So sánh nhiệt độ không khí trung bình tháng trong giai đoạn 1980-2010 giữa 2 trạm đại diện khu đô thị và nông thôn của khu vực TP Hà Nội cho thấy UHI trung bình tháng có độ chênh cao nhất vào các tháng mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, dao động trong khoảng 0,19– 0,95o
C, cao nhất vào tháng 11 với giá trị đạt 0,95oC. Các tháng mùa mƣa dao động độ chênh UHI từ 0,25 – 0,88o
C. Điều này cho thấy vào các tháng mùa khô, sự đốt nóng của Mặt Trời lên các vật liệu xây dựng bên trong khu đô thị cùng với các hoạt động nhân sinh đã làm tăng cao nền nhiệt độ của khu đô thị so với khu vực nông thôn.
( Le Anh Quan, 2012)
60
Bảng 3. 4 : So sánh nhiệt độ không khí trung bình tháng giữa trạm Láng và Ba Vì
Tháng Láng (o C) Ba Vì (o C) Chênh lệch (Láng-BaVì)(oC) Tháng 1 17.43 ± 1.47 16.91 ± 1.34 0.52 Tháng 2 18.47 ± 2.05 18.19 ± 1.43 0.28 Tháng 3 21.07 ± 1.37 20.88 ± 2.10 0.19 Tháng 4 24.72 ± 1.11 24.46 ± 1.36 0.25 Tháng 5 27.74 ± 0.76 27.11 ± 1.21 0.63 Tháng 6 29.57 ± 0.74 28.92 ± 0.78 0.65 Tháng 7 29.55 ± 0.60 28.82 ± 0.66 0.73 Tháng 8 28.97 ± 0.50 28.27 ± 0.48 0.70 Tháng 9 27.96 ± 0.62 27.09 ± 0.50 0.88 Tháng 10 25.61 ± 0.90 24.68 ± 0.55 0.93 Tháng 11 22.31 ± 1.08 21.35 ± 0.71 0.95 Tháng 12 18.81 ± 1.36 17.92 ± 1.07 0.89
61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Quá trình đô thị hóa gây ảnh hƣởng đến biến đổi nhiệt độ không chỉ ở TP Hà Nội mà còn ở các đô thị khác. Luận văn đã sử dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu nhiệt độ bề mặt và đô thị hóa, đánh giá biến động theo không gian và thời gian. Phƣơng pháp này có thể đƣợc ứng dụng cho khu vực đô thị tƣơng tự và đặc biệt là trong nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, luận văn rút ra một số kết luận sau:
1. Về quá trình đô thị hóa ở TP Hà Nội
Phƣơng pháp viễn thám và GIS đã có thể phát hiện, xử lý và đánh giá biến động MKT dựa vào đặc trƣng phổ của các tƣ liệu ảnh vệ tinh từ nhiều nguồn và đa thời gian. Với kết quả phân tích biến động theo thời gian trong vòng gần 16 năm (từ tháng 12-1993 đến tháng 11-2009) cho thấy:
- Diện tích đất đô thị TP Hà Nội tăng lên 1,4 lần - Tốc độ tăng mạnh ở giai đoạn 2005-2009
2. Về phƣơng pháp xác định nhiệt độ từ phƣơng pháp viễn thám
Ở Việt Nam, viễn thám lâu nay đƣợc sử dụng để phân tích hiện trạng bề mặt từ các kênh phản xạ, nhƣng việc sử dụng kênh nhiệt vẫn chƣa đƣợc chú ý đúng mức. Luận văn đã sử dụng kênh nhiệt từ các vệ tinh tài nguyên để trích xuất nhiệt độ bề mặt.
Phƣơng pháp NDVI phối hợp với trích xuất nhiệt độ bề mặt có thể áp dụng cho các loại ảnh vệ tinh có kênh nhiệt và không phụ thuộc vào số lƣợng kênh, đồng thời làm tăng độ phân giải của ảnh nhiệt độ.
3. Về biến động nhiệt độ ở TP Hà Nội
Trong giai đoạn 1993-2009 xu hƣớng nhiệt độ tại TP Hà Nội đang tăng lên rõ rệt. Nhiệt độ không khí trung bình năm toàn thành phố tăng mỗi năm khoảng 0.05oC. Trong khi đó, nhiệt độ bề mặt toàn thành phố có độ dốc tăng trung bình mỗi năm khoảng 0.41oC, đặc biệt khu vực nội thành tăng khoảng 0.49oC/năm.
62
- Kết quả ảnh nhiệt độ bề mặt từ xử lý ảnh số vệ tinh cho thấy nhiệt độ cao nhất tập trung ở các khu công nghiệp với giá trị trung bình >20.73oC, cực đại đạt đến 27.71oC, các khu dân cƣ có nhiệt độ mặt trung bình >21o
C.
- Xu hƣớng giảm dần của nhiệt độ bề mặt đất thể hiện trên các kiểu đất nông nghiệp và đất rừng, riêng với mặt nƣớc nhiệt độ bề mặt có giá trị khoảng 19.2oC-24.2oC. Đây là sự phụ thuộc vào quá trình biến đổi năng lƣợng thành nhiệt hiện và nhiệt ẩn từ tác động của lớp phủ bề mặt.
4. Về mối tƣơng quan giữa biến đổi nhiệt độ đô thị và quá trình ĐTH, nhiệt độ đô thị và lớp phủ thực vật tại TP. Hà Nội
Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ rằng phát triển đô thị liên quan đến sự hiện diện của các MKT và lớp phủ thực vật. NĐBM tăng cùng chiều với diện tích MKT, và ngƣợc chiều với diện tích lớp phủ thực vật.
KIẾN NGHỊ
Do hạn chế về thời gian và phạm vi nghiên cứu của luận văn, quá trình đô thị hóa chỉ đƣợc xem xét ở góc độ của các yếu tố tác động về mặt tự nhiên. Học viên đề xuất xem xét đến các yếu tố tác động về mặt kinh tế - xã hội cho hƣớng mở rộng nghiên cứu để phục vụ hiệu quả hơn cho công tác quản lý môi trƣờng đô thị.
Mặc dù không tránh khỏi thiếu sót, rất mong luận văn sẽ đóng góp trong việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS, nhằm nâng cao chất lƣợng đánh giá cũng nhƣ giảm bớt phần công lao động của ngƣời thực hiện do phải xử lý khối lƣợng dữ liệu quá lớn và không đồng nhất trong công tác đánh giá biến động theo thời gian.
Từ kết quả luận văn cho thấy cây xanh và lớp phủ thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị. Nhƣ vậy, cần tăng cƣờng cây xanh và thảm thực vật bằng cách phủ xanh các tòa nhà, đƣờng phố nhằm góp phần giảm nhiệt độ bề mặt đô thị.
63
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Nguyễn Trần Cầu và nnk (2002), “Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để thành lập và sử dụng bản đồ chuyên đề trong nghiên cứu địa lý và môi trƣờng”, Đề tài 74 05 02. Danh mục và tóm tắt Nội dung và kết quả của các đề tài nghiên cứu cơ bản, chuyên ngành các khoa học Trái Đất, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Phạm Văn Cự (1996), Xây dựng bản đồ địa mạo một vùng đồng bằng trên cơ sở phối hợp hệ xử lí ảnh số và hệ thông tin địa lí, Luận án Phó Tiến sĩ khoa học Địa lí – Địa chất, Viện Địa chất, TT KHTN và CNQG, Hà Nội.
3. Lê Đình Quang (2005), Sự hình thành “đảo nhiệt” ở nội thành thành phố Hà Nội, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, tháng 2/2005
4. Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Đình Hoè, Trần Văn Thụy, Uông Đình Khanh và lại Vĩnh Cẩm, (1997), Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên và môi trường, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
5. Lê Văn Trung, Nguyễn Thanh Minh (2007), Trích lọc giá trị nhiệt bề mặt (LST) từ ảnh vệ tinh Landsat 7 ETM+, Đặc san "Viễn thám và Địa tin học"
của Trung tâm Viễn thám – Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, số 3 (10/2007)
6. Trần Thị Vân (2006), Ứng dụng viễn thám nhiệt khảo sát đặc trƣng nhiệt độ bề mặt đô thị với sự phân bố các kiểu thảm phủ ở TPHCM. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, đặc san Môi trường và Tài nguyên, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, ISSN 1859-0128, tập 9, tr. 70-74
7. Trần Thị Vân (2008), Đô thị hóa và chất lƣợng môi trƣờng đô thị từ Viễn thám các Mặt Không thấm: Trƣờng hợp Thành phố Hồ Chí Minh, Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, chuyên san Khoa học Trái Đất và Môi trường, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, tập 11, số 4, tr. 66-78
8. Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, (2009), Nghiên cứu xác định nhiệt độ bề mặt đô thị bằng phƣơng pháp viễn thám nhiệt, Tạp chí Phát
64
triển Khoa học và Công nghệ, chuyên san Kỹ thuật – Công nghệ, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, tập 12, số 4, tr. 107-120
9. Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung, (2009), Phƣơng pháp viễn thám nhiệt trong nghiên cứu phân bố nhiệt độ bề mặt đô thị, Tạp chí Các khoa học về Trái Đất, NXB Viện KH&CN Việt Nam, tập 31, số 2, tr. 168-177
10. Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050, Viện quy hoạch đô thị và nông thôn quốc gia, 2010.
Tài liệu tiếng Anh
11. Adinna E. N, Enete Ifeanyi Christian and Arch. Tony Okolie (2009), Assessment of urban heat island and possible adaptations in Enugu urban using landsat-ETM.
12. Arnfield, A.J. (2003), Two decades of urban climate research: A review of turbulence, exchanges of energy and water, and the urban heat island.
International Journal of Climatology 23(1), 1-26.
13. Arthur, S. T., Carlson, T. N., & Ripley, D. A. J. (2000), Land use dynamics of Chester County, Pennsylvania, from a satellite remote sensing perspective,
Geocarto International, 15(1), 25−35
14. Atkinson, B.W. (2003), Numerical modelling of urban heat- island intensity.
Boundary-Layer Meteorology, 109(3), 285-310
15. Abrrahams, M. and Hook, S. (2004), Aster User’s Guide, version 2 38. Arnold, C.A., Jr., and C.J (1996), Gibbons, Impervious surface coverage: The emergence of a key urban environmental indicator. Journal of the American Planning Association. 62(2):243-258
16. Artis, D.A. and Carnahan, W.H. (1982), Survey of emissivity variability in thermography of urban areas, Remote Senisng of Environment, Vol. 12, pp.313- 329
17. Arya, S.P. (1988), Introduction to Micrometeorology. 2nd edition, Academic Press
18. Barnes K.B., Morgan III, J.M. and Roberge, M.C. (2001), Impervious surfaces and the quality of natural and built environments. Project to map impervious cover for the entire Chesapeake Bay and Maryland Coastal Bays
65
watersheds, available at
http://chesapeake.towson.edu/landscape/impervious/indicator.asp
19. Bauman, P.R. (2001), An Urban Heat Island: Washington, D.C., available at http://employees.oneonta.edu/baumanpr/geosat2/Urban_Heat_Island/Urban_ Heat_Island.htm
20. Becker, F. and Li, Z-L. (1990), Towards a local split window method over land surface , International Journal of Remote Sensing, vol. 11, pp. 369-394. 21. Becker, F. and Li, Z-L. (1995), Surface temperature and emissivity at different scales: definition, measurement and related problems, Remote Sensing Reviews, vol. 12, pp. 225-253 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
22. Brohan, P., Kennedy, J. J., Harris, I., Tett, S. F. B., & Jones, P. D. (2006). Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850. Journal of Geophysical Research, Volume 111, Issue D12, CiteID D12106.
23. Brovkin, V. (2002), Climate-vegetation interaction. Journal de Physique IV, 12(10), 57-72
24. Ca,V.T.,T. Asaeda, and E.M.Abu (1998),Reductions in air conditioning energy caused by a nearby park., Energy and Building,s 29(1), 83-92
25. Carlson, T. N., Gillies, R. R., & Perry, E. M. (1994). A method to make use of thermal infrared temperature and NDVI measurements to infer surface soil water content and fractional vegetation cover. Remote Sensing Reviews, 9, 161−173
26. Carlson, T. N., Gillies, R. R., & Schmugge, T. J. (1995a). An interpretation of methodologies for indirect measurement of soil water content and fractional vegetation cover. Agricultural and Forest Meteorology, 77, 191−205
27. Carlson, T.N. and Ripley, D.A. (1997), On the relation between NDVI, fractional vegetation cover and leaf area index, Remote Sensing of Environment, vol. 62, pp. 241-252.
28. Carlson, T. N., & Arthur, S. T. (2000). The impact of land use/land cover changes due to urbanization on surface microclimate and hydrology: A satellite perspective. Global and Planetary Change, 25, 49−65
66
29. Caselles, V., and Sobrino, J. A. (1989), Determination of frosts in orange groves from NOAA-9 AVHRR data, Remote Sensing of Enviroment, Vol 29, pp.135-146.
30. Ceccato, P., Vancutsem, C., & Temimi, M. (2010). Monitoring air and land surface temperatures from remotely sensed data for climate-human health applications. In Proceeding of International Conference on Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Honolulu, Hawaii, 25-30th July 2010, Pages 178-180.
31. Chander, G., Markham, B.L., & Barsi, J.A. (2007). Revised Landsat-5 Thematic Mapper radiometrc calibration. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing Letters, Volume 4, Issue 3, Pages 490-494.
32. Chavez, P. S. Jr. (1989). Radiometric calibration of Landsat Thematic Mapper multispectral images. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Volume 55, Issue 9, Pages 1285-1294.
33. Chavez, P. S. Jr. (1996). Image-based atmospheric correction – revised and improved. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Volume 62, Issue 9, Pages 1025 -2036.
34. Gillespie, A. R. (1985). Lithologic mapping of silicate rocks using TIMS. In proceeding of the TIMS Data User’s Workshop, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, USA, 1st November 1986, Pages 29-44.
35. Gillespie, A. R., Rokugawa, S., Hook, S., Matsunaga, T., & Kahle, A. B. (1998). A temperature and emissivity separation algorithm for Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) images. Geoscience and Remote Sensing, Volume 36, Pages 1113−1126.
36. Gu, C., Hua, L., Zhang, X., Wang, X., & Guo, J. (2011). Climate change and urbanization in the Yangtze River Delta. Habitat International, Volume 35, Pages 544–552.
37. Gupta, R.P. (1991). Remote Sensing Geology. Springer – Verlag Berlin Heidelberg, Germany.
38. Huff, F. A., and S.A. Changnon (1972). Assessment of urban effects on precipitation at St.Louis. J. Appl. Meteor., 11, 823-842.
67
39. Hung, T., Uchihama, D., Ochi, S., & Yasuoka, Y. (2005). Assessment with satellite data of the urban heat island effets in Asian mega cities. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Volume 8, Pages 34- 48.
40. Jiang, Z., Wei, X., & Jiang, H. (2011). Monitoring the land surface temperature using MODIS data in Zhejiang of China. In Proceeding of 19th International Conference on Geoinformatics, Shanghai, China, 24-26th June 2011
41. Oke TR. (1974). Review of Urban Climatology, 1968–1973. WMO Technical Note No. 134, WMO No. 383. World Meteorological Organization, Geneva.
42. Valiente, J.A. Niclòs, R., Barberá, M.J., and Estrela, M.J. (2010). Analysis of differences between air-land surface temperatures to estimate land surface air temperature from msg data.