Thứ 6, 24/09/2021 - 00:50
A- A A+ | Tăng tương phản Giảm tương phản

Xác định hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt khu vực hạ lưu sông Đáy từ tư liệu ảnh vệ tinh quang học

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) là một thông số quan trọng trong đánh giá chất lượng nước mặt. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, phản xạ phổ xác định từ ảnh viễn thám có mối quan hệ chặt chẽ với hàm lượng chất lơ lửng. Đề tài do PGS.TS Trịnh Lê Hùng, Học viện Kỹ thuật quân sự làm chủ nhiệm đã xác định hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt khu vực sông Đáy bằng dữ liệu ảnh vệ tinh quang học Sentinel-2. Trong nghiên cứu, sử dụng phổ phản xạ mặt nước ở các kênh nhìn thấy và cận hồng ngoại, kết hợp kết quả quan trắc nhằm xây dựng hàm hồi quy xác định hàm lượng chất lơ lửng. Kết quả nhận được trong nghiên cứu có thể sử dụng phục vụ công tác giám sát, đánh giá và quản lý chất lượng nước mặt.

Sông Đáy là sông chính của lưu vực sông Nhuệ – Đáy ở phía tây nam vùng châu thổ sông Hồng và là một trong những con sông dài nhất ở miền bắc nước ta. Với chiều dài khoảng 240 km, sông Đáy chảy qua địa bàn 5 tỉnh ở miền Bắc, bao gồm Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh Bình và Nam Định, trong đó khu vực hạ lưu sông Đáy được tính từ ngã ba Phủ Lý, Hà Nam đến cửa Đáy, Nam Định. Từ đầu những năm 2000 đến nay, do tác động của các hoạt động sản xuất, khai thác tài nguyên và sinh hoạt, tình trạng ô nhiễm nước mặt ở sông Đáy diễn biến khá phức tạp. Nghiên cứu ứng dụng các công nghệ hiện đại trong theo dõi, đánh giá chất lượng nước mặt ở các lưu vực sông nói chung, sông Đáy nói riêng là một vấn đề có tính thực tiễn, cung cấp thông tin kịp thời phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên nước mặt.

Với những ưu điểm nổi bật so với các phương pháp nghiên cứu truyền thống, công nghệ viễn thám đã được sử dụng phổ biến trên thế giới trong quan trắc, đánh giá và giám sát diễn biến các thông số chất lượng nước với độ chính xác cao, tiết kiệm được thời gian và chi phí. Các nghiên cứu ban đầu trong ứng dụng viễn thám quan trắc hàm lượng các thông số chất lượng nước chủ yếu tập trung chứng minh sự tồn tại mối quan hệ giữa phổ phản xạ thu được từ ảnh vệ tinh và hàm lượng các thông số chất lượng nước xác định dựa trên các phương pháp thực nghiệm. Nhiều nghiên cứu đã tìm ra mối quan hệ tuyến tính giữa phản xạ phổ và hàm lượng một số thông số chất lượng nước như chất lơ lửng (TSS), chlorophyll-a trong nước mặt. Trong các nghiên cứu, các tác giả đã sử dụng ảnh vệ tinh quang học ở các độ phân giải khác nhau nhằm xác định hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt. Ở Việt Nam cũng đã có một số nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh quang học để đánh giá chất lượng nước khu vực ven biển Quảng Ninh – Hải Phòng, hồ Trị An, hồ Tây (Hà Nội)...

Vệ tinh Sentinel-2, bao gồm 2 vệ tinh quan sát Trái Đất (Sentinel 2A và Sentinel 2B) thuộc Chương trình Copernicus của Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) cung cấp ảnh trong dải sóng từ 0,443 µm đến 2,190 µm, bao gồm 13 kênh phổ với độ phân giải không gian 10 m (kênh 2, 3, 4, 8), 20 m (kênh 5, 6, 7, 8a, 11, 12) và 60 m (kênh 1, 9, 10). Với thời gian cập nhật 5 ngày và được cung cấp hoàn toàn miễn phí, ảnh vệ tinh Sentinel-2đang trở thành nguồn tư liệu quý giá phục vụ nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trường, trong đó có đánh giá chất lượng nước mặt.

 

 Kết quả xác định hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt sông Đáy từ ảnh vệ tinh Sentinel-2 ngày 09/4/2018

 

Ảnh vệ tinh quang học Sentinel-2 với ưu điểm dải phổ đa dạng, thời gian cập nhật ngắn, độ phân giải không gian tốt và được cung cấp hoàn toàn miễn phí có thể sử dụng hiệu quả trong nghiên cứu, đánh giá hàm lượng chất lơ lửng trong nước mặt các lưu vực sông, phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên nước mặt. Độ chính xác khi xác định hàm lượng TSS từ ảnh vệ tinh Sentinel-2A đạt tương đối cao, thể hiện ở giá trị hệ số xác định R2 (0,773) cũng như so sánh độ chênh lệch với kết quả phân tích mẫu nước tại 07 điểm kiểm tra.

Phân tích kết quả nhận được cho thấy, nước mặt khu vực sông Đáy đoạn chảy qua các tỉnh Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình có hàm lượng chất lơ lửng tương đối cao trong mức độ phân hạng từ A2 đến B1 theo QCVN08-MT:2015/BTNMT. Hàm lượng TSS trong nước mặt sông Đáy cũng có xu hướng tăng lên ở đoạn hạ lưu nơi chảy ra biển cũng như tại các khu vực tiếp giáp với sông Bôi, sông Nam Định .

Với khả năng xác định hàm lượng chất lơ lửng trên diện rộng và nhanh chóng, kết quả nhận được trong nghiên cứu là một nguồn thông tin hữu ích, giúp các nhà quản lý đưa ra những biện pháp trong theo dõi, quản lý và ứng phó với ô nhiễm nước mặt tại các lưu vực sông.

CTTĐT


Tác giả: CTTĐT
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Lượt bình luận

Trường đánh đấu (*) là bắt buộc.

Tin liên quan