Kết hợp dữ liệu vệ tinh trọng lực và thủy văn bề mặt để theo dõi diễn biến trữ lượng nước ngầm tại khu vực Bắc Trung Bộ

KẾT HỢP DỮ LIỆU VỆ TINH TRỌNG LỰC VÀ THỦY VĂN BỀ MẶT
ĐỂ THEO DÕI DIỄN BIẾN TRỮ LƯỢNG NƯỚC NGẦM TẠI KHU VỰC
BẮC TRUNG BỘ
Lê Tiến Duy, Trần Thành Lê, Hoàng Văn Tuấn, Lê Thị Liên, Lê Thị Hoa Huệ
Trường Đại học Tài ngun và Mơi trường Hà Nội
Tóm tắt
Nhiệm vụ vệ tinh Phục hồi trọng lực và thí nghiệm khí hậu (GRACE) được áp dụng để xác
định biến động trữ lượng nước (Terrestrial Water Storage - TWS), chủ yếu bao gồm nước ngầm
(Ground Water - GW), nước mặt (Surface Water - SW), tức là độ ẩm của đất (Soil Moisture - SM)
và nước tuyết tương đương (Snow Water Equivalent - SWE). Để theo dõi biến động trữ lượng nước
ngầm, nhóm tác giả xác định biến động trữ lượng nước (TWS) dựa vào dữ liệu vệ tinh trọng lực
GRACE. Sau đó, tiến hành loại bỏ yếu tố nước mặt được mơ phỏng theo mơ hình bề mặt đất của Hệ
thống đồng hóa dữ liệu đất tồn cầu GLDAS (Global Land Data Assimilation System). Biến động
trữ lượng nước (TWS) được xác định từ các sản phẩm của GRACE (CSR, GFZ và JPL) và mơ hình
GLDAS. Phân tích số liệu cho thấy giải pháp thu được thông qua việc loại bỏ độ ẩm đất (SM) trong
mơ hình GLDAS là có đủ cơ sở. Dựa trên quy trình xử lí dữ liệu vệ tinh GRACE của WeiFeng, sau
đó, loại bỏ biến động dữ liệu nước mặt từ NAOH trong mơ hình GLDAS, chúng tơi tiến hành ước
tính sự biến động nước ngầm tại khu vực nghiên cứu, đồng thời, thu thập số liệu nước ngầm quan
trắc tại chỗ ở tầng chứa nước khơng áp tại 03 tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh, đại diện
cho khu vực nghiên cứu để theo dõi xu hướng tăng giảm mực nước ngầm, nhằm đưa ra kết luận
dự báo cho toàn vùng. Dựa trên xu hướng biến động trữ lượng nước hàng năm của nước mặt và
CSR - Nước mặt, GFZ - Nước mặt, JPL - Nước mặt cho thấy, mơ hình CSR -Nước mặt là phù hợp
nhất tại khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở đó, có thể kết luận biến động trữ lượng nước ngầm tại khu
vực Bắc Trung Bộ có xu hướng giảm nhẹ: - 0,09 ± 0,25 cm, trong giai đoạn từ năm 2011 - 2017.
Từ khóa: Vệ tinh Phục hồi trọng lực và Thí nghiệm khí hậu; Hệ thống đồng hóa dữ liệu đất
tồn cầu; Tổng trữ lượng nước; Nước ngầm; Nước mặt; Độ ẩm đất.
Abstract
Combining gravity satellite data and surface hydrology to monitor changes in groundwater
reserves in the North central region
The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite mission is applied to
determine the variation of water storage (TWS), mainly consisting of groundwater (GW), surface

water (SW), ie soil moisture (SM) and snow water equivalent (SWE). To monitor groundwater
reserve fluctuations, we determine changes in terrestrial water storage (TWS) based on GRACE
gravity satellite data, then proceed to remove surface water simulated by the Global Land Data
Assimilation System model (GLDAS). Changes in terrestrial water storage were determined from
GRACE products (CSR, GFZ, JPL) and GLDAS model, data analysis showed that the solution
was obtained through soil moisture removal (SM) in the GLDAS model is enough basis. Based on
WeiFeng’s GRACE satellite data processing process, then removing surface water data fluctuations
from NAOH in the GLDAS model, we estimate groundwater fluctuations in the study area, and at
the same time collect Collecting groundwater data for in situ monitoring in the unconfined aquifer
in 3 provinces of Thanh Hoa, Nghe An, Ha Tinh representing the study area to monitor the trend
of increasing and decreasing groundwater level, for the purpose of providing forecast conclusions
for the whole region. Based on the annual trend of water reserve variation of Surface Water and
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

461


CSR - Surface Water, GFZ - Surface Water, JPL - Surface Water, the CSR - Surface Water model
is the most suitable in the study area. On that basis, it can be concluded that the fluctuation of
groundwater reserves in the North Central region trends to decrease slightly: - 0.09 ± 0.25cm in
the period from 2011 to 2017.
Keywords: Gravity Recovery Satellite and Climate Experiment; Global Land Data
Assimilation System; Total water reserves; Groundwater; Surface water; Soil moisture.
1. Đặt vấn đề
Biến đổi khí hậu là nguyên nhân chính khiến cho mối quan hệ giữa các yếu tố mất đi sự cân
bằng vốn có. Điều này chính là một mối đe dọa đối với an ninh lương thực, chất lượng nguồn nước
và nguồn năng lượng. Biến đổi khí hậu là một hiện tượng mà con người không thể phủ nhận được
những tác động hiển nhiên của nó [1].
Tài nguyên nước (TNN) là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào

những mục đích khác nhau, nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân
dụng, giải trí và mơi trường, hầu hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. Vấn đề lớn nhất với
việc quản lý tài nguyên nước là theo dõi, kiểm soát nguồn nước định kì. Sự sụt giảm của nguồn
nước ngầm hầu như là vơ hình và hậu quả của nó sẽ chỉ thường thể hiện vào nhiều năm sau đó. Dễ
thấy rằng, mơ hình hạn hán đang gắn chặt với sự cạn kiện nước ngầm. Nước bề mặt có thể phục
hồi sau khi có nhiều cơn mưa lớn nhưng mất nhiều hơn thế để phục hồi lượng nước bị hút ra khỏi
tầng ngậm nước.
Sự suy giảm tài nguyên nước dưới đất tại khu vực Bắc Trung Bộ luôn là vấn đề được các ban
ngành quan tâm, khu vực này có hai tầng chứa nước chính đang được khai thác sử dụng, đó là các
tầng chứa nước Holocen (qh) và Pleistocen (qp).
Xuất phát từ tầm quan trọng trong việc dự báo TNN, chúng tôi đã lựa chọn phương pháp sử
dụng dữ liệu vệ tinh Phục hồi trọng lực và Thí nghiệm khí hậu (GRACE) và Hệ thống đồng hóa dữ
liệu đất tồn cầu GLDAS để theo dõi biến động trữ lượng nước ngầm tại khu vực Bắc Trung Bộ.
Sứ mệnh của GRACE bao gồm 02 vệ tinh được thiết kế để lập bản đồ chuẩn xác về những
biến đổi trọng trường của Trái đất. Hai vệ tinh giống hệt nhau bay trên quỹ đạo cực, ở độ cao
khoảng 500 km, phía trên Trái đất, được đặt cách nhau một khoảng cách 220 km trên cùng một quỹ
đạo. Khoảng cách giữa 02 vệ tinh được đo liên tục bằng GPS và radar.
Dữ liệu GRACE được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm 60 dị thường TWS hàng tháng
loại RL05, được phát hành từ tháng 03 năm 2011 đến tháng 06 năm 2017, do Trung tâm Nghiên
cứu vũ trụ (Center for Space Research - CSR), Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Địa chất Đức
(German Research Center for Geosciences - GFZ) và từ Phịng thí nghiệm Động cơ phản lực của
NASA (Jet Propulsion Laboratory - JPL) cung cấp.
Theo một số nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng, mơ hình GLDAS phù hợp hơn các mơ
hình thủy văn khác và các ước lượng GRACE-GLDAS tương ứng tốt với các ước lượng từ việc
theo dõi tại các giếng quan trắc [2, 3, 4]. Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng mơ hình
GLDAS kết hợp với dữ liệu vệ tinh của 03 tổ chức CSR, GFZ và JPL để theo dõi diễn biến trữ
lượng nước ngầm cho các tỉnh khu vực Bắc Trung Bộ.
2. Cơ sở lí thuyết và phương pháp nghiên cứu.
2.1. Giới thiệu phạm vi nghiên cứu
Bắc Trung Bộ là phần phía Bắc của Trung Bộ, kéo dài từ tỉnh Thanh Hóa đến phía Bắc của

đèo Hải Vân, là vùng kinh tế trọng điểm của miền Trung. Với vị trí địa lý như sau: phía Bắc giáp
462

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


Trung du và miền núi Bắc Bộ, Đồng bằng Sông Hồng; phía Nam giáp Duyên hải Nam Trung Bộ;
phía Tây giáp dãy Trường Sơn và Lào; phía Đơng là Biển Đông (Vịnh Bắc Bộ). Khu vực này bao
gồm cả Trung du và miền núi, địa hình phân dị phức tạp, thời tiết khắc nghiệt, nhiều biến động.
Phạm vi nghiên cứu bao gồm 06 tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng
Trị, Thừa Thiên Huế, được giới hạn từ 16 đến 20.75 vĩ độ Bắc và từ 103.75 đến 108.25 kinh độ
Đơng (Hình 1).

Hình 1: Sơ đồ khu vực Bắc Trung Bộ
2.2. Cơ sở lí thuyết và phương pháp nghiên cứu
Vệ tinh Phục hồi Trọng lực và Thí nghiệm Khí hậu (GRACE) có thể áp dụng để theo dõi diễn
biến thay đổi tổng lượng nước (TWS), chủ yếu bao gồm nước ngầm, độ ẩm của đất và tuyết [5].
∆TWS = ∆GW + ∆SM + ∆SWE

(1)

Khu vực nghiên cứu không có tuyết nên phương trình (1) có thể viết lại:
∆TWS = ∆GW + ∆SM

(2)

Trong đó:
∆GW là thay đổi của nước ngầm;
∆TWS là thay đổi của tổng lượng nước;

∆SM là thay đổi của độ ẩm đất.
Trong khi đó, các biến thể từ SM có thể được mơ phỏng từ các mơ hình thủy văn bề mặt đất.
Do đó, có thể ước tính được các thay đổi về mực nước ngầm bằng cách loại bỏ biến thể nước mặt
khỏi tổng lượng nước có nguồn gốc từ GRACE.
2.2.1. Thu thập và xử lý dữ liệu GRACE
Dữ liệu GRACE được sử dụng để ước tính TWS trong nghiên cứu này bao gồm 60 trường
trọng lực Release 5 (RL05) hàng tháng, từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 6 năm 2017, được cung
cấp bởi Trung tâm Nghiên cứu Không gian (CSR), Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Địa chất Đức
(GFZ) và từ Phịng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL). Kết quả TWS có 16 tháng
bị thiếu dữ liệu do quản lý pin (tháng 06/2011; 05/2012; 10/2012; 03/2013; 08/2013; 09/2013;
02/2014; 07/2014; 12/2014; 06/2015; 10/2015; 11/2015; 04/2016; 09/2016; 10/2016; 02/2017)
được xác định bởi phép nội suy tuyến tính.
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

463


Dựa trên nghiên cứu của Cheng và Tapley, đề xuất thay thế các hệ số C20 bằng các ước tính
từ các giải pháp định vị Laser vệ tinh (SLR), trong đó, các giá trị thu được từ các quan sát GRACE
có độ khơng đảm bảo so với các giá trị SLR [6], sự thay đổi theo mùa của các sóng hài hình cầu
bậc 1 đại diện cho các biến thể của Geocenter Earth, không được cung cấp bởi riêng GRACE. Sử
dụng bộ lọc Gaussian với bán kính làm mịn 300 km và bộ lọc tương quan “P2M5” (đối với hệ
số hài hình cầu bậc 5 trở lên, đa thức bậc 2 được lắp vào các cặp chẵn và sau đó đa thức phù hợp
được loại bỏ khỏi các hệ số, tương tự áp dụng với các cặp lẻ) để giảm thiểu ảnh hưởng của các lỗi
“sọc” [7, 8, 9].
Sau khi xử lý có liên quan, mơ hình tính tốn lưu trữ nước trên cạn (EWH) được tính theo
[10, 11].
(3)
Trong đó:

: Khối lượng riêng trung bình của Trái đất (5517 kg/m3);
: Khối lượng riêng của nước (giả định ở đây là 1000 kg / m3);
: Diện tích góc của vùng;
kl: Hệ số love number của bậc l, đại diện cho các phản ứng của Trái đất đối với tải trọng bề
mặt và có thể thu được [12];
và

: Là các hệ số hài hình cầu mơ tả hình dạng của khu vực;

W tương ứng với toán tử làm trơn Gaussian;
và
: Là phần dư của hệ số điều hịa hình cầu của trường trọng lực, trong đó, giá trị
trung bình dài hạn đã bị loại bỏ.
Tồn bộ q trình xử lý dữ liệu của GRACE được áp dụng theo quy trình FengWei chạy trên
phần mềm Matlab.
2.2.2. Dữ liệu thủy văn bề mặt
Được phát triển chung bởi Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA (GSFC) và Trung tâm
Dự báo Môi trường và Đại dương Quốc gia (NOAA) (NCEP), GLDAS trình bày các biến thể địa
hình gần thời gian thực được tối ưu hóa và có thể cung cấp thơng tin về lượng độ ẩm đất bề mặt
tồn cầu.
Sự phát triển của mơ hình thủy văn bề mặt đất giúp thu được sự phân bố theo thời gian không gian của các biến thể độ ẩm quy mô lớn.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng độ ẩm đất trung bình tương đương từ mơ hình
GLDAS tồn cầu, sau khi lọc dữ liệu độ ẩm đất trên phần mềm Panoply, thu được dữ liệu nước
mặt trong từng tháng tại 06 tỉnh Bắc Trung Bộ.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Các biến thể lưu trữ nước trên cạn
Vì các biến thể tích trữ nước có các tín hiệu theo mùa nên phân tích hồi quy đa tuyến tính có
thể được áp dụng để kiểm tra sự biến thiên theo thời gian của các đại lượng thủy văn, chẳng hạn
như TWS ước tính. Do đó, đối với một chuỗi thời gian nhất định, mơ hình được sử dụng trong cơng
việc này được tính đến [16]:

464

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


(4)
Trong đó:
t là thời gian;
a là hằng số;
,

và

liên quan đến biên độ, pha và tần số;

k đại diện cho bậc của sóng hài hịa (k = 1 và k = 2 tương ứng với các thành phần hàng năm
và nửa năm tương ứng);
là sự thay đổi còn lại trong dữ liệu, chủ yếu là nhiễu với một số tín hiệu dư.
Quan sát trên Hình 2 và Bảng 1, các mơ hình từ GRACE và GLDAS có biên độ rõ rệt, theo
chu kì hàng năm, trữ lượng nước thường tăng cao vào các tháng 8, 9, 10 và giảm thấp vào các tháng
02, 3, 4. Duy chỉ có mơ hình GLDAS thể hiện dị thường khác biệt vào thời điểm cuối năm 2016,
đây là thời điểm lũ lụt diễn ra cực mạnh tại các tỉnh Bắc Trung Bộ.

Hình 2: Biến động trữ nước có nguồn gốc từ GRACE (từ 3 tổ chức CSR, GFZ và JPL) và từ
mơ hình GLDAS tại khu vực Bắc Trung Bộ
Bảng 1. Biên độ và xu hướng hàng năm của trữ lượng nước được ước tính từ dữ liệu vệ tinh
trọng lực GRACE và Nước mặt từ mơ hình GLDAS
Biến số
CSR

GFZ
JPL
Nước mặt

Biên độ hàng năm (cm)
7,42 ± 0,62
6,1 ± 0,71
5,91 ± 0,59
4,01 ± 0,52

Xu hướng (cm)
-0,15 ± 0,24
-0,18 ± 0,28
-0,05 ± 0,23
-0,06 ± 0,2

RMSD (cm)
1,93
2,21
1,84
1,6

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

465


Hình 3: Biến động mực nước ngầm và xu hướng hàng năm ước tín sau khi loại bỏ biến động
Nước mặt từ dữ liệu vệ tinh GRACE - CSR

Hình 4: Biến động mực nước ngầm và xu hướng hàng năm ước tính sau khi loại bỏ biến
động Nước mặt từ dữ liệu vệ tinh GRACE - GFZ

