Luận văn thạc sĩ Địa lý tự nhiên: Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Trong những năm gần đây, với sự phát triển công nghệ viễn thám, việc áp dụng công nghệ viễn thám vào lâm nghiệp là rất cần thiết vì công nghệ viễn thám với khả năng quan sát các đối tượn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

NGUYỄN ĐẠI

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG

HUYỆN KBANG, TỈNH GIA LAI

Ngành: Địa lý tự nhiên

Mã số: 8440217

Người hướng dẫn: TS ĐẶNG NGÔ BẢO TOÀN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu trích dẫn

có nguồn gốc rõ ràng Kết quả trong đề án chưa được công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào khác

Kbang, ngày 5 tháng 11 năm 2023

Tác giả đề án

Nguyễn Đại

LỜI CẢM ƠN

Với đề án “Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng huyện Kbang, tỉnh Gia Lai” được hoàn thành tại khoa Khoa học tự nhiên, trường Đại học Quy Nhơn, dưới sự hướng dẫn khoa học nghiêm túc, sự giúp đỡ của TS Đặng Ngô Bảo Toàn Tác giả chân thành cảm ơn thầy giáo Đặng Ngô Bảo Toàn - người đã thường xuyên hướng dẫn, khuyến khích, động viên tác giả trong suốt thời gian thực hiện đề án

Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được sự chỉ đạo, động viên, đóng góp ý kiến của các thầy cô, các nhà khoa học trong khoa Khoa học tự nhiên trường Đại học Quy Nhơn

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn đến cán bộ của Ủy ban nhân dân huyện Kbang, Phòng nông nghiệp, Hạt kiểm lâm huyện Kbang, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Gia Lai, Cục thống kê tỉnh Gia Lai đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ trong thời gian tác giả tiến hành nghiên cứu và thực địa tại địa phương

Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Quy Nhơn, lãnh đạo khoa Khoa học tự nhiên, phòng Sau đại học và các bạn học viên lớp Cao học Địa lí tự nhiên K24B đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đề án này

Xin gửi lời cảm ơn đến các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và động viên tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề án

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Kbang, ngày 5 tháng 11 năm 2023

TÁC GIẢ

NGUYỄN ĐẠI

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 8

7 Cấu trúc đề án 8

NỘI DUNG 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG 9

1.1 Cơ sở lý luận 9

1.1.1 Một số khái niệm 9

1.1.2 Khái niệm về biến động lớp phủ rừng 11

1.2 Viễn thám và GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng 12

1.2.1 Viễn thám trong nghiên cứu lớp phủ rừng 12

1.2.2 GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng 20

1.3 Tổng quan các công trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trên thế giới và ở Việt Nam 24

1.3.1 Trên thế giới 24

1.3.2 Ở Việt Nam 25

CHƯƠNG 2 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ RỪNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29

2.1 Những nhân tố ảnh hưởng đến lớp phủ rừng huyện Kbang 29

2.1.1 Nhóm nhân tố tự nhiên 29

2.1.2 Nhóm nhân tố kinh tế, xã hội 39

2.1.3 Đánh giá chung 41

2.2 Hiện trạng thảm thực vật rừng huyện Kbang 42

2.2.1 Diện tích 42

2.2.2 Phân bố rừng theo địa giới hành chính 45

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG CỦA HUYỆN KBANG TỪ NĂM 2000 - 2021 48

3.1 Ứng dụng viễn thám đánh giá sự biến động diện tích rừng 48

3.1.1 Quá trình thực hiện 48

3.1.2 Sử dụng chỉ số NDVI trong nghiên cứu biến động rừng 51

3.2 Đánh giá biến động diện tích rừng huyện Kbang giai đoạn 2000 - 2021 (bằng dữ liệu thu thập được từ địa phương) 60

3.2.1 Biến động về diện tích rừng [14] 60

3.2.2 Biến động diện tích rừng theo đơn vị hành chính [15] 61

3.2.3 Biến động diện tích theo loại rừng 64

3.2.3 Độ che phủ rừng: 65

3.2.4 Biến động về cơ cấu rừng 68

3.2.5 Một số đánh giá chung 70

3.3 Nguyên nhân biến động tài nguyên rừng 71

3.3.1 Những nguyên nhân dẫn đến sự biến động thảm thực vật rừng theo hướng tích cực 71

3.3.2 Các nguyên nhân làm suy giảm tài nguyên rừng 73

3.3.3 Các nguyên nhân khác 79

3.4 Một số giải pháp bảo vệ phát triển rừng huyện Kbang 80

3.4.1 Giải pháp về dân sinh và thực thi pháp luật 80

3.4.2 Giải pháp phục hồi, bảo vệ, tái sinh rừng 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

1 KẾT LUẬN 86

2 KIẾN NGHỊ 87

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

QUYẾT ĐỊNH GIAO TÊN ĐỀ ÁN (BẢN SAO) 90

Bảng 3.2 Phân loại lớp phủ dựa trên IDVI

Bảng 3.3 Biến động diện tích rừng huyện Kbang giai đoạn 2000 – 2021

Bảng 3.4 Biến động diện tích rừng theo đơn vị hành chính huyện Kbang giai đoạn

2000 – 2021

Bảng 3.5 Tổng hợp biến động rừng huyện Kbang giai đoạn 2000 – 2021

Bảng 3.6 Độ che phủ rừng theo đơn vị hành chính huyện Kbang, giai đoạn

2000-2021

Bảng 3.7 Biến động và tốc độ biến động diện tích rừng theo đơn vị hành chính huyện Kbang giai đoạn 2000 – 2021

Bảng 3.8 Số vụ vi phạm luật bảo vệ rừng và khai thác gỗ trái phép

Bảng 3.9 Số lượng lâm sản bị tịch thu

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Phân loại ảnh tổ hợp của các kênh thời gian

Hình 1.1 Minh họa lấy ảnh dữ liệu từ vệ tinh

Hình 1.2 Phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên mặt đất

Hình 1.3 Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Hình 2.1 Ranh giới hành chính huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Hình 2.2 Bản đồ địa hình Kbang, tỉnh Gia Lai

Hình 2.3 Bản đồ khí hậu huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Hình 2.4 Bản đồ thổ nhưỡng huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Hình 2.5 Rừng quốc gia Kon Chư Răng

Hình 2.6 Hình ảnh 1 góc rừng bị tàn phá (ảnh tư liệu)

Hình 2.7 Một số loài cây đặc sản cho giá trị kinh tế và dược liệu cao

Hình 2.8 Một số động vật vườn Quốc gia Kon Ka Kinh

Hình 2.9 Biểu đồ cơ cấu các ngành kinh tế huyện Kbang năm 2020

Hình 3.1 Bản đồ thể hiện lớp phủ thực vật năm 2000 huyện Kbang, tỉnh Gia Lai Hình 3.2 Bản đồ thể hiện lớp phủ thực vật năm 2010 huyện Kbang, tỉnh Gia Lai Hình 3.3 Bản đồ thể hiện lớp phủ thực vật năm 2020 huyện Kbang, tỉnh Gia Lai Hình 3.4 Bản đồ thể hiện lớp phủ thực vật năm 2021 huyện Kbang, tỉnh Gia Lai Hình 3.5 Biểu đồ biến động rừng theo đơn vị hành chính huyện Kbang năm 2000

so với 2021

Hình 3.6 Phá rừng lấy đất sản xuất nông nghiệp xã Đăk Rong, huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Hình 3.7 Phá rừng ở xã Sơ Pai năm 2022

Hình 3.8 Tang vật phá rừng và phương tiện vận chuyển bị bắt giữ

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng có vai trò đặc biệt quan trọng trong cuộc sống của con người: là nơi cung cấp nguồn gỗ, củi, tạo ra oxy, điều hòa nước… Rừng còn là nơi cư trú của các loài động thực vật và tàng trữ các nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất, đảm bảo cho sự sống Tuy nhiên, trong quá trình phát triển con người đã gây sức ép lớn đối với tài nguyên rừng như: khai thác rừng quá mức đã làm cho diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp một cách nhanh chóng và sự đa dạng sinh vật bị giảm sút Đây chính là nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến sự biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường trên phạm vi toàn cầu

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật giúp con người quản

lý tốt hơn các nguồn tài nguyên, trong đó có khoa học kỹ thuật viễn thám Kỹ thuật viễn thám được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực nghiên cứu của Việt Nam đã mang lại nhiều ứng dụng to lớn trong quản lý tài nguyên Trước đây, việc điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng chủ yếu vẫn dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ hiện trạng rừng bằng phương pháp thủ công vì vậy công việc này đòi hỏi tốn rất nhiều thời gian, công sức, tiền bạc, độ chính xác không cao và thông tin thường không được cập nhật vì tình hình rừng và đất rừng luôn biến động Trong những năm gần đây, với sự phát triển công nghệ viễn thám, việc áp dụng công nghệ viễn thám vào lâm nghiệp là rất cần thiết vì công nghệ viễn thám với khả năng quan sát các đối tượng ở các độ phân giải phổ và không gian khác nhau, chu kỳ chụp lặp từ một tháng đến một ngày cho phép ta quan sát và xác định nhanh chóng hiện trạng lớp phủ rừng, từ đó có thể dễ dàng xác định được biến động rừng và đặc biệt là xu hướng của biến động Trong lĩnh vực lâm nghiệp, công nghệ viễn thám đã được sử dụng để thành lập các loại bản đồ hiện trạng rừng, phân loại trạng thái rừng, phân vùng trọng điểm cháy rừng, theo dõi diễn biến tài nguyên rừng

Kbang là một huyện vùng sâu, vùng xa nằm ở cực Đông Bắc của tỉnh Gia Lai, là địa phương có diện tích rừng tự nhiên lớn nhất tỉnh Gia Lai, với hơn 120.000

ha Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là yếu tố quan trọng nhất cấu thành

sự cân bằng tự nhiên của Huyện Rừng còn là nơi cư trú, sinh sống và là nguồn lợi kinh tế chủ yếu của một số dân tộc trong Huyện Hệ sinh thái rừng ở đây rất đa dạng

và phong phú, có giá trị lớn về kinh tế, nơi đây tập hợp nhiều động thực vật quý hiếm, nằm trong các KBTTN (khu bảo tồn thiên nhiên) Kon Chư răng có diện tích 15.446 ha) và vườn quốc gia Kon Ka Kinh (42.000 ha) Ngoài ra rừng còn có chức năng phòng hộ trực tiếp cho sông Ba và hồ thủy điện An Khê - Ka Nak, hồ thủy điện Vĩnh Sơn… Vì vậy, sự phát triển kinh tế gắn với bảo vệ tài nguyên và môi trường rừng nhằm đảm bảo phát triển bền vững đang là vấn đề hết sức cấp thiết Hiện nay, diện tích rừng của huyện giảm sút cả về chất lượng và số lượng do nhiều nguyên nhân khách quan lẫn chủ quan

Từ những thực tiễn trên của địa phương, việc nghiên cứu biến động lớp phủ rừng có vai trò đặc biệt quan trọng Vì vậy, tác giả đã lựa chọn tên đề án tốt nghiệp

“Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng huyện Kbang, tỉnh Gia Lai”

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Thực trạng và xác định các nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng trên địa bàn huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

- Đánh giá biến động lớp phủ rừng trên địa bàn huyện Kbang, tỉnh Gia Lai giai đoạn 2000 - 2021

- Đề xuất các giải pháp phục hồi và bảo vệ rừng trên địa bàn huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Lập kế hoạch và xây dựng phương án triển khai thực hiện đề án

- Thu thập và xử lý dữ liệu lớp phủ rừng từ năm 2000 - 2021 từ ảnh viễn thám và dữ liệu lâm nghiệp

- Xử lý dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn để phù hợp với nội dung và tỷ

lệ nghiên cứu bằng các phần mềm như: ArcGis 10.5, ENVI 5.3

- Khảo sát thực địa để tìm hiểu, xác định các nhân tố ảnh hưởng đến biến động lớp phủ rừng

- Tham khảo ý kiến của người dân địa phương, các chuyên gia Địa lí, Lâm nghiệp và Địa thông tin để xây dựng mô hình nghiên cứu

- Kiểm chứng và đánh giá các kết quả nghiên cứu của đề án

- Đề xuất mở rộng mô hình nghiên cứu (cả lý thuyết và thực tiễn)

3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá biến động lớp phủ rừng trên địa bàn huyện Kbang, tỉnh Gia Lai giai đoạn 2000 - 2021 bằng công nghệ viễn thám (thông qua chỉ số thực vật chuẩn hoá NDVI, lập bản đồ thể hiện sự biến động lớp phủ thực vật) và kết hợp dữ liệu hiện trạng rừng thu thập được để đánh giá cho sự thay đổi lớp phủ rừng huyện Kbang

- Tìm hiểu nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng Từ đó, đề xuất các giải pháp phục hồi, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng nhằm đảm bảo cho sự cân bằng đối với tự nhiên, môi trường và ổn định phát triển KT - XH

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu:

- Biến động lớp phủ rừng của huyện Kbang từ năm 2000 - 2021

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đề án tập trung nghiên cứu biến động lớp phủ rừng ở huyện Kbang

- Không gian nghiên cứu trên địa bàn huyện Kbang, với thời gian nghiên cứu biến động từ 2000 đến 2021

5 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp luận

5.1.1 Quan điểm hệ thống

- Trong nghiên cứu biến động tài nguyên rừng huyện Kbang, sự cần thiết trong việc đặt tài nguyên rừng trong mối quan hệ với các yếu tố địa lý khác như địa chất, địa mạo, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng, thủy văn, sinh vật Qua đó ta có thể thấy được một thể tổng hợp tự nhiên hoàn chỉnh, có mối quan hệ qua lại với nhau

và với con người

5.1.2 Quan điểm tổng hợp

- Huyện Kbang là một khu vực địa lý có những đặc điểm khác với các khu vực còn lại trong tỉnh Gia Lai Trong các thành phần của tự nhiên, rừng đóng vai trò rất quan trọng, có quan hệ chặt chẽ với các thành phần khác Sự biến động tài nguyên rừng có ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên và đời sống của con người nơi đây Vì vậy, trong quá trình nghiên cứu biến động tài nguyên rừng cần thiết phải xem xét trong mối quan hệ biện chứng với các yếu tố tự nhiên khác và với con người trên quan điểm tổng hợp

5.1.4 Quan điểm sinh thái

- Kbang là một huyện miền núi, tài nguyên rừng đóng một vị trí rất quan trọng, không những ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế của huyện mà còn ảnh hưởng đến môi trường sống của con người nơi đây Vì vậy việc khai thác và bảo vệ rừng cần dựa trên quan điểm sinh thái nhằm mục đích phát triển bền vững

5.1.5 Quan điểm phát triển và bền vững

- Là sự phát triển trong hiện tại nhưng vẫn đảm bảo cho tương lai Đây là mục tiêu mà cả thế giới đang hướng tới, trong đó có Việt Nam Phải đảm bảo sự phát triển bền vững về cả 3 vấn đề: KT-XH và môi trường Quán triệt quan điểm phát triển bền vững trong nghiên cứu biến động lớp phủ rừng chính là đưa ra những

kiến nghị về sự quản lí rừng ổn định bằng các biện pháp phù hợp nhằm đạt các mục tiêu đề ra Trong những năm gần đây nhà nước ta đã thực hiện nhiều chương trình, chính sách để thực hiện

5.2 Phương pháp nghiên cứu

5.2.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu

- Vận dụng phương pháp này nhằm đảm bảo tính kế thừa, sử dụng các thông tin, số liệu đã được kiểm nghiệm, công nhận và công bố chính thức nhằm tiết kiệm được công sức và thời gian nghiên cứu đồng thời dùng để đối chiếu, so sánh với thực tế và kết quả nghiên cứu

- Thu thập tài liệu từ các đề tài đã nghiên cứu trước trên thế giới, Việt Nam

và phạm vi huyện Kbang từ các báo cáo hội nghị, hội thảo về TNR có liên quan đến luận văn nghiên cứu, báo cáo của các địa phương về môi trường, KT - XH

5.2.2 Phương pháp bản đồ và hệ thống thông tin địa lý

- Phương pháp bản đồ là phương pháp quan trọng và không thể thiếu trong nghiên cứu địa lý Phuơng pháp này đuợc sử dụng xuyên suốt trong quá trình nghiên cứu, từ phân tích xử lý số liệu, biên tập bản đồ, lựa chọn các phuơng pháp biểu hiện, so sánh, đánh giá bản đồ hiện trạng năm 2000 - 2021, từ đó có thể đánh giá được thực trạng biến động lớp phủ rừng giai đoạn 2000 - 2021 Các bản đồ được

sử dụng trong nghiên cứu gồm: bản đồ vị trí địa lí, địa hình, địa chất - địa mạo, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất, mưa, dòng chảy, lớp phủ thực vật có tỷ lệ 1/50.000 và 1/100.000 khu vực Tây Nguyên và phạm vi huyện Kbang

5.2.3 Các phương pháp nghiên cứu biến động lớp phủ rừng sử dụng kỹ thuật viễn thám và GIS

5.2.3.1 Phương pháp so sánh sau phân loại (Post - Classification

comparison methods)

- Đây là phương pháp khá phổ biến để điều tra biến động với các ảnh thu nhận ở các thời điểm khác nhau được phân loại độc lập Sau đó sử dụng một thuật toán để xác định các pixel thay đổi trong mỗi lớp Ngoài ra, có thể lập các số liệu

thống kê và bản đồ biến động để nhấn mạnh bản chất của sự thay đổi giữa các thời điểm thu nhận ảnh Độ chính xác của những thuật toán này phụ thuộc vào độ chính xác của từng phân loại độc lập sử dụng trong phân tích Các sai số xuất hiện ở mỗi lần phân loại ảnh sẽ bị lẫn trong quá trình điều tra biến động

5.2.3.2 Phương pháp nhận biết các mẫu phổ (spectral pattern recognition)

- Đây chính là phương pháp phân loại ảnh tổ hợp hai kênh của hai thời gian khác nhau

Hình 1 Phân loại ảnh tổ hợp của các kênh thời gian

- Trong hình 1, một bước phân loại đã được thực hiện với ảnh có các kênh tương ứng của hai thời điểm thu nhận Theo cách này có thể tiến hành phân loại lớp phủ rừng trong ảnh tổ hợp Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào sự khác biệt phổ giữa các lớp có thay đổi và không đổi Phạm vi và độ phức tạp của phân loại có thể khá lớn và nếu ta tận dụng mọi kênh phổ trong các ảnh thì có thể đảm bảo thông tin phân loại sẽ đầy đủ và chính xác hơn

5.2.3.3 Phương pháp phân tích thành phần chính (principal component analysis)

- Đây là phương pháp phân loại được sử dụng để phân tích các tổ hợp ảnh đa thời gian với mục đích phân tích biến động Trong ảnh của các thời kỳ được tổ hợp trong một ảnh đa kênh chứa tất cả kênh ảnh ở các thời điểm thu nhận Một số thành

phần chính không tương quan được tính ra từ tổ hợp ảnh đa thời gian này có thể liên quan tới các vùng biến động Nhược điểm của phương pháp này là khó giải đoán và khó xác định bản chất của sự thay đổi

5.2.3.4 Phương pháp tạo ảnh sai biệt đa thời gian

- Đây là phương pháp khá phổ biến trong điều tra biến động Trong phương pháp này, chi đơn giản trừ các giá trị độ xám (digital number - DN) trong ảnh ở thời điểm này cho DN ở thời điểm khác Sai biệt trong vùng không thay đổi sẽ là rất nhỏ (≈ 0) và sai biệt trong vùng thay đổi sẽ là các giá trị khác 0 một số khá lớn (theo chiều dương hoặc âm) Nếu sử dụng ảnh 8 bit, thì khoảng giá trị có thể của ảnh sai biệt sẽ là -255 đen +255, nên khi tiến hành trừ các giá trị độ xám người ta thường cộng thêm một hằng số (thường là 255) để cho kết quả trình bày được đẹp hơn

5.2.3.5 Phương pháp tạo ảnh tỷ số

- Phương pháp này liên quan dến việc tính toán tỷ số từ các giá trị độ xám trong các ảnh ở các thời điểm chụp Tỷ số của vùng không thay đổi thường xấp xỉ 1 trong khi vùng thay đổi có tỷ số cao hơn hoặc thấp hơn Dữ liệu ảnh tỷ số thường được chuyển đổi từ 8 bit sang 32 bit để hiển thị Một trong những yêu cầu của phương pháp này là phải chuẩn hóa các yếu tố ngoại cảnh như góc tới của tia sáng

từ mặt trời hay bóng

- Khi thực hiện phép tính tỷ số ảnh hay sai biệt ảnh, người phân tích phải tìm

ra ngưỡng giữa biến động và không biến động trong tư liệu ảnh Điều này có thể được thực hiện khi ta lập một biểu đồ phân khối độ xám cho tư liệu anh tỷ số hay ảnh sai biệt và quan tâm đến các vùng thay đổi sẽ nằm ở phần cuối của sự phân bố Cần tính phương sai và kiểm tra thử nghiệm xem liệu cái ngưỡng đó có hợp lý hay chưa Nếu có sự lựa chọn ngưỡng hợp lý, có thể thấy ngay được các kết quả

5.2.3.6 Phương pháp tính sai biệt chỉ số thực vật

- Trong hai vùng sóng đỏ và cận hồng ngoại, thực vật màu xanh hấp thụ và phản xạ rất khác nhau Thực vật hấp thụ mạnh tia sáng màu đỏ và phản xạ lại các tia hồng ngoại Trên thế giới đã có rất nhiều công thức tính chỉ số thực vật khác nhau

được phát triển dựa trên sự khác biệt này Trong nghiên cứu biến động, chỉ số thực vật của hai thời điểm được trừ cho nhau để tạo ra một kênh ảnh có chỉ số thực vật sai biệt Sau khi tính toán ảnh sai biệt, tiếp tục xác định vùng biến động bằng cách phân ngưỡng biến động Việc phân ngưỡng dựa theo giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của pixel trong ảnh sai biệt Ảnh sau khi phân ngưỡng là ảnh nhị phân, tức là chỉ có giá trị 0 và 1 Gán giá tri 0 cho các vùng không biến động và giá trị 1 cho vùng biến động

5.2.4 Phương pháp phân tích dự báo

- Trên cơ sở phân tích số liệu và tổng hợp đánh giá làm cơ sở dự báo về sự biến động trong từng giai đoạn của lớp phủ rừng ở huyện Kbang

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Kết quả nghiên cứu của đề tài làm rõ cơ sở lý luận về nghiên cứu biến động lớp phủ rừng ở huyện Kbang dưới tác động mạnh mẽ của các hoạt động kinh tế - xã hội hiện nay

- Kết quả nghiên cứu góp phần bảo vệ, phục hồi, tái sinh, phát triển diện tích tài nguyên rừng huyện Kbang, đảm bảo sự phát triển bền vững trong tương lai

7 Cấu trúc đề án

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc trong 03 chương như sau:

Chương 1 Tổng quan về nghiên cứu biến động lớp phủ rừng

Chương 2 Các nhân tố ảnh hưởng và hiện trạng lớp phủ rừng khu vực

nghiên cứu

Chương 3 Đánh giá biến động lớp phủ rừng của huyện Kbang từ năm 2000

– 2021

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG

- Trong đó:

Nguồn gốc của rừng là nguồn gốc phát sinh ra rừng Có hai nguồn gốc phát sinh ra rừng là rừng tự nhiên và rừng nhân tạo Xuất xứ của rừng tự nhiên là từ chồi hoặc hạt, còn xuất xứ của rừng nhân tạo (rừng trong) chủ yếu là từ hạt

Tổ thành rừng là tỉ trọng của một loài cây hay nhóm loài chiếm trong lâm phần đó và được tính theo phần trăm (%)

Tuổi rừng là tuổi của lâm phần, đó là tuổi bình quân của nhóm loài cây chiếm ưu thế trong lâm phần đó

Mật độ của rừng là tổng số cây trên một đơn vị diện tích

Tầng thứ của rừng chỉ mức độ cao thấp của các tập hợp cây tạo nên lâm phần

Độ tán che là tỉ số diện tích tán rừng chiếu xuống đất rừng và được tính theo

%

Độ che phủ là tỉ số giữa diện tích đất có rừng trên diện tích đất tự nhiên và được tính theo %

Chiều cao bình quân là chỉ tiêu, biểu thị kích thước chiều cao cây tạo nên lâm phần

Đường kính bình quân là chỉ tiêu, biểu thị mức độ to nhỏ kích thước cây tạo nên lâm phần

Tổng tiết diện ngang là tổng diện tích các tiết diện ngang ở vị trí độ cao l,3m của tất cả các cây rừng có đường kính 6cm trở lên trên một đơn vị diện tích (thường

là 1 ha) Đơn vị tính là m2/ha

Độ dầy cùa rừng là tỉ số giữa tổng tiết diện ngang của một ha trên tổng tiết diện ngang của một ha lâm phần chuẩn

Tăng trưởng là số lượng mà nhân tố điều tra biến đổi được trong một đơn vị thời gian như: Chiều cao cây, đường kính, trữ lượng

Cấp đất là chỉ tiêu đánh giá điều kiện lập địa và sức sản xuất của lâm phần thuộc một loài cây nào đó

Diện tích: các đặc trưng trên đều phải được xác định trên một đơn vị diện tích nhất định để làm cơ sở xác định trữ lượng của rừng [1]

Biến động là mức độ biến động tài nguyên rừng trong đó có biến động về số lượng và chất lượng Sự biến động của rừng luôn diễn ra dưới tác động của tự nhiên

và con người theo thời gian

1.1.1.2 Phân loại rừng

- Trong ngành lâm nghiệp, có rất nhiều cách phân loại rừng như:

Phân loại trên quan điểm sinh thái học

Phân loại theo chức năng sử dụng: rừng đặc dụng, rừng phòng hộ và rừng sản xuất

Phân loại theo trữ lượng: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng kiệt Phân loại theo mức độ tác động của con người: rừng tự nhiên, rừng nhân tạo

Phân loại theo cấu trúc hình thái: rừng gỗ lá rộng thường xanh, rừng gỗ lá rộng rụng lá, rừng gỗ lá rộng nửa rụng lá, rừng gỗ lá kim, rừng tre nứa, rừng ngập mặn

Phân loại theo độ che phủ tán: rừng rậm (có độ che phủ tán >70%), rừng rậm trung bình (có dộ che phủ tán từ 50 -70%), rừng thưa (có độ che phủ tán từ 20 - 50%)

Trong kỹ thuật viễn thám việc phân loại các đối tượng rừng theo trữ lượng

gỗ là một việc làm rất khó, mặc dù có tài liệu điều tra bổ sung mặt đất đầy đủ và chi tiết thì kết quả đạt được cũng chưa cao Việc phân loại theo mục đích sử dụng bằng phương pháp viễn thám càng khó khăn hơn Đối với tư liệu viễn thám, kết quả thu nhận các đối tượng là năng lượng phản xạ phổ khác nhau của các đối tượng hay còn gọi là giá trị cấp độ xám Mặt khác các cấp độ xám khác nhau trên ảnh chủ yếu phụ thuộc vào độ dầy tán rừng Do đó với kỹ thuật viễn thám, phương pháp phân loại hiệu quả nhất mà có thể sử dụng được là phân loại theo mức độ tác động, phân loại theo cấu trúc hình thái và phân loại theo độ che phủ tán [2]

1.1.2 Khái niệm về biến động lớp phủ rừng

1.1.2.1 Khái niệm chung về biến động

- Cụm từ biến động được hiểu là biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên cũng như môi trường xã hội

1.1.2.2 Biến động về diện tích đối tượng - biến động về số lượng

- Giả sử cùng đối tượng A ở thời điểm T1 có diện tích S1, ở thời điểm T2 có diện tích S2 (đối tượng A thu nhận được từ hai ảnh vệ tinh có thời điểm chụp khác nhau) Như vậy ta nói rằng A bị biến đổi diện tích ở thời điểm T1 so với T2 (sự biến đổi này có thể bằng nhau, lớn hơn hay nhỏ hơn) nếu ta dùng kỹ thuật để chồng xếp hai lớp thông tin này thi phần diện tích của phần trùng nhau sỗ được gán giá trị cũ của đối tượng A, còn các giá trị khác sẽ là giá trị của phần biến động Giá trị biến động này là bao nhiêu tăng hay giảm phụ thuộc vào thuật toán được sử dụng[3]

1.1.2.3 Biến động về bản chất đối tượng

- Trên hai ảnh viễn thám chụp cùng một khu vực ở hai thời điểm khác nhau, diện tích A ở thời diêm T1 có giá trị M1, ở thời diêm T2 có giá trị M2 (M1, M2 là giá trị phổ), ta sử dụng thuật toán chồng ghép hai lớp thông tin tại hai thời điểm T1,T2

sẽ xuất hiện giá trị M khác M1, M2 Giả sử diện tích A không đổi ta nói rằng có sự thay đổi về chất của A, trên thực tế đây là sự thay đổi loại hình sử dụng đất

1.2 Viễn thám và GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng

1.2.1 Viễn thám trong nghiên cứu lớp phủ rừng

1.2.1.1 Khái quát về Viễn Thám

- "Viễn thám được xác định là một phương pháp nghiên cứu các đối tượng, hiện tượng bằng các thiết bị, đặt cách đối tượng một khoảng cách nào đó, không đòi hỏi tiếp xúc trực tiếp với đối tượng"

- Viễn thám được định nghĩa là sự thu thập và phân tích thông tin về đối tượng mà không có sự tiếp xúc trực tiếp đến vật thể Công nghệ viễn thám phát triển dựa trên những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật cũng như công nghệ vũ trụ, công nghệ tin học Với mục tiêu cung cấp thông tin nhanh nhất và khách quan nhất [4]

Hình 1.1 Minh họa lấy ảnh dữ liệu từ vệ tinh

- Trong những năm gần đây, với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ viễn thám phát triển mạnh bỡi những cải tiến về vệ tinh chụp ảnh, thiết bị chụp ảnh

và các phương pháp chụp

1.2.1.2 Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên mặt đất

- Tất cả các vật thể đều phản xạ, hấp thụ, phân tách và bức xạ sóng điện từ bằng các cách thức khác nhau và các đặc trưng này thường dược gọi là đặc trưng phổ Đặc trưng phổ sẽ được phân tích theo nhiều cách khác nhau để nhận dạng ra đối tượng trên bề mặt đất, nó sẽ cho phép giải thích được mối quan hệ giữa đặc trưng phổ và sắc, tông màu trên ảnh tổ hợp màu để giải đoán đối tượng Nguyên tắc

cơ bản để phân biệt các đối tượng trên mặt đất trong ảnh vệ tinh là dựa vào sự khác biệt về đặc tính phản xạ của chúng trên các kênh phổ Hình 1.2 dưới đây thể hiện đặc tính phản xạ của các thành phần đất, nước và thực vật trên ảnh vệ tinh

Hình 1.2 Phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên mặt đất

Thông qua đặc điểm về đường cong phản xạ phổ của các đối tượng người ta thiết kế các thiết bị thu nhận sao cho tại khoảng bước sóng đó các đối tượng có độ phản xạ phổ là để phân biệt nhất và ở những khoảng nằm trong bước sóng này sự hấp thụ của khí quyển là nhỏ nhất

Dải phổ sử dụng trong viễn thám bắt đầu từ vùng cực tím (0,3µm - 0,4µm), vùng ánh sáng nhìn thấy (0,4µm - 0,7µm), đến vùng gần sóng ngắn và hồng ngoại

nhiệt Trong tất cả tài liệu cơ sở về viễn thám, theo bước sóng sử dụng, công nghệ viễn thám có thể chia làm ba nhóm chính:

+ Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại

+ Viễn thám hồng ngoại nhiệt

+ Viễn thám siêu cao tần

Các loại sóng điện từ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Ví dụ như: Tia Gamma & X: Y tế và hạt nhân

Tia tím: Thiên văn, nghiên cứu Ozone

Vùng nhìn thấy: Cho các phân tích bằng mắt

Hồng ngoại: Phân biệt thảm thực vật

Nhiệt: Lửa cháy, nhiệt độ mặt nước

Sóng ngắn: Mặt đất, mặt nước

Radio: Radio, truyền thanh

- Do các thông tin viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng lượng phản xạ

từ các đối tượng, nên việc nghiên cứu các tính chất quang học (chủ yếu là đặc trưng phản xạ phổ) của các đối tượng tự nhiên đóng vai trò hết sức quan trọng đối với việc ứng dụng có hiệu qủa phương pháp viễn thám Phần lớn các phương pháp ứng dụng viễn thám được sử dụng hiện nay đều có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với việc nghiên cứu các đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng hay nhóm đối tượng nghiên cứu Các thiết bị ghi nhận, các loại phim chuyên dụng với độ nhạy cảm phổ phù hợp đã được chế tạo dựa trên kết quả nghiên cứu về quy luật phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên

- Trong lĩnh vực viễn thám, kết qủa của việc giải đoán các thông tin phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ, bản chất và trạng thái các đối tượng tự nhiên Những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ

sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh ảnh tối ưu chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng được nghiên cứu, đồng thời đó cũng là cơ sở dữ liệu viễn thám để

phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tượng địa lý, tiến tới phân loại các đối tượng đó

- Đặc tính phản xạ phổ của lớp phủ thực vật

+ Lớp phủ thực vật là đối tượng được quan tâm nhiều bỡi chiếm đa số diện tích bề mặt tự nhiên Khả năng phản xạ phổ của thực vật xanh là dấu hiệu đặc trưng thay đổi theo bước sóng Trong vùng ánh sáng nhìn thấy các sắc tố của lá cây ảnh hưởng đến đặc tính phản xạ phổ của nó, đặc biệt là chất Clorophin, ngoài ra còn một số sắc tố khác cũng góp phần tạo nên phản xạ phổ của thực vật Bức xạ mặt trời khi tới bề mặt lá cây, phần trong vùng sóng đỏ và chàm bị chất diệp lục hấp thụ phục vụ cho quá trình quang hợp, vùng sóng lục và vùng sóng hồng ngoại sẽ phản

xạ khi gặp chất diệp lục của lá

Nhìn chung, sự khác nhau về đặc trưng phản xạ phổ ở thực vật được xác định bởi các yếu tố cấu tạo trong và ngoài của lá cây, tác động của ngoại cảnh (điều kiện sinh trưởng, điều kiện chiếu sáng, thời tiết ) song đặc trưng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật vẫn có một quy luật chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng xanh (510 – 575µm) và hồng ngoại gần (> 720µm), hấp thụ mạnh ở vùng sóng xanh tím (390 - 480µm) và sóng đỏ (680 - 720µm) Đặc tính phản xạ của lá cây được chi phối bởi các tế bào diệp lục (Clorophin) có trong cấu trúc lá Hàm lượng diệp lục tố sẽ biến đổi tùy thuộc vào tình trạng của lá cây (non hay già, khoẻ mạnh hay sâu bệnh)

Ngoài ra, còn có sự khác nhau tương đối rõ về khả năng phản xạ phổ giữa những nhóm cây có khả năng chịu nước khác nhau (cây chịu nước, cây trung sinh, cây chịu hạn ), đặc biệt ở vùng hồng ngoại [5]

- Đặc tính phổ phản xạ của thổ nhưỡng

Trong thực tế nghiên cứu, trong đa số các trường hợp các đối tượng thực vật

và đất kết hợp với nhau tạo thành một đối tượng tổ hợp Trong vùng ánh sáng nhìn thấy, đất thường có hệ số phản xạ cao hơn thực vật Đường biểu diễn đặc tính phản

xạ phổ của lớp phủ thổ những có dạng tăng dần từ vùng tử ngoại đến hồng ngoại

một cách đơn điệu Khả năng phản xạ phổ phụ thuộc chủ yếu vào bản chất hóa lý của đất, hàm lượng hữu cơ, độ ẩm, trạng thái bề mặt, thành phần cơ giới của đất

- Đặc tính phản xạ phổ của nước

Khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của nước và hàm lượng các vật chất lơ lửng Nước bẩn chứa nhiều tạp chất phản xạ mạnh hơn so với nước sạch, nhất là vùng dải sóng đỏ

Nước trong chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng ngắn Blue, yếu dần khi sang vùng Green và triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ Khi nước bị đục, khả năng phản xạ tăng lên

do ảnh hưởng của sự tán xạ bởi vật chất lơ lửng Sự thay đổi về tính chất của nước (độ mặn, độ đục, độ sâu ) đều ảnh hưởng đến tính chất phổ của chúng Nghĩa là khi tính chất nước thay đổi, hình dạng đường cong và giá trị phổ phản xạ sẽ bị thay đổi

Ảnh viễn thám thu nhận phổ của các đối tượng trên mặt đất Mỗi loại vệ tinh được thiết kế để thu nhận ở một số dải phổ nhất định còn gọi là các kênh phổ Từ đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên và quy luật trộn màu, chúng ta có thể tiến hành giải đoán ảnh viễn thám, chiết tách các thông tin cần quan tâm của các đối tượng thể hiện trên ảnh Khi giải đoán ảnh, người ta không giải đoán các đối tượng trên các kênh ảnh riêng rẽ mà thường dùng ảnh đa phổ bởi tổ hợp màu trên ảnh này sẽ làm cho mắt người dễ nhận biết đối tượng hơn

1.2.1.3 Một số loại tư liệu viễn thám đang được sử dụng ở Việt Nam trong lĩnh vực tài nguyên môi trường

- Một hệ thống viễn thám nghiên cứu tài nguyên và môi trường bao gồm nhiều thành phần, về nguyên tắc các thành phần này có thể được chia ra thành 3 loại chính:

Các vệ tinh viễn thám và các tàu vũ trụ có người điều khiển

Các máy bay có trang bị phòng thí nghiệm và máy đa phổ

Các trạm thu và xử lý thông tin mặt đất cố định hoặc lưu động cùng các khu vực Polygon Các vệ tinh nhân tạo đóng vai trò chủ đạo để thu thập thông tin viễn

thám mà chủ yếu là bằng phương pháp thu nhận năng lượng phản xạ từ các đối tượng mặt đất và tạo ra các sản phẩm với các thể loại đa dạng: ảnh đa phổ, ảnh hồng ngoại nhiệt, ảnh ra đa v.v

Hiện nay ở Việt Nam đang sử dụng nhiều loại tư liệu ảnh viễn thám khác nhau cho các mục đích nghiên cứu và quản lý tài nguyên thiên nhiên, thành lập các loại bản đồ phục vụ công tác quản lý kinh tế, xã hội Ảnh vệ tinh quang học với nhiều ưu điểm như hình ảnh quen thuộc với con người, dễ giải đoán, kỹ thuật tương đối dễ phát triển trên nền các công nghệ chụp ảnh hiện hành nên đã nhanh chóng được chấp nhận và ứng dụng rộng rãi Các loại ảnh quang học như Landsat, SPOT, Aster, IKONOS, QuickBird đã trở nên quen thuộc và phổ biến trên toàn thế giới Trong công tác thành lập các loại bản đồ lớp phủ bằng công nghệ viễn thám sử dụng ảnh quang học đã được đưa vào các qui trình qui phạm tương đối hoàn chỉnh

1.2.1.4 Những ưu thế cơ bản của ảnh viễn thám trong nghiên cứu lớp phủ rừng

- Ngày nay, với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học công nghệ, tư liệu ảnh

vệ tinh đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công tác theo dõi, giám sát tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Những ưu thế cơ bản của ảnh viễn thám

có thể kể ra là:

+ Cung cấp thông tin khách quan, đồng nhất trên khu vực trùm phủ lớn (Landsat 180km x 180km, SPOT, ASTER 60km x 60km) cho phép tiến hành theo dõi giám sát trên những khu vực rộng lớn cùng một lúc

+ Cung cấp thông tin đa dạng trên nhiều kênh phổ khác nhau cho phép nghiên cứu các đặc điểm của đối tượng từ nhiều góc độ phản xạ phổ khác nhau

+ Cung cấp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau đo đó cho phép nghiên cứu bề mặt ở những mức độ chi tiết hoặc khái quát khác nhau Ví dụ như các loại ảnh độ phân giải siêu cao như SPOT 5, IKONOS, QuickBird, ảnh hàng không để nghiên cứu chi tiết, hoặc các loại ảnh có độ phân giải thấp nhưng tần suất chụp lặp

cao, diện tích phủ trùm lớn như MODIS, MERIS cho phép cung cấp các thông tin khái quát ở mức vùng hay khu vực

+ Khả năng chụp lặp lại hay còn gọi là độ phân giải thời gian Do đặc điểm quĩ đạo của vệ tinh nên cứ sau một khoảng thời gian nhất định lại có thể chụp lặp lại được vị trí trên mặt đất Sử dụng các ảnh vệ tinh chụp tại các thời điểm khác nhau

sẽ cho phép theo dõi diễn biến của các sự vật hiện tượng diễn ra trên mặt đất Ví dụ như quá trình sinh trưởng của cây trồng, thảm thực vật

- Các dữ liệu được thu nhận ở dạng số nên tận dụng được sức mạnh xử lý của máy tính và có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống thông tin như hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Do những đặc tính hết sức ưu việt kể trên ảnh viễn thám đã trở thành một công cụ không thể thiếu được trong công tác theo dõi giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường nói chung và việc chiết tách các thông tin lớp phủ nói riêng, nhất là ở những vùng khó tiếp cận như các vùng núi cao, biên giới, hải đảo [5]

Trên thế giới việc ứng dụng công nghệ viễn thám, tại những nước phát triển,

đã được thực hiện ngay từ khi có những tấm ảnh đầu tiên của vệ tinh quan sát trái đất Cho đến nay ảnh vệ tinh đã được ứng dụng ở khắp các nước, kể cả những nước đang phát triển Ở Việt Nam, mặc dù việc ứng dụng công nghệ viễn thám có chậm hơn những nước tiên tiến trong khu vực nhưng ảnh vệ tinh cũng đã được sử dụng ở rất nhiều các cơ quan, ngành và địa phương khác nhau như nông nghiệp, lâm nghiệp, đo đạc và bản đồ, qui hoạch đất đai, địa chất - khoáng sản Những ứng dụng tiêu biểu của ảnh viễn thám liên quan đến việc chiết tách các thông tin về lớp phủ mặt đất là:

+ Điều tra thành lập bản đồ hiện trạng và theo dõi biến động rừng

+ Thành lập bản đồ lớp phủ và hiện trạng sử dụng đất

+ Theo dõi giám sát mùa màng

+ Thành lập bản đồ và theo dõi biến động các vùng đất ngập nước

+ Thành lập bản đồ và theo dõi biến động rừng ngập mặn

+ Kiểm kê tài nguyên nước mặt

+ Qui hoạch đô thị và theo dõi quá trình đô thị hoá

Hiện nay trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển, việc đánh giá hiện trạng lớp phủ bề mặt và theo dõi diễn biến tài nguyên thiên nhiên, mà trước hết là lớp phủ bề mặt đang được tiến hành thường xuyên trên cơ sở sử dụng tư liệu viễn thám cùng các phần mềm xử lý số chuyên dụng Các tư liệu viễn thám được sử dụng để nghiên cứu lớp phủ bề mặt chủ yếu là ảnh vệ tinh và ảnh Radar

Ở nước ta việc theo dõi diễn biến lớp phủ bề mặt mà trước hết là theo dõi diễn biến về diện tích, về loại cây đang dược Quốc hội rất quan tâm Theo chu kỳ

cứ 5 năm một lần lại kiểm kê toàn bộ diện tích đất đai trên toàn quốc Thời gian gần đây với ưu thế nhanh, rẻ tiền hơn phương pháp thành lập bản đồ từ ảnh hàng không

và đo đạc thực địa viễn thám đang dần là nguồn tư liệu chính trong công tác kiểm

kê đất đai Thấy rõ vai trò quan trọng của công nghệ viễn thám và nhu cầu sử dụng

tư liệu ảnh vệ tinh của các cơ quan, ngành trong cả nước, chính phủ đã cho phép Bộ Tài nguyên và Môi trường triển khai đề án “Hệ thống Giám sát Tài nguyên thiên nhiên và môi trường tại Việt Nam” sử dụng vốn ODA của chính phủ Pháp Thành phần quan trọng nhất của hệ thống này là Trạm thu ảnh vệ tinh có khả năng thu nhận, xử lý và cung cấp các loại ảnh vệ tinh bao gồm cả ảnh quang học (MER1S, SPO T 2, 4, 5) và radar (ASAR) cho người sử dụng trong nước Hệ thống giám sát Tài nguyên và Môi trường tại Việt nam sẽ thúc đẩy các nghiên cứu ứng dụng của ảnh vệ tinh ở nước ta Khi hệ thống đi vào hoạt động, người sử dụng có khả năng tiếp xúc với nhiều loại tư liệu ảnh trên cùng một khu vực nghiên cứu

Trong ngành lâm nghiệp tư liệu viễn thám với những ưu thế như ảnh chụp được ở những phạm vi rộng, chi tiết, tư liệu đa thời gian, tức thời cũng đóng góp một phần không nhỏ trong việc thành lập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, biến động tài nguyên rừng và lớp phủ rừng, quản lý trữ lượng rừng, sinh khối rừng, theo dõi sinh thái rừng

1.2.2 GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng

1.2.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Infomation System)

- Song song với sự phát triển của công nghệ viễn thám, công nghệ GIS (Hệ thống Thông tin Địa lý) đã trở nên ngày càng quan trọng trong việc phân tích dữ liệu thu thập từ ảnh vệ tinh Hiện nay, có nhiều định nghĩa khác nhau về GIS, tuy nhiên, ta

có thể định nghĩa nó một cách đơn giản như sau: "GIS là một hệ thống bao gồm bốn thành phần chính: phần cứng (bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi), phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành Nó được thiết kế để hoạt động một cách hiệu quả để thu thập, lưu trữ, quản lý, phân tích và hiển thị các dữ liệu địa lý Mục tiêu chính của GIS là xử lý dữ liệu trong bối cảnh không gian địa lý" [10]

GIS bao gồm các hợp phần cơ bản sau: dữ liệu không gian, người điều hành, phần cứng, phần mềm

Hình 1.3 Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý (GIS)

- Sự kết hợp giữa viễn thám và công nghệ GIS (Hệ thống Thông tin Địa lý)

đã trở thành một giải pháp mạnh mẽ cho việc đánh giá hiện trạng và phân tích biến động lớp phủ thực vật qua các giai đoạn Quá trình này đòi hỏi một sự hòa quyện chặt chẽ giữa việc sử dụng các tư liệu từ ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, bản đồ chuyên

đề, và dữ liệu thống kê Dưới đây là các yếu tố quan trọng và phương pháp chính:

+ Các tư liệu: Sử dụng ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, bản đồ chuyên đề, và dữ liệu thống kê là những nguồn quý báu trong nghiên cứu lớp phủ mặt đất

Người điều hành

Dữ liệu không gian

Phần mềm Phần cứng

+ Phương pháp xử lý thông tin: Điều này bao gồm việc phân loại ảnh, đánh giá thủ công, nhập liệu để xây dựng cơ sở dữ liệu cho khu vực nghiên cứu Dữ liệu

có thể có dạng vector hoặc raster

+ Các phương pháp xử lý: Sử dụng các kỹ thuật thống kê, phân loại, crossing, chồng xếp để tính toán theo nhiều phương án

+ Lưu trữ và xuất dữ liệu: Dữ liệu có dạng số, bao gồm dạng vector và raster, được nhập và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu

- Quản lý tài nguyên rừng bằng ảnh vệ tinh kết hợp với hệ thông tin địa lý đã phát triển nhanh chóng và thu được nhiều thành công trong vòng 2 thập kỷ qua Liên quan đến lĩnh vực này, một số tác giả trên thế giới ứng dụng nguyên lý để phân loại và đánh giá biến động hiện trạng của thực vật và thu được các kết quả đáng tin cậy

- Trong các nghiên cứu, trở ngại lớn nhất là sự gắn kết các thông tin của viễn thám vào hệ thông tin địa lý GIS theo một mô hình toán học thống nhất, từ đó mang lại sự logic và độ chính xác cao [6]

2.2.2.2 Những tiến bộ kỹ thuật trong việc kết hợp với các tư liệu GIS, xây dựng bản đồ rừng, quản lý rừng và các hệ sinh thái rừng

- Từ những năm 60, GIS bắt đầu hình thành và phát triển mạnh mẽ từ chỗ là một công cụ, đến nay GIS đã trở thành một khoa học ứng dụng trong rất nhiều ngành, trong đó có ngành lâm nghiệp

+ Theo dõi và dự báo cháy rừng: đây là hướng ứng dụng kết hợp viễn thám - GIS để dự báo cháy rừng, áp dụng ở nhiều nước như Mỹ, Úc, Braxin… Những ảnh viễn thám dược thu hàng ngày được tách chiết thông tin về loại rừng và tình trạng khô hạn của rừng, kết hợp với số liệu khí tượng sẽ đưa ra các dự báo về khả năng cháy rừng

+ Quy hoạch quản lý và phát triển trồng rừng: công việc này được triển khai trên cơ sở các tư liệu viễn thám và GIS để hoạch định kế họach quản lý, sản xuất và trồng rừng

+ Nghiên cứu các hệ sinh thái rừng - lâm nghiệp: rất nhiều nghiên cứu triển khai ở nhiều quy mô để nghiên cứu xây dựng các bản đồ sinh thái rừng: phạm vi toàn cầu, khu vực, vùng Đặc biệt các hệ sinh thái nhạy cảm như: rừng ngập mặn

- Xử lý số và GIS: Hệ thống phần mềm được sử dụng để triển khai tự động hoá phân loại, tích hợp thông tin VT-GIS, thành lập các bản đồ chuyên đề về rừng bao gồm: Phần mềm ERDAS, ENVI, IDRISI, ILWIS; Phần mềm mã nguồn mở được phát triển phục vụ cho các nhu cầu quản lý cụ thể; Phát triển các phương pháp phân loại mới trong công tác thành lập bản đồ rừng [7]

2.2.2.3 Những tiến bộ kỹ thuật và các phương pháp trong việc kết hợp áp dụng viễn thám - GIS để lập bản đồ và đánh giá trạng thái lớp phủ bề mặt Trái Đất

- Chỉ số trạng thái thực vật (Vegetation Condition Index-VCI) [11]

+ Chỉ số trạng thái thực vật được đưa ra đầu tiên bởi Kogan (1997), thể hiện mối quan hệ giữa NDVI của tháng hiện tại với NDVI cực trị được tính toán từ chuỗi

số liệu Công thức tính của VCI như sau:

Trong đó: NDVImax, NDVImin được tính toán từ chuỗi số liệu i cho từng tháng (hoặc tuần) và j là chỉ số của tháng (tuần) hiện thời

- Chỉ số thực vật chuẩn hóa (Normalized Difference Vegetation Index NDVI)

Có nhiều các chỉ số thực vật khác nhau, nhưng chỉ số thực vật chuẩn hoá (NDVI) được trung bình hoá trong một chuỗi số liệu theo thời gian sẽ là công cụ cơ bản để giám sát sự thay đổi trạng thái thực vật Chỉ số thực vật NDVI được tính theo công thức sau:

) ( IR R

R IR NDVI







) (

100

* ) (

min max

min

NVDI NDVI

NDVI NDVI







Trong đó IR, R là phổ phản xạ của bề mặt ở dải sóng hồng ngoại và dải đỏ

- Chỉ số dị thường thực vật (Anomaly Vegetation Index-AVI)

Được phát hiện bởi Huest (1988), chỉ số dị thường thực vật (Anomaly Vegetation Index – AVI) dùng để đánh giá đặc tính của hệ đất - cây trồng - khí quyển Công thức tính của AVI là:

NDVI NDVI

Trong đó NDVI là giá trị NDVI trung bình được tính từ chuỗi số liệu cho

từng năm, NDVIj là NDVI của tuần (tháng) hiện tại Căn cứ vào bảng chi tiêu đánh giá trạng thái lớp phủ bề mặt (Đồng Triệu Hoa 1999) có thể đánh giá được trạng thái sinh trưởng và phát triển của lớp phủ thực vật

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu đánh giá trạng thái lớp phủ bề mặt (Đồng Triệu Hoa 1999)

<-0.03 >0.0 >0.0-0,1 Thực vật phát triển rất kém -0.03 - 0.03 >0.0 >0.1-0,3 Thực vật phát triển bình thường 0.03 - 0.135 >0.0 >0.3-0,4 Thực vật phát triển tốt

>0.135 >0.0 >0.5 Thực vật phát triển rất tốt

Những nghiên cứu này thể hiện rằng sự sử dụng ảnh viễn thám và GIS để đánh giá và quản lý tài nguyên rừng trên thế giới không chỉ là tất yếu mà còn đã đạt được những tiến bộ đáng kể

1.3 Tổng quan các công trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Trên thế giới

- Hiện nay trên Thế giới, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển, việc xây dựng bản đồ và theo dõi biến động tài nguyên thiên nhiên nói chung, tài nguyên rừng nói riêng ngày càng trở nên cấp thiết và không chỉ trên phạm vi quốc gia mà

đà trở thành vấn đề đang được chú trọng trên mỗi châu lục và toàn cầu

- Việc kết hợp giữa công nghệ viễn thám và GIS đã mở ra khả năng to lớn cho việc ứng dụng chúng trong các lĩnh vực khoa học khác nhau:

Trong nghiên cứu lâm nghiệp có thể nói công nghệ viễn thám và GIS được ứng dụng đầu tiên và có hiệu quả Hiện nay việc sử dụng tư liệu viễn thám trong thành lập bản đồ rừng, theo dõi biến động chặt phá rừng, đã trở thành công nghệ phổ biến trên thế giới Khi kết hợp công nghệ viễn thám và GIS đã mở ra nhiều hướng ứng dụng quan trọng như dự báo những khu vực có nguy cơ cháy rừng, dự báo dự suy giảm diện tích rừng trên quy mô lớn toàn cầu do biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số, kiểm soát, ngăn chặn sự lây lan của bệnh tật với một số loài cây rừng, Để dự báo nguy cơ cháy rừng, người ta sử dụng tư liệu viễn thám để phân loại rừng, còn dữ liệu hệ thống thông tin địa lý cung cấp thông tin về địa hình, khí hậu, thời tiết, mạng lưới sông suối và đặc biệt nhưng thông tin lưu giữ những nơi đã xảy ra cháy rừng ở mức độ khác nhau Để dự báo sự biến đổi diện tích rừng trên quy mô lớn toàn cầu, người ta sử dụng ảnh NOAA

Trong nông nghiệp và sử dụng đất: Công nghệ viễn thám và GIS đã được sử dụng rất nhiều

Ở Trung Quốc cũng đã thực hiện cập nhật các bản đồ đất trồng lúa cho các tỉnh trên cơ sở các tư liệu viễn thám của ảnh SAR ở các thời điểm khác nhau kết hợp với bản đồ địa hình, bản đồ sử dụng đất ở các thời điểm trước

Ở Nhật Bản người ta sử dụng tư liệu viễn thám và GIS kết hợp với dữ liệu thống kê về các sản phẩm nông nghiệp để đưa ra những đánh giá về năng suất thực

ban đầu cho các nước châu Á Để đánh giá mức độ thích hợp của đất đối với các loại cây trồng nông nghiệp, người ta cũng sử dụng kết hợp công nghệ viễn thám và GIS Ở đây tư liệu viễn thám được sử dụng để phân loại các đối tượng sử dụng đất Trên cơ sở phân loại này kết hợp với bản đồ nông hóa thổ nhưỡng, bản đồ địa hình, người ta lập các ma trận tích hợp để đánh giá mức độ thích hợp của từng loại cây trồng như lúa, mía, sắn với các loại đất khác nhau

Ở Thái Lan trên các cơ sở giải đoán ảnh LANDSAT TM thành lập bản đồ các khu vực trồng mía Các kết quả giải đoán được kiểm tra, chỉnh sửa ngoài thực địa bằng máy định vị vệ tinh GPS Các ảnh đã giải đoán được quét trên máy chuyên dụng và sử dụng phần mềm của GIS như MGA (Modular GIS Analysis), MGE (Modular GIS Environmental) để thực hiện các việc tính toán tiếp theo Thực chất ở đây tư liệu được sử dụng chính là ảnh LANDSAT TM, còn vai trò của GIS chỉ là cung cấp dữ liệu về địa hình và các công cụ tính toán

Trong nghiên cứu địa chất: Ảnh máy bay và ảnh vệ tinh là hai loại tư liệu được sử dụng nhiều trong nghiên cứu địa chất ngay từ khi chúng mới xuất hiện Trong nghiên cứu địa chất người ta thường sử dụng phương pháp giải đoán ảnh bằng mắt để thành lập các bản đồ kiến tạo, các đứt gãy địa chất, Việc kết hợp sử dụng giữa tư liệu viễn thám và GIS, nhìn chung còn ít được áp dụng, mới chỉ có một vài công trình được công bố về nghiên cứu trượt lở, về tìm kiếm khoáng sản

Trong nghiên cứu môi trường về các thảm họa thiên tai và dịch bệnh: Những năm gần đây việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu môi trường toàn cầu cũng như môi trường khu vực, các thảm họa thiên nhiên như trượt

lở đất, xói lở bờ biển, biến động đường bờ biển, ngập lụt, cháy rừng, và thậm chí

cả trong nghiên cứu dịch bệnh viêm não Nhật Bản, sốt rét, các hiệu ứng nhà kính Elino

1.3.2 Ở Việt Nam

- Ở Việt Nam sự phát triển và ứng dụng tư liệu viễn thám cũng không nằm ngoài xu thế chung của Thế giới, đặc biệt là ngành Trắc địa – Bản đồ đã đi trước

một bước với việc ứng dụng ảnh hàng không máy bay cho mục đích thành lập các bản đồ địa hình Tiếp sau đó phải kể đến ngành Lâm nghiệp, vào năm 1970 Viện điều tra quy hoạch rừng cũng đã sử dụng ảnh hàng không máy bay cho mục đích hiệu chỉnh và thành lập bản đồ rừng Sự phát triển và ứng dụng tư liệu viễn thám sôi động nhất thực sự vào thời kỳ cuối năm 1970 và đầu những năm 1984 khi ủy Ban nghiên cứu vũ trụ Việt Nam ra đời đã tập hợp được nhiều cán bộ khoa học kỹ thuật

từ các Bộ, Ngành trong nước và sự gia nhập Tổ chức nghiên cứu vũ trụ Intcrcosmos của Việt Nam thuộc liên minh các nước xã hội chủ nghĩa trước đây Vào cùng thời gian đó, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng đã nhận được các dự án VIE/79/001 và VIE/83/04 do chương trình phát triển của Liên hợp quốc (UNDP), tổ chức Nông - Lâm nghiệp (FAO) tài trợ nhằm xây dựng tiềm lực về lĩnh vực nghiên cứu tư liệu viễn thám và ứng dụng viễn thám trong phát triển ngành nông nghiệp Nhiều khóa học về viễn thám do các chuyên gia của Liên Hiệp Quốc giảng dạy đã được tổ chức cho các cán bộ khoa học từ các Bộ, Ngành và địa phương trong cả nước Mặt khác nhiều người Việt Nam cũng đã được cử đi đào tạo ngắn hạn và dài hạn ở nước ngoài Kể từ đó nhiều cơ sở nghiên cứu viễn thám đã được thành lập ở các Bộ, Ngành, các Viện nghiên cứu khoa học và các trường đại học trong cả nước Vào năm 1983, trong khuôn khổ các dự án trên, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam đã được trang bị hệ xử lý ảnh số đầu tiên mang tên Robotron của Cộng hòa Dân chủ Đức và đến năm 1989 được trang bị thêm hệ xử lý ảnh Pcricolour của hãng MS2i (Cộng hòa Pháp) Cả hai thiết bị nghiên cứu khoa học xử lý ảnh số này đều là những hệ xử lý ảnh chuyên dụng dựa trên các máy tính mini và được trang bị kèm theo các thiết bị ngoại vi đắt tiền như các tủ đọc bảng từ, máy sang phim, máy vẽ khổ rộng, Sau Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, ở thập kỷ 90 của thế kỷ

XX, một số cơ sở viễn thám của các Bộ, Ngành như Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Tổng Cục Địa chất, Tổng Cục Địa chính cũ nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường, Đại học Mỏ địa chất cũng lần lượt trang bị các hệ xử lý ảnh như SPANS, IDRISI, Đến cuối thập kỷ 90 của thế kỷ XX, khi mà các máy tính cá nhân đã trở lên khá mạnh, cũng là lúc trên thị trường xuất hiện ồ ạt của các phần mềm loại này, nhiều cơ sở nghiên cứu viễn thám cũng đã tự xây dựng các chương

trình xử lý ảnh số của mình, trong đó đáng chú ý cần kể tới sản phẩm phần mềm MDASER của Viện Vật lý thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam được xây dựng trong khuôn khổ của đề tài cấp Nhà nước, chạy trên máy tính MS DOS, VN ImagePro cũng của Viện Vật lý viết theo đơn đặt hàng của Trung tâm viễn thám Malaysia, chạy trong môi trường Windows

- Về các kết qủa nghiên cứu khoa học ứng dụng đầu tiên ở Việt Nam phải kể đến là chương trình nghiên cứu 3 tầng (tầng cao: Vệ tinh, tầng giữa: máy bay, tầng dưới: mặt đất) do ủy ban nghiên cứu vũ trụ chủ trì vào năm 1980 với mục đích điều tra, khảo sát tổng hợp một số vùng “chìa khóa” thực hiện đo phổ, chụp ảnh từ máy bay và vệ tinh bằng máy ảnh đa phổ MKF-6 lắp đặt trên máy bay, nhằm đối chứng xây dựng các mẫu giải đoán ảnh Chương trình này có ý nghĩa rất lớn và quan trọng

Nó đã thu hút được nhiều cán bộ khoa học từ các Bộ, các Ngành trong cả nước tham gia và đã tuyên truyền quảng bá thúc dẩy sự phát triển của khoa học ứng dụng viễn thám ở Việt Nam

- Tiếp theo công trình ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám vệ tinh LANDSAT MSS để thành lập bản đồ rừng toàn quốc đầu tiên của Viện Điều tra Quy hoạch rừng thuộc Bộ Lâm nghiệp dưới sự hỗ trợ của Dự án UNDP/FAO tài trợ

- Sau đó vào những năm 1980-1990, nhiều chương trình cấp Nhà nước như nghiên cứu Biển, do Viện Khoa học Việt Nam chủ trì, chương trình Trắc địa - Bản

đồ - Viễn thám do Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam chủ trì, cũng đã nhận được sự quan tâm và ưu ái cho nghiên cứu và phát triển công nghệ viễn thám

- Vào năm 1993, Uỷ ban nghiên cứu Vũ trụ Việt Nam ngừng hoạt động, các chương trình nghiên cứu viễn thám không còn quy mô lớn Quốc gia, nhưng các tổ chức nghiên cứu ứng dụng viễn thám vẫn tiếp tục hoạt động, duy trì phát triển theo các chuyên ngành chuyên sâu dưới góc độ các đề tài cấp Nhà nước, cấp Bộ và Cơ

sở hay nghiên cứu cơ bản về công nghệ Viễn Thám Tư liệu ảnh viễn thám của các

vệ tinh LANDSAT và SPOT vẫn được dùng để hiệu chỉnh, cập nhật thông tin các bản đồ địa hình ở Tổng cục Địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường), bản

đồ rừng, bản đồ tài nguyên nước mặt, phân bố phù sa ở cửa sông

- Ngoài ra ở các trường Đại học như Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, Đại học Mỏ địa chất cũng đã mở rộng chương trình đào tạo về ngành Viễn Thám và hệ thông tin địa lý (GIS)

Như vậy tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS ở Việt Nam đã có những bước đáng trân trọng Tuy vậy, nếu so với trình độ phát triển công nghệ viễn thám và GIS trên thế giới thì hiện nay Việt Nam đang bị tụt hậu

+ Khả năng tiếp cận các công nghệ mới về tư liệu viễn thám và GIS còn hạn chế Các ảnh vệ tinh phóng lên quỹ đạo ngày càng phong phú và đa dạng Trên các

vệ tinh mới có độ phân giải cao, đa thời gian ngày càng phong phú và đa dạng Trên các vệ tinh mới có độ phân giải cao, đa thời gian có gắn nhiều thiết bị bộ cảm biến thu nhận ảnh hiện đại, cả tạo ảnh và không tạo ảnh, thì phần lớn những ứng dụng viễn thám ở Việt Nam hiện nay vẫn chủ yếu xứ lý ảnh số trên ảnh vệ tinh truyền thống

+ Các tư liệu ánh viễn thám SPOT, RADAR quen thuộc với độ phân giải cao, vẫn chưa có nghiên cứu đầy đủ cho các chức năng hiện có của chúng như khả năng lập thể của ảnh SPOT Đối với các loại ảnh mới MODIS, ở Việt Nam việc ứng dụng trong nghiên cứu còn hạn chế, chưa nắm bắt hết được các kỹ thuật xử lý, trong khi đó ảnh MODIS ở Hoa Kỳ đã sử dụng hiệu quả trong các nghiên cứu ứng dụng

cả về môi trường khí quyển, hải dương và đất liền [8]

CHƯƠNG 2 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ RỪNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Những nhân tố ảnh hưởng đến lớp phủ rừng huyện Kbang

2.1.1 Nhóm nhân tố tự nhiên

2.1.1.1 Vị trí địa lí

Hình 2.1 Ranh giới hành chính huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

- Kbang là một trong 17 huyện thị của tỉnh Gia Lai, nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh, bao gồm vùng núi phía Đông Bắc và cao nguyên Kon Hà Nừng, có toạ độ địa lý: 108017’45” - 108044’10” kinh độ Đông; 14000’0” - 14036’ 23” vĩ độ Bắc Diện tích tự nhiên của huyện là 1.842,43 km2, chiếm 11,9% tổng diện tích toàn tỉnh Ranh giới của huyện:

+ Ở phía Đông, huyện Kbang giáp huyện Ba Tơ (tỉnh Quảng Ngãi) và huyện

An Lão, Vĩnh Thạnh (tỉnh Bình Định);

+ Phía Tây giáp huyện Mang Yang, Đăk Đoa, Kon Rẫy;

+ Phía Nam giáp thị xã An Khê và huyện Đak Pơ;

+ Phía Bắc giáp huyện Kon Plong (tỉnh Kon Tum)

+ Thị trấn trung tâm của huyện cách thị xã An Khê gần 30 km về phía Bắc

và cách thành phố Pleiku khoảng 100km về phía Đông

- Toàn huyện có 13 xã và 01 thị trấn: xã Đăk Rong, xã Sơn Lang, xã Kon Pne, xã Krong, xã Sơ Pai, xã Lơ Ku, xã Nghĩa An, xã Tơ Tung, xã Kông Lơng Khơng, xã Đăk Hlơ, xã Kông BLa, xã Đăk Smar, xã Đông và thị trấn Kbang [9]

2.1.1.2 Nhóm nhân tố địa chất - địa hình

- Nằm ở sườn Đông của dãy Trường Sơn, Kbang có địa hình thấp dần từ Bắc (1.300m) xuống Nam (440m), từ Tây (1.600m) sang Đông (800m) và chia làm 3 dạng chính, phân bố thành 3 tiểu vùng tự nhiên khá rõ:

+ Địa hình núi cao trung bình: Phân bố ở phía Tây của huyện, thuộc dãy Kông Kah King Dạng địa hình này có diện tích 71.000 ha, chiếm 38,5% tổng diện tích toàn huyện Độ cao trung bình của vùng từ 700 - 1.600m, cao nhất là đỉnh Kông Kah King (1.748 m), thấp nhất là vùng chân núi, giáp với vùng trũng An Khê

ở phía Nam 600m

Hình 2.2 Bản đồ địa hình huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

+ Địa hình cao nguyên: Đây là phần lớn cao nguyên Bazan cổ Kon Hà Nừng,

bề mặt khá bằng phẳng, sườn bị chia cắt vừa, tạo thành các dải đồi lượn sóng Trên cao nguyên Kon Hà Nừng, đất đai chủ yếu là nâu đỏ, nâu vàng phát triển trên đá bazan, tầng dày trên 100 cm, độ phì cao

Thảm thực vật rừng tự nhiên ở đây còn rất tốt, độ che phủ cao (80 - 90%), xung quanh các điểm dân cư, phần lớn đất đai đã bị khai phá làm nương rẫy và trồng cà phê, hoặc bị bỏ hoang hình thành thảm thực vật tái sinh Cao nguyên Kon

Hà Nừng là vùng đất rất giàu về tài nguyên thiên nhiên (rừng, đất, nước, khoáng sản), nên cần được bảo vệ chặt chẽ và khai thác hợp lý

+ Địa hình bán bình nguyên trũng thấp: Là một phần của vùng trũng An Khê, nằm ở phía Nam huyện Dạng địa hình này có diện tích khoảng 17.500 ha, chiếm 9,5% tổng diện tích tự nhiên của huyện Đất đai chủ yếu là đất xám trên đá granít, tầng dày trên 70 cm Ven sông suối có đất phù sa, dốc tụ Đây là vùng sản xuất nông nghiệp chủ yếu của huyện, với các cây trồng chính là mía, đậu đỗ và hoa màu lương thực [13]

2.1.1.3 Nhóm nhân tố khí hậu

- Với vị trí địa lý có tính chất chuyển tiếp giữa vùng Duyên Hải với Tây Nguyên và giữa vùng núi cao Ngọc Linh với vùng trũng An Khê, cùng với độ cao địa hình trung bình từ 900-1.000m nên khí hậu của huyện Kbang mang sắc thái riêng: đó là khí hậu nhiệt đới ẩm chịu ảnh hưởng đồng thời của hai vùng khí hậu Tây Nguyên và Duyên Hải

+ Nền nhiệt độ trung bình 21-230C; trung bình cao nhất tháng 7 là 250C; trung bình thấp nhất tháng 1 là 190C Mùa mưa kéo dài từ tháng 5-7, lượng mưa lớn 1.500 – 2.800 mm, mùa khô ngắn (3-4 tháng) và mức độ khô hạn không gay gắt như cao nguyên Pleiku Độ ẩm trung bình 83%

+ Tốc độ gió trung bình 3,0 m/s, hướng gió chính là Đông Bắc - Tây Nam

- Do độ cao địa hình và hướng địa hình nên khí hậu có sự phân hóa thành 3 tiểu vùng (tạm gọi là tiểu vùng khí hậu so với toàn huyện), đó là: