Báo cáo tóm tắt đề tài - Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám hồng ngoại nhiệt landsat xác định nhiệt độ bề mặt và độ ẩm đất phục vụ công tác giám sát hạn hán

I HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM HỒNG NGOẠI NHIỆT LANDSAT XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT VÀ ĐỘ ẨM ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIÁM SÁT HẠN HÁN Mã số: 2015.08.10 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI CƠ QUAN CHỦ TRÌ TS. Vũ Danh Tuyên PGS. TS. Phạm Quý Nhân HÀ NỘI - 2017 MỤC LỤC M U ........................................................................................................... 1 T ............................................................................ 1 2. M .................................................................................. 4 N ................................................................................. 4 P .............................................. 5 I P Ư NG P P I T T T ÔNG TIN N I T Ộ M T VÀ Ộ M T T TƯ I U N NG NGO I N I T N S T ........ 6 P ................................................... 6 1 P – TV I ................................................................................................ 8 II N M S N P M TÀI ........................................ 12 Q ....... 12 Q TV I .......................... 14 X 15 2.4 ............ 19 ........................................... 25 T U N VÀ I N NG ......................................................................... 26 1 MỞ ĐẦU T nh cấp thi t của đề tài V N T T N N T – T V N T T N N T Trong ba th p kỷ qua, công ngh vi ng thành t u h t s c to l ĩ c nghiên c t và tr thành m t công c quan tr ng cho vi n ng nghiên c u v ng m c toàn c V N N N NO V RR 2 N P G T W O NO V RR P N M N S T ST R N O R G N S T TM TM M M T M chên N Y M (2007) [25], Hyung Moo Kim et al (2005) [26], Javed Maltick et al (2008) [22], K. Sundara Kumar et al (2012) [30], Alipour T. et al (2004) [18] N S T T Q S V N T T V V T M TP M N S T M [13] T Y Y MO IS 3 N T Nguyên [8, 9]. TV I TV I xây T N VI V T N VI S I N VI TV I TV I T N VI TV I M TV I P R – Bajgrian et al (2012), Zhiqiang Gao et al (2010), Z. Wan, P. Wang, X. Li (2004), Jan Haas T V N V MO IS NO V RR ASTER, LANDSAT (60m – 1 4 N S T tài“ 2. M c tiêu nghiên cứu M c tiêu nghiên cứu N S T . Nội ung nghiên cứu dung sau:  N N S T  N LANDSAT  N  N N S T T  N N S T T – TV I 5  X N S T Phƣơng ph p nghiên cứu thu t s ng Phƣơng ph p nghiên cứu thu t  P : V N ;  Ph : s – TV I  P S N P  P Landsat;  – TV I tinh Landsat. 6 I PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH THÔNG TIN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT VÀ ĐỘ ẨM ĐẤT TỪ TƢ LIỆU ẢNH HỒNG NGOẠI NHIỆT LANDSAT 1.1 Phƣơng ph p c đ nh nhiệt độ ề m t a) Chuy n gi tr số nguyên của ảnh sang gi tr ức ạ điện từ W -2µm-1 TM TM : ( ) ( ) T – G W 2 .sr.µm)]; – G – G – G , – G . .1 , STT T Kênh 1 Landsat 7 ETM+ 6.1 Low gain 17.04 0.0 6.2 High gain 12.65 3.2 2 Landsat 5 6 15.3032 1.2378 u: ( ) T , – RADIANCE_MIUL_BAND_x v R I N N ); – G N 7 .2 , STT T Kênh 1 Landsat 8 TIRS 10 3.3420.10 -4 0.10000 2 Landsat 8 TIRS 11 3.3420.10 -4 0.10000 b) X cđ nhnhiệtđộ độ s ng N c theo công sau: ( ) ( ) T – N – W 2 .sr.µm)]; – G , 1.3). .3 STT T Kênh (W/(m 2 .sr.µm)) (Kelvin) 1 Landsat 5 TM 6 607.76 1260.56 2 Landsat 7 ETM+ 6 666.09 1282.71 3 Landsat 8 10 774.89 1321.08 11 480.89 1201.14 c) X cđ nhđộ ph t ạ ề m t thông trong T nhiên T nghiên 8 N VI N V I V Caselles (1996) c sau: ( ) ( ) Trong – – – – T ( ) d) X c đ nh nhiệt độ ề m t Trên quan ST theo công sau: ( ) Trong – – S -8 (Wm-2.K-4 – P -34 – 8 m/sec). 1.2 Phƣơng ph p đ nh gi độ ẩm đất trên cơ sở ch số hô hạn nhiệt độ – th c v t TVDI T N VI 9 .1 T T N VI. Trong kh T N VI V Ts/NDVI. Sandholt (2 – min max min s s s s T T TVDI T T    (1.7) 10 11 T Tsmax – T N VI Tsmin – T N VI Tsmax, Tsmin T N VI max min s s T a bNDVI T c dNDVI     .2 Ts/NDVI TV I TV I N u ch s TVDI trong kho ng t ng v i các khu v s TVDI trong kho ng 0,4 – ng v i các khu v c khô h ng 0,6 – 0,8 – khô h N s TVDI l t n ng. 12 II DANH MỤC CÁC SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Quy trình c đ nh nhiệt độ ề m t từ tƣ iệu ảnh vệ tinh Lan sat Q Bƣ c V TM TM .4 O I TIRS Bƣ c TM TM O I TIRS Landsat TM, ETM+; kênh O I TIRS TO Bƣ c G (atmospheric correction). Bƣ c TM TM O I TIRS TB . Bƣ c 5 S N VI NIR RED NIR RED NDVI        (2.1) Bƣ c X N VI N VIsoil N VIveg. N VI 13 .1 T TM TM O I TIRS P P N VI NDVIsoil, NDVIveg. Pv N TB) N ST 14 Bƣ c T V G 1.0094 0.0047ln( )NDVI   (2.2) X Pv tro 1.5). Bƣ c X V Bƣ c X b ). 2.2 Quy trình đ nh gi độ ẩm đất trên cơ sở ch số TVDI Q – TV I 2.2 TM TM s N VI TM TM N N N VI TV I N VI T N VI TV I ). 15 2.2 – X y ng phần mềm c đ nh nhiệt độ ề m t và đ nh gi độ ẩm đất – TV I T T R NIR TIR X NDVI λ) N TB) – TV I N ST P 16 Landsat G TI N VI – TV I h T TV I TM TM Landsat. 17 M làm vi c nh Tr v tr b u phiên làm vi c m i Phóng to hình nh Thu nh hình nh Di chuy n nh v v c c a s nh v ỷ l 1:1 Tr giúp Thoát kh i phiên làm vi c và k L a ch n TM làm vi c L a ch n TM làm vi c L a ch n O I làm vi c n lo i làm vi c ă trong P cho kênh trong P T khu S Trong 18 cho tên gian xây 19 2.4 Bản đ nhiệt độ ề m t và ản đ ph n v ng nguy cơ hạn h n – – – – 20 – – – – 21 – – inh – – 22 ă ă 23 ă ă 24 ă ă 25 Danh m c c c ài o iên quan đ n đề tài 1. Trinh Le Hung, Terekhin E., Vu Danh Tuyen (2015). Application of remote sensing in determining land surface emissivity using Landsat multispectral image (a case study: Bac Binh district, Binh Thuan province, Vietnam), Current problems in remote sensing of the Earth from space, Vol. 6, 59 – 68, ISSN: 2070 – 7401 (SCOPUS). 2. T V T T T M 92 – 98. 3. V T T N T T M – 13. 4. T V T P N P – 2016, SP N – 477, ISBN: 978 – 604 – 54 – 3347 – 8. 5. Trinh Le Hung, Vu Danh Tuyen, Dao Khanh Hoai, Vuong Trong Kha (2016). Temporal dynamics of land surface temperature in dry season 2014-2015 in Lam Ha district, Lam Dong province in central highlands, Vietnam from Landsat 8 TIRS time series images, International Symposium on Geo-spatial and Mobile Mapping Technologies and Summer School for Mobile Mapping Technology, Hanoi University of Mining and Geology.. 6. T V T V T T Tĩ M 129 – 134. 26 ẾT LU N VÀ IẾN NGHỊ T   S N P – 2016 so N 0 N  – TV I S N P N –  P TV I 27  T M N  S S 