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