Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt trái đất khu vực thành phố Hà Nội trên cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh landsat 8

Nghiên cứu này sử dụng ảnh viễn thám của vệ tinh Landsat 8 có độ phân giải không gian trung bình 30 m, với hai kênh nhiệt 10 và 11 để tính toán nhiệt độ bề mặt khu vực Hà Nội. Kết quả tính toán cho thấy, khu vực có nhiệt độ cao tập trung tại các khu đô thị, khu công nghiệp. Các khu vực có nhiều cây cối, mặt nước... nhiệt độ thấp hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt trái đất khu vực thành phố Hà Nội trên cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh landsat 8 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI NGHIÊN CỨU NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT TRÁI ĐẤT KHU VỰC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRÊN CƠ SỞ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH LANDSAT 8 Lê Việt Hùng(1), Trần Phúc Hưng(2), Nguyễn Bình Phong(1) (1) Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (2) Viện Vật lý địa cầu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam iễn thám hồng ngoại nhiệt có thể giúp chúng ta tính toán nhiệt độ bề mặt đất phục vụ cho nghiên cứu khí tượng, thủy văn, tài nguyên nước … Nghiên cứu này sử dụng ảnh viễn thám của vệ tinh Landsat 8 có độ phân giải không gian trung bình 30 m, với hai kênh nhiệt 10 và 11 để tính toán nhiệt độ bề mặt khu vực Hà Nội. Kết quả tính toán cho thấy, khu vực có nhiệt độ cao tập trung tại các khu đô thị, khu công nghiệp. Các khu vực có nhiều cây cối, mặt nước… nhiệt độ thấp hơn. Kết quả tính toán đã được đối sánh với giá trị thực đo tại các trạm khí tượng bề mặt nhằm phân tích sai số, đánh giá tính ưu việt của phương pháp. Từ khóa: viễn thám hồng ngoại nhiệt, nhiệt độ bề mặt đất, LST, split-windows, Landsat 8, Hà Nội. V 1. Dữ liệu và phương pháp nghiên cứu 1.1. Dữ liệu Nhiệt độ bề mặt đất (được quan trắc tại khu vực quan trắc nhiệt độ đất trong vườn khí tượng) là một yếu tố quan trắc cơ bản trong hệ thống các yếu tố khí tượng được thu thập hằng ngày tại các trạm khí tượng bề mặt và là một nhân tố quan trọng trong nghiên cứu về khí hậu, thủy văn, tài nguyên nước. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ bề mặt đất có thể sử dụng để nghiên cứu hiện tượng “đảo nhiệt đô thị” là nguyên nhân dẫn tới các hiện tượng thời tiết cực đoan, diễn biến nhanh như dông nhiệt, dông…; trong tính toán và xác định cân bằng bức xạ bề mặt Trái đất. Tuy nhiên, trên điều kiện thực tế các quan trắc mặt đất chỉ phản ảnh điều kiện nhiệt của khu vực cục bộ xung quanh trạm đo [1]. Do chúng ta không thể bố trí các trạm quan trắc tại mọi điểm với mật độ dày đặc và quan trắc liên tục theo thời gian nên số liệu quan trắc không thể phản ánh trạng thái thực tế cho một khu vực cụ thể. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước đã sử dụng ảnh vệ tinh để tính toán nhiệt độ bề mặt đất. Trần Thị Vân và nnk (2009) nghiên cứu xác định nhiệt độ bề mặt đô thị bằng phương pháp viễn thám nhiệt với hai kênh hồng ngoại nhiệt 6.1 và 6.2 của ảnh vệ tinh Landsat-7. Lê Vân Anh (2014) đã sử dụng chỉ số phản xạ của thực vật NDVI kết hợp với hợp phần thực vật để xác định nhiệt độ bề mặt khu vực thành phố Hải Phòng. Một số các nghiên cứu khác như của France và nnk (1994) sử dụng ảnh viễn thám NOAA-11 và AVHRR để xác định nhiệt độ bề mặt khu vực Đông Bắc Braxin. Javed Mallick và nnk (2008) sử dụng ảnh vệ tinh Landsat 7 để xác định nhiệt độ bề mặt khu vực Delhi. Landsat 8 mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI – Operational Land Imager) và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS – Thermal Infrared Sensor). So với Landsat 7, Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và chu kỳ lặp lại (16 ngày) nhưng hiệu suất chụp hiệu quả hơn. Dữ liệu ảnh sử dụng trong nghiên cứu này chụp vào ngày 01/07/2015, thuộc đường chụp số 127, dòng 45 và 46, bao phủ toàn bộ Hà Nội, độ che phủ mây