Nghiên cứu đặc điểm thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên kẻ gỗ phục vụ công tác quản lý rừng

i LỜI CẢM ƠN Luận văn: “Nghiên cứu đặc điểm thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ phục vụ công tác quản lý rừng” Được hồn thành chương trình đào tạo Thạc Sỹ Lâm Nghiệp Trong trình thực hiện, tác giả Ban giám hiệu, Khoa sau đại học tạo điều kiện thuận lợi Nhân dịp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới cán bộ, giáo viên Trường Đại học Lâm nghiệp, đặc biệt PGS TS Vương Văn Quỳnh TS Trần Quang Bảo, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho thời gian học tập q trình hồn thành luận văn Tơi chân thành cảm ơn ban lãnh đạo cán Khu bảo tồn Thiên nhiên Kẻ Gỗ, Chi cục Kiểm lâm Hà Tĩnh, Sở Nông nghiệp Phát triển Nông Thôn Hà Tĩnh, Đoàn điều tra quy hoạch Hà Tĩnh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thu thập số liệu để hoàn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp người thân gia đình động viên, giúp đỡ tơi thời gian học tập hồn thành luận văn Mặc dù nỗ lực làm việc, trình độ thời gian hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp xây dựng nhà khoa học, thầy cô bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Tác giả xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 25 tháng 09 năm 2010 Tác giả Trần Hữu Hùng ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn .i Danh mục từ viết tắt ……………………………………………………… Danh mục bảng …………………………………………………………… v Danh mục hình …………………………………………………………… vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lich ̣ sử nghiên cứu giới 1.2 Lich ̣ sử nghiên cứu ở Viê ̣t Nam Chương CƠ SỞ KHOA HỌCỦ A PHƯƠNG PHÁP VIẾN THÁM VÀ KỸ THUẬT XỬ LÝ SỐ 13 2.1 Khái niệm kỹ thuật viễn thám, tư liệu ảnh số 13 2.1.1 Quang phổ điện từ 15 2.1.2 Phổ phản xạ số đối tượng tự nhiên 16 2.1.3 Khái niê ̣m về tư liê ̣u ảnh số và phương pháp phân loa ̣i 23 2.2 Cơ sở khoa học kỹ thuật viễn thám 31 2.2.1 Cơ sở vất lý .31 2.2.2 Cơ sở sinh vật học 31 2.2.3 Cơ sở sinh lý học 31 2.3 Lựa cho ̣n tư liê ̣u viễn thám 32 Chương MỤC TIÊU - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 3.1 Mục tiêu 38 3.1.1 Mục tiêu chung .38 3.1.2 Mục tiêu cụ thể .38 3.2 Nội dung 38 3.3 Phạm vi nghiên cứu 38 3.4 Phương pháp nghiên cứu 39 iii 3.4.1 Phương pháp thu thâ ̣p số liê ̣u 39 3.4.2 Phương pháp xử lý số liê ̣u 39 Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI 41 4.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên 41 4.1.1 Vị trí địa lý 41 4.1.2 Địa hình 41 4.1.3 Khí hậu, thuỷ văn 41 4.1.4 Đất đai thổ nhưỡng 42 4.1.5 Tài nguyên sinh vật 42 4.2 Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội vấn đề liên quan 43 4.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 43 4.2.2 Cơ sở hạ tầng 44 4.2.3 Tiềm kinh tế 44 Chương KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ .45 5.1 Nghiên cứu đặc điểm trạng thái rừng tư liệu ảnh SPOT5 khu vực nghiên cứu 45 5.1.1 Tư liệu ảnh, đồ thông số kỹ thuật ảnh SPOT-5 45 5.1.2 Xây dựng khóa giải đốn ảnh 49 5.2 Đặc điểm biến động kênh phổ khu vực nghiên cứu 52 5.3 Nghiên cứu phương pháp xây dựng đồ phân bố trạng thái rừng tư liệu ảnh SPOT 56 5.3.1 Nghiên cứu phương pháp phân loại rừng .56 5.3.2 Xác định ngưỡng phân loại 60 5.3.3 Kiể m chứng thực tế và đánh giá đô ̣ chính xác của kế t quả phân loa ̣i 61 5.4 Nghiên cứu đánh giá biến động diện tích rừng khu vực nghiên cứu …………………………………………………………………………66 5.4.1.Đánh giá biến động tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu .64 iv 5.4.2 Phương pháp đánh giá biến động có kết hợp công nghệ viễn thám GIS (RS&GIS) 65 5.4.3.Đề xuất quy trình thành lập đồ biến động .70 5.5 Một số giải pháp quản lý bảo vệ phát triển rừng cho khu vực nghiên cứu 74 Chương KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHI 77 ̣ 6.1 Kế t luâ ̣n 77 6.2 Tồ n ta ̣i và kiế n nghi …………………………………………………….90 ̣ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 2.1 Bảng tổ ng hơ ̣p thông số kỹ thuâ ̣t và khả ứng du ̣ng của mô ̣t số loa ̣i ảnh viễn thám 34 Bảng 5.1: Một số thông số về các kênh phổ của ảnh SPOT-1;-2;-3 46 Bảng 5.2: Mô ̣t số thông số các kênh phổ ảnh SPOT-4 47 Bảng 5.3 Diện tích trạng thái trước giải đốn năm 2006 49 Bảng 5.4: Thống kê giá trị NDVI trung bình cho đối tượng có khu vực nghiên cứu ảnh SPOT-5 năm 2009 54 Bảng 5.5: Ngưỡng phân loa ̣i NDVI .60 Bảng 5.6: To ̣a đô ̣ các điể m kiể m chứng và kế t quả trùng khớp 62 Bảng 5.7: Tổ ng hơ ̣p kế t quả kiể m chứng và tỷ lê ̣ trùng khớp .63 Bảng 5.8: Bảng ma trận biến động đối tượng giai đoạn 2006 - 2009 theo phương pháp RS&GIS 69 vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 2.1: Sơ đồ các giải sóng của quang phổ điê ̣n từ …………………………… 17 Hình 2.2: Đường cong phản xa ̣ phổ của các đố i tươ ̣ng theo bước sóng 19 Hình 5.1: mảnh ảnh SPOT-5 năm 2009 khu vực nghiên cứu .45 Hình 5.2: Ảnh SPOT- Toàn khu vực nghiên cứu năm 2009 46 Hình 5.3: Ảnh SPOT-5 năm 2009 sau cân màu ghép, cắt theo ranh giới khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Kẻ Gỗ 48 Hình 5.4: Bộ khóa giải đốn đối tượng có khu vực nghiên cứu 51 Hình 5.6: ẢnhNDVI năm 2009 khu vực nghiên cứu ( Xã Cẩm Mỹ ) 53 Hình 5.7 Đồ thị biểu diễn biến đổi NDVI qua đối tượng ………………56 Hình 5.8 Ảnh phân loa ̣i tổ hơ ̣p và diêṇ tích các đố i tươ ̣ng theo NDVI 61 Hình 5.9 Bản đồ trạng khu vực nghiên cứu năm 2006 67 Hình 5.10 Bản đồ biến động khu vực xã Cẩm Mỹ 70 Hình 5.11 Sơ đồ quy rình cơng nghệ thành lập đồ biến động tài nguyên rừng từ ảnh vệ tinh có độ phân giải ca 71 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng tài ngun đóng vai trị quan trọng đời sống người sinh vật Là tài nguyên vô quý giá phục hồi bảo vệ mơi trường tồn diện Rừng làm lành khí quyển, điều tiết nguồn nước, hạn chế lũ lụt, hạn hán, xói mịn đất, ngăn cát bay, tạo nên mơi trường thuận lợi cho sản xuất đời sống Trong lớp phủ thảm thực vật rừng đóng vai trò quan trọng rừng đặc dụng bảo tồn hệ sinh thái mẫu chuẩn loài động thực vật quý Sự thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng làm hệ sinh thái mẫu chuẩn lòai động thực vật quý hoạt động người hay tượng tự nhiên gây nên Trong thời đa ̣i ngày với sự gia tăng dân số nhanh chóng và sự phát triể n của khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t đã làm môi trường số ng của người bi ̣biế n đổ i, sự nóng lên của trái đấ t, lũ lu ̣t, ̣n hán, dich ̣ bê ̣nh gia tăng…là những minh chứng cho sự biế n đổ i môi trường số ng Rừng với chức phòng hô ̣: điề u hòa khí hâ ̣u, làm sa ̣ch môi trường, nuôi dưỡng nguồ n nước, trì chế đô ̣ thủy văn, chố ng xói mòn, bảo vê ̣ cải ta ̣o đấ t,…sẽ bảo vê ̣, trì và phu ̣c hồ i môi trường số ng cho người Ở các nước phát triể n, quá trình công nghiêp̣ hóa, đô thi ̣ hóa đã làm môi trường bi ̣ô nhiễm, hủy diê ̣t nhiề u diêṇ tích rừng Ở các nước phát triển, với phương thức du canh, khai thác rừng quá mức đã hủy diê ̣t nhiề u diêṇ tích rừng có giá tri ca ̣ ̉ về mă ̣t kinh tế và sinh thái Trong tình hình để bảo vệ tốt cánh rừng có cần tiếp tục đẩy mạnh việc nghiên cứu hoạt động triển khai công tác theo chương trình mang tính hệ thống cao, kế hoạch phát triển lâu dài Để thực công tác đạt hiệu cao nhất, đảm bảo độ xác tin cậy cao, giảm chi phí nguồn lực việc ứng dụng khoa học cơng nghệ kỹ thuật để quản lý nguồn tài nguyên rừng cần thiết, đó có khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t viễn thám Kỹ thuâ ̣t viễn thám đã đươ ̣c ứng du ̣ng vào nhiề u liñ h vực nghiên cứu của Viê ̣t Nam đã mang la ̣i nhiề u ứng du ̣ng to lớn quản lý tài nguyên Trong liñ h vực lâm nghiêp, ̣ kỹ thuâ ̣t viễn thám đã đươ ̣c sử du ̣ng để thành lâ ̣p các loa ̣i bản đồ hiêṇ tra ̣ng rừng, phân loa ̣i tra ̣ng thái rừng, phân vùng tro ̣ng điể m cháy rừng, theo dõi diễn biế n tài nguyên rừng, Tuy nhiên, sử du ̣ng các bức ảnh viễn thám có đô ̣ phân giải thấ p và phương pháp giải đoán ảnh bằ ng mắ t hoă ̣c xác đinh ̣ vùng mẫu thường mang la ̣i kế t quả có đô ̣ chin ́ h xác không cao, đă ̣c biê ̣t là với các đố i tươ ̣ng có biế n đô ̣ng nhỏ thì khó phát hiêṇ đươ ̣c Kỹ thuâ ̣t giải đoán ảnh tự đô ̣ng dựa bô ̣ khóa ảnh sẽ có thể xác định nhanh các đố i tươ ̣ng và đánh giá đươ ̣c các biế n đô ̣ng của chúng bằ ng việc sử du ̣ng các bức ảnh đa thời gian Ảnh vệ tinh xem nguồn thơng tin có triển vọng cho việc theo dõi biến động lớp phủ thảm thực vật rừng Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ gỗ tiền thân Ban quản lý rừng phòng hộ Kẻ Gỗ, nhiệm vụ quản lý bảo vệ 21.758,9 rừng đặc dụng 6.230,0 rừng phòng hộ đầu nguồn Kẻ gỗ quản lý tổ chức sản xuất 6.566,3 rừng sản xuất Với mục tiêu bảo tồn tính đa dạng sinh học, bảo vệ lồi động, thực vật q hiếm, như: Gà lơi lam đuôi trắng ( Lophura hatinhensis), Gà lôi lam mào đen ( Lophura imperalis), Mang lớn, Hổ, Gấu, Sao la, Vượn Má Hung loài động, thực vật khác; tạo nguồn sinh thuỷ, điều tiết nguồn nước cho cơng trình thuỷ lợi Kẻ Gỗ, đáp ứng nhu cầu nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, nước sinh hoạt cho nhân dân Xuấ t phát từ yêu cầ u thực tiễn đó, thực hiêṇ đề tài:“Nghiên cứu đặc điểm thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ phục vụ công tác quản lý rừng” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Viễn thám ngành khoa học có lịch sử phát triển từ lâu, có mục đích nghiên cứu thông tin vật tượng thơng qua việc phân tích liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, ảnh hồng ngoại nhiệt ảnh radar Sự phát triển khoa học viễn thám mục đích quân với việc nghiên cứu phim ảnh, chụp lúc đầu từ khinh khí cầu sau máy bay độ cao khác Ngày nay, viễn thám việc tách lọc thơng tin từ ảnh máy bay, cịn áp dụng công nghệ đại thu nhận xử lý thông tin ảnh số, thu từ cảm có độ phân giải khác nhau, đặt vệ tinh thuộc quỹ đạo trái đất [24] Sự biến động lớp phủ dễ dàng phát từ ảnh vệ tinh, tích hợp xử lí lớp thông tin qua năm đánh giá biến động giai đoạn nghiên cứu, từ làm sáng tỏ mối quan hệ suy thoái lớp phủ thực vật với phân bố tập quán canh tác dân tộc khác theo đơn vị cấp thôn Kết nghiên cứu tư liệu quan trọng giúp nhà quản lí, nhà lãnh đạo người làm công tác nghiên cứu đưa định đắn để giảm nhẹ tác động tiêu cực hoạt động canh tác ảnh hưởng đến lớp phủ thực vật phương hướng phát triển kinh Phương pháp viễn thám phương pháp sử dụng lượng điện từ ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn phương tiện để điều tra đo đạc đặc tính đối tượng (Theo Floy Sabin 1987) Định nghĩa loại trừ quan trắc điện, từ trọng lực quan trắc thuộc lĩnh vực địa vật lý, sử dụng để đo trường lực nhiều đo xạ điện từ 1.1 Lich ̣ sử nghiên cứu giới Lịch sử viễn thám cho thấy phát triển kỹ thuật viễn thám gắn liền với lỹ thuật chụp ảnh Bức ảnh hàng không đợc chụp vào năm 1839 Năm 1849 Alime Laussedat khởi đầu cho chơng trình sử dụng ảnh cho mục đích thành lập đồ địa hình Năm 1858 ngời ta sử dụng khinh khí cầu để chụp ảnh từ không Gaspard Felix Tournachon - nhà nhiếp ảnh người Pháp Tác giả sử dụng khinh khí cầu để đạt tới độ cao 80m, chụp ảnh vựng Bievre, Pháp Sang đầu kỹ 20 ngời ta thử nghiệm chụp ảnh từ không máy bay ảnh đợc chụp từ máy bay Wilbur Wirght thực năm 1909 vùng Centocalli - ITALIA Sự phát triển nghành hàng không cho phép ta lựa chọn chụp ảnh vùng mà ta lựa chọn Viễn thám khoa học, thực phát triển mạnh mẽ qua ba thập kỷ gần đây, mà công nghệ vũ trụ cho ảnh số, bắt đầu thu nhận từ vệ tinh quĩ đạo trái đất vào năm 1960 Tuy nhiên, viễn thám có lịch sử phát triển lâu đời, bắt đầu việc chụp ảnh sử dụng phim giấy ảnh Một ảnh chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu ảnh vùng Bostom tác giả James Wallace Black, 1860 [24] Việc đời ngành hàng không thúc đẩy nhanh phát triển mạnh mẽ ngành chụp ảnh sử dụng máy ảnh quang học với phim giấy ảnh, nguyên liệu nhạy cảm với ánh sáng Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo điều kiện cho nghiên cứu mặt đất ảnh chụp chồng phủ cho khả nhìn ảnh (stereo) Khả giúp cho việc chỉnh lý, đo đạc ảnh, tách lọc thông tin từ ảnh có hiệu cao Một ngành chụp ảnh, thực phương tiện hàng không máy bay, khinh khí cầu tàu lượn phương tiện không khác, gọi ngành chụp ảnh hàng không Các ảnh thu từ ngành chụp ảnh hàng không gọi không ảnh Bức ảnh chụp từ máy bay, thực vào năm 1910, Wilbur Wright, nhà nhiếp ảnh người Ý, việc thu nhận ảnh di động vùng gần Centoceli thuộc nước ý Năm 1956 việc thử nghiệm khả chụp ảnh từ máy bay tiến hành việc phân loại phát kiểu loại thực vật Năm 1930 bảo trợ quan hàng không vũ trụ quốc gia hoa kỳ người ta có thêr chụp ảnh màu đồng thời bắt đầu thực nhiều nghiên 64 Điề u đó có nghiã là, với đô ̣ tin câ ̣y 95% thì tỷ lê ̣ trùng khớp ảnh phân loa ̣i với mẫu kiể m chứng theo chỉ số NDVI nằ m khoảng từ 80,1% đế n 91,9% 5.4 Nghiên cứu đánh giá biến động diện tích rừng khu vực nghiên cứu 5.4.1.Đánh giá biến động tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu Để phục vụ cho trình kiểm kê rừng đề tài tiến hành nghiên cứu phương pháp đánh giá biến động từ tiến hành phân tích, lựa chọn phương pháp thích hợp, đem lại độ xác cao, hiệu để phục vụ công tác kiểm kê rừng giai đoạn 5.4.1.1 Đánh giá biến động theo phương pháp sau phân loại Việc tính tốn NDVI xác định ngưỡng phân loại cho ảnh năm 2009 thực Kết thu theo bảng 5.5 bảng 5.4 hình 5.7 Từ kết đề tài tiến hành phân loại cho ảnh năm 2009 kết hình dưới: ẢNH PHÂN LOẠI NĂM 2009 Tổ ng số pixel: 21957920 STT Đố i Tổ ng số tươ ̣ng pixel Diê ̣n tích (ha) 13723.9 Sông 3472960 2170.6 ĐT 538400 336.5 RT 2332960 1458.1 RPH 7664160 4790.1 RN 1562560 976.6 RTB 6386880 3991.8 Nhận xét: 65 Qua trình nghiên cứu phương pháp đánh giá biến động sau phân loại dùng để đánh giá biến động rừng, đề tài có nhận xét sau: Ưu điểm phương pháp: + Dễ thực hiện, nhanh chóng đưa đồ biến động cho khu vực + Xác định chiều hướng biến động + Dễ dàng đưa diện tích biến động, diện tích khơng biến động Nhược điểm phương pháp: Bản đồ biến động có độ xác khơng cao Độ xác đồ biến động phụ thuộc vào đồng ảnh thời điểm đánh giá biến động vào độ xác ảnh phân loại Phương pháp đòi hỏi trình đánh giá biến động cần thực mộ thệ thống phân loại, cách phân loại Ngồi ra, tư liệu ảnh chụp cần có tính chất có loại tương tự 5.4.2 Phương pháp đánh giá biến động có kết hợp công nghệ viễn thám GIS (RS&GIS) 5.4.2.1.Phân loại ảnh tự động Từ nghiên cứu cho thấy phương pháp phân loại theo số thực vật NDVI có độ xác cao đề tài sử dụng kết phương pháp phân loại để phục vụ cho công tác thành lập đồ tài nguyên rừng Ảnh sau phân loại theo phương pháp NDVI loại bỏ vùng có diện tích nhỏ (Majority) chuyển chúng sang dạng vector để biên tập thành lập đồtài nguyên rừng Bản đồ tài nguyên rừng thành lập hệ VN-2000 5.4.2.2.Giả iđoán ảnh mắt Từ kết nghiên cứu mục 5.3 cho thấy phương pháp phân loạ itự động để thành lập đồ tài nguyên rừng có độ xác khơng thực cao điều có nghĩa phân biệt trạng thái rừng cịn có nhiều nhầm lẫn để đảm bảo 66 đồ tài ngun rừng có độ xác cao cần thiết phải có q trình giải đốn ảnh mắt Q trình giải đốn ảnh mắt thực nhằm bổ trợ cho phương pháp giải đoán tự động 5.4.2.3 Điều tra thực địa Những đối tượng mà giải đốn mắt khơng thể phân biệt đánh dấu, khoanh vùng để điều