Nghiên cứu giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông hồng đoạn từ hà khẩu (lào cai) đến việt trì (phú thọ) bằng ảnh sentinel 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thiên Phƣơng Thảo NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT HÀM LƢỢNG PHÙ SA LƠ LỬNG TRONG NƢỚC SÔNG HỒNG ĐOẠN TỪ HÀ KHẨU (LÀO CAI) ĐẾN VIỆT TRÌ (PHÚ THỌ) BẰNG ẢNH SENTINEL-2 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thiên Phƣơng Thảo NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT HÀM LƢỢNG PHÙ SA LƠ LỬNG TRONG NƢỚC SÔNG HỒNG ĐOẠN TỪ HÀ KHẨU (LÀO CAI) ĐẾN VIỆT TRÌ (PHÚ THỌ) BẰNG ẢNH SENTINEL-2 Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Mã số: 8850101.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thị Thu Hà PGS.TS Phạm Quang Vinh HÀ NỘI - 2019 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, học viên xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Thu Hà PGS.TS Phạm Quang Vinh người trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn học viên suốt thời gian hoàn thành Luận văn thạc sĩ khoa học Đồng thời, học viên chân thành cảm ơn thầy, cô khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên nhiệt tình giảng dạy cho học viên suốt chương trình đạo tạo thạc sĩ Học viên xin gửi lời cảm ơn đến anh/chị/em bạn bè đồng nghiệp nhóm nghiên cứu thuộc mơn Địa chất mơi trường, Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa mơi trường Biến đổi khí hậu, Trung tâm CARGIS Đề tài nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ cấp Quốc gia mã số VT-UD.02/16-20 tạo điều kiện giúp đỡ cho học viên hoàn thành luận văn Cuối cùng, học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln quan tâm, chia sẻ khó khăn ủng hộ học viên suốt trình học tập nghiên cứu i ng th ng n m Họ viên Nguyễn Thiên Phƣơng Thảo MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý vùng nghiên cứu 1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu Đặc điểm tự nhiên 1.2.2 Chế đ dòng chảy sơng Hồng 15 1.2.3 Các hoạt đ ng nhân sinh sông .18 1.3 Lịch sử nghiên cứu 24 1.3.1 Ứng dụng viễn thám nghiên cứu SSC 24 1.3.2 Tổng quan công trình nghiên cứu sơng Thao (đoạn từ Hà Khẩu, L o Cai đến Việt Trì, Phú Thọ) .30 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 34 2.1 Quy trình thực nghiên cứu 34 2.2 Cách tiếp cận 34 2.2.1 Cách tiếp cận hệ thống 34 2.2.2 Cách tiếp cận tích hợp liên ngành 34 2.3 Phƣơng pháp nghiên ứu 35 Phương ph p thu thập tổng hợp số liệu 35 Phương ph p khảo sát thực địa .36 3.3 Phương ph p x c định hàm lượng phù sa lơ lửng 40 2.3 Phương ph p viễn thám - đồ 40 2.3.5 Phương ph p thống kê đ nh gi đ xác .43 2.4 Cơ sở tài liệu nghiên cứu 43 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Hiện trạng phù sa lơ lửng nƣớc sông Thao 46 3.2 Phƣơng trình tính tốn hàm lƣợng phù sa lơ lửng từ ảnh vệ tinh Sentinel-2A 49 3.3 Phân bố hàm lƣợng SSC theo không gian thời gian 53 3.3.1 Phân bố h m lượng SSC nước sông Thao đoạn qua Lào Cai .53 3.3.2 Phân bố h m lượng SSC nước sông Thao đoạn qua Yên Bái .57 3.3.3 Phân bố h m lượng SSC nước sông Thao đoạn qua Phú Thọ 60 3.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hàm lƣợng phù sa lơ lửng sông Thao (đoạn từ Hà Khẩu, Lào Cai đến Việt Trì, Phú Thọ) 62 KẾT LUẬN .69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DTTN Diện tích tự nhiên ESA Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ISS Hàm lượng chất vô lơ lửng NIR Cận hồng ngoại OSS Hàm lượng chất hữu lơ lửng R2 Hệ số xác định RMSE Sai số tồn phương trung bình S2A Vệ tinh Sentinel-2A SD Độ thấu quang SSC Hàm lượng phù sa lơ lửng DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Mơ hình số độ cao khu vực sông Hồng đoạn từ Lào Cai Hình 1.3 Sơ đồ phân bố mạng lưới thủy văn lưu vực sông Hồng thể rõ hướng chảy thẳng theo phương Tây Bắc - Đông Nam sông Thao (đoạn từ Lào Cai đến Việt Trì) mơ hình số độ cao DEM (Nguồn: [86]) 10 Hình 1.4 Khai thác cát sông Hồng đoạn qua Lào Cai (A) Phú Thọ (B) (Nguồn: [88]) 19 Hình 1.5 Cơng ty Miwon (A) Pangrim Neotex (B) xả thẳng nước thải chưa qua xử lý sông Hồng đoạn qua Phú Thọ (Nguồn: [87, 89]) .20 Hình 1.6 Rác thải sinh hoạt đổ trực tiếp bờ sông đoạn qua thành phố Lào Cai (ảnh chụp đợt khảo sát tháng 4/2018) 21 Hình 1.7 Hệ thống hồ chứa, thủy điện lớn lưu vực sơng Hồng .23 Hình 2.1 Quy trình thực nghiên cứu 