- Sử dụng bước sóng trung tâm của kênh ảnh số 31 và kết hợp với công thức (4), ta được kết quả như bảng 3.1.
Bảng 3.1: Kết quả tính toán hệ số K1 và K2.
Kờnh 31 (àm) λ (àm) K1 (W/m2.sr.àm) K2 (K)
10,78-11,28 11,03 729,882 1304,742
33 Kết quả tính nhiệt độ bức xạ TB
- Từ công thức (3), kết hợp 02 hệ số K1 và K2 với giá trị bức xạ của kênh 31 để tính ra nhiệt độ bức xạ theo định luật Plank.
Bảng 3.2: Kết quả nhiệt độ bức xạ TB. STT Năm
TB (oC) Phước
Long
Long Khánh
Tây Ninh
Vũng Tàu
Tân Sơn Hòa
1 2000 18,4 23,0 21,9 25,3 25,4
2 2001 25,7 23,1 22,3 26,0 24,2
3 2002 0,0 16,0 0,0 27,2 18,7
4 2003 22,4 31,8 28,8 29,5 35,5
5 2004 26,8 26,8 24,3 28,5 27,4
6 2005 28,1 28,1 31,4 29,1 30,2
7 2006 28,5 29,1 0,0 29,1 29,5
8 2007 19,5 22,9 14,8 25,3 0,0
9 2008 23,2 22,9 23,8 23,8 22,4
10 2009 18,7 25,7 24,2 16,1 27,9
11 2010 17,9 16,8 15,9 19,6 14,9
12 2011 21,9 23,0 24,9 24,3 25,9
13 2012 15,6 22,4 26,1 23,3 25,9
14 2013 26,1 29,1 27,0 25,3 27,2
15 2014 22,1 25,5 21,1 27,2 27,0
- Nhận xét: dựa vào bảng 3.2 và công thức (2), nhận thấy kết quả nhiệt độ bức xạ TB quá thấp so với thực trạng nên tiếp theo cần thực hiện các bước hiệu chỉnh độ bức xạ bằng phương pháp NDVI để có được giá trị nhiệt độ bề mặt đất phù hợp hơn.
Kết quả tính chỉ số thực vật – NDVI
- Đối với ảnh MODIS L1B - MOD021KM, để tính chỉ số thực vật NDVI ta sử dụng 02 kênh ảnh được trình bày tại bảng 3.3.
Bảng 3.3: Các kênh phổ của bộ cảm MODIS dùng tính toán NDVI.
Kờnh MODIS Bước súng (àm) Độ rộng bước súng (àm)
Độ phân giải không gian (m)
Kênh 1 (Red) 0,620-0,670 0,050 1.000
Kênh 2 (NIR) 0,841-0,876 0,035 1.000
34 - Sau khi tính toán ra chỉ số NDVI cho toàn ảnh, tiến hành cắt ảnh (vì chỉ sử dụng NDVI cho khu vực Đông Nam Bộ) và kết hợp sử dụng khoảng giá trị NDVI [-1; 1] làm cơ sở loại bỏ những giá trị bất hợp lý trên ảnh MODIS để lấy ra giá trị NDVI xác định cho đất trống (NDVIS) và đất phủ đầy thực vật (NDVIV), phù hợp với khu vực nghiên cứu.
NDVIV: là giá trị NDVI tượng trưng cho đất phủ đầy thực vật, được tính toán bằng cách sử dụng chức năng thống kê nhanh “Quick Statistics”.
Khi đó giá trị NDVI lớn nhất nằm trong khu vực Đông Nam Bộ chính là giá trị NDVIV cần tìm.
NDVIS: do kích thước pixel trên ảnh MODIS lớn (1km) gây khó khăn cho việc xác định những khu vực đất trống nên đề tài sử dụng thêm các ảnh Landsat 7 ETM+ và Landsat 5 từ năm 2000 đến năm 2014. Nhằm mục đích kết hợp giải đoán nhanh bằng mắt trên ảnh Landsat với tổ hợp màu thật trên ảnh MODIS để tìm ra những khu vực đất trống và có diện tích khoảng 01 km2. Từ đó trích xuất tượng trưng 05 mẫu giá trị NDVI cho đất trống và lấy trung bình ta được giá trị NDVIS cho từng năm từ năm 2000 đến 2014.
- Như vậy, ta sẽ có 15 cặp giá trị [NDVIV, NDVIS] tương ứng cho từng năm.
Bảng 3.4: Các cặp giá trị NDVIV và NDVIS cho từng năm.
STT Năm NDVIv NDVIs
1 2000 0,799 0,109
2 2001 0,720 0,124
3 2002 0,737 0,124
4 2003 0,753 0,145
5 2004 0,736 0,136
6 2005 0,708 0,138
7 2006 0,779 0,128
8 2007 0,684 0,113
9 2008 0,743 0,138
10 2009 0,660 0,130
35 STT Năm NDVIv NDVIs
11 2010 0,687 0,121
12 2011 0,760 0,135
13 2012 0,755 0,128
14 2013 0,741 0,134
15 2014 0,684 0,129
21/04/2000 17/04/2001
16/04/2003
21/04/2004 17/04/2005
20/04/2002
36 21/04/2009
22/04/2008
16/04/2011 20/04/2006
18/04/2012 16/04/2013
18/04/2007
20/04/2010
37 Hình 3.3: Bản đồ NDVI tại khu vực Đông Nam Bộ qua từng năm.
Nhận xét: từ bản đồ phân bố thực vật hình 3.3 được tính toán trên ảnh MODIS - MOD021KM, cho thấy kết quả trên phù hợp hiện trạng đất đai đặc trưng tại các tỉnh thuộc khu vực Đông Nam Bộ. Cụ thể, những khu vực có chỉ số NDVI từ 0,6 trở lên phân bố tại các vùng có mật độ thảm thực vật nhiều, như khu rừng ngập mặn Cần Giờ thuộc thành phố Hồ Chí Minh; rừng nguyên sinh tại Bình Châu, huyện Xuyên Mộc thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu; vườn Quốc gia Cát Tiên, huyện Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai; vườn Quốc gia Bù Gia Mập, huyện Phước Long thuộc tỉnh Bình Phước; vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, huyện Tân Biên thuộc tỉnh Tây Ninh.
Những khu vực dân cư, đô thị hay những vùng không có thực vật thì chỉ số NDVI tương ứng giá trị từ 0,2 đến 0,4.
Tính độ phát xạ εS, εV
- Mỗi một vật thể sẽ phát ra bức xạ riêng tùy theo khả năng hấp thụ của nó, do đó giá trị độ phát xạ của vật thể khác nhau sẽ khác nhau. Tuy nhiên, đối với ảnh vệ tinh thì các đối tượng trên bề mặt đất được cảm nhận theo từng pixel có kích thước liên quan đến độ phân giải không gian ảnh. Vì vậy, trong một pixel ảnh thường là hỗn hợp của hai hoặc nhiều đối tượng bên trong, và lúc đó giá trị độ phát xạ sẽ là hỗn hợp của các đối tượng này.
- Từ 15 cặp giá trị [NDVIV, NDVIS] được trình bày ở bảng 3.4, áp dụng công thức (9) và (10) ta được kết quả 02 cặp giá trị độ phát xạ cho thực vật εV và độ phát xạ cho đất trống εS tương ứng cho từng năm.
17/04/2014
38 Bảng 3.5: Các cặp giá trị εV và εS tương ứng cho từng năm.
STT Năm εV εS
1 2000 0,999 0,905
2 2001 0,994 0,911
3 2002 0,995 0,911
4 2003 0,996 0,919
5 2004 0,995 0,916
6 2005 0,993 0,916
7 2006 0,998 0,913
8 2007 0,992 0,907
9 2008 0,995 0,916
10 2009 0,990 0,913
11 2010 0,992 0,910
12 2011 0,996 0,915
13 2012 0,996 0,913
14 2013 0,995 0,915
15 2014 0,992 0,913
21/04/2000 17/04/2001
39 16/04/2003
21/04/2004 17/04/2005
21/04/2009 22/04/2008
20/04/2006 20/04/2002
18/04/2007
40 Hình 3.4: Phân bố độ phát xạ bề mặt tại khu vực Đông Nam Bộ
qua từng năm.
Nhận xét: Độ phát xạ có liên quan đến tình trạng lớp phủ mặt đất và tỷ lệ thuận với sinh khối thực vật. Cụ thể, những khu vực đất nông nghiệp, rừng, ... hay các vùng có mật độ cây xanh cao thì giá trị độ phát xạ bề mặt luôn luôn cao hơn những khu vực đất trống, khu công nghiệp, đất trống, khu xây dựng, … Phân bố độ phát xạ bề mặt (hình 3.4) phù hợp với bản đồ NDVI (hình 3.3) tại khu vực nghiên cứu.
16/04/2011
17/04/2014
18/04/2012 16/04/2013
20/04/2010