tra thực địa Quá trình điều tra thực địa có trợ giúp GPS, đồ trạng rừng Kết điều tra thực địa điều vẽ trực tiếp lên ảnh, đồ Để đánh giá biến động theo phương pháp ta cần thành lập đồ trạng rừng thời điểm năm 2006 năm 2009 Quy trình thành lập đồ trạng giống quy trình thành lập đồ tài nguyên rừng nghĩa đồ trạng tích hợp kết phân loại tự động, giải đoán ảnh mắt điều tra thực địa Qua nghiên cứu ta có lớp đồ trạng thời điểm năm 2009 Từ kết phân loại theo NDVI năm 2009 ta tiến hành làm mịn, loại bỏ vùng có diện tích q nhỏ chuyển sang dạng vector để biên tập thành lập đồ trạng rừng Sau có lớp đồ trạng thời điểm ta sử dụng phần mềm Arcigis 9.2 để chồng xếp lớp đồ tiến hành thống kê diện tích Kết thu sau: 67 Hình 5.9 Bản đồ trạng khu vực nghiên cứu năm 2006 68 Hình 5.10 Bản đồ biến động khu vực xã Cẩm Mỹ 69 Bảng 5.8: Bảng ma trận biến động đối tượng giai đoạn 2006 - 2009 theo phương pháp RS&GIS TT 2009 Đất trống TT 2006 Hồ IIb IIIA1 IIIA2 Rừng trồng 1600 215.6 0.00 0.00 2152.1 Tổng Đất trống 336.5 0.00 Hồ 0.00 2103.3 0.00 0.00 0.00 0.00 2103.3 IIb 0.00 0.00 3190.1 0.3 367.8 0.00 3558.2 IIIA1 0.00 0.00 0.00 760.7 2001.9 0.00 2762.6 IIIA2 0.00 0.00 0.00 0.00 1622.1 0.00 1622.1 Rừng trồng 0.00 67.3 0.00 0.00 0.00 1458.1 1525.4 Tổng 336.5 2170.6 4790.1 976.6 3991.8 1458.1 13723.7 Nhậnxét: Qua nghiên cứu phương pháp đánh giá biến động theo phương pháp kết hợp viễn thám GIS, đề tài nhận thấy rằng: - Phương pháp có nhiều ưu điểm như: Có thể khắc phục nhược điểm phương pháp đánh giá biến động sau phân loại tức đồ biến động theo phương pháp có độ xác cao chồng xếp từ lớp đồ trạng có độ xác cao Trong đó, đồ trạng tích hợp Ba kết phân loại tự động, giải đoán ảnh mắt điều tra thực địa; đồ biến động theo phương pháp không yêu cầu thiết tư liệu ảnh phải tương tự tức ta sử dụng kết hợp nhiều loại ảnh ảnh chụp vào tháng khác năm; đồ biến động không phụ thuộc lớn vào mứcđộ đồng chất lượng ảnh xử lý phương pháp Ngoài ra, phương pháp đánh giá biến động dễ dàng cho ta biết chiều hướng biến động, diện tích biến động không biến động 70 -Tuy nhiên, phương pháp có nhược điểm tốn thời gian, cơng sức Phương pháp có nhiều ưu điểm nên đề tài sử dụng kết phương pháp để nhận xét tình hình biến động rừng khu vực nghiên cứu giai đoạn 2006 2009 Từ bảng 5.8 cho thấy vòng năm (2006- 2009) khu vực nghiên cứu diện tích rừng trồng 1.747.5 đãcó tới 1232.2 rừng bị chuyển từ trạng thái IIb,diện tích rừng IIIA1 giảm diện tích rừng IIIA2 tăng Điều chứng tỏ tác động người dân địa phương vào biện pháp bảo vệ rừng, tuyên truyền cho người dân hiểu tác dụng rừng hết phải cho người dân sống nghề rừng Từ kết nghiên cứu đề tài lựa chọn đề xuất quy trình đánh giá biến động theo phương phương pháp kết hợp viễn thám GIS vào đánh giá biến động rừng phục vụ trình kiểm kê rừng tiến hành xây dựng quy trình theo đánh giá biến động theo phương pháp 5.4.3.Đề xuất quy trình thành lập đồ biến động Qua trình nghiên cứu tiến hành thực nghiệm, tổng hợp đưa sơ đồ quy trình cơng nghệ thành lập đồ biến động rừng từ ảnh vệ tinh sau: 71 BẢN ĐỒ HT RỪNG TƯ LIỆUẢNH VỆ TINH Tiề n xử lý ảnh Nắ n chỉnh hin ̀ h ho ̣c ĐIỀU TRA THỰC ĐIA ̣ - Cắ t cho ̣n vùng làm viêc̣ - Nâng cao chấ t lươ ̣ng ảnh - Xây dựng ảnh tổ hơ ̣p - Tính toán ̣ số hiêụ chỉnh hin ̀ h ho ̣c - Hiêụ chin ̉ h hin ̀ h ho ̣c - Tính toán biế n đô ̣ng phổ XÂY DỰNG KHÓA ẢNH PHÂN LOẠI ẢNH - Xây dựng và lựa cho ̣n các chỉ số làm khóa phân loa ̣i Thố ng kê diêṇ tích Kiể m chứng ảnh phân loa ̣i Chồ ng phủ ảnh Xây dựng ảnh biế n đô ̣ng Tính toán biế n ̣ng XÂY DỰNG BẢN ĐỜ BIẾN ĐỢNG Hình 5.11 Sơ đồ quy rình cơng nghệ thành lập đồ biến động tài nguyên rừng từ ảnh vệ tinh có độ phân giải ca 72 Quy trình có ý nghĩa thực tiễn to lớn giai đoạn thực chương trình điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng theo chukỳIV (giai đoạn2006- 2010) ảnh vệ tinh sử dụng trongchu kỳ ảnh SPOT-5,trong chương trình đồ trạng rừng thành lập cho năm2006 2009 5.5 Một số giải pháp quản lý bảo vệ phát triển rừng cho khu vực nghiên cứu Hiện phá rừng trái phép nhiều hình thức mục đích khác diễn phức tạp, gây nhiều khó khăn cho cấp quyền quan chức vấn đề quản lý Rừng bị phá chủ yếu rừng tự nhiên có trữ lượng gỗ lớn, gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng Có thực tế là, nạn phá rừng ngày gia tăng, hành vi vi phạm ngày tinh vi trắng trợn Thậm chí tình trạng lâm tặc phá rừng quy mô lớn, chống người thi hành công vụ ngày nhức nhối Đây vấn đề mang tính xã hội cao, để giải vấn nạn không đơn giải pháp riêng biệt ngành, lĩnh vực mà cần có giải pháp tổng hợp với tham gia nhiều ngành chức Những năm vừa qua, nhiều sách hỗ trợ Nhà nước thực chương trình 132, 134, 135 có tác động tích cực, góp phần thay đổi mặt vùng nông thôn, miền núi, song chưa giải triệt để nạn phá rừng Với việc đẩy mạnh hoạt động truyền thông quản lý bảo vệ rừng năm gần đây, nhận thức đa số người dân hành vi nâng lên rõ rệt Nhiều người dân biết phá rừng trái phép hành vi vi phạm pháp luật gây hại môi trường Tuy nhiên, tác hại phá rừng không diễn nên người dân thường thấy lợi trước mắt mà không quan tâm đến hại lâu dài Hơn nữa, hình thức xử phạt chế tài luật pháp chưa đủ mạnh, chưa đủ sức răn đe, việc xử lý vi phạm gặp nhiều khó khăn Nhiều trường hợp người vi phạm người dân tộc thiểu số, đời sống khó khăn, khơng có khả chấp hành định xử phạt, dẫn đến nhiều vụ việc khơng xử 73 lý triệt để, tính giáo dục răn đe chưa đề cao Chính vậy, tình trạng phá rừng trái phép tiếp tục xảy hình thức Vậy giải pháp để ngăn chặn tình trạng bảo tồn phong phú đa dạng tài nguyên rừng Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên kẽ Gỗ Hà Tĩnh nói chung khu vực xã Cẩm Mỹ nói riêng Trong đề tài xin đưa số giải pháp để công bảo vệ phát triển rừng ngày hiệu - Giải pháp sách: Những năm qua, thực số sách xây dựng sở hạ tầng, khuyến lâm, giao đất giao rừng thực sách hưởng lợi từ rừng cho người dân miền núi Tuy nhiên, cần có sách hỗ trợ khác như: Tạo công ăn việc làm, đào tạo nghề, nâng cao lực quản lý kinh tế hộ gia đình cho đồng bào dân tộc, tạo đầu cho sản phẩm nông lâm kết hợp, chế biến bảo quản nông sản Tiếp tục đổi hệ thống quản lý ngành lâm nghiệp để đáp ứng nhu cầu cho công tác quản lý bảo vệ tài nguyên rừng Nhanh chóng xã hội hóa hoạt động lâm nghiệp theo phương thức tiếp cận dựa vào cộng đồng, người dân tham gia vào hoạt động sản xuất lâm nghiệp, nông lâm kết hợp, từ tạo địn bẩy thúc đẩy tham gia người dân vào hoạt động quản lý bảo vệ rừng Đó xem sách huy động tổng lực sức dân cho công tác bảo vệ rừng Để làm điều cần phải tạo mối liên hệ chặt chẽ nhà: nhà quản lý, nhà doanh nghiệp, nhà khoa học nhà nơng Cần phải có tham gia tích cực doanh nghiệp với vai trò bà đỡ cho hoạt động sản xuất lâm nghiệp, nông lâm kết hợp với ngành như: khuyến nông khuyến lâm, tổ chức đoàn thể niên, phụ nữ, nơng dân + Về phía quyền, ngành chức phải làm tốt công tác truyền thông, cung cấp cho người dân hiểu biết, thông tin thiết thực phục vụ trình sản xuất, hướng dẫn để người dân áp dụng có hiệu tiến khoa học kỹ thuật vào sản xuất + Các ngành chức năng, ngành tham gia trực tiếp vào trình thực thi pháp luật bảo vệ rừng Kiểm lâm, Cơng an phải có 74 sách phù hợp nhằm nâng cao lực thực thi nhiệm vụ Cùng với tăng cường biên chế, trang thiết bị chuyên dụng phải trọng kỹ khác tuyên truyền, vận động nhân dân, kỹ khuyến nông khuyến lâm vấn đề chuyên môn nghiệp vụ khác Nhà nước cần có sách đãi ngộ phù hợp nhằm thu hút khuyến khích cán cơng chức ngành chức gắn bó với địa phương, yêu ngành yêu nghề, cống hiến cho nghiệp bảo vệ rừng - Những giải pháp kinh tế, xã hội nêu với mục đích nâng cao đời sống kinh tế, xã hội cho người dân, giảm dần áp lực người dân vào rừng, tạo cho người dân thói quen sử dụng sản phẩm thay sản phẩm truyền thống lâu lấy từ rừng, đồng thời, tạo phát triển bền vững mặt sinh thái môi trường kinh tế, giúp người dân hưởng lợi từ rừng cách lâu dài khoa học - Giải pháp tổ chức thực hiện: Các cấp quyền, chủ rừng phải xây dựng tổ chức thực có hiệu kế hoạch hoạt động phương án bảo vệ rừng năm, giai đoạn phạm vi địa phương quản lý Các chủ rừng cần trọng tăng cường lực lượng trang thiết bị đủ mạnh để bảo vệ rừng, đồng thời có biện pháp quản lý hiệu diện tích rừng giao Lực lượng kiểm lâm cần phải củng cố đổi hoạt động nhằm làm tốt công tác tham mưu giúp quyền sở xây dựng triển khai phương án, biện pháp, kế hoạch bảo vệ rừng Duy trì tổ chức hoạt động tổ đội quần chúng bảo vệ rừng có hiệu Các cấp quyền, ngành chức cần nhanh chóng triển khai thực sách hưởng lợi người dân từ rừng Các biện pháp bảo vệ rừng phải xây dựng sở gắn với hoạt động phát triển rừng hướng tới cộng đồng Hệ thống biện pháp bảo vệ rừng áp dụng phát huy hiệu tốt tuyên truyền, quy hoạch, hoạch quản lý sử dụng đất đai, đất lâm nghiệp, tăng cường lực cho quan thực thi pháp luật, xây dựng thực tốt phương án, kế hoạch bảo vệ rừng, 75 phòng cháy chữa cháy rừng theo giai đoạn theo năm, làm tốt sách giao đất, giao rừng, kết hợp chặt chẽ với khuyến nông khuyến lâm Thực tốt dự án xóa đói giảm nghèo, bảo tồn đa dạng sinh học, phát triển kinh tế xã hội cho người dân miền núi Phát xử lý kịp thời, nghiêm minh hành vi vi phạm pháp luật bảo vệ rừng Làm tốt công tác phối kết hợp lực lượng kiểm lâm, quân đội công an việc thực thi pháp luật bảo vệ phát triển rừng Một phương án bảo vệ rừng có tính khả thi, hợp lý hiệu biết lợi dụng nhiều yếu tố, kết hợp với nhiều bên tham gia, phương thức hoạt động đa dạng, chủ động, phù hợp với hoàn cảnh vùng, khu vực Muốn vậy, phải xác định vùng trọng điểm, điểm nóng vi phạm Luật bảo vệ phát triển rừng, cháy rừng… để có phương án cụ thể Các cơng trình phục vụ cơng tác bảo vệ rừng, phịng cháy chữa cháy rừng cần đầu tư xây dựng cho phù hợp với chiến lược thực cơng tác bảo vệ rừng, phịng cháy chữa cháy rừng Tổ chức lực lượng bảo vệ rừng, chữa cháy rừng mang tính chun nghiệp, kịp thời ứng phó xử lý tình xảy Lực lượng có phối hợp từ nhiều ngành Kiểm lâm, Quân đội, Cơng an quyền địa phương - Giải pháp kỹ thuật: Các giải pháp kỹ thuật thuộc lĩnh vực phát triển rừng trồng rừng, khoanh nuôi tái sinh, nông lâm kết hợp Cần nghiên cứu chọn loại trồng phù hợp với địa phương, đáp ứng lợi ích kinh tế mơi trường Nên chọn cách trồng rừng hỗn giao để phòng cháy, thử nghiệm ứng dụng kỹ thuật xây dựng băng xanh cản lửa kỹ thuật tiến khác nguyên tắc vùng rừng tập trung quy hoạch hợp lý khoa học Nghiên cứu ứng dụng phương pháp dự báo cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy cho rừng thông Đối với khu rừng cần phục hồi phải tiến hành chăm sóc, phát dây leo tạo điều kiện để rừng sinh trưởng phát triển nhanh, mặt khác làm giảm khối lượng vật liệu cháy rừng Nghiên cứu ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật cho công tác chữa cháy rừng thay 76 phương pháp thủ công áp dụng Nghiên cứu vật liệu xây dựng thay gỗ từ rừng tự nhiên Khuyến khích việc sử dụng loại sản phẩm để bước thay đổi thói quen sử dụng gỗ sản phẩm khác có nguồn gốc từ rừng tự nhiên Phục hồi giá trị văn hóa truyền thống cộng đồng dân tộc liên quan đến hoạt động bảo vệ phát triển rừng - Kinh nghiệm thực tiễn: Đó phải có quan tâm đạo cấp uỷ Đảng, quyền địa phương để triển khai hoạt động bảo vệ phát triển rừng Gắn trách nhiệm quản lý nhà nước địa bàn cấp quyền đề cao trách nhiệm cá nhân bảo vệ rừng Tăng cường phối hợp có hệ thống, có kế hoạch với lực lượng liên quan để tổ chức kiểm tra, giám sát hoạt động xâm hại tài nguyên rừng Dựa vào nhân dân để thực biện pháp nghiệp vụ liên quan đến công tác quản lý bảo vệ rừng Với cơng tác phịng cháy chữa cháy rừng, phải qn triệt phương châm phịng chính, chữa cháy kịp thời hiệu Xây dựng trì hoạt động tổ đội quần chúng bảo vệ rừng địa phương Có sách khen thưởng động viên kịp thời tổ chức, cá nhân làm tốt công tác bảo vệ rừng Song phải thực đồng giải pháp phát triển kinh tế xã hội, sử dụng rừng hưởng lợi từ rừng cách bền vững có hiệu lâu dài, có mong hạn chế ngăn chặn tình trạng phá rừng trái phép, xâm hại tài nguyên rừng 77 Chương KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHI ̣ 6.1 Kế t luâ ̣n Qua kế t quả nghiên cứu đề tài đưa mô ̣t số kế t luâ ̣n sau: Sử du ̣ng phương pháp giải đoán ảnh viễn thám tự đô ̣ng đã xác đinh ̣ đươ ̣csự biến đổi lớp phủ thảm thực vật rừng Với phương pháp giải đoán ảnh tự đô ̣ng đã phát hiêṇ và xác đinh ̣ nhanh chóng các diêṇ tích rừng bị thay đổi, đă ̣c biê ̣t là với những diê ̣n tích nhỏ mà với các phương pháp truyề n thố ng khó có thể xác đinh ̣ đươ ̣c Phương pháp này có thể phát hiê ̣n và xác đinh ̣ đươ ̣c biến đổi lớp phủ thảm thực vật rừng ở các quy mô khác nhau, từ điạ phương đế n khu vực thông qua viê ̣c xây dựng bô ̣ khóa ảnh Đề tài đã lựa cho ̣n đươ ̣c tư liệu ảnh viễn tinh SPOT5 năm 2009 để phu ̣c vu ̣ quá trình nghiên cứu của đề tài Đề tài đã đánh giá đươ ̣c đă ̣c trưng phản xa ̣ phổ của các đố i tươ ̣ng thông qua chỉ số thực vâ ̣t NDVI Chỉ số đề u đa ̣t giá tri ̣cao nhấ t đố i với lớp phủ là rừng trung bin ̀ h và thấ p nhấ t là đấ t ngâ ̣p nước Đề tài đã xây dựng đươ ̣c bô ̣ khóa ảnh để phân biê ̣t các đố i tươ ̣ng dựa chỉ số là NDVI cũng đã xây dựng đươ ̣c ảnh phân loa ̣i cho các đố i tươ ̣ng theo NDVI , đồ ng thời cũng xác đinh ̣ đươ ̣c diê ̣n tích của các đố i tươ ̣ng Đề tài đã kiể m chứng sự trùng khớp và đánh giá đươ ̣c đô ̣ chính xác của các ảnh phân loa ̣i Theo chỉ số NDVI, tỷ lê ̣ trùng khớp là 86.67% Đã đưa số giải pháp nhằm giúp quản lý bảo vệ phát triển rừng khu vực nghiên cứu Bước đầ u đề tài xây dựng đươ ̣c quy trình giải đoán ảnh tự đô ̣ng dựa hai phầ n mề m sử du ̣ng là ENVI 4.2 và ArcMap 9.3 78 6.2 Tồ n ta ̣i và kiế n nghi ̣ Bên ca ̣nh những kế t quả đa ̣t đươ ̣c nhờ sử du ̣ng công nghê ̣ giải đoán ảnh viễn thám tự đô ̣ng thì đề tài cũng còn tồ n ta ̣i mô ̣t số vấ n đề cầ n khắ c phục đó là: - Đề tài mới dừng la ̣i ở viê ̣c sử du ̣ng chỉ số NDVI để xây dựng khóa phân loa ̣i, là các chỉ số phản ảnh thực vâ ̣t, các chỉ số này chủ yế u dựa vào sự chênh lê ̣ch giá tri ̣giữa kênh câ ̣n hồ ng ngoa ̣i và kênh đỏ Trong thực tế nhiề u đố i tươ ̣ng các khác về bản chấ t vẫn có chỉ số thực vâ ̣t giố ng -Đề tài đưa quy trình đánh giá biến động rừng quy trình cần thêm đóng góp ý kiến chuyên gia để đưa vào thực tiễn sản xuất - Cần có nghiên cứu để tìm thêm số thực vật dùng để phân loại rừng Thử nghiệm phương pháp phân loại với nhiều đối tượng rừng khác, nhiều vùng… - Để khẳ ng đinh ̣ đươ ̣c tố t nữa đô ̣ chiń h xác của ảnh phân loa ̣i cầ n có nhiề u điể m kiể m chứng ... thực hiêṇ đề tài:? ?Nghiên cứu đặc điểm thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ phục vụ công tác quản lý rừng? ?? Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Viễn thám ngành khoa... dõi biến động lớp phủ thảm thực vật rừng Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ gỗ tiền thân Ban quản lý rừng phòng hộ Kẻ Gỗ, nhiệm vụ quản lý bảo vệ 21.758,9 rừng đặc dụng 6.230,0 rừng phòng hộ... xuất đời sống Trong lớp phủ thảm thực vật rừng đóng vai trò quan trọng rừng đặc dụng bảo tồn hệ sinh thái mẫu chuẩn loài động thực vật quý Sự thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng làm hệ sinh thái