- Xây dựng bản đô hiện trạng và biến động rừng dựa trên ảnh viễn thám Landsat.- Su dung GIS trong phân tích, đánh giá mức độ biến động hiện trạng rừng.- Tiến hành điều tra thực tế, sử dụ
PHAN MO DAU1 Tính cấp thiết của dé tài Lâm Đồng là một trong 05 tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên, có vị trí địa lý thuận lợi trong giao lưu phát triển kinh tế - xã hội với vùng Đông Nam Bộ và vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ Lâm Đồng còn là nơi đầu nguồn của hai hệ thông sinh thái chính: Sông Krông No (một chi lưu của sông Sêrêpôk có diện tích lưu vực
1248 km”) và sông Đồng Nai — La Nga có diện tích lưu vực 8524 km”, gồm các sông Đạ Dâng, Đa Nhim, Đại Nga, Đạ Hoai và một SỐ phụ lưu phía tả ngạn sông Đồng Nai Thượng, chảy về vùng Đông Nam Bộ Với vị trí này, Lâm Đồng có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước hệ thống sông Đồng Nai và hệ thống sông K’réng Nô.
Trước năm 2005, Lâm Đồng có 597.669 ha rừng so với 977.354 ha diện tích tự nhiên của tỉnh (tỉ lệ che phủ của rừng đạt 60,4%) trong đó, diện tích rừng thuộc lưu vực sông Đồng Nai chiếm tỷ lệ khá lớn Tuy nhiên, diện tích rừng và đất rừng trong những năm qua đã giảm đáng kế (năm 2009 giảm 2.6% và đến năm 2013 giảm 4,3% so với tong diện tích kiểm kê năm 1999) Điều nay đã dẫn đến khả năng điều tiết tự nhiên của các công trình thủy điện, hồ thủy lợi trong lưu vực sông Đồng Nai bị hạn chế, mùa khô thì cạn kiệt không phát huy hết công suất, mùa mưa phải thường xuyên xả lũ và cảnh báo lũ quét, cũng như ảnh hưởng đến cảnh quan của toàn lưu vực sông Đồng Nai.
Theo UBND tỉnh Lâm Đồng, nguyên nhân chủ yếu mat rừng là do dân số gia tang, nhu cau str dung dat ngay mot tang, ap luc mo rong dién tich san xuất cây nông nghiệp, cây công nghiệp Mat rừng còn do việc xây dựng kết cau hạ tầng nông thôn, các công trình xây dựng, nhất là xây dựng thủy điện, đường giao thông Đặc biệt đối với công trình thủy điện trên lưu vực sông Đồng Nai cũng đã làm mat nhiều diện tích rừng do xây dựng hỗ chứa và các công trình phụ trợ Theo thống kê từ năm 2006 đến nay, diện tích rừng tự nhiên chuyển đổi sang xây dựng thủy lợi, thủy điện là 1.886 ha.
Ngoài ra, diện tích rừng còn bị ảnh hưởng do cháy rừng, khai thác rừng trái phép, phá rừng va lan chiếm đất trái phép để lay đất sản xuất.
Có nhiều giải pháp để điều tra đánh giá tài nguyên rừng phục vụ chiến lược quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương Một trong các giải pháp ít tốn kém, nhanh, có tính khách quan và tương đối chính xác là dùng công nghệ Viễn thám kết hợp với GIS để đánh giá độ tin cậy của kết quả phân tích biến động rừng.
Việc thực hiện đề tài “Ứng dung GIS và vien tham trong danh gia bién động rừng lưu vực sông Đồng Nai - địa bàn tỉnh Lâm Đồng” sẽ mang lại nhiều lợi ích cho công tác tạo cơ sở dữ liệu có tính khoa học, khách quan Kết quả đạt được trong nghiên cứu sẽ tạo công cụ hữu ích cung cấp thông tin hỗ trợ công tác quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, định hướng phát triển kinh tế - xã hội và thực hiện các giải pháp quản lý rừng hiệu quả và góp phan phát triển bền vững lưu vực sông Đông Nai trên địa ban tỉnh Lâm Dong.
2 Tổng quan tình hình nghiên cứu Các nghiên cứu đã thé hiện tính hiệu quả của việc ứng dung GIS và Viễn thám trong phân tích biến động thực phủ và giám sát rừng Tuy nhiên, đối với lưu vực sông Đông Nai chưa có nghiên cứu cu thé và hệ thống hóa thành cơ sở khoa học trong đánh giá biến động rừng. a Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Lớp phủ mặt dat (land cover) bao gồm: nước, các cơ sở hạ tang (đường, nhà), thảm thực phủ, thực vật (thực vật mọc tự nhiên hay tự trồng cấy), đá, dải cát bao phủ bề mặt đất (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998) Do đó, biến động thảm thực phủ gây tác động lớn đến chất lượng môi trường, làm biến đổi hệ sinh thái, gây xói mòn đất.
Trên thế giới kỹ thuật sử dụng ảnh viễn thám để đánh giá thảm thực phủ là kỹ thuật đã được ứng dụng một cách pho biến Sau năm 1972, khi vệ tinh Landsat đầu tiên được đưa vào quỹ đạo, nhiều quốc gia đã thử nghiệm và sử dụng ảnh viễn thám để thành lập bản đồ rừng và quá trình quan trac, giám sát biến động thực phủ.
Tại Brazil năm 1992, Hội nghị về quan sát rừng thế giới (World Forest Watch) các nhà khoa học đã tập trung đánh giá về quan trac bang vệ tinh trong quan lý rừng và đưa ra kết luận rằng, viễn thám là sự tiến bộ về phương pháp và công nghệ có khả năng đáp ứng được hệ thống giám sát phù hợp cả về mặt khoa học cũng như những yêu cầu về công tác quản lý lớp phủ rừng ở các quốc gia.
Các nước trên thế giới cũng có những công trình nghiên cứu trong đánh giá biến động rừng được thé hiện qua các công trình đã công bố như sau:
- Năm 1993, Viện ứng dụng không gian thuộc Trung tâm nghiên cứu hội nhập Ý cùng Ủy ban Châu Âu thực hiện Dự án TREES (The Tropical Ecosystem
Environment Observations by Satellites) - Quan sát môi trường hệ sinh thái nhiệt đới bởi viễn thám) như một dẫn chứng cụ thé vé tính khả thi trong ứng dụng công nghệ quan sát không gian trong quan trắc lớp phủ mặt đất và đặc điểm sinh khối.
Dự án sử dụng nhiều sensor khác nhau cho quan trắc lớp phủ rừng Ngoài ra dự án còn chú trọng cả sử dụng các kênh nhiệt trong phát hiện cháy rừng và kết hợp với một số các chỉ tiêu khác để phát hiện việc phá rừng.
- Nghiên cứu “Nạn phá rừng ở Costa Rica: Một phân tích định lượng băng cách sử dụng ảnh viễn thám” của G Arturo Sa“nchez-Azofeifa và công sự (2001), nghiên cứu sử dụng ảnh Landsat TM 5 của năm 1986, 1991 và phân loại ảnh viễn thám dé so sánh sự thay đối dé đánh giá tỉ lệ phá rừng tai Costa Rica, kết quả nghiên cứu đã đưa ra tỉ lệ mat rừng hàng năm của khu vực là 4,2 % và nhận định diện tích rừng tập trung ban đầu đã suy giảm và chuyển dan sang các mảnh rừng nhỏ với các diện tích khác nhau.
- Nghiên cứu “Lập bản đỗ va dự báo phá rừng cho vùng đất thấp của
Sumatra” của Matthew Linkie và cộng sự (2004), nghiên cứu đã sử dụng ảnh
129UUUU77 HI CHÚTÔNG QUAN1.1 Tổng quan về lưu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên
LAA Vi trí địa lý trong khu vực nghiÊn cứu
Lâm Đồng là tỉnh năm ở phía Nam Tây Nguyên có diện tích tự nhiên 9.773,54 km”, có tọa độ dia lý trải dai:
Từ 11°07°05°° đến 1222°27°ˆ vĩ độ Bắc.
Từ 10791133°? đến 108948°27° kinh độ Đông.
Ranh giới hành chính của tỉnh Lâm Đồng tiếp giáp với các tỉnh sau:
+ Phía Bắc va Tây Bac giáp tinh Dak Lak và Dac Nông.
+ Phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Khánh Hoà và Ninh Thuận.
+ Phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Bình Phước và Đồng Nai.
+ Phía Đông và Đông Nam giáp tỉnh Bình Thuận.
Về hành chính, Lâm Đồng có 02 thành phố thuộc tỉnh (TP.Đà Lạt và TP.Bao
Lộc) và 10 huyện là Lạc Dương, Đam Rông, Đơn Dương, Đức Trọng, Lâm Hà, Di Linh, Bao Lam, Da Hoai, Da Teh va Cát Tiên. ĐẮC LẮC mm i a ats r a % 2 tự CAS ON aS ;
— § MS 3 LẠCDƯƠNG =f HOA pAc NONG a
? oe poten nf Ệ DIINH NINH THUẬN
Hình 1.1: Ranh giới hành chính tỉnh Lâm Đồng
1.1.1.2 Đặc điểm địa hình Địa hình núi và cao nguyên với nhiều dạng địa hình khác nhau tạo ra nhiều cảnh quan thiên nhiên phong phú và đa dạng, tạo điều kiện thuận lợi trong xây dựng các công trình thuỷ điện và khai thác phát triển du lịch. Độ can EMtnz- 255 MM 256 - 416 E141 - 553 Ml seo - 681 i 682 - 795 [1736 - 890 1891 - 974 ES13zs - 1,065 MM 1,066 - 1,175 MM 1,176 - 1,293 Ml 1,294 - 1,409 E1,4in - 1,515 BA1,516 - 1,636 Ml 1,637 - 1,796 Ml 1,797 - 2,285
Hinh 1.2: Dia hinh tinh Lam Dong Lam Đồng có 3 dạng địa hình sau:
- Địa hình thung lũng gồm các bề mặt bang phang, ít dốc; có nguồn gốc tích tụ thung lũng giữa núi hoặc các bồi tích sông suối hiện dai.
- Địa hình đôi núi thấp đến trung bình gồm các đôi hoặc núi có độ dốc < 20° và có độ cao < 800 - 1.000m Trên dạng địa hình này tuỳ theo độ dày tầng đất, vùng khí hậu và điều kiện tưới tiêu có thể bố trí các loại cây công nghiệp lâu năm như chè, cà phê, điều va cây ăn quả; ở những khu vực ít dốc có thé bó trí trồng hoa mau và cây công nghiệp hàng năm.
- Địa hình núi cao gồm các dạng địa hình trung bình đến núi cao, có nhiều đỉnh núi cao vượt quá 1.500m như Lang Biang cao 2.167m, Bi Doup 2.287m, Chư
You Kao 2.006 m, Mneun San 1.996 m, Bê Nom Dan Seng I.93Im, Braiom
1.874m, Nui Voi 1.805m, Chu Yen Du 1.784m, Mneun Pautar 1.664m, địa hình nay thích hợp bồ tri diện tích đất lâm nghiệp. Đặc điểm noi bật của địa hình Lâm Đồng là sự phân bậc khár rang từ Bắc xuống Nam:
- Phía Bắc là vùng núi cao, vùng cao nguyên Lang Biang với những đỉnh núi cao trên 1.500m như: Bi Đúp (2.287m), Lang Biang (2.167m), Chư You Kao (2.006m), Mneun San (1.996m), Be Nom Dan Seng (1.931m), Braiom (1.874m),
Nui Voi (1.805m), Chu Yen Du (1.784m), Mneun Pautar (1.664m)
- Phía Đông và phía Tây có dạng địa hình đồi núi thấp (độ cao 500 - 1000m).
- Phía Nam là vùng chuyền tiếp giữa cao nguyên Di Linh — Bảo Lộc và bán bình nguyên có độ cao từ 100 đến 300m. Đặc điểm địa hình này cũng anh hưởng đến các yếu tố khí hậu, thô nhưỡng, thảm thực vat, tao ra những cảnh quan thiên nhiên phong phú và đa dang là điều kiện thuận lợi để phát triển ngành trồng trọt và chăn nuôi.
Lâm Đồng nam trong khu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gid mùa biến thiên theo độ cao, trong năm có hai mùar rệt: mùa mưa từ thang 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình nhiễu năm từ 18- 26°C, trung bình 22°C, thời tiết ôn hòa và mát mẻ quanh năm.
Chỉ tiết được thê hiện cụ thể trong bảng sau:
Bang 1.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng tai các trạm khi tượng ˆ Thang, đơn vi tính (oC) - Tên trạm Năm | Max | Min Đà Lạt |163|173|18.2{19319.9{19.6|19.1|18.918.6|18.4|18.1|16/7| 184 | 19.9 | 163 Bảo Lộc |20.8|22.2|22.7|23.5|24.123.4|22.7|22.6{2231223|22.0120.8| 224 | 24.1 | 208 Cát Tiên | 25,0} 263 | 27,1 | 273 | 27,6 | 26.6 | 26,2 | 263 |25.7|26.2|26.2|25.1| 263 | 276 | 25.0 TT
(Nguon: TT tâm Khí tượng Thủy văn Lâm Đông 2011 và Niên giám thông kê 2014)
* Độ âm không khí Độ am trung bình năm ở tỉnh Lâm Đồng biến đổi từ 80-85%, trung bình 83% Mùa mưa độ âm cao khoảng 83-88%, mùa khô khoảng 76-82% Chi tiết được thé hiện cụ thé trong Bang 2.2:
Bang 1.2: Độ ẩm trung bình tháng tại các tram khí tượng tinh Lam Dong
Thang, đơn vi tính (%) 112 1314|5 1617 |8 ] 9/10] 11} 12 TT | Tén tram Năm | Max| Min
Da Lat 83 | 78 | 81 | 84] 87 | 88 | 89 | 89] 91 | 88} 85} 83] 85 | 91 | 78 Bao Lộc 80 | 76 | 79 | 82 | 87 | 89 | 89 | 89] 91 | 88 | 84] 82] 85 | 91 | 76 Lién Khuong | 75 | 72 | 72 | 75 84 | 85 | 85 | 87 | 84 | 82] 77] 80 | 87 | 72
(Nguon: TT tâm Khí tượng Thủy văn Lam Dong 2011 và Niên giám thông kê 2014)
Tổng lượng bốc hơi năm ở vùng điều tra dao động từ 22 - 4lmm/năm, trung bình 29 mm/năm Trong năm lượng bốc hơi lớn nhất xảy ra trong mùa khô, đặc biệt cao nhất vào tháng 1, 2, 3 thường đạt trên 3 mm/tháng Các tháng còn lại chỉ từ | — 3 mm/thang Chi tiết được thé hiện trong Bảng 2.3:
Bảng 1.3: Bốc hơi trung bình ngày (mm) trong tháng tại các trạm khí tượng trên địa ban tỉnh Lâm Dong
Tháng, đơn vị tính (mm) s
N DaLat |27|32|3.1123|17|15113|13|11115|22122{28 32111 Liên Khương|423 | 5.0 |4.6|4.0|3.1128|2.7|2.6|2.012,5I3.2Ì4.1] 3,1 | 5,0 | 2.0 3 Bao Loc |24|3.0125|2.1118114|13|14|11114|18Ì22|18 | 30/11
(Nguon: TT tâm Khí tượng Thủy van Lâm Dong 2011 va Niên giảm thông kê 2014)
Lượng mưa trung bình nhiều năm toàn tỉnh biến đổi từ 1.500 - 3.600 mm/năm, trung bình khoảng 2.500 mm/năm Vào mùa mưa lượng mưa trung bình dao động từ 1.350 — 3.300 mm, trung bình đạt 2.100 mm và mùa khô từ 210 đến 530 mm, trung bình đạt 320 mm Chi tiết được thê hiện cụ thể trong Bảng sau:
Bang 1.4: Lượng mưa trung bình thang tại các trạm khí tượng trên địa ban tinh
Thang, đơn vi tính (mm) Mùa | Mùa|
^ - mưa | khô , TT | Tên trạm Nam nho
(Nguon: TT Khí tượng Thủy văn Lâm Đông 2011 va Niên giám thông kê 2014)
Tiềm năng gió của Lâm Đồng tập trung tại khu vực phía Bắc, nhiều nhất ở huyện Lạc Dương, Đơn Dương và thành phố Đà Lạt Vận tốc gió trung bình năm lớn nhất từ 8 - 8,5 m/s, tập trung chủ yếu tại các đỉnh núi ở huyện Lạc Dương và thành phố Đà Lạt; vận tốc gió trung bình từ 7,5 - 8 m⁄s tại Lạc Dương và thành phố Đà Lạt; từ 7 - 7,5 m/s tại Lac Dương, Don Duong, Đức Trọng và một phan Di Linh; từ 6,5 - 7 m/s tại Lâm Hà, Đức Trọng, Di Linh và Bảo Lâm.
Với đặc diém nay, tài nguyên khí hau Lam Dong là một yêu to noi trội và thuận lợi dé: Bồ tri cơ câu cây trong vật nuôi có nguôn gôc ôn đới và a nhiệt đới.
Phát triển du lịch sinh thái và nghỉ dưỡng Phát triển cây lâu năm có giá trị kinh tế cao như chè, cà phê, dau tam, điêu và các loại cây ăn trái đặc sản với quy mô lớn và bền vững Sản xuất phong điện, như là một dạng năng lượng sạch có lợi cho môi trường Phát triển và tái sinh rừng.
Tuy nhiên, thời tiết khí hậu của Lâm Đông cũng có một số hạn chế can lưu ý trong quá trình phát trién KT-XH như:
Nang ít làm hạn chế năng suất cây trồng, do đó cần chú ý phát triển các giống cây trồng đặc sản có chất lượng tốt và giá trị cao Cường độ mưa lớn và tập trung vào các tháng mùa mưa nên thường gây lũ lụt, tuy không diễn ra trên diện rộng nhưng thường gây tác hại cục bộ khá lớn Đồng thời là yếu t6 gây rửa trôi, xói mòn đất và ảnh hưởng đến hoạt động du lịch theo mùa.
CƠ SO KHOA HOC CUA GIS VÀ VIỄN THÁM2.1 Viễn thám trong nghiên cứu biến động thực vat
2.1.1 Tổng quan về viễn thám
2.1.1.1 Định nghĩa và các van dé liên quan Viễn thám là khoa học nghiên cứu các phương pháp thu thập, đo lường và phân tích thông tin của vật thể quan sát mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng.
Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng Ảnh viễn thám sẽ cung cấp thông tin về các vật thé tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định Do lường và phân tích năng lượng phản xạ pho ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích về từng loại lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể [15].
Một thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét.
Phương tiện mang các sensors được gọi là vật mang có thé là máy bay, khinh khí cau, tàu con thoi hoặc vệ tinh
Nguồn năng lượng chính thường sử dụng trong viễn thám là bức xạ mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ được thu nhận bởi bộ cảm biến đặt trên vật mang.
Có rất nhiều loại ảnh viễn thám như: SPOT, Landsat, dé phù hợp về yêu cầu nghiên cứu và thuận tiện cho việc download bản quyền ảnh viễn thám nên trong luận văn này đã sử dụng ảnh Landsat. Đối với hệ thống Landat dùng loại sensor TM, ETM, OLI-TIRS sử dụng phố nhìn thay, gần hong ngoại và hong ngoại nhiệt như bảng sau :
Bang 2.1: Đặc trưng bộ cảm cua ảnh vệ tinh Landsat 7 va Landsat § (LDCM)
Loai sensor Kénh Loại giải không
Kênh I | 045-0,52 | Xanh lo 30 Kênh2 | 0,52-0,60 | Lục 30
Sensor Landsat I- | Kênh 4 | 0,76-0,90 | Hồng ngoại gần 30
Kênh 6 104-125 Hồng ngoại nhiệt 120 Kênh 7 | 2,08 -2,35 | Hồng ngoại trung bình 30
(MultiSpectral * : x Fz Sensor), Kênh 3 07-08 Hong ngoại gan 80
Kénh 4 0,8- 1,1 Hong ngoai gan 80 Kênh 1 | 045-0,52 | Xanh lo 30 Kênh2 | 0,53-0,61 | Luc 30
ETM (Enhanced | Kénh4 | 0,75 -0.90 | Hồng ngoại gần 30 Thematic Sensor) | Kénh5 | 1,55- 1/75 | Hồng ngoại trung 30 (Landsat 7) Kénh6 | 10.4-12,5 | Hồng ngoại nhiệt 60
Kênh 7 | 2,09-2,35 | Hồng ngoại trung bình 30
Than 0,52-0,90 | Lục đến héng ngoại gần 15
Kênh 3 | 0,525 - 0,600 | Lục 30 OLI - Operational uns imiger và Kênh 4 | 0,630 - 0,680 | Đỏ 30
Infrared Sensor ` ` (Landsat 8) Kênh 5 | 0,845 - 0,885 | Hong ngoại gan 30
(SWIR ]- Short Kênh 6 | 1,560 - 1,660 Wavelength Infrared) - 30
2,100 - 2,300 Wavelength Infrared) - 30Kênh 8 | 0,500 - 0,680 | Lục đến hồng ngoại gần 15
(Long Wavelength Kênh 10 | 10,3-11,3 | Infrared) - Hong ngoại 100 sóng dai 1
(Long Wavelength Kênh ll) 11,5-12,5 | Infrared) - Hong ngoại 100 song dai 2
1001 ws | ! ? \ Í Jey j EY l | We iimmg Oo H - Mos rans a; & fe ( i lẩu
Hình 2.1: Đồ thị đặc trung pho cua anh vé tinh Landsat 7 va Landsat §
Anh Landsat hiện nay được ứng dung rộng rai vào các nghiên cứu giám sát biến động, ứng với mỗi bước sóng khác nhau sẽ nhận được các bức xạ, phản xạ khác nhau từ đối tượng, đó là đặc tính để ứng dụng ảnh Landsat để phân tích các đối tượng [16].
Bảng 2.2: Khả năng ứng dụng tương ứng với các kênh phô
Bước sóng Loại Ứng dụng
Nghiên cứu phân biệt thực phủ, xác định doi
0,45 - 0,52 Xanh lo tượng trông trọt, thành lập ban đỗ vung ven bờ biên.
0.52 - 0.60 Lục Nghiên cứu thành lập bản do thực phủ, xác định đôi tượng trông trọt.
0.63 - 0.69 Đỏ Nghiên cứu phân biệt loại cây trông, trạng thái cây trông, vùng có và không có thực vật.
Nghiên cứu xác định loại cây trông, vùng có và 0,76 - 020 | Hong ngoại gan không có thực vat, độ âm của đất, sinh quyén.
Nghiên cứu xác định độ âm của đất và thực vật,
155-175 | Hong ngoại trung phân biệt vùng bao phủ bởi mây và tuyết.
Nghiên cứu phân biệt độ âm của đất và sự dày đặc
10,4 - 12,5 | Hong ngoại nhiệt | của rừng, thành lập bản đô nhiệt, xác định cháy rừng.
Hồng ngoại trung | Nghiên cứu phân biệt loại đá và khoáng, hàm
2.08 - 2,35 binh luong do ầm của cây.
2.1.1.2 Nguyên lý hoạt động viễn thám Nguyên lý hoạt động của viễn thám là sử dụng sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thé làm nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng, từ đó ảnh viễn thám sẽ cung cấp thông tin về vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã được xác định.
Các nguồn năng lượng như bức xa mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ thu nhận bởi bộ cảm biến đặt trên vật mang là những nguồn năng lượng chính được sử dụng trong viễn thám. Ảnh viễn thám sẽ ghi lại những thông tin về năng lượng phản xạ của các vật thé và thông qua xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp trên ảnh nhờ vào kinh nghiệm của các chuyền gia.
Quá trình thu nhận và xử lý ảnh viễn thám được chia thành 5 phân cơ bản như sau [19]:
A - Nguồn cung cấp năng lượng : Cung cấp năng lượng đến đối tượng can quan tâm.
B - Sự tương tác của năng lượng với khí quyền: Năng lượng này tương tác với các phần tử trong khí quyền.
C - Sự tương tác với các vật thé trên bề mặt đất: Sau khi tương tác với các phân tử trong khí quyền, khi đến mặt đất sẽ tương tác với các vật thể trên mặt đất,phụ thuộc vào mỗi loại vật thể và sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của vật thé sẽ không giống nhau.
D - Chuyển đổi năng lượng phan xa từ vật thé thành dữ liệu ảnh số bởi bộ cảm biến: Năng lượng phản xạ hay bức xạ từ vật thể được tách và ghi nhận bởi bộ cảm biến.
E, F - Hiền thị ảnh số cho việc giải đoán và xử lý ảnh: Dữ liệu được truyền vệ các trạm thu dé xử lý, sau đó ảnh sẽ được giải đoán và phân tích.
' Se ed vr ray faa > ke is ¥
Hình 2.2: Nguyên lý thu nhận hình anh trong viễn thám 2.1.2 Phân loại viễn thám
2.1.2.1 Phân loại theo bước sóng
Viễn thám có thé phân làm 03 loại cơ bản theo bước sóng sử dụng:
- Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại.
- Viễn thám hồng ngoại nhiệt.
- Viên thám siêu cao tân.
Kénh sóng ngăn L Bước sóng (cm) (0.3 100
` cực tím hong ngoai sóng qgãn àng SH IR
Xanh lục hong ngoại Tim
Cuctm 040608 1 5 7 10 Hong ngoại nhiệt x ao hong ngoại bước sóng ngan hồng ngoại bước sóng Irung
Hình 2.3: Các kênh sử dụng trong viễn thám
Nguồn năng lượng chính sử dụng trong nhóm thứ nhất là bức xạ mặt trời.
Mặt trời cung cấp một bức xạ có bước sóng ưu thế 500um Tư liệu viễn thám thu được trong dải sóng nhìn thay phụ thuộc chu yếu vào sự phản xạ từ bề mặt vật thể và bé mặt trái đất Vì vậy, các thông tin về vật thé có thé được xác định từ các pho phản xạ Nguon năng lượng sử dung trong nhóm thứ hai là bức xa nhiệt do chính vật thể sản sinh ra Trong viễn thám siêu cao tần người ta thường sử dụng bức xạ siêu cao tần do chính vệ tinh phát ra và được ghi lại, có ưu điểm là hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và không lệ thuộc vào bức xạ mặt trời [15].
2.1.2.2 Phân loại theo nguôn tín hiệu - Viễn thám chủ động: Nguồn năng lượng phát ra từ các thiết bị nhân tạo đặt trên vệ tinh, ảnh thu nhận thường được gọi là anh Radar.
- Viễn thám bị động: Nguồn phát là bức xạ từ mặt trời và ảnh thu nhận thường được gọi là ảnh quang học.
2.1.2.3 Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo - Vệ tinh địa tĩnh (vệ tinh khí tượng hay thời tiết): Là vệ tinh có tốc độ góc quay bang tốc độ góc quay của trái đất, nghĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với trái đất là đứng yên.
- Vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực hay vệ tinh tài nguyên): là vệ tinh có mặt phăng quỹ đạo vuông góc hoặc gân vuông góc so với mặt phăng xích đạo của trái đất Tốc độ quay của vệ tinh khác với tốc độ quay của trái đất và được thiết kế riêng sao cho thời gian thu ảnh trên mỗi vùng lãnh thổ trên mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian thu lặp lại là có định đối với 1 vệ tinh (ví dụ LANDSAT 7 và
LANDSAT 8 là 16 ngày, SPOT là 26 ngày ).
2.1.3 Kỹ thuật xử lý ánh viễn thám trong nghiên cứu biến động thảm thực vật
2.1.3.1 Ảnh viễn thám Hiện nay có rất nhiều loại ảnh viễn thám giám sát tài nguyên khác nhau như ảnh SPOT, Landsat, NOAAAVHRR, IKONOS tùy vào mục đích sử dụng khác nhau mà việc sử dụng loại ảnh viễn thám là khác nhau Một số đặc trưng của các ảnh như sau: Ảnh Landsat 7 hay Landsat 8 với độ phân giải không gian trung bình và chu kỳ lặp lại là 16 ngày Ảnh Landsat có thể thu thập được băng cách tải miễn phí từ trang “earthexplorer.uses.gov” nên thuận lợi sử dụng dé phục vụ tốt nghiên cứu [7].
2.1.3.2 Hiệu chỉnh ảnh viễn thám
Sự sai lệch về vị trí giữa tọa độ ảnh được đo thực tẾ so với tọa độ ảnh được tạo ra từ sensor gọi là biến dạng hình học Quá trình hiệu chỉnh hình học bao gồm các bước chọn phương pháp hiệu chỉnh, kiểm tra độ chính xác, nội suy và tái chia mẫu.
Các phương pháp để hiệu chỉnh hình học là phương pháp năn ảnh theo ảnh và phương pháp năn ảnh theo bản đồ.
Phương pháp năn ảnh theo ảnh, là phương pháp dựa trên cơ sở tọa độ của một ảnh đã nắn đúng của khu vực cần quan tâm và ảnh này phải có cùng độ phân giải với anh cần nắn, sau đó nan anh cân hiệu chỉnh theo ảnh chuẩn bằng công cụ hỗ trợ của các phần mềm (ENVI, ILWIS).
Phương pháp nan ảnh theo bản đồ, phương pháp này cần phải có tọa độ của một số điểm khống chế mặt đất- Ground Control Points (GCP), tọa độ các điểm này có thể được lay từ ban đồ dia hình của khu vực nghiên cứu hoặc được xác định bang thiết bị định vi toàn cầu GPS Cac điểm khống chế này phải được xác định một cách r ràng trên ảnh để đảm bảo sai số giữa vi tri lay toa do va vi tri chon trén anh la thấp nhất, dam bảo độ chính xác cao cho anh sau khi nắn Sau đó sử dung phan mềm hé trợ (ENVI, ILWIS) dé nhập tọa độ cho ảnh và nan chỉnh ảnh [16].
2.1.3.3.1 Phân loại không giảm sat
Phân loại không giám sát được sử dụng khi không có thông tin về đối tượng phân loại, kỹ thuật phân loại nay dựa hoàn toàn vào đặc trưng phổ của các đối tượng dé phân nhóm đối tượng Các pixel có đặc trưng phổ tương đồng sẽ được gộp thành nhóm tạo ra các nhóm có các pixel tương đồng Sau đó loại ứng với từng nhóm được xác định và sử dụng các nhóm này để tính tham số thống kê cho quá trình phân loại tiếp theo [15].
UNG DUNG GIS VÀ VIỄN THÁM3.1 Đánh gia về biến động hiện trang sử dụng đất ở lưu vực
3.1.1 Đánh giá biến động thảm phủ thực vật
3.1.1.1 Các thông tin về ảnh viễn thám trong khu vực nghiên cứu Ảnh Landsat (Landsat 5, 7 và 8) thu thập chủ yếu download từ trang Website: http://earthexplorer.usug.gov/ Khu vực nghiên cứu năm trong phạm vi Path: 124, Row: 52, hệ tọa độ của anh là UTM — WGS84 zone 48N sau đó chuyén qua hệ tọa độ VN2000 để phân tích, độ phân giải anh là 30m [15, 23]. Để phục vụ phân tích biến động rừng, 04 ảnh viễn thám thu nhận vào mùa khô của năm (khu vực tỉnh Lâm Đồng vào mùa mưa có tỷ lệ che phủ bởi mây của ảnh khá cao) Ngày thu nhận ảnh vệ tinh Landsat là đều vào cao điểm mùa khô (từ tháng cuối tháng 01 đến đầu tháng 03) và bao phủ toàn bộ lưu vực nghiên cứu, cụ thể là:
Bang 3.1 Các anh Landsat thu thập được
Năm | Loại ảnh và sensor Ma hiệu giả thôn g Ngày thu
(Landsat_Scene_DI) nhận gian
2001 | Landsat-7: ETM LE71240522001034SGS00 | 30x30m | 03/02/2001 2007 | Landsat-5: TM LT51240522007027BKT00 | 30x30m | 27/01/2007 2011 | Landsat-5: TM LTS1240522011038BKT00 | 30x30m | 07/02/2011 2016 | Landsat-8: OLI/TIRS | LC81240522016068LGNO00 | 30x30m | 08/03/2016
Dữ liệu nguôn ảnh và ảnh đã được hiệu chỉnh hình học và cat theo lưu vực nghiên cứu được thé hiện ở hình 4.1 và hình 4.2 như sau:
+ C3 earthexplorer.usgs.gov Data Set UT ETM+ 8L £nRey ID: LE71249720212989G50 15-SEP-01 ủ mt Deứlsyng 71-20 ot seo @ Entity Wt 751280522007 0272 TO Acqesebos Date:27-JAN 4) š |
Enaty ID- LE? 1240572001162 90800 Áctaslbee TUNA -
'ượny ID: LE73240522033 (099890) 7 or ‘Date: OF APRO) \ * Ỷ Ac queso Date Ct lo à 2#-E ii El dd2+ h YedvlLars } 9wdz7+v0r© ty ID: LE712499220210)45G960
Ret Pathe 124 eisition Late: DEC 06 Row Sỹ
: % Enll Ấ0:L16126)5220091268XT0) awe me Action Date 24.00.98 F + | Some Slanding Request ằ â sựi st - = : B ỡ Godgie Mas ew EES eae rag ETE Tralee POE ms | Torre ŸU
Show Result Controts Show Result Consrolsố Data Ser b Data Set
Path: 124 ` 'Esety ID: LC8124/422016068L0NÓ©
Ent ID: LT5*240522011008 : ere CELA TE Yad vLanTo
Hình 3.2: Anh viễn thắm năm 2001, 2007, 2011 và 2016 sau khi được nan và cắt
* Các bước thực hiện để đánh giá sự biến động rừng:
- Sau khi thu thập ảnh Landsat ta tiến hành nắn, cắt anh theo lưu vực và chuyển sang tọa độ VN2000.
- Lẫy mẫu đại diện cho các 16 đối tượng của lớp phủ mặt đất (lây mẫu băng cách dựa vào đặc trưng phổ, dựa vào tính pháp lý của Sở TN&MT, Sở NN&PTNN của tỉnh Lâm Đồng đã ban hành, dựa vào kinh nghiệm khoanh vùng đối tượng lớp phủ trên ảnh so với lớp phủ thực tế của chuyên gia, dựa vào việc tạo vector trên công cụ tích hợp ArcGoogle va ArcGIS sau đó chuyên dữ liệu vector tương ứng đã tạo sẵn qua ảnh làm việc trong phần mềm ENVI 4.7).
- Lay mẫu xong ta tiễn hành phân loại (phân loại có giám sát, dùng thuật toán
MLC) và làm trơn ảnh.
- Đánh giá độ chính xác toàn cục và chỉ số Kappa cho 16 đối tượng đã phân loại.
- Gop 16 đối tượng lại còn 04 đối tượng chủ yếu là Nước, Đất thd cu, NN Đất khác, Rừng (vì đối tượng cần quan tâm là Rừng và Rừng biến động sang
03 đối tượng còn lại theo thời gian).
- Đánh giá độ chính xác toàn cục và chỉ số Kappa cho 04 đối tượng vừa gộp nhóm.
- Đánh giá sự biến động Rừng cho 04 giai đoạn năm 2001-2007, 2007-2011, 2011-2016 (đưa ra ảnh biến động cho 04 giai đoạn trên).
- Chuyển 04 ảnh biến động Rừng sang phần mềm GIS.
- Trong phần mềm GIS, chồng ảnh biến động giai đoạn năm 2001-2016 lên ảnh của thời điểm năm 2001 ta được một bức tranh thể hiện toàn diện về sự biến động Rừng của giai đoạn 2001-2016.
- Từ ảnh biến động trên phan mém GIS ta cho ra được bang số liệu cụ thé của sự biến động Rừng sang 03 loại: Nước, Dat tho cư, NN_ đất khác Từ đó, xuất ra bản đồ biến động cho giai đoạn tổng thể năm 2001-2016.
- Kiểm định diện tích Rừng đã phân tích so với QH giai đoạn 2008-2020.
- Diện tích Rừng bị mất giai đoạn năm 2001-2016: 54.509 ha (kết quả diện tích này có được từ việc giải hiệu số của hai thời điểm 2001 và 2016 phân tích trên phan mềm ENVI 4.7, tức là: 419.775 ha - 365.266 ha = 54.509 ha).
- Diện tích Rừng bị mat giai doan nam 2001-2016: 55.383 ha (két qua dién tích nay có được từ việc thu nhận trên bảng thống kê phân tích trực tiếp trên phan mém GIS).
- Ở luận van này, tác giả lay kết quả biến động Rừng giai đoạn năm 2001- 2016 là 54.509 ha (hiệu số diện tích Rừng của hai thời điểm năm 2001 và năm 2016 trên phần mềm ENVI 4.7).
3.1.1.2 Nan và cắt hình hoc ảnh viễn thám trong khu vực nghiên cứu Đề nan và cat 04 ảnh sau khi đã download về ta lần lượt làm tuần tự như sau:
- Sau khi năn chỉnh hình học hoàn tất 04 ảnh viễn thám, thực hiện việc cắt ảnh dựa trên phần mềm ENVI 4.7 với dữ liệu vector là ranh giới lưu vực sông Đồng Nai trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng được tạo ra từ bản đỗ độ cao số DEM và đường ranh giới hành chính của tỉnh Lâm Đồng (thé hiện ở hình 4.1 và hình 4.2) [15].
3.1.1.3 Phân loại anh trong khu vực nghién cứu
Căn cứ vào đặc điểm sử dụng đất của địa phương và các nguồn dữ liệu có liên quan (số liệu từ bản đỗ Quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2001 — 2010 và giai đoạn 2010 — 2020 của tỉnh Lâm Đồng Bản dé quy hoạch 3 loại rừng giai đoạn 2008
— 2020; Các số liệu thong kê và điều tra hiện trạng rừng tinh Lâm Đông 2015 Ảnh Google Earth năm 2016 Những hiểu biết và kinh nghiệm được tham khảo từ chuyên gia và những người quản lý nhà nước về Tài nguyên và Môi trường ở địa phương) Đồng thời, với mục đích phân loại thực phủ để đánh giá mối liên hệ giữa mức độ che phủ bề mặt đất với chất lượng nước (nước đục, nước trong), trong khu vực nghiên cứu được phân thành 16 loại cơ bản, cụ thể như sau: nước trong, nước đục, đất co sở hạ tang (đất thd cư), rừng lá rộng giàu, rừng lá rộng nghèo, rừng lá kim giàu, rừng lá kim nghèo, rừng tre, rừng hỗn giao tre và gỗ, rừng hỗn giao lá kim và lá rộng, đất trong, mây, bóng mây, nông nghiệp cà phê, đất nông nghiệp nhà kính, nồng nghiệp khác.
Việc phân loại ảnh được tiến hành bang phương pháp phân loại giám định
(Supervised classification) với thuật toán MLC (Maximum Likelihood
Classification), cach chọn các vùng mẫu sử dụng công cu ROI (Region of Intersect) Tool trong ENVI dé tạo vùng mẫu, đồng thời dựa vào dữ liệu vector các loại vùng mẫu được xác định từ các thông tin số điều tra liên quan đến loại hình sử dụng đất và ảnh Google Earth bằng việc tích hợp ArcGoogle với ArcGIS, tiến hành khoanh các vùng mẫu trên ảnh. Đề tăng độ chính xác cho việc lựa chọn vùng mẫu huấn luyện, trong nghiên cứu này sử dụng công cụ ảnh vệ tinh (Google Earth) năm 2016, thời điểm của ảnh này gan với thời gian chụp của anh Landsat năm 2016, đồng thời căn cứ vào thông tin về Quy hoạch sử dụng đất, các tài liệu thông kê có liên quan để xây dựng lớp dữ liệu vector vùng mẫu cho các lớp thực phủ cần phân loại (16 loại) băng cách tích hợp ArcGIS với ArcGoogle (thể hiện ở hình sau).
File Edit View Bookmarks Insert Selection Geoprocessing Custornze Windows Help
DSA S BB x19 + + 11500 V2 RBS 2 ANd + 4% Oi QQAKO nies MB Arkei@rOsahs DBe
ArcBruTileO.S~ OpenStreetMap+ Bingy Stamen > MapBoxy MapQuest> Stravay Tianditu * =
=| D:VMay anh Bao chep wa\QLTNMT20)
3 D:\May anh Bao chep wa\ QLTNMT2¢) i rgioi_tvsON_500 | R
Hình 3.3: Xây dung dữ liệu vector vùng mẫu huấn luyện dựa vào anh Google bằng cách tích hop ArcGIS và ArcGoogle
Tổng số pixel tối thiểu của mỗi vùng mẫu huấn luyện cho mỗi lớp thực phủ cần phân loại tối thiểu từ 10 — 100K (trong đó K là số kênh của ảnh Landsat, trong nghiên cứu này sử dụng 7 kênh).
Bang 3.2: Hình ảnh các loại hình được áp dung trong phan loại
Lớp Hình trên ảnh Hình thực tế phủ Nước trong
Rừng hỗn giao tre va
Rừng hỗn giao lá kim và lá rộng
Nông nghiệp trồng cây hàng năm
Sau khi chọn được vùng mâu sẽ tiên hành đánh giá vùng mâu dựa trên sô liệu thống kê mẫu Min, Max Dựa vào phản xạ pho dac trung cua tung đối tượng trên từng band để đánh giá vùng mẫu Sử dụng giá trị Min trong số liệu thống kê của từng đối tượng để đánh giá bang cách đưa ra biểu đồ đánh giá [15].
ROI Name Color ROI Name
Nước trong Blue3 | Rừng hỗn giao là kim_ lá rộng Nước duc Blue 1 Rừng tre
Dat thô cư Black Ei Dat trông
NLILIRHình 3.5: Bản đô phân loại thực phủ chỉ tiết năm 2001, 2007, 2011 và 2016
Thực phủ chi tiết được phân ra làm 16 loại thực phủ: nước trong, nước đục,đất thé cư, rừng lá rộng nghèo, rừng lá kim giàu, rừng lá kim nghèo, rừng hỗn giao tre_g6, rừng hỗn giao lá kim lá rộng, rừng tre, đất trong, mây, bóng mây, nông nghiệp cà phê, nông nghiệp nhà kính, đất nông nghiệp đất khác, rừng lá rộng giảu.
3.3.1 Bản đồ gộp nhóm Trong phần gộp nhóm này, tác giả gộp 16 loại thực phủ chỉ tiết thành bốn nhóm, trong đó mỗi nhóm đã gộp gồm các loại thực phủ sau:
- Nước: gồm nước trong, nước đục.
- Đất nông nghiệp đất khác: gồm đất trồng, nông nghiệp ca phê, nông nghiệp nhà kính.
- Rừng: gồm rừng lá rộng nghèo, rừng lá rộng giàu, rừng lá kim nghèo, rừng lá kim giàu rừng hỗn giao tre gỗ, rừng hỗn giao lá kim_ lá rộng rừng tre, mây và bóng mây (mây và bóng mây được gộp vào rừng là vì mây và bóng mây chiếm diện tích không gian khá nhỏ, đồng thời chúng năm ở các vị trí chủ yếu là rừng).
BẢN ĐỒ KET QUÁ PHAN LOAI GOP NHÓM THỰC PHU LƯU VỰC SONG DONG NAI, DIA BẢN LAM DONG NAM 200 BAN ĐỎ KET QUA PHAN LOẠI GOP NHÓM THỰC PHU LƯU
VỰC SONG DONG NAI, DIA BAN LAM ĐỒNG NĂM 200
„| LEGEND +| Ghi chú : e me Nuc mNNước wm Dat thd cư Mm Dat thd o Đất NN_ đất khác EEIĐắt NN_đất khác
FT Oe Ne SS tac ———— Wat TE RS CNA, : 5 mm Rivrng
MA AO ea — a Re RR a ik — DR a | | |lai tf — 0 a et a Gà, ee ae ea
T60 780 s0 to uo ®%0 so 20 to uo %0 so 00
BAN ĐỒ KET QUA PHAN LOẠI GOP NHÓM THỰC PHU LƯU BAN DO KET QUA PHAN LOẠI GOP NHÓM THỰC PHU LƯU ‹ ỌPN | Ô A VỰC SONG DONG NAI, DIA BAN LAM DONG NAM 2016 VỰC SONG DONG NAI, DIA BAN LAM DONG NAM 201 ¿| _ Ghi chú ef] Ghicng alae 7 N Dat thé cư _ mNuưéc
ET] Đất NN_ đất khác MM Dat thé cu ME Nvéc E—] at NN_dat khác
Loritiits EO ETE 2) Ai.“ ee | |} ne rd Sk B5 | is a SN
Hình 3.6: Bản đô thực phủ sau khi gộp nhóm năm 2001, 2007, 2011 và 2016
Bảng 3.9: Bang thong kê các loại thực phủ sau khi gộp nhóm
Loại dat Diện tích| Tỷ lệ Loại dat Diện tích| Tỷ lệ
Dat thd cư 27414] 3,53 | Dat thd cư 25.937 3 34 Dat NN_ dat khac 322.797 | 4162 | DatNN đấtkhác | 361865| 46,66
Loại đất Diện tích| Tỷ lệ Loại đất Diện tích| Tỷ lệ
Dat thd cu 28.832 | 3/72 | Dat thd cư 28.672 | 370 Dat NN_ dat khac 371375 | 47,88 | DatNN_ dat khác 372.056 | 4797
Năm 2001 có diện tích rừng 419.775 ha, cao nhất so với năm 2007, 2011 và 2016 Đồng thời, giai đoạn biến động mạnh nhất là giai đoạn năm 2001-2007 (6 năm) cụ thể: diện tích năm 2007 diện tích rừng bị giảm so với 2001 là 38.897 ha; giai đoạn 2007 — 2011 (4 năm) là 15.765 ha Lý do sự mất rừng ở giai đoạn này là vì: sự hình thành các công trình thủy diện lớn, chuyển đổi đất rừng sang trồng cây kinh tế, chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp Ngoài ra, công tác quản lý bảo vệ rừng còn nhiều hạn chế, sự chặt phá, xâm lẫn rừng trái phép của các hộ gia đình, cá nhân để lay đất canh tác.
Giai đoạn 2011 - 2016 lần lượt có diện tích rừng là 365.113 ha và 365.266 ha, do diện tích rừng hai năm này gần như băng nhau nên giai đoạn năm 2011-2016 hầu như không biến động Nguyên nhân, trong giai đoạn này công tác quản lý bảo vệ rùng của Chính phủ, của các Bộ ngành và địa phương đã được quan tâm, các chương trình chuyên đổi đất rừng đã tạm dừng, các công trình thủy điện hình thành ít Với chính sách bảo vệ rừng được tăng cường, đồng thời với chương trình giao khoán quản lý bảo vệ rừng được áp dụng từ năm 2011 đến nay đã phát huy tác dụng, trong đó phải kê đến chính sách chi trả dich vụ môi trường rừng trên lưu vực sông của Trung ương và địa phương.
3.4 Đỏnh ứiỏ sự biến động
BẢN DO KET QUA BIEN DONG RUNG CAC TIỂU LƯU VỰCQUAN LY VA BẢO VE RUNGKết quả nghiên cứu cho thay diện tích mat rừng từ năm 2001 đến năm 2016 là rất lớn (54.509 ha) Tiểu lưu vực sông bi mat rừng nhiều nhất là các tiểu lưu vực sông có xây dựng các công trình thủy điện, tiêu lưu vực sông có diện tích rừng năm trong chương trình dự án “Cải tạo rừng nghèo kiệt sang trồng rừng kinh tế” theo chương trình chuyển đổi rừng nghèo kiệt sang trồng rừng kinh tế tại Quyết định 750/QĐ-TTg ngày 03/6/2009 của Chính phủ, tiêu lưu vực sông nằm trong Quy hoạch chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp (chủ yếu là trồng cây cà phê) của tinh Lâm Đồng thuộc chương trình cấp đất nông nghiệp cho đồng bào dân tộc thiểu số như chương trình 134, 135 Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy giai đoạn biến động rừng mạnh nhất là 2001-2007(6 năm) mat 38.897 ha rừng và giai đoạn 2007 — 2011 (4 năm) mat 15.765 ha rừng.
Ngược lại, các tiểu lưu vực mất rừng Ít nhất là tiêu lưu vực nằm trong khu vực của Vườn Quốc gia, khu vực rừng phòng hộ cảnh quan môi trường, khu vực không thích hợp cho việc canh tác cây nông nghiệp là cây cà phê Giai đoạn hầu như không mất rừng là năm 2011 - 2016, vì trong giai đoạn nay có hoạt động trồng rừng bồ sung, đồng thời diện tích đất rừng được chuyên đôi sang trồng rừng kinh tế trước đây, cây trồng đã phát triển mạnh, tăng độ che phủ bề mặt đất Ngoài ra, trong giai đoạn này công tác quản lý bảo vệ rừng của Chính phủ, của các Bộ ngành và địa phương đã được quan tâm, các chương trình chuyển đổi đất rừng đã tạm dừng, các công trình thủy điện hình thành ít Với chính sách bảo vệ rừng được tăng cường, đồng thời với chương trình giao khoán quản lý bảo vệ rừng được áp dụng từ năm 2011 đến nay đã phát huy tác dung, trong đó phải kế đến chính sách chi trả dịch vu môi trường rừng trên lưu vực sông của Trung ương va địa phương.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, cũng như những tác động của việc mắt rừng đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước trong bối cảnh biến đôi khí hậu diễn ra ngày càng gay gắt như hiện nay, dé quản lý bảo vệ rừng phục vụ phát triển bên vững cân có những giải pháp bảo vệ rừng cụ thê như sau:
4.1 Công tác quản lý và bảo vệ rừng
Thực hiện quan lý bảo vệ rừng theo định hướng xã hội hóa lam nghiệp có nhiều thành phân kinh tế tham gia quản lý bảo vệ rừng Việc bảo vệ rừng là trách nhiệm, nghĩa vụ của toàn dân, các cấp chính quyên, lực lượng vũ trang.
Trong giai đoạn sắp đến ngoài việc sắp xếp kiện toàn lại lực lượng bảo vệ rừng và sử dụng nguôn vốn hỗ trợ của trung ương, địa phương thì cần huy động thêm các nguồn tài chính bền vững từ các chương trình dự án, chi trả hệ sinh thái nhất là tiền chỉ trả dịch vụ môi trường rừng Thực hiện công tác giao rừng, khoán rừng Trong đó hình thức khoán bảo vệ rừng cho hộ gia đình được xem là thứ tự ưu tiên và chủ yếu để phù hợp với đặc thù của lưu vực [khoán bảo vệ rừng cho hộ gia đình (dân tộc thiểu số), đặc biệt là tiêu lưu vực Da Dang (vì việc mat rừng ở tiểu lưu vực này hầu như do sự chặt phá rừng trái phép)].
Việc giao đất lâm nghiệp cho hộ gia đình chủ yếu là đất lâm nghiệp không có rừng để kết hợp trông rừng kinh tế và nông lâm kết hợp.
4.2 Biện pháp quản lý và bảo vệ rừng
Cùng với công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức về bảo vệ tài nguyên rừng, các ngành chức năng và các địa phương cần tính toán phân định rõ các loại rừng, đảm bảo quy hoạch, gắn quản lý bảo vệ rừng với phát triển nâng cao chất lượng rừng Các doanh nghiệp, đơn vị chủ rừng Nhà nước và các doanh nghiệp ngoài Nhà nước được thuê đất, thuê rừng phải làm tốt công tác dân vận đối với người dân địa phương, nhất là đồng bào dân tộc thiểu số.
Tạo việc làm, nâng cao thu nhập cho dân, đồng thời phối hợp chặt chẽ với chính quyên địa phương, lực lượng kiểm lâm thường xuyên kiểm tra, tuần tra, kip thời phát hiện, ngăn chặn va xử lý nghiêm các hành vi vi phạm Luật bảo vệ và
Phát triển rừng Kiên quyết xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm Tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ doanh nghiệp được thuê đất, thuê rừng thực hiện tốt các dự án đầu tư, đồng thời kiên quyết xử lý và kiến nghị cấp có thâm quyên thu hồi đối với các dự án triển khai không đúng tiến độ, để rừng bị xâm hại mà không kịp thời phát hiện, ngăn chặn Củng cố lực lượng chuyên trách, nhất là lực lượng kiểm lâm,công an, quân sự để thực hiện tốt nhiệm vụ và hỗ trợ địa phương, cơ sở quản lý,bảo vệ rừng Triển khai thực hiện có hiệu quả quy chế phối hợp giữa lực lượng kiêm lâm với các cơ quan, đơn vi, tô chức chính tri - xã hội, tô chức xã hội - nghê nghiệp trong quản lý, bảo vệ và phát triển rừng.
Tiếp tục thực hiện tốt chủ trương, cơ chế, chính sách với người dân sống gan rung, nhat 1a đồng bào dân tộc thiểu số Xác định rõ trách nhiệm của địa phương, cơ quan, đơn vị chuyên trách và trách nhiệm của người dân, cộng đồng, doanh nghiệp trong công tác quản lý, bảo vệ rừng Khuyến khích toàn xã hội, người dân tham gia trồng rừng, phát triển rừng Quan tâm hơn nữa công tác phòng chồng cháy rừng, hạn chế mức thấp nhất việc xảy ra cháy rừng trên địa bàn.
- Xây dựng và củng cố các lực lượng bảo vệ rừng của các chủ rừng và cộng đồng dân cư, hộ gia đình thôn, buôn Day mạnh hơn nữa công tác tuyên truyền, phô biến, giáo dục pháp luật bảo vệ rừng, xây dựng và thực hiện cam kết, quy ước bảo vệ rừng Việc giao khoán quan lý bảo vệ rừng đã phan nào giảm thiéu tinh trạng phá rừng, phát nương làm rẫy.
- Tập trung lực lượng xóa bỏ các tụ điểm, trọng điểm phá rừng, khai thác rừng trái phép.
- Thu hút nhiều thành phần kinh tế tham gia bảo vệ rừng.
- Chú trọng t6 chức va tăng cường năng lực về bảo tồn đa dạng sinh học hệ sinh thái (đặc biệt là các tiêu lưu vực Da Nhim, Đồng Nai 6, Don Dương, Da Tam vì các tiểu lưu vực này thuộc VQG và rừng phòng hộ cảnh quan môi trường).
- Hỗ trợ giải quyết đất, giải quyết gỗ cho đồng bào dân tộc, chính sách hỗ trợ giảm nghèo nhanh va bền vững theo Nghị quyết 30a, chính sách hỗ trợ trồng rừng sản xuất thông qua triển khai Quyết định 147/QĐ/TTg.
- lăng cường vai trò quản lý rừng của Ban quản lý bảo vệ rừng của khu vực nghiên cứu, thường xuyên tuân tra, kiểm tra toàn bộ diện tích rừng trong khu vực đặc biệt là các khu vực rừng ven tiếp giáp khu đất canh tác nông nghiệp.
- Đưa ra biện pháp xử lý mạnh tay đối với những trường hợp phá rừng, khai thác rừng trái phép.
- Tiến hành khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng tự nhiên để phục hồi lại hệ sinh thái rừng trên đất chưa có rừng.
- Quá trình khai thác tận thu rừng phải thực hiện theo đúng quy chế quản lý rừng của nhà nước.
- Đối với những khu canh tác trong các diện tích đất rừng lan chiếm với độ dốc cao phải bị thu hồi và tiễn hành trồng rừng thay cho diện tích đã canh tác.
KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊKET LUẬN Đánh giá chính xác sự biến động rừng lưu vực sông Đồng Nai, địa bàn tỉnh- Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở khoa học trong phân tích, đánh giá mức độ biến động hiện trạng rừng và thực nghiệm ứng dụng công nghệ tích hợp GIS và viễn thám trong phân loại thực phủ và đánh giá biến động thực phủ.
- Kết quả phân loại trên ảnh Landsat-7: ETM (2001), Landsat-5: TM (2007, 2011), Landsat-8: OLI/TIRS (2016) với 7 kênh phổ, được tiến hành bằng phương pháp phân loại giám định (Supervised classification) với thuật toán MLC (Maximum
Likelihood Classification), cách chọn các vùng mẫu sử dụng công cu ROI (Region of Intersect) Tool trong ENVI dựa vào dt liệu vector vung mẫu được xác định từ các thông tin số điều tra liên quan đến loại hình sử dụng đất và ảnh Google Earth bằng việc tích hợp ArcGoogle với ArcGIS, cho kết quả có độ tin cậy khá tốt Kết quả phân loại sau khi gộp nhóm (gồm 04 loại: đất mặt nước, đất cơ sở hạ tầng, đất nồng nghiệp và đất khác, đất rừng) cho kết quả chính xác tốt Độ chính xác toàn cục (OA) và hệ số Kappa qua các năm 2001, 2007, 2011 và 2016 lần lượt là: OA = 96.90% & Kappa 0.9565; OA = 99.09% & Kappa = 0.9854; OA = 95.00% & Kappa = 0.9310; OA =
96.76% & Kappa = 0.9521 Ngoài ra, kết qua phân loại thực phủ trên lưu vực khá tương dong khi so sánh với các tài liệu điều tra thu thập về sử dụng dat của lưu vực như Ban dé quy hoach su dung dat, Quy hoạch 3 loại rừng tỉnh Lam Đồng giai đoạn 2008 — 2020, Quyết định 257/QĐ-UBND ngày 05/02/2016, Quyết định 299/QD- UBND ngày 28/01/2015, Quyết định 3135/QD-BNN-TCLN ngày 06/8/2015 (Các văn bản này được đính kèm ở phần phụ lục của Luận văn).
- Kết quả cho thấy giai đoạn 15 năm (2001 — 2016), trong các tiểu lưu vực sông Đồng Nai thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng, thì tiểu lưu vực có tý lệ diện tích rừng mất nhiều nhất là tiểu lưu vực Đồng Nai 3 (32,3%), tiếp đến là Đồng Nai 5(20.86%) Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy tiểu lưu vực mat rừng thấp nhất là tiểu lưu vực Đơn Dương (4,02%) và tiểu lưu vực Da Tam (5,34%) Trong khi đó, tiểu lưu vực có diện tích rừng mất lớn nhất là tiêu lưu vực Da Dang, với diện tích
- Kết quả cho thay sự suy giảm diện tích rừng trên lưu vực trong vòng 15 năm (2001-2016), với tong dién tich rung bi mat là 54.509 ha.
- Giai đoạn bién động rừng mạnh nhất là giai đoạn năm 2001-2007 (6 năm) cụ thể diện tích rừng bị giảm 38.897 ha; giai đoạn năm 2007 — 2011 (4 năm) giảm 15.765 ha Giai đoạn năm 2011 — 2016 diện tích rừng hai năm này gần như bằng nhau, lần lượt có diện tích rừng là 365.113 ha và 365.266 ha.
- Kết quả nghiên cứu về hiện trạng thực phủ và biến động rừng giai đoạn 2001 - 2016 có những kết quả tương đồng với những nghiên cứu liên quan đến mức độ xói mòn đất tại các tiểu lưu vực sông trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng Cụ thể là tại các tiêu lưu vực vừa có ty lệ mat rừng cao, vừa có độ dốc lớn như: Da Téh, Cát tiên, Đa Hoai, Đa Quynh, Đa Dâng.
- Các tiểu lưu vực mat rừng nhiều nhất theo kết quả nghiên cứu là: 1/ Các tiêu lưu vực có xây dựng các công trình thủy điện quy mô lớn; 2/ Các tiểu lưu vực có diện tích rừng thuộc chương trình dự án “Cải tạo rừng nghèo kiệt sang trồng rừng kinh tế” theo chương trình chuyển đổi rừng nghèo kiệt sang trồng rừng kinh tế tại Quyết định 750/QĐ-TTg ngày 03/6/2009 của Chính phủ; 3/ Các tiểu lưu vực sông nam trong Quy hoạch chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp; 4/ Những khu vực có công tác quản lý bảo vệ rừng còn hạn chế (rừng thuộc các Ban quản lý rừng có mức độ mất rừng lớn hơn rừng thuộc Vườn Quốc gia; Rừng sản xuất có mức độ mat rừng lớn hơn rừng phòng hộ cảnh quan môi trường); 5/ Những khu vực vùng sâu, vùng xa, khu vực rừng mà ở đó có điều kiện thích hợp cho đất canh tác nồng nghiệp là cây cà phê.
- Trên cơ sở kết quả đạt được, nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp quản lý bảo vệ rừng, nhăm mục tiêu phát triển bên vững, thích ứng với bối cảnh biến đối khí hậu.
KIÊN NGHỊNghiên cứu sử dung ảnh Landsat-7: ETM (2001), Landsat-5: TM (2007, 2011), Landsat-8: OLI/TIRS (2016) với độ phân giải không gian ở mức độ trung bình (30 x 30 m) nên kết quả đạt được còn hạn chế Dé tăng mức độ chi tiết cũng như độ chính xác cho việc phân loại thực phủ phục vụ cho mục đích xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất can sử dụng các nguồn ảnh vệ tinh có độ phân giải (không gian và thời gian) cao hơn. Để xây dựng bản đồ thực phủ, nghiên cứu chỉ sử dụng đơn ảnh trong một năm (vào mùa khô) cho năm nghiên cứu nên kết quả phân loại sẽ có sai lệch và thiếu thông tin đại diện, đặc biệt là đối với vùng đất canh tác nông nghiệp là cây hàng năm như lúa, ngô, rau các loại, Để có cơ sở tốt hơn cần có những nghiên cứu sử dụng ảnh đa thời gian trong năm (mùa khô, mùa mưa) để có kết quả chính xác hơn Đồng thời, kết quả phân loại thực phủ đối với loại hình đất cơ sở hạ tầng (dat tho cư) kết quả còn hạn chế, vì vậy cần có những nghiên cứu sâu hơn để cải thiện độ chính xác đối với loại thực phủ này.
Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân loại giám định (Supervised classification) với thuật toán MLC (Maximum Likelihood Classification), cách chọn các vùng mẫu sử dụng công cụ ROI (Region of Intersect) Tool trong ENVI dựa vào dữ liệu vector vùng mẫu được xác định từ các thông tin số điều tra liên quan đến loại hình sử dụng đất và ảnh Google Earth băng việc tích hợp ArcGoogle với ArcGIS, kết quả đạt được theo như nhận định là khá tốt Tuy nhiên, để có căn cứ khoa học cần sử dụng các phương pháp khác để so sánh và đánh giá kết quả như:
Phương pháp phân loại không giám sát (Unsupervised classification) với thuật toán
ISO Data; phương pháp phi tham số RF (Random forest); phương pháp HC-MMK -
Hierarchical classification based on Multi-source (including elevation, aspect, slope, the high spatial resolution Google Earth images, etc) and Multi-temporal data and geo-Knowlegde; phuong phap BFAST (breakpoint detection in Landsat NDVI time-series images for NRT forest change detection), Ảnh hưởng của su mất rừng đến môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng là đáng kể, do đó nên áp dụng các biện pháp bảo vệ, quan ly tài nguyên rừng, phòng chống và giảm thiểu mức độ xói mòn, xây dựng và phát triển thêm rừng ở những nơi cần thiết để bù lại diện tích rừng đã mất, nhằm góp phần phát triển bên vững cho lưu vực Đồng thời nâng cao trình độ dân trí và thực hiện các biện pháp xoá đói giảm nghèo trong vùng, nâng cao nhận thức người dân giúp cho việc bảo vệ đât, bảo vệ rừng và môi trường được tôt hơn.
