BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ LUẬN VĂN
NGUYỄN MINH ĐỨC
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ BỐC HƠI BẰNG TƯ LIỆU ẢNH MODIS
PHỤC VỤ GIÁM SÁT LỚP PHỦ RỪNG Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN
Chuyên ngành :
Mã số
:
Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ
60520503
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Phạm Việt Hòa
HÀ NỘI - 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận văn
Nguyễn Minh Đức
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................................5
DANH MỤC HÌNH ẢNH.........................................................................................7
MỞ ĐẦU...............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ÚNG DỤNG ẢNH MODIS
................................................................................................................................4
1.1 Tổng quan về ảnh MODIS.................................................................................4
1.1.4 Dữ liệu ảnh MODIS sử dụng trong tính toán chỉ số bốc hơi................................14
1.2 Sự bốc hơi nước.................................................................................................21
1.3 Cơ sở ứng dụng ảnh MODIS trong tính toán chỉ số bốc hơi.........................23
1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về giám sát bốc hơi (Evapotranspiration).................23
1.3.2 Lựa chọn công nghệ và mô hình tính giám sát bốc hơi........................................26
CHƯƠNG 2: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BỐC HƠI
..............................................................................................................................30
2.1 Các nhân tố tự nhiên.........................................................................................30
2.1.1 Vị trí địa lý...............................................................................................................30
2.1.2 Địa chất....................................................................................................................30
2.1.3 Địa hình - địa mạo...................................................................................................32
2.1.4 Khí hậu.....................................................................................................................36
2.1.5. Thủy văn.................................................................................................................42
2.1.6. Thổ nhưỡng............................................................................................................46
2.1.7. Các thảm thực vật chính của Tây Nguyên............................................................49
2.2. Các nhân tố kinh tế xã hội...............................................................................52
2.2.1. Dân tộc và chính sách phát triển kinh tế xã hội...................................................52
2.2.2. Phát triển nông - lâm nghiệp.................................................................................53
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA BỐC
HƠI VỚI BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG KHU VỰC TÂY NGUYÊN......58
3.1 Mô hình tính toán và cơ sở dữ liệu..................................................................58
3.1.1 Mô hình tính toán bốc hơi......................................................................................58
3.1.2 Dữ liệu sử dụng.......................................................................................................58
3.2 Phân tích mối tương quan giữa chỉ số bốc hơi với biến động lớp phủ rừng
khu vực Tây Nguyên giai đoạn 2000 - 2010..........................................................65
3.3 Phân tích mối tương quan giữa chỉ số bốc hơi với biến động lớp phủ rừng
khu vực Tây Nguyên giai đoạn 2000 - 2010..........................................................72
KẾT LUẬN.........................................................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................84
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của MODIS trên vệ tinh TERRA và AQUA....4
Bảng 1.2 Chi tiết các kênh của ảnh Modis.........................................................6
Bảng 1.3 Các sản phẩm từ ảnh MODIS.............................................................9
..............................................................................................................................14
Bảng 1.4: Đặc tính kỹ thuật của ảnh MOD15A2............................................14
Bảng 1.5: Bảng mô tả số lớp sản phẩm ảnh MOD15A1.................................15
Bảng 1.6: Đặc tính kỹ thuật của ảnh MCD12Q1............................................15
Bảng 1.7: Bảng mô tả số lớp dữ liệu sản phẩm của ảnh MCD12Q1.............16
..............................................................................................................................17
Bảng 1.8: Đặc tính kỹ thuật của ảnh MCD43B2.............................................17
Bảng 1.9: Bảng mô tả số lớp dữ liệu sản phẩm của ảnh MODIS Terra +
Aqua BRDF/Albedo Quality 16-Day L3 Global 1km SIN Grid V005
(MCD43B2):.......................................................................................................18
Bảng 1.10: Đặc tính kỹ thuật của ảnh MCD43B3...........................................19
Bảng 1.11: Bảng mô tả số lớp dữ liệu sản phẩm của ảnh MODIS
Terra+Aqua BRDF/Albedo 16-Day L3 Global 1km SIN Grid V005
(MCD43B3):.......................................................................................................20
Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình và lượng mưa tại các trạm khí tượng của Tây
Nguyên.................................................................................................................39
Bảng 2.2: Danh sách, tọa độ các trạm khí tượng............................................41
Bảng 2.3 Các loại đất chính vùng Tây Nguyên................................................48
Bảng 2.4: Hiện trạng lớp phủ Tây Nguyên năm 2010....................................49
Bảng 3.1: Mã hiện trạng lớp phủ rừng............................................................61
Bảng 3.2: Số liệu thống kê diện tích các loại lớp phủ của năm 2000.............63
Bảng 3.3: Số liệu thống kê diện tích các loại lớp phủ của năm 2010.............65
Bảng 3.4: Phân bố các lớp hiện trạng rừng bốc hơi năm 2000......................66
Bảng 3.5: Phân bố các lớp hiện trạng rừng theo nhóm bốc hơi năm 2010...70
Bảng 3.6: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2000......................................................................................................................73
Bảng 3.7: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2001......................................................................................................................73
Bảng 3.8: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2002......................................................................................................................74
Bảng 3.9: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2003......................................................................................................................74
Bảng 3.10: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2004......................................................................................................................75
Bảng 3.11: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2005......................................................................................................................75
Bảng 3.12: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2006......................................................................................................................76
Bảng 3.13: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2007......................................................................................................................76
Bảng 3.14: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2008......................................................................................................................77
Bảng 3.15: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2009......................................................................................................................77
Bảng 3.16: Phân bố các nhóm lớp biến động rừng theo các lớp bốc hơi năm
2010......................................................................................................................77
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cấu trúc trục của ảnh MODIS chụp theo chiều ngang dọc.............5
Hình 1.2 Sơ đồ đường bay chụp của vệ tinh MODIS.......................................6
Hình 1.3 Ảnh vệ tinh MODIS tổ hợp 8 ngày tháng 12 năm 2012....................8
Hình 1.4: Ảnh MOD15A2 khu vực Tây Nguyên.............................................14
Hình 1.5: ảnh MCD12Q1 khu vực Tây Nguyên .............................................15
Hình 1.6: ảnh MCD43B2 khu vực Tây Nguyên..............................................17
Hình 1.7: hình ảnh MCD43B3 khu vực Tây Nguyên......................................19
Hình 1.8: Vòng tuần hoàn nước........................................................................22
Hình 1.9: Mô hình tính toán ET hàng ngày sử dụng dữ liệu MODIS và dữ
liệu khí tượng MODIS-MM5 FDDA................................................................24
Hình 1.10: Mô hình tính toán ET toàn cầu sử dụng dữ liệu MODIS (Mu et
al. 2011)...............................................................................................................25
Hình 2.1 Bản đồ phân tầng độ cao và bản đồ vờn bóng địa hình khu vực Tây
Nguyên.................................................................................................................33
Hình 2.2 Bản đồ địa mạo Tây Nguyên.............................................................35
Hình 2.3 Nhiệt độ trung bình tháng và lượng mưa của trạm Đà Lạt năm
2012......................................................................................................................40
Hình 2.4 Nhiệt độ trung bình và lượng mưa của trạm Buôn Mê Thuột.......40
Hình 2.5 Sơ đồ các trạm khí tượng khu vực Tây Nguyên..............................42
Hình 2.6 Sơ đồ thủy văn khu vực Tây Nguyên................................................44
Hình 2.7 Bản đồ đất khu vực Tây Nguyên (Nguồn
http://taynguyen3.vast.vn/ )...............................................................................47
Hình 2.8: Sơ đồ hiện trạng lớp phủ rừng Tây Nguyên năm 2010.................51
Hình 3.1: Bản đồ bốc hơi nước khu vực tỉnh Tây Nguyên từ năm 2000 –
2010 (nguồn CSDL Tây Nguyên 3 – Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam)............................................................................................................60
Hình 3.2: Bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 2000..............................................62
Hình 3.3: Bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 2010..............................................64
Hình 3.4: Bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 2000 và bản đồ bốc hơi nước năm
2000......................................................................................................................66
Hình 3.5: Biểu đồ hiện trạng diện tích lớp phủ theo các nhóm bốc hơi năm
2000......................................................................................................................68
Hình 3.6: Bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 2010 và bản đồ bốc hơi nước năm
2010......................................................................................................................69
Hình 3.7: Biểu đồ hiện trạng lớp phủ theo các nhóm bốc hơi năm 2010......72
Hình 3.8 Phân bố của lớp rừng không biến động theo các nhóm bốc hơi từ
năm 2000 đến năm 2010....................................................................................79
Hình 3.9: Phân bố của lớp rừng mất đi theo các nhóm bốc hơi từ năm 2000
đến năm 2010......................................................................................................79
..............................................................................................................................80
Hình 3.10: Phân bố của lớp rừng phục hồi theo các nhóm bốc hơi từ năm
2000 đến năm 2010.............................................................................................80
Hình 3.11 Phân bố của lớp không rừng không biến động theo các nhóm bốc
hơi từ năm 2000 đến năm 2010 khu vực Tây Nguyên....................................80
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tài nguyên rừng là một trong những nguồn tài nguyên quý giá của đất nước
nhưng ngày nay diện tích rừng đang ngày càng bị thu hẹp nên công tác giám sát, quản
lý tài nguyên rừng là một việc cấp thiết. Ở nước ta, rừng Tây Nguyên là một trong
những nguồn tài nguyên rừng bị suy giảm nhất. Cùng với áp lực phá rừng lấy đất trồng
cây công nghiệp, các nỗ lực phát triển rừng đã đem lại những thay đổi đáng kể về diện
tích rừng và chất lượng lớp phủ nhưng cho đến ngày nay, các đơn vị quản lý rừng vẫn
chưa tìm được một công cụ hữu hiệu nào để hỗ trợ công tác quản lý, giám sát chất
lượng cũng như có thể xác định chính xác sự biến động lớp phủ rừng, đặc biệt là các
khu vực trọng điểm như rừng đầu nguồn. Vì vậy, việc phân tích ảnh hưởng xung đột
của việc phát triển cây công nghiệp, nông nghiệp và các hoạt động sử dụng đất khác
đến lớp phủ rừng gặp rất nhiều khó khăn. Đặc biệt ở khu vực rừng Tây Nguyên, với
những điều kiện địa hình, khí hậu và việc sử dụng tài nguyên đất riêng biệt, việc phân
tích, giám sát lớp phủ rừng càng yêu cầu được quản lý thường xuyên hơn.
Ở thời điểm này, việc sử dụng các lực lượng giám sát chưa thể đáp ứng hết
các yêu cầu này nên việc xây dựng một hệ thống có khả năng cung cấp kịp thời, liên
tục các thông tin giám sát và quản lý rừng là hết sức cấp bách. Do vậy cần phải có
một phương pháp mới để có thể cập nhật thông tin nhanh và chính xác có như vậy
mới nhanh chóng đưa ra các giải pháp, các quyết định hợp lý trong công tác giám
sát tài nguyên rừng.
Ngày nay, sự phát triển của công nghệ vệ tinh quan sát Trái đất, khả năng ứng
dụng công nghệ viễn thám kết hợp với hệ thông tin địa lý trong nghiên cứu lớp phủ
thực vật cho thấy có nhiều ưu thế với điều kiện đặc thù của Tây Nguyên. Và việc ứng
dụng ảnh viễn thám, đặc biệt là ảnh MODIS (có khả năng chụp 1 – 4 ảnh/ngày) hiện
nay đáp ứng được các yêu cầu này. Ưu điểm của ảnh MODIS là thể thu nhận được
hàng ngày, với tần suất quan sát lãnh thổ cao, độ phủ trùm lớn, giúp thu thập thông tin
nhanh chóng, đồng bộ, khách quan rất phù hợp cho công tác giám sát lớp phủ và phát
triển của rừng. Đây là ưu điểm vượt trội của dữ liệu này so với ảnh vệ tinh độ phân giải
cao. Ngoài ra, ảnh MODIS cũng cung cấp những chỉ số quan trọng về hiện trạng lớp
phủ rừng như các chỉ số sinh trưởng thực vật, chỉ số diện tích lá, độ bốc hơi nước bề
mặt... Trong đó, các thông số về chỉ số bốc hơi – ET (Evapotranspiration) hoàn toàn có
2
thể tính được từ ảnh vệ tinh MODIS phục vụ cho việc tính các vòng tuần hoàn năng
lượng, nước và các biến động môi trường.
Xuất phát từ những lý do trên học viên đã chọn đề tài: ”Nghiên cứu chỉ số bốc
hơi bằng tư liệu ảnh MODIS phục vụ giám sát lớp phủ rừng ở khu vực Tây Nguyên”
cho luận văn của mình.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Nghiên cứu chỉ số bốc hơi bằng tư liệu ảnh MODIS phục vụ công tác giám sát
lớp phủ rừng:
- Nghiên cứu lựa chọn mô hình tính toán chỉ số bốc hơi
- Ứng dụng ảnh MODIS trong theo dõi, giám sát chỉ số bốc hơi
- Đưa ra mối tương quan giữa chỉ số bốc hơi (ET) với hiện trạng và biến động
lớp phủ rừng phục vụ các mô hình quản lý và giám sát lớp phủ rừng Tây Nguyên
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu các chỉ số bốc hơi, lớp phủ rừng
- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực Tây Nguyên
4. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp thống kê: Thu thập, tổng hợp và xử lý các thông tin, các tài liệu
liên quan;
- Phương pháp phân tích không gian: Tổng hợp, xử lý logic các tài liệu, giải
quyết các vấn đề đạt ra và phân tích mối tương quan không gian giữa hiện trạng lớp
phủ rừng và chỉ số bốc hơi;
- Phương pháp viễn thám: dữ liệu ảnh vệ tinh quang học có phạm vi thu nhận
rộng, chu kỳ lập lại cao cho phép quan trắc giám sát các thay đổi về thực phủ/ thực vật
theo thời gian phù hợp với công tác theo dõi các thay đổi của các đối tượng thực vật.
5. Ý nghĩa Khoa học và thực tiễn của đề tài
Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết, kết quả thực nghiệm tác giả mong muốn thể
hiện các vấn đề sau:
- Ứng dụng phương pháp viễn thám vào công tác giám sát lớp phủ rừng là
phương pháp đem lại hiệu quả cao và cần được ứng dụng rộng rãi
- Dùng ảnh MODIS cho phép ta giám sát lớp phủ rừng hàng ngày, hàng tháng,
không tốn kém do ảnh MODIS được cung cấp miễn phí.
3
- Cung cấp thông số giám sát môi trường lớp phủ rừng thường xuyên, góp phần
bảo vệ và phát triển lớp phủ rừng trên địa bàn Tây Nguyên.
- Thể hiện mối tương quan giữa hiện trạng lớp phủ rừng và chỉ số bốc hơi theo
thời gian.
6. Kết cấu của luận văn
Luận văn được xây dựng trên cơ sở 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng ảnh MODIS trong tính toán chỉ
số bốc hơi.
Chương 2: Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi.
Chương 3: Tính toán lượng bốc hơi phục vụ giám sát lớp phủ rừng khu
vực Tây Nguyên bằng tư liệu ảnh MODIS
7. Lời cảm ơn
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo cao học khoá 26 tại
trường Đại học Mỏ – Địa Chất Hà Nội. Hoàn thành luận văn thạc sỹ này, tôi đã được
sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học trường Đại học Mỏ
– Địa Chất. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến sự giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Việt Hòa – phòng Công nghệ
viễn thám và GIS - Viện Công nghệ Vũ trụ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam đã trực tiếp chỉ dẫn, nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các anh, các chị và các bạn phòng
Công nghệ Viễn thám và GIS – Viện Công nghệ Vũ trụ - Viện Hàn Lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện và giúp tôi trong quá trình thu thập các tài liệu
phục vụ luận văn.
Tôi xin cảm ơn đề tài TN3/T16 thuộc chương trình Khoa học và công nghệ phục
vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Nguyên đã hỗ trợ tư liệu để tôi hoàn thành luận
văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Trắc địa, bộ môn Trắc địa Mỏ
và phòng sau Đại học trường Đại học Mỏ - Địa Chất đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong thời gian học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã
động viên, giúp đỡ và khích lệ tôi trong thời gian qua.
Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn!
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ÚNG DỤNG ẢNH MODIS
TRONG TÍNH TOÁN CHỈ SỐ BỐC HƠI
1.1 Tổng quan về ảnh MODIS
MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), tức phổ kế tạo ảnh
độ phân giải trung bình, là một trong những hệ thống thu ảnh đặt trên hai vệ tinh
TERRA hay EOS AM-1, phóng ngày 18 tháng 12 năm 1999 và AQUA (EOS PM-1),
phóng ngày 4 tháng 5 năm 2002. Cả hai vệ tinh đều bay ở độ cao 705 km trên quĩ đạo
tròn, cận cực đồng hành với mặt trời, cắt qua xích đạo ở nửa sáng trên đường đi xuống
vào 10h30' (giờ địa phương) đối với vệ tinh TERRA hay trên đường đi lên vào 13h30'
đối với vệ tinh AQUA. Nhờ vậy, MODIS có khả năng quan sát hầu như toàn bộ bề mặt
trái đất mỗi ngày 2 lần. ảnh được thu trên 36 kênh phổ với chiều rộng dải thu lên tới
2330 km (xem bảng 1.1).
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của MODIS trên vệ tinh TERRA và AQUA
Độ cao 705 km, tròn, cận cực, đồng hành với mặt trời, cắt
Quĩ đạo:
qua xích đạo ở nửa sáng vào 10h30' trên đường đi xuống
(Terra) hoặc 13h30' trên đường đi lên (Aqua)
Tần số quét
20,3 vòng/phút, vuông góc với đường bay
Khuôn ảnh
2330 km x 10° vĩ
Kích thước
1,0 x 1,6 x 1,0 m
Trọng lượng
228,7 kg
Công suất
162,5 W (trung bình trên 1 vòng bay)
10,6 Mb/giây (cực đại vào ban ngày), 6,1 Mb/giây (trung
Tần suất truyền số liệu
bình trong vòng bay)
Mức lượng tử số liệu
12 bit
250 m (kênh 1-2),
Độ phân giải không gian 500 m (kênh 3-7),
1000 m (kênh 8-36)
Tuổi thọ dự kiến
6 năm
Các kênh phổ của ảnh MODIS được lựa chọn một cách có chủ đích nhằm giải
quyết những nhiệm vụ cụ thể định trước (bảng 1.2), phục vụ mục tiêu chung là nghiên
cứu các quá trình diễn ra trên đất, trên biển và trong tầng thấp của khí quyển, giúp nâng
cao những hiểu biết về các biến động toàn cầu. Đồng thời, tạo ra các mô hình có liên
5
hệ qua lại, đủ tin cậy về hệ thống trái đất giúp dự báo những thay đổi toàn cầu, làm căn
cứ để xây dựng các chính sách về bảo vệ môi trường.
Nguồn ảnh: thu nhận từ nguồn cung cấp của NASA, do trung tâm Land
Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC) phân phối
(http ://www.lpdaac.usgs.gov)
Ảnh MODIS được thu nhận từ hai hệ thống vệ tinh chính, bao gồm: MODIS
Terra và MODIS Aqua. Với tầm quan sát lên đến hơn 2.330 km, vệ tinh này có thể
quan trắc gần như toàn bộ Trái Đất. Ảnh MODIS có 36 băng phổ từ bước sóng
0.405μm đến 14.385μm, với 3 độ phân giải: 250, 500 và 1000 mét.
1.1.1 Cấu trúc tên của ảnh MODIS
Ảnh MODIS thường có tên dưới dạng:
MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf
Trong đó:
MOD09A1: tên rút ngắn của sản phẩm
.A2006001: Ngày chụp (tính theo ngày Julian), có dạng: A-YYYYDDD
.h08v05: các trục của cảnh chụp (theo chiều ngang và dọc)
Hình 1.1 Cấu trúc trục của ảnh MODIS chụp theo chiều ngang dọc
.005: kí hiệu lưu trữ của cơ sở dữ liệu
.2006012234567: Ngày tạo ảnh, tính theo ngày Julian (YYYYDDDHHMMSS)
6
.hdf: định dạng dữ liệu (HDF-EOS)
Ảnh MODIS có độ phân giải theo thời gian khá rộng, có thể thay đổi từ ảnh hàng
ngày, ảnh tổ hợp 8 ngày, 16 ngày, hàng tháng, hàng quý hoặc hàng năm.
Hình 1.2 Sơ đồ đường bay chụp của vệ tinh MODIS
Hầu hết các sản phẩm chính thức của MODIS đều được chụp theo hệ thống lưới ô
vuông như hình trên. Các ô được chia theo đơn vị 10 độ, bắt đầu từ 0 (như hình 1.2 ).
Bảng 1.2 Chi tiết các kênh của ảnh Modis
Kênh Bước sóng
Độ phân giải
không gian
1
620–670
250
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
841–876
459–479
545–565
1230–1250
1628–1652
2105–2155
405–420
438–448
483–493
526–536
250
500
500
500
500
500
1000
1000
1000
1000
Chìa khóa sử dụng
Biến động lớp phủ mặt đất, Chlorophyll
thực vật
Số lượng mây, biến động lớp phủ thực vật
Sự khác nhau giữa đất/thực vật
Thực vật xanh
Sự khác nhau giữa lá/ vòm lá
Sự khác nhau giữa mây/tuyết
Đặc tính mây, đặc tính đât (Land)
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll
7
12
13h
13l
14h
14l
15
16
546–556
662–672
662–672
673–683
673–683
743–753
862–877
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
890–920
931–941
915–965
3.660–3.840
3.929–3.989
3.929–3.989
4.020–4.080
4.433–4.498
4.482–4.549
1360–1390
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
27
28
29
30
31
6.535–6.895
7.175–7.475
8.400–8.700
9.580–9.880
10.780–11.280
1000
1000
1000
1000
1000
32
11.770–12.270
1000
33
34
35
36
13.185–13.485
13.485–13.785
13.785–14.085
14.085–14.385
1000
1000
1000
1000
Trầm tích
Khí quyển, trầm tích
Khí quyển, trầm tích
Chlorophyll huỳnh quang
Chlorophyll huỳnh quang
Đặc tính không khí (Aerosol)
Đặc tính không khí, đặc tính khí quyển
(atmospheric)
Đặc tính không khí, đặc tính khí quyển
Đặc tính khí quyển, đặc tính mây
Đặc tính khí quyển, đặc tính mây
Nhiệt độ bề mặt biển
Cháy rừng và núi
Nhiệt độ mây, nhiệt độ bề mặt
Nhiệt độ mây, nhiệt độ bề mặt
Cloud Fraction, nhiệt độ tầng đối lưu
Cloud Fraction, nhiệt độ tầng đối lưu
Cloud Fraction (Thin Cirrus), nhiệt độ
tầng đối lưu
Độ ẩm trung bình tầng đối
Độ ẩm cao tầng đối lưu
Nhiệt độ bề mặt
Tầng Ozone
Nhiệt độ mây, cháy rừng và núi lửa, nhiệt
độ bề mặt
Độ cao mây, cháy rừng và núi lửa, nhiệt
độ bề mặt
Cloud Fraction, độ cao mây
Cloud Fraction, độ cao mây
Cloud Fraction, độ cao mây
Cloud Fraction, độ cao mây
1.1.2 Mức độ xử lý của ảnh MODIS
Ảnh MODIS được phân phối dưới nhiều mức độ xử lý khác nhau, hầu hết là miễn
phí. Mức độ này được chia thành: 0, 1A, 1B, 2, 2G, 3 và 4. Ảnh 0 và 1A là ảnh gốc,
chưa được hiệu chỉnh địa lý và khí quyển, ảnh 1B đã được hiệu chỉnh địa lý, ở dạng gí
trị số DN. Ảnh ở mức độ 2 trở lên hầu hết đã được hiệu chỉnh khí quyển, người dùng
8
có thể tải trực tiếp, sử dụng công cụ thích hợp để nắn chỉnh địa lý và tách các băng
khác nhau từ ảnh tải về.
Điểm chung của Modis Terra và Modis Aqua là có ảnh ở Level 0, Level 1A, 1B các
dữ liệu chưa được sử lý theo chuyên đề nên ta có thể sử dụng và xử lý theo mục đích sử
dụng.
Hình 1.3 Ảnh vệ tinh MODIS tổ hợp 8 ngày tháng 12 năm 2012
khu vực Tây Nguyên.
9
1.1.3 Một số sản phẩm từ ảnh MODIS
Ảnh MODIS mức độ 1 và các sản phẩm khí quyển, phân phối bởi: L1 and
Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS). Sản phẩm đất, phân phối bởi:
Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC).
Mặc dù độ phân giải không cao, nhưng với tầm phủ rộng, thời gian quan trắc liên
tục và đặc biệt là miễn phí, ảnh MODIS là nguồn tài liệu tham khảo giá trị cao đối với
các nhà khoa học. 36 băng phổ giúp ảnh MODIS được ứng dụng ngày càng nhiều trong
hầu hết lĩnh vực nghiên cứu hiện nay.
Các sản phẩm chuẩn được tính toán từ ảnh MODIS liên quan đến đề tài có thể
được cung cấp trực tiếp từ một số website và được tổng hợp dưới bảng 1.3.
Bảng 1.3 Các sản phẩm từ ảnh MODIS
Tên
Vệ tinh
Sản phẩm
Raster
Độ phân
giải (m)
Tổ hợp
MOD13Q1
Terra
Vegetation Indices
Tile
250m
16 day
MYD14A1
Aqua
Thermal Anomalies &
Fire
Tile
1000m
Daily
MOD14A1
Terra
Thermal Anomalies &
Fire
Tile
1000m
Daily
MYD14A2
Aqua
Thermal Anomalies &
Fire
Tile
1000m
8 day
MOD14A2
Terra
Thermal Anomalies &
Fire
Tile
1000m
8 day
MYD14
Aqua
Thermal Anomalies &
Fire
Swath
1000m
5 min
MYD09CM
G
Aqua
Surface Reflectance
Bands 1–7
CMG
5600m
Daily
MOD09CM
G
Terra
Surface Reflectance
Bands 1–7
CMG
5600m
Daily
MYD09GQ
Aqua
Surface Reflectance
Bands 1–2
Tile
250m
Daily
10
Tên
Vệ tinh
Sản phẩm
Raster
Độ phân
giải (m)
Tổ hợp
MOD09GQ
Terra
Surface Reflectance
Bands 1–2
Tile
250m
Daily
MYD09GA
Aqua
Surface Reflectance
Bands 1–7
Tile
500/1000
m
Daily
MYD09A1
Aqua
Surface Reflectance
Bands 1–7
Tile
500m
8 day
MYD17A2
Aqua
Gross Primary
Productivity
Tile
1000m
8 day
MOD09A1
Terra
Surface Reflectance
Bands 1–7
Tile
500m
8 day
MYD09Q1
Aqua
Surface Reflectance
Bands 1–2
Tile
250m
8 day
MOD09Q1
Terra
Surface Reflectance
Bands 1–2
Tile
250m
8 day
MCD43B4
Combined
Nadir BRDF-Adjusted
Reflectance
Tile
1000m
16 day
MCD43A4
Combined
Nadir BRDF-Adjusted
Reflectance
Tile
500m
16 day
MCD43C4
Combined
Nadir BRDF-Adjusted
Reflectance
CMG
5600m
16 day
MYD15A2
Aqua
Leaf Area Index FPAR
Tile
1000m
8 day
MOD15A2
Terra
Leaf Area Index FPAR
Tile
1000m
8 day
MCD15A3
Combined
Leaf Area Index FPAR
Tile
1000m
4 day
MOD44W
Terra
Land Water Mask
Derived
Tile
250m
None
MYD11C3
Aqua
Land Surface
CMG
5600m
Monthly
11
Tên
Raster
Độ phân
giải (m)
Tổ hợp
Terra
Land Surface
Temperature &
Emissivity
CMG
5600m
Monthly
Aqua
Land Surface
Temperature &
Emissivity
Tile
5600m
Daily
Terra
Land Surface
Temperature &
Emissivity
Tile
5600m
Daily
Aqua
Land Surface
Temperature &
Emissivity
Tile
1000m
Daily
Aqua
Land Surface
Temperature &
Emissivity
CMG
5600m
Daily
Terra
Land Surface
Temperature &
Emissivity
CMG
5600m
Daily
Terra
Land Surface
Temperature &
Emissivity
Tile
1000m
8 day
Aqua
Land Surface
Temperature &
Emissivity
CMG
5600m
8 day
Terra
Land Surface
Temperature &
Emissivity
CMG
5600m
8 day
Vệ tinh
Sản phẩm
Temperature &
Emissivity
MOD11C3
MYD11B1
MOD11B1
MYD11A1
MYD11C1
MOD11C1
MOD11A2
MYD11C2
MOD11C2
12
Vệ tinh
Sản phẩm
Raster
Độ phân
giải (m)
Tổ hợp
MYD11_L2
Aqua
Land Surface
Temperature &
Emissivity
Swath
1000m
5 min
MCD12Q1
Combined
Land Cover Type
Tile
500m
Yearly
MCD12C1
Combined
Land Cover Type
CMG
5600m
Yearly
MCD12Q2
Combined
Land Cover Dynamics
Tile
500m
Yearly
MOD17A2
Terra
Gross Primary
Productivity
Tile
1000m
8 day
MCD43C2
Combined
BRDF-Albedo Snowfree Quality
CMG
5600m
16 day
MCD43A2
Combined BRDF-Albedo Quality
Tile
500m
16 day
MCD43A1
Combined
BRDF-Albedo Model
Parameters
Tile
500m
16 day
MCD43B1
Combined
BRDF-Albedo Model
Parameters
Tile
1000m
16 day
MCD43C1
Combined
BRDF-Albedo Model
Parameters
CMG
5600m
16 day
MCD43B3
Combined
Albedo
Tile
1000m
16 day
MCD43C3
Combined
Albedo
CMG
5600m
16 day
MYD13C2
Aqua
Vegetation Indices
CMG
5600m
Monthly
MOD13C2
Terra
Vegetation Indices
CMG
5600m
Monthly
MYD13C1
Aqua
Vegetation Indices
CMG
5600m
16 day
MOD13C1
Terra
Vegetation Indices
CMG
5600m
16 day
MYD13A3
Aqua
Vegetation Indices
Tile
1000m
Monthly
MOD13A3
Terra
Vegetation Indices
Tile
1000m
Monthly
MYD13Q1
Aqua
Vegetation Indices
Tile
250m
16 day
MYD13A2
Aqua
Vegetation Indices
Tile
1000m
16 day
MOD13A2
Terra
Vegetation Indices
Tile
1000m
16 day
Tên
- Xem thêm -