Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo kịch bản biến đổi khí hậu

ánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo…

diện tích. Chỉ có huyện Hịa Vang có mức tăng nhiệt độ thấp hơn, nhưng cũng đạt gần 85 %. Điều này
có thể thấy q trình đơ thị hóa của thành phố từ 1991-2020 diễn ra rất mạnh mẽ. Đây là một trong
những nguyên nhân quan trọng làm gia tăng nhiệt độ của thành phố. Việc tăng nhiệt độ ở mức cao
(> 3 oC) chiếm 18,99 % diện tích. Đây là một trong những vấn đề đáng lo ngại đối với xu thế thay
đổi nhiệt độ của thành phố. Đặc biệt có những quận như Cẩm Lệ, mức tăng nhiệt độ > 5 oC chiếm
đến 40,83 %, quận Hải Châu là 20,52 % và quận Thanh Khê là 21,66 %. Đây là những khu vực có
mức độ tập trung các cơ sở hạ tầng rất cao cộng với diện tích thảm thực vật khơng cịn nhiều là
ngun nhân làm nhiệt độ tăng cao.
Bảng 2. Thống kê biến động nhiệt độ từ tháng 5-8 giai đoạn 2016-2020 so với giai đoạn
1991-1995 ở thành phố Đà Nẵng theo % diện tích

Đơn vị tính: %
Địa phương
Huyện Hịa Vang
Quận Cẩm Lệ
Quận Hải Châu
Quận Liên Chiểu
Quận Ngũ Hành Sơn
Quận Sơn Trà
Quận Thanh Khê
Thành phố Đà Nẵng

Biến động nhiệt độ
≤ -2 -1,99 > -1 -0,99 > 0 0,01 > 1 1,01 > 2 2,01 > 3 3,01 > 4 4,01 > 5
0,26
2,60
12,57
15,24
28,83 30,33

6,71
2,36
0,01
0,05
0,11
0,26
3,91 14,21 20,90 19,72
0,00
0,00
0,01
0,91
5,47 19,83 32,39 20,87
0,02
0,45
4,16
25,71
34,33 16,73
9,01
6,39
0,00
0,17
0,61
3,03
11,19 21,27 25,16 20,52
0,00
0,01
0,13
1,22
9,09 56,73 21,91
5,63

0,00
0,00
0,00
0,52
4,44 16,74 33,51 23,12
0,20
1,99
9,80
13,78
25,75 29,48
9,89
4,85

>5
1,10
40,83
20,52
3,18
18,05
5,26
21,66
4,24

3.3. Dự báo biến đổi nhiệt độ thành phố Đà Nẵng trong thế kỷ XXI
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng kịch bản RCP4.5 về biến đổi nhiệt độ mùa hè trong
báo cáo cập nhật kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu thành phố Đà Nẵng giai đoạn
2021-2030, tầm nhìn đến 2050 để tính tốn nhiệt độ của thành phố trong những giai đoạn của thế
kỷ XXI. Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng khoảng 0,7 oC,
với mức tin cậy trong khoảng 0,3-1,2 oC. Đến giữa thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình mùa hè tăng
khoảng 1,8 oC, với mức tin cậy trong khoảng 1,1-2,8 oC. Đến cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình

mùa hè tăng khoảng 2,4 oC, với mức tin cậy trong khoảng 1,7-3,4 oC.
Bảng 3. Kết quả chi tiết hóa kịch bản biến đổi nhiệt độ mùa hè (oC) theo kịch bản RCP4.5
so với thời kỳ nền 1986-2005
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Huyện/Quận
Quận Hải Châu
Quận Cẩm Lệ
Quận Thanh Khê
Quận Liên Chiểu
Quận Ngũ Hành Sơn
Quận Sơn Trà
Huyện Hịa Vang
Huyện Hồng Sa

Thời kỳ trong thế kỷ XXI
2016-2035
2046-2065
2080-2099
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)

0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)
0,7 (0,3-1,2)
1,8 (1,1-2,8)
2,4 (1,7-3,4)

Ghi chú: Giá trị trong dấu “()” là khoảng tin cậy; giá trị ngoài dấu “()” là trung bình các phương án kịch bản

(Nguồn: [13])
65


Lê Ngọc Hành, Trần Thị Ân, Nguyễn Văn An, Trương Phước Minh

Trong nghiên cứu này, chúng tơi tính tốn nhiệt độ trung bình mùa hè giai đoạn 1991-2005 để
làm thời kỳ nền. Trên cơ sở đó, chúng tơi tiến hành tính tốn nhiệt độ cho các thời kỳ 2016-2035,
2046-2065 và 2080-2099. Sau đó, bài báo tiến hành thống kê nhiệt độ theo các quận theo từng giai
đoạn của thế kỷ XXI. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.
Bảng 4. Nhiệt độ trung bình mùa hè ở thành phố Đà Nẵng trong thế kỷ XXI theo kịch bản RCP4.5
Giai đoạn

