢM Ơ ể hoàn thành đồ án này, trƣớc hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Tiến Thành, ngƣời hƣớng dẫn định hƣớng cho em suốt trình thực nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn Kho Trắc đị , Trƣờng ản đồ Thông tin ịa lý, ại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội tạo điều kiện tốt cho chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Kho Trắc đị , ản đồ Thông tin ị lý, trƣờng ại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội truyền đạt cho em kiến thức bổ ích, ý nghĩ , giúp đỡ tạo điều kiện để em hồn thành đề tài nghiên cứu kho học Do thời gi n có hạn nhƣ kinh nghiệm c n hạn chế nên báo cáo khơng tránh kh i thiếu sót Vì vậy, em mong nhận đƣ c bảo, đóng góp ý kiến củ thầy để em hoàn thiện báo cáo Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2018 Sinh viên Hoàng Thu Phƣơng MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤ ẢNG IỂU DANH MỤ HÌNH ẢNH MỞ ẦU .1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Á VẤN Ề NGHI N ỨU .3 1.1 Khái niệm nguyên lý củ viễn thám 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Lịch sử hình thành xu hƣớng phát triển 1.1.3 Nguyên lý củ k thuật viễn thám .7 1.1.4 Ƣu điểm nhƣ c điểm củ công nghệ viễn thám 10 1.2 Viễn thám hồng ngoại nhiệt 11 1.2.1 Khái niệm viễn thám hồng ngoại nhiệt 11 1.2.2 Lịch sử viễn thám hồng ngoại nhiệt .11 1.2.3 ặc điểm viễn thám hồng ngoại nhiêt 12 1.3 Giới thiệu tƣ liệu viễn thám hồng ngoại nhiệt LANDSAT 14 1.3.1 ặc điểm ảnh hồng ngoại nhiệt 14 1.3.2 ặc điểm ảnh hồng ngoại nhiệt LANDSAT 16 1.4 Tổng qu n đị nhiệt, dị thƣờng đị nhiệt 16 1.4.1 Khái quát đị nhiệt, dị thƣờng đị nhiệt 16 1.4.2 Phân loại nguồn đị nhiệt .18 1.4.3 Ƣu điểm, nhƣ c điểm củ đị nhiệt .19 1.5 V i tr , ý nghĩ ứng dụng củ đị nhiệt 20 1.5.1 V i tr ý nghĩ củ đị nhiệt 20 1.5.2 Ứng dụng củ đị nhiệt 21 HƢƠNG 2: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM HỒNG NGO I NHIỆT PHÁT HIỆN DỊ THƢ NG ỊA NHIỆT 23 2.1 sở lý thuyết đị nhiệt 23 2.2 Thuật toán xác định đị nhiệt 24 2.3 Quy trình xác định dị thƣờng đị nhiệt 29 2.3.1 Quy đổi từ giá trị số s ng giá trị xạ điện từ .30 2.3.2 Hiệu chỉnh xạ khí 31 2.3.3 Hiệu chỉnh đị hình 36 2.3.4 Xác định độ che phủ thực vật 37 2.3.5 Xác định độ phát xạ bề mặt 40 2.3.6 huyển giá trị xạ nhiệt đỉnh khí giá trị xạ nhiệt bề mặt đất 42 2.3.7 Xác định nhiệt độ bề mặt 43 2.3.8 Xác định dị thƣờng đị nhiệt 44 HƢƠNG 3: THỰ NGHIỆM ỨNG DỤNG HỒNG NGO I NHIỆT XÁ DỊ THƢ NG ỊA NHIỆT KHU VỰ ỊNH Ể THAN QUẢNG NINH .46 3.1 Khái quát khu vực nghiên cứu .46 3.1.1 Vị trí đị lý 46 3.1.2 iều kiện tự nhiên 47 3.1.3 iều kiện kinh tế- xã hội 48 3.2 Tƣ liệu sử dụng 49 3.3 Kết thực nghiệm 51 3.3.1 huyển đổi từ giá trị số nguyên s ng giá trị xạ điện từ .51 3.3.2 Kết hiệu chỉnh khí 52 3.3.3 Hiệu chỉnh ảnh hƣởng củ đị hình 54 3.3.4 Xác định độ phát xạ bề mặt 55 3.3.5 Xác định xạ phổ kênh nhiệt .57 3.3.6 Kết tính nhiệt độ bề mặt 58 3.3.7 Xác định dị thƣờng đị nhiệt 60 3.4 ánh giá kết 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤ 66 DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Bộ cảm biến ETM+ Enhanced Thematic Mapper Plus GIS Geography Information System IFOV Instantaneous Field of View Trƣờng nhìn tức thời LST Land Surface Temperature Nhiệt độ bề mặt đất MSS Multispectral Scanner Bộ quét đ phổ OLI Operational Land Imager RADAR Radio Detection and Ranging TIRS Thermal Infrared Sensor LANDSAT Hệ thống thơng tin địa lí Bộ thu nhận ảnh mặt đất Hệ thống siêu cao tần ộ cảm biến hồng ngoại nhiệt DANH MỤC BẢNG BIỂU ảng 1 Tóm tắt phát triển củ viễn thám qu kiện ảng ác thông số ƣớc lƣ ng từ hàm (w) củ nƣớc 28 ảng 2 Thông số ML- Radiance_mult_band_x ; AL- Radiance_add_band_x củ Landsat 30 ảng ác giá trị Initi l Visibility FLAASH .35 ảng 2.4 So sánh kết xác định độ phát xạ bề mặt 41 ảng Giới thiệu vệ tinh LANDSAT .50 ảng Tƣ liệu ảnh 51 ảng 3 Giá trị NDVI củ lớp năm 2013, 2014, 2015 56 ảng Thông số hiệu chỉnh kênh hồng ngoại 58 ảng Giá trị K1 K2 củ kênh 10 LANDSAT .58 ảng Giá trị trung bình, độ lệch chuẩn giá trị dị thƣờng 60 ảng Diện tích dị thƣờng đị nhiệt 2013, 2014, 2016 .62 D MỤ Ì Ả Hình 1 Ảnh chụp viễn thám từ khinh khí cầu Hình Nguyên lý thu nhận liệu viễn thám Hình ác thành phần hệ thống viễn thám Hình Nguyên lý thu nhận củ viễn thám hồng ngoại nhiệt 13 Hình Mơ hình nhiệt củ vật chất có khác biệt lớn nhiệt độ củ vật giữ ngày đêm 14 Hình chế thu ảnh hồng ngoại nhiệt theo phƣơng pháp quét 15 Hình 1.7 Một số dạng đị nhiệt thƣờng gặp 19 Hình 1.8 Dạng đị nhiệt suối nƣớc nóng 21 Hình 1.9 chế củ bơm nhiệt 22 Hình 1.10 Sơ đồ nhà máy đị nhiệt; b Nhà máy dạng Fl sh ste m Nhật ản 22 Hình Mối qu n hệ giữ nhiệt độ xạ củ TIRS kênh 10 11 27 Hình 2 Quy trình xác định dị thƣờng đị nhiệt .29 Hình Gi o diện cơng cụ FLAASH .33 Hình Giá trị tính tốn nƣớc nhiệt độ bề mặt từ mơ hình khí MODTRAN .34 Hình Lự chọn mơ hình MODTRAN dự vào kinh độ vĩ độ/dự vào mù năm 34 Hình Mơ hình số độ c o, ộ dốc, Phƣơng pháp osin 36 Hình Mối liên hệ củ góc tới, góc c o vệ tinh, độ dốc đị hình 37 Hình Góc tới góc phƣơng vị mặt trời 37 Hình Quy trình phân loại ảnh .38 Hình 10 Ảnh s u phân loại 39 Hình 11 Gi o diện tính tốn th m số hiệu chỉnh khí 43 Hình 12 Phân phối lƣ ng biến phân phối chuẩn 45 Hình ản đồ hành tỉnh Quảng Ninh 46 Hình Vệ tinh LANDSAT 50 Hình 3 Giá trị xạ điện từ 03 cảnh ảnh năm 2013 52 Hình Ảnh hiệu chỉnh khí Quảng Ninh năm 2013 53 Hình Ảnh hiệu chỉnh khí Quảng Ninh năm 2016 53 Hình Ảnh hiệu chỉnh khí Quảng Ninh năm 2014 53 Hình Mơ hình số độ c o tỉnh Quảng Ninh 54 Hình 10 ản đồ độ dốc tỉnh Quảng Ninh 54 Hình 11 ản đồ hƣớng dốc tỉnh Quảng Ninh .54 Hình 12 Giá trị NDVI năm 2013 55 Hình 13 Giá trị NDVI năm 2014 55 Hình 14 Giá trị NDVI năm 2016 55 Hình 15 ộ phát xạ bề mặt Quảng Ninh năm 2013 .57 Hình 16 ộ phát xạ bề mặt Quảng Ninh năm 2014 .57 Hình 17 ộ phát xạ bề mặt Quảng Ninh năm 2016 .57 Hình 18 Giá trị nhiệt độ sáng Quảng Ninh năm 2013 58 Hình 19 Giá trị nhiệt độ sáng Quảng Ninh năm 2014 58 Hình 20 Giá trị nhiệt độ sáng Quảng Ninh năm 2016 59 Hình 21 Nhiệt độ bề mặt Quảng Ninh năm 2013 59 Hình 22 Nhiệt độ bề mặt Quảng Ninh năm 2014 59 Hình 23 Nhiệt độ bề mặt Quảng Ninh năm 2016 60 Hình 24 Dị thƣờng đị nhiệt Quảng Ninh 2013 61 Hình 25 Dị thƣờng đị nhiệt Quảng Ninh 2014 61 Hình 26 Dị thƣờng đị nhiệt Quảng Ninh 2016 61 Hình 27 Một số vị trí m th n Quảng Ninh .62 MỞ ẦU ặt vấn đề Vấn đề đ dạng hóa nguồn cung cấp lƣ ng phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế nhu cầu dân sinh trở thành mối quan tâm thuộc hàng ƣu tiên củ hầu hết quốc gia giới on ngƣời đ ng tìm kiếm nhiều nguồn lƣ ng th y nhằm đáp ứng nhu cầu tƣơng l i nhƣ giảm hiệu ứng nhà kính Năng lƣ ng đị nhiệt số Năng lƣ ng đị nhiệt, dạng nhiệt tự nhiên sâu l ng Trái ất, nguồn lƣ ng khổng lồ gần nhƣ vô tận củ ngƣời Tuy nhiên Thế giới nói chung Việt N m nói riêng, lƣ ng đị nhiệt chƣ đƣ c trọng kh i thác cách mức ối với phƣơng pháp truyền thống, việc xác định dị thƣờng đị nhiệt chủ yếu dự vào việc đo nhiệt lỗ kho n dƣới tầng đất ổn định, sử dụng đầu cảm biến để xác định giá trị nhiệt độ, mà trung bình vị trí có vài điểm đo, từ nội suy r vùng lân cận Số liệu đo từ phƣơng pháp truyền thống có ƣu điểm có độ phân giải thời gian cao đƣ c ghi chép thời gian dài, nhƣng không đảm bảo độ phân giải khơng gi n số điểm đo thƣa thớt, đảm bảo liệu chi tiết xác để theo dõi đƣ c khu vực rộng lớn Trong liệu viễn thám có khả cung cấp tƣ liệu cách đồng thƣờng xuyên phản xạ phát xạ củ bề mặt đất với độ phân giải không gi n từ thấp đến c o Trong q trình phát triển cơng nghệ đại giới nƣớc, thành tựu củ công nghệ vệ tinh m ng lại bƣớc ngoặt lịch sử Phƣơng pháp viễn thám hệ thông tin đị lý (GIS) đ ng dần khắc phục đƣ c nhƣ c điểm Hiện n y liệu viễn thám nhiệt, phân tích chi tiết thay đổi nhiệt độ bề mặt củ khu vực rộng lớn mà không bị hạn chế số điểm đo nhƣ phƣơng pháp truyền thống hính tơi lự chọn đồ án “Ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt phát dị thƣờng địa nhiệt bể than Quảng inh.” ể xác định dị thƣờng đị nhiệt với tƣ liệu ảnh LANDSAT với kênh hồng ngoại nhiệt (kênh 10) 52 công cụ ndm th phần mềm ENVI để chuyển đổi giá trị số nguyên sang giá trị xạ điện từ a Hình 3 Giá tr b c x b iện t 03 cảnh ảnh n m 2013 a Hình iá tr a Hình iá tr c b c iện t 03 ảnh ảnh n m 2014 b iện t c ảnh ảnh n m 2016 3.3.2 Kết hiệu hỉnh hí qu n T tiến hành hiệu chỉnh khí s u chuyển đổi từ giá trị số s ng giá trị phổ ó nhiều cách hiệu chỉnh khí quyển, nhƣng báo cáo sử dụng công cụ FLAASH phần mềm ENVI kết h p với công thức chuyển đổi s u FLAASH thành giá trị phản xạ phổ (b1 le 0)*0 + (b1 ge 10000)*1 + (b1 gt and b1 lt 10000)*float(b1)/10000 53 Trong đó: đƣ c gán với kết hiệu chỉnh FLAASH Giá trị nhận đƣ c nằm khoảng từ đến Kết nhận đƣ c tiến hành ghép, cắt ảnh theo r nh giới hành khu vực tỉnh Quảng Ninh Hình Ảnh hiệu hỉnh hí qu n Quản Hình Ảnh hiệu hỉnh hí qu n Quản Hình Ảnh hiệu hỉnh hí qu n Quản inh n m 2013 inh n m 2014 inh n m 2016 54 3.3.3 Hiệu hỉnh ảnh h ởn ủ h nh Hiệu chỉnh đị hình bƣớc cần thiết củ trình tiền xử lý ứng dụng viễn thám c o (DEM), ể tiến hành hiệu chỉnh đị hình cần có liệu mơ hình số độ liệu DEM đƣ c downlo d miễn phí tr ng https://gdex.cr.usgs.gov/ với độ phân giải tƣơng tự ảnh L nds t (30m) Mơ hình số độ c o (DEM) khu vực tỉnh Quảng Ninh có độ c o từ đến 1474 mét, độ c o trung bình xấp xỉ 163 mét Hình Mơ hình s cao tỉnh Quảng Ninh S u downlo d liệu DEM phải chuyển đổi hệ tọ độ WGS 84 với múi chiếu 48, từ xác định độ dốc hƣớng dốc khu vực Quảng Ninh cơng cụ ARCGIS Bản Hình 10 d c tỉnh Quảng Ninh Bản h Hình 11 ng d c tỉnh Quảng Ninh ộ dốc khu vực tỉnh Quảng Ninh nằm khoảng từ 0o đến 66.3411o, hƣớng dốc từ đến 360 Tiến hành hiệu chỉnh đị hình dự vào độ dốc hƣớng dốc theo công thức (2.31) 55 3.3.4 X địn độ p t xạ ề mặt ể xác định đọ phát xạ bề mặt số NDVI thơng số qu n trọng Dự vào kết phản xạ phổ bề mặt, t tiến hành tính tốn NDVI theo cơng thức Giá trị NDVI nằm khoảng từ -1 đến thực vật thƣờng có giá trị NDVI lớn 0,2 Trong trƣờng h p NDVI > 0.5, khu vực đƣ c xem phủ kín thực vật xạ điện từ không tới đƣ c bề mặt đất NDVI khoảng [0, 0.2] tƣơng ứng với khu vực đất trống, [-0.2, 1] đại diện cho khu vực đất ẩm, bề mặt nƣớc có giá trị NDVI nh -0.2.Trên ảnh số NDVI, pixel màu sáng đại diện cho vùng thực vật phát triển tƣơi tốt, pixel màu tối thể khu vực khơng có thực vật b o phủ mật độ thực vật thấp Hình 12 Giá tr VI n m 2013 Hình 14 Giá tr Hình 13 Giá tr VI n m 2014 VI n m 2016 Với tỉnh Quảng Ninh, giá trị NDVI c o 0.7 thƣờng nằm khu vực phủ kín thực vật nhƣ Tiên Yên, hẻ, ối với thành phố nhƣ Tp ẩm Phả, Tp Móng , nhìn chung NDVI khoảng 0.2 – 0.3 diện tích đất xây dựng lớn, thực phủ 56 Từ giá trị NDVI xác định giá trị NDVImax NDVImin tƣơng ứng củ đối tƣ ng ản 3 iá tr ăm Năm 2013 VI ủ oại p tron n m 2013 2014 2015 NDVIMin NDVIMax Thực vật 0.2715 0.6537 ất khác 0.2299 0.4092 0 ất xây dựng 0.0279 0.2799 ất m -0.0394 0.2196 ất cát 0.0105 0.2116 Thực vật 0.6474 0.8825 ất khác 0.3133 0.574 0 ất xây dựng 0.0013 0.1397 ất m -0.0167 0.1337 ất cát 0.0194 0.1546 ất rừng 0.5687 0.8995 ất khác 0.1188 0.4200 0 ất dân cƣ 0.0975 0.544 ất m -0.0033 0.129 ất cát 0.0675 0.2307 Mặt nƣớc Mặt nƣớc Năm 2014 Năm 2016 Mặt nƣớc S u tiến hành tính tốn độ che phủ thực vật theo cơng thức Trong giá trị NDVIS , NDVIV đƣ c xác định dự vào giá trị NDVImax NDVImin củ đối tƣơng riêng biệt đƣ c phân loại theo bảng ộ che phủ thực vật nằm khoảng từ đến S u tính xong giá trị f tiến hành xác định giá trị độ phát xạ E Theo nhiều nghiên cứu giới, độ phát xạ đƣ c lấy giá trị 0.970 trƣờng h p 57 NDVI < 0.2 0.995 NDVI > 0.7 Trƣờng h p 0.2 ≤ NDVI ≤ 0.7, f đƣ c tính theo cơng thức (2.34) H nh 15 Đ phát x b mặt Quản H nh 16 Đ phát x b mặt Quản inh n m 2013 H nh 17 Đ phát x b mặt Quản inh n m 2014 inh n m 2016 Giá trị độ phát xạ bề mặt khu vực có thực vật thƣờng lớn 0,93, đặc biệt khu vực có mật độ thực vật dày (rừng tự nhiên, rừng trồng), độ phát xạ thƣờng đạt 0,95 Trong đó, khu vực đất trống, đất xây dựng, bãi cát thƣờng có giá trị độ phát xạ bề mặt thấp (trong khoảng 0,91 – 0,92) Ở vùng nƣớc, sông hồ, độ phát xạ bề mặt phụ thuộc vào hàm lƣ ng chất diệp lục có nƣớc ối với nƣớc có hàm lƣ ng chất diệp lục thấp, giá trị độ phát xạ bề mặt đạt thấp (khoảng 0,91) ngƣ c lại, nƣớc có hàm lƣ ng chất diệp lục c o, giá trị độ phát xạ bề mặt c o hơn, đạt đến khoảng 0.92 3.3.5 Xá nh phổ nh nhiệt Giá trị củ kênh nhiệt bị ảnh hƣởng khí việc hiệu chỉnh xạ phổ nhiệt qu n trọng để xác định nhiệt độ Sau có đƣ c yếu tố phát xạ, xạ phổ củ lênh nhiệt đỉnh khí quyển, t sử dụng thông số để hiệu chỉnh kênh hồng ngoại nhiệt để tính xạ phổ 58 bề mặt ác thông số thể bảng s u Bảng Thông s hiệu chỉnh kênh h ng ngo i ăm Lup Ldown t 2013 1.34 0.81 0.88 2014 1.7 1.02 0.86 2016 5.84 3.9 0.51 3.3.6 Kết tính nhiệt mặt ể tính nhiệt độ bề mặt cần phải xác định nhiệt độ độ sáng Sử dụng xạ phổ bề mặt kết h p với số cung cấp tập siêu liệu để tinh giá trị nhiệt độ độ sáng Bảng Giá tr K1 K2 kênh 10 Landsat Landsat K1 (m2.sr.µm) K2 (K) Kênh 10 774.8853 1321.0789 Sử dụng công cụ Bandmath ENVI nhập công thức s u để xác định nhiệt độ độ sáng: 1321.08/alog (1+774.89/B1) với B1: giá trị xạ phổ kênh nhiệt mặt đất Kết nhận đƣ c nhƣ s u: Hình 18 Quản iá tr nhiệt sán inh n m 2013 Hình 19 Quản iá tr nhiệt sán inh n m 2014 59 Hình 20 iá tr nhiệt sán Quản inh n m 2016 S u tính đƣ c giá trị nhiệt độ củ ảnh, ta tiến hành tính giá trị nhiệt độ dự vào mối liên hệ với lớp phủ Bởi nhiệt độ bề mặt giá trị hiệu chỉnh nhiệt độ phát xạ, nhiệt độ bề mặt nhiệt độ phát xạ có giá trị tƣơng đƣơng Hình 21 Nhiệt Hình 22 Nhiệt b mặt Quản b mặt Quản inh n m 2013 inh n m 2014 60 Hình 23 Nhiệt b mặt Quản inh n m 2016 Kết xác định nhiệt độ bề mặt khu vực thành phố Quảng Ninh từ tƣ liệu ảnh vệ tinh L nds t đƣ c thể nhiệt độ bề mặt có phân bố khơng đều, nhiệt độ cao khu vực m than khu dân cƣ thấp khu vực nhiều thực vật mặt nƣớc Nhiệt độ tháng 12 năm 2013 Quảng Ninh từ 4,4 đến 32 độ C, tháng 12 năm 2014 từ 5,4 đến 34 độ , tháng năm 2016 từ 19,7 đến 50,8 độ C 3.3.7 Xá nh d th ờn nhiệt Dự vào biểu đồ histogr m công thức, t xác định đƣ c khoảng giá trị dị thƣờng theo bảng s u: Bảng Giá tr trun ăm nh iá trị trung bình lệch chuẩn giá tr d th ờng ộ lệch chuẩn iá trị dị thƣờng 2013 16.7679 2.1691 21.1061 2014 19.0679 2.2691 23.6061 2016 28.8413 3.6800 36.2013 Với số liệu tiến hành chiết tách liệu đị nhiệt từ nhiệt độ bề mặt Ta xây dựng đƣ c đồ dị thƣờng đị nhiệt Dƣới đồ dị thƣờng đị nhiệt tỉnh Quảng Ninh năm 2013, 2014, 2016 thu phóng với tỉ lệ 1:500.000 61 Hình 24 D th ờn Hình 25 D th ờn Hình 26 D th ờn a nhiệt Quảng Ninh 2013 a nhiệt Quảng Ninh 2014 a nhiệt Quảng Ninh 2016 62 3.4 ánh giá kết Dự vào kết t nhận thấy khu vực phát dị thƣờng đị nhiệt có nhiệt độ c o bất thƣờng phân bố cục khu vực m th n nhƣ m th n ọc Sáu, m khu vực Vân ồn, ẩm Phả, m Vàng D nh, ng í, m th n o Sơn, số vị trí khu vực nội thành Hình 27 M t s v trí mỏ than Quảng Ninh Phân tích kết nhận đƣ c cho thấy nhiệt độ bề mặt khu vực m th n o Sơn 45 o (năm 2016), m c o so với nhiệt độ trung bình nhƣ khu vực m th n Vàng Danh 45o (năm 2016), m Hà Khánh 30o (năm 2014), Sự chênh lệch nhiệt độ c o giữ khu vực dị thƣờng đị nhiệt vùng xung qu nh 12/2013, 12/2014 01/2016 tƣơng ứng 13.120C, 13.740C, 16.620C Diện tích dị thƣờng nhiệt tăng nhẹ từ năm 2013, 2014 đến 2016 Số liệu đƣ c thể dƣới bảng s u: Bảng Diện tích d th ờn ăm a nhiệt 2013, 2014, 2016 Diện t ch dị thƣờng địa nhiệt (m2) 2013 89.615 2014 133.797 2016 155.96 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH Kết luận Qua nghiên cứu cở sở lý thuyết thực nghiệm rút số kết luận: - Những kết nghiên cứu cho thấy phƣơng pháp tính tốn nhiệt độ mặt đất qu liệu LANDSAT khả thi nh nh chóng Với đặc trƣng độ phủ trùm rộng, khả phân giải phổ tốt, độ phân giải không gi n đ dạng đƣ c cung cấp miến phí, ảnh LANDSAT chứng t đƣ c nhiều điểm mạnh cơng tác nghiên cứu nói chung, nghiên cứu dị thƣờng đị nhiệt nói riêng cho khu vực nghiên cứu khu vực tỉnh Quảng Ninh - Xác định dị thƣờng địa nhiệt thông qua nhiệt độ bề mặt từ tƣ liệu viễn thám kênh thông tin hữu ích nghiên cứu nguồn lƣ ng phục vụ cho sản xuất lƣ ng, hoạt động đời sống Nghiên cứu cho thấy cách tổng quan dị thƣờng địa nhiệt khu vực tỉnh Quảng Ninh phƣơng pháp kho n đo địa nhiệt áp dụng đƣ c - Nghiên cứu dị thƣờng địa nhiệt phƣơng pháp sử dụng kênh hồng ngoại làm sở b n đầu để xác định vị trí địa nhiệt để ứng dụng vấn đề sử dụng lƣ ng giảm thiếu chi phí, giảm nhiễm mơi trƣờng, - Dị thƣờng địa nhiệt thƣờng đƣ c phát khu vực có nhiệt độ cao bất thƣờng nhƣ vị trí m th n, thị, suối nƣớc nóng, Kiến nghị - Cần đảm bảo số liệu đo cảm biến lỗ khoan thăm d diện rộng khu vực nghiên cứu vào thời điểm thu nhận ảnh để có sở đánh giá độ xác kết thu đƣ c - Cần có nghiên cứu hiệu chỉnh ảnh hƣởng tƣ ng đảo nhiệt đến việc xác định dị thƣờng địa nhiệt để kết thu nhận đƣ c kết xác 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] áo iện tử Hà Nội, Sở K o ọ ông ng , 2014 [2] Lê Văn Trung, Nguyễn Thanh Minh, Trích lọc giá trị nhi t bề mặt (LST) từ ảnh v tinh Landsat ETM+, đặc s n Viễn thám ịa tin học số Trung tâm viễn thám - Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, 2007 [3] Nguyễn Thị ích Ngọc, M i qu n ó , n i t độ đô t ị ớp p giữ n i t độ đô t ị qu trìn t ị t ự v t t àn p Hà Nội, Luận văn Thạc sĩ biến đổi khí hậu, ại học Quốc gi Hà Nội, 2013 [4] Nguyễn Thị Quỳnh Tr ng, Ng i n ứu n i t độ ề mặt ằng tư i u ản MODIS p ụ vụ ản o ạn n u vự Tây Nguy n, Luận văn Thạc sĩ đị lý, 2014 [5] Trần Thị Vân, Ứng dụng vi n thám nhi t khảo s t đặ trưng n i t độ bề mặt đô thị với phân b kiểu thảm ph TP Hồ Chí Minh, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, đặc s n Môi trƣờng Tài nguyên, Nxb ại học Quốc gia TPHCM, 2006 Tiếng nƣớc [7] 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 [8] 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 [9] Mao K, Qin Z, Shi J, Gong P, The research of split-window algorithm on the MODIS, Geomat.Inf Sci Wuhan Univers, 2005 65 [10] Ming-Liang Gao, Wen-Ji Zhao, Zhao-Ning Gong, Hui-Li Gong, Zheng Chen 1,2,3 and Xin-Ming Tang ,Topographic Correction of ZY-3 Satellite Images and Its Effects on Estimation of Shrub Leaf Biomass in Mountainous Areas,2014 [11] P Dash, F.M Gottsche, F.S Olesen, H Fischer, Land surface temperature and emissivity estimation from passive sensor data: Theory and practice-current trends,2002 [12] 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 [14] http://www.harrisgeospatial.com/portals/0/pdfs/envi/flaash_module.pdf [15] http://landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php [16] https://sites.google.com/site/vnggenergy/dianhiet 66 PHỤ LỤC ... cứu ứng dụng ảnh viễn thám hồng ngoại nhiệt để phát dị thƣờng đị nhiệt bể th n Quảng Ninh ội dung nghiên cứu - Tổng qu n viễn thám - Ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt phát dị thƣờng địa nhiệt. .. sóng sử dụng, viễn thám đƣ c phân thành loại bản: viễn thám dải sóng nhìn thấy hồng ngoại phản xạ, viễn thám hồng ngoại nhiệt, viễn thám siêu c o tần Trong đó, viễn thám hồng ngoại nhiệt sử dụng. .. Tổng qu n vấn đề nghiên cứu hƣơng Ứng dụng viễn thám hồng ngoại nhiệt phát dị thƣờng đị nhiệt hƣơng Thực nghiệm ứng dụng hồng ngoại nhiệt xác định dị thƣờng đị nhiệt khu vực bể th n Quảng Ninh