34 Hình 2.2 Thu thập tài liệu trạm quan trắc nước xuyên biên giới tỉnh Lào Cai35 Hình 2.3 Vị trí điểm đo sơng Thao đoạn qua thành phố Lào Cai (A) ngã ba sông Lô - Đà - Thao (B) đợt khảo sát ảnh màu giả S2A (11:4:3) 37 Hình 2.4 Đo phổ phản xạ sơng Thao đoạn qua thành phố Lào Cai 38 Hình 2.5 Đo độ thấu quang nước sử dụng đĩa Secchi .39 Hình 2.6 Phân tích SSC phòng thí nghiệm theo 40 Hình 2.8 So sánh cảnh ảnh trước (A) sau (B) hiệu chỉnh khí 42 Hình 2.9 Mặt nước thể rõ nét thông qua hiển thị tỷ số kênh phố B11/B3 (A) so với ảnh toàn sắc (B) 42 Hình 2.9 Vị trí đoạn sơng nghiên cứu bao phủ cảnh ảnh S2A 43 Hình 3.1 Đặc trưng phổ phản xạ mặt nước w đo sông Thao đoạn qua thành phố Lào Cai hợp lưu sơng Lơ-Đà-Thao so với vị trí kênh phổ ảnh Sentinel 2A (S2A): a) w đo vào tháng 11/11/2017 hợp lưu sông LôĐà-Thao; b) w đo vào tháng 3-4/2018 c) w đo vào tháng 7-8/2018 sông Hồng đoạn qua thành phố Lào Cai B1 đến B8a ứng với vị trí kênh phổ ảnh S2A từ đến 8a 48 Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn phương trình hàm mũ thể mối quan hệ tuyến tính SSC với tỷ số ρw ứng với kênh (a), kênh 6-8a (b-d), kênh 5/kênh (e), .50 Hình 3.3 Sai số SSC đo thực tế SSC tính tốn từ phương trình hàm mũ hình 3.2f sử dụng liệu 20 điểm đo ngày 1/4/2018 (a) 12 điểm đo ngày 29/7/2018 (b) .52 Hình 3.4 Sai số phổ phản xạ đo thực tế ρw(665) + ρw(705))/ρw(560) phổ thu hồi từ ảnh S2A (kênh + kênh 5)/kênh 12 điểm đo ngày 10/8/2018 52 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố SSC nước sơng Thao đoạn qua thành phố Lào Cai ảnh màu thật S2A (4:3:2) thu vào ngày tương ứng 53 Hình 3.6 Sự thay đổi SSC điểm sông Thao đoạn qua thành phố Lào Cai tính tốn từ ảnh S2A thu vào thời điểm khác năm 2018 (ngày/tháng/năm) .55 Hình 3.7 Sơ đồ phân bố SSC nước sơng Thao đoạn qua huyện Văn Bàn, Lào Cai ảnh màu thật S2A (4:3:2) thu vào ngày tương ứng Ảnh S2A thể đặc điểm thời tiết ngày thu ảnh .56 Hình 3.8 Sơ đồ phân bố SSC nước sông Thao đoạn qua huyện Văn Yên phía giáp Lào Cai, tỉnh Yên Bái ảnh màu thật S2A (4:3:2) thu vào ngày tương ứng Ảnh S2A thể đặc điểm thời tiết ngày thu ảnh 58 Hình 3.9 Sơ đồ phân bố SSC nước sông Thao đoạn qua huyện Văn Yên phía giáp Phú Thọ, tỉnh Yên Bái ảnh màu thật S2A (4:3:2) thu vào ngày tương ứng Ảnh S2A thể đặc điểm thời tiết ngày thu ảnh 59 Hình 3.10 Xu hướng biến động hàm lượng SSC theo mùa sông Thao đoạn hợp lưu với sông Nậm Chăn (Lào Cai), đoạn hợp lưu với Ngòi Hút đoạn hợp lưu với Ngòi Thia (Yên Bái) 60 Hình 3.11 Sơ đồ phân bố SSC nước sông Thao đoạn qua tỉnh Phú Thọ ảnh màu thật S2A (4:3:2) thu vào ngày tương ứng Ảnh S2A thể đặc điểm thời tiết ngày thu ảnh .61 Hình 3.12 Xu hướng biến động hàm lượng SSC theo mùa sông Thao đoạn qua huyện Tam Nông Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 62 Hình 3.13 Sơ đồ thể mặt nước sơng Thao đoạn qua thành phố Lào Cai 63 Hình 3.14 Biến động diện tích mặt nước tháng năm sông Thao đoạn qua thành phố Lào Cai (ngày/tháng/năm) .63 Hình 3.15 Sơ đồ thể mặt nước sông Thao đoạn qua huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái thời điểm cao điểm mùa khô (09/04/2018) mùa mưa (27/08/2018) ảnh tổ hợp màu giả S2A (8:4:3) 64 Hình 3.16 Biến động diện tích mặt nước tháng năm sông Thao đoạn qua huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái (ngày/tháng/năm) 65 Hình 3.17 Sơ đồ thể mặt nước sông Thao đoạn qua huyện Tam Nơng 65 Hình 3.18 Biến động diện tích mặt nước tháng năm sơng Thao đoạn qua huyện Tam Nông huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ (ngày/tháng/năm) .66 Hình 3.19 Mối tương quan SSC diện tích mặt nước đoạn qua Lào Cai (a), Yên Bái (b) Phú Thọ (c) .67 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Diện tích loại đất tỉnh Lào Cai 12 Bảng 1.2 Diện tích nhóm đất thổ nhưỡng tỉnh n Bái 13 Bảng 2.1 Các ảnh vệ tinh S2A sử dụng nghiên cứu 44 Bảng 3.1 Kết đo SSC, ISS, OSS SD nước sông đợt khảo sát 46 Bảng 3.2 Mối quan hệ tuyến tính SSC tỷ số phổ phản xạ ứng với dải phổ kênh ảnh S2A sử dụng liệu 45 điểm đo ngày 11/11/2017, 23/03/2018 .49 Xu hướng biến động mặt nước thể rõ rệt sơng Thao đoạn qua tỉnh Phú Thọ, theo đó, biến động diện tích mặt nước sơng khu vực nghiên cứu thấy trực giác Hình 3.17 Hầu hết bãi bồi đảo nhỏ sông hoàn toàn biến vào mùa mưa (tháng 8) Diện tí h mặt nƣớ (ha) 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 