TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ ĐỂ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG RỪNG HUYÊN EA SUP TỈNH ĐAK LAK

I MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Nền kinh tế nước nói chung, tỉnh, thành phố nói riêng phát triển nhanh hai mươi năm qua Q trình thị hóa, cơng nghiệp hố phát triển nhanh kéo theo dần đất canh tác Để đáp ứng nhu cầu người đảm bảo an ninh lương thực Quốc gia việc chuyển từ đất rừng sang sử dụng vào mục đích Nơng nghiệp khác điều khơng tránh khỏi, với tình trạng du canh, du cư khai thác rừng bất hợp lý huỷ diệt diện tích rừng rộng lớn, làm tổn hại đến môi trường sinh thái, gây tượng biến đổi khí hậu khơ hạn, lũ quét, sạt lở đất … ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống nhân dân Biến động sử dụng đất xảy nhiều nguyên nhân có chuyển đổi tự phát từ đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp, đất nuôi trồng thuỷ sản cấu trồng khác Bên cạnh diện tích rừng bị thu hẹp dần khai thác sử dụng cho mục đích khác, dẫn đến suy giảm chức bảo vệ môi trường Trong năm gần đây, Nhà nước có sách cho việc khôi phục rừng, kết chưa đủ bù đắp phần diện tích rừng bị hàng năm, chất lượng rừng tiếp tục bị suy thối nghiêm trọng Nhiệm vụ bảo vệ, quản lý, phát triển kinh doanh rừng không vấn đề riêng ngành Nông nghiệp, chuyên gia rừng mà trở thành vấn đề tồn xã hội Để quản lý, bảo vệ đất đai nói chung đất rừng nói riêng có cần có theo dõi biến động thường xuyên nhằm đưa giải pháp thích hợp Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất dựa vào đồ trạng sử dụng đất cấp theo chu kỳ năm lập theo phương pháp truyền thống Nếu cần phải đánh giá trang sử dụng đất chu kỳ ngắn gặp nhiều khó khăn thời gian, nhân lực, kinh phí tính tự động hố cơng việc khơng có hình ảnh trực quan vừa sở khoa học vừa có tính khái qt biến động sử dụng đất từ đầu Đã từ lâu kỹ thuật viễn thám nghiên cứu ứng dụng nhiều lĩnh vực có lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên trở nên phổ biến phương pháp hiệu cập nhật thông tin nhằm phục vụ cho công tác quản lý, khai thác tài nguyên thiên nhiên, nghiên cứu môi trường biến động bề mặt vùng hay lãnh thổ rộng lớn; đặc biệt nơi mà đến phương pháp đo đạc truyền thống khó thực vùng núi cao, vùng đầm lầy,v.v… Kể từ năm 1980 ảnh viễn thám bắt đầu du nhập vào nước ta có nhiều đề tài khoa học nhiều ngành kỹ thuật quan tâm ứng dụng có ngành Trắc địa Bản đồ, Tài nguyên Môi trường Tuy nhiên, việc đưa tiến vào thực tế sản xuất cấp sở cịn cịn mang tính thăm dị, chưa có nhiều chứng minh tính ưu việt cơng tác quản lý Cùng với phát triển công nghệ thông tin hệ thống định vị toàn cầu GPS viễn thám GIS chứng tỏ công cụ đặc biệt hữu hiệu hỗ trợ cho hoạt động người nhằm làm chủ thiên nhiên xã hội Nhiều nước giới coi GIS công nghệ then chốt để ứng dụng số ngành khoa học GIS không công cụ hỗ trợ hiệu cho q trình hoạch định sách quản lý kinh tế xã hội địa phương mà phương tiện để nâng cao chất lượng hoạt động quản lý Giải pháp tích hợp viễn thám GIS xây dựng đồ trạng sử dụng đất đánh giá biến động sử dụng đất việc làm cần thiết nhằm phát huy mạnh kỹ thuật bước góp phần đưa kỹ thuật viễn thám GIS vào thực tiễn công tác để thuyết phục thay dần phương pháp truyền thống từ trước tới làm Ea Súp huyện biên giới nằm phía tây bắc tỉnh Đăk Lăk có đường biên giới phía tây giáp với nước bạn Campuchia Tổng diện tích tự nhiên huyện 176.563 ha; Dân số 56.432 người mật độ dân số bình quân 31,9 người/km2, huyện có mật độ dân số thấp tỉnh Đăk Lăk Huyện Ea Súp với 10 đơn vị hành (9 xã, 01 thị trấn) huyện có tiểu vùng khí hậu cá biệt nhiệt độ cao, nắng nóng kéo dài, điều kiện khắc nghiệt, dân cư thưa thớt diện tích đất rừng rộng lớn ví phổi xanh giới nói chung nước ta nói riêng Là huyện có tiềm đất đai phẳng, thích hợp với lúa Ea Súp nhà nước quan tâm đầu tư cơng trình thủy lợi lớn phục vụ tưới tiêu số lượng dân di cư kể dân di cư tự dân di cư theo kế hoạch nhà nước tập trung địa bàn sinh sống lập nghiệp nhiều tỉnh Đăk Lăk Sự gia tăng dân số mục tiêu phát triển kinh tế kéo theo dần cánh rừng để trồng lúa, màu, ăn quả, cao su, … đất rừng Ea Súp có biến động lớn Nhằm theo dõi biến động thường xuyên loại đất đặc biệt đất rừng phục vụ mục tiêu Quản lý, bảo vệ, qui hoạch phát triển giúp cho lãnh đạo đưa nhũng định đắn Ea Súp cần có đồ biến động đất rừng cập nhật thường xuyên Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tích hợp viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) để đánh giá biến động đất rừng huyện Ea Súp tỉnh Đắk Lắk” 1.2 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 1.2.1 Mục đích nghiên cứu : Việc đánh giá biến động sử dụng đất rừng sở phân tích hai đồ trạng sử dụng đất thành lập hai thời điểm thu nhận ảnh vệ tinh (năm 2004 năm 2009) khu vực huyện Ea Súp Đánh giá thay đổi loại hình sử dụng đất thảm rừng giai đoạn 2004 2009 sở tích hợp Viễn thám GIS 1.2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu trạng đất rừng địa bàn huyện Ea Súp hai thời điểm 2004-2009 cách sử dụng tư liệu viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 năm 2004 2009 Đề tài tập trung nghiên cứu biến động sử dụng đất mà đặc biệt đất rừng phạm vi huyện Ea Súp giai đoạn 2004 2009 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Khẳng định tính ưu việt việc sử dụng công nghệ viễn thám GIS công tác đánh giá biến động đất thảm thực vật rừng - Việc ứng dụng tư liệu viễn thám với hệ thông tin địa lý (GIS) vào công tác thành lập đồ trạng sử dụng đất đem lại hiệu kinh tế cao mang tính thời với độ xác đảm bảo cho việc tự động hóa số khâu quy trình cơng nghệ thành lập đồ Đưa quy trình cụ thể khả ứng dụng ảnh viễn thám hệ thống thông tin địa lý, kỹ thuật xử lý ảnh số đánh giá biến động đất thảm rừng vào thực tiễn huyện Ea Súp 1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI : Góp phần khẳng định khả ứng dụng kỹ thuật phân loại có giám định tư liệu vệ tinh có độ phân giải cao (SPOT 5) để đánh giá biến động sử dụng đất Xây dựng hệ thống phân loại đất đai, thảm rừng tương đối phù hợp với khả nhận biết phân loại đối tượng phương pháp xử lý số tư liệu viễn thám Chỉ thay đổi cụ thể loại đất thảm rừng huyện Ea Súp giai đoạn năm 2004 năm 2009 II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI RỪNG VIỆT NAM 2.1.1 Đặc trưng rừng Việt Nam Rừng nước ta thể đặc trưng rừng nhiệt đới Theo điều tra thống kê, nước ta có khoảng 7004 lồi thực vật bậc cao thuộc 1850 chi 289 họ (Thái Văn Trừng - 1978) 1332 loài động vật ( theo tài liệu UBKHKT nhà nước Võ Quý - 1981) Ngoài ra, khu hệ thực vật phong phú Việt Nam nơi hội tụ ba luồng thực vật di cư từ khu hệ Malaixia – Indonexia; khu hệ Himalaya - Vân Nam - Quí Châu; khu hệ Ấn Độ - Miến Điện [21] Rừng nước ta có nhiều loại gỗ quý dược liệu có giá trị Nó phân bố hầu hết vùng trung du vùng núi, chiếm ba phần tư đất đai toàn quốc chiếm vị trí chiến lược quan trọng việc phát huy tác dụng phòng hộ quốc phòng Trải dài 15 độ vĩ vùng nhiệt đới bắc bán cầu, chịu ảnh hưởng đại dương, địa hình chia cắt làm cho hệ sinh thái rừng Việt Nam đa dạng từ rừng thông ôn đới, rừng thông nhiệt đới, rừng hỗn giao kim, rừng hỗn giao rộng, rừng nhiệt đới rừng xích đạo[21] Đặc điểm rừng nhiệt đới có nhiều gỗ quý lại mọc chậm Điều đáng lo ngại diện tích rừng mưa nhiệt đới ngày thu hẹp, chất lượng rừng ngày bị thoái hoá nạn cháy rừng, phương thức trồng trọt du canh du cư, chăn nuôi gia súc, khai hoang canh tác nông nghiệp khai thác rừng khơng hợp lý Điều khơng làm suy giảm tài nguyên rừng mà ảnh hưởng trực tiếp đến cân sinh thái, bảo vệ môi trường sống Theo thống kê Liên hiệp quốc, hàng năm có 11.000.000 rừng nhiệt đới bị phá huỷ Riêng khu vực châu Á - Thái Bình Dương hàng năm 1.800.000 rừng, tương đương ngày 5000 rừng nhiệt đới[22] Ở Việt Nam, dựa số liệu thống kê diện tích rừng hàng năm công bố khoảng 100.000 vào thời điểm trước năm 1976[23] 2.1.2 Phân loại trạng thái rừng Việt Nam Để phân loại trạng thái rừng cần phải tìm hiểu khái niệm kiểu rừng Theo quan điểm nhà Lâm sinh học “kiểu rừng khoảnh rừng hay tập hợp khoảnh rừng có đồng điều kiện thực vật rừng, thành phần gỗ, số lượng tầng thứ, hệ động vật có yêu cầu số biện pháp tác động kỹ thuật điều kiện kinh tế - xã hội giống nhau”[21] Như phân chia kiểu rừng cần phải ý đến hình thái bên ngồi, đến khác cấu trúc địa lý mà phải hiểu khác biệt đặc điểm lâm học sản lượng chất lượng rừng, đặc điểm tái sinh hình thành rừng nguồn gốc xu hướng phát triển Sự phân chia kiểu rừng bắt đầu vào năm 90 kỷ thứ XIX nhà lâm học người Nga đến kỷ thứ XX xuất nhiều khái niệm kiểu rừng Nhìn chung đến thời kỳ xuất hai trường phái lớn kiểu rừng xuất phát từ nhiệm vụ thực tế lâm học (trường phái Mô-rô-dốp) xuất phát từ quan điểm địa lý thực vật đứng đầu A.Caiander V.N Su-ca-sép[21] Trong Mơrơ-dốp đặt tên kiểu rừng theo lồi ưu theo địa hình đất đai, đơi theo điều kiện độ ẩm đất Học thuyết kiểu rừng Mô-rô-dốp mở cho phát triển loạt khuynh hướng, luận điểm kiểu rừng khác sau Trong thực tế hệ thống phân loại rừng dưa sở phân chia theo loài ưu theo thành phần thực vật nói chung thường áp dụng phù hợp với vùng ơn đới Cịn vùng nhiệt đới, nhiệt đới có nhiều loài mọc tạo thành nhiều quần thể quần xã thực vật, hàng trăm, hàng ngàn lồi khác khơng có lồi chiếm ưu Vì việc phân loại rừng vùng theo quan điểm khó khăn phải dựa vào quan điểm sinh thái sở điều kiện nơi mọc, tức phải dựa vào hình dạng bên ngồi đặc trưng cấu trúc hình thái Hình thái bên ngồi thảm thực vật (độ rậm, độ che phủ rừng, đất khơng có rừng ) đặc điểm cấu trúc (thường xanh, rộng, kim ) ứng dụng rộng rãi để mô tả xây dựng đồ thảm thực vật nhiều nước giới đồ thảm thực vật giới[21] a Hệ thống phân loại rừng phân loại sử dụng đất lâm nghiệp tổng quát nằm hệ thống phân loại đất đai toàn quốc hệ thống phân loại thay đổi theo giai đoạn có hai hệ thống phân loại chủ yếu sau: - Đất rừng phân loại độc lập bao gồm: Đất có rừng tự nhiên, đất có rừng trồng, đất sử dụng vào mục đích trồng rừng, khoanh ni, bảo vệ phục hồi rừng tự nhiên, nghiên cứu thí nghiệm [Luật đất đai 1993] - Đất lâm nghiệp nhóm đất nơng nghiệp: Chỉ bao gồm đất có rừng phân loại theo mục tiêu sử dụng đất có rừng sản xuất, rừng phòng hộ rừng đặc dụng [Luật đất đai sửa đổi năm 2003] b Các hệ thống phân loại rừng chi tiết dùng cho nghành lâm nghiệp Dựa hệ thống phân loại sử dụng đất toàn quốc, phân loại sử dụng đất lâm nghiệp bổ sung nhằm phục vụ kiểm kê rừng, đánh giá quy hoạch sử dụng đất lâm nghiệp đáp ứng yêu cầu thực tiễn sản xuất trình độ quản lý đất đai từ trung ương đến địa phương Quyết định gần Bộ trưởng Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn việc công bố diện tích rừng đất lâm nghiệp tồn quốc năm 2002 thể hệ thống phân loại sử dụng đất lâm nghiệp sau: * Đất có rừng Rừng tự nhiên + Rừng gỗ: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Rừng tre nứa: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Rừng hỗn giao: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Rừng ngập mặn: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Rừng núi đá: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất Rừng trồng + Rừng trồng có trữ lượng: rừng phịng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Rừng trồng chưa có trữ lượng: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Tre luồng: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất + Cây đặc sản: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất * Đất trống khơng có rừng - Ia: Đất trảng cỏ - Ib: Đất bụi - Ic: Đất bụi, gỗ tái sinh rải rác, độ tàn che 0,1 - Núi đá rừng 2.1.3 Một số hệ thống phân loại rừng áp dụng địa phương a- Phân loại rừng huyện KonPlong tỉnh Kom Tum ( Dự án JICA 19992002) Bảng 2.1: Phân loại đất lâm nghiệp dự án JICA 1999-2002 STT Phân loại theo nhóm nghiên cứu Phân loại theo việt nam Mô tả Rừng nguyên sinh IV Rừng tự nhiên chưa bị tác động Rừng thứ sinh loại IIIc Rừng tự nhiên bị tác động Rừng thứ sinh loại II IIIb Rừng tự nhiên bị tác động TB Rừng thứ sinh loại III IIIc Rừng tự nhiên bị tác động mạnh Rừng nửa rụng Rừng phục hồi trảng bụi sau nương rẫy Rừng rụng (khộp) IIb Rừng non phục hồi trảng bụi Trảng bụi có nhiều gỗ tái sinh tự nhiên Ic,IIa Trảng bụi có nhiều gỗ tái sinh Trảng cỏ Ia Trảng cỏ b- Phân loại rừng huyện Quỳ Châu (Nghệ An) Tại áp dụng hai hệ thống phân loại để thực dự án quy hoạch đất lâm nghiệp huyện Dựa vào hệ thống phân loại theo trạng thái thực bì rừng đất lâm nghiệp chia thành: * Đất có rừng Rừng tự nhiên + Rừng giàu + Rừng trung bình + Rừng nghèo + Rừng phục hồi + Rừng hỗn giao + Tre nứa Rừng trồng ( Theo loài cấp tuổi) * Đất chưa sử dụng * Đất khác 2.1.4 Khái quát thảm thực vật khu vực huyện Ea Súp Ea Súp có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, nhiệt độ trung bình hàng năm 24,70 biên độ nhiệt trung bình tháng dao động từ 90 Tổng số nắng năm 2900 Là vùng có lượng mưa trung bình thấp tỉnh ( bình quân 1666mm/năm), mưa tập trung nhiều vào tháng 7,8,9 chiếm 50% lượng mưa năm Độ cao trung bình so với mực nước biển Ea Súp 180m Do điều kiện khí hậu khắc nghiệt, thiếu nước vào mùa khô lũ lụt mùa mưa nên trồng phát triển chậm, nhiên điều kiện tự nhiên khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm ổn định thời gian lịch sử lâu dài chúng tơi dự đốn trước bị người tàn phá tồn diện tích đất rừng Ea Súp đặc biệt khu vực liền kề với vườn quốc gia Yok Đôn bao phủ kiểu rừng nguyên sinh rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa ẩm chủ yếu rộng thảm thực vật Ea Súp chủ yếu thảm rừng kín vùng thấp phân chia sau: Bảng 2.2: Phân loại đất rừng huyện Ea Súp Mã Loại thảm rừng Mơ tả Rừng kín Cây gỗ rộng thường xanh, độ tàn che >70% Rừng trung bình Cây gỗ rộng thường xanh, nửa rụng lá, độ tàn che 50% - 70% Rừng khộp Rừng gỗ rộng rụng lá, độ tàn che 5% - 40% Cây gỗ rải rác bụi, cỏ Đất gồm bụi, cỏ xen gỗ hỗn tạp, độ cao từ – m Đất trống Chủ yếu đất phá rừng chưa trồng Đất hồ, ao Các đập nước rừng Loại khác Thổ cư, Lúa, nương rẫy … 2.2 CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM 2.2.1 Khái niệm viễn thám Viễn thám môn khoa học nghiên cứu việc đo đạc, thu thập thơng tin đối tượng mà khơng có tiếp xúc trực tiếp đến đối tượng mà cách sử dụng thiết bị đo qua tác động cách gián tiếp Viễn thám phương pháp sử dụng xạ điện từ phương tiện để điều tra đo đạc đặc tính đối tượng Các tín hiệu thiết bị đặt phương tiện bay tiếp nhận ghi lại truyền trạm thu thu nhận xử lý mặt đất để xử lý Trên sở nguyên lý này, phương pháp viễn thám nói chung, viễn thám đất đai điều tra rừng nói riêng hình thành phát triển ngày hồn thiện phát triển không ngừng lĩnh vực kỹ thuật có liên quan [18] Vậy hiểu cách đầy đủ, phương pháp viễn thám tổ chức thực không mặt đất Do tất đối tượng tự nhiên bề mặt trái đất, góc độ phản ánh phần đặc điểm, nội dung tư liệu viễn thám, nên kỹ thuật viễn thám thực chất kỹ thuật liên ngành bao gồm nhiều lĩnh vực nội dung, kỹ thuật chuyên môn phức tạp khác nhau, đồng thời ứng dụng chúng vô phong phú Dưới trình bày nét lịch sử phát triển kỹ thuật viễn thám nói chung viễn thám ứng dụng nghiên cứu đất đai nói riêng số cơng trình nghiên cứu tác giả nước 2.2.2 Định nghĩa viễn thám Viễn thám định nghĩa khoa học nghiên cứu phương pháp thu nhận, đo lường phân tích thơng tin đối tượng (vật thể) mà khơng có tiếp xúc trực tiếp với chúng Hình 2.1 Nguyên lý thu nhận liệu viễn thám Từ vệ tinh viễn thám bắt đầu hoạt động quỹ đạo, có nhiều dự án phát huy khả chụp ảnh Những ứng dụng kỹ thuật viễn thám lĩnh vực giám sát môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên phổ biến phương pháp hiệu việc thu thập cập nhật thơng tin cho vùng hay tồn lãnh thổ, ngành đồ học thừa hưởng nhiều thành tựu đáng kể Sự phát triển viễn thám gắn liền với phát triển phương pháp chụp ảnh thu thập thông tin đối tượng bề mặt đất Bắt đầu năm 1858 người ta sử dụng khinh khí cầu chụp ảnh nhằm mục đích vẽ đồ địa hình Năm 1909, Wilbur Wright chụp ảnh vùng Centocalli, Italia từ máy bay Vào năm 1930 người ta bắt đầu chụp ảnh màu nghiên cứu tạo lớp cảm quang nhạy với xạ gần hồng ngoại để loại bỏ ảnh hưởng tán xạ mây mù khí Năm 1950, quan hàng không vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) nghiên cứu ứng dụng ảnh hồng ngoại màu ảnh đa phổ, sau thành cơng việc tạo cảm biến có độ phân giải cao đặt vệ tinh thu nhận cung cấp thơng tin việc nghiên cứu lớp phủ thực vật, cấu trúc địa mạo, nhiệt độ gió bề mặt đại dương Các phương tiện mang cảm biến khinh khí cầu, máy bay, vệ tinh v.v… gọi vật mang Bộ cảm biến máy chụp ảnh máy quét Ngoài việc thu nhận thông tin từ ảnh đa phổ, ảnh radar sử dụng rộng rãi viễn thám với ưu không bị ảnh hưởng thời tiết Sự ứng dụng lĩnh vực thăm dị tài nguyên trở nên đa dạng phong phú Ngày tia laser ứng dụng viễn thám với nhiều loại cảm ưu viêt so với hệ cảm trước [4] 2.2.3.Hiện trạng khả ứng dụng viễn thám Lịch sử viễn thám cho thấy, phát triển kỹ thuật viễn thám gắn liền với phát triển kỹ thuật chụp ảnh Bức ảnh chụp vào năm 1839, tới năm 1849 Aime Laussedat người Pháp khởi đầu chương trình sử dụng ảnh cho mục đích thành lập đồ địa hình[26] Đến kỷ thứ 19 người ta sử dụng kinh khí cầu để chụp ảnh từ không ảnh hàng không chụp từ kinh khí cầu Laussedat chụp vào năm 1858 Sang đầu kỷ thứ 20 người ta thử nghiệm chụp ảnh từ không máy bay ảnh chụp từ máy bay Wibur Wright thực năm 1909 vùng Centocalli, Italia[27] Vào năm 1930 người ta chụp ảnh màu tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm tạo lớp cảm quang nhạy với xạ gần hồng ngoại có tác dụng hữu hiệu việc loại bỏ ảnh hưởng tán xạ mù khí Trong chiến tranh giới lần thứ hai người ta nghiên cứu tính chất phản xạ phổ bề mặt địa hình chế thử lớp cảm quang cho việc chụp ảnh màu hồng ngoại Đến năm 1956 việc thử nghiệm khả chụp ảnh hồng ngoại từ máy bay tiến hành việc phân loại phát kiểu loại thực vật Năm 1960 bảo trợ quan hàng không vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ, nhiều thử nghiệm ứng dụng ảnh hồng ngoại màu ảnh đa phổ tiến hành Những thành tựu lãnh vực đưa đến phóng vệ tinh Landsat vào năm 70 kỷ trước Việc phóng vệ tinh nhân tạo tạo khả thu nhận thơng tin có tính tồn cầu có trái đất mơi trường xung quanh chúng Hiện tư liệu viễn thám vệ tinh sử dụng rộng rãi vệ tinh khí tượng vệ tinh tài nguyên Vệ tinh NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) phóng lần lên quỹ đạo năm 1978 cung cấp ảnh theo chế độ cập nhật với độ phân giải không gian 1,1 km Từ năm 1972 tới Hoa Kỳ phóng nhiều vệ tinh tài nguyên Hai vệ tinh đầu trang bị cảm đa phổ kênh MSS với độ phân giải 80m Vệ tinh Landsat3 trang bị bổ xung thêm kênh hồng ngoại với độ phân giải 240m Ngoài tư liệu MSS vệ tinh Landsat cung cấp thêm loại tư liệu TM với kênh phổ, có kênh độ phân giải không gian 30m dải sóng nhìn thấy hồng ngoại gần, kênh độ phân giải khơng gian 120m cho dải sóng hồng ngoại nhiệt Năm 1986 Pháp phóng vệ tinh SPOT với cảm HRV có kênh phổ độ phân giải 20m kênh tồn sắc có độ phân giải 10m Gần đây, năm 1988 Nhật phóng vệ tinh quan sát biển MOS-1, vệ tinh trang bị cảm MESSR có độ phân giải khơng gian 50m Ấn Độ phóng thành cơng vệ tinh tài ngun với cảm có thơng số kỹ thuật tương đương với MSS Đến tháng năm 1996 quan thiết kế kỹ thuật NASDA Nhật Bản phóng vệ tinh ADEOS lên quỹ đạo với mục đích chủ yếu giải vấn đề mơi trường khí hậu giới Với mục đích ADEOS mang nhiều loại cảm phục vụ nghiên cứu nhiều lĩnh vực khác nhau, cảm AVNIR có mục đích quan trọng nhằm nghiên cứu trạng thái lớp phủ thực vật[27], [28] Mới Pháp phóng tiếp vệ tinh SPOT.4 vào tháng năm 1998 Vệ tinh khác với SPOT.3 có thêm đầu chụp với tên Vegetation gồm kênh phổ độ phân giải 1km Đến tháng năm 1999 Mỹ phóng vệ tinh LANDSAT.7 với đầu chụp có tên ETM gồm kênh phổ giống LANDSAT.TM kênh toàn sắc độ phân giải 15mét Trong vùng sóng dài sóng điện từ, hệ thống Viễn thám siêu cao tần chủ động radar sử dụng từ đầu kỷ 20 cho việc theo dõi phát vật thể chuyển động nghiên cứu tầng ion Ngày ứng dụng trở nên đa dạng phong phú lĩnh vực thăm dò tài nguyên Người ta sử dụng viễn thám radar để nghiên cứu đại dương, khí quyển, cấu trúc bề mặt gần bề mặt vỏ trái đất Gần viễn thám radar chủ động phát triển mạnh mẽ có khả nghiên cứu xác định sinh khối thực vật Vì ứng dụng viễn thám radar chủ động đa dạng, phong phú có nhiều triển vọng Nói chung, đời phát triển khoa học kỹ thuật viễn thám gắn liền với lịch sử đời phát triển viễn thám Lâm nghiệp Dưới tóm tắt số cơng trình nghiên cứu tác giả giới nước 2.2.3.1 Trên giới Mặc dầu ảnh hàng khơng chụp kinh khí cầu người Pháp có tên Laussedat chụp từ năm 1858, đến tháng năm 1887 có kỹ sư Lâm nghiệp người Đức thử nghiệm đốn đọc rừng ảnh hàng khơng[29] Theo GS.TS Vũ Tiến Hinh, TS.Phạm Ngọc Giao Spurr.S chia lịch sử viễn thám Lâm nghiệp giới thành ba giai đoạn [23]: Giai đoạn một: Từ cuối kỷ thứ 19 đến trước chiến tranh giới lần thứ nhất, đánh dấu đời ảnh hàng khơng, kính lập thể thử nghiệm lẻ tẻ ban đầu ứng dụng chúng Lâm nghiệp Thí dụ số thí nghiệm Rudolf Kobsa Ferdinand Wang (Áo–1892), Hugershoff.R (Đức-1911), Hans Dock (Áo-1913) - Giai đoạn hai: Từ chiến tranh giới lần thứ đến cuối chiến tranh giới lần thứ hai Giai đoạn ghi nhận thành công số tác giả số nước: Xây dựng đồ rừng từ ảnh hàng không vùng Maurice thuộc Canada, đồ thực vật rừng Anh(1924), điều tra trữ lượng rừng từ ảnh hàng không Mỹ(1940) Thí nghiệm phương pháp đo tán, đo chiều cao ảnh Seely, Hugershoff Tuy nhiên giai đoạn chưa xây dựng hoàn chỉnh hệ thống lý luận phương pháp đoán đọc ảnh hàng không - Giai đoạn ba: Từ chiến tranh giới lần thứ hai đến nay: Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, việc nghiên cứu ứng dụng viễn thám ngày phát triển rộng rãi nhiều nước Kỹ thuật viễn thám phát triển theo chiều hướng ngày phong phú, tinh vi, xác cập nhật với hai hệ thống “ Interkosmos” “Landsat” Song song với hai hệ thống hệ thống trạm thu xử lý thông tin có nhiều nước giới Canada, Brazin, Ấn Độ, Thái Lan, Trung +Cơ sở hạ tầng xây dựng thiếu đồng bộ,tiến độ chậm,phát huy hiệu hạn chế +Sắp xếp chuyển đổi doanh nghiệp địa bàn lúng túng, chậm +Sản xuất quan tâm bề rộng,về số lượng,chưa quan tâm nhiều đến chất lượng dịch vụ hỗ trợ,chưa gắn sản xuất với chế biến tiêu thụ sản phẩm +Trình độ dân trí thấp ,một phận dân cư dễ bị kẻ xấu lôi kéo,lợi dụng 4.1.2.5 Đánh giá nguồn lực: 4.1.2.5.1.Lợi thế: -Địa hình tương đối ,nhiệt độ cao đều,tổng tích ơn lớn,ánh sáng rào quanh năm điều kiện phát triển nông nghiệp theo hướng luân canh,xen canh,tăng vụ,tăng suất trồng -Tiềm đất sản xuất nông nghiệp lớn ,dự án thủy lợi địa bàn huyện triển khai(Ea Súp),dự án triển khai (Ia Mơ, Ea Knhốt, Ea Khal, Ea Rốk,…dự án thủy lợi đa mục tiêu Ea Mơ thuộc địa bàn tỉnh gia lai (Ea Súp đơn vị hưởng lợi khả tưới cho 4000 ha)… yếu tố quan trọng để khai thác sử dụng có hiệu tiềm đất đai,tài nguyên huyện,đưa diện tích đất sản xuất nơng nghiệp,sản lượng loại trồng,vật nuôi tăng gấp nhiều lần nay.Ea Súp đánh giá vùng lương thực lớn tỉnh vùng sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao,đây yếu tố để tăng cường đầu tư đẩy mạnh tốc độ phát triển nông nghiệp huyện -Đất lâm nghiệp huyện tương đối lớn ,đặc biệt khu vực rừng đặc dụng thuộc vườn quốc gia Yok Đôn, khu vực rừng phịng hộ có nhiều lồi thực,động vật q có khả phát triển du lịch sinh thái,nếu quản lý bảo vệ tốt đem lại cho huyện nguồn lợi lớn kinh tế ,xã hội môi trường -Nhiều dự án đầu tư xây dựng sở hạ tầng cho vùng Tây Nguyên,cho huyện xã biên giới,dự án kinh tế ,kinh tế quốc phòng tiếp tục thực hiện,tăng nguồn nhân lực vốn đầu tư,là động lực mạnh kích thích kinh tế huyện phát triển tốc độ cao năm tới -Huyện Ea Súp có 26 km đường biên giới với Căm Pu Chia ,trong tương lai mở cửa quốc gia,phát triển thương mại,du lịch với nước bạn nước khu vực -Là huyện có nhiều dân tộc chung sống ,có đan xen nhiều phong tục,tập quán đặc trưng văn hóa kinh nghiệm sản xuất,tạo điều kiện để trao đổi học hỏi ,bổ sung cho mặt tích cực để phát triển 4.1.2.5.1 Hạn chế -Đất đai địa bàn huyện hầu hết có dinh dưỡng thấp ,mùa khô hạn hán,nước cho sản xuất sinh hoạt thiếu gay gắt,mùa mưa ngập lụt ảnh hưởng lớn đến phát triển nông nghiệp kinh tế huyện -Là huyện vùng xa tỉnh Đăk Lăk ,cơ sở hạ tầng thiếu yếu ,giao thông chưa thông với huyện tỉnh lân cận,dịch vụ chậm phát triển,chưa hấp dẫn nhà đầu tư -Chuyển dịch cấu kinh tế chậm,chưa có tích lũy từ nội kinh tế,thu nhập đời sống dân cư thấp,đầu tư cho sản xuất hạn chế -Là huyện nhiều dân tộc,trong cá dân tộc tiểu số chiếm 37%,dân quy tụ từ nhiều vùng ,trình độ dân trí thấp, kinh nghiệm sản xuất vùng đất hạn chế Là huyện biên giới có đường kéo dài, quản lý, bảo vệ gặp khơng khó khăn, an ninh trị khu vực biên giới vài nơi tiềm ẩn yếu tố bất ổn 4.2.NGUỒN DỮ LIỆU THU THẬP, CÁC BƯỚC XỬ LÝ ẢNH, KẾT QUẢ 4.2.1 Các nguồn liệu thu thập: * Ảnh vệ tinh: Nguồn liệu ảnh vệ tinh thu thập ảnh vệ tinh Spot chụp thời điểm năm 2004 2009 Các thông tin ảnh mô tả bảng 4.1 Bảng 4.1: Nguồn liệu ảnh vệ tinh Năm Số dòng quét Độ cao chụp (km) Số kênh phổ Ngày chụp Độ phân giải (m) 2004 6000 844 P,XP 18/1/2004 5x5 2009 6000 844 P,XP 17/1/2009 2.5x2.5 Ảnh vệ tinh trung tâm viễn thám quốc gia xử lý, hiệu chỉnh trộn màu tự nhiên kênh hình ảnh thể rõ ràng, khơng bị dịng lỗi, khơng có mây che phủ nên tư liệu chọn để phục vụ cho nghiên cứu nói chung đạt chất lượng tốt Hình 4.2: Ảnh vệ tinh Spot - chụp năm 2004 Hình4.3: Ảnh vệ tinh Spot - chụp năm 2009 * Bản đồ: Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2005, năm 2010 theo số liệu kiểm kê đất đai xây dựng đồ trạng sử dụng đất huyện Ea Súp dùng làm tài liệu tham khảo Bản đồ địa sở tồn huyện Ea Súp tỷ lệ 1/1000 Bản đồ địa hình 1/50000 huyện Ea Súp * Số liệu thuộc tính Số liệu thuộc tính chúng tơi thu thập phịng ban huyện , Hạt kiểm lâm bao gồm số liệu điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội, loại hình rừng, loại hình thảm thực vật …Ngồi làm việc kết hợp chặt chẽ với xã, đơn vị lâm nghiệp để điều tra vấn * Nội dung công tác ngoại nghiệp Để tiến hành ngoại nghiệp sử dụng loại tư liệu sau: - Ảnh toàn sắc tỷ lệ 1/50.000 toàn khu vực nghiên cứu chụp ngày 17 tháng 03 năm 2009 in giấy khổ Ao để thuận tiện cho việc đối chiếu thực địa - Máy GPS để xác định toạ độ vùng mẫu - Máy chụp ảnh để chụp ảnh vùng mẫu - Dụng cụ tư liệu liên quan địa bàn cầm tay, sổ ghi chép v.v Với tài liệu trang thiết bị tiến hành đợt khảo sát thực địa điểm định trước đồ khu vực nghiên cứu từ ngày 28 tháng đến ngày 10 tháng năm 2009 Chúng thu thập mẫu để giải đoán ảnh tài liệu liên quan phục vụ cho công tác nghiên cứu 4.2.2 Các bước xử lý ảnh, kết đạt được: 4.2.2.1 Hiệu chỉnh hình học tư liệu ảnh Ảnh toàn sắc trung tâm viễn thám quốc gia phối mầu nắn hiệu chỉnh hệ tọa độ VN2000 nên sử dụng ảnh để xây dựng công việc 4.2.2.2 Cắt chọn khu vực nghiên cứu Sử dụng ảnh vệ tinh hiệu chỉnh hình học năm 2004 2009, ranh giới hành huyện Ea Súp theo đồ trạng sử dụng đất năm 2005 cắt ảnh toàn phạm vi ranh giới phần mềm EnVi Toàn ranh giới huyện Ea Súp thể hình 4.4,4.5 Hình 4.4: Khu vực huyện Ea Súp Ảnh Vệ tinh năm 2004 Hình 4.5: Khu vực huyện Ea Súp Ảnh Vệ tinh năm 2009 4.2.2.3 Giải đoán ảnh vệ tinh Để phân loại có giám định đối tượng cần phải tiến hành: - Bước : Chọn vùng mẫu - Bước : Tính tốn số thống kê số liệu vùng mẫu - Bước : Phân loại đối tượng theo thuật toán xác xuất cực đại Bước 1: Chọn vùng mẫu * Chọn vùng mẫu Để chọn vùng mẫu phục vụ phân loại đối tượng phải dựa vào số liệu điều tra thực địa việc chọn mẫu giám định phải thoả mãn số yêu cầu sau: - Mẫu giám định phải đủ lớn không nằm gần ranh giới đối tượng - Mẫu giám định cần phải vừa đủ nên phân bố khu vực phân bố đối tượng phân loại để đảm bảo tính đặc trưng cho đối tượng phân loại Để phục vụ cho việc xây dựng tệp liệu mẫu, tiến hành xác định loại hình sử dụng đất, vào thảm thực vật rừng huyện Ea Súp, vào mục đích đề tài, độ phân giải ảnh, đặc trưng ảnh đối tượng sử dụng đất…, sau thảo luận nhóm nghiên cứu chúng tơi đưa loại hình sử dụng đất bảng 4.2 Bảng 4.2 Các