MÔ HÌNH HÓA CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN TẠI VỊNH RẠCH GIÁ CỦA VIỆT NAM, SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM SENTINEL-2 ĐƯỢC XỬ LÝ TRÊN NỀN TẢNG GOOGLE EARTH ENGINE | Quảng | TNU Journal of Science and Technology

MÔ HÌNH HÓA CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN TẠI VỊNH RẠCH GIÁ CỦA VIỆT NAM, SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM SENTINEL-2 ĐƯỢC XỬ LÝ TRÊN NỀN TẢNG GOOGLE EARTH ENGINE

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 30/12/21                Ngày hoàn thiện: 25/01/22                Ngày đăng: 24/02/22

Các tác giả

1. Nguyễn Hồng Quảng Email to author, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VSNC) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2. Vũ Anh Tuân, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VSNC) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. Lê Thị Thu Hằng, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VSNC) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
4. Nguyễn Trần Điện, Viện Công nghệ Môi trường (IET) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
5. Lê Thanh Sơn, Viện Công nghệ Môi trường (IET) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
6. Nguyễn Nguyên Minh, Tổ chức Nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học Khối Thịnh vượng Chung, Úc

Tóm tắt


Việt Nam có bờ biển dài 3260 km, nơi chất lượng nước biển đang bị ảnh hưởng bởi các hoạt động nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, đô thị hóa, công nghiệp và du lịch, làm dấy lên lo ngại về hệ sinh thái và kinh tế - xã hội ven biển. Vậy nên, việc quan trắc môi trường nước biển ven bờ là rất cần thiết. Nghiên cứu này khai thác khả năng của mô hình học máy vector hỗ trợ để trích xuất nhiệt độ bề mặt nước biển, tổng chất rắn lơ lửng, nhu cầu oxy hóa học và chất diệp lục-a từ ảnh vệ tinh Sentinel-2, được xử lý trong nền tảng đám mây Google Earth Engine. Mô hình máy vector hỗ trợ đã được đào tạo và kiểm định sử dụng dữ liệu trạm đo và từ Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ. Đánh giá độ chính xác mô hình cho thấy có sự tương quan cao giữa dữ liệu thực đo và dữ liệu mô hình hóa khi giá trị R2 trung bình lớn hơn 0,8. Bản đồ phân bố chất lượng nước cho thấy chất lượng nước kém hơn ở khu vực gần thành phố Rạch Giá và các cửa sông, và chất lượng nước tốt hơn ở ngoài khơi. Chúng tôi khuyến nghị sử dụng phương pháp nghiên cứu này và ảnh vệ tinh Sentinel-2 cho các nghiên cứu về chất lượng nước.

Từ khóa


Nhu cầu oxi hóa học; Diệp lục a; Google Earth Engine; Sentinel-2; Tổng chất rắn lơ lửng

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo


[1] R. W. Howarth, A. Sharpley, and D. Walker, "Sources of nutrient pollution to coastal waters in the United States: Implications for achieving coastal water quality goals," Estuaries, vol. 25, pp. 656-676, 2002.

[2] M. E. Baird, M. Mongin, J. Skerratt, N. Margvelashvili, S. Tickell, and A. D. Steven, "Impact of catchment-derived nutrients and sediments on marine water quality on the Great Barrier Reef: An application of the eReefs marine modelling system," Marine Pollution Bulletin, vol. 167, p. 112297, 2021.

[3] UNDP, "United Nations Development Programme," 2015. [Online]. Available: https://www.undp.org/content/undp/en/home/sustainable-development-goals.html#:~:text=The%20Sustainable%20Development%20Goals%20(SDGs,peace%20and%20prosperity%20by%202030. [Accessed March 2021].

[4] I. James, "Modelling pollution dispersion, the ecosystem and water quality in coastal waters: a review," Environmental Modelling & Software, vol. 17, pp. 363-385, 2002.

[5] H. Takagi, N. D. Thao, M. Esteban, T. Mikami, and V. T. Ca, "Coastal disasters in Vietnam," in Handbook of coastal disaster mitigation for engineers and planners, ed: Elsevier, 2015, pp. 235-255.

[6] M.-F. Fan, C.-M. Chiu, and L. Mabon, "Environmental justice and the politics of pollution: The case of the Formosa Ha Tinh Steel pollution incident in Vietnam," Environment and Planning E: Nature and Space, doi:10.1177/2514848620973164, 2020.

[7] K. Prilop, H. Q. Nguyen, M. Lorenz, H. Le, T. H. Le, and G. Meon, "Integrated water quality monitoring of the Thi Vai River: an assessment of historical and current situation," in EWATEC-COAST: Technologies for Environmental and Water Protection of Coastal Zones in Vietnam. Contributions to 4th International Conference for Environment and Natural Resources, ICENR 2014, 2014, pp. 97-110.

[8] M. Nones and M. Guerrero, "GIS and remote sensing for tracking morphological changes and vegetation coverage at the reach scale: the Po River case study," In River Flow 2020. CRC Press, 2020, pp. 1005-1012.

[9] M. Nones, "Remote sensing and GIS techniques to monitor morphological changes along the middle-lower Vistula river, Poland," International Journal of River Basin Management, vol. 19.3, pp. 345-357, 2021.

[10] J. C. Ritchie, P. V. Zimba, and J. H. Everitt, "Remote sensing techniques to assess water quality," Photogrammetric engineering & remote sensing, vol. 69, pp. 695-704, 2003.

[11] J. A. Griffith, "Geographic techniques and recent applications of remote sensing to landscape-water quality studies," Water, Air, and Soil Pollution, vol. 138, pp. 181-197, 2002.

[12] M. Elhag, I. Gitas, A. Othman, J. Bahrawi, and P. Gikas, "Assessment of Water Quality Parameters Using Temporal Remote Sensing Spectral Reflectance in Arid Environments, Saudi Arabia," Water, vol. 11, p. 556, 2019.

[13] NOAA, "National Oceanic and Atmospheric Administration Archive," 2021. [Online]. Available: https://data.noaa.gov/dataset/dataset/chlorophyll-noaa-viirs-snpp-near-real-time-global-level-3-2018-present-experimental-weekly. [Accessed October 2021].

[14] M. Main-Knorn, B. Pflug, J. Louis, V. Debaecker, U. Müller-Wilm, and F. Gascon, "Sen2Cor for sentinel-2," in Image and Signal Processing for Remote Sensing XXIII, 2017, International Society for Optics and Photonics, pp. 1042704.

[15] H. Q. Nguyen, C. H. Quinn, L. C. Stringer, R. Carrie, C. R. Hackney, T. V. H. Le, V. T. Dao, and T. T. N. Pham "Multi-Decadal Changes in Mangrove Extent, Age and Species in the Red River Estuaries of Viet Nam," Remote Sensing, vol. 12, p. 2289, 2020.

[16] V. Vapnik, The nature of statistical learning theory. 840 Springer-Verlag New York, Inc., New York, NY, USA, vol. 841, p. 842, 1995.

[17] T.-F. Wu, C.-J. Lin, and R. C. Weng, "Probability estimates for multi-class classification by pairwise coupling," Journal of Machine Learning Research, vol. 5, pp. 975-1005, 2004.

[18] C.-W. Hsu, C.-C. Chang, and C.-J. Lin, A practical guide to support vector classification. Taipei, Taiwan, 2003.

[19] E. S. El Din, Y. Zhang, and A. Suliman, "Mapping concentrations of surface water quality parameters using a novel remote sensing and artificial intelligence framework," International Journal of Remote Sensing, vol. 38, pp. 1023-1042, 2017.

[20] J. Delegido, J. Verrelst, L. Alonso, and J. Moreno, "Evaluation of sentinel-2 red-edge bands for empirical estimation of green LAI and chlorophyll content," Sensors, vol. 11, pp. 7063-7081, 2011.

[21] G. Sent, B. Biguino, L. Favareto, J. Cruz, C. Sá, and A. I. Dogliotti, "Deriving Water Quality Parameters Using Sentinel-2 Imagery: A Case Study in the Sado Estuary, Portugal," Remote Sensing, vol. 13, p. 1043, 2021.

[22] T. L. Trinh, M. C. Dang, T. V. Pham and C. C. Duong, "Impacts of Urban Wastewater on Water Quality of the Lake at Rach Gia Bay in the Mekong Delta, Vietnam," Journal of Geography, Environment and Earth Science International, vol. 5, pp. 1-12, 2016.

[23] Q. T. Doan, T. M. N. Nguyen, H. T. Tran, and J. Kandasamy, "Application of 1D–2D coupled modeling in water quality assessment: A case study in Ca Mau Peninsula, Vietnam," Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, vol. 113, pp. 83-99, 2019.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5402

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved