MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Lâm Đồng nằm phía Nam Tây Nguyên, có đất bazan màu mỡ chiếm diện tích lớn, thời tiết ôn hòa mát mẻ quanh năm với hai mùa: mùa khô mùa mưa Tuy nhiên nay, vùng đất phải đối mặt với khó khăn biến đổi khí hậu gây ra.Trong mùa khô, ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc nên lượng mưa Lâm Đồng ít, chiếm 10-15% lượng mưa năm, có thời điểm 2-3 tháng mưa nên Lâm Đồng nơi có tình trạng hạn hán thiếu nước trầm trọng nước Tuy nhiên, mùa mưa chịu ảnh hưởng gió mùa Tây Nam nên lượng mưa mùa chiếm 85-90% lượng mưa năm, có năm mưa lớn kéo dài gây nên lũ lụt, lũ quét Nhiệt độ bề mặt Trái đất tạo cân lượng Mặt trời bề mặt Trái đất Nhiệt độ bề mặt (NĐBM) tham số quan trọng việc đặc trưng hóa trao đổi lượng bề mặt đất khí Vì thế, NĐBM sử dụng cho nhiều nghiên cứu khí hậu, thủy văn, khí quyển, sinh địa hóa nghiên cứu biến động địa chất, môi trường NĐBM bị ảnh hưởng mạnh mẽ độ phát xạ bề mặt, hiệu ứng khí loại hình lớp phủ loại hình sử dụng đất Hiện nay, Trái Đất ngày nóng lên, cân trao đổi lượng bề mặt Trái Đất môi trường xung quanh làm nhiệt độ khí tăng lên, kéo theo nhiều hậu trực tiếp gián tiếp, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt sản xuất người Đối với phương pháp nghiên cứu truyền thống, việc tính toán nhiệt độ bề mặt đất dựa vào liệu quan trắc thời tiết trạm khí tượng riêng biệt, mà trung bình tỉnh thành có từ đến vài ba trạm, từ nội suy vùng lân cận Số liệu đo từ phương pháp truyền thống có ưu điểm độ phân giải thời gian cao ghi chép thời gian dài, không đảm bảo độ phân giải không gian số điểm đo thưa thớt, đảm bảo liệu chi tiết xác để theo dõi thay đổi NĐBM đất khu vực rộng lớn Trong đó, liệu viễn thám có khả cung cấp liệu cách đồng thường xuyên phản xạ phát xạ bề mặt đất với độ phân giải không gian từ thấp đến cao Hiện nay, liệu viễn thám nhiệt, phân tích chi tiết thay đổi NĐBM khu vực rộng lớn mà không bị hạn chế số điểm đo trạm khí tượng phương pháp đo đạc truyền thống Nguồn liệu viễn thám lý tưởng kết hợp với số liệu quan trắc thời tiết trạm khí tượng để thiết lập mối liên kết NĐBM thay đổi trạng lớp phủ trạng sử dụng đất Sự thay đổi nhiệt độ bề mặt đất làm sở theo dõi biến động môi trường, lớp phủ Đồng thời, đồ nhiệt tư liệu quan trọng để đưa dự đoán khô hạn, làm sở cho việc quy hoạch, sử dụng đất, sử dụng tài nguyên cách hợp lí Xuất phát từ lý nêu trên, em lựa chọn đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng ảnh Landsat việc tính toán nhiệt độ bề mặt đất” cho khu vực tỉnh Lâm Đồng Mục tiêu nhiệm vụ đồ án Mục tiêu đồ án nghiên cứu đặc tính kĩ thuật ảnh Landsat, từ tính toán nhiệt độ bề mặt đất, phục vụ cho việc thành lập đồ nhiệt cho khu vực tỉnh Lâm Đồng Để thực mục tiêu đồ án thực nhiệm vụ nội dung sau: - Thu thập tư liệu: Ảnh viễn thám, đồ chuyên đề nguồn tài liệu tham khảo khác -Tổng quan sở khoa học công nghệ viễn thám việc tính toán nhiệt độ bề mặt khu vực tỉnh Lâm Đồng -Nghiên cứu đặc điểm điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội, yếu tố ảnh hưởng tới nhiệt độ bề mặt đất khu vực tỉnh Lâm Đồng -Tính toán nhiệt độ bề mặt đất từ liệu ảnh vệ tinh Landsat cho khu vực tỉnh Lâm Đồng Giới hạn phạm vi khu vực nghiên cứu Lâm Đồng thuộc phía Nam Tây Nguyên, có tọa độ địa lý từ 11˚12’-12˚15’ vĩ độ Bắc 107˚45’ kinh độ Đông Phía đông giáp với tỉnh Khánh Hoà Ninh Thuận, phía tây giáp Đắk Nông, phía tây nam giáp tỉnh Đồng Nai Bình Phước, phía nam đông nam gáp tỉnh Bình Thuận, giáp tỉnh Đắc Lắc phía Bắc (hình 1) [4] Hình 1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu Lâm Đồng năm tỉnh thuộc vùng Tây Nguyên, đồng thời tiếp giáp với vùng kinh tế trọng điểm phía nam Lâm Đồng tỉnh Tây Nguyên đường biên giới quốc tế Tỉnh lỵ thành phố Đà Lạt nằm cách Thành phố Hồ Chí Minh 300 km hướng Bắc, đồng thời cách cảng biển Nha Trang 210 km hướng Tây Cấu trúc đồ án Ngoài phần Mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo đồ án bao gồm chương, cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan tài liệu nghiên cứu ứng dụng ảnh Landsat tính toán nhiệt độ bề mặt đất Chương 2: Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt đất nói chung tỉnh Lâm Đồng nói riêng Chương 3: Tính toán nhiệt độ bề mặt đất cho khu vực tỉnh Lâm Đồng từ liệu ảnh Landsat CHƢƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ẢNH LANDSAT TRONG TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐẤT 1.1 Giới thiệu viễn thám liệu ảnh viễn thám 1.1.1 Giới thiệu viễn thám Viễn thám (Remote sensing – tiếng Anh) hiểu khoa học nghệ thuật để thu nhận thông tin đối tượng, khu vực tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận phương tiện Những phương tiện tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực với tượng nghiên cứu Thực công việc thực viễn thám - hay hiểu đơn giản: Viễn Thám thăm dò từ xa đối tượng mà tiếp xúc trực tiếp với đối tượng Mặc dù có nhiều định nghĩa khác viễn thám, định nghĩa có nét chung, nhấn mạnh: “viễn thám khoa học thu nhận từ xa thông tin đối tượng, tượng trái đất” Nguyên lý viễn thám đặc trưng phản xạ hay xạ đối tượng tự nhiên tương ứng với dải phổ khác Kết việc giải đoán lớp thông tin phụ thuộc nhiều vào hiểu biết mối tương quan đặc trưng phản xạ phổ với chất, trạng thái đối tượng tự nhiên Những thông tin đặc trưng phản xạ phổ đối tượng tự nhiên cho phép nhà chuyên môn chọn kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thông tin đối tượng nghiên cứu, đồng thời sở để phân tích nghiên cứu tính chất đối tượng 1.1.2 Dữ liệu ảnh viễn thám Ảnh viễn thám (vệ tinh máy bay) hình ảnh thu chụp từ khoảng cách (độ cao) dải sóng khác nhau, thiết bị khác Ảnh số dạng tư liệu ảnh ghi nhận thông tin viễn thám dạng số, thường lưu media điện từ băng từ, đĩa quay từ Hình ảnh thu chia thành nhiều phần tử nhỏ, phần tử gọi pixel Mỗi pixel tương ứng với đơn vị không gian bao phủ bề mặt trái đất Độ rộng bao phủ mặt đất pixel từ vài mét đến hàng km tùy theo loại cảm gọi độ phân giải ảnh Vị trí pixel xác định theo tọa độ hàng cột ảnh tính từ góc bên trái Tùy theo hệ thống quét ảnh mà kích thước hình ảnh (diện tích quét mặt đất).Ví dụ, với hệ thống Landsat MSS 185 x 185km, với hệ thống SPOT 65 x 65km, ảnh NOAA 2400 x 2400km… 1.2 Khái niệm nhiệt độ mặt đất Nhiệt độ bề mặt đất (Land surface temperature - LST) định nghĩa nhiệt độ bề mặt trung bình xạ khu vực Nhiệt độ bề mặt số vật lý trình cân lượng bề mặt trái đất, yếu tố bản, định tượng nhiệt mặt đất Nó kết tổng hợp tương tác trao đổi lượng khí mặt đất, cân xạ nhiệt mặt trời với thông lượng khí – mặt đất quy mô khu vực toàn cầu Nhiệt độ bề mặt thị quan trọng cân lượng bề mặt Trái đất hiệu ứng nhà kính Thông số định nhiệt độ không khí bề mặt đất xạ sóng dài mặt đất khí quyển, ảnh hưởng tới tượng khác mặt đất, lượng giáng thủy xạ bề mặt phản xạ (Albedo) Ngoài ra, ảnh hưởng đến phân vùng lượng mặt đất, thông lượng nhiệt bề mặt thông lượng nhiệt ngầm Nhiệt độ bề mặt đất có mối liên hệ chặt chẽ với trình biến đổi môi trường đất, đồng thời phản ánh thay đổi thực vật Ví dụ, điều kiện khô hạn, nhiệt độ tăng cao số phản ánh thiếu nước thực vật (Mcvicar T R Jupp D.L.B 1998) Nhiệt độ không khí bề mặt đất thường khác đáng kể so với nhiệt độ bề mặt đất thực tế Sự khác biệt này, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết loại lớp phủ Mặc dù có mối quan hệ chặt chẽ nhiệt độ không khí nhiệt độ bề mặt đất.Nhiệt độ bề mặt đất khác với nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí thường không biến đổi theo không gian nhiệt độ bề mặt đất nên đo dễ dàng hơn, điều hữu ích việc nghiên cứu mối quan hệ nhiệt độ không khí liệu nhiệt độ bề mặt đất thu nhận từ liệu vệ tinh Do độ nhạy nhiệt độ bề mặt đất với độ ẩm đất lớp phủ thực vật, nên thành phần quan trọng nhiều ứng dụng nghiên cứu khí hậu, thuỷ văn, sinh thái học sinh địa hoá [6] Với bề mặt đất trống, LST nhiệt độ mặt đất Với thảm thực vật dày, LST xem nhiệt độ bề mặt tán thực vật với thảm thực vật thưa thớt, nhiệt độ trung bình tán thực vật, thân lớp đất nằm thảm thực vật Với độ phân giải không gian khác loại liệu viễn thám, nhiệt độ bề mặt đất viễn thám định nghĩa nhiệt độ bề mặt trung bình mặt đất quy mô pixel hỗn hợp trộn lẫn loại lớp phủ khác thời điểm chụp ảnh Nhiệt độ bề mặt đất (LST) tính toán sở phát xạ đối tượng bề mặt (đất đai, lớp phủ thực vật, bề mặt nhà cửa…) quan sát cảm góc nhìn tức thời lượng điện từ đo băng nhiệt hồng ngoại cảm đặt vệ tinh Từ đó, mô hình hóa dựa đặc tính vật lý khí số kỹ thuật cảm [6] Tính toán LST từ liệu viễn thám tính toán tổng hợp hợp phần cán cân lượng bốc bề mặt đất Các sản phẩm tính toán từ nhiệt độ bề mặt đất sử dụng để hỗ trợ nghiên cứu thay đổi bề mặt đất trình đô thị hóa, sa mạc hóa nạn phá rừng 1.3 Giới thiệu chung liệu ảnh Landsat 1.3.1 Đặc trưng ảnh Landsat Vệ tinh Landsat vệ tinh viễn thám tài nguyên phóng lên quỹ đạo năm 1972, hệ vệ tinh Landsat phóng lên quỹ đạo liệu sử dụng rộng rãi toàn giới Hiện ảnh vệ tinh Landsat cung cấp từ 15 trạm thu nhằm mục đích quản lý tài nguyên giám sát môi trường Landsat NASA thiết kế thực nghiệm để kiểm tra tính khả thi việc sử dụng cảm biến đa phổ thu thập liệu thám sát mặt đất Sự thành công Landsat nhờ vào việc kết hợp nhiều kênh phổ để quan sát mặt đất, ảnh có độ phân giải không gian tốt, phủ kín vùng rộng với chu kì lặp ngắn Vệ tinh Landsat thiết kế có bề rộng tuyến chụp 185km có thời điểm bay qua xích đạo vào lúc 9:39 sáng Việt Nam Dữ liệu cung cấp hai cảm biến TM MSS chia thành cánh phủ mặt đất 187x170km đánh số theo hệ quy chiếu toàn cầu gồm số liệu tuyến hàng Các giá trị pixel mã hóa bit tức cấp độ xám từ 0÷255 Vệ tinh Landsat trang bị cảm MSS (Multispectral Scanner), TM (Thematic Mapper) ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) Đặc trưng quỹ đạo vệ tinh Landsat thể thông số sau: Bảng 1.1: Các hệ vệ tinh Landsat Vệ tinh Ngày phóng Ngày ngừng hoạt động Bộ cảm Độ cao bay (km) Chu kì lặp (ngày) Landsat 23/6/1972 6/1/1978 MSS 915 18 Landsat 22/1/1975 25/2/1982 MSS 915 18 Landsat 05/3/1978 31/3/1983 MSS 915 18 Landsat 16/7/1982 15/6/2001 TM, MSS 705 16 Landsat 01/3/1984 Đang hoạt động TM, MSS 705 16 Landsat 05/3/1993 Ngừng hoạt động ETM 705 16 Landsat 15/4/1999 Đang hoạt động ETM+ 705 16 Landsat 11/2/2013 Đang hoạt động OLI,TIRs 705 16 (Nguồn: : http://landsat.org.vn) Hiện nay, ảnh Landsat có nhiều hệ với số lượng kênh phổ độ phân giải khác Tuy nhiên, hệ ảnh Landsat TM thu từ vệ tinh Landsat-4 -5 ảnh Landsat ETM+ thu từ vệ tinh Landsat-7 sử dụng phổ biến Ảnh Landsat TM gồm kênh phổ nằm dải sóng nhìn thấy hồng ngoại với độ phân giải không gian 30mx30m giải phổ hồng ngoại nhiệt kênh 6, độ phân giải 120mx120m để đo nhiệt độ bề mặt Bảng 1.2: Một số thông số kênh phổ ảnh Landsat TM Kênh TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7 Bƣớc sóng ( 0,45-0,52 0,52-0,60 0,63-0,69 0,76-0,90 1,55-1,75 10,4-12,5 2,08-2,35 Tên gọi phổ Xanh lam Xanh lục Đỏ Cận hồng ngoại Hồng ngoại sóng ngắn Hồng ngoại nhiệt Hồng ngoại sóng ngắn Độ phân giải Lƣu trữ không gian (m) (bit) 30 30 30 30 30 120 30 (Nguồn: http://landsat.org.vn) Ảnh Landsat ETM+ ghi phổ kênh bước sóng giống ảnh Landsat TM, điều khác biệt Landsat ETM+, kênh hồng ngoại nhiệt (Thermal) có độ phân giải cao (60mx60m) có thêm kênh toàn sắc (Pan) với độ phân giải không gian 15mx15m Bảng1.3: Một số thông số kênh phổ ảnh Landsat ETM+ Kênh ETM+1 ETM+2 ETM+3 ETM+4 ETM+5 ETM+6 ETM+7 ETM+8 Bƣớc sóng ( 0,45 – 0,52 0,52-0,60 0,63-0,69 0,76 – 0,90 1,55-1,75 10,4-12,5 2,08 – 2,35 0,52 - 0,9 Tên gọi phổ Xanh lam Xanh lục Đỏ Cận hồng ngoại Hồng ngoại sóng ngắn Hồng ngoại nhiệt Hồng ngoại sóng ngắn Toàn sắc Độ phân giải Lƣu trữ không gian (m) (bit) 30 30 30 30 30 60 30 15 Nguồn: http://landsat.org.vn Thế hệ vệ tinh thứ 8- Landsat ( Landsat Data Continuity Misson- LDCM) cung cấp ảnh có độ phân giải trung bình ( từ 15-100 mét) Landsat thu nhận hình ảnh với tổng số 11 kênh phổ, bao gồm kênh sóng ngắn kênh nhiệt sóng dài Độ phân giải không gian kênh nhìn thấy, cận hồng ngoại hồng ngoại sóng ngắn 30mx30m; kênh nhiệt 100mx100m 15mx15m kênh toàn sắc LDCM mang theo cảm: thu nhận ảnh mặt đất (OLI - Operational Land Imager) cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal Infrared Sensor) Những cảm thiết kế để cải thiện hiệu suất độ tin cậy cao so với cảm Landsat trước So với Landsat 7, LDCM có độ rộng dải chụp, độ phân giải ảnh chu kỳ lặp lại (16 ngày) Tuy nhiên, dải phổ tương tự Landsat 7, cảm OLI thu nhận thêm liệu dải phổ nhằm phục vụ quan sát mây ti quan sát chất lượng nước hồ đại dương nước nông ven biển sol khí Bộ cảm TIRs thu nhận liệu dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ theo dõi tiêu thụ nước, đặc biệt vùng khô cằn thuộc miền tây nước Mỹ Bảng 1.4: Một số thông số kênh phổ ảnh vệ tinh Landsat Band Band Band Band Band Bƣớc sóng (µm) 0,433 – 0,453 0,450 - 0,515 0,525 - 0,6 0,63 – 0,68 1,845 - 1,885 Band 1,56 - 1,66 Band 2,1 – 2.3 Band Band 0,50 - 0,68 1,36 - 1,39 Band 10 10,3 - 11,3 Band 11 11,5 - 12,5 Kênh Tên gọi phổ Coastal aerosol Xanh lam Xanh lục Đỏ Cận hồng ngoại Sóng ngắn hồng ngoại (SWIR 1) Sóng ngắn hồng ngoại (SWIR 2) Toàn sắc (PAN) Cirrus Hồng ngoại nhiệt (TIR)1 Hồng ngoại nhiệt (TIR)2 Độ phân giải không gian (m) 30 30 30 30 30 Lƣu trữ (bit) 16 16 16 16 16 30 16 30 16 15 30 16 16 100 16 100 16 (Nguồn: Theo ASM USGS) Hình 1.1: Đặc trưng kênh phổ ảnh Landsat ETM+ ảnh Landsat (Nguồn: Viễn thám-RS/ Địa lý GIS Science- Geography and GIS) 10 Ta xác định giá trị độ xám mây bóng mây tool Density Slice phần mềm ENVI Những giá trị độ xám mây bóng mây thường không thay đổi Những giá trị xác định Defined Density Sline Ranges (hình 3.9) Hình 3.9: Xác định giá trị Data mây bóng mây Lựa chọn khoảng giá trị vừa tìm hộp thoại Output Ranges to EVFs… (hình 3.10) Sau load liệu xong, ta xuất file sang định dạng “.shp” tool Export Layers to Shapfile phần mềm ENVI (hình 3.11) 45 Hình 3.10: Giá trị mây bóng mây Hình 3.11: Hộp thoại Available Vectors List Output EVF Layers to Shapfile 46 Trên ảnh khu vực bị mây che phủ không tiến hành tính nhiệt độ Từ file ranh giới tỉnh Lâm Đồng file lọc mây làm từ bước ta tiến hành xóa bỏ mây tool Erase Analysis phần mềm ArcGis Sau load liệu xong ta có shapefile ranh giới tỉnh Lâm Đồng với vùng mây bị loại bỏ (hình 3.12) Từ shapefile ta dùng tool Clip (Data Management) phần mềm ArcGIS để cắt file ảnh tính nhiệt độ trước Kết thu ảnh nhiệt với vùng mây bị loại bỏ (hình 3.13) Hình 3.12: Ranh giới tỉnh Lâm Đồng bị xóa bỏ mây 47 Hình 3.13: Ảnh Lâm Đồng xóa bỏ mây b Phân ngưỡng nhiệt độ cho đồ nhiệt tỉnh Lâm Đồng Để tiến hành phân ngưỡng nhiệt độ cho kết tính toán nhiệt độ, sinh viên sử dụng tool Reclassify phần mềm ArcGIS để chia nhiệt độ thành khoảng: nhỏ 15oC; 15-20oC; 20-25oC; 25-30oC lớn 30oC Dưới đồ nhiệt độ xạ bề mặt tỉnh Lâm Đồng sau phân ngưỡng (hình 3.14) Những khu vực bị mây che phủ có màu trắng ảnh 48 Hình 3.14: Ảnh nhiệt sau phân lớp 3.3 Kết tính toán nhiệt độ xạ bề mặt đất Kết tính toán nhiệt độ xạ bề mặt đất tỉnh Lâm Đồng năm 2013, 2014 2015 thể qua: - Mùa khô năm 2015 (tổ hợp tháng từ 2/2015 đến 4/2015) - Mùa khô năm 2014 (tổ hợp tháng từ 1/2014 đến 3/2014) mùa mưa năm 2014 (vào tháng 6/2014) - Mùa khô năm 2013 (vào tháng 12/2013) mùa mưa năm 2013 (tổ hợp tháng tháng 5/2013 10/2013) Dưới kết tính toán nhiệt độ xạ bề mặt đất tỉnh Lâm Đồng mùa khô mùa mưa 2013, mùa khô mùa mưa 2014, mùa khô năm 2015: 49 Hình 3.15: Bản đồ nhiệt độ bề mặt đất tỉnh Lâm Đồng vào mùa khô tổ hợp tháng từ 2/2015 đến 4/2015 50 Mùa khô 2013 Mùa mƣa 2013 51 Mùa khô 2014 Mùa mƣa 2014 52 Mùa khô 2015 Hình 3.16: Kết tính toán nhiệt độ bề mặt đất tỉnh Lâm Đồng cho mùa khô 2013, mùa mưa 2013, mùa khô 2014, mùa mưa2014 mùa khô 2015 (từ xuống dưới) 53 Từ kết tính toán nhiệt độ xạ bề mắt đất tỉnh Lâm Đồng thể qua đồ nhiệt ta thấy rằng: mùa khô ba năm 2013, 2014 2015 nhiệt độ bề mặt đất cao vào khoảng 20-30oC, tập trung vào huyện Lâm Hà, Đức Trọng phần Tây Bắc huyện Di Linh Riêng năm 2013, mùa khô nhiệt độ chủ yếu từ 15-2oC Nguyên nhân ảnh thu nhận vào thời điểm tháng 12, vào đầu mùa khô nên nhiệt độ thấp Còn mùa mưa ba năm 2013, 2014 2015 có nhiệt độ bề mặt đất rơi vào quãng 15-25 oC, nhiệt độ cao khoảng 20-25 oC, tập trung vào huyện Lâm Hà, Đức Trọng Ở khu vực có độ cao lớn huyện Lạc Dương, thành phố Đà lạt, huyện Cát Tiên nhiệt độ thấp hơn, phù hợp với quy luật đai cao Nhìn vào kết tính toán nhiệt độ xạ bề mặt tỉnh Lâm Đồng qua năm ta nhận xét thấy: - Bản đồ nhiệt độ bề mặt đất hai mùa khô năm 2014 2015, thời điểm mùa khô nên nhiệt độ bề mặt đất