19/01/2018 10/03/2018 09/04/2018 08/06/2018 27/08/2018 20/12/2017 Ngày quan trắ Hình 3.18 Biến động diện tích mặt nước tháng năm sông Thao đoạn qua huyện Tam Nông huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ (ngày/tháng/năm) Đặc trưng quan trọng thứ khu vực nghiên cứu vào mùa mưa, lưu lượng dòng chảy tăng, hàm lượng SSC Lào Cai, Yên Bái Phú Thọ tăng, đồng nghĩa với lưu lượng dòng chảy rắn sơng cao Tương tự vậy, với diện tích mặt nước nhỏ mùa khơ, kết tính tốn hàm lượng SSC thu thấp Hình 3.19 biểu diễn mối tương quan giá trị trung bình SSC diện tích mặt nước đoạn sơng nghiên cứu, theo đó, SSC tương quan cao với diện tích mặt nước với hệ số xác định R2 = 0,67 đoạn sông qua thành phố Lào Cai, R2 = 0,77 với đoạn sông qua huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái R2 = 0,97 với đoạn sông qua huyện Lâm Thao Tam Nông, tỉnh Phú Thọ Đáng hệ số xác định R2 có xu hướng tăng dần xuống khu vực tỉnh Phú Thọ từ 0,65 - 0,95 Nguyên mưa xuống, dẫn đến xói mòn bãi bồi, rửa 66 trơi thảm thực vật, rác thải hộ dân dẫn đến lượng chất rắn bị theo dòng chảy giữ lại hạt lơ lửng, làm chúng không lắng xuống làm gia tăng hàm lượng SSC giám sát Ở thượng lưu, dòng chảy chưa bị tác động nhiều nên SSC thấp, dòng chảy xuống hạ lưu, theo rác thải, đất đá xói mòn qng đường Thêm vào đó, dọc đoạn sơng từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ), dòng chảy nhận thêm nước chất rắn từ phụ lưu (sơng Nậm Thi, Ngòi Đum, sơng Nậm Chăn, Ngòi Hút, Ngòi Thia, Ngòi Lao) nên làm tăng lượng chất rắn lơ lửng nước dẫn đến SSC tăng dần Hình 3.19 Mối tương quan SSC diện tích mặt nước đoạn qua Lào Cai (a), Yên Bái (b) Phú Thọ (c) Qua phân tích bên cho thấy hàm lượng SSC nước sông Thao vận chuyển nước mưa từ vùng thượng lưu tượng trầm tích đáy xối từ lên Như vậy, đặc điểm vận chuyển lan truyền SSC có liên quan chặt chẽ đến chế độ thủy động lực nguồn cung cấp trầm tích Vào mùa mưa, lưu lượng tốc độ dòng chảy lớn làm cho vật chất bở rời từ vùng thượng lưu bị phong hóa mạnh mẽ dễ bị trơi theo dòng nước, kết hàm lượng SSC nước sông vào mùa mưa tăng lên cao so với mùa khô Đặc biệt, nghiên cứu trước khu vực vùng núi thượng nguồn sông Hồng chủ yếu đất Ultisols theo phân loại Hoa Kỳ đất đỏ theo phân loại Trung Quốc [60], loại đất dễ bị xói mòn phong hóa nước Mặt khác khu vực có hoạt động kiến tạo mạnh nên tình trạng xói mòn bề mặt thường hay xảy [43] Xói mòn đất đá bề 67 mặt cung cấp nguồn lớn trầm tích lơ lửng màu nâu đỏ cho dòng sơng, đặc biệt vào mùa mưa Bên cạnh đó, nhìn sơ đồ thấy rõ khu vực sơng Thao đoạn qua thành phố Lào Cai có mật độ dân số tương đối đông, khu vực dọc ven sông bị khai thác mức cho nông nghiệp khai thác cát, đó, mùa mưa, trầm tích thải cao làm cho hàm lượng SSC nước sông tăng, nguyên nhân khiến hàm lượng SSC nước mùa mưa tăng mạnh so với vào mùa khô Dựa vào kết thu thấy phương pháp quan trắc chất lượng nước sử dụng công nghệ viễn thám mang lại hiệu độ xác cao, cung cấp liệu thống nhất, giúp tiết kiệm thời gian chi phí Dữ liệu ảnh S2A với độ phân giải không gian phù hợp (có thể đạt đến 10m), thiết kế kênh phổ hợp lý có tiềm cao để sử dụng giám sát chất lượng nước sông, đặc biệt nước dòng sơng chảy xun biên giới sơng Hồng Tuy nhiên, có hạn chế định liệu ảnh vệ tinh phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, vậy, khơng có liệu cần thiết phục vụ cho nghiên cứu đặc biệt vào thời điểm mưa trời nhiều mây Thêm vào đó, phương pháp gây nhiều tranh cãi áp dụng giám sát chất lượng nước Việt Nam Trong phương pháp quan trắc truyền thống lại gây tốn thời gian, tài đặc điểm quan trắc rời rạc khơng có tính bao qt cho khu vực rộng lớn Chính cần sử dụng tích hợp viễn thám cá phương pháp quan trắc truyền thống nhằm mang lại hiệu cao Trong thời gian tới, cần mở rộng nghiên cứu theo hướng theo hướng bổ sung chi tiết liệu đo đạc, hồn thiện phương trình tính tốn, sử dụng kết hợp loại ảnh vệ tinh khác hệ Landsat TM 4-5, ETM+/7, OLI/8 hay Sentinel-2B để mở rộng ứng dụng cho giám sát thông số chất lượng nước sông không gian rộng lớn mở rộng thời gian quan trắc, từ có giải pháp quản lý sử dụng hiệu tài nguyên nước sơng Hồng nói chung sơng Thao nói riêng 68 KẾT LUẬN Nghiên cứu sử dụng liệu ảnh vệ tinh S2A để tính tốn hàm lượng SSC nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) Kết nghiên cứu đạt sau: Ảnh S2A có độ phân giải khơng gian cao (có thể đạt đến 10m), có kênh phổ thiết kế hợp lý nên hoàn toàn phù hợp để sử dụng giám sát chất lượng nước sơng, đặc biệt nước dòng sơng chảy xuyên biên giới sông Hồng Hàm lượng SSC nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) có tương quan cao với [R(665) + R(705)] / R(560) ảnh S2A theo phương trình hàm mũ (R2 = 0,87; RMSE = 0,13) Sơ đồ biến động theo không gian thời gian nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) thu từ liệu ảnh vệ tinh S2A đa thời gian cho thấy xu hướng: 1) theo thời gian, SSC mùa mưa (110-160 mg/L) cao gấp lần mùa khô (200-400 mg/L); 2) theo khơng gian, SSC có xu hướng giảm dần từ phía thượng nguồn xuống hợp lưu Hàm lượng SSC nhánh sông vùng cao hàm lượng SSC dòng chính, cho thấy vai trò quan trọng nhánh sông đến việc cung cấp nước phù sa cho sông Hồng SSC có tương quan chặt chẽ với lưu lượng nước sông theo mùa, thể phụ thuộc hàm lượng với chế độ thủy văn dòng sơng Xói mòn bề mặt lưu vực nguồn cấp SSC cho nước sơng Sử dụng cơng nghệ viễn thám nghiên cứu chất lượng nước mang lại giá trị khoa học cao đồng thời mang giá trị mặt kinh tế Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ viễn thám vào thực tế quan trắc giám sát chất lượng nước sơng gặp nhiều khó khăn việc ứng dụng vào thực tế Do đó, cần đẩy mạnh cơng tác nghiên cứu đồng thời kết hợp chặt chẽ nhà nghiên cứu nhà quản l để xây dựng quy trình giám sát chi tiết có chất lượng áp dụng vào khu vực cụ thể để mang lại hiệu cao 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Tác An, Tống Phước Hoàng Sơn, Phan Minh Thụ (2003), “Ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu phân bố chlorophyll Biển Đông, Việt Nam”, H i nghị “ hững vần đề nghiên cứu Khoa học Sự sống 3″, Huế, 25-26/7/2003, tr 548-551 [2] Đặng Văn Bào (2003), Biến động lòng sông Hồng khu vực thị xã Lào Cai Pleistocen muộn - halogen tai biến liên quan, Tạp chí khoa học Đ QG K T &C , 19(4S), 1-7 [3] Nguyễn Địch Dỹ, Nguyễn Quốc An, Phạm Quang Trung (1996) Những tài liệu cổ sinh trầm tích Kainozoi vùng trũng Dương Địa chất tài nguyên, : 287-296 Viện Địa chất, Hà Nội [4] Nguyễn Thị Thu Hà, Bùi Đình Cảnh, Nguyễn Thiên Phương Thảo, Bùi Thị Nhị (2016), “Thử nghiệm mơ hình hóa phân bố không gian hàm lượng chlorophyll-a số trạng thái phú dưỡng nước Hồ Tây sử dụng ảnh Sentinel-2A”, Tạp chí khoa học: Các khoa học Tr i đất mơi trường, 32(2S), tr.121-130 [5] Phạm Sỹ Hồn, (2009), Nghiên cứu vận chuyển trầm tích từ cửa sơng biển vịnh Bình Cang-Nha Trang mơ hình toán, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [6] Nguyễn Văn Hoàng, Trần Văn Hùng (2007), “Vấn đề rác thải, nước thải sông Hồng khả ảnh hưởng đến nước đất khu vực Hà Nội”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà N i, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 23, tr 107-117 [7] Nguyễn Thanh Hùng (2013), “Phân tích xác định nguyên nhân gây sạt lở kè Xuân Canh, đê tả sơng Đuống”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, (41), tr 36-42 [8] Nguyễn Hữu Khải, Lê Thị Huệ, Phạm Phương Chi, Vũ Thị Hương, Đinh Xuân Trường (2007), Nghiên cứu sở khoa học điều hành hệ thống hồ chứa 70 thượng nguồn sông Hồng phục vụ ph t điện cấp nước chống hạn hạ du, Đề tài NCKH QG 07.20 [9] Hà Văn Khối, Vũ Thị Minh Huệ (2012), “Phân tích ảnh hưởng hồ chứa thượng nguồn địa phận Trung Quốc đến dòng chảy hạ lưu sơng Đà, sơng Thao”, Khoa học kỹ thuật thủy lợi v môi trường, 38, tr 3-8 [10] Kiều Quốc Lập (2019), Nghiên cứu xây dựng chiến lược quản lý tài nguyên bảo vệ môi trường tỉnh L o Cai đến n m , Đề tài Khoa học Dông nghệ cấp Đại học Thái Nguyên mã số ĐH2017-TN06-04 [11] Bùi Hồng Long (2004), M t số kết khảo sát, nghiên cứu tượng xói lở bồi tụ khu vực ven biển Bình Thuận, Tuyển tập nghiên cứu biển tập XIV, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [12] Nguyễn Đình Minh (2004), Ứng dụng viễn thám hệ thông tin địa lý nghiên cứu trạng tài nguyên lãnh thổ tỉnh dọc sông Hồng Việt Nam, Luận án TS Bảo vệ, sử dụng hợp lý tái tạo tài nguyên thiên nhiên 01 07 14, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên [13] Nguyễn Quốc Phi, Nguyễn Thị Hạnh Như, Nguyễn Đức Mạnh, Lê Phú Cường, Lê Văn Huy, Lê Hải Hoàn, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt (2014), Kỷ yếu H i thảo Ứng dụng GIS toàn quốc 2014, NXB Đại học Cần Thơ, tr 633 - 643 [14] Trịnh Thu Phương (2012), Nghiên cứu phương ph p x c định, dự báo tiềm n ng nguồn nước mặt phục vụ việc thông báo tiềm n ng nguồn nước hàng n m thử nghiệm lưu vực sông Hồng Đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ mã số TNMT.02.13 [15] Trịnh Thu Phương, Lương Hữu Dũng, Lê Tuấn Nghĩa, Trần Đức Thiện (2017), “Tác động hệ thống hồ chứa lớn đến dòng chảy hệ thống sơng Hồng”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18(7), tr 6-9 [16] Nguyễn Thọ Sáo, Nguyễn Minh Huấn, Ngố Chí Tuấn, Đặng Đình Khá (2010), “Biến động trầm tích diễn biến hình thái khu vực cửa sơng ven bờ cửa Tùng, Quảng Trị”, Tạp chí Khoa học Đ QG nghệ, 26(3S), tr 427 - 434 71 Khoa học Tự nhiên Công [17] Trần Hồng Thái, Lê Vũ Việt Phong, Nguyễn Thanh Tùng, Phạm Văn Hải (2010), “Mô phỏng, dự báo trình vận chuyển bùn cát lơ lửng khu vực cửa Ông” Tuyển tập báo cáo H i thảo khoa học lần thứ 10, Viện Khoa học KTTV&MT, tr.332-341 [18] Trần Xuân Thái, Phạm Đỉnh, Trần Ngọc Hiển, Nguyễn Xuân Hồng, Nguyễn Thành Trung, Nguyễn Đức Tuấn (2001), B o c o đề mục “ ghiên cứu dự báo phòng chống sạt lở bờ sơng Hồng đoạn trọng điểm Bạch Hạc - Việt Trì”, Dự án Nghiên Cứu Dự Báo Phòng Chơng Sạt Lở Bờ Sơng Sơng Hồng, Sơng Thái Bình, Viện Khoa học Thủy lợi [19] Nguyễn Thiên Phương Thảo, Nguyễn Thị Thu Hà, Phạm Quang Vinh (2018), “Nghiên cứu tính tốn độ thấu quang nước sông Hồng đoạn qua thành phố Lào Cai sử dụng vệ tinh Sentinel-2A”, Tạp chí Khoa học Đo đạc Bản đồ, 38, tr 22-30 [20] Nguyễn Văn Thảo, Vũ Duy Vĩnh, Nguyễn Đắc Vệ, Phạm Xuân Cảnh (2016), "Xây dựng thuật toán xử lý liệu viễn thám xác định hàm lượng vật chất lơ lửng vùng biển ven bờ châu thổ sơng Hồng", Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển, 16(2), tr 129 - 135 [21] Phan Minh Thụ, Nguyễn Tác An (2005), “Mơ hình hóa phân bố hàm lượng Chlorophyll-a thực vật Biển Đông”, H i nghị “ hững vần đề nghiên cứu Khoa học Sự sống 5″, Hà Nội, 3/11/2005, tr 1078-1080 [22] Phan Minh Thụ, Nguyễn Tác An (2011), “Mơ hình hóa phân bố chlorophyll-a vùng biển Nam Trung khuôn khổ dự án hợp tác Việt Đức” Tuyển tập báo cáo H i thảo Quốc tế “ ợp tác quốc tế điều tra, nghiên cứu t i ngu ên v môi trường biển” Hà Nội, 15-16/9/2011, tr 413-419 [23] UBND tỉnh Lào Cai (2016) Quyết định số 3788/QĐ-UBND Phê duyệt quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Lào Cai đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 [24] UBND tỉnh Phú Thọ (2015) Quyết định số 13/2015/QĐ-UBND Phê duyệt quy hoạch thăm dò, khai thác, sử dụng khống sản làm vật liệu xây dựng 72 thông thường địa bàn tỉnh Phú Thọ đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 [25] Đinh Văn Ưu (2009), “Mơ hình vận chuyển trầm tích biến động địa hình đáy áp dụng cho vùng biển cửa sơng cảng Hải Phòng”, Tạp chí Khoa học Đ QG i, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 25(1S), tr 133-139 [26] Trần Thanh Xuân, Hoàng Minh Tuyển (2013), T i ngu ên nước Việt Nam quản lý, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Tiếng Anh [27] Acker, J G., Vasilkov, A., Nadeau, D., Kuring, N (2004), “Use of SeaWiFS ocean color data to estimate neritic sediment mass transport from carbonate platforms for two hurricane-forced events”, Coral Reefs, 23(1), pp 39-47 [28] Antoine, D., Andre, J M., Morel, A (1996), “Oceanic primary production Estimation of global scale from satellite (coastal zone color scanner) chlorophyll”, Global Biogeochemical Cycles, 10, pp 57-69 [29] APHA (1998) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th edition American Public Health Association Book, Washington DC, 1220p [30] Avinash, K., B Jena, M S., Vinaya, K S., Jayappa, A C., Narayana, Bhat, H G (2012), “Regionally tuned algorithm to study the seasonal variation of suspended sediment concentration using IRS-P4 Ocean Colour Monitor data”, Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 15(1), pp 67-81 [31] Chavez Jr, P S (1988), “An improved dark-object subtraction technique for atmospheric scattering correction of multispectral data”, Remote sensing of environment, 24(3), pp 459-479 [32] Chen, S., Huang, W., Chen, W., Wang, H (2011), “Remote sensing analysis of rainstorm effects on sediment concentrations in Apalachicola Bay, USA”, Ecological Informatics, 6(2), pp 147-155 73 [33] Chen, Z., Curran, P