1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Bốc thoát hơi nước bề mặt đất ETa (evapotranspiration) là quá
trình chuyển đổi khối lượng nước từ bề mặt (đất) thành hơi nước (bốc
hơi) và từ thảm thực vật (thoát hơi nước) vào bầu không khí. Bức xạ
Mặt Trời cung cấp năng lượng làm gia tăng nhiệt độ bề mặt của mặt
nước và mặt đất tạo điều kiện chuyển hóa các phân tử nước từ thể
lỏng sang thể hơi. Thực tế, rất khó để đo lường ETa trực tiếp và trong
hầu hết các ứng dụng, ETa được tính toán bằng cách sử dụng các mô
hình lý thuyết, thực nghiệm. Độ tin cậy định lượng bốc thoát hơi nước
ETa không chỉ là một nhiệm vụ quan trọng cho các nhà quản lý nguồn
tài nguyên nước, mà còn là một thách thức đối với các nhà khoa học.
Với sự phát triển của công nghệ viễn thám, trong những năm gần
đây các nhà nghiên cứu trên thế giới đang từng bước ứng dụng công
nghệ viễn thám ước tính lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất
ETa từ năng lượng bức xạ Mặt Trời chiết xuất từ ảnh viễn thám, giảm
đáng kể về chi phí và công sức cho công tác quan trắc ngoại nghiệp.
Trong khi đó ở Việt Nam, để xác định lượng bốc thoát hơi nước người
ta thường sử dụng phương pháp đo đạc trực tiếp tại các trạm quan trắc
khí tượng riêng biệt rải rác trên khu vực, đây là công việc hết sức khó
khăn và tốn kém. Trung bình mỗi tỉnh thành chỉ có một đến vài ba
trạm, từ đó nội suy ra các vùng lân cận. Số liệu đo từ nguồn này có
thuận lợi là có số liệu đo hàng ngày và dữ liệu được ghi chép trong
thời gian dài, nhưng số liệu thô do điểm đo ít và thưa thớt, không thể
cung cấp một cách chi tiết dữ liệu giữa các trạm quan trắc trong một
khu vực rộng lớn. Vì vậy, chúng không đảm bảo tính tổng quát, tính
khách quan cho toàn vùng. Một thực tế hiện nay là ở Việt Nam, có khá
đầy đủ các loại tư liệu ảnh viễn thám; từ loại ảnh vệ tinh có độ phân
giải thấp và trung bình như ảnh MODIS, LANDSAT đến các loại ảnh
vệ tinh ASTER, SPOT có độ phân giải cao phủ trùm lãnh thổ Việt

xuất từ dữ liệu viễn thám đã được công bố trên thế giới và ở Việt Nam.
Từ đó, đề xuất phương pháp phù hợp với điều kiện địa hình và khí hậu
tại Lưu vực Sông Cầu ở Việt Nam.
- Phương pháp viễn thám: Phương pháp viễn thám là phương pháp
sử dụng tư liệu ảnh viễn thám để nghiên cứu, chiết xuất năng lượng
bức xạ Mặt Trời và tính toán lượng bốc thoát hơi nước bề mặt đất, lấy
ví dụ cho khu vực nghiên cứu là Lưu vực Sông Cầu.
- Phương pháp thực nghiệm: Tác giả tiến hành thực nghiệm chiết
xuất năng lượng bức xạ Mặt Trời từ ảnh viễn thám và tính toán lượng
bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất tại Lưu vực Sông Cầu ở các thời
điểm khác nhau bằng phương pháp viễn thám. Đây là phương pháp
ứng dụng công nghệ cao, đã và đang được nghiên cứu áp dụng trên thế
giới.


3
- Phương pháp mô hình: Các nghiên cứu được thể hiện dưới dạng
các mô hình lý thuyết, mô hình trực quan, các sơ đồ, biểu đồ nhằm
nâng cao hiệu quả và thể hiện rõ ràng các kết quả nghiên cứu.
5. Phạm vi nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu thí điểm là phạm vi Lưu vực Sông Cầu ở miền
Bắc Việt Nam, với diện tích Lưu vực hơn 6030 km2 , trải rộng trên địa
phận của 5 tỉnh: Bắc Kạn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Bắc
Giang và Thành phố Hà Nội.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
6.1. Ý nghĩa khoa học: Xây dựng được cơ sở khoa học và minh
chứng thực tiễn thành công khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám
trong xác định lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất từ năng
lượng bức xạ Mặt Trời chiết xuất từ ảnh viễn thám. Có thể nói đây là
nghiên cứu đầu tiên về ứng dụng công nghệ viễn thám để xác định

Việc đề xuất hệ số “liên hệ c” nhằm nâng cao độ chính xác tính toán
lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất tại Lưu vực Sông Cầu của
Việt Nam.
- Đề xuất hệ số a trong phương pháp Priestley-Taylor được khảo
nghiệm trong điều kiện địa hình và khí hậu ở Lưu vực Sông Cầu của
Việt Nam nằm trong khoảng 0,95-1,05 sẽ cho phép tính toán bốc thoát
hơi nước thực tế bề mặt đất với sai số tuyệt đối trung bình có thể đạt
được nhỏ hơn 20% so với kết quả đo ngoại nghiệp.
- Dựa vào bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất tính theo phương
pháp viễn thám và bốc thoát hơi nước tham chiếu tính theo phương
pháp FAO-56 PM đề xuất xác định hệ số cây trồng hỗn hợp Kc trên
quy mô diện rộng, nhanh và hiệu quả.
- Đề xuất xây dựng quy trình tính toán lượng bốc thoát hơi nước
thực tế bề mặt đất theo mô hình S-SEBI (Mô hình chỉ số cân bằng
năng lượng bức xạ bề mặt giản lược) phù hợp với điều kiện địa hình
và khí hậu tại Lưu Sông Cầu của Việt Nam.
9. Khối lượng và kết cấu của luận án
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án có 3 chương: Chương 1:
Tổng quan về bốc thoát hơi nước do bức xạ Mặt Trời và phương pháp
nghiên cứu; Chương 2: Cơ sở khoa học xác định lượng bốc thoát hơi
nước thực tế bề mặt đất dựa vào năng lượng bức xạ Mặt Trời chiết
xuất từ tư liệu ảnh viễn thám; Chương 3: Thực nghiệm xác định lượng
bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất tại Lưu vực Sông Cầu bằng sử
dụng tư liệu ảnh LANDSAT-7.
NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỐC THOÁT HƠI NƯỚC DO
BỨC XẠ MẶT TRỜI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm cơ bản về bốc thoát hơi nước và các yếu tố ảnh
hưởng đến bốc thoát hơi nước
1.1.1. Khái niệm cơ bản về bốc thoát hơi nước (Lượng nước bốc hơi)

Nhóm phương pháp thực nghiệm sử dụng số liệu quan trắc khí
tượng dựa trên số liệu đo đạc khí tượng tại các trạm quan trắc khí tượng
để ước tính lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất. Một số nhóm
phương pháp thực nghiệm sử dụng số liệu quan trắc khí tượng tính bốc
thoát hơi nước thực tế gồm: Nhóm phương pháp sử dụng năng lượng
bức xạ Mặt Trời; sử dụng lý thuyết về ngân sách nước; sử dụng lý
thuyết ngân sách năng lượng và Nhóm phương pháp kết hợp. Phương
pháp Penman-Monteith (FAO-56 PM) nằm trong nhóm phương pháp
kết hợp được coi là phương pháp đáng tin cậy nhất để ước tính bốc


6
thoát hơi nước tham chiếu cho các thời điểm khác nhau. Công thức
FAO-56 PM tính lượng bốc thoát hơi nước tham chiếu ETo như sau:
900
(1.2)
0.48∆(𝑅𝑛 − 𝐺) + 𝛾
𝑢 (𝑒 − 𝑒𝑎 )
𝑇 + 273 2 𝑠
ET0 =

∆ + 𝛾(1 + 0,3𝑢2 )

Trong đó: ETo - Lượng bốc thoát hơi tham chiếu chung đối với cây
trồng (mm/ngày); Rn - Bức xạ ròng trên bề mặt cây trồng
(MJ/m2 /ngày); G - Thông lượng nhiệt trong đất (MJ/ m2 /ngày); T Nhiệt độ trung bình ngày bề mặt đất (°C); u2 - Tốc độ gió tại chiều cao
2 m từ mặt đất (m/s); es - Áp suất hơi nước bão hòa (kPa); ea - Áp suất
hơi nước thực tế (kPa); ∆ - Độ dốc của áp suất hơi nước trên đường
cong quan hệ nhiệt độ (kPa/ °C); γ - Hằng số ẩm (kPa/ °C).
Hiện nay, trong thực tế người ta hay sử dụng phương pháp

giản lược (S-SEBI).
1.3.2. Tổng quan về những kết quả nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam các công trình nghiên cứu ứng dụng tư liệu viễn thám
xác định lượng bốc thoát hơi nước từ năng lượng bức xạ Mặt Trời
chưa có nhiều. Theo các tài liệu đã được công bố trên các tạp chí trong
và ngoài nước từ trước đến nay có một số công trình nghiên cứu ứng
dụng dữ liệu ảnh Modis xác định bức xạ Mặt Trời và áp dụng một số
phương pháp thực nghiệm để tính toán lượng bốc thoát hơi nước cho
khu vực phía Bắc Việt Nam của nhóm tác giả Lương Chính Kế và các
cộng sự.
1.4. Những vấn đề được phát triển trong luận án
Qua các kết quả nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam những vấn
đề được phát triển trong luận án bao gồm: (1) Nghiên cứu chiết xuất
năng lượng bức xạ ròng từ tư liệu ảnh viễn thám; (2) Nghiên cứu xây
dựng quy trình tính toán bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất theo
phương pháp S-SEBI; (3) Nghiên cứu, khảo sát kết hợp tư liệu ảnh
LANDSAT với mô hình số độ cao (DEM) và hệ số “liên hệ c” nhằm
nâng cao độ chính xác trong tính toán lượng bốc thoát hơi nước thực
tế bề mặt đất tại Lưu vực Sông Cầu; (4) Nghiên cứu, khảo sát xác định
hệ số a trong phương pháp Priestley-Taylor phù hợp với điều kiện địa
hình và khí hậu ở Lưu vực Sông Cầu; (5) Xác định hệ số cây trồng Kc
từ ảnh viễn thám phục vụ công tác xác định nhu cầu nước của cây
trồng để có thể áp dụng trong điều kiện thực tiễn của Việt Nam.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH LƯỢNG BỐC
THOÁT HƠI NƯỚC THỰC TẾ BỀ MẶT ĐẤT DỰA VÀO
NĂNG LƯỢNG BỨC XẠ MẶT TRỜI CHIẾT XUẤT TỪ TƯ
LIỆU ẢNH VIỄN THÁM
2.1. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên
Phần này Trình bày các đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự
nhiên của (thực vật, thổ nhưỡng, nước, đối tượng trong đô thị) ảnh

thực tế bề mặt đất
2.3.1. Chiết xuất năng lượng bức xạ ròng trung bình ngày hấp thụ
bởi mặt đất
Theo Bastiaanssen và các cộng sự, (2002) bức xạ ròng tại thời điểm
i thu nhận ảnh được chiết xuất từ ảnh dựa trên nguyên lý cân bằng
năng lượng bức xạ bề mặt 𝑅𝑛𝑖 được mô tả bằng biểu thức:
𝑅𝑛𝑖 = 𝑅𝑛𝑠 + 𝑅𝑛𝑙 ≡ [(1 − 𝛼) 𝑅𝑠 ] + [𝑅𝐿↓ − 𝑅𝐿 ↑
(2.9)
− (1 − 𝜀𝑜 ) 𝑅𝐿↓ ]

Trong đó: RS- Tia tới sóng ngắn (W/m2 ); α RS - Tia phản xạ sóng
ngắn (W/m2 ); RL↓ - Tia tới sóng dài (W/m2 ); RL↑ - Tia phát xạ sóng dài
(W/m2 ); (1-εo )RL↓ - Tia phản xạ sóng dài (W/m2 ); 𝛼 - Suất phân sai bề
mặt đất (albedo); 𝜀𝑜 - Hệ số phát xạ bề mặt.


9
Để tính lượng bức xạ trung bình ngày, chúng ta cần tính tích phân
sau:
𝐷𝐿
(2.31)
𝑅𝑛𝑑 = ∫0 𝑅𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖𝑛(𝜋.𝑡/𝐷𝐿) = 𝐴. 𝑅𝑛𝑖
Trong đó: Rmax - Bức xạ Mặt Trời vào giữa trưa 12h; DL - Độ dài
của ngày (từ thời điểm Mặt Trời mọc tới thời điểm Mặt Trời lặn); t Khoảng thời gian bắt đầu từ lúc Mặt Trời mọc tới thời điểm i, A là hệ
số.
Các bước xử lý ảnh và chiết xuất các tham số gồm:
2.3.1.1. Hiệu chỉnh bức xạ ảnh vệ tinh
Quá trình xử lý bức xạ ảnh từ DN về phản xạ “thực” bề mặt đất gọi
là quá trình hiệu chỉnh bức xạ ảnh (bởi đầu thu, khí quyển, và tính chất
của địa hình).



10
Thông thường, nhiệt độ bề mặt giảm 6.5 o C khi độ cao tăng lên
1km ở tầng đối lưu. Giải pháp sử dụng mô hình số độ cao (DEM) hiệu
chỉnh nhiệt độ bề mặt do chênh cao địa hình được đề xuất trong
phương pháp SEBAL theo công thức sau:
(2.23b)
𝑇𝑠_𝐷𝐸𝑀 = 𝑇𝑠 + 0.0065∆𝑧
o
Trong đó: TS - Nhiệt độ bề mặt ( C), ∆𝑧 - Độ cao của mỗi điểm
ảnh so với bề mặt trung bình của nước biển (m).
- Chỉ số thực vật NDVI là tỷ số hiệu số chuẩn hóa giữa phản xạ của
kênh cận hồng ngoại (ρ4 ) và kênh đỏ (ρ3 )
NDVI = (ρ4 − ρ3 ) / (ρ4 + ρ3 )
(2.24)
Trong đó: ρ4 - Kênh phổ ảnh cận hồng ngoại (Near InfraRed), ρ3 Kênh phổ ảnh phổ thuộc bước sóng màu đỏ.
- Tính hệ số phát xạ bề mặt εo
Công thức tính cho các loại thực vật và lớp phủ thực vật thay đổi:
εo = εv P v + εs (1 – P v )
(2.25)
Trong đó: εv và εs - Đại lượng phát xạ của các thảm thực vật và đất
trống; P v - Phần phủ thực vật.
2.3.1.5. Bức xạ tới sóng dài R L↓ .
Bức xạ đi tới sóng dài RL↓ là dòng bức xạ nhiệt đi xuống từ khí
quyển theo công Stefan-Boltzmann như sau:
(2.28)
RL↓ = εa × σ × 𝑇𝑎4
Trong đó: εa - Hệ số phát xạ của khí quyển; Ta - Nhiệt độ không khí
gần mặt đất (o K).

Trong đó: 𝑇𝐻 - Nhiệt độ bề mặt tương ứng với điều kiện khô, đại
diện cho dòng nhiệt ẩn nhỏ nhất (LEkhô = 0), hay dòng năng lượng
nhiệt cảm ứng lớn nhất (Hkhô = Rn − G); 𝑇𝐿𝐸 - Nhiệt độ bề mặt tương
ứng với điều kiện ẩm nó đại diện cho dòng nhiệt ẩn lớn nhất (LEẩm
=(Rn − G )), hay dòng năng lượng nhiệt cảm ứng nhỏ nhất (Hẩm = 0)
của phản xạ bề mặt, được thể hiện dưới sơ đồ ở hình 2.9:
ố.

Nhiệt độ bề mặt Ts

H(α)(max)
Chuyển đổi bức xạ

TH

H(khô)

TS

LE(α)(max)

TLE

LE(ướt)
Chuyển đổi bốc
thoát hơi nước
α
Suất phân sai bề mặt đất α

Hình 2.9: Sơ đồ mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và suất phân sai

Trong đó: ETa - Bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất (mm/ngày);
R 𝑛𝑑 - Bức xạ ròng trung bình ngày (MJ/m2/ngày), 𝜆 - Hằng s 2.3.2.2.
Tính toán bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất theo phương pháp
Priestley-Taylor
Priestley-Taylor, (1972) đề xuất phương pháp thực nghiệm tính
toán lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất ETa từ năng lượng
bức xạ Mặt Trời có độ chính xác xấp xỉ với độ chính xác của phương
pháp chặt chẽ FAO-56 PM như sau:
∆ 𝑅𝑛
(2.41)
𝐸𝑇𝑎 = 𝑎
+𝑏
∆+𝛾 𝜆
Hệ số a, b của Priestley-Taylor kiểm định tại Mỹ có trị số bằng 1,26
và 0; kiểm định tại châu Âu (Thụy Sĩ), 1984, a = 0.90 và b = 0; kiểm
định tại châu Á (Đài Loan) a = 1.00 và b = 0 (Chen J và các cộng sự,
2005). Ngoài các hệ số a nêu trên, trong nội dung nghiên cứu của luận
án mở rộng khảo sát thêm hai trường hợp a=0.95 và a=1.05. Hệ số a
về mặt lý thuyết có thể xây dựng phục vụ tính toán bốc thoát hơi nước
thực tế bề mặt đất theo hai phương pháp dựa vào nhiệt độ và dựa vào
các tham số nhiệt độ, albedo và chỉ số thực vật NDVI chiết xuất từ
viễn thám.
2.4. Đề xuất ứng dụng phương pháp xác định lượng bốc thoát hơi
nước thực tế bề mặt đất từ năng lượng bức xạ Mặt Trời chiết xuất
từ ảnh viễn thám
2.4.1. Lựa chọn phương pháp S-SEBI
Các phương pháp gồm SEBAL, SEBI, SEBS, METRIC, TSM đều
có những ưu điểm riêng của từng phương pháp trong xác định lượng



bốc thoát hơi nước theo đơn vị thời gian cho một khu vực cụ thể. Các
tham số khí tượng chiết xuất từ tư liệu ảnh viễn thám có ưu điểm là
được cập nhật thường xuyên theo chu kỳ sẽ là các tư liệu có giá trị mà
các phương pháp khác khó có thể có được. Đặc biệt, trong nội dung
chương 2, nghiên cứu sinh đã nghiên cứu, phân tích, đánh giá ưu
nhược điểm của phương pháp S-SEBI từ đó lựa chọn Phương pháp SSEBI là phương pháp phù hợp điều kiện địa hình, khí hậu và số liệu


14
khí tượng ít tại Lưu vực Sông Cầu của Việt Nam và đề xuất giải pháp
nâng cao độ chính xác khi ứng dụng phương pháp này trong xác định
bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất.
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG BỐC
THOÁT HƠI NƯỚC THỰC TẾ BỀ MẶT ĐẤT CỦA LƯU VỰC
SÔNG CẦU BẰNG SỬ DỤNG TƯ LIỆU ẢNH LANDSAT-7
Chương 3 gồm các nội dung: (1) Đặc điểm vị trí địa lý tự nhiên ảnh
hưởng đến quá trình bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất của Lưu
vực Sông Cầu; (2) Đề xuất quy trình xác định bốc thoát hơi nước thực
tế bề mặt đất theo phương pháp chỉ số cân bằng năng lượng bức xạ bề
mặt giản lược (S-SEBI) từ năng lượng bức xạ Mặt Trời chiết xuất từ
ảnh viễn thám LANDSAT-7; (3) Thực nghiệm chứng minh các luận
điểm và tính mới của luận án.
3.1. Đặc điểm vị trí địa lý tự nhiên
Lưu vực Sông Cầu nằm trong phạm vi tọa độ địa lý: 21o 07' - 22o 18'
vĩ Bắc, 105o 28' - 106o 08' kinh Đông, có diện tích khoảng 6030 km2 .
Là khu vực có điều kiện địa hình vùng núi cao phía Bắc và vùng đồng
bằng phía Nam. Khí hậu Lưu vực Sông Cầu có đặc điểm cơ bản của
khí hậu nhiệt đới gió mùa, với nền chung của khí hậu nóng ẩm nhưng
có một mùa đông khá lạnh, mùa hè mưa nhiều.
3.2. Thực nghiệm xác định lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề

16
3.2.3.5. Tính ảnh nhiệt độ bề mặt Ts và Ta
- Sử dụng kênh nhiệt 6.1 của ảnh vệ tinh LANDSAT-7 để tính toán
nhiệt độ bề mặt Ts cho hai thời điểm ngày 04/11/2000, và ngày
23/11/2001. Nhiệt độ bề mặt Ts trước và sau khi hiệu chỉnh chênh cao
địa hình bằng DEM trong bảng 3.10a.
Bảng 3.10a: Nhiệt độ bề mặt Ts trước và sau khi hiệu chỉnh chênh cao
địa hình tại 06 điểm quan trắc
T rạm quan trắc
1.Bắc Ninh
2.Bắc Giang
3.Vĩnh Yên
4.T am Đảo
5.T hái Nguyên
6.Bắc Kạn

Ngày 04/11/2000
T s_DEM
ΔT ( o K)
T s ( o K)
( o K)
300.04
300.05
0.019
303.70
303.75
0.046
301.12
301.23
0.111

296.02
0.231
296.85
0.891

- Trong nội dung của Luận án, nghiên cứu sinh xác định nhiệt độ
không khí gần mặt đất Ta thông qua mối quan hệ tuyến tính giữa nhiệt
độ bề mặt đất Ts_DEM (sau khi đã hiệu chỉnh ảnh hưởng chênh cao
địa hình) và số liệu nhiệt độ bề mặt đo đạc ngoài thực địa.
3.2.3.6. Tạo ảnh bức xạ ròng hấp thụ bởi bề mặt đất trung bình ngày
Sau khi tính được các tham số trung gian thay vào công thức (2.9)
tính được ảnh bức xạ ròng trung bình giờ Rni (W/m2 /giờ).
Bảng 3.10c: Bức xạ ròng trung bình giờ trước và sau khi hiệu chỉnh
chênh cao địa hình bởi DEM tại vị trí 06 điểm quan trắc
T rạm quan trắc
1
1.Bắc Ninh
2.Bắc Giang
3.Vĩnh Yên
4.Tam Đảo
5.Thái Nguyên
6.Bắc Kạn

Rni
(W/m 2 /
giờ)
2
438,60
470,40
434,60

423,67
441,93
431,39
548,84
453,11
415,17

Ngày 23/11/2001
Rni _DEM
Δrni
(W/m 2 /giờ)
(W/m 2 /
giờ)
6
7=5-6
418,74
4,93
397,08
44,85
427,17
493,57
442,42
431,38

4,22
55,27
10,69
-16,21

- Ảnh và biểu đồ phân bố bức xạ ròng hấp thụ bởi bề mặt đất trung

quan hệ giữa nhiệt độ Ts và
Suất phân sai bề mặt đất α ngày
Suất phân sai bề mặt đất α
04/11/2000
ngày 23/11/2001


18
- Các hệ số a, b được xác định thông qua mối quan hệ giữa nhiệt
độ bề mặt Ts và suất phân sai bề mặt đất α (albedo) cho hai thời điểm
ngày 04/11/2000 và ngày 23/11/2001 được thể hiện ở bảng 3.13.
Bảng 3.13. Hệ số a, b xác định tỷ phần bốc thoát hơi nước tức thời
ETFi của 2 thời điểm theo phương pháp S-SEBI
Giá trị

Các hệ số (ngày 04/11/2000)
a
b

Các hệ số ngày (23/11/2001)
a
b

𝐓𝑯
46.45
-42.20
36.52
-31.10
𝐓𝑳𝑬
16.39

1
1.Bắc Ninh
2,Bắc Giang
3.Vĩnh Yê n
4.Tam Đảo

2
3.83
2.28
4.01
4.86

ETa-VT2
(mm/ngày)
3
3.82
2.28
3.02
4.67

ETa-VT3
(mm/ngày)
4
3.84
2.40
3.02
4.68

ETa-TĐ
(mm/ngày)

3.39
0.92
19.27

3.39
2.65
3.33
0.87
17.86

4.4
2.8

1.01
0.15

3.9

4.57
0.00
6.34 0.0
Hình 3.20a: Ảnh ETa_VT3
Hình 3.20b: Ảnh ETa_VT3
(mm/ngày) ngày 04/11/2000
(mm/ngày) ngày 23/11/2001
Bảng 3.15b: Độ chính xác xác định ETa_VT3 (mm/ngày) theo phương
pháp S -SEBI sau khi đã hiệu chỉnh hệ số c, ngày 23/11/2001
Trạm quan trắc

ETa-VT1

3.67
3.05
2.71
2.72
0.55
13.28

ETa-VT3
(mm/ngày)
4
2.60
2.29
2.40
3.71
3.05
2.75
2.80
0.44
11.41

ETa-TĐ
(mm/ngày)
5
3.4
2.9
2.4
3.5
3.1
2.4
2.95

trắc
1.Bắc Ninh
2.Bắc Giang
3.Vĩnh Yên
4.Tam Đảo
5.Thái
Nguyên
6.Bắc Kạn
SSTP

ETaTĐ
4.9
3.9
3.1
4.3
4.4

ETaPT1
4.08
4.04
4.07
5.00
4.20

ETaPT2
2.92
2.88
2.90
3.57
3.00

1.81
1.74
1.81
4.53
2.69

2.8

3.76
0.72

2.69
1.12

2.91
0.84

2.84
0.98

3.13
0.77

2.39
1.38

1.01
1.91

16.2

3.4
2.9
2.4
3.5
3.1

ETaPT1
3.57
3.55
3.60
4.26
3.73

ETaPT2
2.55
2.54
2.57
3.04
2.66

ETaPT3
2.83
2.82
2.86
3.38
2.96

ETaPT4
2.69
2.68


2.39
0.46
12.95

2.65
0.33
9.16

2.52
0.37
10.99

2.79
0.34
8.65

3.03
1.03
26.64

0.92
1.36
43.41


21
3.2.7. Khảo sát bốc thoát hơi nước tham chiếu ETo theo phương
pháp FAO-56 PM từ năng lượng bức xạ ròng chiết xuất từ các
phương pháp khác nhau


22

Hình 3.25a: Ảnh hệ số cây trồng Hình 3.25b: Ảnh hệ số cây trồng
Kc ngày 04/11/2000
Kc ngày 23/11/2001
3.2.11. Khảo sát bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất ETa_VT3
theo phương pháp S-SEBI với các tham số ETo_Rnd_VT, Rnd, Ts,
NDVI, và Albedo chiết xuất từ ảnh viễn thám
Bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất ETa_VT3 theo phương pháp
S-SEBI có mối tương quan mạnh với nhiệt độ Ts chiết xuất từ viễn
thám (với hệ số tương quan R2 lần lượt là 0.99 và 0.97).
3.2.12. Khảo sát mối quan hệ giữa bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt
đất ETa_VT3 theo phương pháp S-SEBI với các tham số khí tượng
đo đạc ngoài thực địa
Kết quả tính hệ số tương quan và hàm tương quan giữa bốc thoát
hơi nước thực tế bề mặt đất ETa_VT3 theo phương pháp S_SEBI với
các tham số khí tượng đo đạc ngoài thực địa được thể hiện ở bảng
3.32.


23
Bảng 3.32: Hệ số tương quan R2 giữa ETa_VT3 theo phương pháp SSEBI với các tham số khí tượng thực địa ngày 04/11/2000 và ngày
23/11/2001
Tốc độ
gió U2
ETa_VT3 (2000)
ETa_VT (2001)

0.47

hợp bức xạ ròng ở mục 3.2.7 đã làm sáng tỏ thêm luận điểm 1 của luận
án.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
A. KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu của luận án “Nghiên cứu ứng dụng tư liệu viễn
thám xác định lượng nước bốc hơi do bức xạ Mặt Trời tại Lưu vực
Sông Cầu” đã khẳng định Ứng dụng tư liệu viễn thám cho phép chúng
ta chiết xuất được lượng bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất
ETa_VT3 trên quy mô diện rộng, nhanh chóng và hiệu quả. Thông
qua kết quả nghiên cứu và thực nghiệm của Luận án, nghiên cứu sinh
rút ra một số kết luận như sau:
1. Có thể thay thế tính toán bức xạ ròng theo phương pháp truyền
thống (phương pháp FAO-56 PM) bằng phương pháp viễn thám SSEBI, sai số tuyệt đối trung bình xác định lượng bốc thoát hơi nước
thực tế bề mặt đất ETa_VT3 tại Lưu vực Sông Cầu (cho hai trường
hợp sau khi hiệu chỉnh nhiệt độ Ts và hệ số “liên hệ c”) nhỏ hơn 20%.
2. Sử dụng mô hình số độ cao (DEM) để hiệu chỉnh nhiệt độ bề mặt
Ts chiết xuất từ kênh ảnh nhiệt LANDSAT, kết hợp với việc xác định
hệ số “liên hệ c” đã nâng cao độ chính xác xác định lượng bốc thoát
hơi nước thực tế bề mặt đất trong điều kiện địa hình và khí hậu tại Lưu
vực Sông Cầu lên trên 5%.
3. Sử dụng phương pháp Priestley-Taylor cho điều kiện địa hình và
khí hậu ở Lưu vực Sông Cầu với ứng dụng ảnh LANDSAT, hệ số a


24
của phương pháp nhận tối ưu trong khoảng 0,95-1,05, sai số tuyệt đối
trung bình tính toán bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất không lớn
hơn 20%.
4. Dựa vào bốc thoát hơi nước thực tế bề mặt đất tính theo phương
pháp viễn thám và bốc thoát hơi nước tham chiếu tính theo phương