Nghiên cứu đánh giá khả năng xuất hiện sương muối phục vụ phát triển cây cà phê chè ở 2 tỉnh sơn la và điện biên

1


Nghiên cứu đánh giá khả năng xuất hiện
sương muối phục vụ phát triển cây cà phê
chè ở 2 Tỉnh Sơn La và Điện Biên

Nguyn H

i hc Khoa hc T 
Lu S do v ng
: 60 85 15
ng dn: m
o v: 2012


Abstract. Thu th  ling, thc trng sn xu 2
tp s liu b nn, nh v tinh phc v 
nhi b m  tr ng b  i. Tng
u v u kh 
xut hii  2 tng c
mun kh  2 t t
xunh MODIS phc v   v 
mung tp b  i  2 tng
  xug mui phc v quy hon sn
xu u.

Keywords.  ; i; Bo v ng; ; Nhi;
; 

Content

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
u li th  n ding
. Nm
trong ch u ng, thc hip - 
c trong s hy vng c
p. Thi ti k
thu hoch i s khc nghit ca thi ti
 t dn.
Nhn thy s thit hi to li vi sn xu yu kin thi tit  
2

hc bihc v "Nghiên cứu đánh giá khả
năng suất hiện sương muối phục vụ phát triển cây cà phê chè ở 2 tỉnh Sơn La và Điện
Biên" nhn bn v khu vc.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
2.1. Mục tiêu:
1) c kh t hing ci  2
t.
2) c tp b  v .
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
  n gii quym v 
- Thu thp   ling, nh vi, thc trng sn xu
2 tLa, ;
- Tu v c;
- u kh t hii  2 t
- ng cn kh  2 t

- ng tp b  i  2 tng 

ngh GIS
-  xui phc v quy hon sn xu  
u.
3. Phạm vi nghiên cứu: 2 t  
4. Phƣơng pháp sử dụng trong luận văn
- T; ; P; T
     -  ; V      , GIS.

5. Những kết quả đạt đƣợc:
- 
-  

- 
- 

- 
6. Cơ sở dữ liệu đã sử dụng
6.1. Về các dữ liệu khí tượng
- 

6.2. Các dữ liệu về viễn thám
3

- C
GIS - 

7. Bố cục của đề tài

Chương 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về sương muối và tình hình phát triển cây cà phê
chè ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên

Chương 2. Nghiên cứu đánh giá khả năng xuất hiện sương muối ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên
Chương 3. Xây dựng tâp bản đồ chuyên đề về sương muối và đề xuất vùng an toàn sương muối
ở 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ SƢƠNG MUỐI VÀ TÌNH HÌNH PHÁT
TRIỂN CÀ PHÊ Ở 2 TỈNH SƠN LA, ĐIỆN BIÊN
1.1. Tổng quan về sƣơng muối
1.1.1.1. Khái niệm về sương muối
t nh, rn, x
mut hay b m hot th 
lng thi tit nguy hi nh c
tr
1.1.1.2. Điều kiện hình thành sương muối
 m, tri l
nhi ng th b mt th   mt ti
 u ki p.
1.1.1.3. Phân loại sương muối
a/ Phân loại sương muối theo quá trình hình thành hay diễn biến của mây ban đêm.
b/ Phân loại sương muối theo mùa (chỉ có ở các nước ôn đới).
c/ Phân loại sương muối theo hình thế thời tiết
1.1.2. Đặc điểm sinh thái cây cà phê
c tri nhm ti 70% s gii.
Gin gc  -n 8
0
N. u t
u c ct 
nhi vu t ng quan trng nhi v Nhi p cho 
gii h-26
0
C, khi nhi xui 5

