Ứng dụng ảnh viễn thám landsat và modis thành lập bản đồ biến động nhiệu độ huyện chương mỹ giai đoạn 1989 2015

LỜI CẢM ƠN
ểh
giú

h h ƣ

ỡ ộ g iê

ậ
hỉ bả

hi

T i xi gửi ời biế ơ
i r g

ế

y

i

ì h ừ hí hầy
h

ẹ

i dạy ạ

hậ

ƣ

gi

ì h

bạ bè.

iề ki

ộ g iê

á rì h họ ậ .

T i xi gửi ời á
h h h H Nội
ạ r

ộ

hứ r g
bi
Hải H

ghi

ơ

ế

hầy
4

ậ ì h hỉ bả hƣớ g dẫ

Trƣờ g

ại họ L

ậ

hấ giú

i g yê

i họ hỏi

Nghi
hiê

ở

hiê
g kiế

họ .

i xi gửi ời ả

- Trƣở g ộ

hi

dạy r g g h Q ả

i rƣờ g họ
hời gi

giá

K
ih

ơ
h ậ

h

h h

ắ

i rƣờ g Trƣờ g
h h ậ

ghi

ế

hầy TS.Ng y

ại họ L

Nghi

y.

Chân thành cảm ơn
Hà Nội, ngày 01 tháng 6 năm 2016
Sinh viên

n


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 1
MỤC LỤC ......................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................... 6
TĨM TẮT ......................................................................................................... 7
T VẤN Ề ................................................................................................... 1
HƢƠNG 2: T NG QU N VẤN Ề............................................................. 3
1.1. Tổng quan về vi n thám ............................................................................. 3
1.1.1. Khái ni m ................................................................................................ 3
1.1.2. Phân loại vi n thám ................................................................................. 3
1.1.3. Nguyên lý hoạ

ộng ............................................................................... 4

1.2. Tổng quan về GIS ...................................................................................... 5
1.2.1. ị h ghĩ ............................................................................................... 5
g ủa GIS ................................................................................. 6

1.2.2. Chứ

1.3. Tổng quan về ảnh Landsat và ảnh Modis .................................................. 6
1.3.1. Tổng quan về ảnh Landsat ...................................................................... 6
1.3.2. Tổ g

ề ả h M di ......................................................................... 9

1.4. Ứng dụng Vi n thám và GIS nghiên cứu biế

ộng nhi

ộ .................. 12

1.4.1. Tổng quan về ứng dụng Vi n thám và GIS nghiên cứu biế
r g

g i ƣớc ......................................................................................... 12

1.4.2. Tổ g
1.5. Hi

ƣ

kh

ƣ

ghiê

ứu. ............................................................ 13

g “ ảo nhi ” ........................................................................... 14

1.5.1. Khái ni m hi

ƣ

g ảo nhi

1.5.2. Lịch sử nghiên cứu hi

ƣ

1.5.3. Nguyên nhân sinh ra hi
1.5.4.

ộng nhi

iểm, bản chất của hi

hị ................................................. 14

g ảo nhi
ƣ

g ảo nhi
ƣ

g ảo nhi

thị................................... 14
hị ................................ 15
hị ............................ 15

ộ


HƢƠNG 2: MỤ TI U

I TƢ NG N I UNG V PHƢƠNG PH P

NGHI N ỨU ................................................................................................ 17
2.1. Mụ iê

ghiê

ứ ................................................................................. 17

2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 17
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 17
ề tài.......................................................... 17

2.2. Phạm vi, giới hạn, và dữ li

2.2.1. Về không gian ....................................................................................... 17

2.2.2. Về thời gian ........................................................................................... 17
2.2.3. Dữ li u nghiên cứu ................................................................................ 17
2.3. Nội d g ghiê
2.3.1. Nghiê

ứ

ứ ................................................................................ 18

h

b kh g gi

ì h hì h hi

ộh y

hƣơ g M

H Nội ............................................................................................................. 18
2.3.2. Nghiê
ộ

ứ x yd

á

g bả

hi

rạ g ớp th c phủ và hi n trạ g hi

................................................................................................ 18

2.3.3. Nghiê

ứ biế

ộ g

g yê

h

h y ổi hi

ộ ại h y

hƣơ g M ..................................................................................................... 18
2.3.4. ề x ấ giải há giả
2.4. Phƣơ g há

ghiê

hiể

hi

ộ ại kh

ghiê

ứ ............ 19

ứ .......................................................................... 19

2.4.1. Phƣơ g há

ận .................................................................................. 19

2.4.2. Phƣơ g há

ụ thể ............................................................................... 20

HƢƠNG 3: IỀU KI N T

NHI N KINH TẾ V X H I KHU V

NGHI N ỨU ................................................................................................ 26
3.1. iề ki
3.1.1.

hiê .................................................................................... 26
iểm vị rí ị í ị hì h d

ƣ .................................................. 26

3.1.2. Hành chính ............................................................................................ 27
3.2. iề ki

ki h ế - xã hội ......................................................................... 28

HƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...................................................... 29
4.1. Nghiê

ứ

h

b kh g gi

ì h hì h hi

ộh y

hƣơ g M

H Nội. ............................................................................................................ 29


4.1.1. Xá

ịnh phân b khơng gian và di n tích khu v c nghiên cứu ........... 29

4.1.2. Tì h hì h di
4.2. Nghiê

biế

ứ x yd

hi

ộ gầ

g bả

hi

y ại khu v c nghiên cứu .............. 30
rạ g hi

ộ

á hời k

ghiê

ứ

......................................................................................................................... 33
4.2.1. Bả

á

lớp phủ th c vậ

1989 1995 2000 2005 2010 2015

từ dữ li u ảnh Landsat ..................................................................................... 33
4.2.2. Bả

nhi

ộ qua cá

1989 1995 2000 2005 2010 2015 ừ dữ

li u ảnh Landsat .............................................................................................. 34
4.3. iế

ộ g hi

ộ

g yê

h

biế

ộ g bề

kh

ghiê

ứ

qua 5 giai

ạ

1989-1995, 1995-2000, 2005-2010, 2010-2015) ................. 37

4.3.1. Biế

ộng nhi

ộ dữ li u ảnh Landsat ............................................... 37

4.3.2. Biế

ộng nhi

ộ dữ li u ảnh Modis .................................................. 46

4.3.3. So sánh biế

ộng nhi

4.3.4. Nguyên nhân biế

ộ Landsat và Modis ..................................... 51

ổi nhi

4.3.5. Phƣơ g rì h ƣơ g

ộ bề m t ................................................. 52
hể hi

x hƣớng nhi

ộ và kịch bản biế

ổi

khí hậu tại khu v c nghiên cứu ....................................................................... 54
4.4. ề x ấ giải há giả

hiể

hi

ộ ại kh

ghiê

ứu ............... 57

4.4.1. Giải pháp ngắn hạn................................................................................ 58
4.4.2. Giải pháp dài hạn................................................................................... 59
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ............................................................ 63
TÀI LI U THAM KHẢO


DAN

MỤC BẢNG BIỂU
Trang

Bảng 1.1: Một s thông s k thuật của ảnh Landsat ..................................... 7
Bảng 1.2:

rƣ g ủa sensor và các thông s k thuật ................................ 7

Bảng 1.3: Ứng dụng chính của ảnh Landsat ..................................................... 8
Bảng 1.4: Các thơng s k thuật của v tinh MODIS .................................... 11
Bảng 1.5:

iểm của một s kênh phổ ảnh MODISff .............................. 12
ộ ƣ c phân b tại khu v c nghiên cứu .............. 30

Bảng 4.1: Di n tích nhi

á

Bảng 4.2: Bảng tính lớp phủ th c vậ

........................................ 34

Bảng 4.3: Bảng bả

nhi

ộ huy

hƣơ g M

á

................. 35

Bảng 4.4: Bảng bả

nhi

ộ huy

hƣơ g M

á

................. 36

Bảng 4.5: Ma trận di

í h ất biế

ộng lớp phủ th c vật khu v c 3 xã giai

ạn 1989-1995 ............................................................................................... 38
Bảng 4.6: Ma trận di n tích biế

ộng lớp phủ bề m t khu v

3 x gi i

ạn

1995-2000........................................................................................................ 39
Bảng 4.7: Ma trận di n tích biế
cứ gi i

ộng lớp phủ th c vật bề m t khu v c nghiên

ạn 2000-2005 ................................................................................. 41

Bảng 4.8: Ma trận di n tích biế

ộng lớp phủ th c vật khu v

3 x gi i

ạn

2005-2010........................................................................................................ 43
Bảng 4. 9: Ma trận di n tích biế
gi i

ạn 2010-2015 ........................................................................................ 44

Bảng 4.10: Ma trận di n tích biế
gi i

ộng lớp phủ th c vật tại khu v c nghiên cứu
ộng lớp phủ th c vật tại khu v c nghiên cứu

ạn 2000-2005 ........................................................................................ 46

Bảng 4.11: Ma trận di n tích biến ộng lớp phủ th c vật tại khu v c nghiên cứu
gi i

ạn 2005-2010 ........................................................................................ 48

Bảng 4.12: Ma trận di n tích biế
gi i

ộng lớp phủ th c vật tại khu v c nghiên cứu

ạn 2010-2015 ........................................................................................ 49

Bảng 4.13: Bảng so sánh nhi

ộ giữ

á gi i

ạn từ dữ li u ảnh Landsat và

ảnh Modis ........................................................................................................ 51
Bảng 4.14: Kết quả xử lý h i

y ƣơ g

............................................... 55

DAN

MỤC

ÌN

Ẽ
Trang

Hình 1.1 Vi n thám bị ộng (trái) và Vi n thám chủ ộng (phải) ................... 4
Hình 1.2: Mơ hình nguyên tắc hoạ
Hình 4.1: Bả

ộng của vi n thám ................................. 5

phân b không gian khu v c nghiên cứ

rê

ịa bàn huy n

hƣơ g M ..................................................................................................... 29
Hình 4.2: Bả

ộ bề m t khu v c nghiên cứ

nhi

Hình 4.3: Vị rí á

ảo nhi

Hình 4.4 : Vị rí á

ảo nhi

iển hình trên khu v

2015 ................. 30
3x

1989 .......... 31

iển hình trên khu v c nghiên cứ x

2015 32

Hình 4.5: Bả

lớp phủ th c vật khu v c nghiên cứu, Hà Nội 2015 ........ 33

Hình 4.6: Bả

nhi

ộ huy

hƣơ g M

á

.......................... 34

Hình 4.7: Bả

nhi

ộ huy

hƣơ g M

á

.......................... 36

Hình 4.8: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c 3 xã huy

Nội gi i

hƣơ g M , Hà

ạn 1989-1995 ................................................................................ 37

Hình 4.9: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 1995-

2000 ................................................................................................................. 39
Hình 4.10: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 1995-

2000 ................................................................................................................. 41
Hình 4.11: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 2005-

2010 ................................................................................................................. 42
Hình 4.12: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 2010-

2015 ................................................................................................................. 44
Hình 4.13: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 2000-

2005 ................................................................................................................. 46
Hình 4.14: Bả

biế

ộng nhi

ộ khu v c nghiên cứu 2005-2010 ........ 47

Hình 4.15: Bả

biế

ộng nhi t bề m t khu v c nghiên cứ gi i

ạn 2010-

2015 ................................................................................................................. 49
Hình 4.16: X hƣớng nhi

ộ bề m t trung bình khu v c nghiên cứu theo ảnh

v tinh tại 6 thời iểm từ 1989 ến 2015 ........................................................ 54


ÓM Ắ
hƣơ g M là một trong nhữ g

Huy
với dân s

g ú . S gi

gi

g h h di n tích nhà ở ƣ c mở rộng ra ngoại thành nhiề hơ

h g

so với rƣớ
g ê

y.

iề

ủa nhi

ó á

ộ bề m

với các vùng lân cậ

gd

hị phát triển và mở rộng nhanh

ộ g ến s biế
ù gd

rƣờng nhi

kiểu thảm phủ

hƣ hị trấn và khu công nghi p so

ng thời ũ g g y ê

d) r g ớp biên khí

hững vấ

i với ƣ d . Vi n thám nhi t thể hi n khá t t khả
ộ này. Mụ

Landsat ETM và ảnh vi
ộ ở khu v

ƣ

í h ghiê
há

M di

ến

ổi vi khí hậu, rõ nét nhất là s

hì h h h ê “ ảo nhi ” he i

quyển bên trên của huy
nghiêm trọ g

s và phát triển kinh tế – xã hội dẫ

ứ

y

ề

i rƣờng
g há

sát

á h giá i c sử dụng ảnh

ể chỉ thị những s khác nhau về nhi t

hị và so sánh m i quan h giữa nhi

ộ bề m

hị và các


ẤN
Mọi

ậ

rê

hế giới kh g b

ộ g kh g gừ g. iế
biế

nó

Ng y

i
ơ giả

hủ

M

ạ

iê

g bằ g ủ

ghiê

rƣờ g ại họ

ấ
h

r

tình hì h hi

ộ g hi gi i
giải há

hị hó

G P

ụ

g ghi

i h iê

hi

y d

ề biế

ứ

M di

ầ

h

ủ

hiế
ị

biế

h h ạ
xử
ề

h

hiề

Nghi .

L d

ó á h giá

g hời

giả g iê

ạ 1989- 2015, thà h ậ

g d
ộ

ổi khí hậ

h h hƣ h y
gƣời ỷ

ớ

rạ g ũ g hƣ bả
iề rấ

hƣơ g

í h

ộ g ả
i

i
ƣ

ộ g
ù g

á h giá
bả
ềx ấ

biế
ộ

ả
há riể
ấ

ề khá

bi

i ới

ủ

á

g á

ộ h h h

hị

g

ộ g rấ ớ

ới

g ó

ộ

hƣơ g M Th h h H Nội.

Tí h ế hế
ghì

hị x H

ủ

ạ 1989-2015,

rƣở g ki h ế x hội
ọi ấ

họ

há

ộ ở gi i

ử dụ g hi

Ng y

i

hi

ì h 45 k

hƣơ g M

ủ ả h

ộ g ủ

r g

h h ậ bả
h y

r

hí T y Nam cách

g ghi .Sau q trì h ghiê

ới
ƣ

i

ủ kh

x ấ

biế

g r g ó ó Trƣờ g ại họ L

ó
hi

á

bi

h h h H Nội
á kh

ứ kh

rọ g d ả h

hiề .

ơi ậ r g ề ƣ g d
ơi giả g dạy

ghiê

g gh h g i

i hơ rấ
ó

ũ g ậy

gƣởi.

ũ g hƣ í h

H Nội 20 k

ƣớ

g rở ê

ủ

ậ bả

ộ h y

r g

g y

há riể

biế

hế giới

ộ g ề ki h ế - x hội ủ

y hờ

ời ủ GIS
L

ộ rê

ộ g ừ g g y

hƣở g ừ á h ạ

ộ rở ê

ộ g hi

giờ bấ biế

2016 d

gd

g rê 13.5%/

h y
hiê

hƣơ g M kh ả g 337 6

r g bì h kh ả g 1 - 1 15%/

h o C ng th ng i n t huy n Ch ơng

2016).
1

,


Trƣớ

hữ g á

ó

kh g gừ g ù g ới

há riể

g, khơng ó dấ hi

iế

ộ á h hi

há

g y

khí ƣ

giả .

ả

g ƣ

h

hời iết,gó

ị

gi

ả
hầ

h g i ại
hƣ

“ ng

ƣ

ớ

hủ

ủ x hội

ê

hi

ộ

g g y

ghiê

ứ

ì h hì h hời

ộ
hấ

ề rấ

i rƣờ g h

g

ƣ i

hủ ộ g r g i
hụ

ụ ời
h

ấ

ng ảnh vi n th m

rọ g.
g h

ế

g gh
hiề

g

ể giá

ả x ấ

g gƣời d .
ề ƣ

g
i

ĩ h

ừ

ừ ó ó hể
ộ g ì h hì h

g ghi

y ƣ

xe

b
hƣ

ộ

khá

h y

hƣơ g M .Vì ậy ề i
p ản
h

hi .

hƣơ g há

bá

r .M

-2015” ƣ

2

ộ g

gƣ ghi

á biế
g,

n s t và o is thành

gi i o n 1

ấ biế

ới ộ hí h xá khá

ứ g dụ g rộ g r i ở kh

ộ huy n Ch ơng

he d i
ấ

ộ g hi

ó hê

r g hữ g giải há
ẫ

á

ứ g dụ g rộ g r i r g hiề

g – hủy
á

i

ó i

h

r g ó ó he d i biế
giú

ấ

y

i n ộng nhi t


C ƯƠNG 1

NG

UAN ẤN

1.1. ổng quan về viễn thám
1.1.1. Khái niệm
* Khái niệm về viễn thám
Vi
i ƣ

há

ộ kh

g rê bề

Ng yê

Trái

ơ bả

i ƣ

g

ủ

hiê

họ

g gh giú

ấ

i

há

kh g ầ
ó

h

hậ

iế xú

h g i

r

iế

ề á

ới hú g.

rƣ g hả xạ h y bứ xạ ủa các

ƣơ g ứ g ới ừ g giải hổ khá

h .

* Định nghĩa về viễn thám
The S h we gerd R ber
hƣ

hé

ƣờ g á

dụ g dữ i

h

ƣ

ừ

The Lê V
kh
i

họ
ủ

ghiê
i ƣ

í h ủ

áy b y

i ƣ

á

hƣơ g há

ậ hể)

há

ƣ

ị h ghĩ

g rê bề

Trái

ấ

ử

i h

Tr g 2010) Vi

ứ
g

h ộ

. 2007) Vi

há
h

hậ

ƣ

ị h ghĩ
ƣờ g

kh g ó hữ g iế xú r

hƣ

h
iế

ộ

í h h g
ới hú g.

1.1.2. Phân loại viễn thám
Theo Nguy n Khắc Thời (2011), s phân bi t các loại vi

há

cứ vào các yếu t :
Hình dạng qu

ạo của v tinh.

ộ cao bay của v tinh, thời gian còn lại của một qu

ạo.

Dải phổ của các thiết bị thu.
Loại ngu n phát và tín hi u thu nhận.
ó 3 hƣơ g pháp phân loại vi n thám chính:
Phân loại theo ngu n tín hi :
há

ứ vào ngu n của tia tới mà vi n

ƣ c chia làm hai loại:
Vi n thám chủ ộng: ngu n tia tới là tia sáng phát ra từ các thiết bị

nhân tạ

hƣờ g

á

áy há

t trên các thiết bị bay.

3


Vi n thám bị ộng: ngu n phát bức xạ là m t trời ho c từ các vật chất
t nhiên.

Hình 1.1 Vi n thám bị ộng (trái) và Vi n thám chủ ộng (phải)
(Ngu n: Nguy n Khắc Thời, 2011)
1.1.3. Nguyên lý hoạt động
Tr
i

g i

há

ừ ừ g

g yê

há

Ng

ậ hể

há

i ƣ g

)-

g ấ

ừ

khí

ó ẽ i

yể

khi x
í h ủ
ƣ
xạ h

ƣ

i ƣ
yể

h

ừ ới

giữ

ới khí

g

)-

ừ

há

ó g

ó g

i ƣ g

yể

ó i

.

ới

g ƣ

há ế

.S

ƣơ g á

i ƣ g ới bộ ả biế .

ộ khi

ó ƣơ g á

ó g i

i

g ƣ g r yề ừ g

g ƣ g r yề ừ

g ƣ
i ƣ

gg

i ƣ

g

g. Phụ h ộ

g hả xạ h y bứ xạ ủ

i

h .

ghi

g ƣ

g ủ bộ ả

há xạ ừ

i ƣ

g

r yề

hậ

xử

r yề

ải ế

biế

ộ bộ ả

)biế

khi

ể h

g ƣ

hậ

g bị á

ghi ại ó g

ừ.
S

ả

g

khá

Vi
i

khí

i ƣ

g ó

ới

ó iê

ầ iê

) - khi

ƣơ g á

ƣơ g á

ầ

g ƣ g i

y ó hể xảy r ầ hứ 2 khi
S

ộ g ủ

.

g ƣ g

g ƣ g há xạ ể
Só g i

ắ h ạ

biế
r yề

hải ƣ

ải

(E) -

g ƣ

ộ rạ

h

hậ

hậ

ẽ xử

i hƣờ g ở dạ g i . Trạ

ạ r ả h dƣới dạ g h rd

yh

h
.

4

g ƣ

ghi hậ bởi bộ
xử

.N g ƣ
g ƣ

g

g

y ể


S giải
ƣ

giải

i ƣ

á

á

h

r

h

ƣ

h

xử

ại bằ g

ở rạ

h

hậ

ẽ

áy ể á h h g i

ề

g.
Ứ g dụ g G) -

g gh

i

h

i

y

h h hầ

há . Th

g i

hơ

i ƣ

dụ g ể hiể
r

í h F) - ả h ƣ

giải

ề
yế

ộ

i ù g r g

khi ƣ
g khá

ấ

á hr
há

ộ

i rì h xử

ừ ả h ó hể ƣ
i h g i

ề ụ hể. Trầ Th

ủ
ứ g

ới h

h

g Nhấ Ng y

Ki

L i 2009)

Hình 1.2: Mơ hình ngun tắc hoạ

ộng của vi n thám

1.2. ổng quan về GIS
1.2.1. Định nghĩa
H
hiề

h g h g i

á h iế

GIS. The

ậ khá

b kh g gi

rữ

h

hữ g

d

á h ạ

ộ g

ộ

GIS
b

biế

ụ iê khá

họ khá

ki

ộ rƣờ g h

g

bi

á á

ó hể ƣ

xá

ới

ó

h

ề

ủ h

rƣ g h

ị h r g kh ả g

ù g.

rr gh 1986) ị h ghĩ GIS
r y ấ

g h kh

ó ũ g ó hữ g ị h ghĩ khá

ở ó ó ơ ở dữ i

kh g hƣ ƣờ g iể
ƣ

h

GIS)

ker 1979) ị h ghĩ

h g h g i

The

ị

ổi

hiể

hị dữ i

h .

5

ộ

g ụ

kh g gi

ạ h dù g ể

ừ hế giới h


The Ng y
ị h ghĩ

Ki

hƣ

ộ h

h

á

h

í h

hằ

h

r

i

h

h

á

k. 2009) H

h g h g i

ơ ở dữ i
hậ

h g i kh g gi
h g i

L i

rữ

iê
ả

ừ hế giới h
ụ

í h

ó ử dụ g dữ i

ầ r

ƣ

h g h g i
ề

í xử í

ể giải

gƣời

yế

á

ƣ

ầ

ị

h

ị

á

kh g gi

í h

hiể

hị á

ấ

ề ổ gh

ừ

r .

1.2.2. Chức năng của GIS
GIS ó 4 hứ
Th
h

hậ dữ i : dữ i

GIS

ể

g ấ

á h

h

Q ả
ấ

á
á

rữ

g hƣ ội
hị kế

hứ

y kh

hậ

r yề

h

g

g gi

ả: GIS

ừ hiề
ộ

g

khá

ị h dạ g h g

ó

í hh

rọ g hấ
ạ

ù g

hiề

á h hiể

hị r

hé

GIS

g

ủ GIS ó

g

h

h g bằ g bả g biể

hiề . Hiể

ủ GIS h

Ki

ƣ

d y rì dữ i .

ả hb

Ng y

h h

g ƣ

h .Phƣơ g há
hấ

dữ i

khi dữ iê

í h kh g gi :

Hiể

hú

g ụ ể í hh

dữ i :

hứ

bả

ử dụ g r g GIS ế

í h.

hứ
Ph

ấ

g ơ bả :

g ớ .

hị h g i
hị ƣ

khá

bổ

ộ r g hữ g khả

gƣời ử dụ g ƣơ g á hữ hi

g ới
g á g

ới dữ i .

L i Lê ả h ị h Trầ Th g Nhấ 2009)

1.3. ổng quan về ản Landsat và ản Modis
1.3.1. Tổng quan về ảnh Landsat
V
ụ

i hL d
í h h

ê

d

h g h h

i g yê Trái

Earth Resource Technology Sattellite) - k
h g

i hL d

hấ

ế. ó 7

i hL d

ầ

ƣ

1978 The

i

ứ

2001
giải

ới

ấ.

ầ

y ó hể ói

hó g
egi .

iê

h ậ

i h r g hƣơ g rì h
iê

ả h ETM+ á
ghiê

h

h g á

i h h yê dùng
ó

g ê ERTS

i h h
h

d Trái

h g

y.V hi

i h
y

g y 23/7/1972
).Tr

2010 ể

á .
6

g ội d g ề
ƣ i

g í h

L d
gừ g h ạ

i

hí h hụ

ấ.H
7.V
ộ g

ử dụ g á
ụ h

i


Bảng 1.1: Một s thông s k thuật của ảnh Landsat

rƣ g ủa sensor và các thông s k thuật

Bảng 1.2:

Ng i r ả h L d
ghiê

ứ hi

ứ g dụ g r g ghiê

rạ g ế giá

ới giá h h hấ
L d

ƣ

r g ghiê

dƣới

y ề

á biế

ộ g

ứ
ƣ

ủ

hiề

ĩ h

ử dụ g hổ biế

ừ
hấ

i h g kê hữ g ứ g dụ g hí h ủ ả h

ứ :
7

Kê h hổ x h
ƣờ g bờ
ƣ

h

bi

0 45μ

h

ậ

-0 52μ ) ƣ

ấ

ậ bả

hổ ụ

ủ h
Kê h

ậ xá
hổ

-0 60μ ) ƣ

ị h rạ g hái h

ỏ 0 63μ

xá

ậ xá

rạ g hái

i h kh i ộ ẩ

Kê h h g g ại ó g gắ
dụ g ể xá
yế

ị h ộẩ

ủ

ậ xá

ị h á

Kê h hổ ậ h g g ại 0 76μ
ậ

dù g ể

ị h á

i

h

hả xạ

ị h á

-0 69μ ) dù g xá

ại h

chlorophyl giúp phân

i ƣ g khá .

ị h

i ƣ

ù g hấ

ị h á kiể

ấ.

1 55-1 75μ ; 2 08-2 35μ )

ậ

hụ

g khá .

-0 90μ ) dù g xá

ủ

ại

ấ

ghiê

ứ

ƣ

ử

ề á kh á g á h

y.
Kê h h g g ại hi

iể

ề rừ g

ứ

g khá .
Kê h hổ x h ụ 0 52μ

h

ứ g dụ g ghiê

h

ậ bị
Kê h

củ kê h
hí h xá

ộẩ

-12 5μ )

ấ

h h ậ bả

ắ 0 52-0 9: ới ộ h

y ƣ
á

ủ

10 4μ

ử dụ g ể h g ghé
i ƣ

ƣ

dù g ể xá

ị h hời

hi .

giải hấ

giải hổ iê

ới á kê h ả h khá

ụ ả h

ừ ó

g.

Bảng 1.3: Ứng dụng chính của ảnh Landsat

(Theo Climategis.com)
8

ẽ


1.3.2.Tổng quan về ảnh Modis
MO IS
QU .Tr
ẽ

ộ

hủ hế
hƣ

bộ Trái
ế

kê h ừ 20 ế 36

ấ rừ

hủ yế

g y ê

ộ

ủ

á

á

i h TERR

ầ

ủ

á

tinh này

giải hẹ ở ù g xí h ạ . á dải

y ẽ

ế hơ 2.330 k

ấ . Tr g
hiê

i hiê

h

ƣ

h

h

i h
h

h g ẽ h

hi

á kê h h g g ại hi

y ó hể

ế

rắ

ƣ

b

g y) h

hiê

h

dữ i

ại á

ƣ

h

hi

ê ).
ộ

h

MO IS ƣ
hi

ộ

á ê

ại 36 kê h hổ
b

há

ngàyhôm sau.

Với ầ
gầ

i

g kh ả g hời gi

é gầ hế .Trái

ƣ

ầ

ƣ

giải: 250 500

1000

ử dụ g ể ghiê

g xảy r

rê

ấ

ứ

é . The

á biế

r g

hiế kế

ộ g

ầ

g ại dƣơ g

á dữ i
ũ g hƣ á

ở ầ g hấ

ủ khí

yể ()
Cấu trúc tên củ ảnh

ODIS Ảnh

ODIS th ờng có tên

ới

ng:

MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf
Tr

g ó:
MO 09 1: ê rú

gắ

. 2006001: Ng y

hụ

ủ

ả

hẩ

í h he

g y J i )

ó dạ g:

-

YYYYDDD
.h08 05: á rụ
.005: kí hi

ƣ

ủ
rữ ủ

.2006012234567:
YYYY

he

ạ

ả h

HHMMSS) .hdf: ị h dạ g dữ i

ừả hh g g y ả h ổh

hiề

g g

giải he

hời gi

í h

he

h

g y

khá rộ g ó hể h y ổi

8 g y 16 g y h g há g h g
bổ he

ộ h

g 1 – 2: ộ h

giải 250

g 3 – 7: ộ h

giải 5000
9

giải hƣ

.
.