rơi vào quãng từ 20-30oC Các huyện Lâm Hà, huyện Đức Trọng, huyện Bảo Lâm khu vực có nhiệt độ bề mặt đất cao nhất, vào khoảng 25-30oC, chiếm khoảng 39% diện tích đất Lâm Đồng Ngoài ra, phía Tây Nam huyện Lâm Hà phía Bắc huyện Di Linh nhiệt độ lên tới 30oC Cùng với đó, huyện có vườn quốc gia huyện Lạc Dương, Cát Tiên có nhiệt độ thấp huyện lại lớp thực phủ dày khu vực khiến nhiệt độ bề mặt thấp - Bản đồ nhiệt độ bề mặt đất hai mùa mưa năm 2013 2014, thời điểm đầu cuối mùa mưa nên nhiệt độ bề mặt đất rơi vào quãng 15-25 Trong mùa mưa năm 2014, nhiệt độ khoảng từ 15-20oC chiếm 57% diện tích đất Lâm Đồng Còn mùa mưa năm 2013, nhiệt độ khoảng từ 20-25oC, chiếm 56% diện tích đất Lâm Đồng Những khu vực có nhiệt độ cao huyện Lâm Hà, huyện Bảo Lộc Khu vực phía Bắc phía Nam Lâm Đồng vùng núi cao cao nguyên nhiệt độ thấp quy luật đai cao - Riêng mùa khô năm 2013, nhiệt độ bề mặt đất thấp hẳn so với hai mùa khô năm 2014 2015, chủ yếu mức từ 15 đến 25 độ C Các huyện Lâm Hà, 54 huyện Đức Trọng khu vực có nhiệt độ cao vào khoảng 20-25 oC, lại khoảng 56% diện tích đất Lâm Đồng quãng nhiệt độ 15-20oC Những khu vực phía Bắc phía Nam Lâm Đồng có địa hình núi cao cao nguyên nên nhiệt độ thấp quy luật đai cao Cùng với đó, huyện có vườn quốc gia huyện Lạc Dương, Cát Tiên có nhiệt độ thấp huyện lại lớp thực phủ dày khu vực khiến nhiệt độ bề mặt thấp Nguyên nhân khác biệt đồ nhiệt độ bề mặt đất Lâm Đồng mùa khô tháng 12, thời điểm đầu mùa khô nên nhiệt độ bề mặt đất thấp Ngoài ra, ảnh thu nhận vào thời điểm vừa xảy trận mưa lớn toàn tỉnh làm cho nhiệt độ bề mặt đất giảm đáng kể Dưới biểu đồ diện tích đất Lâm Đồng mùa khô mùa mưa ba năm 2013, 2014 2015 nhiệt độ lớn 30oC Hình 3.17: Biểu đồ diện tích đất Lâm Đồng nhiệt độ lớn 30oC năm Nhìn vào biểu đồ ta thấy: diện tích đất với ngưỡng nhiệt độ 30oC mùa khô 2015 tăng lên gấp đôi so với mùa khô năm 2014 Điều chứng tỏ, mùa khô năm 2015, diện tích đất Lâm Đồng phải đối mặt với nguy khô hạn cao, với huyện nằm phía Đông, Đông Bắc tỉnh Lâm Đồng có nhiệt độ cao mà lượng mưa lại thấp huyện Lạc Dương, Đơn Dương Trong năm 2013, diện tích đất có nhiệt độ lớn 30oC ít, ảnh thu nhận vào thời điểm vừa xảy trận mưa lớn toàn tỉnh Lâm Đồng, nên nhiệt độ giảm mạnh Trên thực tế, vào đầu tháng năm 2015, khô hạn Lâm Đồng vào thời kì cao điểm, ngày gay gắt Toàn tỉnh Lâm Đồng có 152.000ha cà phê loại Trong đó, diện tích tập trung chủ yếu huyện Di Linh, Lâm Hà, Bảo 55 Lâm, Đức Trọng, Đam Rông thành phố Bảo Lộc Đa phần địa phương nằm danh sách dự báo có khả xảy hạn hán cao thời gian tới Tính đến ngày 2.4.2015, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn tỉnh Lâm Đồng cho biết toàn tỉnh có 60.000 cà phê bị ảnh hưởng hạn hán, có nơi bị trắng giảm suất khô hạn kéo dài Theo Chi cục Thủy lợi tỉnh Lâm Đồng, mực nước sông suối tự nhiên, khe lạch nhỏ đến cuối tháng 3.2015 hầu hết khô cạn; mực nước số hồ thủy lợi lớn địa bàn tỉnh xuống thấp kỳ từ 0,8 m - m Vì thấy kết tính toán từ ảnh nhiệt độ bề mặt phù hợp với thực tế khô hạn tỉnh Lâm Đồng 56 KẾT LUẬN Những kết nghiên cứu cho thấy phương pháp tính toán nhiệt độ xạ bề mặt đất qua liệu ảnh Landsat khả thi, nhanh chóng Với đặc trưng độ phủ trùm rộng, khả phân giải phổ tốt, độ phân giải không gian đa dạng cung cấp miễn phí, ảnh Landsat chứng tỏ nhiều điểm mạnh công tác nghiên cứu môi trường nói chung, nghiên cứu nhiệt độ xạ bề mặt đất nói riêng cho khu vực nghiên cứu tỉnh Lâm Đồng Nhiệt độ bề mặt đất LST tính từ ảnh Landsat 8, độ phân giải 100m cho thấy cách tổng quan nhiệt độ bề mặt phạm vi tỉnh Lâm Đồng, phương pháp đo khí tượng truyền thống không đáp ứng Các đồ LST mùa khô mùa mưa ba năm 2013, 2014 2015 cho ta thấy phần trung tâm tỉnh Lâm Đồng khu vực có nhiệt độ bề mặt đất cao nhất, huyện Lâm Hà, Đức Trọng Những khu vực có độ cao lớn phía bắc Lâm Đồng huyện Lạc Dương, Đơn Dương nhiệt độ thấp chịu ảnh hưởng quy luật đai cao Những huyện có vườn quốc gia huyện Lạc Dương, Cát Tiên có nhiệt độ thấp huyện lại lớp thực phủ dày khu vực khiến nhiệt độ bề mặt thấp Trong mùa khô nhiệt độ phổ biến vào khoảng 25-30 , mùa mưa nhiệt độ phổ biến vào khoảng 15-25 Từ thấy kết nhiệt độ bề mặt tính toán từ ảnh Landsat có độ tin cậy xác định, áp dụng thực tiễn nghiên cứu khoa học Lâm Đồng vùng núi cao có diện tích rừng lại tương đối lớn Bên cạnh đó, vùng kinh tế động với mũi nhọn sản phẩm từ nông nghiệp (lúa, ngô, hoa, rau củ…), công nghiệp lâu năm (cà phê, chè, điều…) hoạt động du lịch phát triển mạnh Tuy nhiên, năm gần đây, Lâm Đồng liên tục khu vực chịu khô hạn thiếu nước trầm trọng, đặc biệt huyện Di Linh, Lâm Hà, Bảo Lâm, Đức Trọng, điều ảnh hưởng lớn đến phát triển suất loại công nghiệp, hoạt động du lịch Từ thực tiễn nói trên, nghiên cứu nhiệt độ bề 57 mặt đất cần thiết cho công tác ứng phó, quy hoạch sử dụng đất hợp lý Lâm Đồng Những kết nghiên cứu ban đầu nhiệt độ bề mặt đất liệu ảnh Landsat sở tài liệu quan trọng cho nghiên cứu thay đổi nhiệt độ bề mặt đất nạn phá rừng, biến đổi khí hậu hay trình đô thị hóa Lâm Đồng 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Viết Lành (2004), Giáo trình Khí tượng đại cương, Trường Đại học TN&MT Hà Nội Đặng Thị Hồng Thủy (2003), Giáo trình Khí tượng nông nghiệp, trường Đại học Quốc gia Hà Nội Tỉnh Lâm Đồng Bản đồ hành chính, truy cập ngày 5/2015, trang web http://lamdong.gov.vn/VI-VN/HOME/Pages/ban-do-hanh-chinh.aspx Tỉnh Lâm Đồng Điều kiện tự nhiên, truy cập ngày 5/2015, trang web http://lamdong.gov.vn/VIVN/HOME/ABOUT/Pages/dieu_kien_tu_nhien.aspx Tổng Cục Thống kê Việt Nam (2011), Đơn vị hành chính, Đất đai Khí hậu Niên giám thống kê Nguyễn Thị Quỳnh Trang (2013), Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt tư liệu ảnh MODIS phục vụ cảnh báo hạn hán khu vực Tây Nguyên, Đại học Khoa Học Tự Nhiên 59 [...]... càng nhỏ Do sự khác biệt giữa nhiệt dung thể tích của nước và nhiệt dung thể tích của không khí nên nhiệt dung của đất phụ thuộc vào lượng nước và lượng không khí chứa trong đất - Nhiệt dung thể tích của nước là 1 cal/ 23 độ - Nhiệt dung thể tích của không khí là 0,0003 cal/ - Nhiệt dung thể tích trung bình của đất là 0,4 độ cal/ độ Do đó đất càng ẩm thì, nhiệt dung thể tích của đất càng tăng, ngược... nhiệt dung, độ dẫn nhiệt của đất, lớp phủ mặt đất và loại hình sử dụng đất cũng có vai trò lớn trong việc làm biến đổi nhiệt độ của bề mặt đất [1] * Nhiệt dung thể tích của đất Nhiệt dung thể tích của đất là nhiệt lượng cần thiết chi 1 đất tăng lên hay giảm đi một độ Nhiệt độ của bề mặt đất phụ thuộc vào nhiệt dung thể tích của đất Đất có nhiệt dung càng lớn thì biến thiên nhiệt độ đất sẽ càng nhỏ Do. .. thủy điện Đa Nhim có quy mô diện tích 970ha, dung tích nước 165 triệu , công suất nhà máy thủy điện 160MW Hồ Hàm thuận Đạ Mi diện tích 31 2500ha, dung tích nước 695 triệu , công suất nhà máy 300 MW, Hồ Đại Ninh diện tích 2000ha, dung tích nước 320 triệu công suất nhà máy thủy điện 300MW Đồng thời hệ thống sông suối này cũng giúp cho việc hoàn thiện hệ thống cung cấp nước một cách tốt hơn Cùng với việc... - Địa hình thung lũng bao gồm các bề mặt bằng phẳng, ít dốc, có nguồn gốc tích tụ thung lũng giữa núi hoặc các bồi tích sông suối hiện đại - Địa hình đồi núi thấp đến trung bình gồm các đồi hoặc núi có độ dốc nhỏ hơn 20 độ và có độ cao nhỏ hơn 800-1000m - Địa hình núi cao bao gồm các dạng địa hình trung bình đến núi cao, có các đỉnh núi cao vượt quá 1.500m như Lang Biang cao 2.617m, Bi Doup cao 2.287m,... nước ngầm, quy hoạch đô thị, theo dõi biến động của môi trường Với các thế hệ vệ tinh Landsat được trang bị các loại bộ cảm MSS, TM ( của vệ tinh Landsat 4,5), ETM+ (của vệ tinh Landsat 7) hay bộ thu nhận ảnh mặt đất OLI và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt TIRS (của vệ tinh Landsat 8) như hiện nay thì khả năng ứng dụng của ảnh vệ tinh Landsat chắc chắn sẽ rất đa dạng Dưới đây đề tài thống kê những ứng dụng... thời gian thấp (do chu kì lặp là 16 ngày, một tháng có hai cảnh ảnh, có những tháng có một cảnh ảnh mà có trường hợp ảnh lại bị nhiều mây thì sẽ không sử dụng được) Hiện nay, vệ tinh Landsat có độ phủ chụp tương đối lớn nhằm mở rộng khả năng tiếp cận với nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat nhằm phục vụ các mục đích theo dõi và giám sát tài nguyên, môi trường Hình 1.2: Độ phủ chụp của vệ tinh Landsat trên... năm, có những năm mưa lớn và kéo dài gây nên nạn ngập lụt - Tiềm năng gió của Lâm Đồng tập trung tại khu vực phía Bắc, nhiều nhất ở huyện Lạc Dương, Đơn Dương và thành phố Đà Lạt Vận tốc gió trung bình năm lớn nhất từ 8-8.5m/s, tập trung chủ yếu ở các đỉnh núi tại huyện Lạc Dương và thành phố Đà Lạt Vận tốc gió trung bình từ 7,5-8m/s tại huyện Lạc Dương và thành phố Đà Lạt, từ 7-7,5m/s tại Lạc Dương, Đơn... trình thu nhận tín hiệu viễn thám, địa hình cũng là yếu tố ảnh hưởng đến góc nhìn của bộ cảm vệ tinh, là một trong những nhân tố được xem xét ảnh hưởng khi nghiên cứu ảnh vệ tinh Đặc điểm chung của Lâm Đồng là địa hình cao nguyên tương đối phức tạp, chủ yếu là bình sơn nguyên, núi cao đồng thời cũng có những thung lũng nhỏ bằng phẳng đã tạo nên những yếu tố tự nhiên khác nhau về khí hậu, thổ nhưỡng, khác... nối dữ liệu, xử lý các bước trung gian, và hiển thị kết quả phân tích từ các phương pháp khác 21 CHƢƠNG II CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐẤT NÓI CHUNG VÀ CỦA TỈNH LÂM ĐỒNG NÓI RIÊNG 2.1 Các nhân tố ảnh hƣởng đến nhiệt độ bề mặt đất 2.1.1 Cán cân nhiệt của mặt đất Mặt đất thu được năng lượng bức xạ mặt trời nhưng đông thời nó lại bị mất đi một phần năng lượng do quá trình trao đổi nhiệt với... gió mùa biến thiên theo độ cao, trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình từ 18–25 thời tiết ôn hòa và mát mẻ quanh năm Lượng mưa trung bình từ 1.7503.150mm/năm Độ ẩm tương đối trung bình cả năm khoảng 85-87% - Lượng mưa năm phân bố không đều theo không gian và thời gian, dao động trong khoảng từ 1.600-2.700 mm Sườn đón gió