- Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp ở Lai Châu bằng công nghệ viễn. - Nghiên cứu, đánh giá điều kiện hình thành và mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến cây cao su. - Xây dựng các bản đồ chuyên đề nhiệt độ thấp bằng công nghệ viễn thám và GIS tỉnh Lai Châu, tỷ lệ 1/50.000. - Đề xuất vùng an toàn nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch phát triển sản xuất cao su tỉnh Lai Châu.. - Bản đồ phân bố nhiệt độ thấp. - Tác hại nghiêm trọng của các đợt nhiệt độ thấp đối với các mô hình trồng các cây công nghiệp dài ngày, đặc biệt là cao su ở vùng Tây Bắc nói chung và Lai Châu nói riêng trong những năm gần đây đã góp phần minh chứng vai trò và ảnh hưởng của nó.. - Nhiệt độ thấp đã làm cho một bộ phận diện tích cây cao su bị chết. - Trước những ưu thế rõ rệt của viễn thám, công nghệ GIS và nhu cầu cấp bách trong việc quy hoạch phát triển cây cao su bền vững, phòng tránh những tác hại của hiện tượng thời tiết cực đoan đặc biệt là nhiệt độ thấp có hại gây ra, vì vậy việc lựa chọn đề tài:. - “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch trồng cây cao su ở tỉnh Lai Châu bằng công nghệ viễn thám và GIS” là hết sức cấp thiết.. - Đánh giá được nguy cơ và mức độ tác hại của nhiệt độ thấp đối với cây cao su ở. - Xây dựng được các bản đồ chuyên đề về nhiệt độ thấp tác động đến cây cao su bằng công nghệ viễn thám và GIS.. - Điều tra, khảo sát và thu thập dữ liệu có liên quan phục vụ công tác nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá điều kiện hình thành và mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ. - Xây dựng các bản đồ chuyên đề nhiệt độ thấp bằng công nghệ viễn thám và GIS tỉnh Lai Châu, tỷ lệ 1/50.000.. - Phạm vi khoa học: Nghiên cứu về điều kiện nhiệt độ thấp đối với sức chịu đựng của cây cao su ở Lai Châu.. - Càng lên cao thì nhiệt độ càng thấp và ảnh hưởng của gió càng mạnh không thuận lợi cho cây cao su. - Nhiệt độ: Cây cao su là cây trồng nhiệt đới điển hình nên sinh trưởng bình thường trong khoảng nhiệt độ 22-30 0 C và khoảng nhiệt độ tối thích là 22-28 0 C (nhiệt độ 25 0 C là nhiệt độ mà năng suất cây có thể đạt mức tối đa). - Các vùng đất trồng cao su hiện nay trên thế giới phần lớn ở vùng khí hậu nhiệt đới, có nhiệt độ trung bình 20-28 0 C.. - Nhiệt độ thấp hơn 18 0 C, sẽ ảnh hưởng đến sức nảy mầm của hạt, tốc độ sinh trưởng của cây chậm lại. - Nếu nhiệt độ thấp hơn 10 0 C, hạt mất sức nảy mầm hoàn toàn, đối với cây ngoài vườn thì bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài.. - Nhiệt độ thấp hơn 5 0 C, cây sẽ bị nứt vỏ, chảy mủ hàng loạt, đỉnh sinh trưởng bị khô và cây chết. - Nhiệt độ mà cao hơn 40 0 C, gây ra hiện tượng khô vỏ ở gốc cây và dẫn đến cây chết.. - Đặc trưng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su. - Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất cao su tỉnh Lai Châu, trên cơ sở các ngưỡng nhiệt độ thấp có hại đối với loại cây này (bảng 2.4), tác giả tiến hành đánh giá các đặc trưng nhiệt độ thấp trên chuỗi số liệu được xem xét, bao gồm các đặc trưng:. - Khả năng xuất hiện nhiệt độ thấp theo các ngưỡng.. - Ngày bắt đầu và kết thúc nhiệt độ các ngưỡng theo các suất bảo đảm.. - Ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su. - chỉ có thể diễn ra ở một ngưỡng nhiệt độ nhất định.. - Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất của cây trồng. - Ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su Ngưỡng nhiệt độ. - T ≤ 10 0C Ngưỡng nhiệt độ làm hạt cao su mất sức nảy mầm hoàn toàn, đối với cây cao su ngoài vườn thì bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài. - T ≤ 5 0C Ngưỡng nhiệt độ cây cao su sẽ bị nứt vỏ, chảy mủ hàng loạt, đỉnh sinh trưởng bị khô và cây chết. - Khả năng xuất hiện nhiệt độ thấp theo các ngưỡng. - Từ chuỗi số liệu quan trắc, kết quả tính toán các đặc trưng của các cấp nhiệt độ có hại cho cây cao su nhận thấy:. - Ở đai độ cao dưới 300m: Với ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C xảy ra trong các tháng chính đông (tháng XII, tháng I), tần suất xuất hiện năm là 18%. - Ở đai độ cao từ 300 - 600m: đã bắt đầu xuất hiện nhiệt độ dưới 2 0 C tuy nhiên tần suất xuất hiện năm là rất thấp (8. - Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, trung bình hàng năm có 1.62 ngày nhiệt độ xuống dưới 5 0 C. - Ở độ cao 600 - 800m: đã bắt đầu xuất hiện nhiệt độ dưới 0 0 C nhưng với tần suất thấp (5. - Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất năm là 15%, trung bình năm chỉ có 0.34 ngày. - Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, với tần suất năm là 52%, trung bình năm có 2.16 ngày. - Ở độ cao 800 - 1000m: nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là -0.4 0 C, xảy ra vào tháng XII/1982 tại Tam Đường. - Trung bình 1 năm có 0.08 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C, với tần suất năm là 6%. - Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất năm là 15%, trung bình năm chỉ có. - Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong mùa đông, hàng năm có 5.41 ngày, với tần suất xuất hiện là 73%. - Ở độ cao này năm nào cũng có ngày xuất hiện nhiệt độ tối thấp dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện kéo dài cả sang tháng IV, và tháng X, trung bình hàng năm có 45.2 ngày trong đó tháng XII có 14.28 ngày và tháng I là 14.25 ngày.. - Ở độ cao m: trung bình 1 năm có 0.03 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C. - Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C, tần suất xuất hiện năm là 45%, trung bình năm có 1.1 ngày xuất hiện. - Nhiệt độ tối thấp dưới 5 0 C đã xuất hiện ở trong tháng chuyển tiếp (tháng IV), với tần suất năm là 97%, hàng năm có 7.41 ngày. - Ở độ cao này năm nào cũng có ít nhất một ngày xuất hiện nhiệt độ tối thấp dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện kéo dài cả sang cả 2 tháng. - Ở độ cao trên 1500m: nhiệt độ tối thấp tuyệt đối năm là -3.3 0 C, xảy ra vào tháng XII/1999 tại Shìn Hồ. - Ở độ cao này nhiệt độ tối thấp dưới 0 0 C xuất hiện ở hầu hết các tháng trong mùa đông, xác suất xuất hiện là 36% năm, trung bình 1 năm có 1.25 ngày có nhiệt độ dưới 0 0 C. - Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 2 0 C không chỉ xảy ra trong mùa đông mà còn xuất hiện trong cả tháng tháng X, với tần suất xuất hiện là 82% năm, trung bình năm có 4.96 ngày có nhiệt độ thấp ở ngưỡng này. - Ở ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, thời gian xuất hiện xảy ra bất cứ lúc nàoi từ tháng IX năm trước đến tháng V năm sau, trung bình hàng năm có 98.46 ngày, trong đó gần như toàn bộ số ngày ở 2 tháng chính đông (tháng XII, tháng I) đều có nhiệt độ tối thấp ở ngưỡng nhiệt độ này.. - Số ngày trung bình nhiều năm của các ngưỡng nhiệt độ theo các đai độ cao khác nhau (Đơn vị: ngày). - Ngưỡng nhiệt độ ( 0 C). - Tần suất xuất hiện nhiệt độ tối thấp năm theo các ngưỡng nhiệt độ ở các đai độ cao (Đơn vị. - Ngày bắt đầu và kết thúc các cấp nhiệt độ thấp theo các đai độ cao. - Để xác định khoảng thời gian an toàn trong năm đối với các ngưỡng nhiệt độ thấp có hại cho cao su ở Lai Châu, thông qua chuỗi số liệu quan trắc, tác giả đã tính toán ngày bắt đầu và kết thúc các ngưỡng nhiệt độ với các suất bảo đảm khác nhau. - Đối với ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5% là ngày 16/11, nghĩa là trong 100 năm thì có 5 năm có nhiệt độ dưới 10 0 C xảy ra trước 16/11 và 95 năm xảy ra sau 16/11. - Cũng tương tự đối với ngày kết thúc của ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày kết thúc tương ứng với các suất bảo đảm 5%, 50% và 95% lần lượt là 30/12. - Ở độ cao từ 300-600m: ngày bắt đầu của ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C với suất bảo đảm 5% xảy ra vào ngày 24/11. - Theo suất bảo đảm ngày bắt đầu 5% và kết thúc 95%, đối với ngưỡng nhiệt độ 10 0 C thì thời gian an toàn để trồng cao su là sau 29/3 đến trước 8/11.. - Kết quả tính toán ngày bắt đầu và kết thúc nhiệt độ các ngưỡng cho thấy: thời gian an toàn của ngày bắt đầu (với suất bảo đảm 5%) và ngày kết thúc (suất bảo đảm 95%) của ngưỡng nhiệt độ dưới 5 0 C là 24/11 và 24/2. - Và với ngưỡng nhiệt độ dưới 10 0 C, ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5% là 30/10 và kết thúc 95% là ngày 3/4.. - Ở độ cao từ 800-1000m: thời gian bắt đầu, kết thúc ngưỡng nhiệt độ có hại khi gieo trồng cao su (ngưỡng dưới 10 o C) là ngày 19/10 (ngày bắt đầu với suất bảo đảm 5%) và ngày 15/4 (ngày kết thúc với suất bảo đảm 95%).. - Ở độ cao từ 1000m - 1500m: Đối với cấp nhiệt độ 10 0 C, để đảm bảo thời gian an toàn nên gieo trồng cao su trong khoảng từ sau ngày 22/4 và đến trước ngày 14/10.. - Thời gian nhiệt độ bắt đầu ảnh hưởng đến cây cao su là từ ngày 2/10 đến ngày 20/4.. - Suất bảo đảm ngày bắt đầu và kết thúc của các ngưỡng nhiệt độ theo các đai độ cao. - Ngưỡng nhiệt độ. - Đánh giá mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cây cao su. - khi nhiệt độ xuống dưới 10 0 C cây cao su sẽ bị rối loạn hoạt động trao đổi chất và chết nếu nhiệt độ này kéo dài. - Tuy nhiên, theo các nghiên cứu và thực tế trồng cao su ở các tỉnh Tây Bắc cho thấy: cây cao su ngừng sinh trưởng, phát triển khi nhiệt độ tối thấp xuống dưới 10 0 C và kéo dài liên tục trong 3 ngày trở lên (gọi là đợt rét hại đối với cao su). - Căn cứ thực tiễn các đợt rét hại đối với cao su ở Lai Châu, tác giả đã phân ngưỡng mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cao su (bảng 6).. - Phân ngưỡng mức độ khắc nghiệt của nhiệt độ thấp đối với cây cao su. - Tính toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt từ ảnh MODIS và NOAA. - Nhiệt độ lớp phủ bề mặt LST được tính toán theo sơ đồ sau:. - Các thông số này sẽ được đưa vào các thuật toán để tự động tính toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt.. - Nhiệt độ bề mặt lớp phủ LST theo ảnh MODIS và NOAA. - Tính toán nhiệt độ không khí tối thấp từ giá trị LST. - Để nội suy các yếu tố khí tượng thủy văn, trong đó có nhiệt độ không khí tối thấp, trước đây thường sử dụng một số phương pháp thống kê truyền thống như:. - Trên cơ sở các giá trị LST được tính toán từ ảnh MODIS và NOAA với độ phân giải khoảng 1km x 1 km, có nghĩa là mỗi 1 km 2 có một giá trị nhiệt độ. - Tuy nhiên, giá trị điểm ảnh này là giá trị lớp phủ bề mặt chưa phải là giá trị nhiệt độ không khí. - Theo các nghiên cứu trước đây, biến trình nhiệt độ bề mặt đất và nhiệt độ không khí thường có quan hệ tốt với nhau. - Các bản đồ về đặc trưng nhiệt độ thấp bao gồm:. - Bản đồ phân bố thời gian xuất hiện nhiệt độ thấp có hại cho cao su:. - Bản đồ này thể hiện diễn biến nhiệt độ tối thấp <=10 0 C là ngưỡng nhiệt độ bắt đầu ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây cao su.. - Bản đồ ngày bắt đầu và kết thúc nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su. - Suất bảo đảm ngày bắt đầu, kết thúc nhiệt độ thấp là tổng các giá trị xác suất. - của ngày bắt đầu, kết thúc nhiệt độ thấp lớn hơn (đối với ngày bắt đầu), nhỏ hơn (đối với ngày kết thúc) một ngày nhất định. - Qua suất bảo đảm có thể biết khả năng dao động của ngày xuất hiện nhiệt độ thấp tương ứng với suất bảo đảm sớm hơn hoặc muộn hơn ngày nào đó so với trung bình nhiều năm (so với chuẩn).. - Bản đồ ngày bắt đầu, ngày kết thúc nhiệt độ thấp ứng với mỗi suất bảo đảm thể hiện khả năng xuất hiện ngày bắt đầu hoặc ngày kết thúc nhiệt độ thấp đối với từng khu vực cụ thể trên bản đồ. - Bản đồ phân bố mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với cao su:. - Dựa trên dữ liệu nhiệt độ không khí tối thấp từ các trạm quan trắc kết hợp ảnh vệ tinh MODIS, NOAA, ứng dụng công nghệ viễn thám và công nghệ GIS để thành lập bản đồ phân bố nhiệt độ thấp theo các mức ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển cây cao su.. - Bản đồ thể hiện khả năng xuất hiện số đợt có 3 ngày liên tục nhiệt độ tối thấp <=. - 10 0 C, là ngưỡng nhiệt độ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển cây cao su.. - Đề xuất vùng an toàn nhiệt độ thấp phục vụ quy hoạch phát triển sản xuất cao su ở Lai Châu. - Để có cơ sở khoa học trong việc quy hoạch phát triển cây cao su ở Lai Châu, căn cứ các kết quả nghiên cứu đã được trình bày ở trên, trong đó có việc xây dựng bản đồ phân bố nhiệt độ thấp, bản đồ phân bố thời gian xuất hiện nhiệt độ thấp dưới 10 0 C. - Từ bản đồ phân bố nhiệt độ thấp này đã tính toán được diện tích vùng an toàn nhiệt độ thấp đối với cây cao su ở đai cao dưới 600 m cho từng huyện trong tỉnh, đây là đai cao đã được quy định trong quy trình trồng cao su ở vùng núi phía Bắc.. - Dựa trên số liệu quan trắc và tính toán, tác giả đã thành lập bản đồ phân bố nhiệt độ thấp, cũng như các kết quả tính toán diện tích đối với từng huyện như sau:. - Diện tích đất tự nhiên có khả năng bị ảnh hưởng của nhiệt độ thấp có hại cho cây cao su ở đai cao dưới 600m tỉnh Lai Châu. - Dương Văn Khảm Ứng dụng ảnh vệ tinh MODIS trong tính toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt", Tạp chí Khí tượng thủy văn, tr