Ứng dụng viễn thám và gis để xây dựng bản đồ chất lượng không khí tại thành phố sơn la, tỉnh sơn la

LỜI CẢM ƠN
Thực tế chứng minh rằng khơng có sự thành công nào mà không gắn liền
với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của
ngƣời khác. Để hoàn thành đƣợc bản khóa luận tốt nghiệp, ngồi q trình học
tập và rèn luyện của bản thân từ khi bƣớc chân vào cánh cổng đại học, em đã
nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của thầy giáo hƣớng dẫn, nhà trƣờng,
đơn vị tiếp nhận thực tập, gia đình và bạn bè.
Xin chân thành cảm ơn đến tồn thể q thầy cơ trong Khoa Quản lý tài
nguyên rừng và Môi trƣờng – Trƣờng đại học Lâm Nghiệp đã tận tình truyền đạt
những kiến thức quý báu cũng nhƣ tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong
suốt q trình học tập, nhiên cứu cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến
PGS.TS Nguyễn Hải Hòa, ngƣời thầy giáo tâm huyết và tận tụy theo sát em
trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp.
Để có đƣợc bản khóa luận hồn thiện này, em cũng xin dành sự biết ơn và
ghi nhớ đến những giúp đỡ của ban lãnh đạo cũng nhƣ các anh chị tại Trung tâm
quan trắc mơi trƣờng tỉnh Sơn La.
Mặc dù khóa luận đã hồn thành nhƣng do trình độ lý luận cũng nhƣ kinh
nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên khóa luận khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót, em rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy, cơ để em học thêm đƣợc
nhiều kinh nghiệm và tốt nghiệp suôn sẻ.
Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Chu Thị Kỳ Anh

i


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA QLTNR & MT

Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
- Tên đề tài: Ứng dụng viễn thám và GIS để xây dựng bản đồ chất lượng
khơng khí tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La.
- Sinh viên thực hiện: Chu Thị Kỳ Anh
Lớp: 60A- KHMT
MSV: 1554040888
- Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hải Hòa
1. Mục tiêu nghiên cứu
a. Mục tiêu chung
Đề tài góp phần cung cấp thêm cơ sở khoa học trong việc ứng dụng viễn
thám và GIS xây dựng bản đồ chất lƣợng không khí tại thành phố Sơn La, tỉnh
Sơn La.
b. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đƣợc thực trạng và hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng
khơng khí tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La.
- Xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La qua
các năm.
- Xác định các nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí
tại thành phố Sơn La.
- Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất lƣợng mơi
trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu.
2. Nội dung nghiên cứu cơ bản
- Nghiên cứu thực trạng và hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng
khơng khí tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La.
- Nghiên cứu xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực

nghiên cứu qua các năm.

ii


- Nghiên cứu nguyên nhân và sự ảnh hƣởng của sự suy giảm chất lƣợng
mơi trƣờng khơng khí đến mơi trƣờng và con ngƣời tại thành phố Sơn La, tỉnh
Sơn La.
- Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả cơng tác quản lý chất
lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên cứu.
3. Phƣơng pháp nghiên cứu
Các phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng trong đề tài, bao gồm:
- Phƣơng pháp tổng hợp và kế thừa: Phân tích, tổng hợp, áp dụng các
nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến đề tài; kế thừa các số liệu, tài liệu
từ các báo cáo khoa học đã đƣợc phản biện chính thống
- Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở khoa
học phƣơng pháp xác định ô nhiễm khơng khí từ tƣ liệu ảnh viễn thám
- Phƣơng pháp so sánh: So sánh với QCVN để đƣa ra nhận xét về các
thông số môi trƣờng.
- Phƣơng pháp viễn thám: Phƣơng pháp xử lý ảnh vệ tinh Landsat,
phƣơng pháp tính tốn chỉ số API.
- Phƣơng pháp đánh giá độ chính xác của bản đồ.
4. Các kết quả chính trong nghiên cứu
Qua nghiên cứu, khóa luận đã đạt đƣợc những kết quả sau:
- Đề tài đã chỉ ra thực trạng chất lƣợng khơng khí thơng qua số liệu quan
trắc mơi trƣờng các năm gần đây. Đồng thời tìm hiểu cơng tác quản lý mơi
trƣờng khơng khí tại khu vực nghiên cứu.
- Xây dựng bản đồ phân vùng ô nhiễm không khí qua các năm 2014,
2015, 2017, 2018 và 2019; đánh giá đƣợc độ chính xác của bản đồ.
- Đánh giá đƣợc tác động của ơ nhiễm khơng khí khu vực nghiên cứu

đến mơi trƣờng và con ngƣời đồng thời tìm ra những ngun nhân chính làm
suy giảm chất lƣợng khơng khí khu vực.
- Đề xuất một số giải pháp về công nghệ- kỹ thuật, kinh tế- xã hội, đặc
biệt là các giải pháp theo mức độ ô nhiễm nhằm hạn chế tác động xấu chất
lƣợng mơi trƣờng khơng khí.

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ............................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................ iv
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... ix
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ................................................................. x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... xi
CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ .................................................... xii
ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I ........................................................................................................... 3
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................................... 3
1.1. Tổng quan về ơ nhiễm khơng khí................................................................... 3
1.1.1. Ơ nhiễm bụi ................................................................................................. 3
1.1.2. Ơ nhiễm tiếng ồn ......................................................................................... 5
1.1.3. Các khí ơ nhiễm khác .................................................................................. 6
1.2. Tổng quan về công nghệ viễn thám và GIS ................................................... 6
1.2.1. Một số khái niệm cơ bản ............................................................................. 6
1.2.2. Tầm quan trọng của tích hợp cơng nghệ viễn thám và GIS trong quản lý
tài nguyên thiên nhiên và môi trường ................................................................... 7
1.3. Ứng dụng của công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu về ô nhiễm

không khí ............................................................................................................... 8
1.3.1. Trên thế giới ................................................................................................ 8
1.3.2. Ở Việt Nam .................................................................................................. 9
CHƢƠNG II ........................................................................................................ 11
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 11
iv


2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 11
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 11
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu.................................................................... 11
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 11
2.3.1. Nghiên cứu thực trạng và hoạt động quản lý chất lượng mơi trường khơng
khí tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La................................................................. 11
2.3.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ đánh giá chất lượng khơng khí khu vực
nghiên cứu qua các năm...................................................................................... 12
2.3.3. Nghiên cứu nguyên nhân và sự ảnh hưởng sự suy giảm chất lượng khơng
khí đến mơi trường và con người tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La................. 12
2.3.4. Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất
lượng mơi trường khơng khí khu vực nghiên cứu ............................................... 12
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 12
2.4.1. Thực trạng và hoạt động quản lý chất lượng mơi trường khơng khí tại
thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La............................................................................ 13
2.4.2. Xây dựng bản đồ đánh giá chất lượng khơng khí khu vực nghiên cứu..... 13
2.4.3. Nghiên cứu nguyên nhân và sự ảnh hưởng sự suy giảm chất lượng khơng
khí đến mơi trường và con người tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La................. 19
- Từ kết quả phân tích các số liệu quan trắc cũng như bản đồ về chất lượng
khơng khí khu vực nghiên cứu tìm ra các khu vực có biến động về các thông số ô
nhiễm từ tiến hành điều tra thực địa tìm hiểu nguyên nhân. .............................. 19

2.4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất lượng mơi trường
khơng khí khu vực nghiên cứu ............................................................................. 19
CHƢƠNG III....................................................................................................... 20
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 20
3.1. Điều kiện môi trƣờng tự nhiên ..................................................................... 20
3.1.1. Điều kiện về địa lý, địa chất ...................................................................... 20
v


3.1.2. Điều kiện về khí hậu, khí tượng................................................................. 22
3.1.3. Điều kiện thủy văn..................................................................................... 24
3.1.4. Hiện trạng tài nguyên sinh học ................................................................. 25
3.2. Điều kiện kinh tế- đời sống xã hội ............................................................... 26
3.2.1. Điều kiện về kinh tế ................................................................................... 26
3.2.2. Điều kiện xã hội......................................................................................... 31
CHƢƠNG IV ...................................................................................................... 34
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................................. 34
4.1. Thực trạng và hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tại thành
phố Sơn La .......................................................................................................... 34
4.1.1. Thực trạng chất lượng môi trường khơng khí tại TP Sơn La ................... 34
4.1.2. Hoạt động quản lý chất lượng mơi trường khơng khí thành phố Sơn La . 48
4.2. Xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La........... 49
4.3. Ảnh hƣởng của chất lƣợng khơng khí đến mơi trƣờng và nguyên nhân ..... 60
4.3.1. Ảnh hưởng của chất lượng không khí đến mơi trường tại TP Sơn La...... 60
4.3.2. Ngun nhân dẫn đến suy giảm chất lượng khơng khí ............................. 64
4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả nâng cao chất lượng môi trường và
hạn chế ô nhiễm không khí khu vực nghiên cứu ................................................. 68
4.4.1. Các giải pháp về cơ chế, chính sách và cơng nghệ, kỹ thuật chung ......... 68
4.4.2. Giải pháp cho các vùng ô nhiễm .............................................................. 69

CHƢƠNG V........................................................................................................ 71
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ........................................................... 71
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 71
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 72
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 73
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 74
vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh viễn thám đƣợc sử dụng trong đề tài. ............................. 14
Bảng 2.2 Thang chia mức độ ơ nhiễm khơng khí theo A guide to air pollution
index in Malaysia ................................................................................................ 17
Bảng 4.1. Tọa độ các điểm lấy mẫu khơng khí thành phố Sơn La. .................... 36
Bảng 4.2.

ết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm

2017. .................................................................................................................... 37
Bảng 4.3.

ết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm

2017 (tiếp). .......................................................................................................... 38
Bảng 4.4.

ết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP Sơn La năm

2018. .................................................................................................................... 41

Bảng 4.5. Tổng hợp kết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP. Sơn
La năm 2018 (tiếp). ............................................................................................. 42
Bảng 4.6. Kết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí TP. Sơn La năm
2019. .................................................................................................................... 45
Bảng 4.7. Kết quả quan trắc thông số bụi lơ lửng (TSP) tại TP. Sơn La năm
2019. .................................................................................................................... 47
Bảng 4.8. Kết quả đánh giá độ tin cậy so với kết quả quan trắc......................... 57
Bảng 4.9. Ngun nhân dẫn đến ơ nhiễm khơng khí TP Sơn La........................ 60
Bảng 4.10 . Kết quả phỏng vấn ngƣời dân tại khu vực TP. Sơn La. .................. 61
Bảng 4.11. Kết quả đánh giá mức độ tác động của ô nhiễm khơng khí đến ngƣời
dân. ...................................................................................................................... 63

viii


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Khả năng lắng đọng của các hạt PM với kích thƣớc khác nhau trong
cơ thể ngƣời........................................................................................................... 5
Hình 3.1. Địa điểm khu vực nghiên cứu. ............................................................ 20
Hình 4.1. Vị trí quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La. 35
Hình 4.2. Chất lƣợng khơng khí tại TP. Sơn La năm 2014 (Landsat 8
31/03/2014). ........................................................................................................ 50
Hình 4.3. Chất lƣợng khơng khí TP. Sơn La năm 2015 (Landsat 8 18/3/2015). 51
Hình 4.4. Chất lƣợng khơng khí tại TP. Sơn La năm 2017 (Landsat 8
23/03/2017). ........................................................................................................ 52
Hình 4.5. Chất lƣợng khơng khí tại TP. Sơn La năm 2018 (Landsat 8
10/03/2018). ........................................................................................................ 53
Hình 4.6. Chất lƣợng khơng khí TP. Sơn La năm 2019 (Landsat 8 29/03/2019).
............................................................................................................................. 54

Hình 4.7. Đƣờng đi vào khu vực khai thác đá phƣờng Chiềng Cơi. .................. 65
Hình 4.8. Dự án quảng trƣờng- tƣợng đài Bác Hồ thành phố Sơn La. ............... 67

ix


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

Sơ đồ 2.1. Quy trình xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực
nghiên cứu. .......................................................................................................... 14
Biểu đồ 4.1. Hàm lƣợng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP. Sơn La năm
2017. .................................................................................................................... 40
Biểu đồ 4.2. Giá trị tiếng ồn trong khơng khí TP. Sơn La năm 2017. ................ 40
Biểu đồ 4.3. Hàm lƣợng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP Sơn La năm
2018. .................................................................................................................... 44
Biểu đồ 4.4. Giá trị tiếng ồn trong khơng khí thành phố Sơn La năm 2018....... 44
Biểu đồ 4.5. Hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP. Sơn La
năm 2019. ............................................................................................................ 48
Biểu đồ 4.6. Ngun nhân dẫn đến ơ nhiễm khơng khí TP. Sơn La................... 61
Biểu đồ 4.7. Kết quả phỏng vấn ngƣời dân tại khu vực TP. Sơn La. ................. 62
Biểu đồ 4.8. Kết quả đánh giá mức độ tác động của ơ nhiễm khơng khí đến
ngƣời dân. ............................................................................................................ 64

x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

API

Air pollution index

NDVI

Normalised Difference Vegetation Index

VI

Vegetation Index

TVI

Transformed Vegetation Index

GIS

Geographic information system

TSP

Total Suspended Particles

PM(10; 2,5; 1)

Particulate matter (10; 2,5; 1)

AQI

Air Quality Index

TM

Thematic Mapper

ETM+

Enhanced Thematic Mapper Plus

NIR

Near Infrared

SWIR

Short- wave Infrared

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

xi


CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ
Chu Thi Kỳ Anh, Nguyễn Hải Hòa, Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Hữu
Nghĩa (2019). Sử dụng dữ liệu viễn thám đa thời gian để xây dựng bản đồ
chất lƣợng khơng khí tại thành phố Sơn La giai đoạn 2017- 2019. T/C Khoa
học và Công nghệ Lâm nghiệp (Đã gửi).

xii

Đã gửi cho Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ Lâm nghiệp, Trường ĐHLN để phản biện

SỬ DỤNG DỮ LIỆU VIỄN THÁM ĐA THỜI GIAN ĐỂ XÂY DỰNG BẢN
ĐỒ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ SƠN LA GIAI
ĐOẠN 2017- 2019

Chu Thi Kỳ Anh1, Nguyễn Hải Hòa1, Nguyễn Hữu Nghĩa1, Nguyễn Văn Hùng2
1
Trường Đại học Lâm nghiệp
2
Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Sơn La

TĨM TẮT
Bài báo trình bày tóm tắt kết quả ứng dụng tƣ liệu ảnh viễn thám trong xây dựng bản đồ chất lƣợng
khơng khí khu vực thành phố Sơn La. Nghiên cứu đã sử dụng ảnh Landsat 8 các năm 2017, 2018 và
2019 để tính tốn các chỉ số thực vật (NDVI,VI,TVI), chỉ số ô nhiễm không khí API (Air pollution
index) từ đó đƣa ra đƣợc bản đồ chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La qua các năm. Thơng qua tính
tốn sự sai khác giữa giá trị API qua ảnh và API thực tế cho thấy 2 giá trị này có mức độ tƣơng đồng
lớn, chênh lệch không nhiều. Kết quả quan trắc môi trƣờng không khí thành phố Sơn La các năm hầu
hết các điểm đều có nồng độ bụi lơ lửng (TSP) vƣợt ngƣỡng cho phép theo quy chuẩn chất lƣợng
khơng khí quốc gia QCVN 05: 2013/BTNMT. Hiện nay, mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La
đang chịu tác động chủ yếu bởi các hoạt động nhƣ giao thông, xây dựng, hoạt động của các khu cơng
nghiệp... Kết quả của nghiên cứu góp phần cung cấp thêm cơ sở dữ liệu cho việc theo dõi, đánh giá và
dự báo xu thế diễn biến mức độ ơ nhiễm khơng khí phục vụ cho việc đề ra các giải pháp giảm thiểu tác
động của ô nhiễm khơng khí đến mơi trƣờng và sức khỏe con ngƣời.

Từ khố: Chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí, API, GIS, Landsat 8, thành phố Sơn La.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo dòng chảy của thời gian, với xu thế đổi mới và hội nhập, Việt Nam đã tạo ra những
xung lực mới cho quá trình phát triển, vƣợt qua tác động của suy thối tồn cầu và duy trì tỷ
lệ tăng trƣởng kinh tế hàng năm đáng kinh ngạc. Tuy nhiên, song song với quá trình này, các
hoạt động phát triển cũng là nguồn phát thải gây ơ nhiễm mơi trƣờng nói chung và mơi trƣờng
khơng khí nói riêng.
Ơ nhiễm khơng khí đã và đang là vấn đề nóng đối với mơi trƣờng đô thị, công nghiệp và
kể cả các vùng nông thôn. Ơ nhiễm khơng khí khơng chỉ gây ra những nguy cơ tác động
nghiêm trọng đến sức khoẻ cộng đồng (đặc biệt là gây ra các bệnh về đƣờng hô hấp) mà còn
ảnh hƣởng đến các hệ sinh thái và biến đổi khí hậu.
Nhận thấy rằng, tại Việt Nam, tuy đã có khơng ít các cơng trình nghiên cứu về mơi trƣờng
khơng khí nhƣng mới chỉ tập trung tại các đơ thị lớn của nƣớc ta nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ
Chí Minh, Đà Nẵng,…Đặc biệt, các nghiên cứu, đánh giá về mơi trƣờng khơng khí tại các
tỉnh, thành phố vùng Tây Bắc nƣớc ta cịn hạn chế, ví dụ nhƣ thành phố Sơn La. Thêm nữa,
các nghiên cứu tập trung vào phân tích thống kê từ nguồn số liệu đo mặt đất tại các trạm quan
trắc mặt đất. Độ chính xác của phƣơng pháp phụ thuộc rất lớn vào số lƣợng và vị trí các trạm
quan trắc(Trần Thị Vân và cộng sự, 2012). Thực tế, số trạm quan trắc môi trƣờng khơng khí ở
nƣớc ta hiện nay cịn khá ít , gây nên sự thiếu định lƣợng về mặt không gian.


Nhiều năm liền, việc ứng dụng GIS và viễn thám trong nghiên cứu chất lƣợng mơi trƣờng
khơng khí đã đƣợc thực hiện ở nhiều khu vực có quy mơ, đặc trƣng khác nhau và đã thu đƣợc
một số kết quả nhất định. Các nghiên cứu nhƣ: Đánh giá về chất lƣợng khơng khí xung quanh
trong khu vực Hyderabad đang phát triển nhanh chóng mơi trƣờng đơ thị (Rao M. Và cộng
sự,2009), Sử dụng ảnh viễn thám MODIS và công nghệ GIS nhằm giám sát bụi PM10 tại
Kuala Lumpur, Malaysia (Amanollahi Jamil và cộng sự, 2011); Ƣớc lƣợng nồng độ PM10 sử
dụng các phép đo mặt đất và ảnh vệ tinh Landsat 8 OLI (Salah Abdul Hameed Saleh và Ghala
Hasan, 2014); Xây dựng bản đồ chất lƣợng khơng khí từ ảnh Landsat tại khu khai thác than
(Nguyễn Hải Hoà và Nguyễn Thị Hƣơng, 2017), Viễn thám độ dày quang học mô phỏng phân
bố bụi PM10 khu vực nội thành thành phố Hồ Chí Minh (Trần Thị Vân và cộng sự, 2014),
Ứng dụng GIS và viễn thám trong xây dựng bản đồ chất lƣợng khơng khí khu vực khai thác

khống sản, huyện Lƣơng Sơn, tỉnh Hịa Bình (Trần Quang Bảo và cộng sự, 2018)...
Thành phố Sơn La bên cạnh tiềm năng về phát triển kinh tế, du lịch, tại đây cần đẩy mạnh
hơn nữa công tác nghiên cứu, quản lý các vấn đề mơi trƣờng nói chung và mơi trƣờng khơng
khí nói riêng. Đặc biệt khi chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La đang chịu
nhiều tác động từ các hoạt động giao thông, xây dựng và sự phát triển của các khu cơng
nghiệp. Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng bản đồ chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La là
là rất cần thiết.
II. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Khu vực nghiên cứu
Thành phố Sơn La nằm ở tọa độ
21 15' - 21031' Bắc và 1030 45' 1040 00' Đông, cách Hà Nội khoảng
320 km về phía Tây Bắc. Phía Tây và
phía Bắc giáp huyện Thuận Châu,
phía Đơng giáp huyện Mƣờng La,
phía Nam giáp huyện Mai Sơn.
Trong khoảng 3 năm trở lại đây, mơi
trƣờng khơng khí trên địa bàn thành
phố Sơn La đang chịu tác động nhiều
bởi các hoạt động giao thơng, xây
dựng, các khu cơng nghiệp.
0

Hình 01. Khu vực nghiên cứu

2.2. Tƣ liệu sử dụng
Nghiên cứu sử dụng số liệu quan trắc chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí khu vực nghiên
cứu các năm 2017, 2018 và tháng 03/ 2019 để tính tốn API thực tế giúp kiểm chứng với giá
trị API trên bản đồ.
Thêm nữa, để đánh giá và thành lập bản đồ chất lƣợng khơng khí tại thành phố Sơn La,
tỉnh Sơn La các năm 2017, 2018 và 2019, nghiên cứu đã sử dụng tƣ liệu ảnh Landsat 8.

Bảng 01. Dữ liệu ảnh viễn thám.
TT

Mã ảnh

Ngày chụp

Độ phân giải (m)

Path/row

1

LC08_L1TP_128045_20170323_20170329

23/03/2017

30

128/45

2

LC08_L1TP_128045_20180310_20180320

10/03/2018

30

128/45

3

LC08_L1TP_128045_20190329_20190404

29/03/2019

30

128/45

Nguồn: />2.3. Xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực nghiên cứu
Bản đồ ơ nhiễm khơng khí của thành phố Sơn La qua các năm đƣợc tính tốn, xây dựng
thơng qua các chỉ số thực vật của dữ liệu ảnh, thể hiện qua chỉ số ô nhiễm không khí API (Air
Pollution Index). Các bƣớc xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí đƣợc thể hiện
dƣới Sơ đồ 01.

