ứng dụng công nghệ gis và ảnh vệ tinh modis để đánh giá sự thay đổi hàm lượng bụi pm2 5 trong môi trường không khí ở miền bắc việt nam

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG TR N B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I NG HÙNG NG D NG CÔNG NGH GIS VÀ NH V TINH MODIS ÁNH GIÁ S THAY I HÀM L NG B I PM2.5 TRONG MƠI TR NG KHƠNG KHÍ MI N B C VI T NAM LU N V N TH C S HÀ N I, N M 2016 B GIÁO D C VÀ ÀO T O B NÔNG NGHI P VÀ PTNT TR NG I H C TH Y L I TR N NG HÙNG NG D NG CÔNG NGH GIS VÀ NH V TINH MODIS ÁNH GIÁ S THAY I HÀM L NG B I PM2.5 TRONG MƠI TR NG KHƠNG KHÍ MI N B C VI T NAM Chuyên ngành: Khoa h c Môi tr ng Mã s : 60-85-02 LU N V N TH C S NG IH NG D N: PGS.TS Doãn Hà Phong PGS.TS Nguy n Th Minh H ng HÀ N I - 2016 L I CAM OAN Tên là: Tr n ng Hùng Mã s h c viên: 1581440301005 L p: 23KHMT11 Khóa h c: 23 Chuyên ngành: Khoa h c Môi tr ng Mã s : 60-85-02 Tô xin cam đoan t p lu n v n đ c tơi th c hi n d is h ng d n c a PGS TS Doãn Hà Phong PGS.TS Nguy n Th Minh H ng v i đ tài nghiên c u lu n v n: “ ng d ng công ngh GIS nh v tinh MODIS đ đánh giá s thay đ i hàm l ng b i PM2.5 mơi tr ng khơng khí mi n B c Vi t Nam” ây đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i đ tài lu n v n tr c đây, đó, khơng ph i b n chép c a b t k m t lu n v n N i dung c a lu n v n đ c th hi n theo quy đ nh Các s li u, ngu n thông tin lu n v n u tra, trích d n đánh giá Vi c tham kh o ngu n tài li u đ c th c hi n trích d n ghi ngu n tài li u tham kh o quy đ nh Tơi xin hồn tồn ch u trách nhi m v n i dung tơi trình bày lu n v n Hà N i, ngày …… tháng …… n m 2016 Tác gi lu n v n Tr n i ng Hùng L IC M N H c viên xin g i l i c m n chân thành t i th y cô giáo b môn Qu n lý môi tr ng, tr ng đ i h c Th y l i gi ng d y t n tình, quan tâm, trau d i ki n th c, đ ng viên h c viên không ng ng n l c trang b thêm ngu n ki n th c, k n ng t t nh t đ hoàn thành lu n v n, s gi ng d y ch b o không m t m i c a th y cô giáo su t th i gian qua c bi t s h ng d n ân c n, t m c a PGS.TS Doãn Hà Phong s giúp đ t n tâm c a PGS.TS Nguy n Th Minh H ng su t th i gian t h c viên đ c nh n đ tài Lu n v n giúp đ ch b o cho h c viên r t nhi u u, trau d i thêm ki n th c chuyên mơn, cách th c hồn thành lu n v n nh ng k n ng s ng mà t h c viên khó có th hồn thi n đ c H c viên c ng xin bày t l i c m n t i cán b t i phòng ban sau đ i h c, cán b t i v n phòng khoa Mơi tr ng Tr ng t o đ i h c i h c Th y l i t o u ki n, c ng nh cung c p cho h c viên nh ng thơng tin b ích k p th i đ h c viên có th hoàn thành lu n v n Cu i xin g i l i c m n sâu s c nh t t i cha m , ch em gia đình c ng t t c b n bè, nh ng ng i thân đ ng viên, ng h giúp đ h c viên su t th i gian h c viên h c t p c ng nh th i gian h c viên th c hi n lu n v n cao h c H c viên xin chân thành c m n! ii M CL C DANH M C HÌNH NH v DANH M C B NG BI U vii DANH M C VI T T T viii M U 1 Tính c p thi t c a đ tài M c đích c a đ tài it Ph ng ph m vi nghiên c u ng pháp nghiên c u Ý ngh a khoa h c th c ti n B c c c a lu n v n CH NG 1: T NG QUAN V V N NGHIÊN C U 1.1 H th ng thông tin đ a lý (GIS) 1.1.1 nh ngh a GIS 1.1.2 C u trúc c a GIS 1.1.3 Các ch c n ng c b n c a GIS 1.1.4 ng d ng c a h th ng thông tin đ a lý GIS 12 1.2 S d ng công ngh vi n thám nghiên c u ô nhi m môi tr ng không khí 13 1.2.1 T ng quan s d ng cơng ngh vi n thám nghiên c u môi 13 1.2.2 Các lo i nh vi n thám ng d ng nghiên c u môi tr ng khơng khí 15 1.2.2.1 M t s t li u vi n thám ng d ng nghiên c u ô nhi m 15 1.2.2.2 nh MODIS thông s k thu t c a nh MODIS 20 1.3 T ng quan v b i PM2.5 26 1.3.1 B i PM2.5 nghiên c u ô nhi m mơi tr ng khơng khí 26 1.3.1.1 Khái ni m b i PM2.5 26 1.3.1.2 Tác h i c a b i PM2.5 27 iii 1.3.2 B i PM2.5 t d li u nh v tinh MODIS 27 CH NG 2: T NG QUAN V KHU V C NGHIÊN C U 30 2.1 V trí đ a lý u ki n t nhiên khu v c nghiên c u 30 2.1.1 V trí đ a lý 30 2.1.2 Ch đ khí h u 31 2.1.3 Ch đ th y v n 32 2.2 i u ki n kinh t xã h i – môi tr ng khu v c nghiên c u 33 2.2.1 i u ki n kinh t xã h i 33 2.2.2 Th c tr ng ô nhi m b i mi n B c 44 CH NG 3: NG D NG GIS ÁNH GIÁ S GIA T NG HÀM B I PM2.5 KHU V C NGHIÊN C U 52 3.1 Xác đ nh hàm l 3.1.1 Ph ng b i PM2.5 t nh v tinh MODIS 52 ng pháp nghiên c u 52 3.1.2 Gi i thi u v mơ hình GEOS-Chem 53 3.1.3 Xác đ nh PM2.5 t d li u đ dày quang h c (AOD) 55 3.1.4 Mô ph ng thông s nh h ng đ n m i liên h gi a d li u MODIS 56 3.2 Thành l p b n đ phân b ô nhi m b i mi n B c Vi t Nam (2005-2010-2015) 58 3.3 Phân tích, đánh giá k t qu giá tr hàm l 3.4 Gi i pháp k thu t đ nâng cao ch t l ng b i PM2.5 63 ng s li u 70 K T LU N VÀ KI N NGH 72 TÀI LI U THAM KH O 74 PH L C 79 iv DANH M C HÌNH NH Hình 1.1: H th ng thơng tin đ a lý Hình 1.2: Các thành ph n c a GIS Hình 1.4: Các nhóm ch c n ng c a GIS 12 Hình 1.5: nh ch p khu v c H i Phòng c a v tinh ENVISAT 17 Hình 1.6: V tinh TERRA 22 Hình 1.7: Qu đ o bay c a v tinh TERRA 22 Hình 1.8: D li u nh v tinh thu nh n vào ngày 16/11/2002 23 Hình 1.9: V tinh AQUA b c m bi n 25 Hình 1.10: Qu đ o bay c a v tinh AQUA 25 Hình 2.1: Khu v c nghiên c u 30 Hình 2.2: Nhà máy xi m ng Tam i p gây ô nhi m b i nghiêm tr ng 46 Hình 2.3: Khí th i t ph ng ti n giao thơng th ph m gây nhi m khơng khí 47 Hình 2.4: Gian b p khói b i th ph m gây ch t cho hàng tri u ph n tr em m i n m 48 Hình 2.5: V trí tr m quan tr c Thành ph Hòa Bình 49 Hình 3.1: S đ tóm t t xác đ nh hàm l ng b i PM2.5 t d li u v tinh MODIS 58 Hình 3.2: Thu t tốn chi ti t đ tính tốn hàm l ng b i PM2.5 b ng mơ hình GEOSChem 59 Hình 3.3: B n đ n ng đ nhi m b i PM2.5 khu v c mi n B c n m 2005 62 Hình 3.4: B n đ n ng đ ô nhi m b i PM2.5 khu v c mi n B c n m 2010 62 Hình 3.5: B n đ n ng đ ô nhi m b i PM2.5 khu v c mi n B c n m 2015 63 Hình 3.6: V trí m t c t nghiên c u 64 Hình 3.7: bi n thiên n ng đ b i PM2.5 m t c t th nh t 64 Hình 3.8: bi n thiên n ng đ b i PM2.5 m t c t th hai 65 v Hình 3.9: Cơng c histogram c a ARCGIS 67 Hình 3.10: Bi u đ phân b c p ô nhi m b i PM2.5 n m 2005 67 Hình 3.11: Bi u đ phân b c p ô nhi m b i PM2.5 n m 2010 68 Hình 3.12: Bi u đ phân b c p ô nhi m b i PM2.5 n m 2015 69 Hình 3.13: Cơng c resample c a ARCGIS đ t ng đ phân gi i ch t l ng nh 70 Hình 3.14: Cơng c resample c a ARCGIS đ t ng đ phân gi i ch t l ng nh 71 vi DANH M C B NG BI U B ng 1.1: M t s thông s v kênh ph c a nh SPOT -1,-2,-3 18 B ng 1.2: M t s thông s v kênh ph c a nh SPOT -4 18 B ng 3.1: D li u đ u vào c a mơ hình 60 B ng 3.2: bi n thiên n ng đ b i PM2.5 m t c t th nh t 65 B ng 3.3: bi n thiên n ng đ b i PM2.5 m t c t th hai 66 vii DANH M C VI T T T EPI : Environmental performance indicators – Ch s hi u su t môi tr ng PM : Particulate matter – Ch t d ng h t GIS : RS : AOD : Geographic information system – H th ng thông tin đ a lý Remote sensing information – Thông tin vi n thám Aerosol Optical Depth – dày quang h c sol khí viii Hình 3.14: Cơng c resample c a ARCGIS đ t ng đ phân gi i ch t l Nh c m c a ph nhi u nh h ng nh ng pháp t ng đ phân gi i khơng gian lên nên s ng, sai l ch so v i k t qu ban đ u nên c n thêm th i gian đ hi u ch nh, x lý s li u M t cách đ n gi n h n có th s d ng nh v tinh khác v i đ phân gi i cao h n nh SPOT5 ch t l nh ng d li u s r t t t, k t qu có đ xác cao h n, c m c a chi phí đ t đ 71 K T LU N VÀ KI N NGH Khu v c mi n B c c ng nh nhi u khu v c n c ta hi n ngày b nhi m khơng khí nh t ô nhi m b i m n PM2.5 Do công tác giám sát d báo ô nhi m vi c r t quan tr ng, thu hút đ c s ý không ch c a nhà nghiên c u mà thơng tin c n thi t h u ích cho nhà lãnh đ o ng c u c p bách này, lu n v n l a ch n ph i dân ng tr c yêu ng pháp nghiên c u r t m i m h p lý s d ng d li u vi n thám quang h c MODIS đ giám sát ô nhi m b i m n PM2.5 mi n B c Vi t Nam Các k t qu thu đ c gi i quy t t t nhi m v đáp ng tr n v n m c tiêu đ t ra, c th k t qu mà lu n v n đ t đ c bao g m: Lu n v n t ng quan m t cách khái quát v tình hình nhi m khơng khí B cn mi n c ta hi n M t vài cơng trình tiêu bi u v nghiên c u giám sát b i m n PM2.5 s d ng công ngh vi n thám, n bày phân tích đ ng T gi i thích đ c c ng nh th gi i đ c trình c lý t i s d ng d li u vi n thám quang h c nghiên c u Xây d ng ph ng pháp thành l p b n đ phân b ô nhi m b i nh m h tr công tác quan tr c m t đ t.T vi c k th a thu t toán b ng d li u vi n thám MODIS t nh ng nghiên c u uy tín, lu n v n xây d ng b n đ phân b ô nhi m b i mi n B c v i đ xác cao ánh giá đ c hi n tr ng ch t l v c mi n B c qua hàm l ng mơi tr ng khơng khí qua n m c a khu ng b i PM2.5 V đ xác h c viên khơng có q nhi u s li u c a tr m quan tr c đ so sánh nh ng v i s li u tr m quan tr c thành ph Hòa Bình, v i sai s khơng q l n s li u hồn tồn có th s d ng đ c Cùng v i theo k t qu phân tích, khu v c phía Tây B c B có n ng đ ô nhi m th p h n phía ơng B c B khu v c phía Tây B c B có m t đ dân s th p h n c ng nh q trình th hóa di n phía ơng B c B di n m nh h n k t qu hoàn toàn h p lý Cùng v i m c đ nhi m b i qua n m ngày t ng cao đ i chi u v i thông tin ô nhi m b i mi n B c t nh ng n m qua hi n nay, k t qu nghiên c u có ph n ph n ánh th c tr ng ô nhi m hi n 72 K t qu đ thô, nh h c trình bày thành b n đ nh ng góc nh ch a đ c m m r t ng đ n k t qu vi c c t theo pixel c a ARCGIS H c viên tìm gi i pháp nghiên c u thêm ng d ng đ gi m thi u nh ng sai s q trình gi i đốn, x lý nh V m t th c ti n, k t qu c a lu n v n m t ngu n t li u kh m kh o r t h u ích cho nhà qu n lý, cán b đ đ a bi n pháp qu n lý, quy ho ch ng k p th i ng phó v i s c v môi tr phát tri n m t ph i dân đ ng.V m t ý ngh a khoa h c, lu n v n ng pháp m i, đ m b o tính nhanh chóng c p nh t công tác giám sát d báo, phù h p v i quy mô khu v c nghiên c u ng th i lu n v n kh ng đ nh s kh d ng c a vi n thám quang h c vi c giám sát, theo dõi c ng nh đánh giá s thay đ i hàm l ng b i PM2.5 mơi tr ng khơng khí hồn thi n nâng cao kh n ng ng d ng k t qu nghiên c u c a lu n v n, m t vài ki n ngh đ c h c viên đ xu t nh sau: i v i k t qu xây d ng b n đ ô nhi m b i PM2.5 khu v c mi n B c Vi t Nam, c n có nh ng nghiên c u sâu h n g n li n v i khu v c nghiên c u v nh ng tham s SALA, NH4, NIT… tham gia trình tính tốn hàm l ng b i PM2.5 theo công th c th c nghi m (5) Vi c xây d ng, áp d ng, u ch nh h s th c nghi m c a tham s s đ m b o đ c s phù h p c a thu t toán v i đ c tr ng c a vùng nghiên c u t đ m b o tính khách quan c a k t qu nh quang h c b nh h thu c nhi u vào n ng l tr ng m t ph n không nh b i th i ti t, khí h u ph ng m t tr i, đ hồn thi n công tác giám sát môi ng c n ph i b sung thêm s li u t v tinh MODIS thi t b khác ví d v tinh RADAR) V i tính u vi t c a vi n thám đa ph , đa th i gian t c th i di n r ng c n k t h p nhi u s li u c a lo i v tinh khác đ thu đ c k t qu t t nh t Có th ti n hành phân tích, nghiên c u thêm n ng đ b i PM2.5 theo mùa mùa m a mùa khơ đ có th n m rõ xu h ng bi n đ i theo mùa c a b i m n 73 TÀI LI U THAM KH O [1] Nguy n Hoài (2016, Aug.) tienphong.vn [Online] HYPERLINK "Báo đ ng v ô nhi m b i Vi t Nma" [2] L ng Chính K c ng s , "Nghiên c u xây d ng b n đ nhi m khơng khí khu v c Hà N i C m Ph b ng nh Landsat SPOT" Tr ng ih c Công ngh , i h c Qu c gia Hà N i, 2010 [3] Nguy n Th Hoa, "Xây d ng h th ng tích h p thu th p x lý thông tin không gian th c g n th i gian th c đ theo dõi bi n đ ng b m t ph c v nghiên c u qu n lý liên ngành tài nguyên môi tr ng thiên tai," Tr ng i h c Công ngh , Hà N i, 2015 [4] Tr n Th Vân c ng s , "Nghiên c u kh n ng phát hi n ô nhi m b i khu v c đô th b ng công ngh vi n thám nh m h tr quan tr c mơi tr ng khơng khí," T p chí Vi n Môi tr ng Tài nguyêni h c qu c H Chí Minh , Feb 2012 [5] Engel - Cox JA et al, "Recommendations on the use of satellite remote - sensing data for urban air quality," Journal of Geophysical Research Atmospheres, vol 50, pp 61-80, 2004 [6] Mark Tulloch, Jonathan, "Applications of Satellite Remote Sensing to urban AirQuality Monitoring: Status and Potential Solutions to Canada," Journal of geophysical Research Atmospheres, vol 7, pp 51-72, 2005 [7] Kaufman et al, "Remote sensing of biomass burning in the tropics," Journal of Geophysical Research Atmospheres, vol 67, pp 112-130, 1990 [8] Retalis, "Study of atmospheric pollution in Large Cities with the use of satellite observations: development of an Atmospheric correction Algorithm Applied to Polluted Urban Areas," Departmant of Applied Physics, University of Athens, vol 3, pp 67-81, 1998 [9] Retalis et al, "Assessment of the distribution of aerosols in the area of Athens with the use of Landsat TM," International Journal of Remote Sensing , vol 20, pp 939-945, 1999 [10] Hadjimitsis et al, "Determination of aerosol optical thickness through the derivation of an atmospheric correction for short-wavelenghth Landsat TM and ASTER image data: an application to areas located in the vicinity of airports at 74 UK and Cyprus," Applied Geomatics Journal, vol 1, pp 31-40, 2009 [11] Hadjimitsis, D.G, "Description of a new method for retrieving the aerosol optical thickness from satellite remotely sensed imagery using the maximum contrast value principle and the darkest pixel approach," Transactions in GIS Journal, vol 12, pp 633-644, 2009 [12] Hadjimitsis et al, "Aerosol Optical Thckness (AOT) retrieval over land using satellite image-based algorithm, Air Quality," Atmosphere and Health- An International Journal, vol 2, pp 89-97, 2009 [13] Randall Martin Rokjin J.Park, "Estimating ground – level PM2.5 using aerosol optical depth determined from satellite remote sensing," Journal of geophysical Research Atmospheres, vol 7, pp 21-32, 2006 [14] Engel-Cox et al, "Recommendations on the use of satellite romote-sensing data for urban air quality," J.AirWaste Manage, vol 54, pp 1360-1371, 2004 [15] Engel - Cox JA et al, "Recommendations on the use of satellite remote - sensing data for urban air quality," Journal of Geophysical Research Atmospheres, vol 50, pp 61-80, 2004 [16] Enggel_Cox et al, "Qualitative and quantitative avaluation of MODIS satelite sensor data for regional and urban scale air quality, atmos," Environ, vol 38, pp 2495-2509, 2005 [17] Chu et al, "Global monitoring of air pollution over land from the Earth Observing System- Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)," J Geophys, vol 108(D21), pp 1123-1126, 2003 [18] Liu et al, "Mapping annual mean ground-level PM2.5 concentrations using Multiangle Imaging Spectroradiometer aerosol optical thickness over the contiguous United States," J Geophys, vol 109, pp 120-139, 2004 [19] Heald et al, "Beyond Direct Radiative Forcing: The Case for Characterizing the Direct Radiative Effect of Aerosols," Atmos Chem Phys, vol 10, pp 5513-5527, 2014 [20] Bian et al, "Accurate simulation of stratospheric photolysis in global chemical models," J Atmos Chem, vol 41, pp 281-296, 2002 [21] Eastham et al, "Development and evaluation of the unified troposphericstratospheric chemistry extension (UCX) for the global chemistry-transport model 75 GEOS-Chem," Atmos Env, vol 89, pp 2234-2297, 2014 [22] R B Rood et al, "Multidimensional flux form semi-Lagrangian transport schemes," Mon Wea Rev, vol 124, pp 2046-2070, 1996 [23] Putnam et al , "Finite-volume transport on various cubed-sphere grids," J Comput Phys, vol 227, pp 55-78, 2007 [24] Wu, S, L.J Mickley, D.J Jacob, J.A Logan, and R.M Yantosca, " Why are there large differences between models in global budgets of tropospheric ozone?," J Geophys Res, vol 112, pp 45-53, 2007 [25] Liu, H., D.J Jacob, I Bey, and R.M Yantosca, " Constraints from 210Pb and 7Be on wet deposition and transporting a global threee-dimensional chemical tracer model driven by asimilated meteorological fields," J Geophys Res, vol 106, pp 109-128, 2001 [26] Amos, H M., D J Jacob, C D Holmes, J A Fisher, Q Wang, R M Yantosca, E S Corbitt, E Galarneau, A P Rutter, M S Gustin, A Steffen, J J Schauer, J A Graydon, V L St Louis, R W Talbot, E S Edgerton, Y Zhang, and E M Sunderland, "Gas-Particle Partitioning of Atmopsheric Hg(II) and Its Effect on Global Mercury Deposition," J Atmos Chem, vol 12, pp 591-603, 2012 [27] Wesely, M L, "Parameterization of surface resistance to gaseous dry deposition in regional-scale numerical models," Atmos Environ, vol 23, pp 1293-1304, 1989 [28] Keller et al, "HEMCO v1.0: A versatile, ESMF-compliant component for calculating emissions in atmospheric models," Geosci Model Devel, vol 7, pp 1409-1417, 2014 [29] Holmes et al, "Future methane, hydroxyl, and their uncertainties: key climate and emission parameters for future predictions," Atmos Chem Phys, vol 13, pp 285302, 2013 [30] Guenther rt al, "The Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature version 2.1 (MEGAN2.1): an extended and updated framework for modeling biogenic emissions," Geosci Model Dev, vol 5, pp 1471-1492, 2012 [31] Hu, L., D.B Millet, M Baasandorj, T.J Griffis, K.R Travis, C Tessum, J Marshall, W.F Reinhart, T Mikoviny, M Müller, A Wisthaler, M Graus, C Warneke, and J de Gouw, " Emissions of C6-C8 aromatic compounds in the 76 United States: Constraints from tall tower and aircraft measurements," J Geophys Res, vol 120, pp 826-842, 2015 [32] Fisher, J.A., D.J Jacob, Q Wang, R Bahreini, C.C Carouge, M.J Cubison, J.E Dibb, T Diehl, J.L Jimenez, E.M Leibensperger, M.B.J Meinders, H.O.T Pye, P.K Quinn, S Sharma, A van Donkelaar, and R.M Yantosca, "Sources, distribution, and acidity of sulfate-ammonium aerosol in the Arctic in winterspring," Atmos Environ, vol 45, pp 7301-7318, 2011 [33] Suntharalingam et al, "Improved quantification of Chinese carbon fluxes using CO2/CO correlations in Asian outflow," J Geophys Res, vol 109, pp 114-139, 2004 [34] Nassar, R, D.B.A Jones, P Suntharalingam, J.M Chen, R J Andres, K.J Wecht, R.M Yantosca, S.S Kulawik, K.W Bowman, J.R Worden, T Machida, and H Matsueda, "Modeling global atmospheric CO2 with improved emission inventories and CO2 production from the oxidation of other carbon species," GeoSci Model Develop, vol.3, pp 689-716, 2010 [35] Nassar, R., L Napier-Linton, K R Gurney, R J Andres, T Oda, F R Vogel, and F Deng, "Improving the temporal and spatial distribution of CO2 emissions from global fossil fuel emission data sets," J Geophys Res Atmos, vol 118, pp 917-933, 2013 [36] Wang et al, "Anested grid formation for chemical transport over Asia," Applications to CO, J.Geophys Res, vol 2, pp 117-121, 2004 [37] Wecht, K.J., D.J Jacob, C Frankenberg, Z Jiang, and D.R Blake, "Mapping of North America methane emissions with high spatial resolution by inversion of SCIAMACHY satellite data," J Geophys Res., vol 218, pp 313-327, 2014 [38] Bey I et al, "Asian chemical outflow to the Pacific: origins, pathways and budgets," J Geophys Res, vol 106, pp 197-234, 2001 [39] Fisher, J.A., D J Jacob, M T Purdy, M Kopacz, P Le Sager, C Carouge, C D Holmes, R M Yantosca, R L Batchelor, K Strong, G S Diskin, H E Fuelberg, J S Holloway, E J Hyer, W W McMillan, J Warner, D G Streets, Q Zhang, Y Wang, and S Wu, " Source attribution and interannual variability of Arctic pollution in spring constrained by aircraft (ARCTAS, ARCPAC) and satellite (AIRS) observations of carbon monoxide," Atmos Chem Phys., vol 10, pp 977-996, 2010 77 [40] Park et al, "Natural andtransboundary pollution influences on sulphate-nitrateammonium aerosols in the United States: Implications for policy," J Geophys Res, vol 109, pp 98-123, 2004 [41] Jacob, D J., "Heterogeneous chemistry and tropospheric ozone,Atmos," Environ, vol 34, pp 2131 -2159, 2000 [42] Martin et al, "Global and regional decreases in tropospheric oxidants fromphotochemical effects of aerosols," J Geophys Res, vol 34, pp 167-198, 2003 [43] Park et al, "Sources ofcarbonaceous aerosols over the United States and implications for naturalvisibility," J Geophys Res, vol 108, pp 4355-4599, 2003 [44] Cooke et al, "Construction of a 1° x 1°fossil fuel emission data set for carbonaceous aerosol and implementationand radiative impact in the ECHAM4 model," J Geophys Res, vol 104, pp 137-145, 1999 [45] T D Fairlie et al, "Impact of mineral dust on nitrate, sulfate, and ozone in transpacific Asian pollution plumes," J Geophys Res, vol 12, pp 123-145, 2010 78 PH L C B ng 1: B ng thông s ph c a nh v tinh MODIS ng d ng Ranh gi i đ t/mây/ Aerosols Thu c tính đ t/mây/Aerosols Màu s c, th c v t phù du, sinh đ a hóa c a bi n H in Kênh ph B c sóng phân gi i (m) 620 – 670 nm 250 841 – 876 nm 250 459 – 479 nm 500 545 – 565 nm 500 1230 – 1250 nm 500 1628 – 1652 nm 500 2105 – 2155 nm 500 405 – 420 nm 1000 438 – 448 nm 1000 10 483 – 493 nm 1000 11 526 – 536 nm 1000 12 546 – 556 nm 1000 13 662 – 672 nm 1000 14 673 – 683 nm 1000 15 743 – 753 nm 1000 16 862 – 877 nm 1000 17 890 – 920 nm 1000 18 931 – 941 nm 1000 c khí quy n 79 19 915 – 965 nm 1000 20 3.660 - 3.840 µm 1000 21 3.929 - 3.989 µm 1000 22 3.929 - 3.989 µm 1000 23 4.020 - 4.080 µm 1000 24 4.433 - 4.498 µm 1000 25 4.482 - 4.549 µm 1000 26 1.360 - 1.390 µm 1000 27 6.535 - 6.895 µm 1000 28 7.175 - 7.475 µm 1000 Tính ch t mây 29 8.400 - 8.700 µm 1000 Ozone 30 9.580 - 9.880 µm 1000 31 10.780 - 11.280 µm 1000 32 11.770 - 12.270 µm 1000 33 13.185 - 13.485 µm 1000 34 13.485 - 13.785 µm 1000 35 13.785 - 14.085 µm 1000 36 14.085 - 14.385 µm 1000 Nhi t đ c a b m t c a mây Nhi t đ c a khí quy n Mây li ti H in c Nhi t đ c a b m t c a mây Nhi t đ c a đ nh đám mây (Ngu n: MODIS Website) 80 B ng 2: Các thơng s tính k thu t c a v tinh ENVISAT Các thơng s Thu c tính k thu t Qu đ o 790 ± 10 km Lo i qu đ o ng b m t tr i Th i gian quay quanh qu đ o 101 phút Th i gian l p qu đ o 35 ngày Th i gian qua xích đ o 10:30 H ng bay B c - Nam Kích th c 26 m x 10 m x m Tr ng l ng 8211 kg 81 B ng 3: Thu c tính ph c a nh MERIS Kênh B c sóng r ng d i ph ng d ng ph trung (nm) 412.5 10 442.5 10 Ch t di p l c h p th m nh nh t 490 10 Ch t di p l c s c t khác 510 10 Ch t c n l ng 560 10 Di p l c h p th th p nh t 620 10 Ch t c n l ng 665 10 Ch t di p l c h p th 681.25 7.5 Ch t di p l c phát hu nh quang m nh nh t 705.75 10 Hi u ch nh khí quy n 10 753.75 7.5 Th c v t mây 11 760.625 3.75 Ô xy h p th 12 778.75 15 13 865 20 14 885 10 15 900 10 Xác đ nh hàm l ng ch t màu vàng ch t l l ng Tham chi u t i th c v t, h i n c Hi u ch nh khí quy n Tham chi u đ n th c v t, h i n H in 82 c, đ t c B ng 4: So sánh thu c tính k thu t c a nh MERIS MODIS Các ch s so sánh MERIS MODIS V tinh ENVISAT TERRA, AQUA 790 km 705 km Ki u qu đ o C c, đ ng b m t tr i C c, đ ng b m t tr i S h u EU cao bay ch p Hoa k , Nh t B n, Canada Th i gian l u hành thi t k 6n m 6n m Th i gian phóng 2002 1999, 2002 T c đ truy n d li u 12,5 Mb/s 6.1 Mb/s MERIS MODIS 680 1100 u thu Tr ng nhìn Lai quang c Ki u quét nh Quét n tính S kênh ph 15 36 ph trùm c a d i ph 400 đ n 1050 nm 400 đ n 14400 nm r ng d i ph trung bình 10 nm 20 nm r ng d i ph không gian 300m, 1000 m 250 m, 500 m, 1000 m ngày đ n ngày 1165 km 2330 km Kh n ng ch p l p r ng d i quét 83 n tính B ng 5: Dân s m t đ dân s t nh đ ng b ng sông H ng Dân S Trung Bình Di n Tích (Nghìn Ng òi) (Km2) 87840,0 330957,6 265 19999,3 21068,1 949 Hà N i 6699,6 3328,9 2013 V nh Phúc 1014,6 1236,5 821 B c Ninh 1060,3 822,7 1289 Qu ng Ninh 1163,7 6102,4 191 H iD ng 1718,9 1050,0 1038 H i Phòng 1878,5 1523,4 1233 H ng Yên 1150,4 926,0 1242 Thái Bình 1786,0 1570,0 1138 Hà Nam 786,9 860,5 914 nh 1833,5 1651,4 1110 Ninh Bình 906,9 C N C ông b ng sông Hông Nam 84 M t Dân S (Ng i/Km2) 1390,3 652 Ngu n : T ng c c Th ng kê 2011 B ng 6: M t s ch tiêu phát tri n dân c , xã h i Ch Tiêu ông B ng Sông ng b ng sông H ng n m C N c H ng T l t ng t nhiên dân s theo đ a 9,2 9,7 3.292,3 3.457,8 T l dân thành th (%) 30,9 30,6 T l th t nghi p (%) 1,99 2,22 T l thi u vi c làm (%) 3,19 2,96 T l h nghèo (%) 7,1 12,6 ph ng (%) Thu nh p bình quân đ u ng i (nghìn đ ng) Ngu n : T ng C c Th ng Kê 2011 85 ...B GIÁO D C VÀ ÀO T O B NÔNG NGHI P VÀ PTNT TR NG I H C TH Y L I TR N NG HÙNG NG D NG CÔNG NGH GIS VÀ NH V TINH MODIS ÁNH GIÁ S THAY I HÀM L NG B I PM2. 5 TRONG MƠI TR NG KHƠNG KHÍ MI N... nghiên c u lu n v n: “ ng d ng công ngh GIS nh v tinh MODIS đ đánh giá s thay đ i hàm l ng b i PM2. 5 môi tr ng khơng khí mi n B c Vi t Nam ây đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i đ tài lu... 3: NG D NG GIS ÁNH GIÁ S GIA T NG HÀM B I PM2. 5 KHU V C NGHIÊN C U 52 3.1 Xác đ nh hàm l 3.1.1 Ph ng b i PM2. 5 t nh v tinh MODIS 52 ng pháp nghiên c u 52 3.1.2 Gi