Ước tính lượng bốc thoát hơi nước cây trồng trên lưu vực sông Cầu bằng tích hợp tư liệu ảnh Landsat 7 và số liệu khí tượng
lượt xem 3
download
Bài viết Ước tính lượng bốc thoát hơi nước cây trồng trên lưu vực sông Cầu bằng tích hợp tư liệu ảnh Landsat 7 và số liệu khí tượng trình bày xác định chính xác lượng bốc hơi có ý nghĩa quan trong trong việc xác định nhu cầu nước cho cây trồng của một khu vực. Hệ số cây trồng (Kc) liên quan đến lượng bốc hơi của một loại cây trồng trong một thời kỳ sinh trưởng cụ thể đối với loại cây trồng tham chiếu (ET0).
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Ước tính lượng bốc thoát hơi nước cây trồng trên lưu vực sông Cầu bằng tích hợp tư liệu ảnh Landsat 7 và số liệu khí tượng
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 ƯỚC TÍNH LƯỢNG BỐC THOÁT HƠI NƯỚC CÂY TRỒNG TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU BẰNG TÍCH HỢP TƯ LIỆU ẢNH LANDSAT-7 VÀ SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG 1 2 Lương Chính Kế , Nguyễn Văn Hùng , Trần Ngọc Tưởng3 , Nguyễn Ngọc Anh3 1 Hội Trắc địa, Bản đồ và Viễn thám Việt Nam, email: lchinhke@gmail.com 2 Cục Viễn thám quốc gia, email: nvhung.sochanoi@gmail.com 3 Bộ Công an, email: tntrsc@gmail.com 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU, TƯ LIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU Việc xác định chính xác lượng bốc hơi có ý nghĩa quan trong trong việc xác định nhu 2.1.Phương pháp cầu nước cho cây trồng của một khu vực. Hệ Ước tính lượng bốc hơi thực tế trung bình số cây trồng (Kc) liên quan đến lượng bốc hơi ngày (ETa, mm/ngày) bằng cách sử dụng hệ của một loại cây trồng trong một thời kỳ sinh số cây trồng giải tích (Kc-gt ) là hàm số của chỉ trưởng cụ thể đối với loại cây trồng tham số thực vật NDVI được trích xuất từ ảnh vệ chiếu (ET 0 ). tinh khi bốc thoát hơi nước tham chiếu (ET o ) Phương pháp truyền thống xác định Kc: [5] được xác định từ số liệu khí tượng: được đề cập trong tài liệu FAO [2, 3]. Các ET a = Kc-gt x ET o tác giả [4] đã chỉ ra rằng phương pháp truyền thống cho phép dự báo khả năng bốc thoát với Kc-gt = a.NDVI + b (1) hơi nước tiềm năng trong khoảng sai số từ Dựa vào phương pháp giải tích của 10% đến 20%. DEMETER (DEMonstration of Earth Phương pháp viễn thám xác định Kc: Đối observation Technologies in Routine với các bề mặt địa hình không đồng nhất gồm irrigation advisory service) (D’Urso et al., các loại cây trồng khác nhau và giai đoạn 2007) [4] với Kc-gt : sinh trưởng khác nhau, phương pháp giải tích PET(rs rs min ) tính Kc từ số liệu viễn thám (Kc-gt ) dựa vào Kc-gt = (2) ETo một số tham số lý- sinh bề mặt địa hình trích xuất từ ảnh viễn thám [1] được phát triển để Trong đó: PET(rs = rsmin ) – Bốc thoát hơi xác định Kc tích hợp trong khu vực mà không nước tiềm năng cho trường hợp nhận kháng cần thông tin về loại cây trồng và giai đoạn bề mặt rs = minimum; ET o – Bốc thoát hơi nước tham chiếu tính theo FAO 56 [5]. sinh trưởng của nó [6]. Xu