Sơ đồ 01. Quy trình xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí.
Bước 1: Xử lý ảnh viễn thám Landsat
Trong giai đoạn này, một số cơng việc đƣợc tiến hành nhƣ sau: gom nhóm kênh ảnh, tăng
cƣờng chất lƣợng ảnh, hiệu chỉnh hình học, nắn chỉnh, cắt ảnh theo ranh giới khu vực nghiên
cứu.
Bước 2: Hiệu chỉnh bức xạ (chuyển giá trị số sang giá trị bức xạ điện từ)


Ảnh vệ tinh LANDSAT TM, ETM+ đƣợc lƣu trữ ở độ phân giải bức xạ 8 bit, tƣơng ứng
với 256 cấp độ xám, từ 0 đến 255. Trong xử lý ảnh, giá trị số nguyên (DN) của ảnh thƣờng
đƣợc huyển đổi sang giá trị thực của bức xạ điện từ (bức xạ phổ - spectral radiance, Wm-2 µm1

. Việc chuyển đổi giá trị số nguyên sang giá trị bức xạ phổ là bắt buộc khi tính giá trị phản xạ
phổ (reflectance) từ ảnh vệ tinh. Hiệu chỉnh bức xạ còn giúp giảm thiểu sự khác biệt khi ghép
các cảnh ảnh với nhau.
Đối vớ dữ liệu ảnh Landsat 8, việc chuyển giá trị số sang giá trị bức xạ điện từ đƣợc
thực hiện nhƣ sau:
L = MLQcal + AL
L: Band-specific multiplicative rescaling factor from the metadata
(radiance_Mult_Band_x, x là giá trị số của band ảnh); AL: Band-specific additive rescaling
factor from the metadata (Radiance_add_band_x, x là giá trị số của band ảnh); QCal: Giá trị
bức xạ đã đƣợc hiệu chỉnh và tính định lƣợng ở dạng số ngun.
Bước 3: Tính tốn các chỉ số
Chỉ số NDVI (Normalised Difference Vegetation Index)
(
)
(
)
Trong đó: NIR là băng phổ cận hồng ngoại (Near Infrared); Red là băng phổ thuộc bƣớc sóng
màu đỏ. Đối với Landsat 8: Red (Band 4), NIR (Band 5), SWIR (Band 6 and Band 7).
Chỉ số biến đổi thực vật: Do Deering và cộng sự (1975) đề xuất nhằm loại trừ các giá trị âm
và chuyển đổi biểu đồ NDVI thành một phân bố bình thƣờng:
√
Một chỉ số thảm thực vật đơn giản (VI) có thể thu đƣợc bằng cách lấy sự khác biệt về giá trị
điểm ảnh màu đỏ từ band gần hồng ngoại (NIR):
Từ các giá trị phản xạ đối với NIR, các kênh SWIR1 và chỉ số thực vật (VI, TVI), chỉ số ơ
nhiễm khơng khí (API) đƣợc tính bằng cơng thức (Mozumder và cộng sự, 2012):
Sau khi tính tốn, mức độ ô nhiễm đƣợc chia theo thang chia nhƣ sau (Bảng 02):
Bảng 02. Thang chia mức độ ô nhiễm không khí theo A guide to Air Pollution Index in
Malaysia.
TT

Các khoảng hiển thị

Giá trị API

1

Khơng khí trong lành (Good)

0 – 50

2

Ơ nhiễm nhẹ (Moderate)

51 – 100

3

Ô nhiễm vừa phải (Unhealthy)

101 – 200

4

Ô nhiễm nặng (Very unhealthy)

201 – 300

5

Ô nhiễm nghiêm trọng (Hazardous)

>301

Màu hiển thị

Nguồn: Department of Environment (1997).


Hiệu chỉnh sai số của bản đồ
Để bản đồ có độ chính xác cao việc hiệu chỉnh sai số của bản đồ là rất quan trọng do bản
đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí dựa trên nồng độ bụi nên thƣờng bị ảnh hƣởng bởi sự bốc
thoát hơi nƣớc của ao hồ, sông suối và thảm thực vật. Hơn nữa, đặc thù khu vực nghiên cứu
có diện tích rừng lớn nên để hiệu chỉnh sai số của bản đồ đề tài bằng cách loại bỏ các giá trị
API < 0 (ảnh hƣởng của nƣớc, hơi nƣớc) và API > 325 (ảnh hƣởng của thực vật) (Thái Thị
Thuý An và cộng sự, 2018).
2.4. Tính tốn API thực tế
Cơng thức tính API cho từng chất ô nhiễm đơn trong thực tế là (Chitrini Mozumder và
cộng sự, 2012):

– Chỉ số ô nhiễm không khí của chất X;
– Nồng độ thực tế của chất ô
Trong đó:
nhiễm X;
– Nồng độ theo tiêu chuẩn của chất ô nhiễm X; Tại khu vực thành phố Sơn La,
thông số gây ơ nhiễm chính là tổng bụi lơ lửng (TSP), do vậy, khi tính tốn, so sánh API trên
ảnh vệ tinh và thực tế, thông số đƣợc sử dụng là tổng bụi lơ lửng (TSP).
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Thực trạng và hoạt động quản lý chất lƣợng môi trƣờng khơng khí tại thành phố
Sơn La, tỉnh Sơn La

Chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La theo số liệu quan trắc:
Trong năm 2017 và 2018, chƣơng trình quan trắc mơi trƣờng nói chung và mơi trƣờng
khơng khí nói riêng của tỉnh Sơn La diễn ra với tần suất 3 đợt/ năm vào tháng 3, tháng 6 và
tháng 10. Tại khu vực thành phố Sơn La, số điểm quan trắc là 6 điểm tập trung ở các khu vực
điển hình, đại diện cho chất lƣợng khơng khí tồn thành phố. Năm 2019, bên cạnh 7 điểm
theo chƣơng trình quan trắc định kỳ vào tháng 3 của tỉnh Sơn La, đề tài tiến hành quan trắc bổ
sung thêm 7 điểm. Dƣới đây là bảng vị trí các điểm lấy mẫu khơng khí của thành phố Sơn La.
Bảng 03. Vị trí các điểm lấy mẫu khơng khí của thành phố Sơn La.
TT

Vị trí

1
2
3

Khu vực cổng Bệnh viện đa khoa tỉnh Sơn La. (BVĐ )
Khu vực đồi khau cả, Thành phố Sơn La. (Đ C)
Khu vực ngã tƣ cầu trắng, Thành phố Sơn La. (NTCT)
Khu vực ngã tƣ xe khách, Thành phố Sơn La.
(NTXK)
Khu vực ngã ba Quyết Thắng, Thành phố Sơn La. (NBQT)
Khu vực bến xe Sơn La, Thành phố Sơn La. (BXSL)
Khu hành chính cơng(*) (HCC)
Cổng bệnh viện phục hồi chức năng tỉnh Sơn La (*) (PHCN)
Chợ Chiềng An (*) (CCA)
Khu công nghiệp Chiềng Sinh (*) (KCS)
Cây xăng cầu Nậm La (*) (CNL)
Dốc két nƣớc (*) (DKN)
Trung tâm thƣơng mại Vincom Plaza (*) (VINC)

Cầu Cách mạng tháng Tám (*) (CMT8)

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

X
21.349820
21.329711
21.327421

Toạ độ

Y
103.911340
103.909102
103.914456

21.325161

103.920405

21.320402
21.301247
21.323222
21.355569
21.354101
21.278594
21.339134
21,331667
21.323472
21.336083

103.921000
103.942891
103.911444
103.909647
103.91052
103.976556
103.90987
103.906944
103.917139
103.909667


Hiện nay, thành phố Sơn La đang trong quá trình quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế- xã
hội đến năm 2020, tầm nhìn 2030 với mục tiêu xây dựng thành phố Sơn La trở thành đô thị
loại II trong giai đoạn 2016-2020. Bởi vậy, các hoạt động thi công, xây dựng trên địa bàn
thành phố đang diễn ra hết sức gấp rút gây ảnh hƣởng không nhỏ đến chất lƣợng mơi trƣờng
nói chung và mơi trƣờng khơng khí nói riêng. Ơ nhiễm khơng khí do bụi là vấn đề nổi cộm
nhất. Các khí ơ nhiễm khác nhƣ SO2, CO, NO2, … nhìn chung vẫn nằm trong phạm vi cho
phép của QCVN 05:2013/BTNMT. Một số chất khí độc hại trong mơi trƣờng khơng khí xung

quanh nhƣ H2S, Cl2 đều có giá trị nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 06:2009/BTNMT.
Năm 2017, qua 3 đợt quan trắc, các thông số gây ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí chủ yếu
là bụi và tiếng ồn tập trung phần lớn tại các khu vực ngã ba, ngã tƣ nơi giao nhau của các trục
đƣờng chính, bến xe, cổng chợ, cổng bệnh viện, nơi diễn ra các hoạt động thi công xây dựng
lớn. Nhƣ tại khu vực ngã tƣ xe khách thành phố Sơn La (NTX ), trong cả 3 đợt quan trắc,
thông số bụi lơ lửng (TSP) đều vƣợt quá quy chuẩn gấp nhiều lần (gấp 2,9- 3,35 lần quy
chuẩn).Khu vực này có mật độ giao thông rất lớn, di chuyển liên tục trong ngày. Tại khu vực
ngã tƣ Cầu Trắng (NTCT), thông số bụi lơ lửng (TSP) cũng rất cao (gấp 2,52- 4,12 lần quy
chuẩn) do đây là khu vực trung tâm của thành phố, mật độ giao thông lớn vào các giờ cao
điểm có thể xảy ra ùn tắc giao thơng.
1400
1200
1000
800
600
400
200
0

µg/m3

Đợt 1
NTCT
BVĐ
QCVN 05:2013/BTNMT

Tổng bụi lơ lửng (TSP) năm 2017

Đợt 2
NBQT

NTXK

Đợt 3
Đ C
BXSL

Biểu đồ 01. Hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP. Sơn La năm 2017.
Năm 2018, về mức độ ô nhiễm do bụi cao hơn năm 2017 và có sự biến động về bụi giữa
các đợt quan trắc. Có đến 5/6 điểm mức độ ơ nhiễm bụi vƣợt quá quy chuẩn cho phép. Điển
hình nhƣ khu vực ngã ba Quyết Thắng (NBQT), thông số bụi lơ lửng (TSP) vƣợt quá quy
chuẩn từ 1,89- 4,85 lần. So với số liệu quan trắc năm 2017, bụi lơ lửng tại khu vực này cũng
đã có sự tăng lên rõ rệt. Nguyên nhân có thể do thời điểm quan trắc mật độ giao thông là khác
nhau. Tại khu vực cổng bệnh viện đa khoa tỉnh Sơn La (BVĐ ), thông số bụi lơ lửng cũng
vƣợt quy chuẩn từ 2,09- 4,41 lần. Nguyên nhân là do giao thông khu vực quanh bệnh viện rất
đơng đúc và trong khn viên bệnh viện có lị đốt xử lý chất thải nên lƣợng khói bụi phát sinh
khá lớn gây ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí.


1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0

µg/m3

Tổng bụi lơ lửng (TSP) năm 2018

Đợt 1
NBQT
NTCT
QCVN 05:2013/BTNMT

Đợt 2
BXSL
BVĐ

Đợt 3
NTXK
Đ C

Biểu đồ 02. Hàm lƣợng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP Sơn La năm 2018.
Năm 2019, khu vực thành phố có đến 13/14 điểm quan trắc có nồng độ bụi lơ lửng (TSP)
vƣợt quá quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT. Khu vực Hành chính cơng (HCC) đang trong
q trình thi công xây dựng nên phát sinh lƣợng bụi lớn (gấp 3,01 lần quy chuẩn). Ngoài ra,
các khu vực khác tuy thơng số bụi có giảm so với năm 2018 nhƣng vẫn vƣợt quá nhiều lần
quy chuẩn: nhƣ khu vực ngã ba Quyết Thắng (NBQT) thông số bụi vƣợt 2,93 lần so với quy
chuẩn, khu vực cổng bến xe khách thành phố Sơn La, thông số bụi lơ lửng (TSP) cũng gấp
2,89 lần quy chuẩn. Tại khu vực cây xăng cầu Nậm La là nơi xe qua lại đông đúc cộng thêm
ngay sát công trƣờng thi công dự án kè suối Nậm La nên mật độ bụi lớn vƣợt 3,05 lần quy
chuẩn. Hay tại vị trí trung tâm thƣơng mại Vincom Plaza (VINC) là vị trí trung tâm của thành
phố với mật độ giao thơng lớn có nồng độ bụi cũng vƣợt 2,76 lần quy chuẩn.
µg/m3
1000
900
800

700
600
500
400
300
200
100
0

Tổng bụi lơ lửng (TSP) năm 2019

Tổng bụi lơ lửng (TSP)

QCVN 05:2013/ BTNMT

Biểu đồ 03. Hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng (TSP) trong khơng khí TP. Sơn La năm 2019.
Hoạt động quản lý chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí thành phố Sơn La
Trong nhiều năm gần đây, UBND tỉnh đã giao cho Sở Tài nguyên và Môi trƣờng và các
cơ quan chức năng tổ chức thực hiện các nhiệm vụ, dự án, đề án về bảo vệ môi trƣờng nhƣ:
Quan trắc chất lƣợng môi trƣờng tỉnh Sơn La. Thực hiện chỉ đạo của UBND tỉnh Sơn La,
Trung tâm Quan trắc TN&MT, Sở TN&MT Sơn La triển khai quan trắc tại 109 điểm gồm


mơi trƣờng nƣớc mặt, mơi trƣờng khơng khí, mơi trƣờng nƣớc đất và môi trƣờng đất, trên địa
bàn 12 huyện, thành phố. Riêng mơi trƣờng khơng khí, Trung tâm đã tiến hành 3 đợt quan
trắc mơi trƣờng khơng khí với 38 điểm, 8 thông số quan trắc.
Đối với chất lƣợng khơng khí khu vực thành phố Sơn La, Trung tâm tiến hành quan trắc 6
điểm mỗi đợt với 8 thông số quan trắc. Từ năm 2019, khu vực thành phố Sơn La bổ sung
thêm 1 điểm quan trắc là khu hành chính cơng vẫn đang trong thời gian xây dựng. Tuy nhiên,
số điểm tiến hành quan trắc để đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố cịn ít và tập trung

chủ yếu tại khu vực trung tâm.
Bên cạnh đó, để quản lý chất lƣợng mơi trƣờng nói chung và mơi trƣờng khơng khí nói
riêng các hoạt động thanh, kiểm tra, phát hiện và xử lý kịp thời các cơ sở sản xuất kinh doanh
vi phạm pháp luật về môi trƣờng diễn ra đều đặn. Rà soát, hỗ trợ các cơ sở gây ơ nhiễm mơi
trƣờng nghiêm trọng. Bên cạnh đó, tổ chức thẩm định, phê duyệt báo cáo đánh giá tác động
môi trƣờng, dự án cải tạo phục hồi môi trƣờng với khai thác khoáng sản; đề án bảo vệ môi
trƣờng, xác nhận cam kết bảo vệ môi trƣờng của các dự án đầu tƣ trên địa bàn tỉnh đƣợc quan
tâm thực hiện đồng bộ.
Các kế hoạch bảo vệ môi trƣờng của tỉnh Sơn La nói chung qua các năm phần lớn tập
trung vào vấn đề nƣớc thải cũng nhƣ xử lý chất thải rắn. Do chất lƣợng khơng khí trên địa bàn
tỉnh nói chung và thành phố Sơn La nói riêng đƣợc đánh giá cịn khá tốt (thơng qua kết quả
quan trắc chỉ có thơng số bụi và tiếng ồn vƣợt quá quy chuẩn cho phép).
3.2. Xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí
Đề tài sử dụng dữ liệu ảnh Landsat 8 đƣợc chụp vào tháng 3 các năm 2017, 2018 và 2019
để xây dựng bản đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La theo thời gian nhằm
đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không khí tại vị trí quan trắc qua các năm.

Hình 02. Chất lƣợng khơng khí tại TP. Sơn La năm 2017 (Landsat 8 23/03/2017).


Hình 03. Chất lƣợng khơng khí tại TP. Sơn La năm 2018 (Landsat 8 10/03/2018).

Hình 04. Chất lƣợng khơng khí TP. Sơn La tháng 03/ 2019 (Landsat 8 29/03/2019).
Thông qua xây dựng bản đồ phân bố chất lƣợng khơng khí thành phố Sơn La nhƣ trên,
nhận thấy:
Nhìn chung, khơng khí có chất lƣợng kém nhất (đồng nghĩa với giá trị API lớn đa số nằm
trong khoảng từ 201 trở lên, nhiều vùng có mức API lớn hơn 301) tại các xã, phƣờng sau: xã


Chiềng Xôm, xã Chiềng Đen, phƣờng Chiềng Lề, phƣờng Quyết Thắng, phƣờng Chiềng Sinh.

Tại đây tập trung các khu công nghiệp, các mỏ khai thác đá, hoạt động giao thông, xây dựng
diễn ra mạnh, cháy rừng xảy ra thƣờng xuyên vào mùa khơ. Các xã phƣờng có chất lƣợng
khơng khí ô nhiễm nhẹ hơn nhƣ: xã Chiềng Cọ, xã Hua La, phƣờng Chiềng An. Ở các xã này
có diện tích rừng lớn, dân cƣ thƣa thớt ít tác động hơn tới mơi trƣờng khơng khí.
Qua các năm, nhận thấy phân bố khơng gian của chất lƣợng khơng khí khu vực có sự thay
đổi khơng theo quy luật. Chất lƣợng khơng khí tại thành phố Sơn La biến động do các hoạt
động xây dựng, giao thông,... và cháy rừng.
Năm 2017 và 2018, chất lƣợng khơng khí kém vẫn tập trung chủ yếu tại các xã Chiềng
Xôm, xã Chiềng Đen, phƣờng Chiềng Lề, phƣờng Quyết Thắng, phƣờng Chiềng Sinh. Trên
bản đồ đánh dấu các điểm quan trắc, các khu vực ngã tƣ giao thông đông đúc nhƣ ngã ba
Quyết Thắng (NBQT), ngã tƣ xe khách (NTX ) có chất lƣợng khơng khí ở ơ nhiễm mức
nghiêm trọng.
Năm 2019, khơng khí thành phố Sơn La có dấu hiệu tăng mức độ ơ nhiễm trên diện rộng
so với năm 2017 và 2018. Giải thích cho sự gia tăng này do để hoàn thiện các tiêu chí của đơ
thị loại II, thành phố đã đẩy nhanh tiến độ các cơng trình nhƣ: hu hành chính công, quảng
trƣờng, tƣợng đài và ao cá Bác Hồ, kè suối Nậm La,... nâng cấp các tuyến đƣờng xuống cấp
nên lƣợng bụi phát sinh từ các cơng trình xây dựng là rất lớn. Bên cạnh đó, các vị trí đề tài
quan trắc bổ sung là các khu vực giao thông đông đúc (trung tâm thƣơng mại Vincom Plaza,
chợ Chiềng An,...), khu công nghiệp cũng nằm trong vùng ô nhiễm nghiêm trọng.
3.3. Đánh giá sự khác biệt chất lƣợng môi trƣờng khơng khí từ ảnh Landsat so với kết
quả quan trắc
Để đánh giá mức độ tin cậy của bản đồ nghiên cứu tiến hành so sánh giá trị ảnh với các
giá trị quan trắc tại các năm 2017, 2018 và 2019. ết quả số liệu và chất lƣợng khơng khí
đƣợc kế thừa từ Trung tâm quan trắc môi trƣờng tỉnh Sơn La từ năm 2017 đến 2018 và kết
quả nghiên cứu của đề tài năm 2019, đồng thời bổ sung thêm 1 số điểm quan trắc trên địa bàn
thành phố. Kết quả đƣợc thể hiện dƣới Bảng 04.
Bảng 04. Sự sai khác về giá trị API từ ảnh viễn thám so với kết quả quan trắc.
Năm
quan
trắc

2017

Điểm quan trắc

Đánh giá API qua
giá trị quan trắc

Đánh giá API
qua giá trị ảnh

Khu vực cổng Bệnh viện đa
khoa tỉnh Sơn La.
Khu vực đồi khau cả, Thành
phố Sơn La.
Khu vực ngã tƣ cầu trắng,
Thành phố Sơn La.
Khu vực ngã tƣ xe khách,
Thành phố Sơn La.
Khu vực ngã ba Quyết
Thắng, Thành phố Sơn La.
Khu vực cổng bến xe Sơn La,
Thành phố Sơn La.

API= 146
Ô nhiễm vừa phải
API= 51,7
Ô nhiễm nhẹ
API= 296,7
Ô nhiễm nặng

API= 296,7
Ô nhiễm nặng
API= 197,7
Ô nhiễm vừa phải
API= 74,3
Ô nhiễm nhẹ

Giá trị sai khác
API

%

API= 281
Ô nhiễm nặng

135

92,47

-

-

-

- 44,6

-15,03

-29,9

-10,07

35,4

17,91

168,7

227,05

API= 252,1
Ô nhiễm nặng
API= 266,8
Ô nhiễm nặng
API= 233,1
Ô nhiễm nặng
API= 243
Ô nhiễm nặng


Khu vực cổng Bệnh viện đa
khoa tỉnh Sơn La.

2018

Khu vực đồi khau cả, Thành
phố Sơn La.
Khu vực ngã tƣ cầu trắng,
Thành phố Sơn La.

Khu vực ngã tƣ xe khách,
Thành phố Sơn La.
Khu vực ngã ba Quyết
Thắng, Thành phố Sơn La.
Khu vực cổng bến xe Sơn La,
Thành phố Sơn La.
Khu vực cổng Bệnh viện đa
khoa tỉnh Sơn La.
Khu vực đồi khau cả, Thành
phố Sơn La.
Khu vực ngã tƣ cầu trắng,
Thành phố Sơn La.
Khu vực ngã tƣ xe khách,
Thành phố Sơn La.
Khu vực ngã ba Quyết
Thắng, Thành phố Sơn La.
Khu vực cổng bến xe Sơn La,
Thành phố Sơn La.
Khu hành chính cơng

2019

Cổng bệnh viện phục hồi
chức năng tỉnh Sơn La
Chợ Chiềng An
KCN Chiềng Sinh
Cây xăng cầu Nậm La
Dốc két nƣớc
Trung tâm thƣơng mại
Vincom Plaza

Cầu Cách mạng tháng Tám

API= 441
Ơ nhiễm nghiêm
trọng
API= 25,3
Khơng khí trong lành
API= 246,3
Ơ nhiễm nặng
API= 272,3
Ơ nhiễm nặng
API= 423
Ơ nhiễm nghiêm
trọng
API= 350
Ơ nhiễm nghiêm
trọng
API= 105,7
Ơ nhiễm vừa phải
API= 35,7
Khơng khí trong lành
API= 293
Ơ nhiễm nặng
API= 194,7
Ơ nhiễm vừa phải
API= 272,7
Ô nhiễm nặng
API= 289,3
Ô nhiễm nặng
API= 301

Ô nhiễm nghiêm
trọng
API= 293,6
Ô nhiễm nặng
API= 220,7
Ô nhiễm nặng
API= 285
Ô nhiễm nặng
API= 305,1
Ô nhiễm nghiêm
trọng
API= 201,3
Ô nhiễm nặng
API= 276,1
Ô nhiễm nặng
API= 189,9
Ô nhiễm vừa phải

API= 268,3
Ô nhiễm nặng

-172,7

-39,16

-

-

-

30,7

12,46

2,4

0,88

API= 263,6
Ô nhiễm nặng

-159,4

-37,68

API= 287
Ô nhiễm nặng

-63

-18

API= 276,6
Ô nhiễm nặng

170,9

161,68

-

-

-

-21,6

-7,37

77,9

40,01

-9,4

-3,45

-19,3

-6,67

-51

-16,94

9,9

3,37

36,6

16,58

-32,2

-11,3

-58,7

-19,23

106,2

52,76

-35

-12,68

22,3

11,74

API= 277
Ô nhiễm nặng
API= 274,7
Ô nhiễm nặng

API= 271,4

Ô nhiễm nặng
API= 272,6
Ô nhiễm nặng
API= 263,3
Ô nhiễm nặng
API= 270
Ô nhiễm nặng
API= 250
Ô nhiễm nặng
API= 303,5
Ô nhiễm nghiêm
trọng
API= 257,3
Ô nhiễm nặng
API= 252,8
Ô nhiễm nặng
API= 246,4
Ô nhiễm nặng
API= 307,5
Ô nhiễm nghiêm
trong
API= 241,1
Ô nhiễm nặng
API= 212,2
Ô nhiễm nặng

Ghi chú: Các giá trị sai khác mang dấu âm (-) có ý nghĩa là API qua giá trị ảnh nhỏ hơn API qua giá trị quan
trắc và ngƣợc lại.

Qua kết quả so sánh ở bảng, nhận thấy có 10/ 26 điểm có sự trùng khớp về mức độ ơ

nhiễm, các điểm cịn lại có mức độ tƣơng đồng thấp hơn. Một vài điểm không trùng khớp với
mức độ đánh giá nguyên nhân có thể do sai lệch giữa thời gian quan trắc và thời gian của ảnh
Landsat.


Tại khu vực đồi Khau Cả, giá trị API quan trắc cho thấy chất lƣợng khơng khí ở mức tốt.
Thơng qua khảo sát thực địa, khu vực này nằm ở vị trí ít xe qua lại, nhiều cây xanh nên khơng
khí khá trong lành. Tuy nhiên giá trị API qua ảnh tại vị trí này do ảnh hƣởng của mây làm
nhiễu động dẫn đến kết quả khơng chính xác. Do vậy không thể sử dụng điểm này để so sánh
với giá trị quan trắc thực tế.
Một số điểm có giá trị quan trắc lớn hơn giá trị ảnh Landsat nhƣ khu vực cổng bệnh viện
đa khoa tỉnh Sơn La (2018), khu vực ngã ba Quyết Thắng (2018). Lý giải nguyên nhân có thể
do quan trắc tại khu vực bệnh viện đa khoa tỉnh Sơn La đang trong giờ thi công nâng cấp quy
mô bệnh viện lên 550 giƣờng nên lƣợng bụi từ quá trình xây dựng lớn cộng thêm phƣơng tiện
giao thông di chuyển nhiều. Tại ngã ba Quyết Thắng có thể do quan trắc vào giờ cao điểm,
lƣợng xe lƣu thông lớn.
Tại 1 số điểm giá trị ảnh lớn hơn giá trị quan trắc do ảnh Landsat chia thang ô nhiễm theo
vùng nên bị ảnh hƣởng của những khu vực xung quanh, đồng thời do ảnh hƣởng bởi độ che
phủ mây dẫn đến giá trị ảnh lớn hơn.
Nhìn chung, các điểm có sai khác nằm ở thang chia 2 mức lân cận nhau nên sự sai lệch là
không đáng kể. Đối với các điểm có mức độ ơ nhiễm nghiêm trọng và rất nghiêm trọng
thƣờng trùng khớp kết quả giữa giá trị ảnh và giá trị quan trắc.
Thông qua việc tính tốn giá trị sai khác, các giá trị âm tức là API qua giá trị ảnh nhỏ hơn
giá trị API qua giá trị quan trắc và ngƣợc lại. Một số điểm có sự sai khác lớn nhƣ khu vực
cổng bến xe Sơn La (năm 2017) chênh lệch giữa API qua giá trị ảnh và giá trị quan trắc là
168,7 và phần trăm sai khác là 227, 05%. Lý giải cho sự khác biệt rất lớn này là do sự chênh
lệch về thời gian quan trắc và thời gian chụp ảnh Landsat, đồng thời khu vực bến xe là nơi
qua lại của nhiều phƣơng tiện tuy nhiên tùy vào thời điểm mà mật độ phƣơng tiện sẽ khác
nhau ảnh hƣởng đến chất lƣợng khơng khí. Bên cạnh số ít các điểm có sự sai khác lớn, có
16/26 điểm có mức độ sai khác giữa API qua giá trị ảnh so với API qua quan trắc không quá

lớn (<20%). Điều này chứng tỏ rằng API qua giá trị ảnh rất tƣơng đồng với giá trị quan trắc
và kết quả đánh giá chất lƣợng khơng khí dựa trên ảnh Landsat cũng cho độ tin cậy cao.
3.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí
Đối với khu vực ô nhiễm không khí nặng và nghiêm trọng: hu vực này có chất lƣợng
khơng khí bị ơ nhiễm nặng và nghiêm trọng bởi các hoạt động giao thông, xây dựng, khai thác
đá,… mật độ dân cƣ tập trung đông đúc.
Cải tạo, nâng cấp các tuyến đƣờng đô thị cũ hỏng hóc, xuống cấp. Cụ thể một số tuyến
đƣờng chính: Điện Lực - Huổi Hin, Quốc lộ 6 - Trƣờng Đại học Tây Bắc (đƣờng Chu Văn An
nhánh 2), đƣờng Lê Đức Thọ - Chiềng Ngần, đƣờng Lò Văn Giá - Điện lực; Đầu tƣ hồn
thành bê tơng hóa 100% các trục đƣờng tổ, ngõ, xóm ở các phƣờng nội thành và các đƣờng
nội bản, liên bản.
Hỗ trợ kinh phí cho việc xây dựng, vận hành các hệ thống lò đốt rác thải y tế tại các bệnh
viện lớn trong thành phố nhƣ: Bệnh viện đa khoa tỉnh Sơn La.
Hạn chế các tác động đến mơi trƣờng khơng khí, sử dụng các giải pháp cục bộ nhƣ: rửa
đƣờng thƣờng xuyên.


Đối với các cơng trình thi cơng xây dựng cần hồn thiện việc xây tƣờng bảo vệ xung
quanh cơng trƣờng nhằm giảm lƣợng bụi phát sinh ảnh hƣởng khu vực dân cƣ xung quanh.
Quản lý các hoạt động khai thác một cách chặt chẽ, kiểm tra định kỳ và các biện pháp kịp
thời ngăn chặn, xử lý các doanh nghiệp khơng có giấy phép hoạt động.
Quy hoạch các điểm dân cƣ giãn dân nhằm giảm áp lực với khu vực trung tâm thành phố.
Tạo ra các diện tích cây xanh rộng lớn trong thành phố, thiết lập các dải cây xanh nối liền
các khu vực khác nhau của thành phố, nhất là các khu vực, tuyến phố có nhiều phƣơng tiện
qua lại và hay xảy ra tình trạng ùn tắc.
Cần có chính sách hỗ trợ ngƣời dân sống trong khu vực mơi trƣờng khơng khí ơ nhiễm
nặng và ơ nhiễm nghiêm trọng: nhƣ các chính sách về đền bù, di dời nơi ở, thăm khám sức
khỏe định kỳ…
Đối với khu vực ơ nhiễm khơng khí trung bình và nhẹ:
Bên cạnh áp dụng các biện pháp liên quan đến giải quyết các nguyên nhân ô nhiễm do

hoạt động giao thông, xây dựng nhƣ trên, tại các khu vực ô nhiễm không khí trung bình và
nhẹ của thành phố Sơn La, đề tài nhấn mạnh thêm các giải pháp sau ngăn ngừa tác động mạnh
đến mơi trƣờng khơng khí nhƣ: iểm tra, thanh tra giám sát cơng nghệ xử lý khí thải ô nhiễm
của các cơ sở sản xuất trƣớc khi đƣa ra ngồi mơi trƣờng. Cần có biện pháp bảo vệ lớp phủ
thực vật, phòng ngừa cháy rừng, đốt rừng làm nƣơng rãy. Tuyên truyền nâng cao nhận thức
của ngƣời dân về rừng và các vấn đề môi trƣờng liên quan.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Amanollahi Jamil, Abdullah Ahmad Makmom, Pirasteh Saeid, Ramli Mohamad Firuz and Rashidi
Prinaz (2011). PM10 monitoring using MODIS AOT and GIS, Kuala Lumpur, Malaysia. Research
Journal of Chemistry and Environment,Vol.15 (2).
[2] Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2013), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng khơng khí xung
quanh – QCVN 05: 2013/BTNMT.
[3] Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2009), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về một số chất độc hại trong
khơng khí xung quanh - QCVN 06:2009/BTNMT.
[4] Chitrini Mozumder, K. Venkata Reddy, Deva Pratap (2012), Air pollution modeling from remotely
sensed data using regression techniques, Indian Society of Remote sensing, DOI 10.1007/s12524012-0235-2.
[5] Nguyễn Hải Hoà, Nguyễn Thị Hƣơng (2017). Sử dụng ảnh Landsat xây dựng bản đồ phân bố ơ
nhiễm khơng khí do hoạt động khai thác khống sản tại huyện Hồnh Bồ, tỉnh Quảng Ninh. Tạp
chí hoa học Lâm nghiệp, số 4 (2017).
[6] Saleh SAH, Hasan G (2014). Estimation of PM10 Concentration using Ground Measurements and
Landsat 8 OLI Satellite Image. J Geophys Remote Sens 3:120. doi:10.4172/2169-0049.1000120
[7] Thai Thi Thuy An, Ly Tien Lam, Nguyen Hai Hoa, Le Thai Son, Nguyen Van Hung, (2018).
Using Landsat imageries for particle pollution mapping in Ha Noi city. Journal of forestry science
and technology no. 5- 2018, 53- 61.
[8] Trần Thị Vân, Nguyễn Phú hánh, Hà Dƣơng Xuân Bảo (2014). Viễn thám độ dày quang học mô
phỏng phân bố bụi PM10 nội thành Thành phố Hồ Chí Minh thành phố. Tạp chí hoa học, Đại
học Quốc gia Hà Nội, 2: 52 - 62.


[9] Trần Thị Vân, Trịnh Thị Bình, Hà Dƣơng Xuân Bảo (2012). Nghiên cứu khả năng phát hiện ô

nhiễm bụi trên khu vực đô thị bằng công nghệ viễn thám nhằm hỗ trợ quan trắc mơi trường khơng
khí. Tạp chí Phát triển H&CN, 15(2): 33-47.
[10] Trần Quang Bảo, Hồ Ngọc Hiệp, Lê Sỹ Hoà, (2018). Ứng dụng GIS và viễn thám trong xây dựng
bản đồ chất lƣợng khơng khí khu vực khai thác khống sản, huyện Lƣơng Sơn, tỉnh Hịa Bình. Tạp
chí hoa học và Cơng nghệ Lâm nghiệp, số 6 (2018)
[11] Rao M., Hima Bindu V., Sagareshwar G., Indracanti J., Anjaeyulu Y. (2009), Asssessment of
Ambient air quality in the rapidly industrially growing Hyderabad urban environment, Proc. BAQ
2004, Workshop program and presentation, Poster 3.

USING SPATIO-SPATIAL LANDSAT IMAGERIES TO MAP AIR QUALITY IN
SON LA CITY DURING 2017- 2019

Chu Thi Ky Anh1, Hai-Hoa Nguyen1, Nguyen Huu Nghia1, Nguyen Van Hung2
1
Vietnam National University of Forestry
2
Son La Department of Natural Resources and Environment

Abstract
This paper presents the results of remote sensing application for mapping of air quality in Son La city.
For air quality mapping in Son La city, the study used Landsat 8 images which were captured in 2017,
2018, and 2019 with practically monitoring data of air quality at the same points of time, such as: SO2,
CO, NO2, Cl2… By using vegetation indices (NDVI, VI, and TVI) calculated from Landsat images,
this study generated maps of Air Pollution Index (API) in Son La city in different years. Mapped APIs
were extracted to compare with the corresponding practical APIs calculated from monitoring data
stations. The results showed that these APIs had significant similarities. In addition, total suspended
partical in most of monitoring data stations exceed the permissible levels of the national air quality
standards (QCVN 05: 2013 / BTNMT). The polluted situation was maily caused by transporstation,
construction, and industrial activities. The results of the study provide additional data contributing to
air pollution monitoring, evaluation and prediction that support to solutions to reduce negative impacts

of air polution on the environment and public health.
Từ khóa: API, Landsat, particle pollution map, suspended particles, Son La city, GIS, remote
sensing.
Corresponding author: Hai-Hoa Nguyen - Environmental Engineering Dept, Vietnam National
University of Forestry. Email: ; Mobile: 0977.689.948