Đánh Giá Mức Độ Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ Qua Ứng Dụng Viễn Thám

Luận văn thạc sĩ phân tích ứng dụng viễn thám trong đánh giá mức độ khô hạn tại một vùng lãnh thổ, góp phần quản lý tài nguyên hiệu quả.

• Tác giả: Lê Thanh Vân
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Vân
• Trường học: Đại học Quốc gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Mức Độ Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ Qua Ứng Dụng Viễn Thám
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Nội dung nghiên cứu
• 0.5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 0.6. Tính thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ HẠN HÁN
• 1.1.1. Hạn hán và phân loại
• 1.1.2. Nguyên nhân gây ra hạn hán
• 1.1.3. Các yếu tố tác động lên hạn hán
• 1.2. THỰC TRẠNG HẠN HÁN
• 1.2.1. Tình hình hạn hán ở Việt Nam
• 1.2.2. Hạn hán ở Đông Nam Bộ trong những năm gần đây
• 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VIỄN THÁM VỀ HẠN HÁN
• 1.3.1. Nghiên cứu trên thế giới
• 1.3.2. Nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.4. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Điều kiện địa lý và tự nhiên
• 1.4.2. Điều kiện sản xuất nông nghiệp
• 1.4.3. Thế mạnh của vùng Đông Nam Bộ
• 2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ VIỄN THÁM
• 2.1.1. Nguyên lý viễn thám
• 2.1.2. Thông tin đối tượng mặt đất của dữ liệu ảnh viễn thám
• 2.1.3. Viễn thám hồng ngoại nhiệt
• 2.1.4. Hệ thống dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS sử dụng trong nghiên cứu
• 2.2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN TỪ TỪ LIỆU VIỄN THÁM
• 2.2.1. Cơ sở tính toán nhiệt độ bề mặt từ ảnh MODIS
• 2.2.2. Cơ sở tính toán chỉ số khô hạn TVDI
• 2.3. CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ THỐNG KÊ
• 2.4. DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU
• 2.4.1. Dữ liệu MOD09A1 — Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI
• 2.4.2. Dữ liệu MOD11A2 — Nhiệt độ bề mặt LST
• 2.4.3. Dữ liệu khí tượng thủy văn tại các trạm quan trắc
• 2.4.4. Các dữ liệu khác
• 2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.5.1. Phương pháp tổng quan và thu thập dữ liệu
• 2.5.2. Phương pháp thống kê
• 2.5.3. Phương pháp viễn thám
• 2.5.4. Công cụ xử lý dữ liệu
• 2.5.5. Quy trình thực hiện nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ THÀNH PHẦN
• 3.1.1. Nhiệt độ bề mặt LST từ dữ liệu MOD11A2
• 3.1.2. Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI từ dữ liệu MOD09A1
• 3.1.3. Chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật TVDI
• 3.2. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN BỐ KHÔ HẠN TVDI
• 3.2.1. Chỉ tiêu phân vùng khô hạn
• 3.2.2. Phân bố TVDI các tháng mùa khô giai đoạn 2011 — 2015
• 3.3. BIẾN ĐỘNG KHÔ HẠN TỪ THỰC TẾ VÀ TÍNH TOÁN TRONG GIAI ĐOẠN 2011-2015
• 3.3.1. Biến động khô hạn theo chỉ số TVDI trung bình các tháng mùa khô
• 3.3.2. Biến động khô hạn từ thực tế và tính toán
• 3.3.3. Biến động khô hạn theo từng tháng trong giai đoạn 2011 — 2015
• 3.4. ĐÁNH GIÁ MỐI LIÊN HỆ GIỮA NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH THÁNG TỪ TRẠM KHÍ TƯỢNG VÀ TỪ TỪ LIỆU VIỄN THÁM
• 3.5. ĐÁNH GIÁ MỐI LIÊN HỆ GIỮA LƯỢNG MƯA TRUNG BÌNH TỪ TRẠM KHÍ TƯỢNG VÀ CHỈ SỐ TVDI
• 4. CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, CẢNH BÁO VÀ BIỆN PHÁP GIẢM NHẸ, THÍCH ỨNG
• 4.1. TỔNG QUAN XU THẾ BIẾN ĐỔI HẠN HÁN
• 4.2. GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, PHÒNG CHỐNG HẠN HÁN TRÊN QUAN ĐIỂM QUẢN LÝ TỔNG THỂ TÀI NGUYÊN NƯỚC
• 4.3. GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA, ỨNG PHÓ VÀ THÍCH ỨNG VỚI HẠN HÁN
• 4.3.1. Giải pháp tổng thể
• 4.3.2. Giải pháp cụ thể cho từng khu vực
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Mức Độ Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ

Đánh giá mức độ khô hạn tại Đông Nam Bộ là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Vùng Đông Nam Bộ, với đặc điểm khí hậu cận xích đạo, thường xuyên phải đối mặt với tình trạng khô hạn, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống người dân. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám trong đánh giá khô hạn không chỉ giúp theo dõi tình hình mà còn cung cấp dữ liệu chính xác cho công tác quản lý tài nguyên nước.

1.1. Khái Niệm Về Khô Hạn Và Tác Động Của Nó

Khô hạn là hiện tượng thiếu nước kéo dài, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt. Tình trạng này có thể dẫn đến xâm nhập mặn, giảm năng suất cây trồng và mất đất canh tác.

1.2. Vai Trò Của Viễn Thám Trong Đánh Giá Khô Hạn

Viễn thám cung cấp dữ liệu không gian và thời gian về nhiệt độ bề mặt và độ ẩm đất, giúp xác định mức độ khô hạn một cách nhanh chóng và hiệu quả. Công nghệ này cho phép theo dõi diễn biến khô hạn trên diện rộng.

II. Vấn Đề Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ Thách Thức Và Giải Pháp

Khô hạn tại Đông Nam Bộ đang trở thành một thách thức lớn đối với phát triển bền vững. Sự biến đổi khí hậu, đặc biệt là hiện tượng El Nino, đã làm gia tăng tần suất và mức độ khô hạn. Điều này đòi hỏi các biện pháp ứng phó kịp thời và hiệu quả.

2.1. Tình Hình Khô Hạn Gần Đây Tại Đông Nam Bộ

Trong những năm gần đây, Đông Nam Bộ đã ghi nhận nhiều đợt khô hạn nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân. Các tỉnh như Bà Rịa - Vũng Tàu và Tây Ninh là những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất.

2.2. Tác Động Của Khô Hạn Đến Nông Nghiệp

Khô hạn làm giảm năng suất cây trồng, tăng chi phí sản xuất và đe dọa an ninh lương thực. Nông dân phải đối mặt với tình trạng thiếu nước tưới, dẫn đến mất mùa và thiệt hại kinh tế.

III. Phương Pháp Đánh Giá Mức Độ Khô Hạn Qua Viễn Thám

Phương pháp đánh giá mức độ khô hạn qua viễn thám sử dụng các chỉ số như NDVI và TVDI để phân tích tình hình khô hạn. Việc áp dụng công nghệ này giúp cung cấp thông tin chính xác và kịp thời cho các nhà quản lý.

3.1. Sử Dụng Dữ Liệu MODIS Trong Nghiên Cứu

Dữ liệu MODIS cung cấp hình ảnh vệ tinh với độ phân giải cao, cho phép theo dõi nhiệt độ bề mặt và chỉ số thực vật. Điều này giúp xác định mức độ khô hạn một cách hiệu quả.

3.2. Tính Toán Chỉ Số Khô Hạn TVDI

Chỉ số TVDI được tính toán dựa trên mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và chỉ số thực vật, giúp đánh giá chính xác tình trạng khô hạn tại khu vực nghiên cứu.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Mức Độ Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ

Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ khô hạn tại Đông Nam Bộ trong giai đoạn từ 2011 đến 2015 có xu hướng tăng dần. Các tỉnh như Bà Rịa - Vũng Tàu và Tây Ninh có chỉ số TVDI cao nhất, cho thấy tình trạng khô hạn nghiêm trọng.

4.1. Phân Tích Diễn Biến Khô Hạn Theo Thời Gian

Diễn biến khô hạn tại Đông Nam Bộ cho thấy sự gia tăng mức độ khô hạn từ đầu mùa khô đến cuối mùa khô, với chỉ số TVDI trung bình dao động từ 0,50 đến 0,63.

4.2. Đánh Giá Tác Động Của Khô Hạn Đến Môi Trường

Khô hạn không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến hệ sinh thái và nguồn nước. Việc theo dõi và đánh giá kịp thời là cần thiết để bảo vệ môi trường.

V. Giải Pháp Ứng Phó Với Khô Hạn Tại Đông Nam Bộ

Để ứng phó với tình trạng khô hạn, cần có các biện pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ viễn thám trong quản lý nước sẽ giúp cải thiện tình hình khô hạn tại Đông Nam Bộ.

5.1. Đề Xuất Các Biện Pháp Quản Lý Nước

Cần xây dựng các chính sách quản lý nước bền vững, bao gồm việc tái sử dụng nước và bảo vệ nguồn nước tự nhiên. Điều này sẽ giúp giảm thiểu tác động của khô hạn.

5.2. Tăng Cường Nghiên Cứu Và Theo Dõi

Cần tăng cường nghiên cứu và theo dõi tình hình khô hạn thông qua viễn thám, nhằm cung cấp thông tin kịp thời cho các nhà quản lý và người dân.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Khô Hạn

Nghiên cứu về khô hạn tại Đông Nam Bộ thông qua ứng dụng viễn thám đã cung cấp những thông tin quý giá cho công tác quản lý tài nguyên nước. Tương lai, cần tiếp tục phát triển các công nghệ mới để cải thiện khả năng theo dõi và đánh giá khô hạn.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Khô Hạn

Nghiên cứu khô hạn không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an sinh xã hội cho người dân. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại sẽ nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên.

6.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Nghiên Cứu

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới trong đánh giá khô hạn, nhằm đáp ứng tốt hơn với những thách thức do biến đổi khí hậu gây ra.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hạn hán là một trong những hiện tượng thiên tai phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng trên toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng. Theo thống kê của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, trong vòng 50 năm qua, Việt Nam có đến 38 năm xảy ra hạn hán, chiếm khoảng 76% tổng số năm, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp và đời sống sinh hoạt. Vùng Đông Nam Bộ (ĐNB) là một trong những khu vực chịu tác động nặng nề nhất do đặc điểm khí hậu cận xích đạo với mùa khô kéo dài và lượng mưa thấp, đặc biệt trong giai đoạn từ năm 2011 đến 2015.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng công nghệ viễn thám để đánh giá mức độ khô hạn cho vùng ĐNB trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, dựa trên các chỉ số thực vật NDVI và nhiệt độ bề mặt LST từ ảnh MODIS. Qua đó, nghiên cứu phân tích diễn biến hạn hán theo không gian và thời gian, đồng thời đề xuất các biện pháp giảm nhẹ tác động và thích ứng nhằm phục vụ công tác quy hoạch và quản lý môi trường bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 6 tỉnh thành của vùng ĐNB gồm TP. Hồ Chí Minh, Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Dương, Bình Phước, Đồng Nai và Tây Ninh trong giai đoạn 2011-2015.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học hỗ trợ theo dõi diễn biến hạn hán, giúp các nhà quản lý và chính quyền địa phương có cơ sở để xây dựng các chính sách ứng phó hiệu quả, góp phần bảo đảm an sinh xã hội và phát triển kinh tế bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết cân bằng năng lượng bề mặt đất: Nhiệt độ bề mặt (LST) phản ánh sự cân bằng giữa bức xạ mặt trời, bức xạ phát ra và các quá trình trao đổi năng lượng giữa mặt đất và khí quyển. LST là chỉ số quan trọng để đánh giá trạng thái khô hạn của đất và thực vật.

• Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI): NDVI đo lường mức độ phủ xanh và sức khỏe của thảm thực vật, có mối quan hệ nghịch đảo với mức độ khô hạn.

• Chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật (TVDI): TVDI được tính dựa trên mối quan hệ nghịch đảo giữa LST và NDVI, xác định giới hạn "ướt" và "khô" để đánh giá mức độ khô hạn của vùng nghiên cứu.

