BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHỬ BÁ HUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THOÁI RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN BẰNG CÔNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN LUẬN VĂN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHỬ BÁ HUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THỐI RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN BẰNG CƠNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHỬ BÁ HUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THỐI RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN BẰNG CƠNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ SỐ: 60.62.02.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS PHÙNG VĂN KHOA i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Những số liệu bảng, biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đƣợc thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, luận văn sử dụng số nhận xét, đánh giá nhƣ số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu nội dung nghiên cứu tơi trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học./ Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2017 Ngƣời cam đoan Chử Bá Huy ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy, cô giáo Trƣờng Đại học Lâm nghiệp dạy giúp đỡ thời gian học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phùng Văn Khoa - Trƣởng khoa Quản lý tài ngun rừng mơi trƣờng hƣớng dẫn tận tình tạo điều kiện, giúp đỡ suốt thời gian thực hoàn thành luận văn Xin gửi tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp lịng biết ơn chân thành tạo điều kiện trình học tập hoàn thành luận văn Mặc dù thân cố gắng trình thực nghiên cứu nhƣng thời gian trình độ có hạn nên chắn luận văn cịn nhiều thiếu sót hạn chế Kính mong nhận đƣợc góp ý thầy cô bạn./ Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2017 Học viên Chử Bá Huy iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vi ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ RỪNG 1.2 PHÂN LOẠI RỪNG 1.3 CÁC CHỈ SỐ THỰC VẬT NDVI VÀ NBR 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THOÁI RỪNG CHƢƠNG MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 17 2.2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 17 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 17 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH ĐIỆN BIÊN 24 3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 24 3.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI 30 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN 39 iv 4.1.1 Đặc điểm diện tích rừng 39 4.1.2 Đặc điểm trữ lƣợng rừng 48 4.1.3 Đặc điểm tài nguyên rừng 52 4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THỐI RỪNG BẰNG CƠNG NGHỆ ĐỊA KHƠNG GIAN 58 4.2.1 Kết thu thập liệu 58 4.2.2 Kết xử lý liệu 61 4.2.3 Xác định ngƣỡng rừng, suy thoái rừng tỉnh Điện Biên số dNDVI dNBR 65 4.2.4 Xác định thời gian phát biến động sử dụng cộng nghệ địa không gian 66 4.2.5 Mức độ xác diện tích biến động sử dụng cộng nghệ địa không gian 67 4.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN MẤT RỪNG, SUY THOÁI RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN 70 4.3.1 Nguyên nhân trực tiếp 70 4.3.2 Nguyên nhân gián tiếp 72 4.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG 76 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 90 v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT 1.1 Phân loại NDVI theo chất lƣợng thực vật lớp phủ bề mặt Trang 1.2 Khoá phân loại rừng theo giá trị NDVI ảnh Landsat 1.3 Giá trị biến động NBR theo mức nguy hiểm cháy 3.1 Hiện trạng dân số tỉnh Điện Biên giai đoạn 2012-2015 31 4.1 Số liệu diễn biến tài nguyên rừng 2007-2016 39 4.2 Hiện trạng loại đất loại rừng tỉnh Điện Biên 41 4.3 Diện tích loại đất, loại rừng theo chức rừng 45 4.4 Diện tích rừng đất lâm nghiệp theo chủ quản lý 47 4.5 Chỉ tiêu bình quân trạng thái rừng tre nứa tự nhiên 49 4.6 Diện tích trạng thái đất khơng có rừng QH cho lâm nghiệp 57 4.7 Ảnh viễn thám Landsat đƣợc sử dụng đề tài 60 4.8 Các giá trị thống kê vị trí suy thoái rừng 61 4.9 Các giá trị thống kê vị trí rừng 63 4.10 4.11 4.12 Ngƣỡng phát rừng, suy thoái rừng theo số dNDVI dNBR Tổng hợp thời gian phát biến động công nghệ địa không gian Mức độc xác phát diện tích biến động sử dụng công nghệ địa không gian 66 66 69 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Tên hình Trang 3.1 Vị trí địa lý tỉnh Điện Biên 25 4.1 Tỷ lệ che phủ rừng giai đoạn 2007-2016 40 4.2 Diện tích rừng tự nhiên rừng trồng giai đoạn 2007-2016 41 4.3 Tỷ lệ che phủ rừng tỉnh Điện Biên đến hết ngày 31/12/2016 42 4.4 Diện tích đất quy hoạch lâm nghiệp theo cấp huyện 43 4.5 Diện tích đất có rừng theo cấp huyện 44 4.6 Diện tích đất ngồi quy hoạch lâm nghiệp 46 4.7 Tỷ lệ diện tích rừng đất lâm nghiệp theo chủ quản lý 48 4.8 Biểu đồ so sánh trữ lƣợng gỗ rừng tự nhiên rừng trồng 50 4.9 Biểu đồ so sánh trữ lƣợng tre nứa rừng tự nhiên rừng trồng 51 4.10 Biểu đồ so sánh trữ lƣợng gỗ theo chức 52 4.11 Biểu đồ so sánh trữ lƣợng tre nứa theo chức 52 4.12 Vị trí thu thập liệu biến động 59 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 Phân bố giá trị số NDVI(trƣớc), NDVI(sau) dNDVI vị trí suy thối rừng Phân bố giá trị số NBR(trƣớc), NBR(sau) dNBR vị trí suy thoái rừng Phân bố giá trị số NDVI(trƣớc), NDVI(sau) dNDVI vị trí rừng Phân bố giá trị số NBR(trƣớc), NBR(sau) dNBR vị trí rừng Tỷ lệ thời gian phát biến động công nghệ địa khơng gian 4.18 Ảnh số vị trí trƣớc sau biến động 62 63 64 65 67 68 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ngƣời phải đƣơng đầu với vấn đề suy thối nguồn lợi tự nhiên mơi trƣờng hoạt động khai thác, sử dụng không hợp lý Phát triển kinh tế gắn với bảo vệ tài nguyên thiên nhiên môi trƣờng phục vụ phát triển bền vững vấn đề cấp thiết đƣợc nhà quản lý đặt Để làm tốt điều này, công tác theo dõi đánh giá biến động rừng nhiệm vụ quan trọng hàng đầu Mặc dù hàng năm có báo cáo trạng tình hình biến động rừng, nhƣng hầu hết báo cáo chủ yếu dựa việc đo vẽ, thành lập đồ rừng phƣơng pháp truyền thống, cơng việc phức tạp, nhiều cơng sức địi hỏi nhiều thời gian Khi sử dụng tài liệu thống kê tƣ liệu đồ khơng phải khai thác thông tin kịp thời Thời gian tổng hợp số liệu thành lập đồ cho khu vực nghiên cứu kéo dài thơng tin đồ khơng xác Trong đồ địi hỏi nhanh thời gian, xác loại hình, cập nhật thơng tin Do đó, cần phải có phƣơng pháp mới, nhằm khắc phục nhƣợc điểm phƣơng pháp truyền thống Tƣ liệu viễn thám với ƣu việt tính cập nhật đồng thơng tin, tính khái qt hóa tự nhiên đối tƣợng khả phủ trùm rộng (một ảnh chụp từ vệ tinh Landsat TM phủ trùm diện tích 32.400 km2, ảnh chụp từ vệ tinh SPOT phủ trùm diện tích 3.600 km2) phủ trùm khắp nơi Trái đất, với phát triển mạnh công nghệ nhƣ cung cấp thơng tin ngày nhanh chóng, xác hơn, đem lại giá trị đích thực phƣơng pháp đồ nghiên cứu mối quan hệ tác động qua lại đối tƣợng, tƣợng, nhƣ đối tƣợng biến động thảm thực vật, tài nguyên rừng, đem lại khả thực tiễn cho xu hƣớng thành lập đồ theo quan điểm đồng bộ, hệ thống Thực tiễn công tác quản lý tài nguyên rừng nƣớc ta nói chung cho thấy việc xây dựng mơ hình giám sát đánh giá diễn biến tài nguyên rừng công nghệ địa không gian yêu cầu hữu cấp bách Công nghệ cho phép cập nhật đánh giá thay đổi diện tích, trạng, khoanh vùng sâu bệnh, dịch hại, xác định vùng ngập lụt vùng chịu tác động gió bão, dự báo biến động tƣơng lai cách khoa học, minh bạch tiết kiệm chi phí Tuy nhiên, sở lý luận thực tiễn vấn đề chƣa đƣợc làm sáng tỏ, chƣa xác định đƣợc mơ hình cụ thể để ứng dụng, chƣa xây dựng quy trình phƣơng pháp tổ chức thực Cấu trúc đặc trƣng sở liệu địa không gian địa phƣơng Làm để phát huy đƣợc tham gia ngƣời dân cấp làng xã tham gia vào theo dõi đánh giá diễn biến tài nguyên Các kỹ thuật xử lý phân tích diễn biến rừng công nghệ địa không gian chƣa đƣợc hệ thống hóa cách khoa học, thiếu phƣơng án lựa chọn cho đối tƣợng vùng/tiểu vùng sinh thái thiếu mơ hình ứng dụng tối ƣu Để góp phần giải tồn đồng thời đƣa công tác giám sát diễn biến tài nguyên rừng nƣớc ta phát triển, đáp ứng nhu cầu cung cấp thơng tin minh bạch có độ tin cậy cao Từ lý nêu học viên chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mơ hình giám sát rừng suy thoái rừng tỉnh Điện Biên công nghệ địa không gian” 3 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ RỪNG Năm 1930, Morozov đƣa khái niệm: Rừng tổng thể gỗ, có mối liên hệ lẫn nhau, chiếm phạm vi khơng gian định mặt đất khí Rừng chiếm phần lớn bề mặt Trái Đất phận cảnh quan địa lý Năm 1952, M.E Tcachenco phát biểu: Rừng phận cảnh quan địa lý, bao gồm tổng thể gỗ, bụi, cỏ, động vật vi sinh vật Trong trình phát triển chúng có mối quan hệ sinh học ảnh hƣởng lẫn với hoàn cảnh bên Luật Bảo vệ phát triển rừng năm 2004 quy định: Rừng hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng yếu tố mơi trƣờng khác, gỗ, tre nứa hệ thực vật đặc trƣng thành phần có độ che phủ tán rừng từ 0,1 trở lên Rừng gồm rừng trồng rừng tự nhiên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng Thông tƣ số 34/2009/TT-PTNT ngày 10 tháng năm 2009 Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn quy định đối tƣợng đƣợc xác định rừng đạt đƣợc tiêu chí sau: - Là hệ sinh thái, thành phần lồi lâu năm thân gỗ, cau dừa có chiều cao vút từ 5,0 mét trở lên (trừ rừng trồng số lồi rừng ngập mặn ven biển), tre nứa,…có khả cung cấp gỗ, lâm sản gỗ giá trị trực tiếp gián tiếp khác nhƣ bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trƣờng cảnh quan Rừng trồng loài thân gỗ rừng tái sinh sau khai thác rừng trồng có chiều cao trung bình 1,5 m loài sinh trƣởng chậm, 3,0 m loài sinh trƣởng nhanh mật độ từ 1.000 cây/ha trở lên đƣợc coi rừng Các hệ sinh thái nơng nghiệp, ni trồng thủy sản có rải rác số lâu năm thân gỗ, tre nứa, cau dừa,… không đƣợc coi rừng - Độ tàn che tán thành phần rừng phải từ 0,1 trở lên - Diện tích liền khoảnh tối thiểu từ 0,5 trở lên, dải rừng phải có chiều rộng tối thiểu 20 mét có từ hàng trở lên Cây rừng diện tích tập trung dƣới 0,5 dải rừng hẹp dƣới 20 mét đƣợc gọi phân tán 1.2 PHÂN LOẠI RỪNG a) Phân loại trạng thái rừng theo trạng Theo quan điểm phân loại Loeschau rừng Việt Nam đƣợc phân loại theo trạng gồm loại rừng: - Loại I: Đất trống đồi núi trọc, chƣa có rừng rừng khai thác mức, cháy rừng nguyên nhân khác Trên đất có thảm cỏ, bụi, gỗ tái sinh từ hạt chồi có chiều cao chiều cao thảm cỏ hoạc chiều cao thảm bụi - Loại II: Rừng phục hồi, tiên phong có đƣờng kính nhỏ Là rừng non, rừng sào phục hồi tự nhiên sau rừng cháy làm nƣơng rẫy, trữ lƣợng rừng chƣa đáng kể - Loại III: Rừng tự nhiên bị tác động mức độ khác nhau, chúng giai đoạn phân hóa (hoặc phục hồi thối hóa) - Loại IV: Rừng ngun sinh rừng thứ sinh giàu phục hồi hoàn toàn b) Phân loại rừng theo nhân tố sinh thái phát sinh Căn vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật để phân loại, Thái Văn Trừng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu rừng nhƣ sau: - Các kiểu rừng kín vùng thấp gồm: Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới; Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới, Kiểu rừng kín rụng lá, ẩm nhiệt đới, Kiểu rừng kín cứng khơ nhiệt đới - Các kiểu rừng thƣa: Kiểu rừng thƣa rộng khô nhiệt đới; Kiểu rừng thƣa kim khô nhiệt đới; Kiểu rừng thƣa kim khô nhiệt đới núi thấp - Các kiểu trảng, chuông: Kiểu trảng to, bụi, cỏ cao khô nhiệt đới; Kiểu truông bụi gai hạn nhiệt đới - Các kiểu rừng kín vùng cao: Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới núi thấp;, Kiểu rừng kín hỗn hợp rộng; kim ẩm nhiệt đới núi thấp; Kiểu rừng kín kim ôn đới ẩm núi vừa - Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao: Kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao, Kiểu quần hệ lạnh vùng cao c) Phân loại rừng theo theo thông tƣ số 34/2009/TT-PTNT - Phân loại rừng theo mục đích sử dụng: Rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất - Phân loại rừng theo nguồn gốc hình thành: Rừng tự nhiên, rừng trồng - Phân loại rừng theo điều kiện lập địa: Rừng núi đất, rừng núi đá, rừng ngập nƣớc, rừng đất cát - Phân loại rừng theo loài cây: Rừng gỗ, rừng tre nứa, rừng cau dừa, rừng hỗn giao gỗ tre nứa - Phân loại rừng theo trữ lƣợng: Đối với rừng gỗ (Rừng giàu, rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng chƣa có trữ lƣợng) Đối với rừng tre nứa (Rừng đƣợc phân theo lồi cây, cấp đƣờng kính cấp mật độ) - Đất chƣa có rừng: Đất có rừng trồng chƣa thành rừng, Đất trống có gỗ tái sinh, Đất trống khơng có gỗ tái sinh, Núi đá khơng 6 1.3 CÁC CHỈ SỐ THỰC VẬT NDVI VÀ NBR a) Chỉ số NDVI (Nomarlized Difference Vegetation Index - số khác biệt thực vật chuẩn hóa) NDVI tỷ lệ khác biệt bƣớc sóng nhìn thấy (màu đỏ) bƣớc sóng cận hồng ngoại (NIR) tổng bƣớc sóng nhằm đƣa số mật độ độ dày bề mặt thảm thực vật * Chỉ số thực vật NDVI tính tốn theo cơng thức: NDVI = Trong đó: ( ( – ) ) - NIR (Near Infrared) giá trị điểm ảnh kênh cận hồng ngoại - RED giá trị điểm ảnh kênh đỏ Đồi với Landsat 8: NIR = Band 5, RED= Band NDVI nhận giá trị từ -1 đến +1, giá trị NDVI thấp cho thấy khu vực độ phủ thực vật thấp, giá trị NDVI cao cho thấy khu vực có độ phủ thực vật tốt, giá trị NDVI có giá trị âm cho thấy khơng có thực vật Theo bảng phân loại lớp phủ thực vật USGS (Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ), số NDVI tƣơng ứng với loại đối tƣợng lớp thực vật sau: Bảng 1.1 Phân loại NDVI theo chất lƣợng thực vật lớp phủ bề mặt Giá trị NDVI Lớp phủ mặt đất 0.6 Rừng nhiệt đới (Nguồn: USGS) Theo kết nghiên cứu Viện Sinh thái rừng Môi trƣờng Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, khoá phân loại dựa vào số NDVI ảnh Lansat nhƣ sau: Bảng 1.2 Khoá phân loại rừng theo giá trị NDVI ảnh Landsat Đối tƣợng Đất khơng có rừng Rừng chƣa có trữ lƣợng (IIa, IIb) Ngƣỡng NDVI Cự tiểu Cực đại -1 0,299 0,299 0,469 0,469 Rừng tự nhiên bị tác động, rừng chƣa có trữ lƣợng hồn tồn rừng nguyên sinh (IIIa1, IIIa2, IV) (Nguồn: Viện Sinh thái rừng Môi trường - Trường ĐH Lâm nghiệp) Chỉ số thực vật đƣợc dùng rộng rãi để xác định mật độ phân bố thảm thực vật, đánh giá trạng thái sinh trƣởng phát triển trồng Bên cạnh NDVI cịn thể đƣợc nhóm thực vật khác thơng qua giá trị số nhóm lồi thực vật Một số cơng trình Simone R Freitas (2005), Vƣơng Văn Quỳnh (2009), Nguyễn Trƣờng Sơn (2009) ứng dụng số thực vật NDVI nghiên cứu rừng, lớp phủ thực vật đạt đƣợc kết định * Xác định biến động NDVI là: dNDVI = NDVI(trƣớc) - NDVI(sau) Trong đó: - NDVI(trƣớc) giá trị NDVI thời điểm trƣớc biến động - NDVI(sau) giá trị NDVI thời điểm sau biến động b) Chỉ số NBR (Normalized Burn Ratio - Chỉ số than cháy) * Chỉ số thực vật NBR tính tốn theo cơng thức: NBR = ( ) ( ) Trong đó: - NIR (Near Infrared) giá trị điểm ảnh kênh cận hồng ngoại - SWIR giá trị điểm ảnh kênh sóng ngắn hồng ngoại Đồi với Landsat 8: NIR = Band 5, SWIR = Band * Xác định giá trị biến động NBR là: dNBR = NBR(trƣớc) - NBR(sau) Trong đó: - NBR(trƣớc) giá trị NBR thời điểm trƣớc biến động - NBR (sau) giá trị NBR thời điểm sau biến động Bảng 1 Giá trị biến động NBR theo mức nguy hiểm cháy dNBR Burn Severity < -0.25 High post-fire regrowth (tái sinh cao sau lửa) -0.25 to -0.1 Low post-fire regrowth (Tái sinh sau lửa thấp) -0.1 to +0.1 Unburned (Không bị cháy) 0.1 to 0.27 Low-severity burn (Mức độ cháy thấp) 0.27 to 0.44 Moderate-low severity burn (Mức độ cháy trung bình thấp) 0.44 to 0.66 Moderate-high severity burn (Mức độ cháy trung bình cao) > 0.66 High-severity burn (Mức độ cháy cao) (Nguồn: USGS) Chỉ số NBR yêu cầu băng tần hồng ngoại ngắn, việc triển khai giới hạn ảnh có dải sóng ngắn (ví dụ Landsat, MODIS) Ngồi ra, kỹ thuật dNBR nhạy với điều kiện độ ẩm thực vật, thực vật, đất trƣớc sau lửa Nếu thời gian hai lần chụp ảnh mà có mƣa ảnh hƣởng đến kết nghiên cứu Do đề tài lựa chọn thời điểm nghiên cứu chủ yếu mùa khô Đặc điểm biến động diện tích rừng tỉnh Điện Biên chủ yếu cháy rừng phá rừng để làm nƣơng (sau phá rừng ngƣời dân đốt để lấy đất canh tác) 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THOÁI RỪNG 1.4.1 Trên giới Trên giới, công nghệ không gian địa lý đƣợc sử dụng sớm để giám sát tài nguyên rừng Từ đầu kỷ 20 ảnh hàng không bắt đầu đƣợc áp dụng để khoanh vẽ trạng thái rừng Ảnh hàng không thƣờng đƣợc lƣu giấy ảnh ảnh số Từ thử nghiệm lẻ tẻ ứng dụng ảnh hàng không lâm nghiệp vào thời gian đầu, có nhiều tác giả sử dụng thành công ảnh hàng không để xây dựng đồ tài nguyên rừng nƣớc nhƣ Canada, Mỹ Anh Ảnh hàng khơng thƣờng đƣợc giải đốn mắt với hỗ trợ thiết bị quang học nhƣ kính lúp, kính lập thể, máy tổng hợp màu v.v để xác định đối tƣợng Ƣu điểm việc sử dụng ảnh hàng không so với điều tra mặt đất là: cung cấp tranh toàn cảnh phân bố rừng diện tích rộng; lƣu giữ đƣợc biến đổi động thái rừng theo thời gian; ảnh hàng khơng chụp với bƣớc sóng từ tia cực tím đến hồng ngoại gần (0.3m – 0.9m), phản ánh thông tin mà mắt thƣờng không thấy đƣợc Nhƣợc điểm ảnh hàng khơng khó chụp, lƣu giữ, hiệu chỉnh giải đốn Ngồi việc giải đoán mắt chủ quan phụ thuộc vào trình độ, kinh nghiệm ngƣời giải đốn, kết khơng đồng nhất, thời gian thực lâu tốn nhiều nhân lực Ở Việt nam, cơng nghệ giải đốn mắt đƣợc áp dụng ảnh vệ tinh phân loại rừng bộc lộ nhiều tồn 10 Trong vòng khoảng 35 năm trở lại đây, ảnh vệ tinh với phƣơng pháp xử lý số đƣợc sử dụng rộng rãi dần thay ảnh hàng không xây dựng đồ tài nguyên rừng phục vụ công tác điều tra kiểm kê rừng (Lambin cộng sự, 2001) Phƣơng pháp xử lý số có ƣu điểm bật thời gian xử lý ngắn, việc phân loại đối tƣợng đƣợc tiến hành nhanh chóng phạm vi rộng mà không tốn công thực địa, công việc đƣợc thực dựa vào cấp độ xám pixel, nên kết thu đƣợc khách quan không phụ thuộc vào chủ quan nguời giải đoán Tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng, ảnh vệ tinh cho phép xây dựng đồ tài nguyên rừng với quy mô tỷ lệ khác cách nhanh chóng, đánh giá đƣợc biến động trạng rừng so sánh với thời điểm khứ Với ƣu điểm nhƣ vậy, có nhiều chuyên gia nhà nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh để khoanh vẽ lớp phủ thực vật bề mặt trái đất từ quy mô nhỏ đến toàn cầu (Yichun et al., 2008) Hiện nay, giới có nhiều vệ tinh cung cấp ảnh có độ phân giải không gian, phân giải phổ, số lƣợng kênh phổ chu kỳ bay chụp khác nhau, từ ảnh đa phổ (multispectral sensors) tới ảnh siêu phổ (hyperspectral), bƣớc sóng biến động từ nhìn thấy tới sóng siêu cao tần, độ phân giải không gian từ dƣới 1m tới vài km, chu kỳ bay chụp từ hàng ngày tới hàng tuần hàng tháng Navulur (2006) phân nhóm loại ảnh vệ tinh theo độ phân giải khơng gian nhƣ sau: (i) ảnh có độ phân giải thấp: lớn 30m, (ii) ảnh có độ phân giải trung bình: 10m - 30m; (iii) ảnh có độ phân giải cao: – 10 m; (iv) ảnh có độ phân giải cao: nhỏ 2m Mỗi loại ảnh vệ tinh khác lại có đặc điểm độ phân giải khơng gian, bƣớc sóng, chu kỳ bay chụp, giá thành khác Vì vậy, lựa chọn ảnh vệ tinh thích hợp xây dựng đồ phân loại rừng cần thiết ngƣời ta thƣờng dựa vào sau: (i) mục tiêu đồ, (ii) giá thành ảnh, (iii) điều kiện khí 11 quyển, (iv) yêu cầu kỹ thuật việc giải đoán ảnh Trong xây dựng đồ phân loại rừng, nhƣng loại ảnh viễn thám đƣợc sử dụng phổ biến gồm Landsat TM ETM+, SPOT, MODIS, NOAA-AVHRR, IKONOS QuickBird Andrea S Laliberte cộng (2004), thành lập đồ xâm lấn bụi phía Nam New Mexico từ năm 1937 đến năm 2003 Tác giả phân vùng ảnh phân loại đối tƣợng 11 ảnh hàng không chụp từ năm 1937 đến 1996 ảnh QuickBird chụp năm 2013 để theo dõi thay đổi thảm thực vật theo thời gian Kết nghiên cứu cho thấy độ che phủ bụi tăng từ 0,9% năm 1937 lên 13,1% năm 2003, thảm cỏ giảm từ 18,5% xuống 1,9% Kết nghiên cứu xác định việc ứng dụng phân loại dựa đối tƣợng có nhiều ƣu điểm so với phƣơng pháp phân loại dựa pixel để tách lớp phủ bụi ảnh vệ tinh có độ phân giải cao Yang Jiang Yan Li, (2013), ứng dụng phƣơng pháp phân loại định hƣớng đối tƣợng để thành lập đồ lớp phủ rừng khu vực Hàng Châu năm 2000, 2005, 2010 từ ảnh Landsat TM/ETM+ với mục đích nghiên cứu, phân tích phân bố biến động rừng Hàng Châu Nghiên cứu thống kê phân tích động thái rừng từ cung cấp sở định cho việc bảo vệ rừng quyền địa phƣơng Charlie Navanugraha (1996), tiến hành nghiên cứu thay đổi ba tiểu lƣu vực hệ thống sông Chiangmai với tổng diện tích 6.692 km2, điểm nghiên cứu nhà khoa học sử dụng ảnh viễn thám LandSat thời kỳ từ năm 1985 đến năm 1990 từ năm 1990 đến năm 1995 với mục tiêu tìm hiểu đánh giá thay đổi sử dụng đất diện tích rừng nhiệt đới nhƣ dự báo xu hƣớng thay đổi sử dụng đất tƣơng lai Các tác giả trình nghiên cứu thay đổi cần thiết phải ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHỬ BÁ HUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THỐI RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN BẰNG CƠNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN CHUYÊN... viên chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng mơ hình giám sát rừng suy thoái rừng tỉnh Điện Biên công nghệ địa không gian? ?? 3 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ RỪNG Năm 1930, Morozov... (sau phá rừng ngƣời dân đốt để lấy đất canh tác) 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊA KHÔNG GIAN GIÁM SÁT MẤT RỪNG VÀ SUY THOÁI RỪNG 1.4.1 Trên giới Trên giới, công nghệ không gian địa lý