0

o
C bu 

ng u c-
 
1.2. Tổng quan các nghiên cứu về sƣơng muối
1.2.1. Các nghiên cứu về sương muối trên thế giới
4

Vi m nguy hi ci vi sn xung
 gii
c, Mu v i, i
c  liu kng quan trc, d
liu vi

 
[15]
ng h th d ling
(procedures and data storage     
d li ng b i 
 
C. Domenikiotis, M. Spiliotopoulos, E.Kanelou and N. R. Dalezios [13] i hc
Thessaly Volos, Hy L dng s liu nh v  ng b
c m gia nhi thi vi
 h t hng ngoi, t c b 
b  



[18]


[13]

5



1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về sƣơng muối ở Việt Nam
 Vit s u v 
kt qu u tra th
c v i), (An Qu
 Chuyn,
i, Nguyn Trng Hi
1.3. Tình hình phát triển cà phê ở SƠN LA và ĐIỆN BIÊN
1.3.1. Tình hình phát triển cà phê ở tỉnh Điện Biên
c trng   th k 20. Cui nht

ng ln ci di a bnh g st
  c khng ln th ba
vi d i sn lng
n. 
1.3.2. Tình hình phát triển cà phê ở tỉnh Sơn La
t tnh sn xuu qu thut
ng b n vng. Vin
xu c t 
ng xy
hiu qu nh.
Bảng 1. Diễn biến về diện tích (ha) cà phê ở Sơn La

Huyện Thị
Năm
2000
Năm
2001
Năm
2002
Năm
2003
Năm
2004
Năm
2005
Năm
2006
Năm
2007
Năm

2008

1.160
1.217
1.165
1.182
1.191
1.222
1.287
1.465
1.515
H. Qunh Nhai
32
49
41
71
155
156
156
149
92
ng La
37
23
19
19
16
12
10
10

4
H. Thu
898
814
665
674
590
652
306
326
385
H. B
6








5
 


4
Brazil

6


120









1,041
710
576
599
578
715
745
1,355
1,400

547
145
179
159
35
35
11
11
11

H Sp Cp




84
74
71
70
41

15
6
6
6





H. M
6
3

Tổng
3.862
2.967
2.651
2.710
2.649
2.866
2.586
3.386
3.448

CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN SƢƠNG MUỐI Ở 2
TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN
2.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Sơn La, Điện Biên
2.1.1. Tỉnh Sơn La

nh mit tnh
t t .
m trong to   20
0
 22
0
 B
0
 105
0
 
 ng 600 -  thn trong tnh
chc - 



 

Ru long, thc vc d
u
Ch  nhit  t nhii ca m Nhi
 bin t 18-23
0
C vi 6- i 25
0
C  
i 20
0
C   tng 26-27
0
i th-
17
0
C, thp nht tuyi xng t 0 - 5
0
C. T

0
 bin   1158-1703mm, m
 bi 
6.   86-i
thp tuyi t 4- Tng s gi n bin  
1700-2100 gi,
2.1.2. Tỉnh Điện Biên
a)m t 

Tm    : 20
0
 n 22
0
   Bc; t
102
0
n 103
0
30 
t     
7

t mnh m n
t t a t
2
, vi t sau: t
; ; + p;
 i.
 lsui ln nh  u
c mt  c 3 h th

b) 
-22
0
C.  
8000 - 8500
0
C - 8000
0

C 
0
C 
 
0
-3.3
0
C
     -10
0
C.           
1.786mm. 

2.2. ĐẶC TRƢNG VÀ KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN SƢƠNG MUỐI Ở 2 TỈNH SƠN LA VÀ
ĐIỆN BIÊN
2.2.2. Đặc trƣng và khả năng xuất hiện sƣơng muối ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên
a. Phân bố sương muối và tần suất xuất hiện sương muối
i xut hin trong thi gian t n  0-7 gi), bu t 
p trung nhiu nh
-  i xut hin trong khong thi gian t 

-  i xut hin trong khong thi gian t

-  khu v
nh n 5.64
c bi11, 2,
i ch t 0.14-
-  khu v 800m - 1500m (M



-  khu v 600m - 800m: s ng t
p trung ch y

-  khu v i xut hin ch y
 y - i.
b. Ngày bắt đầu, kết thúc và thời kỳ an toàn sương muối
 nh khong thi k i cn
u, ki vt bo 
Bu xi vt bm
8

 cao
u xi vt bm
5%
20%
50%
80%
95%

14/11
25/11
9/12
23/12
7/1
 800m-1500m
28/11
10/12
17/12
2/1
10/1

 600m-800m
3/12
13/12
20/12
3/1
12/1
i 600m
18/12
20/12
23/12
5/1
18/1

Bng 3 i vt bm
 cao
i vt bm
5%
20%
50%
80%
95%

9/1
13/1
25/1
12/2
4/3
 800m-1500m
30/12
5/1

12/1
20/1
28/1
 600m-800m
26/12
30/12
8/1
16/1
22/1
i 600m
22/12
28/12
7/1
14/1
17/1

y, qua vi c
khong tht t i (sut bt
i (sut bm 5%) khi gieo tr
- i vi 600m: t 
- i v 600 - 800m: t 
- i v 800 - 1500m: t 
- i vn 1500m: t 
 i
a. Không khí lạnh (KKL)
- Khi knh bu n Vii
xut hin  c.
- i vn nhi
trong thi k  ng cnh v xut hii.
b. Nhiệt độ không khí

Nhi u t quan trng quyn kh i. Khi
nhi ng th b mt th   mt ti
 ng thun l p
i s xut hin.
Thm quan trc  n (v
chui s li 0- 7 gi 
0
C t ng h
  p nht nh  
0
   ng h  t hi  i (t l 96%),
9

ng nhi t 0.1
0
C  2.0
0
ng hp xut hii trong tng s 196
ng hp (t l 48%).  ng nhi t 2.1
0
C  5
0
C quan trng hp
ng hp xut hii (chim 22%). N ng h
mung nhi so vi tng s ng hi  m quan trc 
i xut hin khi nhi 
0
C.
 kt lui ch xy ra vi nn nhi thu ki m
  

0
u kin tt nhi xy ra.
c. Độ ẩm không khí
u kin nhi n li (<5
0
 ng
ln kh  Trong tng s ng h
ng h  n 7 gi) trong
khong 75 -  v  m), chim t l  m t 60-ng
hp, chim t l   ng hp cho c ng,
chim t l rt thp 2%.
d. Gió và mây
 n, t n 2009ng h
ng hp l ng 0 m/s), chim t l 72%; khi
t ng t ng hi, chim t l
24%; khi t  ng hi, chim t l 4%.
i vu ki
ng hi, chim t l 57% trong tng s ng hi; trong
u king quan t ng hp, chim t l
  u kin tri nhi        ng hp xy ra
i, chim t l 16%.
d. Xây dựng các kịch bản xuất hiện sương muối theo các yếu tố khí tượng
Qua vi  i  
  ng quan), nhn thy:
- Trong khong thi gian t 0 - 7 gi, nhi i th
0
 
t 75 - 95%, t g t hit cao, trong t h
ti 96% s ng hng s ng h
- u kin nhi i thp t 0 - 2

0
 
t 75 - 95%, t  t hing h
ng s ng h
- Khi nhi i thp l
0
  m
 t hig mut thp ch ng hp
i xy ra.
- Khi nhi  
0
  ng
 xy ra.
Bng 4. Kch bn xut hii  

10

Nhi 
 
ti thp (0-
7 gi) (
0
C)
 m
 
 
(0-7 gi)
(%)
T 


gi
(m/s)
Kh 
xut hin

mui (%)
Kh xut hin
i

75 - 95

96
Kh t hin rt cao
0 - 2
85
Kh t hin cao
2 - 5
59
Kh t hi
5 - 7
18
Kh t hin thp
> 7
2
Kh t hin rt thp
<7
<75 hoc
>95


      
mui
2.2.3. Phân hạng mức độ khắc nghiệt của sương muối
* ng [3]
1) ng m khc nghii ch yt hong m
khc nghii cho tng khu v u kia khu v
2) M khc nghit c chui s liu quan trc
i din cho khu v cao.
3) Ving m khc nghit cnh d
tr s  i gian ci trong ph


.
4)  , 

 















.
*  ng m khc nghit ci
Bng 5. Ch   ng m  khc nghit
ci theo s liu quan trc  n
Hg mui
M khc nghit
Ch 
S 
  i

Tn su 
mu

i
 ng
0
0
i him
ng nh
0.01 - 0.20
1 - 5

ng TB
0.21 - 1.0
5 - 20
g mui va
ng nng
1.1 - 3.0
21 - 60
i nhiu

ng rt nng
> 3.0
> 60
* Kt qu ng m khc nghit ci
- i v
i xt hi
11

mui (tn suC th, t   
i, 100% s i.  khu v ng
ct nng.
- i vi khu v cao t n 1500m: m ng ci t
n nng.
- i vi khu v i 600m: kh t hit thp, rt
nhiu khu vi (Tu nh
Nhai) hoc hi t hi
tn sui 5%. Mt s khu v
 i, tn sut xut hi 7-
11%.   t nhiu khu v ng ci hoc ch 
vc b ng vi c nh.
Chƣơng 3: XÂY DỰNG TẬP BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ VỀ SƢƠNG MUỐI
VÀ ĐỀ XUẤT VÙNG AN TOÀN SƢƠNG MUỐI
Ở 2 TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN

3.1. NỘI SUY DỮ LIỆU KHÔNG GIAN BẰNG THÔNG TIN VIỄN THÁM VÀ GIS
PHỤC VỤ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SƢƠNG MUỐI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1.2. Tính toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt từ ảnh MODIS và ảnh NOAA
3.1.2.1 Sơ đồ tính toán
Nhi lp ph b m sau [11]:

Hình 6. Sơ đồ tính toán LST

Ảnh MODIS, NOAA
Xử lý số liệu gồm:
chuyển đổi hệ tọa độ,
Lọc nhiễu, lọc mây
Hệ số phát xạ bề mặt
Hàm lượng hơi nước W
Các thuật toán tính LST
LST
12



7 
3.1.2.5. So sánh kết quả LST với giá trị thực đo
t qu LST bng nh vi t v liu
th s  
b mc t nh vi i nhi th ch gia
 thng trong khong t -2.8
0
C n 1.4
0
C.
3.1.3. Tính toán nhiệt độ không khí tối thấp từ giá trị LST.
u bit, nhi p b m ng
th mt thit v   
i quy gi  c quan trc t
trng. T c b d liu nhi v ii cao.
  d liu nh vi

  s  
ng 0.9 ng t nhi i quan h t
ny.

8. B 
3.1.4. Tính toán độ ẩm không khí từ ảnh MODIS và NOAA

13

   sau [10]:


Hình 9. Sơ đồ RH
















Hình 10. Bản đồ RH trong một số đêm khu vực nghiên cứu (Đêm 3/2/2007)

Ảnh MODIS, NOAA
Xử lý số liệu gồm:
chuyển đổi hệ tọa độ,
Lọc nhiễu, lọc mây
Hệ số phát xạ bề mặt
Hàm lượng hơi nước W
Các thuật toán tính RH
RH


14


3.1.5. Tính toán khả năng xuất hiện sƣơng muối trên cơ sở dữ liệu ảnh viễn thám
3.1.5.1. Phương pháp phân tích phân biệt (Discriminant Analysis)
T i s li 
min
, RH
tb
t hi
mu c s h tr ca phn mm th
 t hin
u. Kt qu c

Y
i
=
-0.001263297*T
i

- 0.00001837*RH
i

(3.10)
a
Y
=
-0.00541202
b
Y
=
-0.008188337
Y
c
=
-0.007033829


a
Y
= -0.001263297*
c
T
- 0.00001837*
c
RH
(3.11)

b
Y

= -0.001263297*
k
T
+0.00001837*
k
RH
(3.12)

nm
YnYm
Y
ba
c



**
(3.13)
- Y
i

 ct ti v  i;
a
Y
 i
vi ni;
b
Y
 i v
xi; Y

c
t; T
i

i
 i th
i gian xi ti v  i;
c
T

c
RH
t
 i th i vy ra
i;
k
T

k
RH
 i thp  
i v i; ng mi vy ra
i; ng mi vi
Khi Y
i
> Y
c
t qu i
Khi Y
i


c
m ct qu i


Hình 11. Bản đồ số ngày có sƣơng muối trung bình nhiều năm
15


Nhƣ vậy có thể nhận thấy:
- c la chn trong vi nh vit qu 
tt, sai s i s liu thng t 1.3 - 1.4
0
 LST
t quan tr cho vic n nhi ti thp
- t qu ni suy nhi i thp t    nh
vii kt qu quan tr i vi T
min
< 0.5
0
i vi RH
trong khong < 8 %. Vi sai s t qu ni suy nhi  m t nh vi
 chp nhc.
-  ng nhing m  d
bic s i thi k n 2009 v i cao
(1x1 km). Sai s gia kt qu ng trong khong t 0

- B  d liu v nhi i thc ni suy v 
giy, phc v  i.
3.2. XÂY DỰNG TẬP BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ VỀ SƢƠNG MUỐI

3.2.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu
 li  g v       c chuy
 d li lic t chc bquan h (Relational Model)
 i bao gm: Kim; Kiu
ng; Ki
ng b  c th hin  

12 khp b 

3.2.2. Kết quả xây dựng các bản đồ chuyên đề về sƣơng muối ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên

16


13. B i  t


14. B i  tnh 

17


15. B t xut hii t


16. B t xut hii t

18

17. B m khc nghit ci  t


18. B m khc nghit ci  t
19

3.3. ĐỀ XUẤT VÙNG AN TOÀN SƢƠNG MUỐI Ở 2 TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN
BIÊN
3.3.1. Tỉnh Sơn La
   xun c
- Huyn B
+ Di i   i

2
tp trung ch yu  a huyn.
+ Di i m ng nh ca s
mui   
2
tp trung ch yu  a
huyn.
- Huyn Mn ln dia huy  
i m 
2
c ng nh 
km
2
.
- Huyng La: Ngoi tr khu vng 680 km
2


th gieo tr i dii

2
 ng nh 1.6 km
2
.
- Huyng 240km
2
 khu va huyn c tr
i m ng nh ci.
- Huyn ln dia huy tri m 

2
tp trung  khu va huyn.
Di ng nh 
2

- Huyn Qu ng ca
i vi di
2
 ng nh 
2

- Huyn Sp Cp: khu v 
- Huy
2
 tri m ng c
mui nh, tap trung   
- Huyn Thu    t s     
2

      
462.6km
2
b ng nh citp trung  khu vc ca huyn.
- TP. Sng huyn Sp Cp, g tr
3.3.2. Tỉnh Điện Biên
  n  xu
huy
-  ng Lay ch -50 km
2
 tr
- Huyn Tung 259.1km
2
 khu va huyn  tr
i m ng nh ci.
- Huyn Tng 124.7 km
2
i tp trung  c
ca huyn
20

- Huyi tr 
2
d 
tr
2
) c tri m c
b ng nh ci.
- Huyng 400km
2

trc b ng nh ca
i
- Huy 
2
 khu va huy
chi m .
- Huyng 216.8km
2
b ng nh ci  khu v
a huyn.

Kết luận và kiến nghị
Kết luận:
1. Vi chui d lii, yu t nhi
u t quan trng quyn s i, vng nhit
 0
0
C, 2
0
C, 5
0
ng v t xut hi
muu ki 
trong khong 75-95%, t  i.
2. nh v  i l
 b i suy d liu tm quan tr
hp.
3. Vic ng d     d liu 
c ng dng r ging nhi
m cho khu vu cho kt qu  i nhit

  1.3
0
i v
0
i v m
 hai loi v  ng
dng thung nhit,  ni suy d liu, b sung
 liu t   quan trc nh 
ng b  vi t l cao.
4. Tp b  v i, tn phm c th phc
v  2 t V
 t. Tng s din
 t
2

2
.
Kiến nghị:
1. t qu u v  c tham kho trong qch
 2 t m khc nghit ca
i ch yu ch y ng m i b pht
 bin trong t p huynh m
   th u kia mo, cnh quan,
21

u kiu th
2. t qu u ca lung phc v trc tip cho vic qui
ho  phc v cho vic ch o qui hon
xu 2 t

References

Tiếng Việt
1. 10TCN 84-87, Quy trình kỹ thuật trồng cà phê.
2. Ph      Hệ sinh thái cà phê Đắc Lắc,    c,
a hc Tng hi - i hc Tng hp Hu, 1985.
3. Li, Nguyn Trng Hiu (1999), Điều tra khoanh vùng sương
muối gây hại cây cà phê tỉnh Sơn La, ng k u cp tnh.
4. Nguyn Duy Chinh (2009), Xây dựng cơ sở dự liệu và đánh giá tài nguyên khí hậu
phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Điện Biên, ng k u cp
B, Vin khoa hng Thu ng.
5.
6. ng ht bng
7. NguyNghiên cứu các giải pháp kỹ thuật phát triển cà phê chè đạt
hiệu quả kinh tế cao  KC.06.19NN.
8. Nguy , Trn An Phong (1996), Cây cà phê Việt Nam, Nhà xuất bản Nông
nghiệp.
9. Nguyn Vit Ph ng kt "Chương trình độc lập cấp Nhà nước
42A", Tng cc KKTV.
10.   m, Chu Minh Thu (2004), Ứng dụng ảnh vệ tinh TERRA-AQUAR
(MODIS) trong việc tính toán độ ẩm không khí, Hi ngh Khoa hc Ving
Thn th 8.
11.  Ứng dụng ảnh vệ tinh MODIS trong tính
toán nhiệt độ lớp phủ bề mặt, Tng Th
12.     Phương pháp thống kê trong khí hậu  t b i hc
Quc gia i.
13. Nguyn Ngc Thch (2005), Cơ sở viễn thám, t bi.
14. Nguy  t (2010), Tài nguyên khí hậu nông nghiệp Việt Nam  
nghip.

Tiếng nƣớc ngoài
15. C. Domenikiotis1, M. Spiliotopoulos, E. Kanelou and N. R. Dalezios (2005), Frost Risk
22

Mapping Using Satellite Data, University of Thessaly Volos, Greece.
16. Frost protection: fundamentals, practice, and economics, Copies of FAO
publications from Sales and Marketing Group - Information Division Food and
Agriculture Organization of the United Nations Viale delle Terme di Caracalla -
Rome, Italy.
17. G. Antolini, V. Marletto (2005), Frost mapping with NOAA- AVHRR data, Workshop
on climatic analysis and mapping for agriculture, Meteorological Service 
Enviromental Protection and Prevention Agency.
18. Lebedep A.N (1964), Cơ sở khoa học của toán đồ các yếu tố khí hậu, GGO tp 103
19. Shaohua Zhao, Qiming Qin, Yonghui Yang, Yujiu Xiong, Guoyu Qiu in Earth (2009),
Comparison of two split window methods forretrieving land surfacetemperature from
MODIS data. EarthSyst.Sci. 118, pp.345353, No.4.
20. Star J. , Estes J. (1998), Geographic Information Systems on Introduction, prentice-
Hall, New Jersey.
21. Z. Li, H. Liu, L. Xu, J. Ding, and X. Deng (2008), Estimation of Total Atmospheric
Water Vapor Content Using MODIS Channels 31 and 32. Atmospheric Radiation &
Satellite Remote Sensing Lap.
22. W. Timothy Liu (1984), Remote sensing of near surface humidity over North Pacific.
IEEE trans, Geosci. Remote Sens.