CẨM NANG THAO TÁC KIỂM SOÁT, ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG (XÁC MINH BẰNG ẢNH VỆ TINH)

TDDBR CẨM NANG THAO TÁC KIỂM SOÁT, ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG (XÁC MINH BẰNG ẢNH VỆ TINH) Lời nói đầu Tài liệu Cẩm nang thao tác trình bày chi tiết bước thao tác quy trình Kiểm sốt, đảm bảo chất lượng số liệu theo dõi diễn biến rừng Người đọc cần tham khảo Sổ tay Vận hành Hệ thống TDDBR cấp tỉnh để có nhìn tổng quát Hệ thống theo dõi diễn biến rừng (TDDBR) cấp tỉnh tham khảo cẩm nang hướng dẫn, thao tác tài liệu tập huấn hạng mục công việc cụ thể vận hành Hệ thống TDDBR, trình bày tổng quát Hình sau Các sách hướng dẫn  Hướng dẫn dành cho người Quản trị Hệ thống TDDBR  Hướng dẫn Thực tuần tra rừng cấp Các cẩm nang thao tác  Hướng dẫn Thực đo đếm báo cáo diễn biến rừng  Cẩm nang thao tác Ứng dụng máy tính bảng  Hướng dẫn Quản lý sở liệu (cho Hạt Kiểm lâm)  Cẩm nang thao tác CSDL diễn biến rừng (cho Hạt Kiểm lâm)  Hướng dẫn Quản lý sở liệu (cho Chi cục Kiểm lâm)  Cẩm nang thao tác CSDL diễn biến rừng (cho Chi cục Kiểm lâm)  Cẩm nang thao tác Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (xác minh ảnh vệ tinh)  Cẩm nang thao tác Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (xác minh ô mẫu ngẫu nhiên) Các tài liệu tập huấn • Tài liệu tập huấn I – Tập huấn TTTR • Tài liệu tập huấn II – Tập huấn đo đếm báo cáo DBR • Tài liệu tập huấn III – Video hướng dẫn thao tác CSDL cho Hạt Kiểm lâm • Tài liệu tập huấn IV – Video hướng dẫn thao tác CSDL cho Chi cục Kiểm lâm • Tài liệu tập huấn V – Kiểm soát, đảm bảo chất lượng ảnh vệ tinh • Tài liệu tập huấn VI – Kiểm sốt, đảm bảo chất lượng mẫu ngẫu nhiên Hình Cấu trúc tài liệu hướng dẫn xây dựng để vận hành Hệ thống TDDBR cấp tỉnh i Mục lục Phần Tổng quan Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (bằng ảnh vệ tinh) Phần Thiết lập môi trường làm việc Chuẩn bị hệ thống phần mềm 1.1 Phần mềm GIS 1.2 Phần mềm xử lý ảnh vệ tinh 1.3 Phần mềm ảnh hoá số liệu 1.4 Phần mềm giải nén tập tin 2 Chuẩn bị số liệu 2.1 Đăng ký tài khoản USGS 2.2 Tải số liệu Landsat-8 máy tính 10 2.3 Giải nén ảnh vệ tinh tải xuống 14 Xử lý ảnh vệ tinh Landsat-8 15 3.1 Chồng xếp lớp QGIS 15 3.2 Tăng độ phân giải ảnh Monteverdi-2 18 3.3 Tổ hợp màu QGIS 20 Phần 3: Giải đoán ảnh vệ tinh Landsat-8 24 ii Rừng (rậm) 24 Rừng (thưa)/Đất nương rẫy 25 Rừng (trồng cao su) 26 Ruộng lúa (đang gieo cấy) 27 Ruộng lúa (nhiều nước) 28 Ruộng lúa (khô) 29 Nương rẫy 30 Khu dân cư 31 Đường giao thông 32 10 Đô thị 33 11 Mặt nước (hồ) 34 12 Mặt nước (sông) 35 Phần Phát điểm biến động 36 Nạp số liệu cần thiết 36 1.1 Nạp số liệu Landsat-8 xử lý 36 1.2 Nạp số liệu nửa năm phê duyệt cấp huyện 36 Phân tích phát điểm bỏ sót 37 Tạo yêu cầu số liệu cần kiểm tra 38 3.1 Tạo số liệu cần kiểm tra 38 3.2 Tạo yêu cầu kiểm tra 40 3.3 Tạo lớp số liệu MBTiles cho máy tính bảng 41 Gửi yêu cầu xuống Hạt kiểm lâm 41 iii Phần Tổng quan Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (bằng ảnh vệ tinh) Mặc dù việc phát hiện, đo đếm báo cáo diễn biến rừng kiểm lâm địa bàn TTTR kết hợp thực hiện, cung cấp liệu quan trọng, cịn có số điểm bị bỏ sót Để khắc phục tình trạng báo cáo thiếu, số liệu diễn biến rừng kiểm lâm địa bàn báo cáo so sánh với số liệu ảnh vệ tinh (Landsat-8) để phát điểm bị bỏ sót Nếu q trình phát có điểm chưa báo cáo, kiểm lâm địa bàn yêu cầu (thông qua Hạt Kiểm lâm) khảo sát, đo đếm báo cáo bổ sung vào sở liệu Bảng Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (bằng ảnh vệ tinh) Tên hoạt động Kiểm soát, đảm bảo chất lượng (bằng ảnh vệ tinh) Đơn vị thực Chi cục Kiểm lâm Số nhân – người Tần suất thực Mỗi năm lần Nội dung hoạt Tìm ảnh vệ tinh cho tồn tỉnh động Chồng xếp lớp theo dõi diễn biến rừng cần phân tích lên lớp ảnh vệ tinh Phân tích mắt, phát điểm biến động chưa báo cáo Yêu cầu kiểm lâm địa bàn kiểm tra, xác minh, đo đếm báo cáo bổ sung Cập nhật hoàn thiện sở liệu diễn biến rừng Tài liệu tham khảo Cẩm nang thao tác KS/ĐBCL (Xác minh ảnh vệ tinh) Tài liệu tập huấn V (KS/ĐBCL ảnh vệ tinh) Hình KS/ĐBCL (bằng ảnh vệ tinh) cấu chung Hệ thống TDDBR cấp tỉnh Phần Thiết lập môi trường làm việc Để thực cơng việc liên quan đến Kiểm sốt, đảm bảo chất lượng (KS/ĐBCL) ảnh vệ tinh, thiết phải thiết lập môi trường làm việc phù hợp Việc chuẩn bị bao gồm cài đặt phần mềm cần thiết, chuẩn bị mặt số liệu Chuẩn bị hệ thống phần mềm 1.1 Phần mềm GIS Phần mềm GIS sử dụng vận hành quy trình KS/ĐBCL QGIS Phần mềm miễn phí có giao diện Tiếng Việt Để thực việc cài đặt phần mềm QGIS vào máy tính, để cấu hình giao diện tiếng Việt ứng dụng, trình cắm cần thiết cho QGIS, vui lòng tham khảo Phần III, mục (bao gồm mục con) tài liệu “Cẩm nang thao tác Quản lý CSDL TDDBR (dành cho CCKL) 1.2 Phần mềm xử lý ảnh vệ tinh Phần mềm sử dụng để xử lý ảnh vệ tinh quy trình KS/ĐBCL phần mềm Monteverdi-2, phần mềm miễn phí Tuy nhiên, phần mềm khơng có giao diện tiếng Việt, người dùng cần đọc kỹ hướng dẫn tài liệu Phần mềm Monteverdi-2 sử dụng kết hợp với QGIS để xử lý ảnh vệ tinh, có chức tăng độ phân giải ảnh vệ tinh Landsat-8 từ 30m/điểm ảnh lên 15m/điểm ảnh với số liệu gốc Landsat-8 Để biết cách tải cài đặt phần mềm Monteverdi-2 vào máy tính, vui lịng tham khảo Phần III, mục tài liệu “Cẩm nang thao tác Quản lý CSDL TDDBR (dành cho CCKL) 1.3 Phần mềm ảnh hoá số liệu Để sử dụng kết phân tích quy trình KS/ĐBCL cấp xã để đo đếm báo cáo bổ sung, điểm bỏ sót phát ảnh vệ tinh cần phải đánh dấu chuyển sang định dạng MBTiles để sử dụng máy tính bảng TileMill phần mềm miễn phí với chức chuyển đổi tất định dạng số liệu không gian (bao gồm số liệu vector raster) sang định dạng MBTiles Để biết cách tải cài đặt phần mềm TileMill vào máy tính, vui lịng tham khảo Phần III, mục tài liệu “Cẩm nang thao tác Quản lý CSDL TDDBR (dành cho CCKL) 1.4 Phần mềm giải nén tập tin Dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat-8 nén hai lần theo định dạng “*.tar.gz” “*.tar” Để sử dụng được, người dùng cần phải giải nén hai lần Phần mềm 7zip phần mềm miễn phí, hỗ trợ giải nén nhiều định dạng bao gồm hai định dạng đề cập Để tải cài đặt phần mềm 7zip vào máy tính, người dùng cần theo bước hướng dẫn sau  Mở trình duyệt internet truy cập vào địa chỉ: http://www.7-zip.org/download.html Nhấp chuột vào dòng liên kết “Download” phù hợp với hệ điều hành chạy máy tính (32bit x86 64-bit x64) Quá trình tải diễn vài giây Người dùng mở thư mục chứa tập tin vừa tải xuống, nhấp đúp chuột vào tập tin để bắt đầu cài đặt Nên giữ nguyên thư mục cài đặt mặc định nhấp chuột vào nút “Install” để cài đặt Quá trình cài đặt diễn vài giây, (đối với máy tính chạy Windows 64-bit), người dùng phải lưu lại tồn cơng việc khác làm máy tính nhấp chuột vào nút “Yes” giao diện để khởi động lại máy tính, kết thúc q trình cài đặt phần mềm 7zip Chuẩn bị số liệu Các số liệu sử dụng quy trình KS/ĐBCL đến từ nguồn, gồm ảnh vệ tinh Landsat8 tải miễn phí internet số liệu theo dõi diễn biến rừng nửa năm phê duyệt lãnh đạo Hạt kiểm lâm 2.1 Đăng ký tài khoản USGS Số liệu vệ tinh Landsat-8 quản lý Cục Khảo sát địa chất Hoa Kỳ (United States Geological Survey - USGS) USGS đơn vị nghiên cứu, trực thuộc Bộ Nội vụ Hoa Kỳ Để tải số liệu ảnh vệ tinh Landsat-8, người dùng phải đăng ký tài khoản miễn phí, sau dùng tài khoản để đăng nhập, tải số liệu xuống máy tính Q trình đăng ký phải thực lần sử dụng lâu dài sau Các bước hướng dẫn người dùng cách thức đăng ký tài khoản miễn phí trang web USGS  Mở trình duyệt internet truy cập vào địa chỉ: http://earthexplorer.usgs.gov (số 1)  Khi trang web chạy xong, người dùng nhấp chuột vào nút “Register” (số 2) Sau nhấp chuột vào nút “Register”, trang web xuất để người dùng tạo tài khoản Người dùng cần nhập tên người dùng, mật mã số xác nhận để tiếp tục (1) Nhập tên người dùng mong muốn (tên người dùng có dùng trước, người dùng chọn tên khác) (2) Nhập mật (phải từ đến 16 ký tự, bao gồm chữ số) (3) Nhập lại mật vừa nhập ô số (4) Đọc mã xác nhận hình nhập lại vào ô Nhấp chuột vào nút “Continue” để tiếp tục Ruộng lúa (khô) Ruộng lúa (khô) Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 515523 Y (Bắc): 2372375 Hướng chụp: 234 Khu vực: Xã Mường Phăng Giải thích  Ruộng lúa khơ sau thu hoạch có màu sáng 29 Nương rẫy Nương rẫy Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 516642 Y (Bắc): 2376168 Hướng chụp: 90 Khu vực: Xã Mường Phăng Giải thích  Rất khó để phân biệt nương rẫy sườn dốc khu đồng cỏ diện tích canh tác 30 Khu dân cư Khu dân cư Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 506989 Y (Bắc): 2396985 Hướng chụp: 248 Khu vực: Xã Mường Mươn Giải thích  Khu dân cư có màu tương đối sáng ba tổ hợp màu Đường giao thơng có màu sáng nhà cửa cối có màu sẫm 31 Đường giao thông Đường giao thông Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 513964 Y (Bắc): 2372769 Hướng chụp: 202 Khu vực: Xã Mường Phăng Giải thích  Đường giao thơng cho màu sáng đất trống, có hình dạng đường  32 Cũng xem dải đất trống 10 Đô thị Đô thị Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày: April, 2014 X (Đông): No data Y (Bắc): No data Hướng chụp: No data Khu vực: Dien Bien Phu Giải thích  Các khu thị cho màu sáng ba tổ hợp màu  Mặc dù khó phân biệt diện tích mặt nước tổ hợp màu thực, tổ hợp màu giả (NIR SWIR), diện tích mặt nước rõ ràng 33 11 Mặt nước (hồ) Mặt nước (hồ) Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 516258 Y (Bắc): 2376412 Hướng chụp: 100 Khu vực: Xã Mường Phăng Giải thích  Rất khó để phân biệt diện tích mặt nước tổ hợp màu thực  Tổ hợp màu giả NIR SWIR cho giải đốn diện tích mặt nước dễ dàng 34 12 Mặt nước (sông) Mặt nước (sông) Tổ hợp màu RGB = R, G, B Ảnh chụp (Landsat-8, ngày chụp: 09/03/2015) RGB = NIR, R, G RGB = NIR, SWIR, R Ngày tháng 05/2015 X (Đông): 506719 Y (Bắc): 2397024 Hướng chụp: 22 Khu vực: Xã Mường Mươn Giải thích  Với tổ hợp màu giả NIR SWIR, dễ phân biệt sông với đối tượng khác, tổ hợp màu thực, khó để phân biệt sơng dải rừng hẹp 35 Phần Phát điểm biến động Một phần việc quan trọng quy trình KS/ĐBCL ảnh vệ tinh phát điểm có biến động chưa báo cáo (các điểm bỏ sót) số liệu báo cáo nửa năm Hạt kiểm lâm phê duyệt nộp lên cấp tỉnh Bằng việc sử dụng QGIS, số liệu ảnh vệ tinh Landsat8 xử lý, số liệu báo cáo diễn biến rừng nửa năm Hạt kiểm lâm phê duyệt, kiến thức từ Phần trình bày hướng dẫn chi tiết Phần này, cán CCKL thực tốt cơng việc phát điểm bỏ sót Nạp số liệu cần thiết 1.1 Nạp số liệu Landsat-8 xử lý Mở QGIS nạp ảnh Landsat tăng độ phân giải thành 15m vào QGIS, kết xuất tổ hợp màu giả (RGB = 453 RGB = 432) 1.2 Nạp số liệu nửa năm phê duyệt cấp huyện  Kết nối với sở liệu quyền người dùng cấp tỉnh 36  Chọn lớp cần chồng xếp (lớp “Master_(HC)” huyện cần kiểm soát, đảm bảo chất lượng lớp báo cáo kiểm lâm địa bàn từ máy tính bảng (lớp “Dien_bien_rung”) Sau nhấp chuột vào nút “Thêm” để nạp lớp vào khung làm việc QGIS 2 Phân tích phát điểm bỏ sót Thu phóng khung làm việc đồ QGIS đến diện tích mà đồ trạng (lớp “Master_(HC)”) báo cáo có rừng, ảnh vệ tinh Landsat-8 tổ hợp màu giả cận hồng ngoại lại khơng có màu đỏ (có thể rừng) (số 1) – báo cáo chưa đầy đủ; diện tích mà ảnh vệ tinh có màu đỏ lớp “Master_(HC)” lại khơng phải diện tích đất có rừng (số 2) 37 1 Tạo yêu cầu số liệu cần kiểm tra 3.1 Tạo số liệu cần kiểm tra Phần hướng dẫn cách tạo lớp số liệu chứa điểm bỏ sót chưa báo cáo, đánh dấu khoanh tròn, điểm cần đo đếm đo đếm báo cáo bổ sung, đính kèm vào yêu cầu kiểm tra gửi xuống Hạt kiểm lâm  Tạo lớp vector QGIS, với hệ tọa độ địa phương (trong ví dụ VN2000/TM103 tỉnh Điện Biên)  Nhấp chuột chọn “Lớp” thực đơn, sau chọn “Tạo lớp” > “Lớp shapefile mới…”  Giao diện tạo lớp shapefile ra, người dùng chọn kiểu liệu “Vùng” (số 1), chọn hệ tọa độ địa phương (trong trường hợp VN2000_TM103) danh sách (số 2), sau nhấp chuột vào nút “OK” (số 3) 38  Giao diện lưu tập tin ra, người dùng đặt tên cho lớp cần lưu thư mục cần lưu, sau nhấp chuột vào nút “Save” để lưu lớp tạo nạp ln vào giao diện QGIS  Kích hoạt chế độ cho phép chỉnh sửa lớp (số 1) dùng cơng cụ vẽ hình trịn công cụ “Rectangles Ovals Digitizing” (số 2) để tạo vòng tròn đánh dấu điểm cần khảo sát báo cáo lại 39  Dùng chuột kéo xung quanh điểm muốn đánh dấu để tạo vòng tròn đánh dấu điểm cần khảo sát báo cáo lại, số liệu ảnh vệ tinh số liệu cập nhật lớp báo cáo cấp huyện (lớp khoanh vẽ có đường màu vàng xanh) cấp xã (lớp khoanh vẽ có màu đỏ)  Sau đánh dấu xong điểm bị bỏ sót, lưu lại lớp vector (1) thoát khỏi chế độ chỉnh sửa (2) 3.2 Tạo yêu cầu kiểm tra Sau phát điểm bị bỏ sót đánh dấu khoanh tròn, lưu lại lớp liệu, cán CCKL cần tạo văn yêu cầu kiểm tra để gửi xuống Hạt kiểm lâm kèm theo tập tin dạng số (định dạng MBTiles để dùng cho máy tính bảng) Cần phải xây dựng huyện đồ dạng số định dạng PDF với lớp liệu vector (gồm – lớp số liệu theo dõi diễn biến rừng phê duyệt nửa năm huyện đó; – lớp số liệu báo cáo từ kiểm lâm địa bàn huyện – điểm bị bỏ sót phát đánh dấu khoanh tròn cán CCKL) chồng xếp lớp ảnh vệ tinh Landsat-8 40 Hướng dẫn cách thức xây dựng đồ QGIS trình bày cụ thể tài liệu “Cẩm nang thao tác Cơ sở liệu Diễn biến rừng dành cho Chi cục Kiểm lâm”, người dùng cần tham khảo tài liệu để lập yêu cầu kiểm tra để gửi xuống Hạt kiểm lâm Tuy nhiên, bản, mẫu đồ yêu cầu xác minh bổ sung hình sau 3.3 Tạo lớp số liệu MBTiles cho máy tính bảng Thao tác để chuyển đổi lớp vector tạo thành định dạng MBTiles giống thao tác tạo tập tin MBTiles từ lớp vector, hướng dẫn cụ thể mục 4.2 Phần IV tài liệu “Cẩm nang thao tác Cơ sở liệu Diễn biến rừng dành cho Chi cục Kiểm lâm” Người dùng tham khảo bước để thực việc chuyển đổi lớp vector tạo thành định dạng MBTiles Gửi yêu cầu xuống Hạt kiểm lâm Sau tạo xong yêu cầu kiểm tra, đo đếm báo cáo bổ sung (gồm đồ định dạng PDF lớp số liệu định dạng MBTiles), cán CCKL cần gửi số liệu xuống Hạt kiểm lâm có số liệu chưa đầy đủ thơng qua email với nội dung thức đề nghị Hạt cử cán kiểm lâm địa bàn chuyên trách xã có số liệu báo cáo chưa đầy đủ khảo sát bổ sung báo cáo bổ sung Nội dung email cần yêu cầu cụ thể cấp huyện giải trình lý việc số liệu chưa đầy đủ, kèm theo thời hạn cuối phải cập nhật báo cáo khảo sát bổ sung, trước ngày 15/11 hàng năm 41 Các lãnh đạo Hạt kiểm lâm nhận yêu cầu từ cấp tỉnh giao nhiệm vụ cho kiểm lâm địa bàn xã có điểm bỏ sót phát hiện, đạo hướng dẫn họ khảo sát, đo đếm báo cáo bổ sung vào sở liệu theo dõi diễn biến rừng tỉnh Khi giao nhiệm vụ, kiểm lâm địa bàn (người dùng máy tính bảng) tải tập tin MBTiles đính kèm thư điện tử gửi từ cấp tỉnh, nạp vào sở liệu máy tính bảng khảo sát, đo đếm báo cáo số liệu bổ sung Quy trình thu thập số liệu bổ sung giống quy trình đo đếm báo cáo số liệu diễn biến rừng thông thường 42 Lời kết Tài liệu nhiều thành Dự án hợp tác kỹ thuật quản lý rừng bền vững vùng đầu nguồn Tây Bắc (Dự án SUSFORM-NOW) Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) tài trợ Dự án thực từ tháng 08 năm 2010 đến tháng 08 năm 2015 bên gồm Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (Bộ NN&PTNT), Sở NN&PTNT tỉnh Điện Biên UBND tỉnh Điện Biên Để biết thêm thơng tin Dự án, vui lịng liên hệ: Văn phòng JICA Việt Nam Địa chỉ: Tầng 11 nhà CornerStone, 16 Phan Chu Trinh, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam Điện thoại: 04-3831-5005 43 ... cầu kiểm tra gửi xuống Hạt kiểm lâm  Tạo lớp vector QGIS, với hệ tọa độ địa phương (trong ví dụ VN2 000/TM103 tỉnh Điện Biên)  Nhấp chuột chọn “Lớp” thực đơn, sau chọn “Tạo lớp” > “Lớp shapefile... shapefile ra, người dùng chọn kiểu liệu “Vùng” (số 1), chọn hệ tọa độ địa phương (trong trường hợp VN2 000_TM103) danh sách (số 2), sau nhấp chuột vào nút “OK” (số 3) 38  Giao diện lưu tập tin ra,