J i

H F-EOS)

.
g hổ ƣ

dọ )

ơ ở dữ i

Ng y

Ả h MO IS ó ộ h
h g

ả h hụ

:

h


g 8 – 36: ộ h

giải 1000

Ả h ừ LP
Hầ hế

ó hê

á

h g ƣới

.

ả

hẩ

g. á

ộ h

hí h hứ
ƣ

ủ ả h MO IS Ả h MO IS ƣ

khá

h

2G 3
yể

hầ hế

i

hí. Mứ

4. Ả h 0

1

ả h g

hi

hỉ h ị

ả h1

ƣ

2 rở ê hầ hế

ƣ

iế

ử dụ g

h

ừ ả h ải ề.

hi

ộ

ứ

y ƣ

hƣ

hi

ầ

ƣ

ể ắ

hỉ h ị

he h

ừ 0. Mứ
ứ

hi

ộ

ộ xử

h h: 0 1

1

2

hỉ h ị

ở dạ g giá rị

á

hụ

h i dƣới hiề

yể

ộ1

ƣ

ị 10 ộ bắ

h

ột số sản phẩm kh c củ ảnh
Ả h MO IS

ơ

hỉ h khí

g ụ hí h h

.

ủ MO IS ề

hi he

xử

giải 5600

khí

N. Ả h ở

ứ

ộ

gƣời dù g ó hể ải r
á h á b g khá

ODIS:
ả

hẩ

khí

yể

h

h i bởi: L1

and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS).
Sả

hẩ

ấ

h

h i bởi: L d Pr e e

i rib ed

i e

Archive Center (LP DAAC)
Sả

hẩ

á

hầ b g

ry

here): N i

S w

dI e

Center Distributed Active Archive Center (NSIDC DAAC)
Vi

há

M

dù ộ h

rắ

iê

á

ụ

bi
i ới á

ứ g dụ g g y

g hiề

ế

g

hiê

h

i hiê
ƣ

ủ khí

ộ bề

h

hi

hƣ g ới ầ

ƣ

r web

hủ rộ g hời gi
g

i i

h

họ . 36 b g hổ giú ả h MO IS ƣ
h g ẽ h
b

ế

biể : O e

hí ả h MO IS

h kh

g xảy r

ghiê
ƣ

g y) h

hiê

MO IS ƣ

ũ g hƣ á hi

ầ g hấ

i

h

h

hiế kế á dữ i

hi

r g hầ hế ĩ h

á kê h h g g ại hi
ầ

hẩ

giải kh g

khả giá rị
Tr

ả

h

ƣ

dữ i

h

hi

ấ

ại 36 kê h hổ
b

ứ

r g

yể ().

10

y.

ại á kê h ừ 20 ế 36

ử dụ g ể ghiê
rê

ứ hi

á biế

ê ). The
ộ g

g ại dƣơ g

ở


Bảng 1.4: Các thông s k thuật của v tinh MODIS

(Ngu n: http://mo is.gsfc.n s .gov)
á dữ i
x yd

g á

ấ. á
ủ

hì h ƣơ g á
hì h

hi .

h

y ó hể ƣ

ộ

i r rấ

á hi

ƣ

rọ g r g i

g xảy r

ử dụ g ể d bá

rƣớ

rê

bộ Trái

hữ g biế

ộ g

i rƣờ g.
ầ

khá

MO IS ũ g ó g

h

MO IS

á Trái ấ

r g kh ả g ừ ù g bƣớ
khả

MO IS h
dụ g r g rấ

g
hé
hiề

g ấ
á

ĩ h

ó g hì

h g i

h kh

họ

khá

ộ

á h iê
hấy h

ộ á h iê
ó ƣ

ụ

ại 36 kê h hổ
ế dải h g g ại

ụ

hữ g dữ i

hổ ê
ầ

hiế

h .()

11

ầ
ểứ g


iểm của một s kênh phổ ảnh MODIS

Bảng 1.5:

(Ngu n: )

1.4. Ứng dụng iễn t ám và GIS ng iên cứu biến động n iệt độ
1.4.1. Tổng quan về ứng dụng Viễn thám và GIS nghiên cứu biến động
nhiệt độ trong và ngoài nước
Vi

ử dụ g

ƣ

g hiê

Tr

g iề ki

hiê xảy ế
ũ g
i

hiê

g y

i

hấ hƣờ g ê

ử dụ g ả h

hế giới dữ i

ứ

ghiê

ứ hữ g á

r g he d i

g h y ổi ké
i

ả

á hi

ả r g hữ g
he

he d i ƣ r

g ó hƣơ g há
i h i

ghiê

há

g rở ê hi

khí hậ Trái ấ
rọ g r

Trê

g gh

iế

ậ

hiề

gầ
hả

họ hiê

hữ g d bá kị
h h hó g

y.
hời

hi

ả

há .
ả h

i h ƣ

ử dụ g khá h h

g r g

ủ Arnold C.A., Jr., and C.J, Gibbons, 1966 á giả iế h h
h

hủ yế

g y

ê

biế

ổi

hi

ộ

hị

“Impervious surface coverage: The emergence of a key urban environmental
indicator. Journal of the American Planning Association. 62, 2, 243-258.and
C rn h n W.H., 1
H y ghiê

2”
ứ

ủ

ri

. . “Surv y of missivity variability in

thermography of urban areas, Remote Senisng of Environment, Vol.12,
pp.313-32 ”.Tá giả ũ g dù g ả h
hi

i h ể khả

ộ bằ g hƣơ g há dù g hỉ
12

á

há xạ.Ng i r

i

biế
ó Ph

ộ g
V

Hir hi W. 2004 ử dụ g kênh hi
ộ bề

hị H Nội Vi

ủ ả h

N

er í h biế

r g ghiê

ộ g hi

ứ “Use of Thermal

Infrared Channels of Aster to Evaluate The Land Surface Temperature
Changes of an Urban Area in Hanoi, Vietnam, Proceedings of the
International Symposium GIS-IDEAS 2004, 85-90,Hanoi, Vietnam, 16-18
S pt m r”…
Tr

g ƣớ

ộ

ứ

ề ớ

hủ h

ghiê
ứ

ủ Trầ

ẩ

gi h i ch số

ghiê

V

ử dụ g ƣ i

ậ ại Vi
2013) “ S

hữ g

ng t

i u vi n th m so s nh và

ó ghiê

ứ
c

“ S ph t tri n

th và u h ớng i n

Trí Trầ X

Tr g Hiế
Nh n

2003) “

ƣ

dù

R GIS r g ghiê
iề

r

ủ Lƣơ g V

Vĩ h 2014) “

ng

ụ

ứ

kế

ộ hí h ủ
ứ

hi

ề Trái ấ

ng
2005)

rê
ả

i

ƣ

khá

ứ g dụ g

inh”
ng i n

p ản

i n

hiên Hu ” .
h

hi

h

hầ hế bằ g

hƣ g bƣớ
g gh

ộ ũ g hƣ h h ậ bả

ƣ

Vi
ng

ng vi n th m và IS thành

í h

th

àng” ; Ng y

àn thành phố Hu - t nh h

hữ í h

ả

X

t chung : Nhữ g ghiê

i hL d

ứ

m t

i nhi t ộ khu v c Phong Nh -

ộng c c o i th c phủ

hi

nh

H Thái L

i kh h u thành phố H Ch

Mùi Ng y

th m phân t ch s th y

ả h

ể

y. ó ghiê

ủ Trầ Thị V
nh nhi t ộ

ph ơng ph p vi n th m nhi t”. H y ghiê

X

gầ

há

N

Tr g 2009) “Nghiên c u

;V V

ả h i

I và ND I trong vi c phân o i ớp phủ th c v t cho một khu

v c nghiên c u ”.Ng i r
êV

ứ

i

ầ

hể

há

giú

g á

h h hạy hí h xá hơ

1.4.2. Tổng quan khu vưc nghiên cứu.
H y
h ậ

i.

á
ghiê
ầ

ƣ

hƣơ g M
y

ị

ới

iể

họ h g ầ
ứ

ó kh
iế h h)

i hế ề ị rí ị

hiế

ƣ

h

á

g ghi
gầ 100 á

h

ể há riể ki h d
h

ầ

rọ g iể

ƣ.Hi

ại rê

h g gi
h

i ới h y

ị b

K N Phú Nghĩ

d

g y ù g á xƣở g ả x ấ
13

h g
kh
ậ
ƣ

hì h h h r g
á

kh ả g hời gi

ộ g ủ kh
hậ

h

g ghi

hí ó hể

h i

g ƣ

h

kiể

g y r hi

ộ

bắ

hạ
rạ

ƣ

he

ủ

ị

ó

á

hƣơ g kh

h y ổi ủ d g hi
ó ỉ

i

hế
khí ƣ

gK N

16⁰

í h

ả

y
rắ

K N Phú Nghĩ

iế h h

hị hó kh

i

hi

. Nế

ộ ại hời

2015 là 33.4⁰C.

bề

hị ở hƣơ g M hi

g ƣ

h g g y

ghi ại ừ á

ộ kh

h

y x h.

hì ế

dữ i
hi

g ghĩ

. The

ủ b

hỉ d

hí h xá

di

hi ” ại kh

he d i ề hi

hƣ g hỉ hả á h ƣ

hị hó

giả

ị hk

g ghi

d i

1.5.

g“ ả

ầ x yd

ừ á

bả

d

kh g hấ

i

ó kh g ả

ậ khí hậ

r g bì h gầ 0 3⁰

ó kh

Cù g ới ó
y ẫ

hê

rắ

g ê

khi hƣ

h

ộ h y

á

ộ ừ hời iể

hì hi
iể

í h bề

hứ g ủ

hi

rộ g r

hƣơ g M

g di

g yê

hả

y ké

g r g h h g khí hậ

Ng i r
ới i

ế

ừ 2008 ế

rạ

rắ . S

hiề
x g

r g hời gi
h á

rạ

d

ù g.

iện tượng “ ảo n iệt”

1.5.1.Khái niệm hiện tượng Đảo nhiệt đô thị
ảo nhi t

hị Urb

he i

d) ƣ c hiểu là hi

ƣ ng nóng lên

ở khu v c trung tâm của thành ph hay s chênh l ch giữa nhi

ộ củ

hị

lõi so với khu v c ngoại ô, nông thôn xung quanh.
1.5.2. Lịch sử nghiên cứu hiện tượng Đảo nhiệt đô thị

V

1810 L ke H w rd

gƣời ầu tiên nghiên cứu và mô tả

ƣ ng này, m c dù ông không phải

hi

hị”

gƣời

t tên cho hi n

ƣ ng.Hi

ƣ ng “ ảo nhi t

ƣ c tập trung nghiên cứu nhiề hơ ừ

nhữ g

20 ủa thế kỷ XX tại thành ph London, Anh. Trong nhữ g

gần

y ƣ c tiếp tục quan tâm nghiên cứu bởi các nhà khí hậu học ở các thành ph
lớn trên thế giới

xá

ịnh hi

ƣ ng “ ảo nhi t” là s chênh l ch nhi

giữa thành ph trung tâm với các vùng nông thôn xung quanh.
14

ộ


1.5.3. Nguyên nhân sinh ra hiện tượng Đảo nhiệt đô thị
Ngun nhân chính của ảo nhi t
ất trong q trình phát triể

hị là s

h y ổi bề m t sử dụng

hị.Q trình này sử dụng nhiều loại vật li u

có tác dụng giữ nhi t hi u quả. Nhân t thứ hai góp phần tạo ra “ ảo nhi t
ƣ ng nhi t thải ra do quá trình sử dụ g

thị”
g d

ƣ há riể

gƣời d

nhiều và ngày càng nhiề hơ

g ƣ ng. Khi các trung tâm

ó x hƣớ g h y ổi di
ữa, gây ra s gi

í h ấ

g hi

i

ộ trung bình

ƣơ g ứng.
1.5.4. Đặc điểm, bản chất của hiện tượng Đảo nhiệt đơ thị
Các thành ph

hƣờng ó g hơ

ngày một mở rộ g hơ

ù g

êx g

chênh l ch nhi

h kh ảng 4⁰C và

ộ ó g y

ột lớ hơ .

Nguyên nhân là do:
Ở khu v c nông thôn, cây c i phản xạ khoảng một phầ

ƣ bức xạ

sóng ngắn tới (ánh sáng nhìn thấy ho c nhữ g bƣớc sóng ngắ hơn). Trong s
ƣ bị hấp thụ, phần lớ

ba phầ

g ƣ

ƣớc từ lá cây – một quá trình gọi
cây c i d

g ƣ c sử dụ g ể

“ h á hơi ƣớ ”. Q á rì h

b y hơi
y

ó há r í bức xạ sóng dài, và cịn làm giảm phầ

cịn lại ể làm nóng khơng khí bởi s

i ƣ

ó g ấ

á
g ƣ ng

i bởi s dẫn

nhi t.
Ở các thành ph
h

ơi

ƣờng xá, s cân bằ g

y

i phần lớ
g ƣ

ƣ c thay thế bởi những tịa

g ó bị dịch chuyển nhiều.Các vật

li u nhân tạo, màu t i phản xạ ít – và hấp thụ nhiều – bức xạ hơ
c i. iều

y ó ghĩ

hỉ khoảng một phần rất ít bức xạ của M t Trời bị

phản xạ, thậm chí cịn thấ hơ ở thành ph cao tầng. Hầ
ƣ

g

y i

ó g ƣờng ph kh rá

trữ lại bên trong gạch vữa, ho
g hi

ộ khơng khí và nhi

xung quanh.“ ảo nhi t
rì h

ới cây

á

hƣ

ái h

ó g kh g khí hí bê
ộ m t ban ngày so với

bộ

g

ơi ó ƣ c
rê

d

ó

i rƣờng vùng quê

hị” là một trong những hậu quả ể lại của quá

hị hóa. Hi n nay, hi

ƣ ng này cùng với biế
15

ổi khí hậu toàn cầu


g

h

hời tiết và khí hậu trên thế giới nói chung và các thành

ph nói riêng ngày trở nên oi bức và khó chị hơ .
T y hiê

hị hóa là quá trình tất yếu của s phát triển của xã hội,

chính vì vậy khơng cịn cách nào khác là chúng ta phải s ng chung với những
hậu quả g y r d

á rì h ơ thị hó

pháp nhằm hạn chế t i

ể lại với s thích ứng và những bi n

ả h hƣởng củ “ ảo nhi t

gƣời và t nhiên.

16

hị” ới ời s ng con


C ƯƠNG 2:
MỤC I U

I Ư NG, N I DUNG

ƯƠNG

NG I N CỨU

2.1. Mục tiêu ng iên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
X y d g bả

á h giá biế

h h h H Nội gi i

ộ g hi

ộ ại h y

ạ 1989-2015 ử dụ g á

g ụ Vi

hƣơ g M há

GIS

2.1.2. Mục tiêu cụ thể
á h giá hi
x ấ giải há giả

rạ g hi
hiể

á

ề x ấ giải há giả
m vi giới

2.2.

ộ kh

ộ gd

ề

hiể

á

h y
hi

hƣơ g M

g

g yr

ộ g ủ hi

ứ g ả

ừ ó ề

hi

n và dữ liệu đề tài

2.2.1. Về không gian
Phạ
x

i

ề i h

hi

ị b

h y

hƣơ g M

b

g

:

g Phƣơ g Yê Phú Nghĩ Tiê Phƣơ g.

2.2.2. Về thời gian
Thời gi

i h

ị

há g 2

há g 4

2016

2.2.3. Dữ liệu nghiên cứu
ể h
8

ƣ

hi

ội d g ghiê

ấy ừ r g web

2005,2010 2015

họ

ới

á

ứ

ề

i ử dụ g ả h L d

ả h h ộ

á ả h í bị bó g

17

5,7 và

1989 1995 2000
y he kh ấ


Bảng 2.1: ữ i

ả h ử dụ g r g ề i

( Ngu n http:// rth p or r.usgs.gov/)
2.3. Nội dung ng iên cứu

2.3.1.Nghiên cứu phân b không gian và t nh h nh nhiệt độ huyện Chư ng
M

à Nội
- Xá

h y

ịnh phân b khơng gian và di n tích khu v c nghiên cứ

ại

hƣơ g M
- Tì h hì h di

biế

hi

h yê

+ Bả

ộ gầ

y ại khu v c nghiên cứu.

ề về nhi

ộ khu v c nghiên cứu khu v c

hƣơ g M , Hà Nội 2015
+ Hi

ƣ

g “ ảo nhi ”

2.3.2.Nghiên cứu ây d ng bản đ hiện trạng lớp th c phủ và hiện trạng
nhiệt độ qua các năm
- X y d g bả th c phủ
- X y d

g bả

á
hi

1989 1995 2000 2005 2010 2015
ộ bề

á

1989,

1995,2000,2005,2010, 2015 từ hai dữ li u ảnh Landsat và Modis
2.3.3.Nghiên cứu biến động và nguyên nhân thay đổi nhiệt độ tại huyện
Chư ng M
- Xây d ng bả

biế

ộng nhi t qua các thời k nghiên cứu

+ Landsat: 1989-1995, 1995-2000, 2000-2005, 2005-2010,
2010-2015
18