Sử dụng ảnh viễn thám landsat xây dựng bản đồ biến động nhiệt độ tại huyện quế võ tỉnh bắc ninh giai đoạn 1990 2018

LỜI CẢM ƠN Để đánh giá lực kết sinh viên sau kết thúc học tập trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, đồng thời giúp sinh viên chứng tỏ đƣợc khả làm quen với thực tiễn sinh viên cần hoàn thành tốt chuyên đề khóa luận tốt nghiệp Với trí khoa Quản lý tài ngun rừng mơi trƣờng môi trƣờng, ngành Quản lý tài nguyên thiên nhiên tơi tiến hành thực khóa luận: “Sử dụng ảnh viễn thám Landsat xây dựng đồ biến động nhiệt độ huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 1990-2018” Sau thời gian làm việc khẩn trƣơng, nghiêm túc, dƣới giúp đỡ tạo điệu kiện nhà trƣờng, hƣớng dẫn tận tình thầy giáo Tiến sĩ: Nguyễn Hải Hịa, quyền nhân dân xã Phù Lƣơng, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh với bạn bè gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn tới nhà trƣờng, khoa Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng,Ủy ban nhân dân xã Phù Lƣơng ngƣời dân huyện Quế Võ tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình thu thập số liệu cần thiết để hồn thành khóa luận Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Hải Hòa tận tình bảo tơi suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Mặc dù khóa luận hồn thành nhƣng thời gian lực thân cịn nhiều hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Vì tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ thầy giáo bạn bè để khóa luận đƣợc hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Đào Văn Thao i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niêm GIS viễn thám 1.2 Lịch sử hình thành phát triển GIS viễn thám 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS Việt Nam 1.3 Ứng dụng ảnh Landsat nghiên cứu lớp phủ thực vật nhiệt độ 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Tại Việt Nam PHẦN II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 10 2.1.1 Mục tiêu chung 10 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 10 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 10 2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 10 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 10 2.3 Vật liệu nghiên cứu 10 2.3.1 Dữ liệu ảnh 10 2.3.2 Dữ liệu bổ trợ 10 2.3.3 Dụng cụ, thiết bị 11 2.4 Nội dung nghiên cứu 11 2.4.1 Nghiên cứu thực trạng nhiệt độ lớp phủ thực vật huyện Quế Võ, Bắc Ninh……………………………………………………………………… 11 ii 2.4.2 Xây dựng đồ chuyên đề lớp phủ thực vật đồ nhiệt độ huyện Quế Võ, Bắc Ninh………………………………………… ………………….11 4.3 Nghiên cứu biến động nguyên nhân thay đổi nhiệt độ huyện Quế Võ…………………………………………………………………………… 11 2.4.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động nhiệt độ khu vực nghiên cứu 11 2.5 Phƣơng pháp thực nghiên cứu 11 2.5.1 Phƣơng pháp luận 11 2.5.2 Phƣơng pháp cụ thể 12 2.5.3 Xây dựng phƣơng trình tƣơng quan thể mối quan hệ nhiệt độ với lớp phủ bề mặt…………………………………………………………… 21 2.5.4 Xác định nguyên nhân, đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động gia tăng nhiệt độ………………………………………………………………… 21 PHẦN III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - DÂN CƢ - KINH TẾ - XÃ HỘI 23 3.1 Điều kiện tự nhiên 23 3.1.1 Vị trí địa lý…………………………………………………………… 24 3.1.2 Địa hình, địa mạo……………………………………………………… 24 3.1.3 Khí hậu………………………………………………………………… 25 3.1.4 Dân cƣ………………………………………………………………… 26 3.1.5 Tình hình kinh tế 26 3.1.6 Lĩnh vực văn hoá xã hội ……………………………………………….31 CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Thực trạng nhiệt độ lớp phủ thực vật huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 33 4.2 Xây dựng đồ lớp phủ thực vật nhiệt độ bề mặt đất khu vực nghiên cứu 35 4.2.1 Thực trạng lớp phủ thực vật năm nghiên cứu 35 4.3 Bản đồ biến động lớp phủ biến động nhiệt độ giai đoạn từ 1990-2018 44 4.3.1 Biến động nhiệt qua giai đoạn nghiên cứu 44 4.3.2 Biến động lớp phủ thực vật khu vực huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 50 4.3.2 Nguyên nhân thay đổi giá trị nhiệt qua giai đoạn nghiên cứu ………52 iii 4.3.3 Ảnh hƣởng công nghiệp hóa đến biến động nhiệt độ bề mặt khu vực nghiên cứu…………………………………………………………………… 52 4.