Ước tính chỉ số tổng chất rắn lơ lửng trên các nhánh sông chảy qua tỉnh Bình Dương dựa trên dữ liệu viễn thám và phương pháp hồi quy đa biến

Mục đích của bài nghiên cứu của chúng tôi là giúp mọi người có cái nhìn tổng quát về chất lượng nước trên lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn và các nhánh phân lưu chảy qua tỉnh Bình Dương, nhóm nghiên cứu thực hiện ước tính nồng độ TSS bằng cách kết hợp việc sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh và dữ liệu quan trắc TSS, dùng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính đa biến để ước tính mức độ ô nhiễm của nồng độ TSS tại các nhánh sông chảy qua tỉnh Bình Dương trong giai đoạn 3 năm 2019 – 2022 và đề xuất các giải pháp quản lý.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ước tính chỉ số tổng chất rắn lơ lửng trên các nhánh sông chảy qua tỉnh Bình Dương dựa trên dữ liệu viễn thám và phương pháp hồi quy đa biến ƯỚC TÍNH CHỈ SỐ TỔNG CHẤT RẮN LƠ LỬNG TRÊN CÁC NHÁNHSÔNG CHẢY QUA TỈNH BÌNH DƯƠNG DỰA TRÊN DỮ LIỆU VIỄN THÁM VÀ PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY ĐA BIẾN Ngô Trần Sang1, Nguyễn Nhật Nguyên1, Nguyễn Thị Mai Thảo1, Nguyễn Thị Kim Trang1, Lê Trọng Diệu Hiền2* 1. Lớp D21QLMT0, Khoa Khoa học quản lý, Trường Đại học Thủ Dầu Một 2. Khoa Khoa học quản lý, Trường Đại học Thủ Dầu Một * Liên hệ email: hienltd@tdmu.edu.vnTÓM TẮT Tại Việt Nam, lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn và các nhánh phân lưu có vai trò rất quan trọngtrong sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực, tạo điều kiện để thúc đẩy tăng trưởng mạnh mẽ cho cáclĩnh vực như công nghiệp, dịch vụ, sản xuất và dân sinh. Tuy nhiên, việc phát triển kinh tế và quá trìnhđô thị hoá diễn ra quá nhanh chóng khiến cho các vấn đề suy thoái môi trường và ô nhiễm ngày càngnghiêm trọng, đặc biệt là ô nhiễm TSS (tổng chất rắn lơ lửng) (Đào Xuân Học, 2006). Trong khi đó, việcáp dụng công nghệ viễn thám và sử dụng mô hình toán học để giám sát và đánh giá diễn biến chất lượngnước mặt ngày càng hiệu quả hơn. Viễn thám cung cấp cái nhìn khái quát về bề mặt trái đất, có thể cungcấp các xu hướng không gian và thời gian cần thiết cho việc giám sát và đánh giá chất lượng nước toàndiện; đặc biệt là chỉ số tổng chất rắn lơ lửng (Japitana Michelle, 2019). Bài nghiên cứu phân tích cácvấn đề: (1) Phân tích diễn biến nồng độ TSS quan trắc trên lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn giai đoạn2019-2022; (2) Ước tính nồng độ TSS thông qua các chỉ số vật lý được trích xuất từ dữ liệu vệ tinh; (3)Đánh giá mức độ ô nhiễm của chỉ số tổng chất rắn lơ lửng dựa trên bản đồ phân vùng nồng độ ô nhiễmTSS. Kết quả từ bài nghiên cứu cho thấy, giữa dữ liệu quan trắc TSS thực tế và dữ liệu ước tính nồng độTSS dự đoán có hệ số R2 = 0,7. Mục đích của bài nghiên cứu của chúng tôi là giúp mọi người có cái nhìntổng quát về chất lượng nước trên lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn và các nhánh phân lưu chảy quatỉnh Bình Dương, nhóm nghiên cứu thực hiện ước tính nồng độ TSS bằng cách kết hợp việc sử dụng dữliệu ảnh vệ tinh và dữ liệu quan trắc TSS, dùng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính đa biến để ướctính mức độ ô nhiễm của nồng độ TSS tại các nhánh sông chảy qua tỉnh Bình Dương trong giai đoạn 3năm 2019 – 2022 và đề xuất các giải pháp quản lý. Qua đó, nghiên cứu cũng chứng minh tầm quan trọng,mức độ tin cậy cao và khả năng ứng dụng rất tiện lợi của dữ liệu viễn thám và mô hình hồi quy đa biếnvào công tác quản lý tài nguyên nước mặt. Từ khóa: Nồng độ TSS, Dữ liệu viễn thám, Lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn, Mô hình hồiquy tuyến tính đa biến.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Sự thay đổi môi trường và các tác động từ chúng đối với các hệ thống tự nhiên, kinh tế và xãhội con người là chủ đề nghiên cứu được quan tâm trong mọi lĩnh vực khoa học khác nhau. Trongđó, nước là nguồn tài nguyên có vai trò hết sức quan trọng đối với con người và mọi sinh vật kháctrên Trái đất. Nước phục vụ cho con người trong mọi lĩnh vực, từ sinh hoạt đời sống hằng ngày chođến các hoạt động sản xuất tạo ra hàng hóa để phát triển kinh tế (Terry và nnk, 2009; Yi Qian, 2016;Groenfeldt, 2016). Nhưng ở thời điểm hiện tại, sự ô nhiễm và thiếu hụt nguồn nước sạch đang đượcxem là vấn đề đáng bận tâm nhất. Nguyên nhân chủ yếu đến từ biến đổi khí hậu, việc gia tăng dân số,đô thị hóa, công nghiệp hóa và các hoạt động khai thác, sản xuất (William A Jury và nnk, 2005). Phầnlớn các quốc gia trên thế giới, nguồn nước cung cấp cho các nhu cầu đô thị đang thiếu hụt và cácngành kinh tế bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi việc ô nhiễm nước. Ngoài công tác quản lý và xử lý 344nước thải không đúng cách, một số bộ phận doanh nghiệp đã xả nước thải vào các vùng nước mặt,dẫn đến sự gia tăng các chất ô nhiễm. Mức độ ô nhiễm cao tại các con sông làm tăng hàm lượng tổngchất rắn lơ lửng. Các kim loại độc hại có trong nước như Cd, Cr, Ni và Pb làm ảnh hưởng đến đờisống sinh hoạt và sản xuất, môi trường sống của các động vật thủy sinh và thậm chí gây nguy hiểmđến sức khỏe con người (Odigie, 2014). Do đó, vấn đề quan tâm lúc này là cần có những biện phápgiám sát và cung cấp kịp thời những dữ liệu về động lực học tại các dòng sông để hỗ trợ cho quá trìnhhoạch định chính sách và ra quyết định phù hợp (Giardino và nnk, 2010; Morss và nnk, 2005). Tại Việt Nam, lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn và các nhánh phân lưu có vai trò rất quantrọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực, có đủ các điều kiện để thúc đẩy tăng trưởngmạnh mẽ các lĩnh vực như công nghiệp, dịch vụ, sản xuất và dân sinh. Các con sông này giữ vai tròquan trọng trong nền kinh tế của cả nước, cụ thể chúng đóng góp 35% vào tổng GDP, riêng côngnghiệp chiếm tỷ trọng 54% của cả nước (Đào Xuân Học, 2020). Tuy nhiên, với sự phát triển kinh tếvà quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh chóng đã khiến cho các vấn đề ô nhiễm ngày càng diễn biếnphức tạp, đặc biệt là ô nhiễm nước mặt rất nghiêm trọng (Đào Xuân Học, 2020). Các dòng sông trênđịa bàn tỉnh đã và đang chịu tác động mạnh mẽ từ các hoạt động công nghiệp và sự gia tăng dân số,điều đó dẫn đến một lượng rác thải tăng cao. Việc này chắc chắn tác động tiêu cực đến việc sử dụngnước và hệ sinh thái xung quanh sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Bên cạnh đó, việc giám sát và dựđoán chất lượng nước mặt trên một lưu vực lớn rất phức tạp do sự biến thiên theo thời gian và khônggian của vị trí giám sát (Singh Kunwar và nnk, 2004). Ngoài ra, để có thể xác định chính xác nồng độ TSS (tổng chất rắn lơ lửng) thì việc phân tích bằngcác thiết bị chuyên dụng và hóa chất có thể gây tốn kém. Hơn thế nữa, địa hình sông tại Việt Nam rấtphức tạp, việc này đã gây khó khăn rất lớn cho c ...