Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá biến đổi nhiệt độ bề mặt của các loại hình lớp phủ mặt đất khu vực tỉnh Nam Định

Bài viết Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá biến đổi nhiệt độ bề mặt của các loại hình lớp phủ mặt đất khu vực tỉnh Nam Định nghiên cứu về việc ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý cung cấp thông tin định lượng đánh giá sự biến đổi nhiệt độ liên quan đến sự thay đổi các loại hình lớp phủ mặt đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá biến đổi nhiệt độ bề mặt của các loại hình lớp phủ mặt đất khu vực tỉnh Nam Định ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT CỦA CÁC LOẠI HÌNH LỚP PHỦ MẶT ĐẤT KHU VỰC TỈNH NAM ĐỊNH Quách Thị Chúc, Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Bùi Thị Thúy Đào, Ninh Thị Kim Anh Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Tóm tắt Nam Định là tỉnh có mật độ dân số tương đối cao, có sự thay đổi loại hình sử dụng đất nhanh chóng từ năm 2009 đến năm 2020 do quá trình công nghiệp hóa và sự gia tăng về dân số. Sự thay đổi các loại hình sử dụng đất điển hình là việc mở rộng đô thị và giảm thành phần đất nông nghiệp, hoa màu. Bài báo này nghiên cứu về việc ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý cung cấp thông tin định lượng đánh giá sự biến đổi nhiệt độ liên quan đến sự thay đổi các loại hình lớp phủ mặt đất. Trong nghiên cứu này, các kỹ thuật viễn thám được sử dụng để ước tính nhiệt độ bề mặt đất (LST) bằng cách sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat 7_ETM + và Landsat 8_OLI_TIRS. Khi thay đổi lớp phủ bề mặt đất đã làm thay đổi trường nhiệt, nhiệt độ bề mặt đất (LST) có thể là một chỉ số thích hợp thể hiện sự thay đổi liên quan đến sự thay đổi các loại hình lớp phủ mặt đất. Tiếp theo đó, hệ thống thông tin địa lý được áp dụng để trích xuất nhiệt độ bề mặt trung bình hàng năm cho từng loại hình lớp phủ mặt đất trong các năm 2009, 2014 và 2020. Kết quả cho thấy diện tích lớp bề mặt không thấm tăng lên 15,96 % từ năm 2009 đến năm 2020 và luôn có nhiệt độ trung bình cao hơn so với các loại hình lớp phủ khác. Kết quả của nghiên cứu này sẽ là một tài liệu hữu ích cho các nhà quy hoạch đô thị và cơ quan quản lý tài nguyên môi trường của tỉnh, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu như hiện nay. Từ khóa: Viễn thám; GIS; Nhiệt độ bề mặt (LST); Lớp phủ mặt đất. Abstract Remote sensing and GIS to monitor land surface temperature change of land cover in Nam Dinh province Nam Dinh has rapid changes in land use from 2009 to 2020 due to industrialization and population growth. The typical change of land use types is the urban expansion and the reduction in agricultural land and crops. This paper used remotely sensed imagery and GIS to assess quantitatively land surface temperature (LST) changes related to land cover conversion. Accordingly, Landsat 7_ETM + and Landsat 8_OLI_TIRS satellite images employed to estimate land surface temperature. LST may consider as an appropriate indicator of changes in land cover catergories. Eventually, a geographic information system (GIS) is applied to extract the average annual surface temperature for each land cover type in 2009, 2014 and 2020. The results showed that the impervious surface area has increased by 15,96 % from 2009 to 2020 and consistently had higher average surface temperatures than the others. The outcome is a useful document to uban planning and natural resources and environment managing in Nam Dinh province in the context of climate change. Keywords: Remote sensing; GIS; Land surface temperature (LST); Land cover. 1. Đặt vấn đề Trong những năm qua, với xu thế đổi mới và hội nhập, Việt Nam đã tạo được những xung lực mới cho quá trình phát triển, vượt qua tác động của suy thoái toàn cầu và duy trì tỷ lệ tăng 98 Giải pháp kết nối và chia sẻ hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường trưởng kinh tế hàng năm với mức bình quân 5,7 %/năm. Tuy nhiên, bên cạnh đó chúng ta đang phải đương đầu với rất nhiều thách thức, trong đó có vấn đề sự gia tăng nhiệt độ bề mặt đã và đang làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường sống của con người và sinh vật (Nguyễn et al., 2019). Nhiệt độ bề mặt đất (LST) là một trong những thông số quan trọng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa bề mặt đất và khí quyển (Feizizadeh, 2013); (Kumar, 2012). Nhiệt độ bề mặt thay đổi - nguyên nhân phổ biến do sự thay đổi mục đích sử dụng đất, sự tàn phá của thiên tai và sự suy giảm lớp phủ thực vật tự nhiên (Dewan, 2009) và các yếu tố này ảnh hưởng gián tiếp đáng kể đến LST, đặc biệt là lớp phủ gần bề mặt đất nhất (Li, 2009). Việc biến đổi thảm thực vật và các bề mặt tự nhiên khác bằng các hoạt động của con người như phát triển cơ sở hạ tầng giao thông hiện đại, bê tông hóa ở khu vực đô thị có ý nghĩa về môi trường bao gồm giảm sự bốc thoát hơi nước, thoát nước nhanh và làm tăng nhiệt độ bề mặt đất (Phạm et al., 2020). Công nghệ viễn thám hiện nay cho phép thực hiện phân tích chi tiết sự thay đổi nhiệt độ bề mặt trong phạm vi diện lớn mà không bị hạn chế bởi số điểm đo như trạm khí tượng. Các trạm khí tượng chỉ phản ánh được chính xác nhiệt độ cục bộ xung quanh trạm đo chứ chưa đảm bảo được cho toàn khu vực. ...