I. Tổng quan về đảo nhiệt đô thị và đô thị hóa
Đảo nhiệt đô thị (UHI) là hiện tượng nhiệt độ không khí và bề mặt ở khu vực đô thị cao hơn so với vùng nông thôn xung quanh, chủ yếu do đô thị hóa. Các yếu tố như vật liệu xây dựng, hoạt động nhân sinh và sự gia tăng dân số đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành UHI. Nghiên cứu này tập trung vào Makati, Philippines, một trong những thành phố đô thị hóa nhanh nhất, để phân tích ảnh hưởng của đô thị hóa đến cường độ đảo nhiệt đô thị (UHII) từ năm 2006 đến 2016. Dữ liệu vệ tinh Landsat được sử dụng để theo dõi thay đổi lớp phủ bề mặt (LCC) và nhiệt độ bề mặt (LST), từ đó đánh giá mối quan hệ giữa đô thị hóa và UHII.
1.1. Khái niệm và nguyên nhân của UHI
Đảo nhiệt đô thị (UHI) là kết quả của quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa, khi các khu vực đô thị trở nên nóng hơn so với vùng nông thôn. Nguyên nhân chính bao gồm sự gia tăng các bề mặt không thấm nước (như bê tông, nhựa đường), hoạt động nhân sinh (giao thông, công nghiệp) và sự suy giảm diện tích cây xanh. Theo EPA, các thành phố lớn có thể có nhiệt độ trung bình cao hơn 1-3°C so với vùng nông thôn.
1.2. Tác động của đô thị hóa đến UHI
Đô thị hóa dẫn đến sự gia tăng diện tích xây dựng và dân số, làm thay đổi lớp phủ bề mặt (LCC). Nghiên cứu chỉ ra rằng, từ năm 2006 đến 2016, diện tích xây dựng tại Makati tăng lên, trong khi diện tích đất trống, nước và thảm thực vật giảm. Điều này trực tiếp làm tăng cường độ đảo nhiệt đô thị (UHII). Sự gia tăng dân số cũng là yếu tố gián tiếp làm tăng UHII.
II. Phương pháp nghiên cứu và dữ liệu
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu vệ tinh Landsat 5 TM và Landsat 8 OLI/TIRS để phân tích thay đổi lớp phủ bề mặt (LCC) và nhiệt độ bề mặt (LST) tại Makati từ năm 2006 đến 2016. Các bước tiền xử lý hình ảnh bao gồm hiệu chỉnh hình học và tính toán nhiệt độ bề mặt (LST) từ các băng tần hồng ngoại. Kết quả cho thấy sự gia tăng UHII từ 0.18°C trong giai đoạn nghiên cứu.
2.1. Thu thập và xử lý dữ liệu
Dữ liệu vệ tinh Landsat được thu thập từ năm 2006, 2010 và 2016. Các hình ảnh được hiệu chỉnh hình học và sử dụng để tính toán nhiệt độ bề mặt (LST). Phương pháp Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) được áp dụng để đánh giá thảm thực vật, trong khi Green Vegetation Fraction (GVF) được sử dụng để tính toán độ phát xạ bề mặt.
2.2. Tính toán UHII
Cường độ đảo nhiệt đô thị (UHII) được tính toán dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa khu vực đô thị và nông thôn. Kết quả cho thấy UHII tại Makati tăng 0.18°C từ năm 2006 đến 2016, tương ứng với sự gia tăng diện tích xây dựng và dân số.
III. Kết quả và thảo luận
Nghiên cứu chỉ ra rằng, đô thị hóa tại Makati đã làm tăng cường độ đảo nhiệt đô thị (UHII). Diện tích xây dựng tăng lên, trong khi diện tích đất trống, nước và thảm thực vật giảm. Sự gia tăng dân số cũng là yếu tố gián tiếp làm tăng UHII. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc hoạch định chính sách phát triển đô thị bền vững.
3.1. Thay đổi lớp phủ bề mặt LCC
Kết quả phân tích LCC cho thấy, diện tích xây dựng tại Makati tăng từ năm 2006 đến 2016, trong khi diện tích đất trống, nước và thảm thực vật giảm. Điều này phản ánh quá trình đô thị hóa nhanh chóng tại thành phố này.
3.2. Tác động của UHII đến môi trường
Sự gia tăng UHII không chỉ ảnh hưởng đến nhiệt độ mà còn tác động đến chất lượng không khí, sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm thiểu UHI, bao gồm tăng cường diện tích cây xanh và sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường.
IV. Kết luận và khuyến nghị
Nghiên cứu kết luận rằng, đô thị hóa là nguyên nhân chính làm tăng cường độ đảo nhiệt đô thị (UHII) tại Makati. Các khuyến nghị bao gồm việc tích hợp dữ liệu đo đạc tại chỗ để đánh giá chính xác hơn về LST, cũng như nghiên cứu sâu hơn về tác động của UHI đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.
4.1. Kết luận
Nghiên cứu xác nhận mối quan hệ chặt chẽ giữa đô thị hóa và UHII. Sự gia tăng diện tích xây dựng và dân số là các yếu tố chính làm tăng UHII tại Makati.
4.2. Khuyến nghị
Cần có các nghiên cứu sâu hơn về tác động của UHI đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Đồng thời, các chính sách phát triển đô thị bền vững cần được thực hiện để giảm thiểu ảnh hưởng của UHI.