thế sử dụng chỉ số thực vật để xác định hệ số cây trồng bằng tư 2.2. Dữ liệu và số liệu khu vực nghiên cứu liệu ảnh viễn thám, sau đó tính bốc thoát hơi Khu vực nghiên cứu “lưu vực sông Cầu” nước thực tế trung bình ngày đang được nằm trong phạm vi tọa độ địa lý: 21o 07' - nhiều cơ sở nghiên cứu quan tâm [6-10]. Đây 22o 18' N, 105o 28' - 106o 08' E. Trên lưu vực chính là mục đích nghiên cứu giới thiệu trong có 06 trạm quan trắc khí tượng với các số bài báo này. liệu đo ngày 23/11/2001: nhiệt độ không khí 345
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 T a, vận tốc gió u, giờ nắng thực n, độ ẩm không khí RH và bốc thoát hơi nước thực tế ET a-TĐ (do Cục khí tượng thủy văn cung cấp). Tư liệu ảnh LANDSAT-7 ETM thu nhận ngày 23/11/2001 ở mức xử lý 1T, độ phân giải ảnh đa phổ là 30mx30m. Mô hình số độ cao (DEM) của lưu vực từ bản đồ địa hình 1/25.000 đã đưa về độ phân giải 30x30m trong hệ VN-2000. Hình 1. Biến thiên ETa của các phương án 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau khi tính Kc-gt theo (2), nội dung thực nghiệm tiến hành giải quyết 2 phương án: a/ Phương án 6T: Sử dụng sáu cặp NDVI và Kc-gt xác định a, b tối ưu (công thức 1) của Kc (Kc-6T). b/ Phương án 3T: Sử dụng 3 cặp trị NDVI và Kc-gt (Bắc Giang, Vĩnh Yên và Tam Đảo) xác định a, b tối ưu (công thức 1) của Kc (Kc- 3T). Sử dụng 3 điểm kiểm định 3C (Bắc Ninh, Thái Nguyên, Bắc Kạn) để đánh giá. Kết quả của 2 phương án để ước tính ETa (mm/ngày) -0.36 0.89 0.88 0.94 thu được: NDVI Kc-6T ETa-6T = Kc-6T . ETo =(-0,0465.NDVI+0,9288).ETo (3) ETa-3T = Kc-3T . ETo =(0,8228xNDVI – 0,0541).ETo (4) ET a của hai phương án 6T và 3T so với ET a-TĐ (thực địa) trên khu điểm 6 trạm khí tượng được thể hiện trên hình 1. Bảng 1. Tham số thống kê của 2 phương án (23/11/2001) 2.08 ETa MBE RMSE (mm); MAE ME AI 4.19 1.95 3.57 (mm) (%) (%) (-) (-) ETo ETa-6T 6T 0.048 0.191; (6.5) 4.2 0.74 0.88 Hình 2. Ảnh NDVI và Kc, ET o , ET a của 3T 0.170 0.289; (9.8) 8.1 0.59 0.83 phương án 6T tại thời điểm 23/11/2001 3C 0.367 0.381; (12.8) 12.2 0.17 0.81 Do khuôn khổ cho phép của bài báo, Đánh giá độ chính xác của 2 phương án 6T Hình 2 chỉ thể hiện bốn ảnh NDVI, Kc-6T, và 3T thông qua 3 sai số: sai số xê dịch trung ET o , ET a-6T của phương án 6T làm ví dụ. bình (MBE), sai số trung phương (RMSE), sai số tuyệt đối trung bình (MAE) và 2 tham 4. KẾT LUẬN số: hệ số hiệu quả mô hình ME và chỉ số mô Bằng phương pháp giải tích sử dụng tư hình phù hợp AI được thống kê trong bảng 1. liệu viễn thám Landsat tích hợp với số liệu 346
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 khí tượng cho phép chúng ta xác định hệ số [6] González A.R., J. Kjaersgaard, T. Trooien, cây trồng tức thời Kc trên pixel ảnh có độ C. Hay, and L. Ahiablame. 2018. phân giải 30m. Việc xác định Kc tối ưu Estimation of Crop Evapotranspiration (thông qua hệ số a, b) là hàm số của NDVI sẽ Using Satellite Remote Sens ing-Based tăng độ chính xác xác định ET a giao động Vegetation Index. Hindawi, Advances in quanh 10%. Điều này rất có ý nghĩa ứng Meteorology.Vol. 2018, Article ID 4525021, 12 pages. dụng trong quản lý, sử dụng nguồn tài [7] Kamble B., Kilic A., Hubbard K., 2013. nguyên nước có hiệu quả trước áp lực về biến Estimating Crop Coefficients Using Remote đổi khí hậu. Sensing-Based Vegetation Index. Remote Sensing, 5(4), 1588-1602. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [8] Minh Le, Ke Luong Chinh, Tuong Tran [1] Allen, R., Tasumi M., Trezza R., Waters R., Ngoc, Hung Nguyen Van, Son Le Minh, Bstiaanssen W., 2002. SEBAL Surface 2013. Essessing the accuracy of land surfacr Eneregy Balance Algorithm for Land. Idaho evapotranspriration estimated by Makkink’s Implementation. Advanced training and model based on solar radiation extracted Users manual. v1. from Modis data. Proceedings of the 9th [2] Doorenbos , J. and W.O. Pruitt. 1977. International Conference on Geo- “Guidelines for predicting crop water information for Disaster Management, requirements .” FAO Irrigation and Hanoi, Vietnam, 9-11 Dec. 2013. Drainage Paper, FAO, Rome, 24, pp. 144. [9] Luong Chinh Ke, Nguyen Van Hung, Tran [3] Doorenbos , J. and A.H. Kassam. 1986. Ngoc Tuong, Pham Van Manh, 2014. “Yield respons e to water.” FAO Irrigation Effects of daily net radiation from MODIS and Drainage paper, FAO, Rome, 33, pp. 193. on daily reference evapotranspiration. [4] D’Urso et al., 2007. EO technology for Proceedings of the International irrigation water control & management. Symposium on Geo-Informatics for Spatial- Porfolio/Library of harmonized EO Infrastructure Development in Earth and technology. Work Package 3. Project Allied Sciences (GIS-IDEAS). Da Nang, deliverable D10a. Draft v.1 Dec. 6-9, 2014. [5] FAO Irrigation and Drainage Paper. No. 56: [10] Tuong Ngoc Tran, Ke Chinh Luong. 2015. Guidelines for computing crop water Actual evapotranpiration model for North requirement. Vietnam using vegetation indices of Modid data. Proceedings of ACRS 2015. Philippines. 347
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Ước tính nhu cầu nước và bùn thải cho các mô hình nuôi cá tra ở tỉnh An Giang
9 p | 11 | 5
-
Xác định hệ số tuyến tính của mô hình Priestley - Taylor phục vụ ước tính lượng bốc thoát hơi nước tại tỉnh Hòa Bình khu vực Tây Bắc Việt Nam
11 p | 21 | 3
-
Xác định lượng bốc thoát nước thực tế tại lưu vực sông Cầu bằng ứng dụng tư liệu ảnh Landsat
8 p | 29 | 2
-
Đánh giá độ chính xác bốc thoát hơi nước bề mặt bằng mô hình Makkink dựa vào bức xạ mặt trời trích xuất từ ảnh MODIS
3 p | 31 | 2
-
Thiết lập mô hình quan hệ của hệ số cây trồng giải tích với chỉ số thực vật NDVI từ ảnh vệ tinh landsat để ước tính lượng bốc thoát hơi nước cho lưu vực Sông Cầu
9 p | 11 | 2
-
Ước tính lượng bốc thoát hơi nước thực tế theo mô hình Priesley - Taylor với dữ liệu được chiết xuất từ ảnh vệ tinh Landsat 8 và mô hình số độ cao khu vực tỉnh Hòa Bình
8 p | 19 | 2
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