Khu vực hồ, đầm: Phần lớn các hồ, đầm ở Hà Nội có hàm lượng độ đục trong
khoảng từ 30 – 60 NTU. Đối với thông số TSS, sự chênh lệch hàm lượng TSS trong nước
mặt các hồ, đầm ở Hà Nội ngày 21/12/2017 nhìn chung rõ ràng hơn so với thông số độ đục.
Nước mặt ở khu vực phía nam Hồ Tây, các hồ trong công viên Yên Sở nhìn chung có hàm
lượng TSS đạt thấp, trong khi nước mặt ở phía bắc Hồ Tây, hồ Định Công, hồ Linh Đàm và
Đầm Lớn có giá trị cao hơn.
Khu vực sông Hồng: Hàm lượng độ đục trong nước mặt sông Hồng ngày
21/12/2017 nhìn chung khá cao, trong đó giá trị lớn nhất đạt 112,203 NTU; giá trị thấp nhất
đạt 75,177 NTU. Giá trị hàm lượng TSS cao nhất và thấp nhất ngày 21/12/2017 khu vực
sông Hồng tương ứng là 139,943 mg/l và 14,96 mg/l
27 trang |
Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 25/02/2022 | Lượt xem: 343 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ giám sát môi trường nước mặt khu vực hà nội từ dữ liệu vệ tinh Nnredsat - 1A, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tương quan
2.2 Đặc trưng phổ phản xạ của nước
Nhìn chung, khả năng phản xạ phổ của nước thấp so với các đối tượng khác như thực
vật, đất và có xu hướng giảm dần theo chiều tăng của chiều dài bước sóng (hình 2.4) [72].
Phần năng lượng phản xạ trên bề mặt nước kết hợp phần năng lượng sinh ra sau quá trình
tán xạ các hạt vật chất lơ lửng trong nước phản xạ lại, tạo thành năng lượng phản xạ của
nước.
Hình 2.4. Đặc trưng phổ phản xạ của nước và một số đối tượng khác
(nguồn Internet)
2.3 Phương pháp xử lý ảnh vệ tinh VNREDSAT - 1A
2.3.1 Phương pháp hiệu chỉnh khí quyển ảnh vệ tinh VNREDSat - 1A
Có thể chia các phương pháp hiệu chỉnh khí quyển thành hai nhóm phương pháp
chính: nhóm phương pháp sử dụng tham số vật lý khí quyển; nhóm phương pháp sử dụng
các tham số của ảnh gốc.
7
Trong phạm vi của luận án sử dụng mô hình COST để hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí
quyển đối với ảnh vệ tinh VNREDSat-1A. Các bước thực hiện theo sơ đồ trên hình 2.8.
Bước 1: Giá trị số nguyên của ảnh VNREDSat-1A được chuyển đổi về giá trị thực của
bức xạ điện từ (spectral radiance) theo công thức sau: .L Gain DN Biasλ λ λ= +
Bước 2: Chiết xuất thông tin từ tệp siêu dữ liệu (metadata)
Bước 3: Tính D, dSE, L1%λ và Lλhaze
Bước 4: Chuyển về phản xạ bề mặt qua phép hiệu chỉnh khí quyển COST theo công
thức : 𝜌𝜆 = 𝜋.𝑑𝑆𝐸2 .𝐿𝜆ℎ𝑎𝑧𝑒𝐸𝜆.𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖
Bước 5: Ở bước cuối cùng, ảnh giá trị phản xạ bề mặt 𝜌𝜆 được xác định sau khi
hiệu chỉnh khí quyển.
Hình 2.15. So sánh phổ phản xạ của nước trước và sau khi hiệu chỉnh khí quyển (nguồn
gisapmaps.com)
2.3.2 Phương pháp hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
Mục đích của hiệu chỉnh hình học là nhằm loại bớt các sai lệch xảy ra trong quá trình
chụp ảnh và đưa ảnh về toạ độ chuẩn để có thể tích hợp với các nguồn dữ liệu khác. Độ
chính xác của ảnh nắn ảnh hưởng trực tiếp tới độ chính xác của các đối tượng trên bản đồ.
Việc nắn chỉnh hình học bằng các hệ xử lý ảnh được tiến hành dựa trên các điểm khống chế
mặt đất (GCPs – Ground Control Points). Các điểm khống chế phải ít biến động và phải dễ
nhận biết trên ảnh cũng như trên bản đồ, phải là các yếu tố địa vật đặc trưng và ít thay đổi.
Số lượng các điểm khống chế được lấy phải đáp ứng yêu cầu mà phương pháp nắn và bậc
nắn đòi hỏi cũng như phân bố đều trên phạm vi toàn ảnh.
Để hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh VNREDSat-1A, trong luận án sử dụng phần mềm
xử lý ảnh thương mại ERDAS IMAGINE 2014. Sơ đồ các bước hiệu chỉnh hình học ảnh vệ
tinh VNREDSat-1A được trình bày trên hình 2.18.
Bước 1: Tạo Project làm việc
Bước 2: Nhập ảnh
Bước 3: Mô hình hoá và nhập điểm khống chế
Bước 4: Thiết lập khối ảnh
8
Bước 5: Liên kết mô hình và đo liên kết mô hình
Bước 6: Tính toán bình sai
Bước 7: Nắn ảnh
Bước 8: Cắt ghép ảnh
Bước 9: Xuất dữ liệu
Hình 2.18. Sơ đồ các bước hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
Ảnh vệ tinh sau khi nắn chỉnh hình học được chồng lên bản đồ nền địa hình để kiểm
tra độ trùng khít và đánh giá độ chính xác. Nhìn chung, kết quả hiệu chỉnh có độ chính xác
cao nếu khu vực sai lệch có khoảng cách ≤ 3 m đối với ảnh toàn sắc và ≤ 10 m đối với ảnh
đa phổ (Bảng 2.4). Chất lượng nắn ảnh đạt trung bình khi khu vực sai lệch có khoảng cách
từ 3 đến 4 m đối với ảnh toàn sắc và 10 đến 15 m đối với ảnh đa phổ. Trong khi đó, nếu độ
Nắn ảnh
- Bản đồ
- GCP
- DEM
Mô hình hóa và đo
điểm khống chế
Tạo Project
Nhập ảnh
Thiết lập khối
Liên kết mô hình và đo
liên kết mô hình
Ảnh gốc
Tính toán bình sai
Xuất dữ liệu
Cắt, ghép ảnh
Không đạt
Đạt
9
sai lệch lớn hơn 15 m đối với các kênh đa phổ và lớn hơn 4 m đối với kênh toàn sắc, chất
lượng nắn ảnh đạt thấp
2.4 Phương pháp đo phổ hiện trường
Phổ phản xạ mặt nước có thể được đo bằng cách sử dụng các máy đo quang phổ bức
xạ điện từ hiện trường (field spectroradiometer). Trong luận án này, tác giả sử dụng máy đo
bức xạ phổ hiện trường GER 1500. Máy có thể vận hành đơn giản kiểu cầm tay hoặc lắp
trên giá ba chân.
2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác kết quả xác định hàm lượng các thông số
chất lượng nước bao gồm:
- Số lượng điểm lấy mẫu chất lượng nước
- Đặc điểm phân bố các điểm lấy mẫu
- Quá trình bảo quản, vận chuyển mẫu nước
- Kết quả hiệu chỉnh hình học, hiệu chỉnh khí quyển ảnh vệ tinh
- Sự phù hợp giữa thời gian lấy mẫu nước và thời gian chụp ảnh
2.6 Phương pháp lấy mẫu chất lượng nước
Các mẫu nước mặt được lấy cùng vị trí các điểm đo phổ phản xạ hiện trường và được
thu thập tại sát mặt nước ở độ sâu 0 - 25 cm do nước mặt ở độ sâu lớn hơn 25 cm không ảnh
hưởng đến phổ phản xạ mặt nước [10]. Số lượng điểm lấy mẫu phải đủ lớn và phân bố đều
trên khu vực nghiên cứu nhằm đảm bảo thể hiện đặc trưng phân bố hàm lượng các chất ô
nhiễm nước mặt. Các mẫu nước được lấy vào chai nhựa màu tối, ướp lạnh và đưa về phân
tích trong phòng thí nghiệm trong ngày.
2.7 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ giám sát nước mặt từ dữ liệu ảnh vệ tinh
VNREDSAT-1A
Nghiên cứu đặc trưng phổ phản xạ của nước và cơ sở khoa học phương pháp đánh
giá chất lượng nước từ dữ liệu viễn thám cho thấy, ảnh vệ tinh VNREDSat-1A có thể sử
dụng trong xác định hàm lượng các thông số chất lượng nước.
Từ những phân tích trên, trong luận án đề xuất quy trình đánh giá và giám sát chất
lượng nước mặt từ dữ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1A như sau:
Bước 1: Thu thập tư liệu, bao gồm thu thập tư liệu bản đồ và DEM ảnh vệ tinh quang
học VNREDSat-1A khu vực nghiên cứu.
Bước 2: Nắn ảnh vệ tinh VNREDSat-1A.
Bước 3: Xác định phổ phản xạ đỉnh khí quyển TOA – Top of Atmospheric từ dữ liệu
ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
Bước 4: Xác định độ lệch giữa phổ phản xạ hiện trường và phổ phản xạ xác định từ
ảnh vệ tinh (phản xạ đỉnh khí quyển).
Bước 5: Hiệu chỉnh khí quyển.
Bước 6: Xác định quan hệ giữa phổ phản xạ mặt nước và hàm lượng các thông số
10
chất lượng nước.
Bước 7: Lựa chọn mô hình hồi quy tối ưu
Bước 8: Xác định hàm lượng các thông số chất lượng nước
Bước 9: Thành lập bản đồ phân bố hàm lượng các thông số chất lượng nước
Bước 10: Kết quả xác định hàm lượng và thành lập bản đồ phân bố các thông số chất
lượng nước mặt từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
Tóm lại
Trong chương 2 đã nghiên cứu cơ sở khoa học phương pháp ứng dụng dữ liệu viễn
thám trong việc đánh giá chất lượng nước bao gồm: bức xạ trực tiếp đối tượng chất lượng
nước và tính chất quang học bất biến của nó, bức xạ gián tiếp đối tượng nước quan trắc
bằng dữ liệu viễn thám; phương pháp xác định hàm lượng thông số chất lượng nước từ dữ
liệu viễn thám; cơ sở khoa học phân tích hồi quy; đặc trưng phản xạ phổ của nước và
phương pháp xử lý ảnh vệ tinh VNREDSat-1A; phương pháp đo phổ hiện trường; phương
pháp lấy mẫu chất lượng nước; xây dựng quy trình công nghệ giám sát môi trường nước từ
dữ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1A. Đó là cơ sở khoa học cho việc thực nghiệm xác định
hàm lượng chất lượng nước mặt khu vực Hà Nội từ dữ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1A.
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT KHU VỰC HÀ NỘI TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH
VNREDSAT-1A
3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu và dữ liệu sử dụng
3.1.1 Khu vực nghiên cứu: Một số sông, hồ, đầm khu vực Hà Nội
3.1.2 Dữ liệu sử dụng
3.1.2.1 Dữ liệu viễn thám
Dữ liệu viễn thám sử dụng trong luận án là 02 cảnh ảnh vệ tinh quang học độ phân
giải cao VNREDSat-1A, chụp ngày 20/10/2016 và 21/12/2017 khu vực Hà Nội vào lúc
03h41 phút 00 giây (giờ quốc tế). Cảnh ảnh có định danh là VNR20102016_034100_X1A
và VNR20171221_032803_X1A, ở mức xử lý 1A.
3.1.2.2 Số liệu quan trắc
Để đánh giá chất lượng nước mặt khu vực Hà Nội, trong nghiên cứu tác giả tiến hành
02 đợt lấy mẫu chất lượng nước, tương ứng với thời gian chụp 02 cảnh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A khu vực Hà Nội. Số lượng mẫu nước mặt được lấy trong đợt quan trắc năm
2016 là 30 mẫu (15 mẫu khu vực đầm, hồ; 15 mẫu khu vực sông Hồng), trong đợt quan trắc
năm 2017 là 31 mẫu (16 mẫu khu vực đầm, hồ; 15 mẫu khu vực sông Hồng) – bảng 3.2, 3.3.
Các điểm lấy mẫu phân bố đều trên khu vực nghiên cứu nhằm đảm bảo thể hiện đặc trưng
phân bố hàm lượng các chất ô nhiễm nước mặt. Quá trình lấy mẫu, bảo quản và phân tích
11
được thực hiện theo quy định trong Quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08-
MT:2015/BTNMT.
3.1.2.3 Số liệu đo phổ hiện trường
Phổ phản xạ hiện trường được đo ở 22 điểm (khu vực Hồ Linh Đàm, hồ Tứ Kỳ, Đầm
lớn, Hồ Yên Sở và Sông Hồng) với ảnh năm 2016; ở 23 điểm đo tại Hồ Tây và Sông Hồng
với ảnh năm 2017 (nơi có bề mặt nước tương đối đồng nhất) xác định bằng máy đo quang
phổ cầm tay GER 1500 được sử dụng nhằm tính toán độ lệch phổ trung bình với phổ phản
xạ xác định từ ảnh vệ tinh VNREDSat-1A theo công thức
1
( ( ) ( ))
( )
n
w
i
n
ρ λ ρ λ
ρ λ =
−
∆ =
∑
Bảng 3.6. Chênh lệch giữa phổ phản xạ hiện trường và phổ phản xạ xác định từ ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A (đợt 1 năm 2016)
Điểm
Phản xạ vệ tinh Phản xạ hiện trường
Blue
band
Green
band
Red
band
NIR
band
Blue
band
Green
band
Red
band
NIR
band
Hồ Linh Đàm-
1 0,118 0,103 0,065 0,059 0,074 0,061 0,062 0,056
Hồ Linh Đàm-
2 0,102 0,106 0,070 0,073 0,086 0,067 0,068 0,062
Hồ Linh Đàm-
3 0,101 0,091 0,081 0,070 0,087 0,071 0,076 0,050
Hồ Tứ Kỳ 0,116 0,086 0,062 0,052 0,097 0,063 0,048 0,054
Hồ Yên Sở 1 0,119 0,102 0,065 0,071 0,076 0,081 0,049 0,040
Hồ Yên Sở 2 0,101 0,091 0,067 0,075 0,082 0,065 0,065 0,042
Hồ Yên Sở 3 0,100 0,091 0,081 0,070 0,102 0,087 0,054 0,058
Hồ Yên Sở 4 0,116 0.100 0.078 0.066 0.081 0.093 0.069 0.059
Hồ Yên Sở 5 0,126 0,159 0,148 0,068 0,101 0,125 0,101 0,076
Đầm Lớn 1 0,126 0,142 0,148 0,087 0,130 0,117 0,114 0,060
Đầm Lớn 2 0,143 0,144 0,150 0,084 0,106 0,109 0,116 0,068
Đầm Lớn 3 0,125 0,142 0,143 0,064 0,112 0,139 0,099 0.072
Đầm Lớn 4 0,123 0,140 0,141 0,076 0,120 0,137 0,113 0,056
Sông Hồng-1 0,126 0,144 0,129 0,077 0,126 0,129 0,117 0,053
Sông Hồng-2 0,130 0,162 0,149 0,085 0,110 0,115 0,106 0,073
12
Sông Hồng-3 0,128 0,160 0,131 0,084 0,130 0,132 0,109 0,059
Sông Hồng-4 0,142 0,143 0,144 0,065 0,106 0,133 0,111 0,052
Sông Hồng-5 0,125 0,158 0,144 0,078 0,130 0,137 0,117 0,062
Sông Hồng-6 0,125 0,156 0,127 0,080 0,107 0,116 0,120 0,060
Sông Hồng-7 0,153 0,150 0,139 0,089 0,131 0,135 0,107 0,070
Sông Hồng-8 0,132 0,163 0,137 0,074 0,127 0,115 0,102 0,073
Sông Hồng-9 0,144 0,160 0,130 0,069 0,112 0,118 0,107 0,057
Tổng 2,721 2,893 2,529 1,616 2,334 2,345 2,030 1,301
Δλ 0,0176 0,0249 0,0227 0,0143
Bảng 3.7.Chênh lệch giữa phổ phản xạ hiện trường và phổ phản xạ xác định từ ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A (đợt 2 năm 2017)
Điểm
Phản xạ vệ tinh Phản xạ hiện trường
Blue
band
Green
band
Red
band
NIR
band
Blue
band
Green
band
Red
band
NIR
band
Hồ Tây 1 0,109 0,096 0,073 0,066 0,083 0,071 0,056 0,049
Hồ Tây 2 0,111 0,099 0,078 0,066 0,095 0,077 0,062 0,055
Hồ Tây 3 0,11 0,098 0,073 0,063 0,096 0,081 0,07 0,056
Hồ Tây 4 0,107 0,093 0,07 0,059 0,088 0,073 0,054 0,047
Hồ Tây 5 0,11 0,095 0,073 0,064 0,085 0,071 0,055 0,046
Hồ Tây 6 0,11 0,098 0,075 0,068 0,091 0,075 0,059 0,048
Hồ Tây 7 0,109 0,098 0,073 0,063 0,093 0,077 0,06 0,051
Hồ CV Thống
Nhất 0,107 0,093 0,07 0,059 0,09 0,083 0,063 0,052
Sông Hồng-1 0,135 0,152 0,14 0,075 0,11 0,115 0,107 0,069
Sông Hồng-2 0,135 0,149 0,14 0,08 0,121 0,127 0,108 0,066
Sông Hồng-3 0,134 0,151 0,142 0,077 0,115 0,119 0,11 0,061
Sông Hồng-4 0,134 0,149 0,135 0,071 0,121 0,129 0,105 0,065
Sông Hồng-5 0,132 0,147 0,133 0,069 0,111 0,127 0,107 0,062
Sông Hồng-6 0,135 0,151 0,137 0,07 0,117 0,119 0,111 0,059
Sông Hồng-7 0,139 0,155 0,141 0,078 0,119 0,125 0,112 0,066
Sông Hồng-8 0,137 0,153 0,139 0,077 0,121 0,122 0,103 0,065
Sông Hồng-9 0,133 0,15 0,136 0,072 0,115 0,123 0,105 0,058
Sông Hồng-10 0,134 0,151 0,136 0,071 0,121 0,127 0,111 0,055
Sông Hồng-11 0,134 0,149 0,135 0,073 0,116 0,126 0,114 0,053
Sông Hồng-12 0,144 0,157 0,147 0,082 0,122 0,125 0,113 0,063
Sông Hồng-13 0,141 0,156 0,145 0,081 0,118 0,125 0,108 0,066
Sông Hồng-14 0,135 0,153 0,138 0,076 0,121 0,128 0,113 0,063
Sông Hồng-15 0,142 0,155 0,144 0,08 0,122 0,135 0,117 0,067
Tổng 3,77 3,866 3,357 2,219 3,251 3,16 2,681 1,806
Δλ 0,0142 0,0189 0,0183 0,0099
13
3.2 Kết quả xử lý ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
Dữ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1A chụp ngày 20/10/2016 và 21/12/2017 sau khi
được thu thập sẽ được hiệu chỉnh phổ, sau đó hiệu chỉnh hình học nhằm loại bỏ các sai số
liên quan đến hình dạng ảnh và đưa hệ tọa độ ảnh về hệ tọa độ VN-2000. Luận án sử dụng
cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý tỷ lệ 1: 2.000 khu vực Hà Nội để nắn ảnh.
Quá trình hiệu chỉnh khí quyển đã giúp đưa giá trị phản xạ phổ xác định từ ảnh vệ
tinh VNREDSat-1A về gần hơn với giá trị phản xạ thực của bề mặt Trái Đất.
3.3 Xác định chất lượng nước mặt khu vực Hà Nội từ dữ liệu ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
3.3.1 Xây dựng hàm quan hệ giữa chất lượng nước và phổ phản xạ ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A
Mô hình hồi quy tuyến tính được tác giả lựa chọn trong trường hợp sử dụng đa kênh
ảnh (2, 3 hoặc 4 kênh ảnh). Trong khi đó, với trường hợp sử dụng kênh đơn (1 kênh ảnh),
các mô hình hồi quy khác nhau như hàm mũ, logarithm, đa thức, tuyến tính được thử
nghiệm. Sau khi so sánh độ chính xác của các phương pháp hồi quy này (sử dụng hệ số R2),
mô hình phù hợp sẽ được lựa chọn nhằm đánh giá chất lượng nước mặt khu vực Hà Nội.
3.3.1.1 Khu vực hồ, đầm
Để xây dựng hàm hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa phổ phản xạ và hàm lượng các
thông số chất lượng nước khu vực hồ, đầm ở Hà Nội, số liệu chất lượng nước tại 12 vị trí
lấy mẫu được sử dụng để hồi quy, trong khi các vị trí còn lại (03 vị trí đối với cảnh ảnh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và 04 vị trí đối với cảnh ảnh VNREDSat-1A ngày
21/12/2017) được sử dụng để đánh giá độ chính xác của mô hình.
a) Sử dụng kênh đơn
Trong trường hợp này, tác giả chỉ sử dụng phổ phản xạ mặt nước tại từng kênh riêng
biệt (kênh 1, kênh 2, kênh 3 hoặc kênh 4) ảnh vệ tinh VNREDSat-1A để đánh giá mối quan
hệ với hàm lượng các thông số chất lượng nước tại các điểm đo. Các mô hình hồi quy bao
gồm hồi quy tuyến tính, hồi quy hàm mũ, hồi quy đa thức và hồi quy logarithm được thử
nghiệm để lựa chọn mô hình có hệ số R2 cao nhất.
Đối với ảnh vệ tinh VNREDSat-1A ngày 20/10/2016
Bảng 3.8. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng độ đục
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 3077B1-307,70 0,380
2 Y = 4026,0.B2 – 398,9 0,517
3 Y = 4951.B3 – 318,6 0,285
4 Y = 3584.B4 - 159,7 0,244
14
Bảng 3.9. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng TSS
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 2103.B1 – 189,2 0,404
2 Y = 2766,0.B2 – 253,1 0,556
3 Y = 3510,0.B3 - 205,5 0,327
4 Y = 2409.B4 - 85,83 0,251
Bảng 3.10. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng COD
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 307,7.B1 - 23,01 0,269
2 Y = 346,0.B2 + 26,07 0,261
3 Y = 549,4.B3 + 27,94 0,226
4 Y = 22B4 + 9,848 0,001
Bảng 3.11. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng BOD5
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 155,9.B1 + 4,953 0,228
2 y = 193,5.B2 + 1,454 0,279
3 Y = 313,8.B3 – 0,061 0,268
4 Y = 171,9.B4 + 12,97 0,131
Có thể nhận thấy, nhìn chung hệ số R2 trong các hàm hồi quy này đều khá thấp. Như
vậy, có thể khẳng định việc sử dụng từng kênh đơn ảnh vệ tinh VNREDSat-1A trong xác
định hàm lượng các thông số chất lượng nước là không hiệu quả.
Đối với ảnh vệ tinh VNREDSat-1A ngày 21/12/2017
Bảng 3.12. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng độ đục
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 483,9.B1 – 36,03 0,216
2 Y = 439,7.B2 – 27,43 0,558
3 Y = 255,0.B3 – 4,033 0,630
4 Y = 412,0.B4 – 12,01 0,625
Bảng 3.13. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng TSS
STT Hàm hồi quy R2
1 Y 301,4.B1 – 12,34 0,072
2 Y =409 ,6.B2 – 20,48 0,417
3 Y = 241,9.B3 + 0,973 0,489
4 Y = 411,1.B4 – 7,989 0,622
15
Bảng 3.14. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng COD
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = 362,2.B1 - 22,63 0,267
2 Y = 56,09.B2 + 10,95 0,020
3 Y =16,79.B3 + 15,2 0,006
4 Y = -0,691.B4 + 16,58 0,000
Bảng 3.15. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ tại các kênh ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng BOD5
STT Hàm hồi quy R2
1 Y = -250,2.B1 + 33,80 0,278
2 Y = -119,9.B2 + 18,68 0,200
3 Y = -68,69.B3 + 12,22 0,220
4 Y = -101,4.B4 + 13,71 0,212
Cũng như với cảnh ảnh vệ tinh VNREDSat-1A chụp ngày 20/10/2016, có thể nhận
thấy, việc sử dụng từng kênh riêng biệt để đánh giá chất lượng nước là không hiệu quả.
Điều này thể hiện qua hệ số R2 đạt giá trị rất thấp, kể cả sử dụng với các dạng hàm hồi quy
khác nhau.
b) Sử dụng đồng thời 2 kênh
Đối với ảnh VNREDSat-1A ngày 20/10/2016
Có thể nhận thấy, khi sử dụng hai kênh 2 và 3, 1 và 3 ảnh vệ tinh VNREDSat-1A
chụp ngày 20/10/2016, các hàm hồi quy có giá trị chỉ số R2 không cao so với phương án
khác, đặc biệt đối với thông số COD và BOD5 (giá trị R2 nhỏ hơn 0,3).
Bảng 3.16. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 2 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước
Hàm hồi quy R2
1 Độ đục (NTU) Y = 7911,141B1 - 3639,164B2 – 412,963 0,567
2 TSS (mg/l) Y = 5564,189B1 - 2620,24B2 – 263,216 0,615
3 COD(mg/l) Y = 187,181B1 + 148,833B2 - 25,5021 0,585
4 BOD5 (mg/l) Y = 288,8224B1 – 89,272B2 + 1,112 0,286
Bảng 3.17. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 3 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -3139,07B1 + 4660,2637B3 – 260,141 0,394
2 TSS (mg/l) Y = -1139,34B1 + 2678,298B3 - 171,936 0,409
3 COD(mg/l) Y = 121,4218B1 + 246,528B3 - 24,854 0,572
4 BOD5 (mg/l) Y = 345,925B1 – 18,483B3 - 0,293 0,269
16
Bảng 3.18. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = 2039,173B1 + 2473,265B4 – 350,359 0,444
2 TSS (mg/l) Y = 1343,563B1 + 1705,715B4 – 217,29 0,468
3 COD(mg/l) Y = -208,995B1 + 369,677B4 - 18,645 0,470
4 BOD5 (mg/l) Y = 91,443B1 + 128,846B4 + 3,042 0,258
Bảng 3.19. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 2 và 3 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -12294,7B2 + 11040,09B3 – 278,774 0,709
2 TSS (mg/l) Y = -7461,84B2 + 7023,817B3 - 180,193 0,717
3 COD(mg/l) Y = 80,964B2 + 299,879B3 - 26,865 0,473
4 BOD5 (mg/l) Y = 105,955B2 + 133,073B3 + 0,418 0,282
Bảng 3.20. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 2 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = 1556,046B2 + 3486,267B4 – 424,616 0,554
2 TSS (mg/l) Y = 1001,583B2 + 2419,444B4 – 269,649 0,590
3 COD(mg/l) Y = -224,735B2 + 424,039B4 - 22,372 0,487
4 BOD5 (mg/l) Y = 74,362B2 + 167,720B4 + 0,230 0,299
Bảng 3.21. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 3 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) y = 2405,026B4 + 3699,807B3 – 358,889 0,378
2 TSS (mg/l) Y = 1546,88B4 + 2705,292B3 – 231,445 0,413
3 COD(mg/l) Y = -183,65B4 + 645,027B3 - 24,8733 0,407
4 BOD5 (mg/l) Y = 86,199B4 + 268,965B042 - 1, 0,296
Đối với ảnh VNREDSat-1A ngày 21/12/2017
Bảng 3.22. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 2 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -55,110B1 + 460,347B2 – 23,53 0,559
2 TSS (mg/l) Y = -317,231B1 + 528,388B2 + 2,009 0,463
3 COD(mg/l) Y = 527,923B1 – 141,474B2 - 26,476 0,339
4 BOD5 (mg/l) Y = -195,39B1 -46,849B2 + 32,535 0,295
17
Bảng 3.23. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 3 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -71,063B1 + 268,949B3 + 2,539 0,633
2 TSS (mg/l) Y = -332,299B1 + 307,130B3 + 31,705 0,542
3 COD(mg/l) Y = 550,692B1 – 91,312B3 - 35,730 0,374
4 BOD5 (mg/l) Y = -182.349B1 – 32,903B3 + 29,088 0,309
Bảng 3.24. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -122,518B1 +447,829B4 – 1,226 0,734
2 TSS (mg/l) Y = -422,533B1 + 534,646B4 + 29,213 0,709
3 COD(mg/l) Y = 601,209B1 - 176,447B4 - 36,349 0,445
4 BOD5 (mg/l) Y = -186,82B1 – 46,837B4 + 30,167 0,306
Bảng 3.25. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 2 và 3 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước
Hàm hồi quy R2
1 Độ đục (NTU) Y = -727,474B2 + 646,136B3 +37,136 0,675
2 TSS (mg/l) Y = -949,75B2 + 752,546B3 + 54,722 0,554
3 COD(mg/l) Y = 896,238B2 - 465,085B3 - 35,521 0,153
4 BOD5 (mg/l) Y = 143,573B2 – 145,893B3 + 4,099 0,229
Bảng 3.26. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 2 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -407,989B2 + 731,405B4 + 6,618 0,770
2 TSS (mg/l) Y = -721,212B2 + 975,722B4 + 24,946 0,743
3 COD(mg/l) Y = 614,008B2 – 481,365B4 - 11,454 0,223
4 BOD5 (mg/l) Y = -25,764B2 – 81,282B4 + 14,895 0,213
Bảng 3.27. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 3 và 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -198,516B3 + 792,741B4 - 16,163 0,746
2 TSS (mg/l) Y = -426,793B3 + 1036,166B4 - 16,912 0,706
3 COD(mg/l) Y = 314,099B3 - 460,692B4 + 23,152 0,116
4 BOD5 (mg/l) Y = -58,803B3 – 15,335B4 + 12,489 0,221
18
c) Sử dụng đồng thời 3 kênh
Đối với ảnh VNREDSat-1A ngày 20/10/2016
Bảng 3.28. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1, 2, 3 ảnh vệ tinh VNREDSat-
1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT
Thông số chất
lượng nước
Hàm hồi quy R2
1 Độ đục (NTU) Y = -1188,25B1 + 11882,3B2 - 11547,4B3 – 290,646 0,714
2 TSS (mg/l) Y = -1196,15B1 + 7871,617B2 - 6709,58B3 – 192,144 0,728
3 COD(mg/l) Y = 151,929B1 + 192,196B2 – 14,584B3 - 25,348 0,585
4 BOD5 (mg/l) Y = -187,069B1 +224,489B2 + 187,069B3 - 0,870 0,295
Bảng 3.29. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1, 2, 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = -3668,46B1 + 7396,696B2 + 1572,952B4 – 438,989 0,605
2 TSS (mg/l) Y = -2639,12B1 + 5232,636B2 + 1013,745B4 – 279,99 0,651
3 COD(mg/l) Y = 153,033B1 + 260,913B2 - 225,441B4 – 21,772 0,600
4 BOD5 (mg/l) Y = -90,665B1 + 264,635B2 + 74,780B4 - 0,126 0,306
Bảng 3.30. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1, 3, 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU) Y = 4102,633B1 - 3240,23B3 + 2054,119B4 – 301,529 0,460
2 TSS (mg/l) Y = 2312,052B1 - 1205,79B3 + 1349,125B4 – 199,119 0,473
3 COD(mg/l) Y = 303,429B1 + 131,744B3 - 209,603B4 – 20,631 0,674
4 BOD5 (mg/l) Y = -42,879B1 + 341,499B3 + 89,868B4 + 18,97 0,298
Bảng 3.31. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 2, 3, 4 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 20/10/2016 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT
Thông số chất
lượng nước
Hàm hồi quy R2
1 Độ đục (NTU) Y = 10416,25B2 - 12027,2B3 + 1358,28B4 – 303,766 0,737
2 TSS (mg/l) Y = 6618,844B2 - 7288,2B3 + 881,741B4 – 196,417 0,744
3 COD(mg/l) Y = 402,820B2 + 36,827B3 - 224,13B4 - 22,742 0,687
4 BOD5 (mg/l) Y = 98,006B2 + 120,990B3 + 76,351B4 - 0,986 0,303
19
Đối với ảnh VNREDSat-1A ngày 21/12/2017
Bảng 3.32. Kết quả xác định hàm hồi quy giữa phổ phản xạ kênh 1, 2, 3 ảnh vệ tinh
VNREDSat-1A ngày 21/12/2017 và hàm lượng các thông số chất lượng nước
STT Thông số chất
lượng nước Hàm hồi quy R
2
1 Độ đục (NTU)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_xay_dung_quy_trinh_cong_nghe_giam.pdf