Chỉ số NDSI ( chỉ số mặn hóa) đã được rất nhiều người sử dụng để nghiên cứu xâm nhập mặn ở một số nơi trên thế giới. Đặc biệt trong nghiên cứu của mình tại bang Faisalabad, Pakistan. Nasir M.Khan và Yohei Sato đã dựa trên việc phân tích chỉ số NDSI từ ảnh LISS-II với dữ liệu đa thời gian vào các tháng trong năm 1993 kết hợp với điều tra đo đạc kiểm chứng ngoài thực địa chỉ bằng phần mềm xử lý ảnh và phân tích khơng gian khơng mạnh lắm là IDRISI các ông đã thành lập được bản đồ xâm nhập mặn cho các mùa trong năm tại khu vực nghiên cứu.
Bên cạnh chỉ số NDSI thì các ơng cịn tiến hành tạo chỉ số WATER = COMP124 / B4_STR bằng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA). Kết quả của các ông mới chỉ dừng lại ở việc thành lập ra bản đồ xâm nhập mặn mà chưa chú ý đi phân tích các nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này.
NIR RED NIR RED NDSI
Đối với ảnh SPOT:
3 2 3 2 B B B B NDSI
Đối với ảnh Landsat TM:
4 3 4 3 B B B B NDSI
Chỉ số NDSI của khu vực nghiên cứu trong luận văn được thực hiện bằng công cụ Bandmath thuộc phần mềm ENVI 4.7.
Bản đồ ảnh xâm nhập mặn được xây dựng từ ảnh Landsat tháng 3 năm 2000 cho thấy giá trị độ muối khu vực vịnh Bắc Bộ vào khoảng 310
/00, khu vực ven biển có độ muối cao hơn ngoài khơi. Độ muối có giá trị giảm dần đến cửa vịnh. Độ chính xác của chỉ số NDSI được tính từ ảnh vệ tinh chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết. Các khu vực thông tin bị nhiễu do mây phủ sẽ cho kết quả khơng chính xác.
Hình 3.21 Bản đồ sóng cực đại trung bình tháng 7 vịnh Bắc Bộ
Bản đồ sóng cực đại trung bình tháng 7 vịnh Bắc Bộ (hình 3.21) được thành lập với tỉ lệ 1: 3,000,000 và sử dụng hệ quy chiếu Mercator, elipsoid WGS- 84.
Bản đồ sóng cực đại trung bình tháng 7 vùng vịnh Bắc Bộ thể hiện sự phân bố theo không gian độ cao sóng cực đại của khu vực nghiên cứu bằng các đường cong. Hướng sóng được thể hiện bằng các mũi tên có hướng. Chế độ sóng phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ gió, do vậy, trong tháng 7, hướng sóng thịnh hành chủ yếu là Nam và Tây Nam. Độ cao sóng cực đại nằm trong khoảng 4-8,5m. Tại các trạm xa bờ (Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ) độ cao sóng cực đại thường cao hơn các trạm gần bờ từ 3 -4m. Điều này có thể lý giải là do tác động của gió mùa và do sóng ngồi biển Đơng truyền vào.
3.3.4.4 Bản độ mực nước biển nhiều năm Vịnh Bắc Bộ
Bản đồ đặc trưng mực nước biển nhiều năm vịnh Bắc Bộ (hình 3.22) được thành lập với tỉ lệ 1: 3,000,000 và sử dụng hệ quy chiếu Mercator, elipsoid WGS- 84.
Bản đồ đặc trưng mực nước biển thể hiện giá trị mực nước biển trung bình cao nhất và thấp nhất tại các điểm đo từ các trạm quan trắc và số liệu khảo sát. Mực nước biển quan trắc thực tế hàng ngày tại các trạm khí tượng hải văn là mực nước tổng cộng, gồm các dao động tuần hoàn và khơng tuần hồn. Mực nước biển biến động mạnh do tác động của các điều kiện khí tượng thủy văn, đặc biệt là gió mùa và bão.
Hình 3.23 Đồ thị đặc trưng mực nước biển nhiều năm khu vực Bạch Long Vĩ (a), Hòn Dấu (b) và Sầm Sơn (c)
Mực nước biển có giá trị lớn nhất ở đỉnh Vịnh và giảm dần đến cửa Vịnh. Ngoài khơi vịnh Bắc Bộ mực nước thường nhỏ hơn ven bờ. Tại Bạch Long Vĩ mực nước biển đo được lớn nhất là 359cm còn ở Hòn Dấu là 399cm, ở Sầm Sơn là 402cm. Ở vùng phía Bắc vịnh mực nước biển có xu hướng tăng dần theo thời gian. Tại đảo Bạch Long Vĩ mực nước tăng từ 325cm (năm 2000) đến 359cm ( năm 2007), tại Hòn Dấu mực nước tăng từ 379cm (năm 2000) đến 399cm (năm 2007). Đây là một trong những hậu quả của khí hậu tồn cầu đang nóng lên.
KẾT LUẬN
Hệ thơng tin địa lý với những tính năng đa dạng đang ngày càng phát huy vai trò của mình trong các hoạt động đời sống xã hội. Công nghệ GIS cung cấp giải pháp cho lưu trữ, tra cứu, cập nhật, phân tích, xử lý và phân phối tích hợp các dạng dữ liệu địa lý với các dạng dữ liệu thuộc tính. Hệ thơng tin địa lý có khả năng chuẩn hóa ngân hàng dữ liệu để có thể đưa vào các hệ thống xử lý khác nhau nên khả năng khai thác dữ liệu là rất lớn.
Việc ứng dụng GIS trong nghiên cứu và quản lý các dữ liệu hải văn là một đề tài có tính ứng dụng cao trong thực tế. Tuy nhiên đây cũng là một đề tại rất rộng và khá phức tạp do khối lượng dữ liệu lớn, được thu thập qua nhiều năm nhưng thiếu tính liên tục và đa ngành. Các nghiên cứu tổng hợp và đánh giá sự biến động tài nguyên môi trường của biển Vịnh Bắc Bộ chưa được tiến hành một cách đồng bộ. Chính vì vậy để xây dựng được một CSDL GIS hoàn chỉnh cho nghiên cứu và quản lý dữ liệu hải văn khu vực Vịnh Bắc Bộ là một cơng việc địi hỏi nhiều thời gian và kinh nghiệm.
Kết quả chính là luận văn đã đạt được:
- Đề tài đã nghiên cứu một cách tương đối toàn diện những vấn đề cơ bản về xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý như: GIS, cơ sở dữ liệu nền, cơ sở dữ liệu lớp chuyên đề nhiệt độ nước biển, độ mặn nước biển, sóng biển và mực nước biển khu vực thử nghiệm.
- Đề tài đã bước đầu xây dựng được mơ hình cấu trúc dữ liệu đặc điểm hải văn khu vực Vịnh Bắc Bộ theo đúng “ Quyết định số 06/2007QĐ-BTNMT ngày 27 tháng 02 năm 2007“ của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
- Thành lập bản đồ số về nhiệt độ nước biển, độ mặn nước biển, sóng biển và mực nước biển khu vực thử nghiệm.
Kiến nghị
Cần mở rộng thu thập và xử lý các số liệu điều tra khảo sát qua các năm kết hợp với các dữ liệu thu thập từ ảnh vệ tinh, mở rộng nghiên cứu công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu đặc điểm hải văn để nâng cao độ chính xác.
CSDL cần được thiết kế theo hướng mở, có khả năng chia sẻ và cập nhật dữ liệu, đặc biệt là dữ liệu trực tuyến.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Tài nguyên và Mơi tr-êng (2005), Dù ¸n chn hố hệ thống thơng tin địa lý c¬ së quèc gia, KÌm theo quyÕt định phê duyệt của Bộ tr-ởng Bộ Tài nguyên và
Môi tr-ờng Hà Nội.
2. Cục đo đạc bản đồ Bộ Tài nguyên và môi tr-ờng, Quy chuẩn danh mục đối t-ợng địa lý cơ sở quốc gia.(Bản dự thảo lần thứ 6)
3. Ngun Ngäc Th¹ch (2003), Giáo trình Hệ thống thơng tin địa lý, Tr-êng §H Khoa học tự nhiên Hà Nội.
4. Nguyễn Ngọc Thạch, Báo váo xây dựng CSDL GIS phục vụ quản lý thuỷ sản, Dù ¸n SUMMA, Bé NN&PTNT
5. Nguyễn Thế Tưởng và nnk (2006), Báo cáo tổng kết đề tài,” Điều tra tổng hợp
điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường biển Vịnh Bắc Bộ, mã số KC.09 – 17”. 6. Trung tâm hải văn (2012), Báo cáo,” Điều tra cơ bản về tài nguyên – môi trường biển – hiện trạng mạng lưới quan trắc và một số giải pháp nhằm tăng cường hiệu quả”
Tiếng Anh
6. Burrough P.A. (1986) Principles of Geographical Information Systems for Land Resources assessment, Clarendon Press. Oxford.
7. ESRI. Using ArcMap, ArcGIS Manual. 8. C¸c trang Web:
- http://icdc.zmaw.de/