MỤC LỤC 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông Việt Nam .6 1.1.1 Khái niệm bề mặt nước biển 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông Thế Giới 17 1.2.1 Dự án giám sát Môi trường biển Châu Âu 17 1.2.2 Dự án CoastWatch .18 2.1 Nguyên lý viễn thám nhiệt 21 2.2 Hệ thống vệ tinh viễn thám 22 2.2.1 Vệ tinh quan sát môi trường 23 2.2.2 Thiết bị thu nhận MODIS 27 2.2.3 Các thông số kỹ thuật ảnh MODIS (theo NASA 2006) .31 2.2.4 Hệ thống vệ tinh NOAA .33 2.2.5 Vệ tinh Orb View-2 đầu chụp SeaWIFS .34 2.2.6 Thuật toán tính toán nhiệt độ bề mặt nước biển 38 2.2.7 Một số hệ thống xử lý ảnh MODIS .40 2.3 Quy trình xử lý ảnh viễn thám 43 2.3.1 Xử lý ảnh MODIS SeaWiFS sử dụng phần mềm SeaDAS 5.1 43 2.3.2 Dữ liệu bổ trợ trình xử lý 45 2.3.3 Một số hệ thống xử lý ảnh MODIS .46 2.3.4 Các kênh phổ MODIS sử dụng 49 3.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 52 3.1.1 Lich sử đo đạc SST 53 3.2 Dữ liệu sử dụng 54 3.3 Phần mềm ứng dụng 61 3.3.1 Phần mềm ScanEx MODIS Processor 1.7 61 3.3.2 Phần mềm SeaDAS .61 3.4 Kết 61 3.4.1 Liên kết giá trị quan trắc liệu ảnh .61 3.4.2 Lựa chọn thời điểm 62 3.4.3 Kết so sánh 62 3.5 Đánh giá, Nhận xét .69 Kết luận 70 Kiến Nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer – Thiết bị thu nhận phổ có độ phân giải trung bình, đặt vệ tinh TERRA AQUA NASA National Aeronautics and Space Administration – Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration – Cơ quan nghiên cứu Khí Đại dương Mỹ Vệ tinh NOAA đặt tên theo quan NOAA/A NOAA Advandced Very High Resolution Radiometer – Thiết bị thu VHHR nhận có độ phân giải cao vệ tinh NOAA NESDIS NOAA’s National Environmental Satellite Data and Imformation Service – Cơ quan thông tin liệu vệ tinh môi trường NOAA STT Sea suface temprature – Nhiệt độ bề mặt nước biển, tính toán từ ảnh vệ tinh thông qua sóng phản xạ hồng ngoại nhiệt (sóng ngắn sóng dài) từ bề mặt biển đại dương STT cho biết nhiệt độ lớp nước bề mặt,trong độ dày khoảng 1mm TRMM Tropical Rainfall Measuring Mission satellite – Vệ tinh phục vụ nghiên cứu vùng nhiệt đới SeaWIFS Sea – Viewing Wide – Field – of – View Sensor – Thiết bị thu nhận có trường nhìn rộng,phục vụ nghiên cứu biển đại dương SeaDAS SeaWIFS Data Analysis System - Hệ thống xử lý phân tích ảnh SeaWIFS CZCS Coastal Zone Color Scanner – thiết bị thu nhận phục vụ mục đích nghiên cứu màu nước biển DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ,BIỂU ĐỒ LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo hướng dẫn đồ án tôi, Thạc sĩ Lê Minh Sơn, thầy tạo điều kiện, tận tình hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành tốt đồ án Sự hiểu biết sâu sắc khoa học, kinh nghiệm thầy tiền đề giúp đạt thành tựu kinh nghiệm quý báu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh, chị làm việc trung tâm Viễn thám quốc gia tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho trình nghiên cứu Cuối xin cảm ơn bạn bè gia đình bên tôi, cổ vũ động viên lúc khó khăn để vuợt qua hoàn thành tốt đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn ! LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam quốc gia ven biển nằm bên bờ Tây Biển Đông, có địa trị địa kinh tế quan trọng, với bờ biển dài 3.260 km trải dài từ Bắc xuống Nam, đứng thứ 27 số 157 quốc gia ven biển, quốc đảo lãnh thổ giới Chỉ số chiều dài bờ biển diện tích đất liền nước ta xấcủa nước 28 tỉnh, thành phố có biển gần nửa dân số sinh sống tỉnh, thành ven biển Biển đại dương tích tụ nhiệt mặt trời điều tiết biến đổi theo không gian thời gian, làm điều hòa khí hậu, thời tiết biển cáp xỉ 0,01 (nghĩa 100 km2 đất liền có 1km bờ biển) Trong 63 tỉnh, thành phố c vùng lục địa rộng lớn ven biển Việt Nam đất nước nằm phía đông bán đảo Đông Dương, gần trung tâm khu vực Đông Nam Á có bờ biển trải dài theo hình dáng đất nước với 28 tỉnh thành phố Về kinh tế, Việt Nam, vùng biển ven biển Việt Nam nằm án ngữ đường hàng hải hàng không huyết mạch thông thương Ấn Độ Dương Thái Bình Dương, châu Âu, Trung Cận Đông với Trung Quốc, Nhật Bản nước khu vực Điều kiện tự nhiên bờ biển Việt Nam tiềm to lớn cho ngành giao thông hàng hải Việt Nam Về quốc phòng, Biển nước ta ví mặt tiền, sân trước, cửa ngõ quốc gia; biển, đảo, thềm lục địa đất liền hình thành phên dậu, chiến lũy nhiều lớp, nhiều tầng, bố trí thành tuyến phòng thủ liên hoàn bảo vệ Tổ quốc Lịch sử dân tộc ghi nhận có tới 2/3 chiến tranh, kẻ thù sử dụng đường biển để công xâm lược nước ta - Nghị 03 Bộ Chính trị (khóa VI) tháng 5/1993 rõ “tiến biển trở thành hướng phát triển loài người”và “ trở thành nước mạnh biển mục tiêu chiến lược xuất phát từ yêu cầu điều kiện khách quan nghiệp xây dựng bảo vệ tổ quốc Việt Nam” - Chỉ thị số 20 Bộ Chính trị tháng 9/1997 nhấn mạnh: “Vùng biển, hải đảo ven biển địa bàn chiến lược có vị trí định phát triển đất nước, tiềm mạnh quan trọng cho nghiệp CNH-HĐH” - Nghị đại hội IX Đảng khẳng định: “phải phát triển tổng hợp kinh tế biển ven biển, khai thác lợi khu vực biển, hải cảng để tạo thành vùng phát triển cao thúc đẩy vùng kinh tế khác phải phát triển kinh biển kết hợp với bảo vệ vùng biển” - Nghị Trung ương (khóa IX), Nghị đại hội X Nghị Trung ương (khóa X) Đảng “Chiến lược biển Việt Nam đến 2020” xác định mục tiêu tổng quát: “Đến năm 2020, phấn đấu nước ta trở thành quốc gia mạnh biển, làm giàu từ biển, bảo đảm vững chủ quyền, quyền chủ quyền quốc gia biển, đảo góp phần quan trọng nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa, làm cho đất nước giàu mạnh” Trong đại dương luôn tồn chênh lệch nhiệt độ theo khu vực riêng biệt Sự chênh lệch xâm nhập khối nước, trình vận chuyển nước hoàn lưu hay khác biệt yếu tố vật lý, dinh dưỡng Nhiệt độ bề mặt đại dương nghiên cứu quan trọng hệ thống khí hậu trái đất, cho dự báo thời tiết, nghiên cứu hải dương học Mô hìnhcủa nhiệt độ mặt biển (SST) cho biết phức tạp dòng bề mặt đại dương, dị thường SST đại dương việc dự đoán nhiễu loạn khí hậu SST cho biết yếu tố nhiệt độ dòng chảy, độ ẩm, động lực hiệu ứng nhà kính Vệ tinh viễn thám mở kỷ nguyên cho lĩnh vực cách đo hồng ngoại sóng phát xạ nhiệt từ mặt biển Tuy thực tế, trình truyền liệu, đám mây che khuất tầm nhìn bề mặt biển Đặc biệt, mô hình vệ tinh NOAA cho độ phân giải cao việc đo kênh hồng ngoại nhiệt, cho phép công tác đo SST cách dễ dàng thập kỷ qua Chính thế, nghiên cứu front nhiệt giúp xác định điều kiện vật lý khác biệt khu vực nước rộng lớn, nhờ xác định ranh giới khối nước hay ranh giới dòng chảy lớn Khu vực Biển Đông khu vực có đặc trưng gió mùa: gió mùa Đông Bắc Vào mùa đông gió mùa Tây Nam vào mùa hè Trường nhiệt Biển Đông có thay đổi theo mùa Nhiệt độ bề mặt nước biển, hay nói cách khác, cường độ bốc bề mặt nước biển lượng, tác động đến đặc điểm khí hậu toàn cầu nói chung khu vực Việt Nam nói riêng Nhiệt độ bề mặt nước biển nhà khoa học xem xét đến thông số nghiên cứu tương thời tiết đặc biệt bão, La Nina, El Nino nhiên đề tài mức khái quát chưa ứng dụng vào thực tế Việt Nam Đề tài “Quan trắc nhiệt độ bề mặt biển Đông ảnh hồng ngoại độ phân giải trung bình” bước đầu cung cấp liệu nhiệt độ bề mặt mặt biển từ vệ tinh độ phân giải trung bình mang tính ứng dụng khoa học Tính cấp thiết đề tài Nhiệt độ nước biển thông số thuộc nhóm môi trường chất lượng nước biển – hợp phần nước Hợp phần nước, hợp phần trăm tích hợp phần sinh vật quan trắc phân tích nhằm phát vấn đề thay đổi môi trường ô nhiễm, từ đưa cảnh báo, kiểm soát ngăn ngừa để bảo vệ môi trường nước biển Nhiệt độ nước biển quan trắc trực tiếp trạm quan trắc môi trường biển Việt Nam Các trạm có nhiệm vụ quan trắc phân tích môi trường chất lượng nước biển Trên sở liệu quan trắc định kỳ để xây dựng báo cáo môi trường chất lượng nước biển hàng năm, dự báo xu biến động khoảng thời gian định Công tác điều tra quan trắc chủ yếu sử dụng tàu nhỏ di chuyển vùng ven bờ, thu thập quan trắc mẫu điểm định khoảng thời gian định năm Hạn chế công tác điều tra quan trắc điểm quan trắc thưa thớt so với vùng biển rộng lớn, hạn chế thứ hai tần suất quan trắc Để khắc phục hạn chế cần thiết phải tăng cường số lượng trạm tăng tần suất quan trắc năm, nhiên cần khoản kinh phí lớn, cần phải áp dụng phương pháp khác để cung cấp thông tin thường xuyên với chi phí thấp Công nghệ viễn thám có nhiều ưu quan trắc giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường nói chung Đặc biệt, viễn thám phát triển ứng dụng với đặc thù riêng biển đại dương Với ưu cung cấp thông tin thường xuyên liên tục (có thể lần ngày), quan sát vùng rộng lớn, ảnh viễn thám phát triển ứng dụng nhiều nước nghiên cứu biển đại dương Ở Mỹ, vệ tinh sử dụng để nghiên cứu quan trắc môi trường chất lượng nước biển từ năm 1978 Với ảnh NOAA/AVHRR CZCS ứng dụng từ năm 1978 cung cấp thông số nhiệt độ bề mặt nước biển thông số khác phạm vi toàn cầu Các hệ vệ tinh liên tục phát triển phương pháp tính toán ngày xác đảm bảo cung cấp thông tin liên tục, hàng ngày với độ tin cậy cao Hiện tại, hình ảnh MODIS có khả cung cấp thông tin liên tục hai lần ngày (AQUA TERRA) gips cho việc nghiên cứu thay đổi yếu tố ngày Với mục tiêu thử nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh để hỗ trợ công tác quan trắc chất lượng nước bề mặt nước biển, luận văn lựa chọn sử dụng ảnh vệ tinh để tính toán nhiệt độ bề mặt nước biển Đây nhiều thông số thuộc nhóm môi trường chất lượng nước biển trạm có nhiệm vụ quan trắc hàng năm Các thử nghiệm tiến hành ảnh MODIS, thông qua thuật toán ứng dụng cho tính toán thông số nhiệt độ bề mặt quan nghiên cứu NASA phát triển Ngoài ra, thông qua tập liệu quan trắc thực địa sẵn có, luận văn thử so sánh đối chiếu với liệu tính toán từ ảnh qua có số nhận xét độ xác liệu từ ảnh vệ tinh Đề tài sử dụng phần mềm SEADAS để xử lý tính toán liệu Đây phần mềm mã nguồn mở, cung cấp miễn phí Dữ liệu quan trắc thực địa sử dụng liệu tàu thăm dò biển nước ngoài, đồng nghiệp cung cấp Do trình làm việc nghiên cứu, học viên thấy liệu SST tính toán từ ảnh MODIS hỗ trợ tốt cho công tác quan trắc môi trường vùng biển Việt Nam, cách cung cấp liệu hàng ngày, khu vực biển rộng, khắc phục hạn chế điểm quan trắc đồng liệu công tác quan trắc Mặt khác, trạm thu ảnh MODIS hoạt động Việt Nam, cần đẩy mạnh ứng dụng liệu để hỗ trợ cho trạm quan trắc, khai thác liệu vệ tinh, sử dụng có hiệu nguồn vốn nhà nước đầu tư Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Tạo lưới toạ độ cho đồ Click chuột phải vào ảnh chọn Properties… → Chọn Tab Grids → New Grid… Hình 3.10 Hộp thoại create a graticule Sau thiết lập thông số cần thiết để tạo lưới chọn Finish Ta kết hình Hình 3.11 Hình ảnh sau tạo lưới toạ độ 60 3.3 Phần mềm ứng dụng 3.3.1 Phần mềm ScanEx MODIS Processor 1.7 Chức + Nắn chỉnh hình học liệu thu nhận từ vệ tinh MODIS Sử dụng liệu quỹ đạo vệ tinh Có khả chuyển đổi sang lưới chiếu thông dụng + Xử lý, xác định vị trí: điểm cháy, loại mây,chỉ số thực vật NDVI số EVI + Nội suy độ phân giải không gian cho điểm ảnh + Tổ hợp màu ảnh đa thời gian + Tổ hợp ảnh kênh khác độ phân giải không gian + Tổ hợp ảnh để loại bỏ mây, nhiễu sử dụng ảnh khác + Chuyển đổi liệu sang chương trình giải đoán chuyên đề ScanEx NeRiS + Xuất ảnh nắn chỉnh sang khuôn dạng GIS thông dụng + Chuyển đổi liệu ảnh sang dạng liệu ảnh số phần mềm xử lý ảnh 3.3.2 Phần mềm SeaDAS 3.4 Kết 3.4.1 Liên kết giá trị quan trắc liệu ảnh Liên kết liệu quan trắc liệu ảnh cần thiết có điều kiện sau Dữ liệu phải đồng thời gian: xác định thời gian quan trắc trùng với thời gian chụp ảnh Tùy theo biến động đối tượng nghiên cứu mà thời gian đồng khác nhau: thời điểm xác, khoảng thời gian định theo mùa theo năm Đối với SST liệu thay đổi theo đối tượng thay đổi phụ thuộc vào chiếu sáng mặt trời Dữ liệu phải đồng vị trí: điểm quan trắc thực địa “hình ảnh”của điểm nhận dạng xác ảnh Vấn đề phụ thuộc vào hoàn toàn vào phương pháp định vị hình học ảnh Đối với liệu quan trắc thực địa, việc xác định điểm đo thực cách ghi lại vị trí bắt đầu vị trí kết thúc 61 đo, thời gian đo vị trí tàu thay đổi tàu trôi theo dòng nước Khoảng cách từ vị trí bắt đầu tới vị trí kết thúc đo điểm nằm khoảng 1km 3.4.2 Lựa chọn thời điểm Sau kiểm tra đánh giá độ xác hình học ảnh Độ xác hình học ảnh MODIS, kiểm tra độ xác tính toán giá trị SST liệu MODIS Các liệu đo thực địa thu thập từ nguồn khác Các điểm đo đạc thực địa thu thập tương đối nhiều, nhiên xem xét tới thời gian quan trắc gặp phải khó khăn: Hầu hết điểm không đáp ứng độ xác thời gian cần thiết Thời gian chụp ảnh 10h30 sáng, số liệu từ điểm quan trắc phải đồng thời gian khoảng chênh lệch từ 1-2 so với thời điểm chụp ảnh Toàn điểm quan trắc lấy mẫu đo đạc biển liệu gốc thống kê vị trí địa lý vị trí trung tâm trạm quan trắc nằm bờ biển Trước vấn đề khó khăn trên, tìm nguồn liệu quan trắc khác thu thập liệu khảo sát tàu thăm dò nước Thời gian quan trắc vùng biển Việt Nam từ ngày 9/7/2003 đến ngày 15/7/2003 Khi sử dụng ảnh vệ tinh, số vấn đề cần quan tâm thời điểm chụp ảnh Tùy theo đối tượng nghiên cứu mà người sử dụng ảnh cần lựa chọn thời điểm chụp ảnh phù hợp Thời điểm chụp ảnh mùa, tháng, ngày chụp ảnh tùy theo mức độ xuất đối tượng nghiên cứu ảnh Đối với SST bề mặt nước biển giá trị thay đổi theo ngày 3.4.3 Kết so sánh Vị trí lấy mẫu xác định từ điểm tầu bắt đầu đo tới điểm kết thúc đo (tàu trôi theo dòng biển) khoảng km Tại vị trí bắt đầu đo thực địa, tương ứng với điểm ảnh ảnh bị mây bao phủ, đưa điểm ảnh gần không bị mây bao phủ tính toán kênh ảnh liệu bổ trợ Các thông tin điểm dùng để so sánh sau: Vị trí quan trắc: bắt đầu 109.946E, 12.00N, kết thúc: 109.986E, 12.10N, 62 Giá trị điểm quan trắc: SST = 29.74 oC Thời gian quan trắc: 12/7/2003, 11h15’ Thời điểm chụp ảnh MODIS: 12/7/2003, 10h15’ Phần mềm xử lý: SeaDAS Thuật toán: Long-wave SST Kết thể bảng sau: Bảng 3.1 kết so sánh nhiệt độ bề mặt nước biển thời điểm quan trắc 7km 1 - - - - - - - [29.74] - - - - 29.08 28.25 - 26.1 * - - - - - - - - - - - 16.17 11.97 - - - - - - - - - - - - 26.75 28.26 11.57 11.57 12.19 - - - - - - - - - - - - 28.00 28.15 11.65 27.91 - - - - - 4km 28.03 - - - - - - 6.185 12.13 27.75 29.12 29.14 *vị trí quan trắc, -: điểm bị mây; [2x,xx]: giá trị quan trắc; 2x,xx:giá tri tính ảnh MODIS, 2x,xx:giá trị độ tham chiếu OISST, đơn vị: Tại vị trí quan trắc, ảnh bị mây bao phủ, so sánh với điểm xung quanh mây giá trị SST không chênh lệch nhiều Trong bán kính khoảng 9km, chênh lệch SST khoảng 1.5 oC (sản phẩm chuẩn MODIS có sai số oC) Để so sánh kết quan trắc thực địa liệu tính toán từ ảnh vệ tinh, cần thiết phải có đủ nguồn liệu (dữ liệu quan trắc liệu từ ảnh thống kê khoảng thời gian dài) 63 Dữ liệu so sánh có thời điểm, nhiên môi trường biển coi tương đối đồng nhất, với kết sơ ban đầu xem liệu tính toán từ ảnh vệ tinh đạt độ xác tin cậy Việc liên kết giá trị quan trắc liệu tính toán từ ảnh cần thiết phải có nhiều thời điểm khác vị trí khác Mục đích liên kết liệu tìm mối quan hệ tập tài liệu quan trắc tập liệu ảnh, sở để hiệu chỉnh làm tăng độ xác tính toán liệu từ ảnh vệ tinh Khó khăn việc liên thiếu nguồn liệu quan trắc thực địa Đây hạn chế nguồn liệu quan trắc thực địa Việt Nam Để nghiên cứu phương pháp cải chính, hiệu chỉnh liệu,đồ án lựa chọn liên kết liệu ảnh SeaWiFS ảnh MODIS Phương pháp cải liệu ảnh liệu từ loại ảnh khác Dữ liệu để so sánh từ ảnh MODIS từ ảnh SeaWiFS chụp ngày, bước xử lý thực theo quy trình xử lý loại ảnh Bảng 3.2 Các thông tin cặp ảnh SeaWIFS MODIS dùng để khảo sát Loại ảnh Thời gian thu nhận Ngày/tháng/nă Thuật toán Giờ (UTC) Phần mềm xử lý m SeaWIFS 12/7/2003 04:46 OC4 SeaDAS MODIS 12/7/2003 03:15 OC3 SeaDAS 64 Hình 3.12 Bản đồ phân bố nhiệt độ bề mặt nước biển vùng biển phía bắc ngày 12-07-2003 65 Hình 3.13 Bản đồ phân bố nhiệt độ bề mặt nước biển vùng biển Việt Nam ngày 26-03-2007 66 Hình 3.14 Bản đồ phân bố bề mặt nước biển vùng biển phía nam ngày 22-052007 67 Hình 3.15 Bản đồ phân bố bề mặt nước biển vùng biển miền trung ngày 02-042007 68 3.5 Đánh giá, Nhận xét - Các thuật toán tính SST cho kết xác điều kiện trời quang mây - Nhược điểm lớn phương pháp tính trường nhiệt độ mặt nước biển từ ảnh MODIS cho kết không xác có có mặt mây pixel tính toán cần phải loại bỏ pixel chứa mây - Cùng với số liệu quan trắc bề mặt, việc tích hợp kết tính toán SST sử dụng thuật toán giới thiệu hoàn toàn có khả việc tính toán đánh giá phân bố nhiệt độ mặt nước biển 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Ngày nay, ứng dụng công nghệ viễn thám giám sát tài nguyên môi trường trở thành nhu cầu thực tế nhiều nước giới Các thông tin chiết xuất từ tư liệu viễn thám mang tính khách quan, khu vực rộng lớn, đáp ứng kịp thời cho giám sát tài nguyên môi trường Đề tài khảo sát phương pháp chiết xuất thông tin SST từ ảnh MODIS, thông số quan trắc trạm Việt Nam Ngoài ứng dụng nghiên cứu môi trường biển thông số ứng dụng số nước giới để dự báo luồng cá biển Việc xác định tiêu viễn thám để tính toán nhiệt độ mặt nước biển trở thành phương pháp phổ biến lĩnh vực viễn thám Việc tính toán nhiệt độ bề mặt biển thị tốt cân lượng bề mặt trái đất hiệu ứng nhà kính Nó kết hợp nhiều kết tương tác khí đại dương động khí đại dương, cần thiết nghiên cứu thuộc lĩnh vực khí hậu, thuỷ văn, sinh học, địa sinh học Kiến Nghị Hiện tại, trạm thu ảnh MODIS thường xuyên hoạt động thu nhận liệu hàng ngày, phục vụ vào mục đích cụ thể hỗ trợ cảnh báo cháy rừng, song trạm cập nhật lưu trữ nguồn liệu gốc Dữ liệu MODIS ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, quan trắc biển đại dương, cần phải mở rộng ứng dụng để khai thác nguồn liệu để hỗ trợ trạm quan trắc Việt Nam Trên sở kết quan trắc ban đầu, mong muốn kiến nghị xây dựng dự án sản xuất thử nghiệm Dự án thử nghiệm phối hợp với quan nghiên cứu quan sử dụng, thử nghiệm sản xuất sản phẩm SST nhằm mục đích: - Hoàn thiện quy trình công nghệ, nâng cao độ xác xác định giá trị SST từ ảnh vệ tinh 70 - Đưa sản phẩm ứng dụng thực tiễn Việt Nam, cách cung cấp cập nhật liệu hàng ngày vào nguồn sở liệu quốc gia để quan sử dụng 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1Otis B Brown, Peter J Minnett et al., MODIS Infrared Sea Surface Temperature Algorithm: Algorithm Theoretical Basis Document Version 2.0, University of Miami, 1999 2Cục bảo vệ môi trường (2003) Báo cáo tóm tắt “kết quan trắc phân tích môi trường vùng biển phía Bắc Việt Nam năm 2003 3MODIS Sea Surface Temperature (SST) Products 4The MODIS Science Data Support Team (1997) 5W.J Emery, Sandra Castro et al., Estimating sea surface temperature from infrared satellite and in situ temperature 6Ứng dụng Viễn thám nghiên cứu Tài nguyên Môi trường Biển Doãn Hà Phong 2013 Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ 7José A Sobrino, Land Surface Temperature estimation from MODIS data, University of Valencia, 2004 8Nguyễn Xuân Đạo, Cơ sở viễn thám, Trung tâm viễn thám - geomatic, 1994 Phụ lục 1: Các trạm quan trắc môi trường biển Việt Nam 72 Trạm Biển khơi Ten trạm Vị trí Tỉnh thành Kinh độ Vĩ độ Cửa Lục 107.058 2.0950 Trà Cổ 108.032 21.430 Đồ Sơn 106.833 20.716 Ba Lạt 106.616 20.250 Sầm Sơn 108.883 19.728 Cửa Lò 105.716 18.826 Bạch Long Vĩ 107.725 20.149 Tần xuất quan sát: lần năm, vào tháng 2,5,8,11 Trạm biển khơi Tên Trạm Vị trí Quảng Ninh Quảng Ninh Hải Phòng Thái Bình Thanh Hóa Nghệ An Quảng Ninh Tỉnh thành Kinh độ Vĩ độ Đèo Ngang 106.583 17.916 Quảng Bình Cồn Cỏ 107.333 17.083 Quảng Trị Thuận An 107.633 16.583 Thừa Thiên-Huế Đã Nẵng 108.250 16.200 Đã Nẵng Dung Quất 108.800 15.483 Quảng Ngãi Sa Huỳnh 109.083 14.666 Quảng Ngãi Quy Nhơn 109.316 13.750 Bình Định Đồng Hới 107.525 17.510 Quảng Bình Tần xuất quan sát: lần năm, vào tháng 3,5,8,11 Trạm biển khơi Tên trạm Vị trí Kinh độ Tỉnh thành Vĩ độ Nha Trang 109.222 12.212 Khánh Hòa Của Định An 106.348 9.530 Trà Vinh Rạch Giá 104.938 10.007 Kiên Giang Phan Thiết 108.110 10.902 Bình Thuận Vũng tàu 107.030 10.458 Bà Rịa-Vũng Tàu 73 Cà Mau 104.855 8.827 Cà Mau Đảo Phú Quý 108.933 10.566 Ninh Thuận Tần xuất quan sát: lần năm, vào tháng 2, 3,5,8,11 Trạm biển khơi (Vùng biển Đông Nam Bộ) Tần xuất quan sát: lần năm, vào tháng 4,5,10,11 Trạm biển khơi (Vùng biển Tây Nam Bộ) Tần xuất quan sát: lần năm, vào tháng ,5,10,11 74 [...]... viễn thám về nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông Chương 3: Thực nghiệm xác định về tình hình nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU QUAN TRẮC NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BIỂN ĐÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông ở Việt Nam 1.1.1 Khái niệm bề mặt nước biển  Khái niệm Nhiệt độ bề mặt. .. phẩm SST từ ảnh MODIS, từ ảnh POES/A VHRR,GOES - Các sản phẩm SST từ ảnh radar TRMM + Gió bề mặt đại dương - Các sản phẩm gió bề mặt biển từ ảnh QuikSCAT 19 - Các sản phẩm gió bề mặt biển từ ảnh DMSP SSM/I 20 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ẢNH VIỄN THÁM VỀ NGHIÊN CỨU QUAN TRẮC NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BIỂN ĐÔNG 2.1 Nguyên lý viễn thám nhiệt - Khái niệm : Viễn thám (Remote sensing) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật... vào mục đích quan trắc, giám sát nhiệt độ nước biển - Thực nghiệm đánh giá độ chính xác của việc sử dụng tư liệu ảnh viễn thám vào công tác xác định nhiệt độ bề mặt nước biển dựa trên các kết quả so sánh và đánh giá cụ thể 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu *) Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu (Nhiệt độ nước biển SST,) sẽ được coi là một chỉnh thể tự nhiên, các hiện tượng chịu ảnh hưởng của một... trường bề mặt nước biển *) Phạm vi nghiên cứu *) Phạm vi không gian: Khu vực Biển Đông – Việt Nam 4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài *)Ý nghĩa khoa học: Góp phần khẳng định và mở rộng khả năng ứng dụng phương pháp viễn thám với độ phân giải trung bình vào quan trắc môi trường biển bằng việc theo dõi biến động nhiệt độ nước biển *) Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng phương pháp nghiên cứu quan trắc môi... gian và cùng một thời điểm Quan trắc từ ảnh vệ tinh đáp ứng được các yêu cầu cho ứng dụng phân tích và nghiên cứu khí hậu trên phạm vi rộng, phương pháp này cũng được áp dụng cho nghiên cứu về sinh học đại dương và các ứng dụng trên lĩnh vực thủy sản Nhiệt độ bề mặt nước biển đưa ra tầm nhìn cơ bản toàn cảnh về mặt đại dương, cho phép nghiên cứu các quá trình động lực học đại dương Nhiệt độ bề mặt 7... bức xạ quang hợp tích cực bề mặt ở độ phân giải 1 km + Cháy rừng và các dị thường về nhiệt ở độ phân giải 1km + Lớp phủ tuyết và băng trên biển, mức phản xạ albedo của tuyết ở độ phân giải: 500 m (lớp phủ tuyết), 1km (lớp băng trên biển và phản xạ albedo), và 5 km mô hình khí hậu ở dạng lưới (lớp phủ tuyết và băng trên biển) + Nhiệt độ nước biển - Nhiệt độ và phản xạ bề mặt đất hàng ngày ở độ phân... trường biển bằng việc chiết xuất các thông tin từ ảnh MODIS như nhiệt độ nước biển 5 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp xử lý ảnh viễn thám: Thực hiện các công tác xử lý, tính toán trực tiếp nhiệt độ nước biển, trên ảnh viễn thám MODIS (SeaWIFS) 5 - Phương pháp thống kê: Phân tích mặt cắt số liệu nhiệt độ nước biển theo ngày - Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Đo đạc, lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu. .. của các đàn cá và các loại hải sản Đối với khối nước trối, nhiệt độ tại tâm khối thường thấp, nhỏ hơn 24 0C, xung quanh khối nước trồi thì nhiệt độ khoảng 28 – 290C (theo Vũ Thi, Điều kiện Tự nhiên của Biển Đông)  Phương pháp đo nhiệt độ nước biển Phương pháp hiện tại để đo đạc và quan trắc nhiệt độ bề mặt nước biển thường sử dụng phương pháp lấy mẫu thực địa, trên hoặc không trên bề mặt Phương pháp... gian tổ chức quan trắc giữa các trạm quan trắc ở khu vực biển khác nhau Hạn chế của nguồn dữ liệu này là chỉ có chủ yếu ở vùng ven bờ biển Ngoài các dữ liệu quan trắc tại các trạm còn có một số dữ liệu quan trắc của các tổ chức nghiên cứu biển kết hợp phục vụ đa mục tiêu Dữ liệu này được quan trắc và đo đạc bằng các tàu quan trắc chuyên dụng, khảo sát theo một số tuyến xác định Phạm vi quan trắc được... nước biển là yêu tố quan trọng cho các quá trình vật lý xảy ra trong cán cân năng lượng bề mặt, trong quá trình trao đổi và tương tác nhiệt giữa biển và không khí, và trao đổi giữa khí quyển và đại dương 6 Đối với môi trường chất lượng nước biển, nhiệt độ cùng với độ muối là 2 đặc trưng vật lý cơ bản chi phối mọi quá trình thủy nhiệt động lực biển và đảm bảo sự tồn tại và phát triển đời sống sinh vật biển ... nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU QUAN TRẮC NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BIỂN ĐÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu quan trắc. .. Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông Thế giới Việt Nam Chương 2: Cơ sở lý thuyết ảnh viễn thám nghiên cứu quan trắc nhiệt độ bề mặt biển đông Chương 3:... gió bề mặt biển từ ảnh QuikSCAT 19 - Các sản phẩm gió bề mặt biển từ ảnh DMSP SSM/I 20 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT ẢNH VIỄN THÁM VỀ NGHIÊN CỨU QUAN TRẮC NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT BIỂN ĐÔNG 2.1 Nguyên lý viễn thám