Nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng bụi PM2.5 trong không khí miền Bắc Việt Nam sử dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS

• Tác giả: Trần Đăng Hùng
• Người hướng dẫn: PGS. TS. Doãn Hà Phong
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Sự Thay Đổi Bụi PM2.5 Ở Miền Bắc Việt Nam Bằng Công Nghệ GIS Và Ảnh Vệ Tinh MODIS
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
• 1.2. Sử dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu ô nhiễm môi trường không khí
• 1.2.1. Tổng quan sử dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu môi trường
• 1.2.2. Các loại ảnh viễn thám ứng dụng nghiên cứu môi trường không khí
• 1.2.3. Một số tài liệu viễn thám ứng dụng trong nghiên cứu ô nhiễm
• 1.2.4. Ảnh MODIS và thông số kỹ thuật của ảnh MODIS
• 1.2.5. Tổng quan về bụi PM2.5 trong nghiên cứu ô nhiễm môi trường không khí
• 1.2.6. Khái niệm bụi PM2.5 và tác hại của bụi PM2.5
• 1.2.7. Dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 2.2. Chế độ khí hậu, điều kiện kinh tế xã hội môi trường khu vực nghiên cứu
• 2.2.1. Điều kiện kinh tế xã hội
• 2.2.2. Thực trạng ô nhiễm bụi ở miền Bắc
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ SỰ GIA TĂNG HÀM LƯỢNG BỤI PM2.5 Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Xác định hàm lượng bụi PM2.5 từ ảnh vệ tinh MODIS
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Giới thiệu về mô hình GEOS-Chem
• 3.2.2. Dữ liệu độ dày quang học (AOD)
• 3.2.3. Mô phỏng các thông số ảnh hưởng đến mối liên hệ giữa dữ liệu MODIS
• 3.2.4. Thành lập bản đồ phân bổ ô nhiễm bụi ở miền Bắc Việt Nam (2005, 2010, 2015)
• 3.2.5. Phân tích, đánh giá kết quả giá trị hàm lượng bụi PM2.5
• 3.2.6. Giải pháp kỹ thuật để nâng cao chất lượng số liệu
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu về bụi PM2.5 tại miền Bắc Việt Nam là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ô nhiễm không khí đang gia tăng. Theo báo cáo của Đại học Yale, Việt Nam nằm trong top 11 quốc gia ô nhiễm bụi nhất thế giới. Chất lượng không khí ở các đô thị lớn như Hà Nội và Hải Phòng đã có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là với bụi PM2.5, loại bụi có thể xâm nhập vào sâu trong hệ hô hấp. Sự gia tăng ô nhiễm không khí đã dẫn đến nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, gây ra các bệnh về hô hấp và tim mạch. Do đó, việc giám sát và đánh giá mức độ ô nhiễm không khí là nhiệm vụ cấp bách. Công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS cung cấp công cụ hữu hiệu để theo dõi và phân tích sự biến đổi của bụi PM2.5 trong không khí, từ đó đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời.

II. Ứng dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS

Công nghệ GIS cho phép tích hợp và phân tích dữ liệu không gian, từ đó tạo ra các bản đồ phân bố ô nhiễm không khí. Ảnh vệ tinh MODIS cung cấp thông tin về bụi PM2.5 với độ phân giải cao và khả năng quan trắc liên tục. Việc sử dụng ảnh vệ tinh MODIS giúp xác định hàm lượng bụi PM2.5 một cách chính xác và theo dõi sự biến động theo thời gian. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng việc kết hợp giữa GIS và MODIS có thể cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình ô nhiễm không khí, từ đó hỗ trợ các nhà quản lý môi trường trong việc đưa ra các quyết định chính xác hơn. Sự phát triển của công nghệ viễn thám đã mở ra hướng đi mới cho việc giám sát môi trường, giúp nhận diện các khu vực ô nhiễm nặng và đề xuất các biện pháp can thiệp phù hợp.

III. Phân tích không gian và đánh giá tác động

Phân tích không gian trong nghiên cứu này sử dụng dữ liệu từ ảnh vệ tinh MODIS để đánh giá nồng độ bụi PM2.5 tại các khu vực khác nhau ở miền Bắc Việt Nam. Kết quả cho thấy sự biến đổi nồng độ bụi PM2.5 có mối liên hệ chặt chẽ với các hoạt động kinh tế - xã hội trong khu vực. Các khu vực có mật độ dân cư cao và hoạt động công nghiệp phát triển thường xuyên ghi nhận nồng độ bụi PM2.5 cao hơn. Việc phân tích này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về nguyên nhân gây ô nhiễm mà còn chỉ ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng. Thông qua việc đánh giá tác động, nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các chính sách quản lý môi trường và sức khỏe cộng đồng tại miền Bắc Việt Nam.

IV. Giải pháp và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí cần được triển khai một cách hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS trong giám sát và đánh giá ô nhiễm không khí là rất cần thiết. Các cơ quan chức năng cần xây dựng hệ thống quan trắc môi trường đồng bộ, kết hợp với việc tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về tác hại của ô nhiễm không khí. Đồng thời, cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ đối với các nguồn gây ô nhiễm như giao thông, công nghiệp và xây dựng. Việc áp dụng các công nghệ mới trong quản lý môi trường sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện chất lượng không khí tại miền Bắc Việt Nam.