J., Hansom, J D (1992), “Derivative reflectance spectroscopy to estimate suspended sediment concentration”, Remote Sensing of Environment, 40(1), pp 67-77 [34] Dang, T H., Alexandra, C (2016), “River Hydrology and Suspended Sediment Flux In The Red River System: Implication For Assessing Soil Erosion And Sediment Transport/Deposition Processes”, Journal of Science and Technology, 54(5), pp 614-624 [35] Dang, T H., Coynel, A (2013), “Assessment of arsenic contamination in the Red river: High resolution monitoring coupled with spatial analysis by GIS”, Journal of Science and Technology, 51, pp 787-797 [36] Dang, T H., Coynel, A., Orange, D., Blanc, G., Etcheber, H., Le, L A (2010), “Long-term monitoring (1960-2008) of the river-sediment transport in the Red River Watershed (Vietnam): temporal variability and dam-reservoir impact”, Science of the Total Environment, 408(20), pp 4654-4664 [37] Dang, T H., Coynel, A., Orange, D., Blanc, G., Etcheber, H., Schafer, J., Le, L A (2009), “Erosion and impact of human disturbance on sediment transport in the Red River, Vietnam”, Geochimica et Cosmochimica Acta, 73, p A260 [38] Doxaran D., Froidefond, J M., Froidefond, P., Castaing, Babin, M (2009), “Dynamics of the turbidity maximum zone in a macrotidal estuary (the Gironde, France): Observations from field and MODIS satellite data Estuarine”, Coastal and Shelf Science, 81(3), pp 321-332 [39] Eckert W., Parparov A., (2006), Feasibility Study for Monitoring Dissolved and Particulate Carbon in Lake Kinneret, IOLR Report, T15/06, Israel Oceanographic and Limnological Research, Tabgha [40] Edwards, T K., Glysson, G D., Guy, H P., Norman, V W (1999), Field methods for measurement of fluvial sediment (p 89), Denver, CO: US Geological Survey [41] Fang, L., Chen, S., Wang, H., Qian, J., Zhang, L (2010), “Detecting marine intrusion into rivers using EO-1 ALI satellite imagery: Modaomen Waterway, 74 Pearl River Estuary, China”, International Journal of Remote Sensing, 31(15), pp 4125-4146 [42] Feng, L., Hu, C., Chen, X., Song, Q (2014), “Influence of the Three Gorges Dam on total suspended matters in the Yangtze Estuary and its adjacent coastal waters: Observations from MODIS”, Remote Sensing of Environment, 140, pp 779-788 [43] Fullen, M.A., Mitchel, D.J., Barton, A.P., Hocking, T.J., Liu, Liguang, Wu, B Z., Zheng, Y., Xia, Z Y (1998), Soil erosion and conservation in the Headwaters of the Yangtze River, Yunnan Province, China, In: Haigh, M.J., Krecek, J., Rajwar, S., Kilmartin, M.P., (Eds.), Headwaters: Water Resources and Soil Conservation, pp 299-306 [44] Gholizadeh, M., Melesse, A., Reddi, L (2016), “A comprehensive review on water quality parameters estimation using remote sensing techniques”, Sensors, 16(8), pp 1298 [45] Gilmore, S., Saleem, A., Dewan, A (2015), “Effectiveness of DOS (DarkObject Subtraction) method and water index techniques to map wetlands in a rapidly urbanising megacity with Landsat data”, Research@ Locate'15, pp 100-108 [46] Gupta, M (2015) “Contribution of Raman scattering in remote sensing retrieval of suspended sediment concentration by empirical modeling”, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 8(1), pp 398-405 [47] Ha N T T., Koike K (2011), “Integrating satellite imagery and geostatistics of point samples for monitoring spatio-temporal changes of total suspended solids in bay waters: application to Tien Yen Bay (Northern Vietnam)”, Frontiers of Earth Science, 5(3), pp 305-316 [48] Hadjimitsis, D G., Clayton, C R I., Hope, V S (2004), “An assessment of the effectiveness of atmospheric correction algorithms through the remote sensing of some reservoirs”, International Journal of Remote Sensing, 25(18), pp 3651-3674 75 [49] Hadjimitsis, D., Toulios, L., Clayton, C., Spanos, K (2004), “Dam trophic state evaluation using satellite remote sensing techniques: A case study of Asprokremmos Dam in Paphos, Cyprus" In Proceedings of the International Conference on Protection and Restoration VI, Thassos, Greece [50] Han, L., Rundquist, D C (1994), “The response of both surface reflectance and the underwater light field to various levels of suspended sediments: preliminary results”, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 60(12), pp 1463-1471 [51] Harrington Jr, J R., Schiebe, F R., Nix, J F (1992), “Remote sensing of Lake Chicot, Arkansas: Monitoring suspended sediments, turbidity and Secchi depth with Landsat MSS data”, Remote Sensing of Environment, 39(1), pp 1527 [52] Haruyama, S (1995), “Geomorphic environment of Tonkin delta, 21”, Tsuda College: The study of International relations, pp 1-13 [53] Le, T P Q., Garnier, J., Gilles, B., Sylvain, T., Van Minh, C (2007), “The changing flow regime and sediment load of the Red River, Viet Nam”, Journal of Hydrology, 334(1-2), pp 199-214 [54] Lindell, L., Steinvall, O., Jonsson, M., Claesson, T (1985), "Mapping of coastal-water turbidity using Landsat imagery", Int J Remote Sens, 6, pp 629-642 [55] Lorthiois, T., Doxaran, D., Chami, M (2012), “Daily and seasonal dynamics of suspended particles in the Rh’one River plume based on remote sensing and field optical measurements”, Geo-Marine Letters, 32(2), pp 89-101 [56] Luu, T N M., Garnier, J., Billen, G., Orange, D., Némery, J., Le, T P Q., Le, L A (2010), “Hydrological regime and water budget of the Red River Delta (Northern Vietnam)”, Journal of Asian Earth Sciences, 37(3), pp 219228 [57] Martinez, J M., Guyot, J L., Filizola, N., Sondag, F (2009), “Increase in suspended sediment discharge of the Amazon River assessed by monitoring network and satellite data”, Catena, 79(3), pp 257-264 76 [58] Milliman, J D., Meade, R H (1983), “World-wide delivery of river sediment to the oceans”, The Journal of Geology, 91(1), pp 1-21 [59] Mobley, C D (1999), "Estimation of the remote-sensing reflectance from above surface measurements", Appl Opt, 38, pp 7442-7455 [60] MOSTE (1997), Vietnamese General Statistics Officer, Ministry of Science, Technology and Environment of Vietnam, General Statistics Editor, Hanoi [61] Novo, E M M., Steffen, C A., Braga, C Z F (1991), “Results of a laboratory experiment relating spectral reflectance to total suspended solids”, Remote Sensing of Environment, 36(1), pp 67-72 [62] Novoa, S., Doxaran, D., Ody, A., Vanhellemont, Q., Lafon, V., Lubac, B., Gernez, P (2017), “Atmospheric corrections and multi-conditional algorithm for multi-sensor remote sensing of suspended particulate matter in low-to-high turbidity levels coastal waters”, Remote Sensing, 9(1), pp 61 [63] Pavelsky, T M., Smith, L C (2009), Remote sensing of suspended sediment concentration, flow velocity, and lake recharge in the Peace-Athabasca Delta, Canada, Water Resources Research, 45: W11417 [64] Pham, Q.V., Ha, N T T., Pahlevan, N., Oanh, L T., Nguyen, T B., Nguyen, N T (2018), “Using Landsat-8 Images for Quantifying Suspended Sediment Concentration in Red River (Northern Vietnam)”, Remote Sensing, 10(11), pp 1841 [65] Ritchie, J C., Cooper, C M., Schiebe, F R (1990), “The relationship of MSS and TM digital data with suspended sediments, chlorophyll, and temperature in Moon Lake, Mississippi”, Remote Sensing of Environment, 33(2), pp 137-148 [66] Ritchie, J C., Cooper, C M., Yongqing, J (1987), “Using Landsat multispectral scanner data to estimate suspended sediments in Moon Lake, Mississippi”, Remote Sensing of Environment, 23(1), pp 65-81 [67] Ritchie, J C., Schiebe, F R., McHenry, J R (1976), “Remote sensing of suspended sediments in surface waters”, Journal of American Society of Photogrammetry, 42(12), pp 1539-1545 77 [68] Schiebe, F R., Harrington Jr, J A., Ritchie, J C (1992), “Remote sensing of suspended sediments: The Lake Chicot, Arkansas project”, International Journal of Remote Sensing, 13(8), pp 1487-1509 [69] Shafique, N.A., Fulk, F., Autrey, B.C., Flotemersch, J (2003), “Hyperspectral Remote Sensing of Water Quality Parameters for Large Rivers in the Ohio River Basin”, The Proceedings of the 1st Interagency Conference on Research in the Watersheds, 27-30 October, Benson, AZ, USA [70] Son, S., Campbell, J., Dowell, M., Yoo, S., (2005) “Decadal variability in the Yellow and East China Seas as revealed by Satellite Ocean color data (19792003)”, Indian J Mar Sci., 34(4), pp 418-429 [71] Tang, D L., Kawamura, H., Doan, N H., Takahashi, W (2004), “Remote sensing oceanography of a harmful algal bloom off the coast of southeastern Vietnam”, Journal of Geophysical Research, 109(C03014), 7p [72] Thu, P M., Schaepman, M E., Leemans, R., An, N T, Son, H P, Tien, N M, Bac, P T (2008) “Water quality assessment in the Nha Trang Bay (Vietnam) by using in-situ and remotely sensed data”, The Proceedings of GIS-IDEA 2008 conference, 4-6 Dec 2008, Ha Noi, Vietnam [73] Toming, K., Kutser, T., Laas, A., Sepp, M., Paavel, B., Nõges, T (2016), “First experiences in mapping lake water quality parameters with Sentinel-2 MSI imagery”, Remote Sensing, 8(8), pp 640 [74] Topliss, B J., Almos, C L., Hill, P R (1990), “Algorithms for remote sensing of high concentration, inorganic suspended sediment”, International Journal of Remote Sensing, 11(6), pp 947-966 [75] UNEP (2014), “Review of existing water quality guidelines for freshwater ecosystems and application of water quality guidelines on basin level to protect ecosystems”, Technical background document for theme : “Water Qualit and Ecos stem ealth” First International Environment Forum for Basin Organizations towards Sustainable Freshwater Governance [76] Van den Bergh, G D., Boer, W., Schaapveld, M A S., Duc, D M., Van Weering Tj, C E (2007), “Recent sedimentation and sediment accumulation 78 rates of the Ba Lat prodelta (Red River, Vietnam)”, J Asian Earth Sci., 29, pp 545-557 [77] Van Maren DSV (2007), “Water and sediment dynamics in the Red River mouth and adjacentcoastal zone”, J Asian Earth Sci, 29, pp 508-522 [78] Vietnam National Assembly, (2005), Vietnam Environmental Protection Law, Amendment No 2005/QH11 [79] Wang, J J., Lu, X X (2010), “Estimation of suspended sediment concentrations using Terra MODIS: An example from the Lower Yangtze River, China”, Science of The Total Environment, 408(5), pp 1131-1138 [80] Wang, J J., Lu, X X., Liew, S C., Zhou, Y (2010), “Remote sensing of suspended sediment concentrations of large rivers using multi-temporal MODIS images: an example in the Middle and Lower Yangtze River, China”, International Journal of Remote Sensing, 31(4), pp 1103-1111 [81] Warrick, J A., DiGiacomo, P M., Weisberg, S B., Nezlin, N P Mengel, M., Jones, B H., Ohlmann, J C., Washburn, L., Terrill, E J., Farnsworth, K L (2007), “River plume patterns and dynamics within the Southern California Bight”, Continental Shelf Research, 27(19), pp 2427-2448 [82] WL/Delft Hydraulics (1999), Delft3D-FLOW User Manual Version 3.05, Delft3D-Waq User Manual Version 3.01 Delft, Netherlands [83] Wu, J L., Ho, C R., Huang, C C., Srivastav, A L., Tzeng, J H., Lin, Y T (2014), “Hyperspectral sensing for turbid water quality monitoring in freshwater rivers: empirical relationship between reflectance and turbidity and total solids”, Sensors, 14(12), pp 22670-22688 [84] Yepez, S., Laraque, A., Martinez, J M., Sa, J D., Carrera, J M., Castellanos, B., Lopez, J L (2018), “Retrieval of suspended sediment concentrations using Landsat-8 OLI satellite images in the Orinoco River (Venezuela)”, C R Geosci., 350, pp 20-30 [85] Yuming, Y., Min, H (1992), “Remote sensing analysis of the suspended sediment transport in Lingdingyang”, China Ocean Engineering, 6(3), pp 331-349 79 Các trang website [86] Bản đồ 10 lưu vực sông Việt Nam [http://vrn.org.vn/ban-do-10-luu-vuc-song-vietnam/] [87] Hồng Ngân, Lan Hương (2008), Miwon xả nước thải sông Hồng: "Vedan thứ hai", Báo Dân trí [https://dantri.com.vn/xa-hoi/miwon-xa-nuoc-thai-ra-song-hongvedan-thu-hai-1223195196.htm] [88] Hạnh Quỳnh (2015), “Nạn khai thác cát trái phép diễn Hà N i L o Cai”, Báo Thông xã Việt Nam [https://www.vietnamplus.vn/nan-khai-thaccat-trai-phep-van-dien-ra-tai-ha-noi-va-lao-cai/319116.vnp] [89] Doãn Xuân (2016), “Phú Thọ: Doanh nghiệp đầu đ c sông Hồng”, Báo Tài nguyên Môi trường [http://vea.gov.vn/vn/hientrangmoitruong/hientrangmoitruong/Pages/Ph%C3%BA-Th%E1%BB%8D] Doanh-nghi%E1%BB%87p-%C4%91%E1%BA%A7u-%C4%91%E1%BB%99c-s%C3%B4ng-H%E1%BB%93ng.aspx 80 ... vùng nước nội địa [4,19] Xuất phát từ thực tiễn nêu trên, học viên lựa chọn đề tài Nghiên cứu giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) ảnh. .. GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thiên Phƣơng Thảo NGHIÊN CỨU GIÁM SÁT HÀM LƢỢNG PHÙ SA LƠ LỬNG TRONG NƢỚC SÔNG HỒNG ĐOẠN TỪ HÀ KHẨU (LÀO CAI) ĐẾN VIỆT TRÌ (PHÚ THỌ)... pháp phù hợp để làm rõ thay đổi theo mùa theo không gian hàm lượng phù sa lơ lửng nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) ảnh S2A Mục tiêu cụ thể: - Xây dựng phương trình