STT
Quận/huyện

1991-2005
(giai đoạn nền)
23,07

2016-2035

2046-2065

2080-2099

23,77

24,87

25,47

1

Huyện Hòa Vang

2

Quận Cẩm Lệ

24,21

24,91

26,01

26,61

3

Quận Hải Châu

25,99

26,69

27,79

28,39

4

Quận Thanh Khê

26,12

26,82

27,92

28,52

5

Quận Liên Chiểu

24,71

25,41

26,51

27,11

6

Quận Ngũ Hành Sơn

25,54

26,24

27,34

27,94

7

Quận Sơn Trà

25,29

25,99

27,09

27,69

8

Thành phố Đà Nẵng

22,95

23,65

24,75

25,35

Dựa vào Bảng 4, chúng ta có thể thấy xu thế biến đổi nhiệt độ mùa hè ở các quận, huyện của
thành phố là khá tương đồng. Điều này được giải thích là do Đà Nẵng có diện tích tương đối hẹp và
tiếp giáp với biển nên khí hậu có sự điều hịa hơn. Nhìn chung, nhiệt độ các quận, huyện của thành
phố Đà Nẵng tăng nhanh, đặc biệt là hai giai đoạn 2046-2065 và 2080-2099. Điều này sẽ tác động
mạnh đến các quá trình tự nhiên và những hoạt động kinh tế xã hội của thành phố trong tương lai.
4. KẾT LUẬN

Từ kết quả đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng bằng viễn thám và Google Earth
Engine, chúng tơi có một số kết luận sau:
- Việc sử dụng Google Earth Engine trong việc tính tốn nhiệt độ đem lại hiệu quả cao, tiết
kiệm thời gian và chi phí. Trong nghiên cứu này, chúng tơi đã sử dụng 421 ảnh Landsat TM và
Landsat OLI để tính tốn nhiệt độ trong khoảng thời gian từ tháng 5-8 giai đoạn 1991-2020 của
thành phố Đà Nẵng.
- Nhìn chung nhiệt độ của các quận, huyện ở thành phố Đà Nẵng có xu hướng thay đổi theo
chiều hướng nhiệt độ ở giai đoạn sau cao hơn so với giai đoạn trước. Trong đó, giai đoạn từ 20162020 có nhiệt độ trung bình cao nhất (25,15 oC), tiếp theo là giai đoạn từ 2011-2015 (24,94 %). Kết
quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trung bình của thành phố Đà Nẵng là 23,63 oC. Ở những giai
đoạn đầu từ 1991-2005, nhiệt độ khơng có sự biến động mạnh, dao động trong khoảng nhiệt độ là
22,93 oC. Tuy nhiên, ở giai đoạn từ 2011-2020, nhiệt độ tăng mạnh, đạt giá trị là 25,05 oC. Các
quận trung tâm như Hải Châu (26,99 oC), Thanh Khê (27,35 oC) có giá trị nhiệt độ cao nhất, huyện
Hịa Vang là địa phương có nhiệt độ thấp nhất (23,99 oC).
- Nghiên cứu cũng đã tiến hành đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng từ tháng 5-8
của giai đoạn 2016-2020 so với giai đoạn 1991-1995. Kết quả cho thấy trên toàn thành phố, nhiệt
độ tăng (< 0 oC) chiếm 88,01 % diện tích. Trong đó khoảng tăng nhiệt độ cao nhất là từ 1-3 oC,

66


Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh giá biến động nhiệt độ thành phố Đà Nẵng theo…

chiếm 55,23 % diện tích. Điều này phù hợp với tinh hình phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là q
trình đơ thị hóa của thành phố Đà Nẵng.
- Cuối cùng, nghiên cứu dựa vào kịch bản biến đổi khí hậu cho thành phố Đà Nẵng để tính
tốn nhiệt độ của các quận, huyện trong các giai đoạn của thế kỷ XXI. Nhìn chung, nhiệt độ giai
đoạn từ 2046-2065 và từ 2080-2099 có sự tăng mạnh. Điều này sẽ ảnh hưởng mạnh đến các quá
trình tự nhiên và phát triển kinh tế xã hội của thành phố trong tương lai.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được thực hiện dưới sự tài trợ của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, mã số

B2021-DNA-14.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. IPCC (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis - Summary for the
Policymakers (Working Group I), Switzerland.
2. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Mơi trường (2012). Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu
vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội. Nhà xuất bản Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt
Nam, Hà Nội.
3. E. Valor and V. Caselles, (1996). Mapping land surface emissivity from NDVI: Application to
European, African, and South American areas. Remote Sensing of Environment, vol. 57, no. 3,
doi: 10.1016/0034-4257(96)00039-9.
4. Javed Mallick, Yogesh Kant and B.D.Bharath (2008). Estimation of land surface temperature
over Delhi using Landsat-7 ETM+. Journal Ind. Geophys. Union, vol. 12, no. 3, pp. 131-140,
[Online]. Available: />5. W. Heldens, H. Taubenböck, T. Esch, U. Heiden, and M. Wurm, (2013). Analysis of surface
thermal patterns in relation to urban structure types: A case study for the city of Munich.
Remote Sensing and Digital Image Processing, vol. 17, pp. 475-493, doi: 10.1007/978-94-0076639-6_23.
6. M. S. Malik, J. P. Shukla, and S. Mishra (2019). Relationship of LST, NDBI and NDVI using
landsat-8 data in Kandaihimmat watershed, Hoshangabad, India. Indian Journal of Geo-Marine
Sciences, vol. 48, no. 1, pp. 25-31.
7. M. El Garouani, M. Amyay, A. Lahrach, and H. J. Oulidi (2021). Land Surface Temperature in
Response to Land Use/Cover Change Based on Remote Sensing Data and GIS Techniques:
Application to Saïss Plain, Morocco. Journal of Ecological Engineering, vol. 22, no. 7, pp.
100-112, doi: 10.12911/22998993/139065.
8. Lê Văn Trung, Nguyễn Thanh Minh (2006). Trích lọc giá trị nhiệt bề mặt (LST) từ ảnh vệ tinh
Landsat ETM+. Proceding of GIS - IDEAS 2006, Việt Nam.
9. Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009). Nghiên cứu xác định nhiệt đọ bề mặt đô
thị bằng phương pháp viễn thám nhiệt, Tạp chí Phát triển KH&CN, vol. 12, no. 4, pp. 107-120.
10. Cục Thống kê Thành phố Đà Nẵng (2020). Niên giám thống kê Thành phố Đà Nẵng năm 2020.
Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.
67

Lê Ngọc Hành, Trần Thị Ân, Nguyễn Văn An, Trương Phước Minh

11. Tổng cục Thống kê (2021). Niên giám thống kê năm 2021. Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.
12. D. Jeevalakshmi, S. Narayana Reddy, and B. Manikiam (2017). Land surface temperature
retrieval from LANDSAT data using emissivity estimation. International Journal of Applied
Engineering Research, vol. 12, no. 20, pp. 9679-9687.
13. Trung tâm Ứng phó biến đổi khí hậu (2020). Cập nhật kế hoạch hành động ứng phó với biến
đổi khí hậu thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến 2050, Hà Nội, 2020.

APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GIS TECHNOLOGY IN
ASSESSMENT OF TEMPERATURE CHANGE FOR DA NANG CITY
ACCORDING TO CLIMATE CHANGE SCENARIOS
1F

Le Ngoc Hanh1 *, Tran Thi An2, Nguyen Van An1, Truong Phuoc Minh1
1

University of Science and Education, The University of Danang,
459 Ton Duc Thang, Lien Chieu, Da Nang
2
Thu Dau Mot University, 06 Tran Van On, Thu Dau Mot, Binh Duong

ABSTRACT
This study aims to assess the change in temperature in Da Nang City and analyze the trend of
temperature change according to local climate change scenarios. Remote sensing and GIS methods were
effectively used in this study to extract information about the land surface temperature and evaluate changes
in each period. Landsat 5 and OLI satellite images were analyzed on the Google Earth Engine platform
during the research period. Accordingly, 412 Landsat images in the period from 1991 to 2020 were processed
to calculate the average temperature in the dry season from May to August which is the hottest period in Da

Nang City. Then, the average temperature of the years and each period from 1991 to 2020 were calculated on
the Google Earth Engine cloud computing platform. The results show that the average temperature of Da
Nang City fluctuates over time and tends to increase higher in the period from 2011-2015 and 2016-2020. In
addition, the climate change scenario RCP4.5 was utilized to estimate the temperature of various districts in
the different periods of the 21st century. The results show that the temperature in the period from 2046-2065
and 2080-2099 would strongly increase.
Keywords: Temperature change; Da Nang; Google Earth Engine; Remote Sensing.

*

Corresponding author, email address:

68