Ứng dụng công nghệ viễn thám trong điều tra và thành lập bản đồ khô hạn đất


Đăng lúc: 16:06:38 16/06/2016 - Đã Đọc: 390
Từ khóa Từ khóa:
Ngày nay, hạn hán là một trong những thiên tai gây tác động đáng kể lên hệ sinh thái và nông nghiệp. tình hình hạn hán ở nước ta ngày càng gay gắt về cường độ và mở rộng về phạm vi với tần suất xuất hiện ngày càng tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông, lâm nghiệp và đời sống của nhân dân. Những nghiên cứu về hạn hán và tác động của hạn hán đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu phương pháp sử dụng công nghệ viễn thám GIS để phân cấp đánh giá mức độ khô hạn của một khu vực ( tỉnh Lạng Sơn).

Hạn hán là một hiện tượng thường xuyên xuất hiện và xảy ra ở hầu hết các vùng địa lý khác nhau. Trong những năm gần đây, tình hình hạn hán ở nước ta ngày càng gay gắt về cường độ và mở rộng về phạm vi với tần suất xuất hiện ngày càng tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông, lâm nghiệp và đời sống của nhân dân. Hạn hán đồng thời là một trong những nguyên nhân gây nên suy thoái đất đai, do đó, việc xác định khu vực đất đai chịu ảnh hưởng của hạn hán là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong việc đánh giá suy thoái và cải tạo đất đai. Trong khuôn khổ dự án “điều tra thoái hóa đất kỳ đầu trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn”. Trung tâm viễn thám không gian trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên đã sử dụng công nghệ viễn thám GIS để tiến hành thành lập bản đồ đất đai bị khô hạn, nhằm tìm ra và phân cấp mức độ khô hạn cho từng xã, huyện thuộc địa bàn tỉnh Lạng Sơn theo phương pháp dưới đây:

Hình 1: Sơ đồ trình tự xây dựng bản đồ đất bị khô hạn

Quá trình điều tra thực địa đã điều tra sơ bộ 309 điểm điều tra khô hạn thông qua các đặc trưng của khí hậu và chế độ tưới, đặc trưng của đất hoặc thông qua sự sinh trưởng, phát triển của thực vật trên đất và sự xuất hiện của thực vật chỉ thị. Kết quả các khu vực đất bị khô hạn được khoanh vẽ chi tiết trên bản đồ điều tra, khảo sát thực địa tại các huyện và được nhập thông tin thuộc tính vào các khoanh đất để có được dữ liệu bản đồ khô hạn từ điều tra thực địa.

Chỉ số khô hạn cho từng tháng được xác định bằng công thức:

Chỉ số khô hạn (Kth) = K1 = Lượng bốc hơi (E0(th)) / Lượng mưa (R(th))

Trong đó:

Kth: chỉ số khô hạn tháng;

R(th): Lượng mưa bình quân tháng;

E0(th): Lượng bốc hơi bình quân tháng.

Lượng bốc hơi khả năng (E0) được xác định theo công thức thực nghiệm của Ivanop như sau:

E0 = 0,0018 x (T+25)2 x (100-U)

T là nhiệt độ không khí (0C);

U là độ ẩm không khí tương đối (%);

0,0018 là hệ số kinh nghiệm không đổi.

Dựa theo bảng phân cấp đánh giá đất bị khô hạn theo chỉ số khô hạn dưới đây để xác định tổng số tháng bị hạn trên từng trạm đo. Theo đó, nếu kết quả tính chỉ số khô hạn (K1) của một tháng nào đó lớn hơn 1 thì tháng đó được coi là bị khô hạn. Tổng số tháng bị khô hạn của một trạm chính là số tháng khô hạn của trạm đấy.

Bảng 1: Phân cấp đánh giá đất bị khô hạn theo chỉ số khô hạn và số tháng khô hạn

STT

Mức độ khô hạn

Số tháng khô hạn

Chỉ số khô hạn (K1)

Ký hiệu

1

Không hạn

< 2

< 1

KhN

2

Hạn nhẹ

≥ 2 - 3

≥ 1 - 2

Kh1

3

Hạn trung bình

≥ 3 - 5

≥ 2 - 4

Kh2

4

Hạn nặng

≥ 5

≥ 4

Kh3

 

Sau đó, tiến hành phân cấp tổng số tháng bị khô hạn của một trạm theo thang phân cấp trên sẽ cho kết quả mức độ khô hạn của trạm. Từ kết quả này tiến hành nội suy không gian trong phần mềm ArcGIS để xác định các khu vực chịu ảnh hưởng từ các trạm (theo phương pháp IDW tích hợp sẵn trên phần mềm arcGIS).

Sử dụng công cụ số hóa trong phần mềm ArcGIS để số hóa lại các đường ranh giới xác định phạm vi ảnh hưởng của các trạm. Dữ liệu sau khi chuyển đổi thu được là các khoanh mức độ khô hạn có chứa dữ liệu thuộc tính là 3 phân mức khô hạn khác nhau.

Sử dụng công cụ chồng xếp dữ liệu bản đồ trong phầm mềm ArcGIS để chồng xếp dữ liệu khô hạn vào dữ liệu các khoanh đất điều tra. Kết quả, với tất cả các khoanh đất điều tra đều có thông tin về phân mức khô hạn theo bản đồ dưới đây:

Description: C:\Users\FPTSHOP\Desktop\1.jpg

Hình 2: Ảnh bản đồ đất bị khô hạn của tỉnh Lạng Sơn năm 2015

Viết bài: GIRC

Trung tâm Địa tin học - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

Địa chỉ: Xã Quyết Thắng - TP. Thái Nguyên | Tel: 0904.031.103

Email: girc.tuaf@gmail.com | Website: www.girc.tuaf.edu.vn