1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Ứng dụng ảnh Landsat 8 đánh giá xâm nhập mặn các huyện ven biển thuộc tỉnh Bến Tre

11 30 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • Ðt Vn Ð

  • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

    • Thu mu và phân lp LAB

      • Kim tra kha nang sinh acid lactic cua các chung LAB phân lp

        • Kha nang phân giai CaCO3 trên ıa thach

        • Ðinh lng kha nang sinh acid lactic cua các chung LAB tuyn chon

        • Khao sát hoat tính i kháng cua LAB tuyn chon vi vi khun và nm gây bnh

          • Ðinh danh các chung vi khun lactic chon loc bng sinh hoc phân t

          • Kt Qua và Thao Lun

            • Kt qua phân lp LAB t mu t trng rau

            • Kt qua th nghim kha nang sinh acid lactic

            • Kt qua khao sát tính kháng cua LAB i vi nm và vi khun gây bnh

              • Kt qua inh danh các dòng LAB c tuyn chon

              • Kt Lun

              • Ðt Vn Ð

              • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                • Thi gian và ia im

                  • Vt liu nghiên cu

                    • Phng pháp nghiên cu

                      • Kt Qua và Thao Lun

                        • Kt qua phân tích giá th trng ba ging hoa cát tng trong thí nghim

                        • Anh hng cua lng am n chiu cao cây cua ba ging hoa cát tng

                        • Anh hng cua lng am n s lá cua ba ging hoa cát tng

                          • Anh hng cua lng am n s nu và s hoa cua ba ging hoa cát tng

                          • Kt Lun

                          • Ðt Vn Ð

                          • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                            • Vt liu thí nghim

                              • B trí thí nghim

                                • Kt Qua và Thao Lun

                                  • Hàm lng dinh dng trong t và trong lá da sau thí nghim

                                  • Anh hng cua phân lân n quá trình sinh trng cua cây da

                                  • Anh hng cua phân lân n ti l u trái và nang sut cây da

                                    • Anh hng cua phân lân n cht lng trái da

                                    • Kt Lun

                                    • Ðt Vn Ð

                                    • Vt liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                      • Vt liu

                                        • Phng pháp nghiên cu

                                          • Kt Qua và Thao Lun

                                            • Ðánh giá m và tro toàn phn cua mu nguyên liu

                                            • Ðinh tính s b thành phn hóa hoc cua nguyên liu

                                            • Ðinh lng hàm lng polyphenol, tanin, flavonoid trong dich chit lá cây khôi nhung

                                              • Kha nang kháng oxy hóa cua dich chit lá cây khôi nhung

                                              • Ðánh giá kha nang kháng khun cua dich chit lá cây khôi nhung

                                              • Kt Lun

                                              • Ðt Vn Ð

                                            • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                              • Vt liu nghiên cu

                                                • Thu thp tuyn trùng Meloidogyne graminicola

                                                  • Tao dòng gene Mgra16281

                                                    • Thit k và tng hp miRNA nhân tao

                                                    • Gn cu trúc amiRNA vào vector biu hin

                                                    • Tao cây lúa mang cu trúc miRNA nh vi khun Agrobacterium tumefaciens

                                                    • Kim tra s hin din cua gen chuyn

                                                    • Kt Qua và Thao Lun

                                                      • Thu thp tuyn trùng Meloidogyne graminicola

                                                      • Tao dòng gene Mgra16281

                                                      • Thit k và tng hp miRNA nhân tao

                                                        • Gn cu trúc amiRNA vào vector biu hin tao vector chuyn gene

                                                        • Tao cây lúa mang cu trúc miRNA

                                                        • Kt Lun

                                                        • Ðt Vn Ð

                                                      • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                                        • Vt liu

                                                          • Phng pháp nghiên cu

                                                            • Kt Qua và Thao Lun

                                                              • Xác inh pham vi nghiên cu

                                                              • Phân tích tng quan gia giá tri EC và phan xa ph cua anh Landsat

                                                              • S tng quan gia giá tri EC và các chi s mn

                                                                • Tao ban mn cua t

                                                                • Kt Lun

                                                                • Ðt Vn Ð

                                                                • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                                                  • Nguyên liu, hóa cht và thit bi

                                                                    • B trí thí nghim

                                                                      • Anh hng cua hàm lng natri metabisulfite b sung n quá trình lên men ru

                                                                      • Anh hng cua ty l phi trn thit qua và nc n quá trình lên men ru

                                                                      • Anh hng cua tng hàm lng tng cht rn hòa tan trong dich quá trc lên men n quá trình lên men ru

                                                                      • Anh hng cua ty l nm men b sung và thi gian lên men n quá trình lên men ru

                                                                      • Phng pháp phân tích các chi tiêu

                                                                        • Phng pháp x lí s liu

                                                                        • Kt Qua và Thao Lun

                                                                          • Anh hng cua hàm lng natri metabisulfite b sung n quá trình lên men ru

                                                                          • Anh hng cua ty l phi trn thit qua: nc n quá trình lên men ru

                                                                          • Anh hng cua hàm lng tng cht rn hòa tan n quá trình lên men ru

                                                                            • Anh hng cua ty l nm men b sung và thi gian lên men n quá trình lên men ru

                                                                            • Kt Lun

                                                                            • Ðt Vn Ð

                                                                            • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                                                              • Vt liu thí nghim

                                                                                • Tinh du

                                                                                • Chung vi khun

                                                                                • Môi trng, hoá cht

                                                                              • Phng pháp nghiên cu

                                                                                • Chun bi huyn phù vi khun

                                                                                • Kha nang kháng khun cua tinh du

                                                                                • Nng c ch ti thiu

                                                                                • X lí s liu

                                                                                  • Kt Qua và Thao Lun

                                                                                    • Kha nang kháng khun cua mt s loai tinh du i vi các dòng vi khun th nghim

                                                                                    • Nng c ch ti thiu (MIC) cua tinh du i vi các chung vi khun nhay cam

                                                                                    • Kt Lun

                                                                                    • Ðt Vn Ð

                                                                                    • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                                                                      • Sun khp chân gà

                                                                                        • Enzyme và hóa cht

                                                                                          • Phng pháp nghiên cu

                                                                                            • Quá trình thuy phân sun khp chân gà

                                                                                            • Khao sát các yu t anh hng n phan ng thuy phân sun khp chân gà vi xúc tác enzyme Protamex nhm thu dich axit amin

                                                                                            • Các phng pháp phân tích

                                                                                            • Kt Qua và Thao Lun

                                                                                              • Thành phn hóa hoc cua sun khp chân gà

                                                                                              • Anh hng cua nhit phan ng

                                                                                              • Anh hng cua pH môi trng phan ng

                                                                                                • Anh hng cua ti l enzyme

                                                                                                • Anh hng cua thi gian phan ng

                                                                                                • Anh hng cua ti l th tích môi trng phan ng

                                                                                                • Kt Lun

                                                                                              • Ðt Vn Ð

                                                                                              • Vt Liu và Phng Pháp Nghiên Cu

                                                                                                • Vt liu

                                                                                                  • Thit bi

                                                                                                    • Phng pháp thí nghim

                                                                                                      • Tao nhu tng

                                                                                                      • Tao hat vi boc

                                                                                                      • Ðo kích thc hat vi boc

                                                                                                      • Phân tích du Gc bng quang ph

                                                                                                      • Xác inh hiu sut vi boc MEY

                                                                                                      • Hiu sut thu hi cht rn YR

                                                                                                      • Nang sut tai thc t NST

                                                                                                      • B trí thí nghim

                                                                                                      • Kt Qua và Thao Lun

                                                                                                        • Ch tao thit bi

                                                                                                        • Kt qua thí nghim

                                                                                                        • Thao lun

                                                                                                          • Anh hng phng pháp tao hat lên hình thái và kích thc hat

                                                                                                          • Anh hng phng pháp tao hat lên MEY

                                                                                                          • Anh hng phng pháp tao hat lên NST và LCR

                                                                                                          • Anh hng phng pháp tao hat lên YR

                                                                                                        • Kt Lun

Nội dung

Bài viết này giới thiệu giải pháp mới trong ứng dụng ảnh vệ tinh Landsat 8 và dữ liệu điều tra thực địa để xác định độ dẫn điện của đất (electrical conductivity - EC). Mời các bạn cùng tham khảo!

45 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Assessment of salinity intrusion in coastal districts of Ben Tre province using Landsat image Lam N Le1∗ , Trung V Le2 , & Thinh V Tran3 ∗ Faculty of Land Management and Real Estate, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam Faculty of Environment and Natural Resources, Ho Chi Minh City University of Technology, Ho Chi Minh City, Vietnam Faculty of Agronomy, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam ARTICLE INFO ABSTRACT Research Paper Monitoring and evaluation of saline water intrusion is an important task, especially for agricultural production in Ben Tre province The paper introduces a new solution in the application of Landsat satellite imagery and field survey data to determine the soil electrical conductivity (EC) for soil salinity assessment through the distribution of EC indice value Analyzing and establishing the correlation between reflectance value, salinity indices and EC allow selecting a suitable model for the creation of a soil salinity map in levels corresponding to EC values: no salinity (0 - 4), mild (4 - 8), moderate (8 - 16), very salinity (> 16) Research results in 2019 showed that most of the coastal districts of Ben Tre province were salty with EC values ranging from to 16 The salinity decreased gradually from the East Sea to the mainland with the distance from 15 to 25 km In brief, the study proposed solutions for rapid monitoring and evaluation of soil salinity based on the easy access of Landsat images to calculate the necessary indices in the establishment of soil salinity maps for the local and regional scale Received: June 01, 2020 Revised: July 30, 2020 Accepted: August 21, 2020 Keywords Climate change Electrical conductivity (EC) Landsat OLI Salinity Remote sensing ∗ Corresponding author Le Ngoc Lam Email: lengoclam@hcmuaf.edu.vn Cited as: Le, L N., Le, T V., & Tran, T V (2020) Assessment of salinity intrusion in coastal districts of Ben Tre province using Landsat image The Journal of Agriculture and Development 19(4), 45-55 www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) 46 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Ứng dụng ảnh Landsat đánh giá xâm nhập mặn huyện ven biển thuộc tỉnh Bến Tre Lê Ngọc Lãm1∗ , Lê Văn Trung2 & Trần Văn Thịnh3 Khoa Quản Lý Đất Đai Bất Động Sản, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, TP Hồ Chí Minh Khoa Mơi Trường Tài Nguyên, Đại Học Bách Khoa TP.HCM, TP Hồ Chí Minh Khoa Nông Học, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, TP Hồ Chí Minh THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Bài báo khoa học Giám sát đánh giá xâm nhập mặn nhiệm vụ quan trọng, đặc biệt sản xuất nông nghiệp địa bàn tỉnh Bến Tre Bài báo giới thiệu giải pháp ứng dụng ảnh vệ tinh Landsat liệu điều tra thực địa để xác định độ dẫn điện đất (electrical conductivity - EC) nhằm đánh giá nhiễm mặn đất thông qua phân bố EC Phân tích thiết lập tương quan giá trị phản xạ số độ mặn với EC cho phép chọn mơ hình phù hợp thành lập đồ độ mặn đất theo cấp độ tương ứng với giá trị EC: không nhiễm mặn (0 - 4), nhẹ (4 – 8) ,vừa (8 – 16), mặn (> 16) Kết nghiên cứu năm 2019 cho thấy hầu hết huyện Thạnh Phú, Ba Tri Bình Đại bị nhiễm mặn với giá trị EC từ – 16 Độ mặn giảm dần theo hướng từ biển đông vào đất liền với khoảng cách từ 15 đến 25 km Tóm lại, nghiên cứu đề xuất giải pháp giám sát đánh giá nhanh nhiễm mặn đất dựa khả truy cập dễ dàng ảnh Landsat để tính số cần thiết thành lập đồ độ mặn đất cho cấp vùng cấp khu vực Ngày nhận: 01/06/2020 Ngày chỉnh sửa: 30/07/2020 Ngày chấp nhận: 21/08/2020 Từ khóa Biến đổi khí hậu Độ dẫn điện (EC) Landsat OLI Nhiễm mặn Viễn thám ∗ Tác giả liên hệ Lê Ngọc Lãm Email: lengoclam@hcmuaf.edu.vn Đặt Vấn Đề Cùng với tượng nước biển dâng, xâm nhập mặn hậu nghiêm trọng biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động nông nghiệp sinh kế người dân nhiều nơi giới, đặc biệt khu vực ven biển Hiện tượng ngày trở nên nghiêm trọng thường xuyên xảy đồng sông Cửu Long Việt Nam, nước chịu tác động mạnh biến đổi khí hậu Trong đó, Bến Tre với chiều dài 65 km tiếp giáp Biển Đơng có hệ thống sơng ngịi chằng chịt, 90% diện tích đất có cao độ địa hình từ 1-2 m so mực nước biển, nên nhiều vùng thấp ven sông, biển thường xuyên bị ngập triều cường Do đặc thù điều kiện tự nhiên, Bến Tre nhận định tỉnh bị ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu nước biển dâng đặc Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) biệt xâm nhập mặn Đất nhiễm mặn từ quan điểm nơng nghiệp, đất có tồn loại muối hòa tan nồng độ cao bình thường, gây ảnh hưởng xấu đến trồng Ở vùng ven biển, đất thường dễ bị mặn nhiễm mặn thông qua chế tự nhiên triều cường, nước ngầm thẩm thấu, tác nhân thơng qua q trình sử dụng đất làm muối, nuôi trồng thủy sản Như vậy, để xây dựng hệ thống phân loại xâm nhập mặn nói chung đất nhiễm mặn nói riêng sở tích hợp liệu điều tra với tư liệu viễn thám địi hỏi có nghiên cứu, kiểm chứng thực địa cụ thể Hiện nay, liệu viễn thám sử dụng ngày nhiều nghiên cứu độ mặn đất, khả cung cấp thơng tin nhanh hữu ích việc đưa dự đốn thực tế (Shrestha, 2006) Ngồi ra, ảnh vệ tinh đa thời www.jad.hcmuaf.edu.vn 47 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh gian cịn cho phép xác định thay đổi độ mặn quy mô khu vực, việc kết hợp số thực vật số thực vật tăng cường (Enhanced Vegetation Index - EVI) số độ mặn (Salinity Index - SI) tạo khả đánh giá xu hướng độ mặn đất thảm thực vật đất trống tương ứng độ nhạy cảm với đặc điểm muối (Widad & ctv., 2018) Ưu việc ứng dụng ảnh Landsat minh chứng nghiên cứu đánh giá việc phát cố tràn nước muối Hạt Bottineau, Bắc Dakota, Ấn Độ Trong đó, số độ mặn phản ứng Canopy (Canopy Response Salinity Index CRSI) trích xuất từ kênh hồng ngoại hồng ngoại nhiệt ảnh Landsat (Neha, 2019) Xu khai thác ảnh Landsat-8 với liệu cảm biến Operative Land Imager (OLI) để giám sát thành lập đồ độ mặn đất phân bố theo không gian dựa số độ mặn đất (Soil Salinity Index - SSI) minh chứng tính hiệu giải pháp Trong đó, hồi quy tuyến tính đa biến (Multi Linear Regression - MLR) áp dụng để xác định mối tương quan giá trị phản xạ phổ số liệu phép đo mặt đất độ dẫn điện (electrical conductivity - EC) để đánh giá độ mặn đất Kết cho thấy mối tương quan cao SSI EC để dự đoán độ mặn đất (Watheq & ctv., 2018) Một nghiên cứu khác thực khu vực Garmsar Plain phía Đơng Tehran, với 288 mẫu đất phân tích để xác định mối quan hệ độ phản xạ phổ độ dẫn điện EC số độ mặn Phân tích hồi quy sử dụng để kiểm tra mối quan hệ EC số độ mặn để tạo số mơ hình (Ali & ctv., 2012) Nhìn chung, ảnh Landsat OLI sử dụng phổ biến để tính tốn số đánh giá độ mặn đất bao gồm: Chỉ số độ mặn đất thực vật (Vegetation Soil Salinity Index - VSSI), số thực vật có hiệu chỉnh phản xạ mặt đất (Soil Ajusted Vegetation Index - SAVI), số thực vật chuẩn hóa (Normalize Difference Vegetation Index - NDVI) số khác biệt độ mặn đất (Normalize Difference Salinity Index - NDSI) Trong đó, nhiều kết rằng, giá trị phổ dải cận hồng ngoại (Near Infra Red - NIR) VSSI có mối tương quan cao với EC (r = 0,7779 r = 0,6957, tương ứng) so với số khác Kết so sánh cho thấy độ mặn đất giải đoán từ ảnh Landsat phù hợp với liệu thực tế Các nghiên cứu minh chứng việc sử dụng ảnh Landsat OLI có khả ứng www.jad.hcmuaf.edu.vn dụng cao việc giám sát không gian độ mặn lớp đất khu vực (Nguyen & ctv., 2020) Từ nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng ảnh viễn thám đánh giá độ mặn đất EC thường sử dụng phân tích hồi quy để xác định mối tương quan EC với số phát triển thực vật NDVI, số thực vật có hiệu chỉnh phản xạ mặt đất SAVI nhóm số độ mặn đất bao gồm: số độ mặn SI (Salinity Index) từ đến 7, số khác biệt độ mặn đất NDSI, số độ mặn đất thực vật VSSI, số tỷ lệ mặn SR (Salinity Ratio), số độ mặn độ mặn đất SSSI Tuy nhiên, phương pháp thu thập liệu thực địa độ xác phân tích mẫu yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác mơ hình hồi quy giá trị phản xạ phổ ảnh Landsat với giá trị EC để tính tốn số độ mặn Bài báo giới thiệu kết thử nghiệm việc trích xuất thơng tin từ cảm biến OLI ảnh Landsat để tính tốn độ mặn đất thơng qua số dẫn điện đất (EC), từ thành lập đồ độ mặn đất phân bố theo không gian khu vực huyện duyên hải tỉnh Bến tre Vật Liệu Phương Pháp Nghiên Cứu 2.1 Vật liệu Ảnh Landsat: Ảnh vệ tinh Landsat có bands với độ phân giải từ 15 - 60 m ghi lại phản xạ đối tượng có bước sóng từ vùng nhìn thấy (0,4 đến 0,7 ➭m) đến vùng hồng ngoại nhiệt (12,5 ➭m) ứng dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu Vệ tinh hệ thứ – Landsat Mỹ phóng thành cơng lên quỹ đạo vào ngày 11/02/2013 với tên gọi gốc Landsat Data Continuity Mission (LDCM) Landsat tiếp tục cung cấp ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15 – 100 m) Bản đồ chuyên đề: bao gồm đồ hành tỉnh Bến Tre, Bản đồ trạng sử dụng đất tỷ lệ 1/25.000 thành lập năm 2019, biên tập xử lý phần mềm Mapinfo 12.0 hệ tọa độ với ảnh Landsat OLI cắt theo ranh giới vùng nghiên cứu ba huyện Ba Tri, Bình Đại Thạnh Phú để phục vụ cho việc chồng xếp kiểm tra đánh giá kết Ngồi ra, đồ chun đề cịn sử dụng để thành lập đồ phân bố điểm mẫu với thơng tin thuộc tính Tọa độ X,Y, mã khoanh đất, giá trị EC Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) 48 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh 2.2 Phương pháp nghiên cứu kênh khả kiến (2,3,4) NIR (Near Infra Red) giá trị tương ứng kênh hồng ngoại gần (kênh 5) Xử lý ảnh phân tích hồi quy hai phương pháp sử dụng nghiên cứu Trong đó, việc thu thập liệu thực địa 28 điểm mẫu (Hình 1) lấy thời gian từ 15/01/2019 đến 20/01/2019 thiết bị đo cảm ứng điện tử EM31-MK2 Khi đo ngồi thực địa thơng số nhiệt độ, độ ẩm cài đặt đồng Các điểm mẫu sau nội suy xử lý đồng đặc điểm mơi trường tổng qt hóa tầng dày mặt đất với độ sâu khoảng từ – 20 cm Các điểm mẫu sau đánh giá khảo sát tương quan giá trị độ mặn đất (EC) với giá trị phản xạ kênh phổ (từ kênh đến kênh ảnh Landsat OLI) Các số độ mặn đất sau chiết tính từ ảnh Landsat sử dụng xây dựng mơ hình hồi quy phù hợp nhất, để thành lập đồ độ mặn đất (EC) cho khu vực nghiên cứu Các điểm mẫu sau phân tích để xác định giá trị EC tiến hành phân tích tương quan với số độ mặn trích xuất từ ảnh vệ tinh Landsat OLI Kết hồi quy từ 28 điểm mẫu sử dụng để chạy mơ hình lan truyền mặn theo giá trị EC để thành lập đồ xâm nhập mặn năm 2019 huyện ven biển tỉnh Bến Tre theo cấp độ tương ứng với giá trị EC: không nhiễm mặn (0 - 4), nhẹ (4 – 8), vừa (8 – 16), mặn (> 16) Quy trình thực thể Hình Kết Quả Thảo Luận 3.1 Xác định phạm vi nghiên cứu Tỉnh Bến Tre nằm hạ lưu sông Mê Kông, có diện tích khoản 2.394 km2 với hệ thống sơng rạch chằng chịt tiếp giáp Biển Đông với chiều dài bờ biển gần 65 km Địa hình thấp với 90% diện tích đất tự nhiên tỉnh có độ cao trung bình từ - m so với mực nước biển Trong đó, vùng đất thấp ven sông phân bố huyện ven biển huyện Bình Đại, Ba Tri Thạnh Phú (độ cao m) thường xuyên bị ngập triều cường (MFF, 2014) chọn làm địa bàn nghiên cứu (Hình 3) 3.2 Phân tích tương quan giá trị EC phản xạ phổ ảnh Landsat Kết nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy, đặc trưng phổ ảnh Landsat với thành phần muối ứng với dải bước sóng khác Các loại muối sodium sulfate, halite, gypsum, calcium carbonate, sodium bicarbonate phản xạ mạnh (hơn 80%) dải bước sóng từ 0,4 đến 1,4 ➭m (từ kênh khả kiến đến cận hồng ngoại) (Le & ctv., 2019) Kết khảo sát từ liệu mẫu tỉnh Bến Tre thể mối tương quan thực tế giá trị độ mặn EC với giá trị phổ ảnh Landsat thể sau: kênh blue (Hình 4.a), green (Hình 4.b) kênh red (Hình 4.c) có hệ số tương quan thấp (r < 0,1), chứng Hình Sơ đồ vị trí điểm mẫu tỏ khơng có mối tương quan với giá trị độ mặn EC Trong đó, kênh NIR (Hình 4.d) có mối Giá trị phản xạ (Reflectance value) kênh tương quan cao (r = 0,791) Do đó, giá ảnh Landsat OLI sử dụng để trích xuất trị pixel kênh NIR ảnh Landsat số độ mặn: SAVI, NDSI, VSSI, SI1, SI2, sử dụng để phát triển mơ hình giám sát độ mặn SI3, SI4, SI5 dựa theo công thức cho Bảng đất Trong đó, red, green, blue giá trị tương ứng Bảng thể mơ hình hồi quy với biến phụ Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn 49 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Bảng Cơng thức tính số độ mặn dựa kênh phổ ảnh Landsat OLI STT Chỉ số Salinity Index (SI1) Salinity Index (SI2) Salinity Index (SI3) Salinity Index (SI4) Salinity Index (SI5) Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) Normalize Difference Salinity Index (NDSI) Vegetation Soil Salinity Index (VSSI) Công thức Nguồn 2 SI1 = √ Green + Red SI2 = Red + Green SI3 = Blue*Red Red ∗ NIR SI4 = Green SI5 = Blue/Red NIR-Red SAVI = 1.5* NIR + Red + 0.5 NDSI = Red - NIR NIR + Red VSSI=2*Green- 5*(Red+NIR) Douaoui & ctv., 2006 Douaoui & ctv., 2006 Khan & ctv., 2001 Abbas & Khan, 2007 Abbas & Khan, 2007 USGS (2006) Khan & ctv., 2001 Dehni & Lounis, 2012 Hình Quy trình đánh giá xâm nhập mặn năm 2019 thuộc EC (tại 28 điểm mẫu) biến độc lập r = 0,791 chọn nghiên cứu thể kênh phổ red, green, blue Mơ hình bởi: EC = e[log(3.225)+3.820∗NIR] giám sát độ mặn đất sử dụng kênh NIR có www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) 50 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Bảng Tương quan phản xạ phổ với giá trị độ dẫn điện (EC) thiết lập mơ hình STT Kênh phổ Blue Green Red NIR Mô EC EC EC EC hình hồi quy = e[log(10.512)−5.223∗Blue] = e[log(6.362)−0.028∗Green] = e[log(7.340)−2.127∗Red] = e[log(3.225)+3.820∗NIR] Tương quan (r) -0,020 -0,038 -0,024 0,791 Hình Vị trí vùng nghiên cứu Bảng Tương quan số độ mặn độ dẫn điện (EC) STT Chỉ số NDSI SAVI VSSI SI1 SI2 SI3 SI4 SI5 Mô EC EC EC EC EC EC EC EC hình hồi quy = e[log(4,668)−1,155∗NDSI] = e[log(4,316)+2,081∗SAVI] = e[log(2,868)−0,751∗VSSI] = e[log(8,477)−10,934∗SI1] = e[log(8,779)−19,798∗SI2] = e[log(7,456)−28,179∗SI3] = e[log(3,370)+4,825∗SI4] = e[log(3,187)+0,445∗SI5] Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) Tương quan (r) 0,756 0,740 0,703 -0,27 -0,19 -0,037 0,587 0,103 Độ lệch chuẩn EC 1,773 1,637 1,855 3,664 3,629 3,660 2,313 3,406 www.jad.hcmuaf.edu.vn 51 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Hình Đồ thị phân bố điểm mẫu tương ứng với kênh phổ (a) - Kênh blue; (b) - Kênh green; (c) - Kênh red; (d) - Kênh NIR 3.3 Sự tương quan giá trị EC số độ mặn Các số độ mặn trích xuất từ ảnh Landsat bao gồm số: NDSI, SAVI, VSSI, SI1, SI2, SI3, SI4, SI5 Sử dụng phần mềm ENVI để tạo ảnh số tương ứng phần mềm SPSS phân tích tương quan số với EC Từ đó, chọn số có hệ số tương quan cao Từ kết tính tốn số độ mặn tiến www.jad.hcmuaf.edu.vn hành trích xuất thơng tin phân tích tương quan với giá trị EC thực địa, kết thể Bảng 3, Trong đó, số có giá trị tương quan nhỏ 0,50 bị loại (bao gồm SI1, SI2, SI3, SI5), Nghiên cứu cho thấy số NDSI, SAVI, VSSI, SI4 có độ tương quan cao với EC, đặc biệt số SAVI có độ lệch chuẩn nhỏ (1,637) tương ứng với độ tương quan r = 0,740, Do đó, việc sử dụng kênh phổ hồng ngoại gần (kênh NIR) khả thi thành lập đồ độ mặn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) 52 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Hình Đồ thị phân bố điểm mẫu tương ứng với chi số độ mặn (a) - NDSI; (b) - VSSI; (c) - SAVI; (d) - SI4 đất 3.4 Tạo đồ độ mặn đất Sử dụng mơ hình hồi quy để tính giá trị EC từ kênh NIR, từ tạo ảnh phân bố độ mặn đất EC cho vùng nghiên cứu Hình thể đồ độ mặn thành lập theo EC với cấp độ tương ứng: – (không mặn); – (mặn nhẹ); – 16 (mặn vừa) EC > 16 (mặn nặng) Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) Phân bố độ mặn địa bàn nghiên cứu cho thấy hầu hết huyện Thạnh Phú bị nhiễm mặn với độ mặn EC từ – 16 xâm nhập sâu từ cửa biển vào đất liền khoảng 26 km (Hình 6) Xâm nhập mặn huyện Ba Tri theo hai hướng từ biển vào km với độ mặn từ – 16 hướng sông Ba Lai từ cửa Ba Lai vào 15 km từ sông Ba Lai vào đất liền 1,5 – km, Huyện Bình Đại xâm nhập mặn theo hướng từ Cửa Đại Cửa Ba Lai sâu 25 km vào đất liền www.jad.hcmuaf.edu.vn Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh 53 Hình Bản đồ phân bố độ mặn đất (EC) Để đánh giá độ xác tiến hành phân tích sai lệch số độ mặn trích xuất từ ảnh với số EC thu từ khảo sát thực tế (bộ liệu mẫu) Hình cho thấy đồ thị phân bố độ mặn www.jad.hcmuaf.edu.vn địa bàn nghiên cứu dựa vào việc trích xuất giá trị EC từ ảnh Landsat OLI tương đồng với số liệu đo thực tế Giải pháp đề xuất mở sở khoa học thành lập đồ đánh giá độ mặn đất từ kênh NIR hiệu tin cậy Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) 54 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Hình So sánh kết trích xuất giá trị độ dẫn điện (EC) từ mơ hình giá trị khảo sát cao (r = 0,791) Ngoài ra, kênh phổ khác ảnh Landsat ý nghĩa việc xác định số độ mặn số NDSI (r = 0,756), SAVI (r = 0,740), VSSI (r = 0,703) SI4 (r = 0,587) với số độ mặn đất số khác đất Kết nghiên cứu năm 2019 cho thấy hầu hết huyện Thạnh Phú, Ba Tri Bình Đại bị nhiễm mặn với giá trị EC từ – 16 Độ mặn giảm dần theo hướng từ biển đông vào đất liền Kết Luận với khoảng cách từ 15 đến 25 km Giải pháp đề xuất mở hướng khả thi giám Bản đồ độ mặn đất (EC) huyện ven biển sát đánh giá nhanh lan truyền mặn đất tỉnh Bến Tre thành lập từ phương pháp viễn thành lập đồ độ mặn đất cấp vùng thám với ảnh Landsat OLI kênh cận hồng ngoại tỉnh thuộc đồng sông Cửu Long (NIR) cho kết khả quan, đáng tin cậy (r = 0,791) cho thấy tiềm lớn ảnh Landsat Tài Liệu Tham Khảo (References) đánh giá ảnh hưởng xâm nhập mặn đến sản xuất nơng nghiệp nói riêng hoạt động Abbas, A., & Khan, S (2007) Using remote sensing techniques for appraisal of irrigated soil kinh tế - xã hội nói chung Ảnh Landsat OLI salinity In Oxley, L., and Kulasiri, D (Eds.), truy cập dễ dàng, miễn phí MODSIM 2007 International Congress: Modelling sử dụng để tính số thông qua giá trị phản and Simulation Society of Australia and New Zealand (2632-2638) Christchurch, New Zealand: xạ kênh phổ phục vụ phân tích tương quan Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh 55 Modelling and Simulation Society of Australia Neha, P (2019) Use of Landsat satellite imagery to idenand New Zealand Retrieved March 20, 2020, from tify the salitization of soil due to brine spills in Northhttps://researchoutput.csu.edu.au/en/publications/using- western North Dakota (Unpublished master’s thesis) remote-sensing-techniques-for-appraisal-of-irrigatedUniversity of North Dakota, North Dakota, USA soil-s Nguyen, A K., Liou, Y A., Tran, H P., Hoang, P P., Ali, A N., Mehdi, H., & Abbas, F (2012) Models to & Nguyen, T H (2020) Soil salinity assessment the identification of soil salinity: A case study from by using near-infrared channel and vegetation soil Garmsar Plain, Iran International Journal of Envisalinity index derived from Landsat OLI data: A case study in the Tra Vinh province, Mekong ronmental Physiology and Toxicology 9(1), 59-74 Delta, Vietnam Retrieved March 15, 2020, from Dehni, A., & Lounis, M (2012) Remote sensing techhttps://link.springer.com/article/10.1186/s40645niques for salt affected soil mapping: Application to 019-0311-0#article-info the oran region of Algeria Procedia Engineering 33, 188-198 Shrestha, R (2006) Relating soil electrical conductivity to remote sensing and other soil properties for assessing Douaoui, E K., Nicolas, H., & Walter, C (2006) Desoil salinity in northeast Thailand Land Degradation tecting salinity hazards within a semiarid context by and Development 17(8), 677-689 means of combining soil and remote-sensing data Geoderma, 134(1-2), 217-230 USGS (United States Geological Survey) (2006) Landsat surface reflectance-derived spectral indices Retrieved Khan, N M., Rastoskuev, V V., Shalina, E V., & Sato, March 15, 2020, from https://www.usgs.gov/coreY (2001) Mapping salt-affected soils using remote science-systems/nli/landsat/landsat-soil-adjustedsensing indicators - A simple approach with the use vegetation-index nd of GIS IDRISI Proceedings of the 22 Asian Conference on Remote Sensing (5-9) Singapore: Centre Watheq, S., Ebtihal, T A K., & Sa’ad, R Y (2018) for Remote Imaging, Sensing and Processing (CRISP), Using Landsat OLI data to predict and mapping soil National University of Singapore salinity for part of An-Najaf governorate Ecology, Environment and Conservation Paper 24(2), 572-578 Le, T V., Tran, V T., & Vo, V N (2019) Solution of integrating remote sensing and GIS in monitoring saline intrusion of Mekong river Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering 61(3), 22-26 MFF (Mangroves for the Future) (2014) Assessment of land use changes using SPOT5 multi-time remote sensing images in project areas of Ben Tre and Tra Vinh provinces Tra Vinh, Vietnam Retrieved June 11, 2019 from https://www.mangrovesforthefuture.org/ www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 19(4) ...46 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Ứng dụng ảnh Landsat đánh giá xâm nhập mặn huyện ven biển thuộc tỉnh Bến Tre Lê Ngọc Lãm1∗ , Lê Văn Trung2 & Trần Văn Thịnh3 Khoa Quản... dụng để chạy mơ hình lan truyền mặn theo giá trị EC để thành lập đồ xâm nhập mặn năm 2019 huyện ven biển tỉnh Bến Tre theo cấp độ tương ứng với giá trị EC: không nhiễm mặn (0 - 4), nhẹ (4 – 8) ,... cm Các điểm mẫu sau đánh giá khảo sát tương quan giá trị độ mặn đất (EC) với giá trị phản xạ kênh phổ (từ kênh đến kênh ảnh Landsat OLI) Các số độ mặn đất sau chiết tính từ ảnh Landsat sử dụng

Ngày đăng: 29/06/2021, 13:13

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w