Phân vùng bảo tồn theo mức độ nhạy cảm tại vùng đệm vườn quốc gia Ba Bể bằng công nghệ GIS và viễn thám

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - ĐỖ THỊ THẢO PHÂN VÙNG BẢO TỒN THEO MỨC ĐỘ NHẠY CẢM TẠI VÙNG ĐỆM VƢỜN QUỐC GIA BA BỂ BẰNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.85.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước ta có khoảng 94 khu bảo tồn thiên nhiên, có 11 vườn quốc gia Các khu đem lại giá trị lớn kinh tế, môi trường nơi lưu trữ nguồn gen động thực vật quý Những giá trị chịu ảnh hưởng lớn từ vùng nằm sát ranh giới (vùng đệm) với khu bảo tồn Vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên vùng nhạy cảm Bảo vệ vùng đệm vấn đề có tầm quan trọng hai khía cạnh: bảo tồn tài nguyên thiên nhiên bảo đảm lợi ích sống trách nhiệm, bổn phận cộng đồng dân cư sống vùng phát triển bền vững Ở nước ta, vấn đề có quan tâm Đảng Nhà nước quản lý vùng đệm vấn đề có nhiều thách thức: ý thức cộng đồng, thể chế sách, tình trạng gia tăng dân số Vào đầu kỷ 21, nhận thấy tài nguyên sinh học có giới hạn khai thác vượt giới hạn này, làm giảm tính đa dạng sinh học Mỗi năm, dân số loài người ngày tăng so với trước đây, loài bị diệt vong với tốc độ nhanh lịch sử Các hoạt động người ngày làm suy giảm khả chu cấp cho sống Trái đất, tăng dân số nhu cầu tiêu dùng lại đòi hỏi ngày nhiều tài nguyên thiên nhiên Những tác động có tính hủy diệt lúc gây số lượng lớn người nghèo số người giàu có nhu cầu tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên dần phá vỡ cân vốn tồn nhu cầu tiêu thụ tài nguyên người khả đáp ứng Trái đất Quần thể Vườn quốc gia Ba Bể rộng 10.048 ha, khu vực lõi Vườn có hồ nước rộng khoảng 500 ha, ba nhánh sông từ núi chảy vào hồ tạo nên vùng sơn thủy hùng vĩ, nơi coi nơi trú ngụ an toàn cá loài Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn cá tôm, chim, thú Công tác bảo tồn đa dạng sinh học thực tương đối tốt vùng lõi, nhiên việc thực bảo tồn vùng đệm gặp phải nhiều khó khăn vùng đệm có diện tích rộng mà nguồn nhân lực tài nhiều hạn chế Nhiệm vụ đặt phải có chiến lược, kế hoạch thực chương trình, dự án bảo tồn đa dạng sinh học đem lại hiệu cao dựa nguồn lực sẵn có Để vậy, phải xác định thứ tự ưu tiên cho vùng việc bảo tồn đa dạng sinh học vào mức độ nhạy cảm vùng Các phương pháp thủ công áp dụng việc phân vùng ưu tiên bảo tồn đòi hỏi chi phí thời gian, tài nguồn nhân lực lớn mà hiệu đem lại chưa cao, chưa đáp ứng yêu cầu thực tiễn Yêu cầu đặt phải áp dụng thành tựu khoa học công nghệ nhân loại để đem lại hiệu cao Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ cách mạng khoa học công nghệ, ứng dụng GIS (Geographic Infomation System) liên tục phát triển lĩnh vực quản lý bảo vệ tài nguyên môi trường Xu hướng quản lý tài nguyên môi trường sử dụng tối đa khả cho phép GIS Công nghệ viễn thám, thành tựu khoa học vũ trụ, đạt đến trình độ cao trở thành kỹ thuật phổ biến ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế - xã hội nhiều nước giới Nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên môi trường ngày gia tăng nhanh Xuất phát từ thực tiễn trên, đồng ý Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Sau đại học giúp đỡ thầy giáo PGS.TS Nguyễn Thế Hùng thầy cô giáo, tiến hành thực đề tài: “Phân vùng bảo tồn theo mức độ nhạy cảm vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể công nghệ GIS viễn thám” Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Mục đích, mục tiêu đề tài - Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ phân vùng bảo tồn theo mức độ nhạy cảm vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể thuộc hai xã Khang Ninh Cao Thượng huyện Ba Bể - Khoanh vùng bảo tồn đa dạng sinh học theo mức độ nhạy cảm - Đề xuất phương hướng bảo tồn đa dạng sinh học vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể thuộc hai xã Khang Ninh Cao Thượng huyện Ba Bể - Xây dựng hệ thống sở liệu đồ tạo điều kiện thuận lợi cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể Ý nghĩa đề tài */ Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học - Đây hội cho học viên vận dụng kiến thức học hiểu biết vào thực tiễn, đồng thời có hội nâng cao hiểu biết việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường tài nguyên thiên nhiên - Nâng cao kỹ sử dụng tích hợp phần mềm tin học ứng dụng */ Ý nghĩa thực tiễn - Kết nghiên cứu giúp cho nhà hoạch định sách đưa định đắn việc thực chương trình, dự án bảo tồn đa dạng sinh học vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể - Quy trình thực áp dụng để phân vùng bảo tồn cho toàn vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể Vườn quốc gia, Vườn di sản, khu danh thắng, khu bảo tồn khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các khái niệm có liên quan 1.1.1 Vùng đệm đa dạng sinh học 1.1.1.1 Khái niệm vùng đệm Một sản phẩm thực tiễn tư tưởng chung bảo tồn phát triển bền vững khái niệm vùng đệm Vùng đệm không nằm khu bảo tồn, không chịu quản lý ban quản lý khu bảo tồn Vùng đệm thường coi vùng đất nằm sát thường bao quanh vùng có giá trị bảo tồn vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, khu dự trữ cho mục đích đặc biệt Vùng đệm vùng xác định rõ ràng, có rừng, nằm ranh giới khu bảo tồn quản lý để nâng cao việc bảo vệ khu bảo tồn cho vùng đệm, mang lại lợi ích cho nhân dân sống xung quanh khu bảo tồn, để bảo vệ phát triển cách bền vững Vùng đệm chịu quản lý quyền địa phương đơn vị kinh tế khác nằm vùng đệm Nhìn chung, vùng đệm phải quy hoạch theo ranh giới xã nằm bên khu bảo tồn Các chức vùng đệm là: Góp phần vào việc bảo vệ khu bảo tồn, nâng cao giá trị bảo tồn thân vùng đệm, tạo điều kiện mang lại cho người dân xung quanh lợi ích từ khu bảo tồn (Lê Trọng Cúc, 2002) [4] 1.1.1.2 Những khó khăn quản lý vùng đệm Vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên vùng nhạy cảm Bảo vệ vùng đệm vấn đề có tầm quan trọng hai khía cạnh: Bảo tồn tài nguyên thiên nhiên, bảo đảm lợi ích sống trách nhiệm, bổn phận cộng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đồng dân cư sống vùng phát triển bền vững Điều khó khăn gặp phải việc quản lý vùng đệm vườn quốc gia khu bảo tồn nước ta là: Hầu hết vùng đệm có đông dân cư sinh sống Vùng đệm thuộc quyền quản lý quyền địa phương (xã, huyện, tỉnh) thường quyền địa phương quan tâm đến khu bảo tồn họ không hiểu rõ tầm quan trọng khu bảo tồn địa phương coi việc bảo vệ khu rừng đặc dụng việc ban quản lý khu rừng Nhân dân địa phương, đa số nghèo, dân số tăng nhanh, dân trí thấp, số trường hợp họ cho việc thành lập khu bảo tồn không đem lại lợi ích cho họ, mà bị thiệt họ không tự khai thác phần tài nguyên thiên nhiên trước Hầu hết ban quản lý khu bảo tồn chưa có giải pháp hữu hiệu để lôi kéo người dân vùng đệm tham gia công tác bảo tồn, mà nhiều trường hợp vùng đệm nơi chứa chấp bọn phá rừng, tụ điểm thu gom động vật hoang dã trái phép Tập quán canh tác người dân sống vùng đệm số nơi lạc hậu, tồn phương thức đốt nương làm rẫy, chọc lỗ tra hạt suất mùa màng thấp, tỷ lệ hộ đói nghèo cao (Nguyễn Bá Thụ, 2008) [11] 1.1.1.3 Các vấn đề cần giải vùng đệm Các quan quản lý môi trường cấp trung ương cần phải soạn thảo trình Chính phủ ban hành sớm tốt quy chế quản lý vùng đệm khu bảo tồn nhằm giải vấn đề như: Khái niệm vùng đệm, phạm vi vùng đệm khu bảo tồn sách đầu tư cho vùng đệm Dự án đầu tư vùng đệm phải xây dựng đồng thời phê duyệt với vùng lõi, để tránh tình trạng phê duyệt dự án vùng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn lõi chủ đầu tư quan tâm đầu tư sở hạ tầng nhà cửa, đường sá mà bỏ quên vấn đề vùng đệm (Nguyễn Bá Thụ, 2008) [11] Những vấn đề việc lập kế hoạch thực hoạt động phát triển vùng đệm: Các hoạt động phải thiết kế, xây dựng để nâng cao điều kiện kinh tế - xã hội cư dân sống vùng đệm, nhằm giảm phụ thuộc họ vào nguồn tài nguyên khu bảo tồn Các hoạt động xác định phải có tham khảo ý kiến cộng đồng địa phương phải thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu họ, bao trùm loạt khả cải thiện vườn nhà, cải thiện hệ thống canh tác, phát triển ngành nghề thủ công, giới thiệu hoạt động du lịch sinh thái, v.v Trọng tâm hoạt động phải nhằm vào cá nhân nhóm người sử dụng nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên lấy từ khu bảo tồn Cách tiếp cận phải linh hoạt nhu cầu người dân thay đổi theo thời gian khả tham gia họ tăng lên lòng tin họ tăng lên Bất kỳ hoạt động nào, chẳng hạn du lịch sinh thái phải lập kế hoạch cho làm tăng đến tối đa lợi nhuận cho cộng đồng cấp quyền địa phương (kể thu phí, thuế dịch vụ trực tiếp) Các hoạt động phải kèm với chương trình giáo dục tập huấn cho cộng đồng cán địa phương nhạy cảm tầm quan trọng bảo tồn công phát triển đất nước Ban quản lý vườn quốc gia quan chính, đạo hoạt động phải có ưu tiên việc tuyển dụng người địa phương vào công tác quản lý vườn (Lê Trọng Cúc, 2002) [4] 1.1.1.4 Khái niệm đa dạng sinh học Đa dạng sinh học (Biodiversity) giàu có, phong phú đa dạng nguyên liệu di truyền, loài hệ sinh thái Vì vậy, đa dạng sinh học bao gồm đa dạng mức độ loài đa dạng, phong phú gen Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn quần thể gọi đa dạng di truyền hay đa dạng gen; đa dạng mức độ loài phong phú loài gọi đa dạng loài; phong phú hệ sinh thái gọi đa dạng sinh thái (Lê Trọng Cúc, 2002) [4] 1.1.1.5 Giá trị đa dạng sinh học - Duy trì dịch vụ sinh thái quan trọng - Cung cấp sở cho sức khỏe người - Là nguồn cho suất tính bền vững nông nghiệp - Cơ sở cho ổn định kinh tế giàu có - Giúp cho ổn định hệ thống trị, xã hội - Làm giàu chất lượng sống (Lê Trọng Cúc, 2002) [4] 1.1.2 Tổng quan GIS - Geographic Infomation System 1.1.2.1 GIS gì? Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) nhánh công nghệ thông tin hình thành vào năm 1960 phát triển rộng rãi 10 năm lại GIS công cụ máy tính để lập đồ phân tích vật, tượng thực Trái đất Công nghệ GIS kết hợp thao tác sở liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, phép phân tích địa lý hình ảnh cung cấp từ đồ GIS cho phép tạo lập đồ, phối hợp thông tin, khái quát viễn cảnh, giải vấn đề phức tạp phát triển giải pháp hiệu mà trước không thực Nhờ khả xử lý tập hợp liệu lớn từ sở liệu phức tạp nên GIS thích hợp với nhiệm vụ quản lý tài nguyên môi trường Các mô hình phức tạp dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS Lập đồ phân tích địa lý kỹ thuật mới, GIS thực thi công việc tốt nhanh phương pháp thủ công cũ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trước công nghệ GIS, có số người có kỹ cần thiết để sử dụng thông tin địa lý giúp ích cho việc giải vấn đề đưa định GIS sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hiệu cho nhà hoạch định sách (Đàm Xuân Vận, 2008) [13] 1.1.2.2 Các thành phần GIS GIS kết hợp thành phần chính: - Phần cứng: hệ thống máy tính có hệ GIS hoạt động Ngày nay, phần mềm GIS có khả chạy nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến máy trạm hoạt động độc lập liên kết mạng - Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp chức công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích hiển thị thông tin địa lý Các thành phần phần mềm GIS là: + Công cụ nhập thao tác thông tin địa lý + Hệ quản trị sở liệu (DBMS - Database Management System) + Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích hiển thị địa lý + Giao diện đồ họa người máy để truy cập công cụ dễ dàng - Dữ liệu: Có thể coi thành phần quan trọng hệ GIS Các liệu địa lý liệu thuộc tính liên quan người sử dụng tự tập hợp mua từ nhà cung cấp liệu thương mại Hệ GIS kết hợp liệu không gian với nguồn liệu khác, chí sử dụng DBMS để tổ chức lưu trữ quản lý liệu - Con người: Yếu tố người công nghệ GIS người có nhiệm vụ tập hợp liệu cách đầy đủ xác, mà người có khả ứng dụng kết từ GIS để đưa định đắn cho ứng dụng cụ thể Con người vừa yếu tố tham gia vào ứng dụng công nghệ, chuyên gia đồ, đội ngũ nhân viên kỹ thuật tin học, chuyên gia lĩnh vực ứng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 dụng GIS mà người mục đích ứng dụng công nghệ GIS Công nghệ GIS bị hạn chế người tham gia quản lý hệ thống phát triển ứng dụng GIS thực tế - Các chương trình đào tạo: Các trung tâm ứng dụng GIS cần phải mở lớp đào tạo sử dụng GIS sở liệu GIS Đặc biệt với hệ thống GIS trực tuyến, việc giới thiệu đào tạo đội ngũ sử dụng cách hiệu GIS chí có tính chất định cho hiệu công nghệ (Đàm Xuân Vận, 2008) [14] 1.1.2.3 Cách làm việc GIS GIS lưu giữ thông tin giới thực dạng tập hợp lớp chuyên đề liên kết với nhờ đặc điểm địa lý - Tham khảo địa lý: Mã hóa địa lý trình tự động thường dùng để tạo tham khảo địa lý (vị trí bội) từ tham khảo địa lý ẩn (là mô tả địa chỉ) Các tham khảo địa lý cho phép định vị đối tượng (như khu vực rừng hay địa điểm thương mại) kiện (như động đất) bề mặt đất phục vụ mục đích phân tích - Mô hình Vector Raster: Hệ thống thông tin địa lý làm việc với hai dạng liệu địa lý khác mô hình vector mô hình raster Trong mô hình vector, thông tin điểm, đường vùng mã hóa lưu dạng tập hợp tọa độ x, y Vị trí đối tượng điểm biểu diễn tọa độ x, y Đối tượng dạng đường (như đường giao thông, sông suối,…) lưu dạng tập hợp tọa độ điểm Đối tượng dạng vùng lưu vòng khép kín điểm tọa độ Mô hình vector hữu ích việc mô tả đối tượng riêng biệt, hiệu miêu tả đối tượng có chuyển đổi liên tục Mô hình raster phát triển cho mô đối tượng liên tục Một ảnh raster tập hợp ô lưới Cả mô hình vector raster dùng để lưu trữ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ phân vùng bảo tồn theo mức độ nhạy cảm vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể thuộc hai xã Khang Ninh Cao Thượng huyện Ba Bể - Khoanh vùng bảo tồn đa dạng sinh học theo. .. bảo tồn đa dạng sinh học vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể - Quy trình thực áp dụng để phân vùng bảo tồn cho toàn vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể Vườn quốc gia, Vườn di sản, khu danh thắng, khu bảo tồn. .. Nguyễn Thế Hùng thầy cô giáo, tiến hành thực đề tài: Phân vùng bảo tồn theo mức độ nhạy cảm vùng đệm Vườn quốc gia Ba Bể công nghệ GIS viễn thám Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên