Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo kịch bản biến đổi khí hậu được nghiên cứu nhằm mục tiêu đánh giá biến động nhiệt độ tại thành phố Đà Nẵng và phân tích xu hướng biến đổi nhiệt độ theo kịch bản biến đổi khí hậu tại địa phương.
ánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo… diện tích Chỉ có huyện Hịa Vang có mức tăng nhiệt độ thấp hơn, đạt gần 85 % Điều thấy q trình thị hóa thành phố từ 1991-2020 diễn mạnh mẽ Đây nguyên nhân quan trọng làm gia tăng nhiệt độ thành phố Việc tăng nhiệt độ mức cao (> oC) chiếm 18,99 % diện tích Đây vấn đề đáng lo ngại xu thay đổi nhiệt độ thành phố Đặc biệt có quận Cẩm Lệ, mức tăng nhiệt độ > oC chiếm đến 40,83 %, quận Hải Châu 20,52 % quận Thanh Khê 21,66 % Đây khu vực có mức độ tập trung sở hạ tầng cao cộng với diện tích thảm thực vật khơng cịn nhiều ngun nhân làm nhiệt độ tăng cao Bảng Thống kê biến động nhiệt độ từ tháng 5-8 giai đoạn 2016-2020 so với giai đoạn 1991-1995 thành phố Đà Nẵng theo % diện tích Đơn vị tính: % Địa phương Huyện Hịa Vang Quận Cẩm Lệ Quận Hải Châu Quận Liên Chiểu Quận Ngũ Hành Sơn Quận Sơn Trà Quận Thanh Khê Thành phố Đà Nẵng Biến động nhiệt độ ≤ -2 -1,99 > -1 -0,99 > 0,01 > 1,01 > 2,01 > 3,01 > 4,01 > 0,26 2,60 12,57 15,24 28,83 30,33 6,71 2,36 0,01 0,05 0,11 0,26 3,91 14,21 20,90 19,72 0,00 0,00 0,01 0,91 5,47 19,83 32,39 20,87 0,02 0,45 4,16 25,71 34,33 16,73 9,01 6,39 0,00 0,17 0,61 3,03 11,19 21,27 25,16 20,52 0,00 0,01 0,13 1,22 9,09 56,73 21,91 5,63 0,00 0,00 0,00 0,52 4,44 16,74 33,51 23,12 0,20 1,99 9,80 13,78 25,75 29,48 9,89 4,85 >5 1,10 40,83 20,52 3,18 18,05 5,26 21,66 4,24 3.3 Dự báo biến đổi nhiệt độ thành phố Đà Nẵng kỷ XXI Trong nghiên cứu này, sử dụng kịch RCP4.5 biến đổi nhiệt độ mùa hè báo cáo cập nhật kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến 2050 để tính tốn nhiệt độ thành phố giai đoạn kỷ XXI Theo kịch RCP4.5, vào đầu kỷ XXI, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng khoảng 0,7 oC, với mức tin cậy khoảng 0,3-1,2 oC Đến kỷ XXI, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng khoảng 1,8 oC, với mức tin cậy khoảng 1,1-2,8 oC Đến cuối kỷ XXI, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng khoảng 2,4 oC, với mức tin cậy khoảng 1,7-3,4 oC Bảng Kết chi tiết hóa kịch biến đổi nhiệt độ mùa hè (oC) theo kịch RCP4.5 so với thời kỳ 1986-2005 STT Huyện/Quận Quận Hải Châu Quận Cẩm Lệ Quận Thanh Khê Quận Liên Chiểu Quận Ngũ Hành Sơn Quận Sơn Trà Huyện Hịa Vang Huyện Hồng Sa Thời kỳ kỷ XXI 2016-2035 2046-2065 2080-2099 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) 0,7 (0,3-1,2) 1,8 (1,1-2,8) 2,4 (1,7-3,4) Ghi chú: Giá trị dấu “()” khoảng tin cậy; giá trị ngồi dấu “()” trung bình phương án kịch (Nguồn: [13]) 65 Lê Ngọc Hành, Trần Thị Ân, Nguyễn Văn An, Trương Phước Minh Trong nghiên cứu này, chúng tơi tính tốn nhiệt độ trung bình mùa hè giai đoạn 1991-2005 để làm thời kỳ Trên sở đó, chúng tơi tiến hành tính tốn nhiệt độ cho thời kỳ 2016-2035, 2046-2065 2080-2099 Sau đó, báo tiến hành thống kê nhiệt độ theo quận theo giai đoạn kỷ XXI Kết thể bảng Bảng Nhiệt độ trung bình mùa hè thành phố Đà Nẵng kỷ XXI theo kịch RCP4.5 Giai đoạn STT Quận/huyện 1991-2005 (giai đoạn nền) 23,07 2016-2035 2046-2065 2080-2099 23,77 24,87 25,47 Huyện Hòa Vang Quận Cẩm Lệ 24,21 24,91 26,01 26,61 Quận Hải Châu 25,99 26,69 27,79 28,39 Quận Thanh Khê 26,12 26,82 27,92 28,52 Quận Liên Chiểu 24,71 25,41 26,51 27,11 Quận Ngũ Hành Sơn 25,54 26,24 27,34 27,94 Quận Sơn Trà 25,29 25,99 27,09 27,69 Thành phố Đà Nẵng 22,95 23,65 24,75 25,35 Dựa vào Bảng 4, thấy xu biến đổi nhiệt độ mùa hè quận, huyện thành phố tương đồng Điều giải thích Đà Nẵng có diện tích tương đối hẹp tiếp giáp với biển nên khí hậu có điều hịa Nhìn chung, nhiệt độ quận, huyện thành phố Đà Nẵng tăng nhanh, đặc biệt hai giai đoạn 2046-2065 2080-2099 Điều tác động mạnh đến trình tự nhiên hoạt động kinh tế xã hội thành phố tương lai KẾT LUẬN Từ kết đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng viễn thám Google Earth Engine, chúng tơi có số kết luận sau: - Việc sử dụng Google Earth Engine việc tính tốn nhiệt độ đem lại hiệu cao, tiết kiệm thời gian chi phí Trong nghiên cứu này, sử dụng 421 ảnh Landsat TM Landsat OLI để tính tốn nhiệt độ khoảng thời gian từ tháng 5-8 giai đoạn 1991-2020 thành phố Đà Nẵng - Nhìn chung nhiệt độ quận, huyện thành phố Đà Nẵng có xu hướng thay đổi theo chiều hướng nhiệt độ giai đoạn sau cao so với giai đoạn trước Trong đó, giai đoạn từ 20162020 có nhiệt độ trung bình cao (25,15 oC), giai đoạn từ 2011-2015 (24,94 %) Kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trung bình thành phố Đà Nẵng 23,63 oC Ở giai đoạn đầu từ 1991-2005, nhiệt độ biến động mạnh, dao động khoảng nhiệt độ 22,93 oC Tuy nhiên, giai đoạn từ 2011-2020, nhiệt độ tăng mạnh, đạt giá trị 25,05 oC Các quận trung tâm Hải Châu (26,99 oC), Thanh Khê (27,35 oC) có giá trị nhiệt độ cao nhất, huyện Hịa Vang địa phương có nhiệt độ thấp (23,99 oC) - Nghiên cứu tiến hành đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng từ tháng 5-8 giai đoạn 2016-2020 so với giai đoạn 1991-1995 Kết cho thấy toàn thành phố, nhiệt độ tăng (< oC) chiếm 88,01 % diện tích Trong khoảng tăng nhiệt độ cao từ 1-3 oC, 66 Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo… chiếm 55,23 % diện tích Điều phù hợp với tinh hình phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt q trình thị hóa thành phố Đà Nẵng - Cuối cùng, nghiên cứu dựa vào kịch biến đổi khí hậu cho thành phố Đà Nẵng để tính tốn nhiệt độ quận, huyện giai đoạn kỷ XXI Nhìn chung, nhiệt độ giai đoạn từ 2046-2065 từ 2080-2099 có tăng mạnh Điều ảnh hưởng mạnh đến trình tự nhiên phát triển kinh tế xã hội thành phố tương lai Lời cảm ơn Nghiên cứu thực tài trợ đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, mã số B2021-DNA-14 TÀI LIỆU THAM KHẢO IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis - Summary for the Policymakers (Working Group I), Switzerland Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Mơi trường (2012) Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội Nhà xuất Tài nguyên - Môi trường Bản đồ Việt Nam, Hà Nội E Valor and V Caselles, (1996) Mapping land surface emissivity from NDVI: Application to European, African, and South American areas Remote Sensing of Environment, vol 57, no 3, doi: 10.1016/0034-4257(96)00039-9 Javed Mallick, Yogesh Kant and B.D.Bharath (2008) Estimation of land surface temperature over Delhi using Landsat-7 ETM+ Journal Ind Geophys Union, vol 12, no 3, pp 131-140, [Online] Available: http://www.igu.in/12-3/5javed.pdf W Heldens, H Taubenböck, T Esch, U Heiden, and M Wurm, (2013) Analysis of surface thermal patterns in relation to urban structure types: A case study for the city of Munich Remote Sensing and Digital Image Processing, vol 17, pp 475-493, doi: 10.1007/978-94-0076639-6_23 M S Malik, J P Shukla, and S Mishra (2019) Relationship of LST, NDBI and NDVI using landsat-8 data in Kandaihimmat watershed, Hoshangabad, India Indian Journal of Geo-Marine Sciences, vol 48, no 1, pp 25-31 M El Garouani, M Amyay, A Lahrach, and H J Oulidi (2021) Land Surface Temperature in Response to Land Use/Cover Change Based on Remote Sensing Data and GIS Techniques: Application to Saïss Plain, Morocco Journal of Ecological Engineering, vol 22, no 7, pp 100-112, doi: 10.12911/22998993/139065 Lê Văn Trung, Nguyễn Thanh Minh (2006) Trích lọc giá trị nhiệt bề mặt (LST) từ ảnh vệ tinh Landsat ETM+ Proceding of GIS - IDEAS 2006, Việt Nam Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009) Nghiên cứu xác định nhiệt đọ bề mặt đô thị phương pháp viễn thám nhiệt, Tạp chí Phát triển KH&CN, vol 12, no 4, pp 107-120 10 Cục Thống kê Thành phố Đà Nẵng (2020) Niên giám thống kê Thành phố Đà Nẵng năm 2020 Nhà xuất Thống kê, Hà Nội 67 Lê Ngọc Hành, Trần Thị Ân, Nguyễn Văn An, Trương Phước Minh 11 Tổng cục Thống kê (2021) Niên giám thống kê năm 2021 Nhà xuất Thống kê, Hà Nội 12 D Jeevalakshmi, S Narayana Reddy, and B Manikiam (2017) Land surface temperature retrieval from LANDSAT data using emissivity estimation International Journal of Applied Engineering Research, vol 12, no 20, pp 9679-9687 13 Trung tâm Ứng phó biến đổi khí hậu (2020) Cập nhật kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến 2050, Hà Nội, 2020 APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GIS TECHNOLOGY IN ASSESSMENT OF TEMPERATURE CHANGE FOR DA NANG CITY ACCORDING TO CLIMATE CHANGE SCENARIOS 1F Le Ngoc Hanh1 *, Tran Thi An2, Nguyen Van An1, Truong Phuoc Minh1 University of Science and Education, The University of Danang, 459 Ton Duc Thang, Lien Chieu, Da Nang Thu Dau Mot University, 06 Tran Van On, Thu Dau Mot, Binh Duong ABSTRACT This study aims to assess the change in temperature in Da Nang City and analyze the trend of temperature change according to local climate change scenarios Remote sensing and GIS methods were effectively used in this study to extract information about the land surface temperature and evaluate changes in each period Landsat and OLI satellite images were analyzed on the Google Earth Engine platform during the research period Accordingly, 412 Landsat images in the period from 1991 to 2020 were processed to calculate the average temperature in the dry season from May to August which is the hottest period in Da Nang City Then, the average temperature of the years and each period from 1991 to 2020 were calculated on the Google Earth Engine cloud computing platform The results show that the average temperature of Da Nang City fluctuates over time and tends to increase higher in the period from 2011-2015 and 2016-2020 In addition, the climate change scenario RCP4.5 was utilized to estimate the temperature of various districts in the different periods of the 21st century The results show that the temperature in the period from 2046-2065 and 2080-2099 would strongly increase Keywords: Temperature change; Da Nang; Google Earth Engine; Remote Sensing * Corresponding author, email address: lnhanh@ued.udn.vn 68 ... toàn thành phố, nhiệt độ tăng (< oC) chiếm 88,01 % diện tích Trong khoảng tăng nhiệt độ cao từ 1-3 oC, 66 Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo? ??... trình thị hóa thành phố Đà Nẵng - Cuối cùng, nghiên cứu dựa vào kịch biến đổi khí hậu cho thành phố Đà Nẵng để tính tốn nhiệt độ quận, huyện giai đoạn kỷ XXI Nhìn chung, nhiệt độ giai đoạn từ... thành phố tương lai KẾT LUẬN Từ kết đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng viễn thám Google Earth Engine, chúng tơi có số kết luận sau: - Việc sử dụng Google Earth Engine việc tính tốn nhiệt