loại hình sử dụng đất huyện Ea Súp Mã Ký hiệu Loại đất Mô tả ONT Đất dân cư Khu vực dân cư AO Đất Ao hồ Khu vực Ao, hồ, sông suối LUC Đất trồng lúa Khu vực trồng lúa bao gồm lúa cạn lúa nước KHA Đất khác Khu vực có loại đất khác DCS Đất trống Đất bị bỏ hoang CB Cây bụi,cỏ Chủ yếu bụi có xen gỗ rải rác cỏ KHO Rừng khộp Rừng gỗ rộng rụng lá, độ tàn che 5% - 40% TXTB Rừng trung bình Cây gỗ rộng thường xanh, nửa rụng lá, độ tàn che 50% - 70% TXG Rừng giàu Cây gỗ rộng thường xanh, độ tàn che >70% Các loại hình sử dụng đất huyện Ea Súp chụp ảnh thực địa theo kết từ hình 4.6 đến hình 4.13 Hình 4.6 Đất khu dân cư (Đường Lạc Long Quân TT Ea Súp) Hình 4.7 Đất Ao Hồ ( Hồ Ea Súp Thượng) Hình 4.8 Đất trồng lúa (xã Ea Lê) Hình 4.9 Cây bụi, cỏ ( xã Ia Rvê) Hình 4.10 Rừng khộp ( xã Ia Lốp) Hình 4.11 Rừng trung bình (xã Cư M’lan) Hình 4.12 Rừng kín ( xã Cư M’lan) Hình 4.13 Đất chưa sử dụng ( xã Ea Bung) * Xây dựng tệp mẫu hình thái sử dụng đất Quá trình xây dựng tệp mẫu cho ảnh vệ tinh thực dựa vào loại đồ thu thập với việc thực địa với trợ giúp GPS cầm tay Sau cài đặt thông số hệ toạ độ cho GPS cầm tay, tiến hành thực địa cho tất loại hình sử dụng đất nói trên, khoảnh đất chọn loại hình rừng đặc trưng nhất, phân biệt rõ ràng nhất, khơng nằm gần ranh với loại hình khác Kết thúc q trình thực địa tồn số liệu chuyển vào máy tính hiển thị ảnh vệ tinh, dựa vào thông tin thực địa, ảnh chụp xác định mẫu đối tượng vùng nghiên cứu ảnh vệ tinh năm 2004 2009 Được thể bảng 4.3 Bảng 4.3 Các mẫu ảnh vệ tinh Mã Ký hiệu Ảnh năm 2004 Ảnh năm 2009 ONT AO LUC DCS CB KHO TXTB TXG KHA Bước : Tính toán số thống kê số liệu vùng mẫu Mỗi lần xây dựng tệp liệu mẫu , cần đánh giá, khẳng định tính xác mẫu loại đất Dựa vào đặc tính phản xạ phổ đối tượng tự nhiên, đánh giá độ tin cậy tệp mẫu theo hai phương pháp xây dựng ma trận nhầm lẫn Ma trận nhầm lẫn xây dựng dựa vào số lượng pixel lấy mẫu loại đất số lượng pixel loại đất sau phân loại Kết xây dựng ma trận nhầm lẫn biểu diễn bảng 4.4 bảng 4.5 Bảng 4.4: Độ xác kết phân loại tệp mẫu năm 2004 Loại đất ONT AO LUC DCS CB KHO TXTB TXG KHA Hàng DCX Phân Loại ONT 145 90.63 AO 202 96.19 LUC 94.87 DCS 96.67 CB 96.93 222 348 506 12 160 210 234 360 522 KHO 95.59 TXTB 228 TXG 96.66 KHA 12 96.28 Cột 160 ĐCXSD 650 18 18 199 10 289 680 10 87.28 299 647 672 210 235 360 522 673 228 305 672 3365 90.63 96.19 94.47 96.67 96.93 96.58 87.28 94.75 96.28 Độ xác phân loại ảnh năm 2004 là: 3208/3365*100 = 95.33% Bảng 4.5: Độ xác kết phân loại tệp mẫu năm 2009 Loại đất ONT AO LUC DCS CB KHO TXTB TXG KHA Hàng DCX Phân Loại ONT 315 96.92 AO 98.02 LUC 96.25 DCS 94.81 CB 93.33 KHO 92.67 TXTB 400 TXG 97.31 KHA 96.03 Cột 325 ĐCXSD 247 325 252 231 292 6 336 9 253 6 382 5 253 260 605 630 3 240 308 360 273 95.50 252 240 308 360 271 400 262 630 3048 96.92 98.02 96.25 94.81 93.33 93.36 95.50 96.56 96.03 Độ xác phân loại ảnh năm 2009 là: 2914/3048*100 = 95.60% Tổng hàng: Là số pixel đối tượng có tệp mẫu dùng để phân loại Ô chữ đậm (đường chéo số pixel phân loại tương ứng đối tượng Các cịn lại số pixel phân loại nhầm lẫn xang loại đối tượng khác Độ xác phân loại (%): Là tỷ số pixel phân loại với số pixel loại đất tương ứng tệp mẫu ( Độ xác phân loại = Số pixel phân loại đúng/ tổng hàng x100%) Tổng cột: Là tổng số pixel loại thảm rừng sau phân loại Độ xác sử dụng (%) tỷ số pixel phân loại với số pixel loại đất tương ứng sau phân loại ( Độ xác sử dụng = Số pixel phân loại đúng/ tổng cột x100%) Độ xác phân loại tệp mẫu(%): Là tỷ số tổng số pixel phân loại đúngvới tổng số pixel tệp mẫu Bước : Phân loại đối tượng theo thuật toán xác xuất cực đại Để phân loại có giám định đối tượng chúng tơi sử dụng thuật tốn xác xuất cực đại Trên quan điểm lý thuyết xác xuất phương pháp có nhiều ưu điểm thường sử dụng xử lý ảnh viễn thám để phân loại đối tượng cho khu vực có thảm thực vật có đồng rừng Việt Nam Nguyên lý : Mỗi pixel tính xác xuất thuộc vào lớp gán vào lớp mà xác xuất thuộc vào lớp lớn Trên hình 4.14 4.15 kết ảnh phân loại năm 2004 năm 2009 Hình 4.14: Ảnh phân loại năm 2004 Hình 4.15: Ảnh phân loại năm 2009 + Kiểm chứng thực địa đánh giá kết phân loại Để đánh giá độ xác ảnh phân loại từ ngày 15 đến ngày 25 tháng năm 2009 tiến hành điều tra thực địa để kiểm chứng ảnh Do đất đai có biến động lớn từ năm 2004 đến năm 2009 nên điều tra thực địa với ảnh phân loại năm 2009 với yêu cầu mẫu kiểm chứng phải phân bố khu vực cho đối tượng nằm ngồi vị trí mẫu giám định phục vụ trình phân loại trước Kết kiểm chứng ảnh phân loại thể bảng thống kê toạ độ điểm kiểm chứng thực địa tương ứng với mẫu ảnh sau phân loại kết kiểm chứng thể bảng 4.6: Bảng4.6:Toạ độ điểm kiểm chứng kết trùng khớp STT Tọa độ X Tọa độ Y Mẫu kiểm chứngMẫu ảnh phân loại Ghi 411160 1475600 Rừng khộp Rừng khộp Trùng khớp 418857 1475740 Rừng khộp Rừng khộp ,, 425294 1476161 Rừng TXTBRừng khộp Không trùng 433183 1475944 Rừng TXTBRừng TXTBTrùng khớp 410394 1469624 Đất Lúa Đất Lúa ,, 418584 1467784 Đất khác Đất khác ,, 427426 1468797 Đất hoang Đất hoang ,, 435620 1469656 Rừng TXTBRừng khộp Không trùng 445672 1469469 Rừng TXTBRừng TXTBTrùng khớp 10 402369 1463038 Đất Đất ,, 11 417169 1462648 Đất khác Đất khác ,, 12 423901 1462176 Cỏ Cỏ ,, 13 432748 1462050 Cây bụi Cây bụi ,, 14 443125 1461507 Rừng khộp Rừng khộp ,, 15 398798 1457960 Rừng TXTBRừng TXTB,, 16 404153 1457801 Đất Đất ,, 17 409201 1457927 Rừng khộp Rừng khộp ,, 18 417935 1459224 Rừng khộp Rừng khộp ,, 19 424454 1458474 Đất lúa Đất lúa ,, 20 427498 1458546 Đất lúa Đất lúa ,, 21 438183 1456711 Cây bụi Cây bụi ,, 22 403255 1449908 Rừng giàu Rừng giàu ,, 23 420868 1446811 Rừng khộp Rừng khộp ,, 24 429213 1448302 Đất Đất ,, 25 436734 1448783 Đất hoang Đất hoang ,, 26 444172 1447478 Rừng TXTBRừng TXTB,, 27 417133 1442547 Rừng giàu Rừng khộp Không trùng 28 424105 1442805 Rừng khộp Rừng khộp Trùng khớp 29 431112 1442287 Rừng khộp Cây bụi Không trùng 30 438206 1443149 Rừng TXTBRừng TXTBTrùng khớp 31 444256 1443271 Rừng TXTBRừng TXTB,, 32 433507 1444839 Hồ Hồ ,, 33 438236 1441024 Hồ Hồ ,, 34 429601 1445188 Suối Suối ,, 35 427657 1438874 Đất khác Đất khác ,, 36 432501 1438354 Rừng khộp Rừng khộp ,, 37 437994 1438283 Rừng khộp Rừng khộp ,, 38 434021 1435334 Rừng khộp Rừng khộp ,, 39 442799 1440843 Rừng kín Rừng kín ,, 40 421484 1458914 Cây bụi Đất hoang Không trùng Qua bảng ta thấy, tổng số điểm kiểm chứng 40 Kết điểm trùng khớp là: 35 Các điểm không trùng khớp là: Để đánh giá mức độ tin cậy kết trùng khớp, sử dụng công thức 4.1; 4.2; 4.3 (đã trình bày phần phương pháp nghiên cứu).Kết thu nhận được: P(0,802  Pt  0,948) = 0,95 Vậy tin tới mức 95% tỷ lệ trùng khớp ô mẫu rút ngẫu nhiên tổng thể thống nằm khoảng từ 0,802 đến 0,948 4.3.KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3.1 Xây dựng đồ sử dụng đất rừng năm 2004 2009 Từ kết giải đoán ảnh năm 2004 2009 dung phần mềm Microstation tài liệu GIS sẵn có để biên tập hồn chỉnh đồ trạng đất, phân tích xử lý số liệu khơng gian, số liệu thuộc tính Kết ta hai đồ sử dụng đất thảm rừng hai thời điểm 2004 2009 thể hình 4.16, hình 4.18, số liệu thống kê diện tích loại đất hai thời điểm thể bảng 4.7 bảng 4.8, Biểu đồ sử dụng đất thảm rừng hai thời điểm hình 4.17 4.19 Hình 4.16: Bản đồ sử dụng đất thảm rừng năm 2004 Bảng 4.7: Thổng kê diện tích đất huyện Ea Súp năm 2004 STT Loại đất Diện tích Tỷ lệ % ONT 9066.3 5.135 AO 3192.3 1.808 LUC 4899.8 2.775 KHA 13877.9 7.860 DCS 8704.4 4.930 CB 17222.1 9.754 KHO 52336.6 29.642 TXTB 27832.5 15.763 TXG 39431.1 22.333 Tổng 176563.0 100 Hình 4.17: Biểu đồ sử dụng đất thảm rừng năm 2004 Hình 4.18: Bản đồ sử dụng đất thảm rừng năm 2009 Bảng 4.8: Thổng kê diện tích đất huyện Ea Súp năm 2009 STT Loại đất Diện tích Tỷ lệ % ONT 10559.5 5.981 AO 4165.5 2.359 LUC 6607.9 3.743 KHA 13566.3 7.684 DCS 6694.1 3.791 Tổng CB 17413.9 9.863 KHO 38535.1 21.825 TXTB 55958.1 31.693 TXG 23062.6 13.062 176563.0 100 Hình 4.19: Biểu đồ sử dụng đất thảm rừng năm 2009 4.3.2 Xây dựng đồ biến động sử dụng đất hai thời kỳ 2004 2009 Để nghiên cứu, theo dõi, đánh giá biến động đất phương pháp truyền thống, người ta thường xây dựng đồ trạng thời điểm, chủ yếu sử dụng phương pháp so sánh số liệu thống kê diện tích, qua đưa số diện tích Ngày kỹ thuật viễn thám với phương pháp xử lý số trở thành công cụ thiếu công tác nghiên cứu, theo dõi, đánh giá biến động tài nguyên thiên nhiên nói chung biến động diện tích rừng nói riêng Đồng thời viễn thám cịn kết hợp với hệ thơng tin địa lý để tạo tờ đồ thứ cấp, phục vụ mục đích nghiên cứu cụ thể Ở sử dụng mạnh để xây dựng đồ biến động diện tích cho giai đoạn 1989-2001 Như diện tích rừng khơng số mà cịn thể hình ảnh đồ biến động + Để xây dựng đồ biến động, liệu đầu vào phải thoả mãn điều kiện sau: Tư liệu ảnh xử lý giải đốn lưu dạng Raster, có kích thước, số hàng số cột Để thực nhiệm vụ dùng phần mềm ARC VIEW GIS tiến hành qua bước : Bước 1: Nhập ảnh sở liệu Thực chất nhập ảnh sở liệu tương ứng vào hệ thông tin địa lý Bước 2: Xây dựng sở liệu biến động diện tích Bước 3: Xây dựng đồ biến động diện tích cách chồng ghép Raster cảnh ảnh giải đoán hai thời kỳ với file sở diệu biến động diện tích để tạo thành file liệu ảnh biến động Bằng cách thu ảnh biến động thể diện tích thay đổi qua hai giai đoạn, tạo sở quan trọng cho việc xây dựng đồ biến động đất kết hình 4.20 Hình 4.20: Ảnh biến động trạng 2004-2009 Từ kết chúng tơi biên tập đồ thay đổi thảm thực vật rừng huyện Ea Súp phần mềm ARCVIEW GIS kết ta có Bản đồ biến động năm 2004 năm 2009 thể hình sau: Hình 4.21: Bản biến động sử dụng đất 2004 - 2009 Từ đồ số liệu biến động sử dụng đất có ma trận thay đổi diện tích sử dụng đất thể bảng 4.9 Bảng 4.9: Sự thay đổi loại hình sử dụng đất thời kỳ 2004-2009 Loại đất NĂM 2004 ONT AO LUC DCS CB KHO TXTB TXG KHA TỔNG N Ă M 0 ONT 9064.5 4.3 24.3 502.2 82.1 842.3 39.8 10559.5 AO 1.0 3186.5 111.2 200.4 446.8 212.7 6.9 4165.5 LUC 4732.2 451.7 327.1 1086.9 10.0 6607.9 DCS 5893.0 239.1 56.0 506.0 6694.1 CB 358.6 9340.4 4754.8 2423.2 476.8 60.1 17413.9 KHO 1375.4 6681.0 26330.4 2758.0 567.8 822.5 38535.1 TXTB 18146.5 14209.5 23602.1 55958.1 TXG 587.6 7715.1 14759.9 23062.6 KHA 0.8 1.5 32.1 123.5 352.0 85.3 8.0 24.5 12938.6 13566.3 TỔNG 9066.3 3192.3 4899.8 8704.4 17222.1 52336.6 27832.5 39431.1 13877.9 176563.0 Chữ đậm : Diện loại đất không thay đổi từ năm 2004 đến 2009 Để hiểu rõ ma trận biến động ta lấy ví dụ: Năm 2004 rừng thường xanh giàu là: 39431.1ha đến năm 2009 23062.6 có 476.8 trở thành bụi, 567.8 trở thành rừng khộp, 23602.1 trở thành rừng thường xanh trung bình, 24.5 trở thành đất khác có 587.6 rừng khộp 7715.1ha rừng thường xanh trung bình qua thời gian chăm sóc tốt trở thành rừng thường xanh giàu Tổng hợp số liệu từ bảng 4.9 ta có số liệu diện tích, tỷ lệ loại hình sử dụng đất huyện Ea Súp thể bảng 4.10 Bảng 4.10: Thống kê diện tích loại đất năm 2004 2009 STT Loại đất Năm 2004 Năm 2009 Tăng/Giảm Diện tích Tỷ lệ % Diện tích Tỷ lệ % Diện tích Tỷ lệ % ONT 9066.3 5.135 10559.5 5.981 1493.2 0.846 AO 3192.3 1.808 4165.5 2.359 973.2 0.551 LUC 4899.8 2.775 6607.9 3.743 1708.1 0.967 KHA 13877.9 7.860 13566.3 7.684 -311.6 -0.176 DCS 8704.4 4.930 6694.1 3.791 -2010.3 -1.139 CB 17222.1 9.754 17413.9 9.863 191.8 0.109 KHO 52336.6 29.642 38535.1 21.825 -13801.5 -7.817 TXTB 27832.5 15.763 55958.1 31.693 28125.6 15.929 TXG 39431.1 22.333 23062.6 13.062 -16368.5 -9.271 Tổng 176563.0 100 176563.0 100 0.0 0.000 Từ số liệu thống kê ta có biểu đồ so sánh loại hình sử dụng đất thể hình 4.20 Hình 4.23: Biểu đồ thay đổi trạng 2004 – 2009 4.3.3 Nhận xét kết thực nghiệm: Dựa sở lý thuyết kỹ thuật viễn thám GIS đề xuất mơ hình tích hợp viễn thám GIS phục vụ cho cơng tác phân tích đánh giá biến động sử dụng đất, nhằm khắc phục nhược điểm công tác thành lập đồ trạng sử dụng đất rừng theo phương pháp truyền thống Chúng xây dựng sở liệu GIS cho khu vực nghiên cứu hai thời điểm theo mơ hình tích hợp viễn thám GIS để tiến hành phân tích biến động sử dụng đất kết từ năm 2004 đến năm 2009 Các loại hình sử dụng đất thay đổi đáng kể đặc biệt khai thác bừa bãi nên nhiều rừng thường xanh giàu nhiên đất rừng trung bình tăng lên chủ yếu rừng khộp qua thời gian phát triển trở thành rừng trung bình Với mơ hình đề xuất, phân tích biến động sử dụng đất khơng có nhiều thông tin chi tiết trạng vùng nghiên cứu; liệu ảnh vệ tinh cho phép phân tích biến động sử dụng đất cách khách quan dựa vào kết sau phân loại ảnh hai thời điểm thu nhận ảnh Đặc điểm tư liệu vệ tinh khả phân biệt dạng cấu trúc không gian thấp, việc phân loại chủ yếu dựa vào khả phản xạ phổ đối tượng tự nhiên Vì vậy, phương pháp khó xác định trữ lượng rừng có nhầm lẫn số đối tượng Để nâng cao độ xác phân loại đối tượng, cần phải có nghiên cứu xác định mối tương quan trữ lượng cấu trúc hình thái với tán che phủ đưa tham số hợp lý trình xử lý ảnh số Đồng thời việc cần thiết phải có kiểm tra đối chiếu với thực địa để xác định độ xác phân loại điều chỉnh tham số cho phù hợp Hiện hệ thống phân loại thức Lâm nghiệp xây dựng tương ứng với phương pháp phân loại rừng truyền thống hầu hết không phù hợp với khả phân loại đối tượng tư liệu viễn thám Vì nên xây dựng hệ thống phân loại thống phù hợp với khả nhận biết phân loại đối tượng phương pháp xử lý số tư liệu viễn thám Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu chia thành mùa rõ rệt nên trồng xanh tốt theo mùa Nếu tư liệu ảnh thu thập hai mùa khác nhau, khác biệt mùa vụ gây khó khăn việc phân loại xây dựng tập mẫu giải đoán Kết phân loại ảnh khơng kiểm tra đối sốt thực địa để chỉnh sửa trạng khơng phát biến động thực loại hình sử dụng đất mà có biến động theo mùa Tuy số liệu phân tích cịn mang tính minh hoạ cho mơ hình so sánh đối chiếu với số liệu thống kê diện tích số loại hình sử dụng đất năm 2005 2009 địa phương có tương đương, điều nói lên bước đầu phương pháp đạt độ xác tốt V.KẾT LUẬN Sau nghiên cứu thực nghiệm thành lập đồ biến động sử dụng đất thảm rừng huyện Ea Súp giai đoạn 2004 – 2009 rút số kết luận sau: Sử dụng công nghệ Viễn thám GIS với ảnh vệ tinh có độ phân giải cao thành lập đồ trạng sử dụng đất chứng minh tính ưu việt so với cơng nghệ truyền thống không cần thiết phải tốn nhiều thời gian đo đạc thực địa mà đạt độ xác tương đương Ảnh vệ tinh độ phân giải khơng gian đa dạng (0.61-30m) điều cho phép thành lập đồ trạng sử dụng đất trạng thảm rừng đến tỷ lệ 1/5000 Nhờ khả chụp lặp lại theo chu kỳ định nên ảnh vệ tinh cho phép xác định biến động, thay đổi loại hình sử dụng đất, loại thảm rừng thành lập đồ biến động sử dụng đất cách dễ dàng, nhanh chóng Trong khn khổ đề tài thời gian có hạn, diện tích khu vực rộng nên số điểm lấy mẫu điều tra thực địa nhiên số liệu giải đoán tương đương với số liệu thống kê Độ xác loại đồ phụ thuộc chặt chẽ vào kết lấy mẫu phân loại ảnh Do có số loại trồng có phổ mầu tương đối giống khó phân biệt chẳng hạn đất Cây lâu năm với đất rừng, Đất rừng cho Quốc phòng với đất rừng sản xuất … Vì sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh để thành lập đồ biến động đất thể số loại đất mà khơng thể chi tiết đến loại đất quy phạm thành lập đồ trạng sử dụng đất Bản đồ biến động đất rừng thành lập phương pháp so sánh sau phân loại có ưu điểm độ xác cao, dễ thực hiện, kết giải đốn ảnh kết hợp hệ thông tin địa lý để thành lập đồ biến động tính tốn diện tích biến động loại đất Tuy nhiên để xác định xác biến động nên chọn ảnh thu nhận mùa năm phải kiểm chứng kết thực địa nhiều để nâng cao độ xác đồ thành lập Điều gặp khó khăn mây mù, điều kiện lại … Q trình thực luận văn, chúng tơi bước đầu đưa phương pháp luận sở ứng dụng để minh hoạ cho mơ hình tích hợp hai công nghệ viễn thám GIS; chắn cần phải bổ sung nhiều từ chuyên gia lĩnh vực Chúng hy vọng nỗ lực lớn đề tài đóng góp hữu hiệu mặt thực tiễn tích hợp hai cơng nghệ để góp phần phát triển kỹ thuật viễn thám Việt Nam Trong điều kiện trang thiết bị kỹ thuật kinh tế nước ta, phương pháp áp dụng có hiệu việc kiểm kê nhanh tài nguyên đất phạm vi rộng, cập nhật nhanh biến động diện tích loại hình sử dụng đất sử dụng nguồn liệu để kiểm tra, đánh giá tài liệu sử dụng đất có ... ? ?Tích hợp viễn thám hệ thơng tin địa lý (GIS) để đánh giá biến động đất rừng huyện Ea Súp tỉnh Đắk Lắk” 1.2 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 1.2.1 Mục đích nghiên cứu : Việc đánh giá. .. HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Khẳng định tính ưu việt việc sử dụng cơng nghệ viễn thám GIS công tác đánh giá biến động đất thảm thực vật rừng - Việc ứng dụng tư liệu viễn thám với hệ thông tin địa. .. đồ Đưa quy trình cụ thể khả ứng dụng ảnh viễn thám hệ thống thông tin địa lý, kỹ thuật xử lý ảnh số đánh giá biến động đất thảm rừng vào thực tiễn huyện Ea Súp 1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI : Góp