(LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá khả năng ứng dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao (spot 5) trong việc xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tỉ lệ 1 50 000 huyện mường la, tỉnh sơn la​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN NGỌC DIỆN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (SPOT-5) TRONG VIỆC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG TỈ LỆ 1: 50.000 HUYỆN MƯỜNG LA, TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội – 2011 download by : skknchat@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN NGỌC DIỆN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (SPOT-5) TRONG VIỆC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG TỈ LỆ 1: 50.000 HUYỆN MƯỜNG LA, TỈNH SƠN LA Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN PHÚ HÙNG Hà Nội – 2011 download by : skknchat@gmail.com i LỜI CẢM ƠN Luận văn kết trình học tập, nghiên cứu nhà trường, kết hợp với kinh nghiệm trình công tác thực tiễn, với nỗ lực cố gắng thân Đạt kết này, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy giáo Trường Đại học Lâm nghiệp nhiệt tình giúp đỡ hỗ chợ cho Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Tiến sỹ Nguyễn Phú Hùng công tác Viện điều tra quy hoạch rừng, trực tiếp hướng dẫn khoa học dày cơng giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin trân thành cám ơn đến Ban lãnh đạo quan nơi công tác tạo điều kiện giúp đỡ suốt q trình học tập hồn thành luận văn Mặc dù thân cố gắng luận văn khơng tránh khỏi khiếm khuyết, tơi mong nhận góp ý chân thành quý thầy, cô giáo, đồng nghiệp để luận văn hồn thiện Tơi xin cam đoan số liệu thu thập, kết tính tốn trung thực trích dẫn rõ ràng Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội , tháng năm 2011 Tác giả Nguyễn Ngọc Diện download by : skknchat@gmail.com ii ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục chữ viết tắt iii Danh mục bảng iv Danh mục hình v ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu thực giới .3 1.1.1 Tiǹ h hiǹ h chung 1.1.2.Thống kê hướng ứng dụng phổ biến viễn thám – GIS ngành lâm nghiệp 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 11 1.2.1 Tình hình chung của viê ̣c ứng dụng phương pháp viễn thám lâm nghiệp Việt Nam 11 1.2.2 Thống kê số hoạt động cụ thể việc ứng dụng viễn thám lâm nghiệp [4] 12 1.2.3 Nhâ ̣n xét chung 22 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .25 2.2 Đối tượng nghiên cứu .25 2.3 Phạm vi nghiên cứu 25 2.4 Phương pháp sử lý ảnh thành lập đồ rừng 25 Chương 3: TƯ LIỆU ẢNH SPOT VÀ QUY TRÌNH GIẢI ĐOÁN ẢNH SPOT THÀNH LẬP BẢN ĐỒ TÀI NGUYÊN RỪNG 29 3.1 Tư liệu ảnh SPOT [2] 29 3.2 Áp dụng ảnh Spot thành lập đồ rừng tỉ lệ 1: 50.000 .35 3.2.1 Yêu cầ u của bản đồ rừng tỉ lê ̣ 1: 50.000 35 3.2.2 Khả đáp ứng của ảnh SPOT-5 thành lâ ̣p bản đồ trạng rừng 37 download by : skknchat@gmail.com iiiii 3.3 Quy triǹ h xử lý thông tin ảnh SPOT thành lâ ̣p bản đồ trạng rừng 38 3.3.1 Quy trình chung 38 3.3.2 Công tác chuẩn bị .39 3.3.3.Xây dựng đồ trạng rừng phịng….………………………40 3.3.4 Xây dựng mẫu khố ảnh giải đốn 41 3.3.5 Giải đoán ảnh phòng .35 3.3.6 Ngoại nghiệp 43 3.3.7 Kiểm tra độ xác cơng tác giải đốn 45 3.3.8 Chỉnh lý bổ sung đồ thành 47 3.3.9 Xử lý tính tốn, phân tích đánh giá số liệu .48 3.3.10 Biên tập đồ thành 48 Chương 4: GIẢI ĐOÁN ẢNH SPOT THÀNH LẬP BẢN ĐỒ TÀI NGUYÊN RỪNG HUYỆN MƯỜNG LA NĂM 2011 52 4.1 Khái quát chung huyện Nường La .52 4.2 Nguồn tư liệu ảnh sử dụng .55 4.3 Xây dựng ̣ thố ng mẫu giải đoán cho các loa ̣i rừng ở bản đồ tỉ lê ̣ 1: 50.000 cho huyê ̣n Mường La .60 4.3.1 Điều tra trữ lượng rừng tiêu chuẩn thành lập mẫu giải đốn ảnh 61 4.3.2 Nội dung trình tự thực 62 4.4 Xây dựng bản đồ rừng huyê ̣n Mường La .68 4.4.1.Nguyên tắ c khoanh vẽ các khoanh vi 68 4.4.2 Các yếu tố sở toán học 69 4.5 Kế t quả giải đoán và điề u vẽ 70 4.5.1 Đánh giá đô ̣ chính xác 70 4.5.2 Thố ng kê diê ̣n tích các loa ̣i rừng toàn huyê ̣n 75 4.6 Nhận xét đánh giá 81 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHI 82 ̣ Kết Luận 82 Tồn 83 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO download by : skknchat@gmail.com iii iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT (Système Probatoire d'Observation de la Terre) (lit "Probationary SPOT System of Earth Observation") SPOT – hệ thống ảnh vệ tinh quan trắc trái đất Pháp CNES Centre National d’Etudes Spatiales Trung tâm quốc gia nghiên cứu không gian Pháp HRG (High Resolution Geometric) đầu thu có độ phân giải hình học cao GIS Geographic Information System -Hệ thông tin Địa lý NDVI Chỉ số thực vật chuẩn hóa (Normalized Difference Vegetation Index AVI Chỉ số dị thường thực vật (Anomaly Vegetation Index) MKF ảnh chụp đa phổ máy ảnh ống kính loại phim KATE 140 Ảnh đa phổ Nga chụp từ tàu vũ trụ có người lái WWF Tổ chức bảo tồn đa dạng sinh học thuộc Liên hợp quốc FAO Tổ chức nông lương giới thuộc Liên hợp quốc LANDSAT Vệ tinh quan trắc trái đất Mỹ NDVI Chỉ số khác biệt thực vật chuẩn hóa ETM Enhanced Thematic Mapper –lập đồ chuyên đề nâng cao HIS BGR (Hue -Intensity - Satuation Color Space Transformation) tổ hợp không gian màu theo sắc , mật độ, cường độ màu ( Blue-Green –Red ) tổ hợp màu không gian màu download by : skknchat@gmail.com iv v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT Trang 1.1 Các tiêu đánh giá trạng thái lớp phủ bề mặt 1.2 Nội dung đồ rừng 19 1.2 Các công thức số thực vật thường sử dụng 20 3.1 Các thông số cảm vệ tính SPOT-5 loại HRG 30 3.2 Các thơng số cảm vệ tính SPOT-5 loại HRG 31 3.3 Một số thông số kỹ thuật thiết bị đo thực vật SPOT-5 33 3.4 Hê ̣ thố ng phân loa ̣i rừng sở sử du ̣ng ảnh SPOT 35 3.5 Phiếu mô tả ngoại nghiệp 45 3.6 Đánh giá đô ̣ chiń h xác theo hệ sớ Kappa 47 4.1 Phiếu kiểm tra điểm ngồi thực địa 72 4.2 Đánh giá kết giải đoán cho loại rừng 73 download by : skknchat@gmail.com vi v DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình TT Trang 1.1 Mô vệ tinh (nguồn Việt Báo.vn) 1.2 Ảnh NDVI tách từ ảnh NOAA-AVHRR sử du ̣ng để phân loa ̣i lớp phủ 10 1.3 Sử du ̣ng chỉ số NDVI của ảnh MODIS để phân loa ̣i sử du ̣ng đât (Lâm Đạo Nguyên) 10 1.4 Sử du ̣ng ảnh vê ̣ tinh Landsat theo dõi biế n đô ̣ng rừng toàn quố c, tỉ lê ̣ 15 1: 1000000 1.5 Bảng chắ p ảnh Landsat khu vực tây bắ c 16 1.6 Phân bố cac ảnh Landsat ở Viê ̣t Nam theo hàng và dải bay của vê ̣ tinh 16 (Nguồn Nguyễn Ngọc Thạch) 1.7 Bản đồ lớp phủ thành lâ ̣p bằ ng phân loa ̣i tự đô ̣ng ảnh Landsat –tỉnh 17 Sơn la (Nguồn Viện ĐTQH rừng) 2.1 Tổ hợp màu giả với thực vật có màu đỏ, nước có màu xanh lơ 26 2.2 Tổ hợp màu BGR thực vât màu xanh lục nước có màu hồng 26 2.3 Quy trình giải đoán ảnh thành lâ ̣p bản đồ chuyên đề 27 3.1 Ảnh SPOT-2 khu vực Hà Nội với độ phân giải không gian 20 mét 29 3.2 Ảnh SPOT-5 khu vực hồ Ba Bể -2010, đô ̣ phân giải 10 mét 32 3.3 Ảnh SPOT-5 màu thật với độ phân giải không gian 10 mét khu vực huyện Mường La (11/2010) 32 3.4 Các trạm thu ảnh vệ tinh SPOT giới 33 3.5 Ảnh số thực vật SPOT (độ phân giải không gian Km) 33 3.6 Sơ đồ ghép ảnh vê ̣ tinh pha ̣m vi lãnh thổ viê ̣t Nam 34 3.7 So sánh đô ̣ phân giải không gian của ảnh Landsat (ảnh nhỏ) và SPOT 5(ảnh to) (ảnh khu vực tỉnh Sơn La) 38 3.8 Mô tả quy trình sử du ̣ng ảnh SPOT-5 thành lâ ̣p bản đồ rừng 39 download by : skknchat@gmail.com v vii 3.9 Bản đồ HTR cấp xã thành lập từ ảnh vệ tinh SPOT-5 (nguồn Viện ĐTQHR) 50 4.1 Vi ̣trí điạ lý của huyê ̣n Mường La 52 4.2 Bản đồ hành chiń h huyê ̣n Mường La 53 4.3 Bản đồ giao thông huyê ̣n Mường La 54 4.4 Mô hiǹ h DEM của huyê ̣n Mường La 55 4.5 Các ảnh SPOT (Chụp tháng 11-2010 huyê ̣n Mường La đươ ̣c ghép và nắ n theo các mảnh bản đồ 1: 50.000 57 4.6 Ảnh SPOT và các ô mẫu lựa cho ̣n 58 4.7 Ảnh ghép theo mảnh bản đồ nên có sự khác biê ̣t về tone và màu sắ cdo ghép từ ảnh gố c 58 4.8 Các tổ hợp màu khác ta ̣o khó khăn cho người giải đoán không chuyên nghiê ̣p (Cùng mô ̣t đố i tượng có màu khác tùy theo tổ hợp màu) 59 4.9 Tổ hơ ̣p màu tựu nhiên và đô ̣ phân giải cao của ảnh SPOT rát thuâ ̣n lơ ̣i cho viê ̣c giải đoán ( ví du ̣ phát hiê ̣n chi tiế t điể m dân cư ven sông ) 59 4.10 Mẫu ảnh của nhóm đất chưa có rừng bao gồm: IA, IB, IC (2 ảnh trên), mẫu ảnh của nhóm đất có rừng hỗn giao bao gồm hỗn giao gỗ - tre nứa, hỗn giao Lá rộng – Kim (2 ảnh dưới) 60 4.11 Nhóm rừng loại II: Bao gồm IIA, IIB (ảnh trên), IIIB (ảnh dưới) 61 4.12 Ơ tiêu chuẩn hình trịn 1000m2 tiêu chuẩn phụ 63 4.13 Mẫu ảnh loại đấ,t loại rừng ta ̣i huyê ̣n Mường La 68 4.14 Khoanh vẽ các đơn vi ̣và ̣ thố ng các điể m lấ y mẫu ta ̣i xã Chiềng Lao 70 huyện Mường