Các khái niệm chính bao gồm: hạn hán nông nghiệp, nhiệt độ bề mặt đất (LST), chỉ số thực vật NDVI, chỉ số TVDI, và ứng dụng viễn thám trong giám sát môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng ảnh MODIS gồm MOD09A1 (ảnh tổ hợp 8 ngày, độ phân giải 500 m) để tính NDVI và MOD11A2 (ảnh nhiệt bề mặt 8 ngày, độ phân giải 1 km) để tính LST. Dữ liệu khí tượng thủy văn từ các trạm quan trắc trong vùng ĐNB được sử dụng để kiểm định kết quả.

• Phương pháp phân tích: Tính toán chỉ số NDVI và LST từ ảnh MODIS, sau đó xác định chỉ số TVDI theo công thức dựa trên mối quan hệ giữa NDVI và LST trong mùa khô giai đoạn 2011-2015. Phân tích biến động không gian và thời gian của TVDI để đánh giá mức độ khô hạn. So sánh kết quả với số liệu thực địa về nhiệt độ và lượng mưa để đánh giá độ chính xác (hệ số tương quan R > 0,7).

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Dữ liệu ảnh MODIS bao phủ toàn bộ vùng ĐNB với độ phân giải phù hợp cho nghiên cứu cấp vùng. Các trạm khí tượng thủy văn được chọn đại diện cho các tỉnh trong vùng để đối chiếu.

• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu từ năm 2011 đến năm 2015, tập trung vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mức độ khô hạn trung bình của vùng ĐNB: Chỉ số TVDI trung bình trong mùa khô giai đoạn 2011-2015 dao động từ 0,50 đến 0,63, cho thấy mức độ khô hạn nhẹ đến vừa. TVDI có xu hướng tăng dần từ đầu đến cuối mùa khô, với năm sau thường cao hơn năm trước.

2. Phân bố không gian của khô hạn: Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu có chỉ số TVDI cao nhất, dao động từ 0,51 đến 0,7; tiếp theo là Tây Ninh (0,44 - 0,64), Đồng Nai (0,47 - 0,63), Bình Phước (0,44 - 0,62), Bình Dương (0,52 - 0,64) và TP. Hồ Chí Minh (0,46 - 0,6).

3. Mối quan hệ giữa TVDI và lượng mưa: TVDI có xu hướng tăng theo thời gian mùa khô và tỷ lệ nghịch với lượng mưa trung bình, phản ánh rõ ràng sự ảnh hưởng của lượng mưa đến mức độ khô hạn.

4. Độ chính xác của phương pháp: Kết quả tính toán TVDI có hệ số tương quan cao (R > 0,7) với số liệu nhiệt độ và lượng mưa đo tại các trạm khí tượng, chứng tỏ độ tin cậy của phương pháp viễn thám trong đánh giá hạn hán.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân mức độ khô hạn tăng dần trong mùa khô là do lượng mưa giảm và nhiệt độ bề mặt tăng, làm tăng sự bốc hơi và thiếu hụt nước cho thực vật. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đây về hạn hán ở vùng nhiệt đới và cận xích đạo, đồng thời phản ánh tác động rõ nét của biến đổi khí hậu và hiện tượng El Nino trong giai đoạn nghiên cứu.

Việc sử dụng chỉ số TVDI từ ảnh MODIS cho phép theo dõi diễn biến hạn hán theo không gian và thời gian với độ phân giải phù hợp, giúp phát hiện sớm các vùng bị khô hạn nghiêm trọng. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến động TVDI theo tháng và bản đồ phân bố TVDI theo từng năm, hỗ trợ trực quan cho công tác quản lý.

So với các phương pháp truyền thống, viễn thám cung cấp thông tin nhanh chóng, chi phí thấp và khả năng bao phủ diện rộng, rất phù hợp cho việc giám sát hạn hán ở cấp vùng và quốc gia. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp là phụ thuộc vào điều kiện thời tiết (mây che phủ) và độ phân giải không gian của ảnh.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống giám sát hạn hán liên tục bằng viễn thám: Triển khai sử dụng chỉ số TVDI từ ảnh MODIS hoặc các vệ tinh tương tự để theo dõi diễn biến hạn hán hàng năm, tập trung vào mùa khô, nhằm cảnh báo sớm và hỗ trợ ra quyết định quản lý tài nguyên nước. Thời gian thực hiện: ngay trong vòng 1-2 năm tới; chủ thể: các cơ quan khí tượng thủy văn và quản lý tài nguyên môi trường.

2. Phát triển các biện pháp tưới tiêu thích ứng: Khuyến khích áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước, chuyển đổi giống cây trồng chịu hạn, đặc biệt tại các tỉnh có TVDI cao như Bà Rịa Vũng Tàu, Tây Ninh và Bình Phước. Thời gian: 3-5 năm; chủ thể: ngành nông nghiệp và các địa phương.

3. Tăng cường công tác quy hoạch và quản lý nguồn nước: Xây dựng kế hoạch sử dụng nước hợp lý, bảo vệ nguồn nước ngầm và mặt nước, hạn chế khai thác quá mức, đặc biệt trong mùa khô. Thời gian: liên tục; chủ thể: chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý tài nguyên nước.

4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo chuyên môn: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về tác động của hạn hán và cách ứng phó, sử dụng hiệu quả nguồn nước cho người dân và cán bộ quản lý. Thời gian: 1-3 năm; chủ thể: các tổ chức chính quyền, trường học và tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý nước và quy hoạch phát triển bền vững vùng ĐNB, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

2. Ngành nông nghiệp và thủy lợi: Áp dụng các chỉ số viễn thám để theo dõi tình trạng hạn hán, từ đó điều chỉnh kế hoạch sản xuất, tưới tiêu và chuyển đổi cây trồng phù hợp.

3. Các nhà nghiên cứu và học viên: Tham khảo phương pháp và kết quả nghiên cứu để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng viễn thám trong giám sát môi trường và biến đổi khí hậu.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ: Nắm bắt thông tin về diễn biến hạn hán để chủ động ứng phó, giảm thiểu thiệt hại và tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Viễn thám có ưu điểm gì trong đánh giá hạn hán?
   Viễn thám cung cấp dữ liệu nhanh, chi phí thấp, bao phủ diện rộng và theo dõi liên tục theo thời gian, giúp phát hiện sớm và đánh giá chính xác mức độ khô hạn trên quy mô lớn.

2. Chỉ số TVDI được tính như thế nào?
   TVDI dựa trên mối quan hệ nghịch đảo giữa nhiệt độ bề mặt (LST) và chỉ số thực vật (NDVI), xác định giới hạn "ướt" và "khô" để đánh giá mức độ khô hạn của đất và thực vật.

3. Phạm vi nghiên cứu của luận văn là gì?
   Nghiên cứu tập trung vào vùng Đông Nam Bộ gồm 6 tỉnh thành, trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, giai đoạn 2011-2015, nhằm đánh giá diễn biến hạn hán nông nghiệp.

4. Độ chính xác của phương pháp viễn thám ra sao?
   Kết quả tính toán TVDI có hệ số tương quan cao (R > 0,7) với số liệu thực địa về nhiệt độ và lượng mưa, chứng tỏ độ tin cậy và phù hợp cho giám sát hạn hán.

5. Các biện pháp ứng phó hạn hán được đề xuất là gì?
   Bao gồm xây dựng hệ thống giám sát viễn thám, áp dụng tưới tiết kiệm nước, quy hoạch nguồn nước hợp lý và nâng cao nhận thức cộng đồng về hạn hán và biến đổi khí hậu.

Kết luận

• Ứng dụng viễn thám với chỉ số TVDI là phương pháp hiệu quả để đánh giá mức độ khô hạn nông nghiệp vùng Đông Nam Bộ trong mùa khô giai đoạn 2011-2015.
• Kết quả cho thấy vùng ĐNB chịu hạn hán nhẹ đến vừa, với xu hướng tăng dần mức độ khô hạn theo thời gian và tỷ lệ nghịch với lượng mưa.
• Phương pháp có độ chính xác cao, tương quan tốt với số liệu thực địa, phù hợp cho giám sát hạn hán liên tục và quy hoạch tài nguyên nước.
• Đề xuất xây dựng hệ thống giám sát viễn thám, áp dụng các biện pháp tưới tiêu thích ứng và quản lý nguồn nước bền vững nhằm giảm thiểu tác động hạn hán.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng trong công tác ứng phó với hạn hán và biến đổi khí hậu.

Tiếp theo, cần triển khai áp dụng hệ thống giám sát viễn thám liên tục và mở rộng nghiên cứu sang các vùng khác để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Đề nghị các cơ quan chức năng phối hợp thực hiện các giải pháp đề xuất nhằm đảm bảo phát triển bền vững và an sinh xã hội.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THANH VAN ỨNG DỤNG VIÊN THÁM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ KHÔ HẠN CHO MỘT VÙNG LÃNH THÔ Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Mã số: 60.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP.HO CHI MINH, tháng 07 năm 2016 Công trình được hoàn thành tại: Trường Dai học Bách Khoa — DHQG — HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. TRAN THỊ VAN Cán bộ cham nhận xét Ì:.cc c2 c2 2222211111 11115151211 xx2 Cán bộ cham nhận xét 2: .cccc c2 2222222021021 1 1111111 1x1 xa Luan văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sữa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI DONG TRUONG KHOA MOI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYEN ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HO CHÍ MINH CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC: BÁCH KHOA Độc Lập — Tự Do — Hạnh Phúc _—========= 0Oo ---------- ke E sUi N VĂN CAO HỌ' Họ và tên : LÊ THANH VAN MSHV:7140504 Ngày, tháng, năm sinh : 25/03/1991 Nơi sinh: TP.

HCM Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên và môi trường Mã ngành :60 850101 I. TÊN DE TÀI: Ứng dụng viễn thám đánh giá mức độ khô hạn cho một vùng lãnh tho. Nhiệm vụ và nội dung: 1. Nhiệm vụ: Xác định tình trạng han hán cho một vùng lãnh thổ trên co sở ứng dụng phương pháp viễn thám thông qua các chỉ số khô hạn, từ đó dé xuất các biện pháp thích ứng và giảm nhẹ tác động, nhằm phục vụ cho việc quy hoạch và quản lý môi trường bền vững 2.

Nội dung: - Tong quan co sở khoa học về hạn hán, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng viễn thám giám sát nhiệt độ và hạn hán. - - Đánh giá thực trạng han han ở Đông Nam Bộ. - Xt lý ảnh viễn thám xác định các chi số, chỉ tiêu đánh giá hạn hán, từ đó phân tích tình hình khô hạn cho vùng Đông Nam Bộ - Phan tích diễn biến của quá trình hạn hán trong thời gian mùa khô giai đoạn từ năm 2011 đến năm 2015. - Dé xuất các biện pháp giảm thiểu hỗ trợ cho công tác quan lý môi trường bên vững ở khu vực Đông Nam Bộ.

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/01/2016 IH. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2016 IV. CÁN BO HUONG DAN: TS. TRAN THI VAN - Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2016 CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO TS.

TRAN THI VAN PGS. LE VAN KHOA TRUONG KHOA MOI TRUONG VA TAI NGUYEN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Cô Trần Thị Vân đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận văn Thạc sĩ này. - Thầy Nguyễn Minh Giám — Phó Giám Déc Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Bộ đã giúp đỡ và hỗ trợ cung cấp số liệu nhiệt độ không khí và lượng mưa tại các trạm quan trắc nằm trong khu vực nghiên cứu. - Quý Thầy Cô giảng dạy lớp Cao học Quản lý Tài nguyên và Môi trường — khóa 2014.

đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm hết sức quý báu cho tôi. - Kính gởi lòng biết ơn sâu sắc đến Ba, Mẹ và những người thân đã luôn theo sát, động viên, nhắc nhở tôi trong suốt quá trình học tập và tạo nguồn động lực lớn để tôi có được kết quả như ngày hôm nay. Xin chân thành cảm ơn! Lê Thanh Vân TOM TAT LUẬN VĂN Biến đối khí hậu hiện nay đang là mối quan tâm toàn cau với tình trạng nóng âm của bề mặt trái đất. Hệ quả là tình trang hạn hán ngày cảng gia tăng, ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhân loại và sự phát triển kinh tế xã hội.

Luận văn trình bày kết quả ứng dụng công nghệ viễn thám đánh giá mức độ hạn hán cho khu vực Đông Nam Bộ từ năm 2011 đến năm 2015 tập trung vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Nghiên cứu đã sử dung dữ liệu ảnh MODIS tổ hợp 8 ngày MOD9AI với độ phân giải 500 m và MODI11A2 với độ phân giải 1 km dé tính toán các chỉ số thực vật NDVI và nhiệt đồ bề mặt LST. Sau đó, chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật (TVDD được tính toán dựa trên mối quan hệ giữa chúng trong thời gian mùa khô giai đoạn 2011 — 2015. Kết quả cho thấy, trong giai đoạn này, vùng Đông Nam Bộ có mức khô hạn nhẹ và vừa.

Chỉ số TVDI trung bình dao động trong khoảng từ 0,50 đến 0,63 và có xu hướng tăng dần từ đầu mùa khô đến cuối mùa khô, năm sau có xu hướng cao hơn năm trước. Trong đó, tỉnh Ba Rịa Vũng Tàu luôn có chỉ số TVDI cao nhất (0,51 — 0,7); tiếp theo là các tinh Tây Ninh (0,44 — 0,64), Đồng Nai (0.47 — 0,63), Bình Phước (0,44 — 0. Nhìn chung, chỉ số TVDI khu vực Đông Nam Bộ có xu hướng tăng dân theo thời gian, ty lệ nghịch với lượng mưa. Đánh giá sai số cho thay có sự tương quan khá cao (R>0,7) giữa kết quả tính toán với số đo nhiệt độ và lượng mưa tại các trạm quan trắc mặt đất trên toàn vùng.

Kết quả nghiên cứu là một tham khảo tốt hỗ trợ theo dõi diễn biến hạn han theo không gian và thời gian tại khu vực Đông Nam Bộ trong bối cảnh biến đối khí hậu hiện nay, nhằm phục vụ cho việc quy hoạch va quản lý môi trường bền vững, bảo đảm an sinh cho cộng đông. ABTRACT Climate change has attracted by whole the world’s interest, as well as the increasing temperature of the Earth’s surface. Tthe consequence of this problem is the increasing drought. It affects strongly to human life and socio — economic development.

The thesis shows the result of application of remote sensing technology in drought assessment in dry season from 2011 to 2015 (from November to April in the following year). The study has used MODIS imageries 8 — day composite, MOD9AI with 500 m resolution and MOD11A2 with | km resolution to calculate the Normalized Difference Vegetation Index NDVI and the Land Surface Temperature LST. After that, the temperature vegetation dryness index (T VDI) is calculated by parameterizing the relationship between the MODIS NDVI and LST data in the dry season from 2011 to 2015. The results shows that, Southeast is in slight drought and moderate drought level in this period.

The average TV DI of Southeast is from 0,50 to 0,63, it tends to increase from the beginning to the end of dry season, and higher in the following year. In which, the average TVDI of Ba Ria Vung Tau Province is highest (0,51 — 0,7); the next are provinces of Tay Ninh (0,44 — 0,64), Dong Nai (0,47 — 0,63), Binh Phuoc (0,44 — 0,62), Binh Duong (0,52 — 0,64) and Hochiminh City (0,46 — 0,6). The average TVDI in Southeast generally tends to increase following the time and be inversely proportional to precipitation. Evaluation errors shows a high correlation between the calculated results and the measured data of temperarure and precipitation from meterological station in the research area (R>0,7).

The study will be hopefully a good reference to contribute to track temporal and spatial drought evolution in Southeast under climate change like now, aims to serve the sustainable environmental planning and management, ensures the community safety. ii LỜI CAM ĐOAN era Tôi xin cam đoan dé tài Luận van Thạc sĩ về “Ung dung viễn thám đánh giá mức độ hạn hán cho một vùng lãnh thổ” là kết quả của quá trình học tập và nghiên cứu của bản thân. Các số liệu được sử dụng trong luận văn này được thu thập từ thực tế, có nguồn gốc rõ rang, đáng tin cậy, được xử lý trung thực va khách quan. Hô Chi Minh, ngày tháng 07 năm 2016 Học viên Lê Thanh Vân lil MỞ DAU.

Tính cấp thiết của để tài. Mục tiêu nghiÊn CỨU. Đối tượng và phạm vi nghiên CUU. Nội dung nghién CỨU.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. Tih Khoa 6c ae. Tính thực tiỄn.--G- «tt E% E121 98v E9 E911 1 1v 1c Hưng ngưng 4 CHUONG I: TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU. TONG QUAN VE HAN HAN.

Nhiệt độ về mặt đất .-- -- xnxx TH g1 TT ng ng 5 1. Hạn hán và phân ÏOạI. Nguyên nhân gây ra hạn hán .- ---- - - - - << SH ng ve rre 8 1. Các yếu tô tác động lên han han.

THUC TRANG HAN HÁN. Tinh hình han hán ở Việt Nam. Han hán ở Đông Nam Bộ trong những năm gần đây. TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VIÊN THÁM VE HAN HÁN.

Nghiên cứu trên thé gi0i. Nghiên cứu ở Việt Nam. TONG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CUU .- 5 + 5s £sEsE+Eze£e£sesed 23 1. Điều kiện địa lý và tự nhiÊn.

Điều kiện sản xuất nông nghiệp. Thế mạnh của vùng Đông Nam Bộ,.---- + 2 25255 c+E+£z£zeceresree 26 CHUONG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. CƠ SỞ KHOA HỌC VE VIÊN THÁM. 66+ sE2E+E£eEsEsEekeerereesed 28 IV 2.

Nguyên lý viễn thám. Thông tin đối tượng mặt đất của dữ liệu ảnh viễn thám. Viễn thám hồng ngoại nhiỆt. Hệ thong dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS sử dụng trong nghiên cứu.

CƠ SỞ TINH TOÁN TỪ TU LIEU VIÊN THÁM. Cơ sở tính toán nhiệt độ bề mặt từ ảnh MODIS. Cơ sở tính toán chỉ số khô hạn TVDI. CƠ SO KHOA HOC VE THONG KẼ.

DỮ LIEU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU. Dữ liệu MODO9A 1 — Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI. Dữ liệu MOD11A2 — Nhiệt độ bé mặt LST. Dữ liệu khí tượng thủy văn tại các trạm quan ri 45 2.

Các dữ liệu khác. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU woeeeccccscscscssessssssessesesessesessseseseesssesessssseeseess AT 2. Phuong phap tong quan va thu thập dif liệu. Phương pháp thống kê.--¿- ¿2 52 SE 2E+EEE‡E£EEEEEEEEEEEEErErrerkrrrrered AT 2.

Phương pháp viễn tham. Công cụ xử lý đữ liỆU. QUY TRINH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU. 2 + + +s£sE+E+E+Ez£sEssd 50 CHUONG III: KET QUA VÀ THẢO LUẬN.

XÁC ĐỊNH CAC THAM SO THÀNH PHAN. Nhiệt độ bề mặt LST từ dữ liệu MODI A2. Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa NDVI từ dit liệu MOD9A I. Chỉ số khô hạn nhiệt độ - thực vật TVDI.

THANH LẬP BẢN DO PHAN BO KHÔ HAN TVDI. Chỉ tiêu phân vùng khô hạn. Phân bố TVDI các tháng mùa khô giai đoạn 2011 — 2015. BIEN ĐỘNG KHO HAN TỪ THỰC TE VÀ TÍNH TOÁN TRONG GIAI 297.

Biến động khô han theo chỉ số TVDI trunh bình các tháng mùa khé. Biến động khô han từ thực tế và tính toán. BIEN ĐỘNG KHÔ HAN THEO TUNG THANG TRONG GIAI DOAN 20111 — 2015 ciicccccccccsccccscscscsssscscscscssesescssscsscscscssssssssescssssssssessscssssssesssssessseseseaseess 76 3. ĐÁNH GIA MOI LIÊN HE GIỮA NHIỆT DO TRUNG BINH THANG TỪ TRAM KHÍ TUONG VA TỪ TU LIEU VIÊN THÁM.