Hình 5: Biến động mực nước ngầm và xu hướng hàng năm ước tính sau khi loại bỏ biến
động nước mặt từ dữ liệu vệ tinh GRACE - JPL
466

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


Bảng 2. Biên độ và xu hướng của biến động trữ lượng nước giữa vệ tinh trọng lực GRACE và
nước mặt từ mơ hình thủy văn GLDAS - NAOH
Biến số
CSR - Nước mặt
GFZ - Nước mặt
JPL - Nước mặt

Biên độ hàng năm (cm)
3,41 ± 0,64
2,09 ± 0,72
1,9 ± 0,64

Xu hướng (cm)
-0,09 ± 0,25
-0,12 ± 0,28
0,02 ± 0,25

RMSD (cm)

1,97
2,25
2,0

Sau khi loại bỏ dữ liệu nước mặt từ mơ hình GRACE, nhóm tác giả nhận thấy nước ngầm
trong khu vực có xu hướng giảm, duy nhất có số liệu tính theo JPL có dấu hiệu tăng nhẹ (Bảng 2).
Quan sát Bảng 2 và Hình 3, 4, 5 cho thấy, mơ hình CSR - Nước mặt có độ lệch chuẩn biên độ và
lỗi trung bình bình phương (RMSD) hay độ lệch chuẩn của phần dư là bé, điều đó chứng tỏ mơ
hình CSR - SM là phù hợp nhất trong 03 mơ hình trên. Tuy nhiên, để có số liệu kiểm chứng kết quả
nghiên cứu, nhóm tác giả tiến hành thu thập số liệu quan trắc nước ngầm tại 03 tỉnh Thanh Hóa,
Nghệ An và Hà Tĩnh với thời gian quan trắc từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 6 năm 2017.
3.2. Phân tích so sánh giữa các biến thể nước ngầm
Số liệu quan trắc nước ngầm tại 03 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh, thời gian quan trắc
từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 6 năm 2017 (đây là khoảng thời gian và địa điểm có thể thu thập
được dữ liệu từ các giếng quan trắc tại chỗ, các địa phương khác hầu hết đều đến năm 2018 mới
xây dựng giếng quan trắc).
21

20.5

20

Lat

19.5

19

18.5

18

17.5
103.5

104

104.5

105

Long

105.5

106

106.5

107

Tồn bộ vị trí giếng được xác định nằm trong 08 ơ lưới, kích thước 0,25 × 0,25 độ, với tổng
số 18 giếng quan trắc, số liệu được thống kê theo độ cao mực nước trung bình trong từng ơ lưới
của tầng chứa nước khơng áp (qh) (Hình 6).
Hình 6: Sơ đồ khu vực 03 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh (bao quanh bởi đường cong
màu xanh) và phân bố các giếng quan trắc nước ngầm (chấm đỏ). Các hình chữ nhật màu
đen đại diện cho các ơ lưới có độ rộng kinh độ và vĩ độ là (0,250 × 0,250)
Quan sát Hình 7 nhóm tác giả nhận thấy, biến động nước ngầm hàng năm tại tầng chứa nước
không áp tại khu vực 03 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh có xu hướng giảm (- 0,53 ± 0,18
cm). Nếu nhìn vào kết quả, ước tính biến động của cả vùng Bắc Trung Bộ là: - 0,09 ± 0,25 cm

(Bảng 2 và Hình 3) thì có thể lí giải được sự tương đồng về xu hướng giảm nhẹ hàng năm trên cơ
sở địa hình của 03 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh - đại diện cho vùng Bắc Trung Bộ.
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

467


Hình 7: Biến động mực nước ngầm và xu hướng hàng năm tại khu vực 03 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ
An và Hà Tĩnh theo số liệu quan trắc tại chỗ của các giếng ở tầng chứa nước không áp (qh)
4. Kết luận và đề xuất
Căn cứ theo ước tính biến động trữ lượng nước bề mặt đất từ dữ liệu vệ tinh trọng lực
GRACE và mơ hình thủy văn bề mặt GLDAS, chúng ta hồn tồn có đủ cơ sở để ước tính sự biến
đổi trữ lượng nước ngầm trong phạm vi đủ lớn, đó là tài ngun vơ cùng quý giá nằm trong lòng
đất mà từ trước tới nay đã mất rất nhiều cơng sức, chi phí để theo dõi và quản lí. Căn cứ số liệu
Bảng 2, chúng tơi thấy mơ hình CSR là phù hợp nhất với khu vực nghiên cứu, trên cơ sở đó có thể
kết luận nước ngầm khu vực Bắc Trung Bộ có xu hướng cạn kiệt nhẹ trong khoảng thời gian từ
năm 2011 đến năm 2017 và được ước tính là - 0,09 ± 0,25 cm.
Theo dõi biến động trữ lượng nước ngầm dựa trên cảm nhận từ xa những thay đổi của trữ
lượng nước trên mặt đất, được ước tính từ GRACE và mơ hình GLDAS là thực sự cần thiết. Hiện
nay, trên thế giới đã và đang ứng dụng mạnh mẽ dữ liệu vệ tinh trọng lực GRACE trong theo dõi
và quản lí tài nguyên nước, đặc biệt là nước ngầm trong phạm vi lớn, tại Việt Nam cũng có những
khó khăn nhất định để ứng dụng các loại dữ liệu này trong nghiên cứu khoa học như: địa hình các
vùng miền tương đối hẹp; giếng quan trắc nước ngầm tại chỗ gần đây được tăng cường xây dựng
bổ sung, vậy nên, chưa có nhiều các nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực Khoa học Trái đất, đặc
biệt là trong lĩnh vực Tài nguyên và Môi trường.
Với xu hướng phát triển lĩnh vực Khoa học Vũ trụ của NASA, chắc chắn rằng sứ mệnh vệ
tinh trong lực GRACE trong tương lai sẽ được tăng cường độ không gian. Vậy nên, chúng tơi mong
muốn trọng thời gian tới sẽ có nhiều hơn những nghiên cứu ứng dụng vệ tinh trọng lực GRACE,
GRACE - FO, nhằm phát triển lĩnh vực Khoa học Trái đất, phục vụ cho các chuyên ngành đặc thù,

đặc biệt là ngành Tài nguyên và Môi trường. Hy vọng những kết quả trong nghiên cứu này sẽ góp
phần nhỏ vào những nghiên cứu sau thuộc lĩnh vực Tài nguyên và Môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. Nhà xuất
bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
[2]. Jin, S.; Feng, G. (2013). Large-scale global groundwater variations from satellite gravimetry and

468

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


hydrological models, 2002 - 2012. Glob. Planet. Chang, 106, 20 - 30.
[3]. Jin, S. G.; Hassan, A. A.; Feng, G. P (2012). Assessment of terrestrial water contributions to polar
motion from GRACE and hydrological models. J. Geodyn, 62, 40 - 48.
[4]. Rodell, M.; Velicogna, I.; Famiglietti, J. S (2009). Satellite-based estimates of groundwater depletion
in India. Nature, 460, 999 - 1002.
[5]. Rodell, M.; Chen, J.; Kato, H.; Famiglietti, J. S.; Nigro, J.; Wilson, C. R (2007). Estimating groundwater
storage changes in the Mississippi River basin (USA) using GRACE. Hydrogeol. J, 15, 159 - 166.
[6]. Cheng, M. K.; Tapley, B. D (2004). Variations in the Earth’s oblateness during the past 28 years. J.
Geophys. Res.: Solid Earth. Doi:10.1029/2004JB003028.
[7]. Swenson, S.; Wahr, J (2006). Post-processing removal of correlated errors in GRACE data. Geophys.
Res. Lett, doi:10.1029/2005GL025285.
[8]. Landerer, F. W.; Swenson, S. C (2012). Accuracy of scaled GRACE terrestrial water storage estimates.
Water Resour. Res, 48, W04531.
[9]. Duan, X. J.; Guo, J. Y.; Shum, C. K.; Van der Wal, W (2009). On the postprocessing removal of
correlated errors in GRACE temporal gravity field solutions. J. Geod, 83, 1095 - 1106.
[10]. Wahr, J.; Molenaar, M.; Bryan, F (1998). Time variability of the earth’s gravity field: Hydrological
and oceanic effects and their possible detection using GRACE. J. Geophys. Res.: Solid Earth, 103, 30205

- 30229.
[11]. Chao, B. F (2005). On inversion for mass distribution from global (time-variable) gravity field. J.
Geodyn, 39, 223 - 230.
[12]. Han, D.; Wahr, J (1995). The viscoelastic relaxation of a realistically stratified earth, and a further
analysis of postglacial rebound. Geophys. J. Int, 120, 287 - 311.
[13]. Fetter, C. W (1994). Applied Hydrogeology. 3rd ed.; Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, USA.
[14]. Sun, A. Y.; Green, R.; Rodell, M.; Swenson, S (2010). Inferring aquifer storage parameters using satellite
and in situ measurements: Estimation under uncertainty. Geophys. Res. Lett, doi:10.1029/2010GL043231.
[15]. Viện Khoa học vật liệu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2012). Đặc điểm phân bố và sự hình
thành trữ lượng nước dưới đất vùng cát ven biển Quảng Bình, Phan Văn Trường.
[16]. Ruya Xiao, Xiufeng He, Yonglei Zhang, Vagner G. Ferreira, Liang Chang (2015). Monitoring
Groundwater Variations from Satellite Gravimetry and Hydrological Models: A Comparison with in-situ
Measurements in the Mid-Atlantic Region of the United States. Remote Sens.

Ngày chấp nhận đăng: 10/11/2021. Người phản biện: TS. Trần Thành Lê

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

469


PHỤ LỤC: BIẾN ĐỘNG MỰC NƯỚC TRUNG TẠI KHU VỰC 03 TỈNH
THANH HÓA, NGHỆ AN, HÀ TĨNH TỪ THÁNG 3/2011 ĐẾN THÁNG 6/2017
TT
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

36
37
470

Thời gian
2011.205479
2011.289041
2011.372603
2011.458904
2011.545205
2011.624658
2011.708219
2011.791781
2011.832877
2011.991781
2012.043836
2012.126027
2012.208219
2012.258904
2012.358904
2012.458904
2012.542466
2012.627397
2012.704110
2012.794521
2012.884932
2012.961644
2013.043836
2013.121918
2013.212329

2013.302740
2013.372603
2013.456164
2013.539726
2013.623744
2013.707763
2013.791781
2013.875342
2013.958904
2014.023288
2014.114384
2014.205479

h(m)
-0.010183152
-0.01317033
-0.018845713
-0.028447796
-0.007703554
0.013259604
0.040959232
0.047203037
0.025358037
0.01693762
0.009669287
0.005313165
-0.001315094
-0.014954471
-0.029868908
-0.014912701

-0.021164268
-0.020851968
0.049131483
0.054084617
0.038753988
0.035006576
0.029991684
0.018505836
0.009419816
0.001101773
-0.005172095
-0.017151396
-0.001640319
0.033600247
0.057877604
0.062797874
0.048773826
0.033933845
0.017115437
0.013383479
0.008007358

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


38
39
40
41

42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71

72
73
74
75
76

2014.289041
2014.372603
2014.447945
2014.536301
2014.624658
2014.708219
2014.791781
2014.875342
2014.967808
2015.060274
2015.124658
2015.205479
2015.289041
2015.319178
2015.428082
2015.536986
2015.624658
2015.704110
2015.795434
2015.886758
2015.978082
2016.043836
2016.121918
2016.208219

2016.296575
2016.384932
2016.458904
2016.539726
2016.641096
2016.730137
2016.819178
2016.908219
2016.983562
2017.056164
2017.151370
2017.246575
2017.312329
2017.361644
2017.441096

0.0036434
-0.006668612
-0.006843608
-0.002923882
-0.006217015
0.011912713
0.021827315
0.020896089
0.002107624
-0.014553296
-0.01254988
-0.018503407
-0.016274148
-0.027989769

-0.043495692
-0.035935587
-0.03011881
-0.01179474
-0.000957425
0.005607912
0.001540409
-0.008534021
-0.007477267
-0.017214536
-0.023132369
-0.02417283
-0.037106682
-0.042343395
-0.036293867
0.0031664
0.027815574
0.017664978
-0.008694853
-0.013031247
-0.021343996
-0.023646256
-0.029193185
-0.027814635
-0.026161063

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

471