La tỉnh Sơn La 4.15 Hê ̣ thố ng các điể m kiể m tra 71 4.16 Thống kê loại đất, loại rừng huyện Mường la 76 4.17 Cơ cấu loại đất loại rừng huyện Mường la 76 download by : skknchat@gmail.com ĐẶT VẤN ĐỀ Quản lý tài nguyên rừng nội dung quan trọng công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên Cơng tác kiểm kê, đánh giá phân tích biến động tài nguyên rừng tiến hành thường xuyên quốc gia giới nhằm thu thập thơng tin xác số lượng chất lượng nguồn tài nguyên quý báu này, góp phần hỗ trợ tốt công tác bảo tồn, phát triển hoạch định chiến lược sản xuất lâm nghiệp Xây dựng bản đồ hiê ̣n tra ̣ng rừng các tỉ lê ̣ là nhiê ̣m vu ̣ thường xuyên, có tiń h chu kỳ lă ̣p la ̣i của ngành lâm nghiê ̣p Công viê ̣c này đòi hỏi nhiều công sức, chi phí và thời gian thực hiê ̣n Để xây dựng bản đồ hiê ̣n tra ̣ng rừng, phương pháp truyề n thố ng đươ ̣c thực hiê ̣n là điề u tra, khảo sát và khoanh vẽ thực đia.̣ Công viê ̣c này đòi hỏi nhiề u công sức và thời gian thực hiê ̣n là khá dài Trong điề u kiê ̣n điạ hin ̀ h vùng núi bi ̣ chia cắ t phức ta ̣p thì công viê ̣c điề u tra khảo sát là rấ t khó khăn, vì vâ ̣y thời gian thực hiê ̣n và đô ̣ chin ́ h xác của bản đồ là bi ̣ ̣n chế Đă ̣c biê ̣t mà thời gian thực không cho phép kéo dài quá với mô ̣t lực lươ ̣ng người khảo sát ̣n chế thì công việc thâ ̣m chí khơng hoàn thành nở i Trong thực tế , bản đồ thành lâ ̣p bằ ng phương pháp trù n thớ ng chỉ xác nơi có điều kiện thuận lợi độ dốc khơng lớn, lại dễ dàng Ngược lại, nơi có điều kiện khó khăn độ dốc cao, lại khó khăn các vi ̣ trí dốc đối diện với sườn núi cao và dố c, khó kiể m tra khảo sát thì đô ̣ chính xác là không cao Mường La huyện miền núi tỉnh Sơn La thuộc khu vực Tây Bắc, nằm cách trung tâm thị xã Sơn La khoảng 41 km phía đơng bắc, phía bắc phía đơng bắc giáp tỉnh Lào Cai n Bái, phía đơng nam giáp huyện Bắc Yên, phía tây bắc giáp huyện Thuận Châu, Quỳnh Nhai, phía tây nam giáp huyện Mai Sơn thị xã Sơn La Huyện Mường La nằm độ cao trung bình từ 500- 700m so với mặt nước biển, phía Đơng phía Đơng Bắc huyện dãy núi cao, địa hình thấp dần phía Nam dọc theo bờ sơng Đà Trên địa bàn có sông Đà suối lớn suối Nậm Mu, Nậm Chiến, Nậm Trai, Nậm Pàn, Nậm Pia chảy qua Địa hình chia download by : skknchat@gmail.com ... khả ứng dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao (Spot- 5) việc xây dựng đồ trạng tài nguyên rừng tỉ lệ 1: 50. 000 huyện Mường La, tỉnh Sơn La” đặt nhằm thể xác trạng sử dụng tài nguyên rừng địa phương,...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN NGỌC DIỆN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (SPOT- 5) TRONG VIỆC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ... (SPOT- 5) TRONG VIỆC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG TỈ LỆ 1: 50. 000 HUYỆN MƯỜNG LA, TỈNH SƠN LA Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI