- ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GOOGLE EARTH ENGINE TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN TÌNH HÌNH HẠN HÁN TẠI. - LƢU VỰC SÔNG BA/ĐÀ RẰNG. - Hạn hán là một trong những thảm họa thiên nhiên có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, xã hội và sức khoẻ con người. - Những năm gần đây hạn hán đang diễn ra gay gắt trên diện rộng tại các tỉnh khu vực Trung Bộ và Tây Nguyên. - Vì thế việc xác định mức độ hạn hán trong một khoảng thời gian dài là rất quan trọng. - Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá tình hình hạn hán trên lưu vực sông Ba/Đà Rằng trong khoảng thời gian vào mùa khô của năm và 2019 trên cơ sở ứng dụng ảnh viễn thám Landsat và nền tảng Google Earth Engine hỗ trợ quá trình xử lý, trích xuất dữ liệu. - Kết quả thống kê cho thấy chỉ số độ ẩm của lưu vực ở mức độ Trung bình và Khô từ năm 1989 đến 2019.. - Từ khóa: Lưu vực sông Ba/Đà Rằng, Hạn hán, Google Earth Engine, Landsat, Ảnh viễn thám.. - Sông Ba là con sông lớn nhất vùng ven biển miền Trung, dài 388 km được ắt ngu n từ đỉnh n i Ngọc Rô (tỉnh Kon Tum) cao 1 549 m của d y Trường ơn, chảy qua tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên với diện tích lưu vực 13.900km 2 . - Phạm vi lưu vực từ 12 o 35' đến 14 o 38' vĩ độ Bắc và 108 o 00' đến 109 o 55' kinh độ Đông Dòng chảy đổ ra biển Đông tại cửa Đà Rằng thuộc tỉnh Phú Yên Địa hình tại đây ị chia cắt mạnh, lưu vực sông Ba có dạng lòng máng chạy dài từ thượng ngu n đến cửa sông.. - Vì thế việc xác định mức độ hạn hán trong một khoảng thời gian dài là rất quan trọng để các nhà quản lý địa phương có thể kịp thời đưa ra những giải pháp hạn chế hoặc thích ứng với hạn hán.. - Chỉ số khô hạn nhiệt độ – thực vật (TDVI – Temperature Vegetation Dryness Index) được sử dụng để đánh giá mức độ khô hạn vì đây là chỉ số khá tốt trong việc nghiên cứu hạn hán ở cấp vùng và độc lập hoàn toàn với iến lệ thuộc như áp suất không khí, tốc độ gió,…[2]. - Phƣơng pháp tính toán chỉ số NDVI. - Chỉ số thực vật khác iệt chuẩn hóa NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) được tính từ hai kênh phổ h ng ngoại nhiệt và kênh đỏ, theo tỷ số (2 1) sau:. - Phƣơng pháp xác định nhiệt độ bề mặt LST. - Để tính nhiệt độ bề mặt, giá trị số nguyên của ảnh Landsat được chuyển đổi về giá trị thực của bức xạ điện từ (Wm -2 μm -1. - Chuyển đổi từ giá trị số về giá trị bức xạ:. - Giá trị bức xạ ở kênh L (Watts/(m 2 *srad*μm. - Giá trị số của phần tử ảnh.. - au đó, giá trị bức xạ của kênh nhiệt được chuyển đổi về giá trị nhiệt độ sáng:. - Nhiệt độ sáng ( o K. - Giá trị bức xạ (Wm -2 μm -1. - Hợp phần thực vật P v là ình phương tỷ số hiệu của chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI, với NDVI s là chỉ số thực vật của đất trống và NDVI v là chỉ số thực vật của đất phủ đầy thực vật, theo công thức sau:. - trong đó: 𝜀 v và 𝜀 s là độ phát xạ của thực vật và đất tinh khiết, nghĩa là trong vòng một pixel đại diện chỉ là thực vật hoặc chỉ là đất, không có sự pha trộn. - P v là hợp phần hiện diện của thực vật trong pixel, có giá trị từ 0 (đối với đất trống) đến 1 (đối với đất phủ đầy thực vật).. - Cuối cùng, nhiệt đ bề mặt được tính dựa trên nhiệt độ sáng và độ phát xạ theo công thức (2.7). - Kết quả chuyển về độ Celsius như sau: o C = o K – 273,15.. - Phương pháp tính toán chỉ số khô hạn TVDI. - Để lượng hóa quan hệ giữa NDVI và LST, chỉ số khô hạn thực vật TDVI được tính toán theo công thức (2.8), công thức này do Sandholt (2002) thiết lập và chứng minh [2]:. - trong đó, L T là nhiệt độ bề mặt tại tất cả các phân tử ảnh được sử dụng để tính toán, LST min là nhiệt độ bề mặt cực tiểu, LST max là nhiệt đ bề mặt cực đại, được quan sát cho mỗi khoảng nhỏ giá trị NDVI. - Chỉ số TDVI có khoảng giá trị từ 0-1, khoảng giá trị này có thể biểu diễn thông tin độ ẩm bề mặt đất theo các cấp độ: 0 – 0,2: Rất ẩm. - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - Kết quả thành lập bản đồ chỉ số khô hạn tại lƣu vực sông Ba/Đà Rằng Kết quả chỉ số khô hạn được cho tám thời điểm phân tích được trình ày ở Hình 1. - H nh 1: Bản đồ chỉ số hạn hán tại lưu vực sông Ba/Đà Rằng qua các thời điểm 3.2. - Đánh giá diễn biến tình hình hạn hán tại lƣu vực sông Ba/Đà Rằng. - Kết quả tính toán chỉ số TVDI từ ảnh vệ tinh Landsat trong các tháng mùa khô của năm và 2019 cho thấy mức độ hạn hán khá cao và phân ố không đ ng đều qua các năm tại lưu vực Vào năm 1989, giá trị TVDI cao tại phần lưu vực thuộc tỉnh Ph Yên và tại phía Tây của lưu vực thuộc tỉnh Gia Lai hầu như đều chịu ảnh hưởng của hạn hán hằng năm Từ năm 2005 trở đi, độ ẩm ề mặt đất ở cấp độ Khô (Bảng 1) Đặc iệt vào năm 2016, hạn hán xảy ra gần như trên toàn lưu vực. - Nghiên cứu về chỉ số han hán dựa trên ảnh viễn thám tại lưu vực sông Ba/Đà Rằng cho phép tính toán nhanh chóng cho một khu vực rộng lớn trong một khoảng thời gian dài, đặc iệt là tại những vị trí địa lý hiểm trở Đề tài đ ứng dụng công cụ Google Earth Engine trong quá trình xử lý dữ liệu nhằm r t ngắn được thời gian xử lý cũng như tiết kiệm được ộ nhớ lưu trữ Kết quả trích. - xuất được đánh giá với số liệu để kiểm chứng độ chính xác và cũng là ngu n tham khảo hỗ trợ cho những nhà quản lý lưu vực. - Bảng 1: Kết quả thống kê giá trị trung ình NDVI, L T, TVDI qua các năm. - APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GOOGLE EARTH ENGINE IN ANALYSIS AND EVALUATION OF DROUGHTS IN THE BA/DA RANG. - Key words: Drought, Landsat, Google Earth Engine, Ba/Da Rang river basin.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt