Nghiên cứu ảnh hưởng của thay đổi lớp phủ đất đến các thông số khí tượng tại Thái Nguyên

• Tác giả: Ha Hoang Ngan
• Người hướng dẫn: Prof. Tang-Huang Lin
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Impact of Land Cover Change on Meteorological Parameter in Thai Nguyen Province
• Loại tài liệu: Bachelor thesis
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thai Nguyen

• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• TABLE OF CONTENTS
• 1. PART I: RESEARCH RATIONALE
• 1.1. Research objectives
• 1.2. The requirement
• 1.3. The significance
• 1.4. Definitions
• 1.5. Land cover classification
• 1.6. The land covers change
• 1.7. Geographic information system (GIS)
• 1.7.1. Basic Elements of GIS
• 1.7.2. The Functions of GIS
• 1.7.3. ArcGIS software
• 1.8. Definition Remote sensing
• 1.9. Principle of Operation of Remote sensing
• 1.10. Some Land Observation Satellites/Sensors
• 1.11. Applications of RS data
• 1.12. The Landsat program
• 1.12.1. Landsat 5
• 1.12.2. Parameters of ETM Landsat (Landsat 5)

I. Thay đổi lớp phủ đất

Thay đổi lớp phủ đất là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khí tượng học và hệ sinh thái. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích sự thay đổi lớp phủ đất tại Thái Nguyên từ năm 2007 đến 2017. Sử dụng công nghệ Viễn thám và Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS), nghiên cứu đã xác định được sự chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở, với diện tích thay đổi lên đến 35,361.04%. Lớp phủ tự nhiên như rừng và đất nông nghiệp vẫn ổn định, chiếm 26.75% tổng diện tích. Sự thay đổi này không chỉ phản ánh sự phát triển kinh tế - xã hội mà còn tác động đến biến đổi khí hậu và môi trường.

1.1. Phương pháp phân tích

Nghiên cứu sử dụng ArcGIS và ENVI để phân loại lớp phủ đất từ hình ảnh vệ tinh Landsat. Phương pháp Phân loại có giám sát với thuật toán Maximum Likelihood được áp dụng để đảm bảo độ chính xác cao. Kết quả cho thấy độ chính xác tổng thể của bản đồ lớp phủ đất năm 2007 là 96.95%, và năm 2017 là 91%. Sự thay đổi lớp phủ đất được đánh giá thông qua Chỉ số Confusion Metrics, giúp xác định rõ ràng các khu vực chuyển đổi.

1.2. Ảnh hưởng đến môi trường

Sự thay đổi lớp phủ đất tại Thái Nguyên đã gây ra những tác động đáng kể đến môi trường. Việc chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở làm gia tăng nhiệt độ và giảm độ ẩm, đồng thời ảnh hưởng đến lượng mưa. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng lượng mưa là yếu tố bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi sự thay đổi lớp phủ đất trong giai đoạn 2007-2017.

II. Thông số khí tượng

Nghiên cứu đã phân tích sự ảnh hưởng của thay đổi lớp phủ đất đến các thông số khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm, và lượng mưa tại Thái Nguyên. Sử dụng dữ liệu Re-analysis dataset và phần mềm MATLAB, kết quả cho thấy sự gia tăng nhiệt độ và giảm độ ẩm ở các khu vực đô thị hóa. Lượng mưa cũng có sự biến động đáng kể, đặc biệt là ở các khu vực chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở.

2.1. Phân tích nhiệt độ

Sự gia tăng nhiệt độ tại Thái Nguyên là kết quả của việc mở rộng đô thị và chuyển đổi lớp phủ đất. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ Landsat và Re-analysis dataset để xác định sự thay đổi nhiệt độ trung bình hàng năm. Kết quả cho thấy nhiệt độ tăng khoảng 0.5°C từ năm 2007 đến 2017, đặc biệt ở các khu vực đô thị hóa.

2.2. Phân tích lượng mưa

Lượng mưa tại Thái Nguyên đã giảm đáng kể do sự thay đổi lớp phủ đất. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ GSMAP để phân tích sự biến động lượng mưa. Kết quả cho thấy lượng mưa trung bình hàng năm giảm khoảng 10% trong giai đoạn 2007-2017, đặc biệt ở các khu vực chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở.

III. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc quản lý tài nguyên và phân tích môi trường. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để đưa ra các chính sách quản lý đất đai hiệu quả, giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ Viễn thám và GIS giúp tối ưu hóa quá trình giám sát và đánh giá thay đổi lớp phủ đất.

3.1. Quản lý tài nguyên

Nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc quản lý tài nguyên tại Thái Nguyên. Bằng cách phân tích sự thay đổi lớp phủ đất, các nhà quản lý có thể đưa ra các quyết định phù hợp để bảo vệ hệ sinh thái và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

3.2. Phân tích môi trường

Kết quả nghiên cứu cũng có thể được áp dụng trong phân tích môi trường, giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao về biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường. Điều này hỗ trợ việc lập kế hoạch phát triển bền vững tại Thái Nguyên.