Luận Văn Ứng dụng viễn thám nhiệt khảo sát đặc trưng nhiệt độ bề mặt đô thị với sự phân bố các kiểu thảm phủ

TÓM TẮT: Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những đô thị phát triển và mở rộng
nhanh với hơn 6 triệu dân. Sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế – xã hội dẫn đến giao
thông tăng nhanh, diện tích nhà ở được mở rộng ra ngoại thành nhiều hơn so với trước đây.
Điều đó tác động đến sự biến đổi vi khí hậu, rõ nét nhất là sự tăng lên của nhiệt độ bề mặt đô
thị so với các vùng lân cận, hình thành nên “đảo nhiệt” (heat island) trong lớp biên khí quyển
bên trên của thành phố, đồng thời cũng gây nên những vấn đề môi trường nghiêm trọng đối
với cư dân. Viễn thám nhiệt thể hiện khá tốt khả năng thám sát trường nhiệt độ này. Mục đích
nghiên cứu này là đánh giá việc sử dụng ảnh Landsat ETM+ để chỉ thị những sự khác nhau
về nhiệt độ ở khu vực đô thị và so sánh mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt đô thị và các kiểu
thảm phủ.
1. GIỚI THIỆU
Môi trường nhiệt xung quanh các khu vực đô thị được đặc trưng bởi hiện tượng “đảo
nhiệt” (heat island) làm ảnh hưởng đến nhu cầu năng lượng, sức khoẻ và các điều kiện về môi
trường. Các quan trắc mặt đất chỉ phản ảnh điều kiện nhiệt của khu vực cục bộ xung quanh
trạm đo. Thực tế, chúng ta không thể thiết lập nhiều trạm quan trắc khí tượng với mật độ dày
đặc. Dữ liệu viễn thám có độ phân giải không gian cao hơn và phần phủ mặt đất lớn hơn,
đồng thời cho phép thu nhận thông tin bề mặt trái đất ngay cả những vùng con người không
thể đi đến được. Với ưu điểm trên, hiện nay nhánh viễn thám nhiệt (với các kênh có bước
sóng từ 8 - 14àm) đã được sử dụng cho các khu vực đô thị để theo dõi diễn biến nhiệt độ và
đánh giá hiện tượng “đảo nhiệt đô thị”.
Để đánh giá điều kiện nhiệt của mặt đất bằng dữ liệu vệ tinh, cần phải tìm mối quan hệ
giữa nhiệt độ bề mặt và kiểu thảm phủ. Nhiệt độ bề mặt có thể được ước tính hàng ngày bằng
cách sử dụng các kênh nhiệt của vệ tinh NOAA/AHVRR. Tuy nhiên, dữ liệu này có độ phân
giải thấp 1,1 km chỉ thích hợp để khảo sát nhiệt độ bề mặt đất ở mức độ vĩ mô, không khả thi
khi thực hiện các khảo sát cho khu vực đô thị yêu cầu chi tiết hơn. Ảnh vệ tinh Landsat
ETM+ có kênh hồng ngoại nhiệt (thermal infrared band - TIR) với độ phân giải không gian
60m có thể giúp người sử dụng xác định nhiệt độ bề mặt chi tiết hơn.
Dưới đây là những nghiên cứu bước đầu ứng dụng viễn thám nhiệt trong khảo sát nhiệt độ
đô thị và tìm hiểu mối quan hệ giữa nhiệt độ với các kiểu thảm phủ khác nhau.
2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những đô thị phát triển và mở rộng nhanh với hơn 6
triệu dân số. Đây là trung tâm công nghiệp, thương mại lớn nhất của Việt Nam. Sự tăng
trưởng kinh tế và các cơ hội tìm việc làm dễ dàng đã gây ra tình trạng dân lao động nhập cư
đổ về.
Dân số đô thị tăng gấp 2 lần từ năm 1975 đến 2004. Mật độ dân số trong nội thành theo số
liệu thống kê của năm 2004 là 10.313 người trên 1km2 [1]. Do nhu cầu nhà ở và phát triển đô
thị, đất nông nghiệp, rừng và các ao hồ đã chuyển thành đất ở, đường sá và các khu công
nghiệp. Đất bề mặt càng bị bê tông hoá, thảm thực vật càng bị biến mất nhiều. Chính điều đó
đã khiến cho nhiệt độ bề mặt đô thị tăng cao so với các vùng ngoại thành xung quanh. Bên
cạnh đó, các hoạt động đô thị ảnh hưởng đến môi trường như vấn đề ô nhiễm không khí và
hiệu ứng nhà kính, khiến cho đời sống của con người ngày càng bị đe dọa nghiêm trọng.Khu
vực nghiên cứu thuộc phần phía Bắc thành phố Hồ Chí Minh, bao gồm phần trung tâm thành
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 9,Moâi Tröôøng &Taøi Nguyeân -2006
Trang 71
phố và các huyện Hóc Môn và Củ Chi. Nơi đây quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh nhất và
phức tạp do không có quy hoạch và quản lý tốt.