zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ số cây trồng tính theo NDVI, bức xạ ròng trích xuất từ ảnh Modis với bốc thoát hơi nước thực tế trong mô hình FAO-56 & Priestley-Taylor

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ số cây trồng tính theo NDVI, bức xạ ròng trích xuất từ ảnh Modis với bốc thoát hơi nước thực tế trong mô hình FAO-56 & Priestley-Taylor trình bày về ảnh hưởng hệ số cây trồng Kc tính theo NDVI và bức xạ ròng Rn trích xuất từ ảnh vệ tinh Modis trong mô hình FAO-56 và mô hình Prestley-Taylor tới độ chính xác xác định (ước tính) bốc thoát hơi nước thực tế trung bình ngày ETa (mm/d) cho địa hình miền Bắc Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ số cây trồng tính theo NDVI, bức xạ ròng trích xuất từ ảnh Modis với bốc thoát hơi nước thực tế trong mô hình FAO-56 & Priestley-Taylor

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA HỆ SỐ CÂY TRỒNG TÍNH THEO NDVI, BỨC XẠ RÒNG TRÍCH XUẤT TỪ ẢNH MODIS VỚI BỐCTHOÁTHƠI NƯỚC THỰC TẾ TRONG MÔ HÌNH FAO-56 & PRIESTLEY-TAYLOR Lương Chính Kế1, Trần Ngọc Tưởng2, Nguyễn Lê Đặng2 1 Hội Trắc địa, Bản đồ và Viễn thám Việt Nam, email: lchinhke@gmail.com. 2 Cục Viễn thám quốc gia 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2) Số liệu quan trắc khí tượng cùng ngày. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi nhận Bốc thoát hơi nước thực tế ETa của cây trồng là tham số quan trọng để đánh giá sự được [10]: thiếu, đủ về nhu cầu nước trong sản xuất Kc = 0,625  NDVI + 0,4328 với R2= 1 (3) nông nghiệp. ETa của cây trồng, theo Bức xạ ròng trung bình ngày Rn tính từ số FAO-56 được định nghĩa: liệu khí tượng để xác định ETo trong mô hình ETa = Kc  ETo (1) FAO 56-PM, và mô hình Priestley-Taylor (PT) Trong đó: Kc là hệ số cây trồng; ETo là [1, 6,]. lượng bốc thoát hơi nước tham chiếu tính từ Bức xạ ròng bề mặt Rn trích xuất từ ảnh số liệu khí tượng. vệ tinh [1, 2] được mô tả bằng biểu thức sau: Bài báo trình bầy về ảnh hưởng hệ số cây Rn  RS  R   RL  RL  (1S )RL   Rns Rnl  S (4) trồng Kc tính theo NDVI và bức xạ ròng Rn trích xuất từ ảnh vệ tinh Modis trong mô hình Trong đó: R - Trị bức xạ (W/m2); S - chỉ số FAO-56 và mô hình Prestley-Taylor tới độ song ngắn; L - chỉ số song dài; ↓- hướng đi chính xác xác định (ước tính) bốc thoát hơi bức xạ từ mặt trời về mặt đất; ↑- hướng đi nước thực tế trung bình ngày ETa (mm/d) bức xạ từ mặt đất đến đầu thu sensor; α - suất cho địa hình miền Bắc Việt Nam. phân sai hay suất phản xạ bề măt (albedo); εs – hệ số phát xạ không khí; RnS - bức xạ 2. CƠ SỞ CÔNG NGHỆ ròng sóng ngắn, và RnL - bức xạ ròng sóng dài RnL. Kamble et al., 2013 [4] đã xây dựng mô hình hệ số cây trồng Kc từ chỉ số thực vật 3. THỰC NGHIỆM NDVI cho ảnh Modis thông qua hàm hồi quy tuyến tính: 3.1. Dữ liệu đầu vào Kc = 1,4571  NDVI - 0,1725 (2) - Ảnh Modis thu nhận ngày 10-11-2008 Kc trong khảo sát thực nghiệm của chúng (hình 1). tôi cho địa hình khu vực miền Bắc Việt Nam - Mô hình số độ cao DEM - 90m. được tính toán dựa vào phương pháp giải tích - Số liệu thực địa trên 14 trạm quan trắc (D’Urso et al., 2007). Quan hệ giữa hệ số cây khí tượng khu vực miền Bắc Việt Nam: nhiệt trồng đơn Kc và NDVI trong nghiên cứu thử độ không khí Ta, vận tốc gió, áp suất. nghiệm cho địa hình miền Bắc Việt Nam đã sử - Bức xạ ròng Rn tính từ mô hình FAO-56 dụng: 1) Ảnh vệ tinh Modis ngày 10/11/2008; và từ ảnh Modis lấy từ nghiên cứu. 522
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 3.2. Kết quả thực nghiệm Nam của hai phương án là ETa-F1 (nhận làm tham chiếu) và ETa-F2; (hình 2, hàng trên). 3.2.1. Độ chính xác bức xạ ròng trích Các sai số như BIAS, RMSE, MAE của ETa- xuất từ ảnh vệ tinh Modis F2 so với ETa-F1 được thống kê ở bảng 2. Bức xạ ròng Rn được xác định bằng 2 Tương tự, ETa (mm/d) theo phương trình (2) phương án: 1/ Từ số liệu quan trắc khí tượng của Kemble, (ETa-USA) giới thiệu trên hình theo [1, 2] (ký hiệu Rn-F), và 2/ Trích xuất từ 2, hàng dưới.Mối tương quan giữa ETa-F2 và ảnh Modis theo (4) (ký hiệu Rn-M). Độ chính Kc của Việt Nam (R2=0.7057) mạnh hơn so xác Rn trích xuất từ ảnh Modis, Rn-M, so với với mối tương quan đó của Mỹ (R2=0.1699). Rn-F được thống kê ở bảng 1.Sai số thực của (Rn-M) nhỏ dưới 10% trên 14 trạm khí tượng 3.2.2.2. ETa cho bề mặt địa hình miền chiếm 85.72% với RMSE không vượt quá Bắc Việt Nam dựa vào mô hình PT 10%. Sau khi hiệu chỉnh (h/c), RMSE nhỏ đi Kết quả tính ETa (mm/d) trên khu vực Bắc Việt Nam cho hai phương án là ETa-PT1; một nửa. ETa-PT2 và theo mô hình Kemble (2) là Bảng 1. Độ chính xác bức xạ ròng trích xuất ETa-USA (Hình 3) được thực hiện tương tự từ ảnh vệ tinh Modis (10-11-2008) như mục 3.2.2.1, nhưng trên mô hình Sai số Trước h/c Sau h/c Prestley-Taylor (PT). Sau khi hiệu chỉnh 2 ETa-USA theo ETa-F1 làm tham chiếu dựa RMSE (W/m /d) 80.97 (46.53) RMSE (%) 6.79% (3.90%) vào BIAS, chúng ta nhận được ETa(USA)h/c. Sai số BIAS, RMSE, MAE MAE (%) 5.06% (3.52%) được thống kê ở bảng 2. Sai số thực: 0% -10% 85.72% 11% -15% 7.14% 16% -20% 7.14% > 20% 0% Kc ETa-F2 Kc-USA ETa-USA Ảnh MODIS DEM (90m) Hình 1. Tham số ảnh MODIS, DEM và một số sản phẩm ảnh Modis Hình 2. Một số sản phẩm từ Modis: NDVI, Kc và ETa-F2 theo (3); 3.2.2. ETa cho địa hình miền Bắc Việt Nam ETa-USA theo Kemble (2). 3.2.2.1. ETa cho địa hình miền Bắc Việt Nam theo mô hình FAO-56 3.3. Nhận xét và đánh giá ETo (mm/d) - bốc thoát hơi nước tham Từ Bảng 2 và Hình 3,chúng ta có một số chiếu tính theo mô hình FAO-56 lấy từ kết nhận xét: quả [9] cho hai phương án:1/ bức xạ ròng - ETa-F2 so với ETa-F1 (nhận làm tham trung bình ngày Rn (W.m2/d) từ số liệu khí chiếu) có sai số MAE và RMSE tương ứng tượng (ETo-F1)nhận làm tham chiếu và 2/ bằng 3.74% và 5.56%. Sai số MAE và RMSE Rn từ ảnh Modis (ETo-F2). ETa (mm/d) theo của ETa-PT1 và ETa-PT2 chỉ chênh nhau phương trình (1) và (3) cho miền Bắc Việt khoảng 2-3% (nhỏ hơn 5%). Điều này chứng 523
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 tỏ: có thể sử dụng bức xạ ròng trích xuất từ bốc thoát hơi nước thực tế trung bình ngày ảnh Modis thay cho số liệu quan trắc khí ETa từ ảnh vệ tinh Modis. Đây là tham số tượng thì sai số ETa không vượt quá 10%. quan trọng trong mô hình cân bằng năng - Khi sử dụng mô hình PT thay cho mô lượng bề mặt, mô hình cân bằng nước trong hình FAO-56, các sai số MAE và RMSE của lưu vực trước áp lực của biến đổi khí hậu, ETa-PT1 và ETa-PT2 sẽ tăng lên, nhưng nhằm sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên không vượt quá 20%. nước trong sản xuất nông nghiệp. - ETa-USA (mô hình (2) của Kemble) so với ETa-F1 tham chiếu có MAE và RMSE 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO khá lớn. Sau hiệu chỉnh các sai số này được [1] Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Howell, T.A.; cải thiện đáng kể. Jensen, M.A. 2011. Evapotranspiration information reporting: I. Factors governing Bảng 2. Các sai số của ETa measurement accuracy. Agric. Water ETa-F1 ETa-F2 Manage2011, 98, 899–920. Thông số (mm/d) (mm/d) [2] Bastiaanssen WGM. 1995. Regionalization MEANS 2.4757 2.3858 of surface ﬂux densities and moisture BIAS 0 0.0899 indicators in composite terrain: a remote sensing approach under clear skies in MAE (%) 3.74 Mediterranean climates. PhD Dissertation, RMSE 0.1376; 5.56% CIP Data Koninklijke Bibliotheek, Den Thông số ETa-PT1 ETa-PT2 Haag. The Netherlands. MEANS 2.7376 2.6104 [3] D’Urso et al. 2007. EO technology for irrigation water control & management. BIAS -0.2619 -0.1347 Porfolio/Library of harmonized EO MAE (%) 12.86 11.02 technology. Work Package 3. Project RMSE 0.3649; 15,7% 0.3042; 12.3% deliverable D10a. Draft v. Thông số ETa-USA ETa(USA)h/c [4] Kamble B., Kilic A., Hubbard K. 2013. MEANS 1.8664 2.4757 Estimating Crop Coefficients Using Remote Sensing-Based Vegetation Index. Remote BIAS 0.6093 0 Sensing, 5(4), 1588-1602. MAE (%) 27.10 15.74 [5] Priestley C H. B., Taylor R. J. 1972. On the RMSE 0.7626; 30.8% 0.4586; 18.5% essessment of the surface heat flux and evaporation using large-scale Parameters. Monthly Weather Review. Vol.100, pp. 81-92. [6] Luong Chinh Ke, Tran Ngoc Tuong. 2013. Evaluating the accuracy of hourly net radiation in Northern Vietnam extracted from MODIS satellite image. Proceedings of 16-th National conference on the Science Meteorology, Environment and Climate Change. Sub- Institute of Met. & Hyd. in HCM City, (in Vietnamese). [7] Tran Ngoc Tuong, Pham Van Manh, Luong Hình 3. Bốc thoát hơi nước thực tế dựa vào Chinh Ke. 2014. Estimating hoursly land mô hình PT và ETa-F1, ETa-USA. surface evapotranspiration by Priestley – Taylor model using net solar solar radiation 4. KẾT LUẬN from MODIS image. Proceedings of the 2-d Workshop on “Science and Technology for Bài báo đã đề cập tới hướng tiếp cận mới sustainable development”, Vietnam Institute of về ứng dụng công nghệ viễn thám để trích Geodesy and Cartography, Hanoi. July, 2014, xuất bức xạ ròng bề mặt Rn trong điều kiện (in Vietnamese). địa hình miền Bắc Việt Nam nhằm ước tính 524

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.