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hƣởng tiêu cực q trình cơng nghiệp hóa 54 4.4.1 Giải pháp quy hạch tập trung, giải pháp xanh ………………………… 55 4.4.2 Giải pháp giảm thiểu ảnh hƣởng tiêu cực trình cơng nghiệp hóa lên nhiệt độ bề mặt …………………………………………………………… 56 CHƢƠNG KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Tồn Tại 59 5.3 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tóm tắt lƣợc sử phát triển viễn thám Bảng 2.1 Dữ liệu ảnh viễn thám Landsat đƣợc sử dụng đề tài 13 Bảng 2.2 Gán giá trị cho đối tƣợng 20 Bảng 4.1 Diện tích phân vùng nhiệt bề mặt năm 2018 33 Bảng 4.2 Diện tích lớp đối tƣợng bề mặt huyện Quế Võ năm 2018 34 Bảng 4.3 Đánh giá độ xác đồ trạng sử dụng đất 39 Bảng 4.4 Diện tích phân vùng nhiệt bề mặt năm 1990 40 Bảng 4.5 Diện tích phân vùng nhiệt bề mặt năm 1997 41 Bảng 4.6 Diện tích phân vùng nhiệt bề mặt năm 2004 41 Bảng 4.7 Diện tích phân vùng nhiệt bề mặt năm 2011 42 Bảng 4.8 Sự thay đổi giá trị nhiệt độ từ năm 1990-2018 43 Bảng 4.9 Diện tích vùng biến động khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 1999 – 1997 (ha) 44 Bảng 4.10 Diện tích vùng biến động khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 1997-2004 (ha) 46 Bảng 4.11 Bảng diện tích vùng biến động khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2004 -2011 (ha) 47 Bảng 4.12 Bảng diện tích vùng biến động khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 (ha) 49 v DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Địa điểm nghiên cứu: (a): Việt Nam, (b): Tỉnh Bắc Ninh, (c): Huyện Quế Võ 23 Hình 4.1 Bản đồ trạng nhiệt khu vực huyện Quế Võ, Bắc Ninh năm 2018 33 Hình 4.2 Bản đồ thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh năm 2018 34 Hình 4.3 Thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ năm 1990 36 Hình 4.4 Thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ năm 2004 36 Hình 4.5 Thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ năm 2004 37 Hình 4.6 Thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ năm 2011 37 Hình 4.7 Thực trạng lớp phủ thực vật huyện Quế Võ năm 2018: 38 Hình 4.8 Sự thay đổi hoạt động sử dụng đất huyện Quế Võ 1990-2018 38 Hình 4.9 Nhiệt độ bề mặt khu vực huyện Quế Võ năm 1990 40 Hình 4.10 Nhiệt độ bề mặt khu vực huyện Quế Võ năm 1997 40 Hình 4.11 Nhiệt độ bề mặt khu vực huyện Quế Võ năm 2004 41 Hình 4.12 Nhiệt độ bề mặt khu vực huyện Quế Võ năm 2011 42 Hình 4.13 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 1990-1997 44 Hình 4.14 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 1997-2004 45 Hình 4.15 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2004-2011 47 Hình 4.16 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 48 Hình 4.17 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 1990-1997 50 Hình 4.18 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 1997-2004 50 Hình 4.19 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2004-2011 .51 Hình 4.20 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 51 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Thế kỷ 21 kỷ kinh tế mở, kinh tế hội nhập – giao lƣu tồn cầu, địn bẩy cho kinh tế nƣớc toàn giới phát triển Một số phải kể đến Việt Nam, từ nƣớc chủ yếu làm nông nghiệp thực cải cách: “Cơng nghiệp hóa đất nƣớc”, làm chuyển dịch cấu kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp Cuộc cải cách đem lại nhiều lợi ích lớn mặt kinh tế nhƣ cải thiện đời sống ngƣời dân nhƣng hệ để lại vô quan ngại Đằng sau nghiệp “Cơng nghiệp hóa” nhiễm khói bụi, ô nhiễm môi trƣờng hoạt động sản xuất, xây dựng khu công nghiệp, công ty, nhà máy,… Việc ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe ngƣời dân Q trình cơng nghiệp hóa diễn đặt toán cho nhà quản lý vừa hồn thành cải cách mà khơng làm ô nhiễm môi trƣờng, ảnh hƣởng đến sức khỏe đời sống ngƣời dân Cơng nghiệp hóa diễn mạnh, bê tơng hóa bề mặt nhiều, nhiệt độ bề mặt tăng lên vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu Bắc Ninh tỉnh đầu nƣớc cải cách” Cơng nghiệp hóa”, tỉnh có nhiều khu cơng nghiệp, nhà máy cơng ty nhiều miền Bắc Vì vậy, việc kiểm sốt cơng nghiệp hóa ln mục tiêu nhƣ thách thức tỉnh Bắc Ninh Cùng với phát triển mặt kinh tế lên vƣợt bậc ngành khoa học, đặc biệt cơng nghệ Viễn Thám, giúp ngƣời nghiên cứu, theo dõi tự nhiên hàng ngày, vừa xác vừa tiết kiệm chi phí Chính tơi tiến hành nghiên cứu “Sử dụng ảnh viễn thám Landsat xây dựng đồ biến động nhiệt độ huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 1990-2018” nhằm theo dõi thay đổi nhiệt độ nhƣ đƣa giải pháp góp phần quản lý bền vững kinh tế- môi trƣờng PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niêm GIS viễn thám  Các khái niệm công nghệ viễn thám GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt GIS): Khái niệm hệ thống thông tin địa lý đƣợc hình thành từ ba khái niệm: địa lý, thông tin, hệ thống + Khái niệm “địa lý” (geographic) liên quan đến đối tƣợng không gian: vật lý, văn hóa, xã hội … + Khái niệm “thông tin” (information) đề cập đến khối lƣợng liệu GIS quản lý bao gồm liệu thuộc tính đặc trƣng khơng gian đối tƣợng + Khái niệm “hệ thống” (system) đề cập đến phƣơng thức tiếp cận GIS bao gồm Modul đƣợc tích hợp thành hệ thống thống tồn vẹn, giúp thuận lợi cho việc quản lý Công nghệ GIS kết hợp thao tác sở liệu thông thƣờng nhƣ cấu trúc hỏi đáp, phép phân tích thống kê, phân tích địa lý Trong phép phân tích địa lý hình ảnh đƣợc cung cấp từ đồ Những khả phân biệt GIS với hệ thống thông tin khác khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng nhiều lĩnh vực khác nhƣ phân tích kiện, dự đoán tác động hoạch định chiến lƣợc Định nghĩa viễn thám: Viễn thám môn khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thông tin đối tƣợng, vật cách sử dụng thiết bị đo qua tác động cách gián tiếp (ví dụ nhƣ qua bƣớc sóng ánh sáng) với đối tƣợng nghiên cứu Viễn thám phƣơng pháp thu nhận thông tin khách quan bề mặt trái đất tƣợng khí nhờ phận cảm biến (sensors) đƣợc lắp đặt máy bay, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ đặt trạm quỹ đạo Cơng nghệ viễn thám có khả giám sát biến đổi tài nguyên môi trƣờng Trái đất chu kỳ quan trắc lặp lại liên tục đối tƣợng mặt đất máy thu viễn thám Khả cho phép công nghệ viễn thám ghi lại đƣợc biến đổi tài nguyên môi trƣờng, giúp công tác giám sát, kiểm kê tài nguyên thiên nhiên môi trƣờng hiệu 1.2 Lịch sử hình thành phát triển GIS viễn thám 1.2.1 Trên giới Sự phát triển kỹ thuật viễn thám gắn liền với phát triển kỹ thuật chụp ảnh Năm 1858 G.F.Toumachon ngƣời Pháp sử dụng khinh khí cầu bay độ cao 80 mét để chụp ảnh từ không, từ việc mà năm 1858 đƣợc coi năm khai sinh ngành kỹ thuật viễn thám Trong 30 năm trở lại đây, cơng nghệ viễn thám có phát triển vƣợt bậc đƣợc ứng dụng nhiều hoạt động kinh tế xã hội quan trọng nhƣ: điều tra bản, khai thác quản lý tái nguyên, giảm sát bảo vệ môi trƣờng, giảm nhẹ thiên tai, tổ chức quản lý lãnh thổ nhƣ an ninh, quốc phịng Nhờ mà kỹ thuật viễn thám có vị trí quan trọng chiến lƣợc phát triển lâu bền quốc gia Bảng 1.1 Tóm tắt lƣợc sử phát triển viễn thám Thời gian Sự kiện 1800 Phát tia hồng ngoại 1839 Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng 1847 Phát phổ hồng ngoại phổ nhìn thấy 1850 -1860 Chụp ảnh từ khinh khí cầu 1873 Xây dựng học thuyết phổ điện từ 1909 Chụp ảnh từ máy bay 1910 - 1920 Giải đốn từ khơng trung 1920 - 1930 Phát ngành chụp đo ảnh hàng không 1930 - 1940 Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh) 1940 Phân tích ứng dụng ảnh chụp từ máy bay 1950 Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến vùng khơng nhìn thấy 1950 - 1960 Nghiên cứu sâu ảnh cho mục đích quân 12/04/1961 Liên xơ phóng tàu vũ trụ có ngƣời lái chụp ảnh trái đất từ vũ trụ 1960 - 1970 Lần sử dụng thuật ngữ viễn thám 1972 Mỹ phóng vệ tinh Landsat – 1970 - 1980 Phát triển mạnh mẽ phƣơng pháp xử lý ảnh số 1980 - 1990 Mỹ phát triển hệ vệ tinh Landsat 1986 Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quỹ đạo 1990 đến Phát triển cảm thu đa phổ, tăng dải phổ kênh phổ, tăng độ phân giải cảm Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý Nguồn: Nguyễn Khắc Thời cộng sự.