intTypePromotion=1
ADSENSE

Ứng dụng GIS và viễn thám ước lượng tổng tiềm năng hấp thụ CO2 từ thảm thực vật thành phố Hồ Chí Minh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

16
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở ứng dụng GIS và viễn thám để tạo ra bản đồ tổng thể tiềm năng hấp thụ CO2 của thực vật thay vì phải trực tiếp đo đếm sinh khối. Từ các dữ liệu thu thập tiến hành xử lý ảnh viễn thám, tính toán giá trị NDVI, thực hiện giải đoán ảnh vệ tinh kết hợp kiểm tra độ chính xác bằng Google map.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng GIS và viễn thám ước lượng tổng tiềm năng hấp thụ CO2 từ thảm thực vật thành phố Hồ Chí Minh

  1. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ƯỚC LƯỢNG TỔNG TIỀM NĂNG HẤP THỤ CO2 TỪ THẢM THỰC VẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cao Huỳnh Hồng Phấn*, Nguyễn Như Hảo Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: chhphan9396@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở ứng dụng GIS và viễn thám để tạo ra bản đồ tổng thể tiềm năng hấp thụ CO2 của thực vật thay vì phải trực tiếp đo đếm sinh khối. Từ các dữ liệu thu thập tiến hành xử lý ảnh viễn thám, tính tóa n giá trị NDVI, thực hiện giải đóa n ảnh vệ tinh kết hợp kiểm tra độ chính xác bằng Google map. Khi có kết quả phân loại, lượng hấp thụ CO2 tương ứng với mỗi kiểu thảm thực vật được xác định dựa trên giá trị CO2 hấp thụ được điều tra. Theo đó, tổng lượng CO2 hấp thụ tiềm năng sẽ bằng tổng diện tích của 1 đơn vị hành chính nhân với khả năng hấp thụ của chúng. Nghiên cứu tạo ra bản đồ tổng lượng tiềm năng CO2 hấp thụ theo từng quận, huyện và phường xã ở TP.HCM nhằm hỗ trợ việc kiểm kê được lượng khí nhà kính CO2 và những nhà nghiên cứu chính sách có thể đề xuất được chiến lược kế hoạch cắt giảm hiệu quả khả thi cụ thể dựa trên các vị trí địa lý phát thải đặc biệt đối với các vị trí địa lý, khu vực quan trọng đến sự phát triển kinh tế của cả nước và có xu hướng phát triển rất nhanh như các thành phố lớn Hà Nội, TP.HCM. Từ khóa: Ảnh viễn thám, chỉ số thực vật NDVI, hấp thụ CO2, khí nhà kính. APPLICATION OF GIS AND REMOTE SENSING TO ESTIMATE THE POTENTIAL AMOUNT OF CO2 ABSORBED BY VEGETATION IN HO CHI MINH CITY Cao Huynh Hong Phan*, Nguyen Nhu Hao University of Natural resources and Environment *Corresponding Author: chhphan9396@gmail.com ABSTRACT This study based on applications of GIS and remote sensing imaginary to conduct the map of the potential amount of CO2 in HCMC which is taken up by vegetation instead of direct calculation. From collected materials, Remotely sensed image is calibrated to calculate NDVI, then classification is conducted by algorithm. Thus, potential amount of CO2 is equivalent to one administrative unit multiplied by absorption capacity. The outcome shows the potential CO2 capacity in each unit in HCMC. Generally, The findings plays the vital role not only in inventory of CO2 greenhouse gas but also in policy which propose a feasible reduction strategy based on specific geographic locations, especially inbig cities such as Hanoi and Ho Chi Minh City. Keywords: CO2 absorption, Greenhouse gas, NDVI, remotely sensed image. MỞ ĐẦU quá trình phát triển kinh tế thì quá trình Thành Phố Hồ Chí Minh là một đô thị đô thị hóa diễn ra khá nhanh chóng. đặc biệt ở nước ta, có tốc độ phát triển Với tốc độ phát triển nhanh các nguồn kinh tế lớn nhất cả nước, song song với phát thải từ nhà máy, lưu lượng giao 675
  2. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học thông ngày càng nhiều đã dẫn đến hàm cứu đã kế thừa những nghiên cứu đi lượng CO2 trong không khí tăng đáng trước và số liệu từ các văn bản, báo cáo kể, làm trầm trọng hơn tình hình biến của cơ quan quản lí nhà nước, công ty đổi khí hậu. công viên cây xanh TP.HCM. Thảm thực vật chính là bể hấp thụ khí  Phương pháp xử lý, phân tích ảnh nhà kính thông qua việc hấp thụ khí viễn thám CO2 từ khí quyển trong suốt quá trình Sau khi ảnh Landsat được chọn lựa, quang hợp, và trong quá trình phát việc xử lý, phân loại ảnh được tiến triển, các-bon vô cơ trong CO2 được hành như sau: được chuyển hóa thành chất hữu cơ - Gom nhóm kênh ảnh. trong các thành phần của cây như: vỏ, - Gộp ảnh viễn thám. gỗ, lá, rễ. - Tăng cường chất lượng ảnh. Ngày nay, với sự phát triển của hệ - Cắt ảnh theo ranh giới khu vực thống vệ tinh, việc tích hợp công nghệ nghiên cứu. GPS, GIS với viễn thám là công cụ đắc - Tính chỉ số thực vật NDVI. lực trong việc theo dõi sự biến động  Phương pháp phân loại ảnh thảm thực vật và tiềm năng hấp thụ khí - Phân loại theo ngưỡng giá trị nhà kính của thảm thực vật thông qua NDVI. chỉ số thực vật. - Đánh giá độ chính xác sau phân loại Chỉ số thực vật (Normalised ảnh. Difference Vegetation Index) viết tắt là  Phương pháp ứng dụng hệ thống NDVI là một thuật tóa n tiêu chuẩn để thông tin địa lý (GIS) ước tính chất lượng thảm thực vật màu Dữ liệu viễn thám được sử dụng trong xanh lá cây trên mặt đất bằng phép đo đề tài có độ phân giải không gian là phản xạ ở bước sóng màu đỏ và cận 30m với hệ tạo độ WGS 84. Mỗi pixcel hồng ngoại. có giá trị NDVI < 0.6 sẽ được gán giá trị 32.4 kg CO2/ ngày và pixcel có giá VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP trị NDVI > 0.6 có giá trị 90 kg NGHIÊN CỨU CO2/ngày. Sử dụng công cụ Zone Vật liệu nghiên cứu statistic as Table với lệnh Sum để tính Nghiên cứu thu thập các dữ liệu không tổng lượng CO2 hấp thụ cho mỗi đơn gian bao gồm ranh giới khu vực vị hành chính. Sau đó, tạo 1 shapefile nghiên cứu, ảnh landsat 8 năm 2016 có để chứa lượng trường dữ liệu tổng độ phân giải 30 m được lấy từ 2 trang lượng CO2 hấp thụ. Dùng công cụ Joint web chính của Mỹ để gán file shapefile trên vào lớp dữ http://glovis.usgs.com và liệu hành chính. https://earthexplorer.usgs.gov/. Số liệu dân số, diện tích, lượng CO2 Ngoài ra, Các dữ liệu về dân số, diện hấp thụ sau khi xử lý và tổng hợp được tích quận huyện, tên quận huyện của đưa vào bảng thuộc tính của ArcGis TP.HCM năm 2016 và vị trí khảo sát 10.3 để tính tóa n và đưa ra bản đồ tổng được tổng hợp từ niên giám thống kê tiềm năng hấp thụ CO2 ở TP.HCM. của Thành phố Hồ Chí Minh, Chi cục  Phương pháp phân tích và tổng hợp thống kê và Google Map. số liệu Phương pháp nghiên cứu Số liệu sau khi thu thập được thống kê  Phương pháp thu thập dữ liệu và xử lý bằng các phần mềm như Để xây dựng bản đồ tổng tiềm năng Word, Excel. Kết quả của quá trình này CO2 hấp thụ từ thảm thực vật, nghiên 676
  3. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học được trình bày dưới dạng các bảng. nhận được để xác định loại đối tượng Phương pháp trên được ứng dụng hiệu đang khảo sát. Sau đó tiến hành so sánh quả nhằm phân tích, đánh giá được giá trị thực tế với giá trị trên ảnh phân tiềm năng giảm thiểu khí nhà kính ở loại, từ đó đánh giá được độ chính xác mỗi khu vực địa lý khác nhau và xây của phương pháp phân loại. dựng chính sách bảo tồn với những khu Kết quả xây dựng bản đồ tiềm năng vực được xem là “bể carbon”. CO2 hấp thụ từ thảm thực vật TP.HCM KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Qua tính tóa n và xữ lí dữ liệu, các đơn Ảnh chỉ số NDVI cho thấy được tỷ lệ vị hành chính phường, xã của Quận 1, mảng xanh của thành phố phân bố Quận 2, Quận 9, Quận 12, Quận Bình không đồng đều, có sự chênh lệch khá Tân, Quận Gò Vấp, Quận Thủ Đức, cao giữa khu vực nội thành và khu vực Huyện Nhà Bè, Huyện Bình Chánh, ngoại thành tại năm 2016. Giá trị Huyện Củ Chi, Huyện Cần Giờ có lớp NDVI thấp nhất và cao nhất tương ứng phủ thực vật phân bố tương đối đồng là -0.48 và 0.78. Khu vực có chỉ số đều. Vì vậy, tiềm năng hấp thụ khí CO2 NDVI cao (NDVI > 0.6) tập trung ở ở mỗi phường, xã không có sự khác huyện Cần Giờ và Củ Chi. Ngược lại biệt rõ rệt. Ngược lại, trữ lượng CO2 ở khu vực có chỉ số NDVI thấp (NDVI < các đơn vị hành chính phường, xã của 0.2) là khu vực trung tâm thành phố và Quận 3, Quận 4, Quận 5, Quận 6, khu vực có chỉ số NDVI trong khoảng Quận 7, Quận 8, Quận 10, Quận 11, 0.2-0.6 là khu vực ngoại thành. Quận 12, Quận Tân Bình, Quận Thủ Xét trên toàn bộ Thành phố Hồ Chí Đức, Quận Gò Vấp, Quận Bình Tân, Minh thì diện tích khu vực là khoảng Quận Tân Phú phân bố không đồng 2.095 km2, diện tích có lớp phủ thực đều, tập trung tại một số đơn vị hành vật chiếm 72.28% diện tích toàn Thành chính nhất định do các yêu tố như loại phố. Sở dĩ, mật độ không gian xanh của thực vật, chất lượng thảm thực vật, yếu toàn Thành phố cao là bởi vì, TP.HCM tố diện tích khu vực và do thảm thực có khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ và vật tập trung nơi những nơi nhất định. các huyện ngoại thành vẫn chưa thực Các Quận trung tâm nội thành như sự thu hút dân cư. Quận 1, Quận 3, Quận 4, Quận 5, Quận Kết quả phân loại ảnh 6, Quận 7, Quận 8, Quận 11, Quận Kết quả phân loại ảnh năm 2016 cho 10,Quận Tân Phú, Quận Tân Bình, thấy, Pixel có giá trị NDVI < 0.2 được Quận Phú Nhuận, Quận Gò Vấp, Quận xem là thủy hệ hoặc đất trống có diện Thủ Đức có tổng tiềm năng hấp thụ khí tích 577.197 km2 ( chiếm 27.7%); pixel nhà kính thấp và các quận nội thành 0.2 0.6 Tân, Quận Thủ Đức thì con số này ở chiếm 460.707 km2 (chiếm 22.12%) mức trung bình. Mật độ dân số tại các chủ yếu là rừng ngập mặn. khu vực nội thành rất cao, dân số tập Đánh giá độ chính xác của phương trung chủ yếu vào các quận nội thành, pháp phân loại với tình trạng diện tích đất “khan Để đánh giá độ chính xác của phương hiếm” nhưng dân cư tập trung đông pháp phân loại trên, nghiên cứu lấy tọa dẫn đến thảm thực vật bị chiếm dụng độ các vị trí khảo sát được định vị trên cho các mục đích khác. Ngược lại, Google Earth hoặc bằng thực địa ghi thảm thực vật dày tại các huyện ngoại 677
  4. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học thành, đặc biệt là Huyện Cần Giờ và huyện ngoại thành, trữ lượng CO2 được Huyện Củ Chi đóng vai trò như bể hấp hấp thụ cao nhất từ rừng ngập mặn tại thụ khí nhà kính cho toàn thành phố. Huyện Cần Giờ với khả năng hấp thụ khoảng 35.894,075 tấn CO2/ngày. KẾT LUẬN Nhìn chung nghiên cứu này đã cung Nghiên cứu cho thấy khả năng hấp thụ cấp bức tranh tổng thể về tiềm năng khí nhà kính ở các quận trung tâm nội hấp thụ khí nhà kính ở môi đơn vị hành thành kém như Quận 1, Quận 3, Quận chính ở TP.HCM. Nghiên cứu sẽ góp 4, Quận 5, Quận Phú Nhuận, trong đó phần giảm tác động của BĐKH và hỗ Quận 4 có lớp phủ thực vật thưa thớt trợ quy hoạch đô thị, quy hoạch sử nhất và khả năng hấp thụ CO2 kém nhất dụng đất và chính sách định cư của (16,096 tấn CO2/ ngày). Đối với các người dân. Ngoài ra, việc tính tóa n, quận nội thành như Quận 2, Quận 6, đánh giá lượng phát thải và hấp thụ Quận 7, Quận 8, Quận 9, Quận 11, CO2 ở các thành phố lớn như TP.HCM Quận 12, Tân Bình, Thủ Đức, Gò Vấp, được xem là 1 trong những nghiên cứu Bình Tân, Tân Phú, thảm thực vật tại rất cần thiết, cấp bách và mang tính Quận 9 có trữ lượng CO2 cao nhất đạt thực tiễn cao hiện nay. gần 3163,261 tấn/ ngày. Đối với các TÀI LIỆU THAM KHẢO BẢO HUY. 2009. Ước lượng năng lực hấp thụ CO2 của Bời Lời Đỏ (Litsea glutinosa) trong mô hình nông lâm kết hợp Bời Lời Đỏ- Sắn ở huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai – Tây Nguyên, Việt Nam. NGUYỄN VĂN TÀI, NGUYỄN TÙNG LÂM, HOÀNG NGỌC HÂN. Các nguồn phát thải và định hướng gỉảm phát thải khí nhà kính. Viện Chiến lược, Chính sách TN&MT. TRẦN LIÊM KHIẾT. 2012. Nghiên cứu đánh giá phát thải khí nhà kính trong hoạt động khai thác hải sản và đề xuất các biện pháp giảm thiểu (nghiên cứu điển hình tại thành phố Hải Phòng). 678
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2