(2007) Từ thành công nghiên cứu vào ngày 23-7-1972 Mỹ phóng vệ tinh nhân tạo Landsat mang đến khả thu nhận thơng tin có tính tồn cầu hành tinh ( kể Trái Đất ) môi trƣờng chung uanh Những máy đặt vệ tinh nhân tạo Trái Đất cung cấp thơng tin có tính tồn cục động thái mây, lớp phủ thực vật, cấu trúc địa mạo, nhiệt độ gió bề mặt đại dƣơng Do tốc độ di chuyển nhanh, độ phủ ảnh vệ tinh lớn nên việc theo dõi động thái nhiều tƣợng, đặc biệt tƣợng xảy khí diễn vơ thuận lợi Sự tồn tƣơng đối lâu vệ tinh quỹ đạo nhƣ khả lặp lại đƣờng bay cho phép theo dõi biến đổi theo mùa, theo hàng năm khoảng thời gian tƣơng đối dài đối tƣợng mặt đất nhƣ biến đổi lớp băng vùng cực, phát triển sa mạc, nạn phá rừng, trồng rừng, biến đổi lịng sơng vv Hiện viễn thám công nghệ số chiếm ƣu thế, thông tin Viễn thám đƣợc sử dụng kết hợp chặt chẽ với hệ thông tin địa lý (GIS) hệ định vị vệ tinh (GPS) đem lại hiệu cao làm cho công nghệ viễn thám ngày thực đóng góp vai trị quan trọng phát triển kinh tế - xã hội đảm bảo an ninh quốc phịng Để phát triển cơng nghệ viễn thám nói riêng cơng nghệ vũ trụ nói chung nhiều nƣớc thành lập quan hàng không vũ trụ quốc gia NASA Mỹ, IKI Nga, NASDA Nhật Bản, CNES Pháp, CSA Canađa nhƣ trung tâm viễn thám quốc gia nhƣ Trung Quốc, Nhận xét: Từ hình 4.15 bảng 4.11 cho thấy nhiệt độ khu vực nghiên cứu có thay đổi so với giai đoạn 1997-2004 Cụ thể: nhiệt độ cao tăng độ C ( từ 27 độ C năm 2004 lên 29 độ C năm 2011 ), nhiệt độ thấp giảm mạnh từ 20 độ C năm 2004 giảm xuống 13 độ C năm 2011 Đó dấu hiệu rõ rệt biến đổi khí hậu tồn cầu, mùa hè nhiệt độ tăng lên, nóng hơn, mùa đơng nhiệt độ giảm thấp hơn, lạnh Diện tích vùng biến động nhiệt không đều: nhiệt 21†23 chuyển 23†26 độ C biến động chiếm diện tích lớn nhất: 16882.66 ha, nhiệt 18†21 chuyển >26 độ C chiếm diện tích biến động nhỏ nhất: 2.34 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018: Hình 4.16 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 48 Bảng 4.12 Bảng diện tích vùng biến động khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 (ha) Nền nhiệt độ ( độ C) Diện tích (Ha) 18÷ 21 0.45 18† 21 chuyển 21† 23 263.43 18† 21 chuyển 23† 26 2488.95 18† 21 chuyển >26 249.66 21÷ 23 192.78 21† 23 chuyển 23† 26 4894.47 21† 23 chuyển >26 5169.78 23÷ 26 588.78 23† 26 chuyển >26 3316.95 >26 72.9 26 độ C 5169.78 ha, diện tích biến động nhiệt nhỏ nhỏ 18 độ C chuyển lớn 26 độ C 27.81 49 4.3.2 Biến động lớp phủ thực vật khu vực huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 1990-1997: Hình 4.17 Biế ộng lớp phủ th c vật t i huy n Quế Võ o n 1990-1997 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 1997-2004: Hình 4.18 Biế ộng lớp phủ th c vật t i huy n Quế Võ 50 o n 1997-2004 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2004-2011: Hình 4.19 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2004-2011 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018: Hình 4.20 Biến động lớp phủ thực vật huyện Quế Võ giai đoạn 2011-2018 51 4.3.2 N u n n nt đổi giá trị nhiệt qu i i đoạn nghiên cứu 4.3.2.1 Nguyên nhân tự nhiên Hiệu ứng nhà kính: nhà khoa học giới lên tiếng cảnh báo cho biết nhiệt độ toàn cầu tăng lên quốc gia khơng có biện pháp liệt hậu khơn lƣờng Phần lớn khí nhà kính khí tự nhiên có từ lâu thành phần quan trọng khí Các loại khí có khả xạ phản xạ sóng dài xạ mặt trời kiểu lồng kính chúng đƣợc gọi khí nhà kính Nhờ có khí nhà kính với nồng độ ổn định khí mà khí hậu Trái đất ấm áp nhƣ ngày với sống muôn lồi Nhiệt độ trung bình bề mặt Trái đất vào khoảng 150C 4.3.2.2 Tác động người Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, phát triển kinh tế, đặc biệt bùng nổ cách mạng công nghiệp, ngƣời bổ sung vào khí khối lƣợng khổng lồ loại khí có hiệu ứng nhà kính nhân tạo làm thay đổi khả hấp thụ phản xạ xạ khí quyển, làm tăng hiệu ứng nhà kính Hệ tất yếu dẫn tới gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất 4.3.3 Ản ưởng công nghiệp ó đến biến động nhiệt độ bề mặt khu vực nghiên cứu Trái đất nóng lên hậu q trình tích lũy lâu dài khí nhà kính, chủ yếu CO2 CH4 Những khí đƣợc thải vào bầu khí nhiều làm cho nóng ánh mặt trời lại bên bầu khí quyển, làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên Q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa sinh hàng loạt loại nhà máy phun khí thải, chất thải trực tiếp môi trƣờng chất thải phần lớn CO2, bầu khí có q nhiều khí ánh nắng mặt trời chiếu vào bị giữ lại nhiệt làm tăng nhiệt độ bề mặt trái đất Theo tự nhiên khí CO2 đƣợc xanh quang hợp để tái tạo Oxy nhƣng rừng bị tàn phá để xây dựng lên khu công 52 nghiệp nên không đủ xanh để phân giải CO2 Hiện nhiệt độ toàn cầu đạt mức cao độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp, lên tới nửa mức trần theo thoả thuận mà lãnh đạo giới đặt hồi 2009 nhằm giới hạn mức tăng tối đa độ Có thể thấy biến đổi chóng mặt cơng nghiệp hóa tạo lên sóng mang tên “nhiệt độ tăng” ập đến Một minh chứng điển hình cho vấn đề huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 1990-2018 có thay đổi nhiệt độ tƣơng đối lớn Ở giai đoạn trƣớc năm 2011, năm 1990-2011 nhiệt độ trung bình khoảng 25-26 độ C ngƣỡng cao nhất, trung bình khoảng 22- 23.5 oC Vào thời điểm nhiệt độ có biến động nhƣng khơng đáng kể, khí hậu dễ chịu, mát mẻ, ơn hịa Nhƣng đến khoảng giai đoạn từ năm 2011 trở lại tình hình nhiệt độ ngày xấu Năm 2011-2018 nhiệt độ từ 26 oC tăng lên 32 oC, giai đoạn phát triển cơng nghiệp hóa giai đoạn có biến động nhiệt mạnh mẽ nhất, từ 18-26 độ C tăng lên đến 20-32 oC với diện tích 228.51ha chênh lệch lên tới oC, năm 2018 Quế Võ với công nghiệp phát triển, nhà máy, xí nghiệp xây dựng nhiều kéo theo tăng lên nhiệt độ Quế Võ nhƣ khu công nghiệp khác Việt Nam toàn giới làm cho nhiệt độ ngày tăng với biến đổi khó lƣờng nhiệt Nhiệt độ tăng lên ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe ngƣời Sức khỏe ngƣời chịu ảnh hƣởng theo chiều hƣớng tiêu cực, nguy phát bệnh tăng lên, suy giảm khả miễn dịch, nguồn mang truyền bệnh phát triển, dẫn đến bùng nổ dịch bệnh 53 4.3.3.Mối tươn qu n t ể mối quan hệ nhiệt độ với lớp phủ bề mặt : formula = TS ~ NDVI) Residuals: Min 1Q Median 3Q Max -3.5676 -1.2692 0.4359 1.5437 3.0845 Coefficients: Estimate Std Error (Intercept) 21.0071 ndvi 10.5408 0.5817 1.3181 t value Pr(>|t|) 36.110 7.997 2.00e-14 *** 2.25e-06 *** Signif codes: „***‟ 0.001 „**‟ 0.01 „*‟ 0.05 „.‟ 0.1 „ ‟ Residual standard error: 2.103 on 13 degrees of freedom Multiple R-squared: 0.8311, Adjusted R-squared: 0.8181 F-statistic: 63.95 on and 13 DF, p-value: 2.246e-06 TS ~ NDVI) Nhận xét: Từ hệ số tƣơng quan giá trị NDVI giá trị nhiệt độ ta thấy đƣợc: + Giá trị nhiệt độ bề mặt phụ thuộc chặt chẽ vào giá trị NDVI khu vực nghiên cứu tới 83.11% Pvalue < 0.05, = 0.8311 + Giá trị nhiệt độ giá trị NDVI tỉ lệ nghịch với Điều có ý nghĩa cho việc quản lý bền vững là:”Muốn giảm nhiệt độ bề mặt tăng giá trị NDVI” hay nói cách khác là: muốn giảm nhiệt độ bề mặt cần tăng cƣờng diện tích xanh che phủ bề mặt 4.4 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hƣởng tiêu cực q trình cơng nghiệp hóa Trƣớc tình hình nhiệt độ bề mặt khu vực nghiên cứu chịu ảnh hƣởng nhiều tình hình cơng nghiệp hóa, tơi xin đề xuất số giải pháp nhằm 54 giảm thiểu gia tăng nhiệt độ năm tới, hƣớng tới quy hoạch xanh công nghiệp môi trƣờng giảm thiểu ảnh hƣởng đến nhiệt độ bề mặt 4.4.1 Giải pháp quy hạch tập trung, giải pháp xanh Tăng diện tích thảm thực vật khu vực thị, khu cơng nghiệp: Thảm thực vật ngồi giá trị tạo cảnh quan cịn cung cấp nhiều lợi ích khác cho môi trƣờng sống, đặc biệt môi trƣờng khơng khí Trƣớc hết, thảm thực vật giúp tạo bóng râm, làm mát khoảng không gian bên dƣới tán Ngồi ra, q trình nƣớc góp phần làm giảm nhiệt độ khơng khí Trong đó, khu vực thị thƣờng có nhiều bề mặt khơ, khơng thấm nhƣ mái nhà, lề đƣờng, lịng đƣờng, bãi đỗ xe ngồi trời Đơ thị phát triển, thảm thực vật bị thay bề mặt khơng thấm tịa nhà Điều dẫn đến việc thiếu bóng râm độ ẩm để làm giảm nhiệt độ khơng khí Vì việc tăng diện tích thảm thực vật khu vực thị làm giảm đáng kể tƣợng đảo nhiệt đô thị quan trọng Nhất bối cảnh biến đổi khí hậu, tác dụng điều hịa vi khí hậu thảm thực vật giảm căng thẳng sinh học nắng nóng gây Sử dụng vật liệu xây dựng đô thị phản xạ tốt hấp thụ nhiệt thấp Vật liệu ảnh hƣởng nhiều đến khả phản xạ ánh sáng, phát xạ nhiệt hấp thụ nhiệt bề mặt Ánh sáng mặt trời chiếu đến Trái Đất đƣợc cấu thành tia cực tím (tia UV), ánh sáng thấy đƣợc, tia hồng ngoại có tỉ lệ khác nhau: 5% tia UV, 43% ánh sáng thấy đƣợc, phần lại 52% tia hồng ngoại Sự phản xạ ánh sáng tỉ lệ lƣợng mặt trời đƣợc phản xạ bề mặt Phần lớn lƣợng mặt trời ánh sáng thấy đƣợc, đó, phản xạ ánh sáng liên quan đến màu sắc vật liệu bề mặt Do đó, chọn loại vật liệu có màu sắc sáng lƣợng lƣợng phản xạ cao, giảm hấp thu nhiệt, từ đó, giảm nhiệt độ bề mặt nhƣ vùng khơng khí xung quanh nhƣ Một đặc tính quan trọng khác vật liệu bề mặt có ảnh hƣởng đến tƣợng đảo nhiệt khả giữ nhiệt vật liệu Các vật liệu xây dựng cơng trình thị, nhƣ sắt thép đá, có khả giữ nhiệt cao loại vật liệu 55 nông thôn, nhƣ đất cát Các nghiên cứu cho thấy loại vật liệu bề mặt khu vực thị trung tâm thƣờng có khả giữ nhiệt gấp đôi so với bề mặt khu vực nông thôn vào ban ngày (Christen & Vogt, 2004) Do đó, việc chuyển hƣớng sang sử dụng loại vật liệu có đặc tính ƣu việt nhƣng khả giữ nhiệt thấp biện pháp giảm tƣợng đảo nhiệt đô thị Quy hoạch phân bố xây dựng hợp lý: Các yếu tố địa hình khoảng cách tịa nhà có tác động đến tƣợng đảo nhiệt thị chúng ảnh hƣởng đến khả lƣu thơng gió, khả hấp thụ nhiệt nhƣ khả phát xạ tia có bƣớc sóng dài vào khơng gian Do đó, quy hoạch không gian đô thị phải lƣu ý đến việc đảm bảo lƣu thơng gió khả phát xạ để giảm nhiệt lƣợng khu vực đô thị Đặc biệt phải lƣu ý đến việc đảm bảo giải nhiệt nhân tạo từ hệ thống điều hòa khơng khí Lƣợng nhiệt tỏa bị giữ lại khoảng cách hẹp tòa nhà cản trở lƣu thơng nên khó bầu khí làm vùng khơng khí xung quanh tịa nhà lại nóng Quy hoạch sử dụng đất thiết thực hiệu quả: tận dụng tối đa nguồn đất phục vụ xây dựng cơng trình với mật độ xây dựng, hệ số sử dụng đất hợp lý, tránh xây dựng dàn trải lãng phí Khuyến khích xây dựng cơng trình tập trung, mật độ cao nhằm tiết kiệm đầu tƣ xây dựng hạ tầng, kỹ thuật, quản lý, giao thông lại Tăng cƣờng khu xanh tập trung, thảm thực vật cho khu đất thuận lợi cho việc xây dựng 4.4.2 Giải pháp giảm thiểu ản ưởng tiêu cực q trình cơng nghiệp hóa lên nhiệt độ bề mặt Từ thực trạng mơi trƣờng KCN, bất cập khó khăn công tác quản lý môi trƣờng KCN, thấy cần tập trung vào giải pháp chủ yếu để giải vấn đề tồn tại, cụ thể: - Trồng xanh KCN Tỷ lệ diện tích đất đƣợc phủ xanh tối thiểu phải đạt 15% tổng diện tích KKT, KCNC, KCN CCN cần phải 56 nghiên cứu, lựa chọn loại thích hợp, có giá trị kinh tế sinh thái, loại hút đƣợc khí độc, hấp thu kim loại nặng, chống suy thối xói mịn đất, hấp thu chất ô nhiễm hữu cơ, cải thiện chất lƣợng đất trồng, gia tăng đa dạng sinh học Đặc biệt, phải chọn đƣợc loại phù hợp với thổ nhƣỡng KCN địa bàn tỉnh - Thực quy hoạch KCN gắn với quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội BVMT, số giải pháp khuyến khích BVMT KCN Đẩy mạnh việc triển khai công tác BVMT KCN, trọng xây dựng hoàn thiện hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung, thực nghiêm túc chế độ tự quan trắc báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng - Thực thu gom, xử lý, tái chế triệt để loại chất thải nguồn phát sinh; hƣớng đến mục tiêu phát triển “doanh nghiệp xanh” KCN, khuyến khích áp dụng sản xuất hơn, áp dụng công nghệ giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, công nghệ xử lý chất thải doanh nghiệp - Xây dựng nhà công nhân KCN để tạo điều kiện sinh hoạt tiện ích giúp ngƣời lao động yên tâm làm việc gắn bó với nhà máy - Hoàn thiện cấu tổ chức hệ thống quản lý môi trƣờng KCN, từ việc phân cấp phân công trách nhiệm đến việc tăng cƣờng lực cán hoàn thiện chế phối hợp đơn vị có liên quan Rà sốt, bổ sung văn sách, pháp luật, tăng cƣờng biện pháp thực thi pháp luật BVMT KCN Cần có phối hợp đồng quan quản lý môi trƣờng từ cấp trung ƣơng đến địa phƣơng, đồng thời cần có tham gia đóng góp ý kiến đồng thuận KCN doanh nghiệp KCN - Phối hợp với quan Công an việc kiểm tra công tác giữ gìn an ninh trật tự (ANTT) KCN, đề xuất biện pháp chủ trƣơng thực công tác an ninh trật tự KCN; phát thông báo kịp thời cho lực lƣợng công an biểu an ninh trật tự doanh nghiệp; hƣớng dẫn, tuyên truyền, tập huấn, thanh, kiểm tra việc thực phòng chống tội phạm; phòng cháy chữa cháy; an tồn giao thơng; tăng cƣờng phối hợp theo dõi, kiểm tra, quản lý ngƣời nƣớc làm việc KCN… 57 - Nâng cao trách nhiệm doanh nghiệp: Các doanh nghiệp KCN phải xây dựng phƣơng án, kế hoạch tự bảo vệ an ninh trật tự quan, doanh nghiệp có trách nhiệm phối hợp với quan, doanh nghiệp khác triển khai biện pháp công tác bảo vệ an ninh trật tự chung KCN - Chấp hành nghiêm cơng tác quản lý hành ANTT: cơng tác quản lý nhân hộ khẩu, quản lý xuất nhập cảnh, quản lý ngƣời nƣớc ngoài, quản lý vũ khí cháy nổ theo quy định Tích cực tham gia chƣơng trình, kế hoạch phịng chống tội phạm hình chống tệ nạn xã hội địa phƣơng - Các doanh nghiệp tuyển dụng công nhân lao động vào làm việc, phải phổ biến quy định pháp luật quyền nghĩa vụ công dân cƣ trú để họ nắm thực theo quy định pháp luật Đối với lao động ngƣời nƣớc ngoài, phải hƣớng dẫn kê khai khai báo tạm trú theo mẫu, lập danh sách ngƣời nƣớc khai báo tạm trú, viết cam kết đảm bảo hoạt động mục đích nhập cảnh với Công an - Quản lý BVMT KCN cần gắn với định hƣớng phát triển bền vững, trọng phát triển nhanh kinh tế giải thỏa đáng vấn đề xã hội địa phƣơng - Thu hút vốn đầu tƣ đa dạng hóa nguồn đầu tƣ cho công tác bảo vệ môi trƣờng KCN: vay vốn ƣu đãi nhà nƣớc cho việc xây dựng sở hạ tầng kỹ thuật doanh nghiệp vừa nhỏ, đổi công nghệ, nghiên cứu áp dụng công nghệ sản xuất hơn, hỗ trợ quan trắc giám sát chất lƣợng môi trƣờng - Tăng cƣờng tham gia cộng đồng vào công tác bảo vệ môi trƣờng tuyên truyên, nâng cao nhận thức cộng đồng, phổ biến thông tin cho cộng đồng dân cƣ khu vực xung quanh KCN 58 CHƢƠNG KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Hiện trạng cơng nghiệp hóa huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh diễn ngày nhanh chóng với tốc độ cao, trạng kéo theo diện tích đất bị thay đổi mục đích sử dụng từ lâm nghiệp, nơng nghiệp sang đất cho khu đô thị khu công nghiệp ngày tăng lên rõ rệt Đất cho khu công nghiệp đô thị tăng lên làm cho tƣợng bê tơng hóa tổng diện tích đất tăng kéo theo hệ lụy nhiệt độ bề mặt khu vực biến đổi theo năm Vào mùa hè nhiệt độ bề mặt ngày tăng so với trƣớc năm 2011 Đây tƣợng đáng báo động sớm có biện pháp xử lý để hạn chế tối đa ảnh hƣởng tăng nhiệt độ Nghiên cứu mong góp phần cho nhà quy hoạch nhƣ hoạch định sách có kế hoạch quản lý xây dựng thị hóa cách xác hiệu Việc sử dụng tƣ liệu viễn thám thành lập bản đồ nhiệt độ bề mặt đơn giản nhanh chóng, đƣợc đầu tƣ ứng dụng rộng rãi tiết kiệm đƣợc chi phí, cơng sức, thời gian mà kết thu đƣợc tƣơng đƣơng, chí vƣợt trội so với phƣơng pháp đo đạc, thống kê thực địa truyền thống Công nghệ viễn thám kết hợp với GIS cho hiệu cao khách quan đánh giá biến động nhiệt độ bề mặt khu vực đƣợc chụp Kết nghiên cứu rõ, việc kết hợp công nghệ viễn thám GIS hữu hiệu để xác định diện tích biến động, mức độ biến động xu hƣớng biến động đối tƣợng nghiên cứu Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng đồ nhiệt góp phần thấy đƣợc nguyên nhân nhằm đƣa giải pháp cụ thể để hạn chế mức tối đa trình trạng tăng nhiệt độ bề mặt tăng hiệu ứng nhà kính 5.2 Tồn Tại Nghiên cứu có số kết định nhiên q trình nghiên cứu khơng khỏi tồn nhƣ sau: 59 Khu vực huyện Quế Võ bao gồm nhiều khu dân cƣ cụm khu công nghiệp khác với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khác Trong trình điều tra, đánh giá tự nhiên nhƣ môi trƣờng chƣa thể khái qt đƣợc hồn tồn xác tất địa bàn khu vực Quá trình thành lập đồ nhiệt độ bề mặt thiếu kinh nghiệm kiến thức chun mơn nên chƣa thể hồn chỉnh xác tuyệt đối Do thời gian thực nghiên cứu cịn hạn chế nên báo cáo cịn nhiều thiếu xót chƣa thể tìm hiểu với thời gian lâu dài nghiên cứu thật sâu để nắm đƣợc nhiều quy luật trạng Về Landsat chất lƣợng cịn yếu hạn chế cơng việc tải ảnh 5.3 Kiến nghị - Cần sử dụng ảnh Landsat có độ phân giải cao độ xác cao - Cần sử dụng ảnh Modis có tần suất thu thập ảnh nhiều để theo dõi thay đổi nhiệt độ ngày Về thời gian phạm vi nghiên cứu cịn hạn hẹp, có nhiều thời gian nghiên cứu địa điểm nghiên cứu khác chắn đề tài có bƣớc phát triển khác 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT: [1] Nguyễn Xuân Trung Hiếu ( 2013) ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động loại thực phủ địa bàn thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế [2] Trần Lan Hƣơng (2005) đô thị hóa giải pháp [3] Võ Văn Trí , Trần Xuân Mùi, Nguyễn Xuân Vĩnh (2014) ứng dụng viễn thám phân tích thay đ i nhiệt độ bề mặt khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng [4] Nguyễn Cẩm Vân (2013) sử dụng tư liệu ảnh viễn thám so sánh đánh giá hai số LAI NDVI việc phân loại lớp phủ thực vật cho khu vực nghiên cứu [5] Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung ( 9/2010) nghiên cứu thay đ i nhiệt độ bề mặt tác động q trình thị hóa thành phố Hồ Chí Minh phương pháp viễn thám [6] Trần Thị Vân, Nguyễn Hằng Hải, ( Kỷyếu hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 12 năm 2011), Quan hệ nhiệt số thực vật phân loại lớp phủ phục vụ đánh giá iến động đất đô thị TIẾNG ANH: [7] Abduwasit Ghulam, PhD Basin Area, Turkey Osman Orhan, Semih Ekercin, and Filiz Dadaser-Celik ( 2014 ) use of landsat land surface temperature and vegetation indices for monitoring drought in the salt lake [8] David Satterthwaite ( 2008 ) biến đ i khí hậu thị hóa, ý nghĩa tác động quản trị đô thị [9] kỷ yếu hội thảo biến đổi khí hậu phát triển bền vững Việt Nam (2010) Landsat thermal imagery Website: [10]http://isponre.gov.vn/home/dien-dan/1068-s-dng-nh-landsat-a-thinghien-cu-din-bin-o-th-hoa-ca-thanh-ph-a-nng-phc-v-quy-hoch-bo-v-moi-trngo-th [11] http://www.bbc.com/vietnamese [12]http://ips.hoabinh.gov.vn/index.php/vi/tin-t-c-s-ki-n/tin-c-a-trong-tnh/127-khu-cang-nghiap-l-ng-s-n [13]https://vi.wikipedia.org/wiki/%E1%BA%A4m_l%C3%AAn_to%C3 %A0n_c%E1%BA%A7u [14]http://www.chinhphu.vn/portal/page/portal/chinhphu/hethongvanban? mode=detail&document_id=32479 ... phủ biến động nhiệt độ giai đoạn từ 19902 018 4.3.1 Biến động nhiệt qu i i đoạn nghiên cứu Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ giai đoạn 1990- 1997: Hình 4.13 Biến động nhiệt khu vực huyện Quế Võ. .. mặt đồ nhiệt độ bề mặt đất huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh Xây dựng đồ biến động nhiệt độ lớp phủ bề mặt Đánh giá thay đổi nhiệt độ giai đoạn 1990- 2018 Tìm tƣơng quan lớp phủ thực vật nhiệt độ Xác... 4.3 Bản đồ biến động lớp phủ biến động nhiệt độ giai đoạn từ 1990- 2018 44 4.3.1 Biến động nhiệt qua giai đoạn nghiên cứu 44 4.3.2 Biến động lớp phủ thực vật khu vực huyện Quế