Nghiên cứu biến động hiện trạng lớp phủ thực vật và ảnh hưởng của nó tới quá trình xói mòn lưu vực sông trà khúc bằng phương pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý

DANH MỤC BẢNG Bảng Ảnh vệ tinh sử dụng luận án Bảng Các đồ chuyên đề sử dụng Bảng 1.1 Điểm mạnh, yếu kỹ thuật thành lập đồ thực vật khác 24 Bảng 2.1 Các mức thông tin khai thác – giải đồ 49 Bảng 2.2 Ðộ phân tách mẫu 55 Bảng 2.3 Diện tích lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc theo cấp độ cao 64 Bảng 2.4 Diện tích lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc theo cấp độ dốc .64 Bảng 2.5 Hệ số chuẩn hóa ảnh 72 Bảng 2.6 Thống kê diện tích trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 73 Bảng 2.7 Chỉ số biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 83 Bảng 3.1.So sánh mô hình raster vector mơ hình hóa xói mịn GIS .98 Bảng 3.2 Bảng tra C theo Hội khoa học đất quốc tế 112 Bảng 3.4 Bảng tra hệ số P theo hội khoa học đất quốc tế 114 Bảng 3.5 Phân cấp xói mịn tiềm lưu vực sông Trà Khúc 115 Bảng 3.6 Phân cấp xói mịn lưu vực sông Trà Khúc 117 Bảng 4.1 Biến động xói mịn 1989-1997 132 Bảng 4.2 Biến động xói mịn 1997-2001 132 Bảng 4.3 Biến động lớp phủ thực vật biến động xói mịn năm 1989-1997 .136 Bảng 4.4 Biến động lớp phủ thực vật biến động xói mịn năm 1997-2001 .137 Bảng 4.5 Phân cấp xói mịn xói mịn tiềm 148 Bảng 4.6 Tính tốn mức độ ưu tiên cho vị trí qui hoạch 151 Bảng 4.7 Diện tích biện pháp qui hoạch lưu vực sơng Trà Khúc 154 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Qui hoạch vấn đề sử dụng hợp lí tài ngun đất tiếp cận qua q trình xói mịn Hình Phương pháp nghiên cứu Hình 1.1 Các xu hướng nghiên cứu xói mịn đại Hình 1.2.Thành lập đồ thực vật ba thập niên gần Hình 1.3 Vị trí lưu vực sông Trà Khúc Hình 1.4 Phân cấp độ cao mạng lưới dịng chảy lưu vựcsơng Trà Khúc Hình 2.1 Phản xạ phổ đất, nước thực vật Hình 2.2 Các Phương pháp đánh giá biến động lớp phủ thực vật từ ảnh viễn thám Hình 2.3 Sơ đồ bước xử lý ảnh Hình 2.4 a DEM; b Góc tới cục lưu vực sông Trà Khúc cho ảnh chụp năm 2001 Hình 2.5 a Ảnh chưa nắn chỉnh địa hình; b Ảnh hiệu chỉnh ảnh hưởng địa hình đến xạtheo mơ hình Lambert Hình 2.6 Phân bố mẫu không gian kênh kênh 3, lưu vực sông Trà Khúc Hình 2.7 Histogram ảnh số thực vật Hình 2.8 Ảnh số thực vật a Ảnh tổ hợp màu giả ; b NDVI; c SR; d SAVI ; e GEMI ; f ARVI Hình 2.9 Phản xạ phổ đối tượng pixel Hình 2.10 Pixel “pure” Hình 2.11 Kết hợp thông tin thành lập đồ trạng lớp phủ thực vật Hình 2.12 Bản đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc năm 2001 Hình 2.13 Phân bố lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc theo độ cao Hình 2.14 Phân bố lớp phủ thực vật theo cấp độ dốc Hình 2.15 Histogram ảnh tỷ số NDVI Hình 2.16 Tính tốn biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc từ ảnh vệ tinh Hình 2.17 Bản đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc năm 1989 Hình 2.18 Bản đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc năm 1997 Hình 2.19 Diện tích lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc năm 1989, 1997, 2001 Hình 2.20 Biến động rừng lưu vực sông Trà Khúc theo độ cao Hình 2.21 Biến động rừng lưu vực sông Trà Khúc theo độ dốc Hình 2.22 Chuyển đổi lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc thời điểm 1989-1997 1997-2001 82 Hình 3.1 Sử dụng mơ hình USLE tính tốn xói mịn GIS Hình 3.2 Các bước tính tốn đồ hệ số R Hình 3.3 Bản đồ hệ số R lưu vực sông Trà Khúc Hình 3.4 Các bước thành lập đồ hệ số K Hình 3.5 Bản đồ hệ số K lưu vực sông Trà Khúc Hình 3.6 Các bước tính tốn đồ hệ số LS Hình 3.7 Bản đồ hệ số LS lưu vực sông Trà Khúc Hình 3.8 Bản đồ hệ số C lưu vực sông Trà Khúc năm 2001 Hình 3.9 Bản đồ xói mịn tiềm lưu vực sông Trà Khúc Hình 3.10 Bản đồ xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc năm 2001 Hình 3.11 Bản đồ phân cấp xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc Hình 3.12 Diện tích xói mịn xói mịn tiềm lưu vực sơng Trà Khúc Hình 4.1 Tiếp cận ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn phục vụ mục đích sử dụng hợp lý tài nguyên đất lưu vực sông Trà Khúc Hình 4.2 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới q trình xói mịn Hình 4.3 Bản đồ biến động xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc năm 1989-1997 Hình 4.4 Bản đồ biến động xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc năm 1997-2001 Hình 4.5 So sánh biến động xói mịn hai thời kỳ 1989-1997 Hình 4.6 Biến động xói mịn 1989-1997 Hình 4.7 Biến động xói mịn 1997-2001 Hình 4.8 Ả nhhưởngbiếnđộnglớpphủthựcvậttớixóimịnthờikỳ 1989-1997 Hình 4.9 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn thờ i kỳ 1997-2001138 Hình 4.10 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới biến động xói mịn lưu vực sông Trà Khúc năm 1989-1997 Hình 4.11 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới biến động xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc năm 1997-2001 Hình 4.12 Qui hoạch – công cụ giúp sử dụng hợp lý tài ngun đất Hình 4.13 Phân tích mối quan hệ lớp phủ thực vật-xói mịn để đưa thông tin phục vụ qui hoạch Hình 4.14 Các bước tính tốn khu vực tác động Hình 4.15 Các bước tính toán khu vực ưu tiên Hình 4.16 Các bước tính tốn biện pháp tác động Hình 4.17 Bản đồ qui hoạch giảm thiểu xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc Hình 4.18 Bản đồ qui hoạch giảm thiểu xói mịn huyện Sơn Tây MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 10 Tính cấp bách vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giới hạn phạm vi nghiên cứu Quan điểm phương pháp nghiên cứu Các giả thiết nghiên cứu (luận điểm bảo vệ) Những điểm luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cơ sở tài liệu thực luận án Khối lượng cấu trúc luận án Chương TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XĨI MỊN VÀ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ THỰC VẬT Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI………………………………… 10 1.1 Tổng quan nghiên cứu xói mịn 10 1.1.1.Vấn đề xói mịn 10 1.1.2 Mơ hình mơ hình hóa xói mòn 13 1.1.3 Các xu hướng nghiên cứu xói mòn 14 1.1.4 Vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên đất biện pháp hạn chế xói mịn 16 1.2 Ðánh giá biến động lớp phủ thực vật ảnh vệ tinh 21 1.2.1 Ảnh vệ tinh thông tin phản ánh trạng lớp phủ 21 1.2.2 Nghiên cứu lập đồ trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh 24 1.2.3 Nghiên cứu theo dõi biến động lớp phủ thực vật từ ảnh vệ tinh 26 1.3 Điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Trà Khúc 35 Chương ÁP DỤNG TIẾP CẬN ĐA QUY MÔ TRONG XỬ LÝ SỐ ẢNH VIỄN THÁM ĐỂ THEO DÕI BIẾN ÐỘNG LỚP PHỦ THỰC VẬT LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC 41 2.1 Thông tin ảnh viễn thám tiếp cận đa quy mô chiết xuất thông tin 41 2.1.1 Thông tin ảnh viễn thám 41 2.1.2 Chiết xuất thông tin tiếp cận đa quy mô 44 2.2 Các phương pháp đánh giá biến động 45 2.3 Hệ thống phân loại lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 47 2.4 Thành lập đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 49 2.4.1 Nắn chỉnh hình học 50 2.4.2 Hiệu chỉnh ảnh hưởng địa hình đến xạ 52 2.4.3 Phân loại có kiểm định: 54 2.4.4 Tính số thực vật 56 2.4.5 Phân loại pixel 60 2.4.6 Kết hợp thông tin 62 2.4.7 Bản đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 63 2.5.Theo dõi biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 68 2.5.1 Ðịnh chuẩn tương đối 71 2.5.2 Thành lập đồ khu vực biến động 72 2.5.3 Biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 72 2.6 Phân tích đặc trưng biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 76 2.6.1 Biến động theo thời gian 77 2.6.2 Biến động theo không gian 78 2.6.3 Cấu trúc (pattern) biến động 81 2.7 Hạn chế việc sử dụng ảnh viễn thám đánh giá biến động lớp phủ thực vật lưu vực lưu vực sông Trà Khúc cách khắc phục 84 Chương MƠ HÌNH HĨA XĨI MỊN LƯU VỰC SƠNG TRÀ KHÚC BẰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 87 3.1 Phương pháp mơ hình đánh giá xói mịn đất 87 3.2 Các mơ hình đánh giá lượng đất xói mịn 88 3.2.1.Mơ hình kinh nghiệm 88 3.2.2 Mơ hình nhận thức 93 3.3 Áp dụng GIS mơ hình hóa đánh giá xói mịn đất lưu vực sông Trà Khúc 95 3.3.1 Lựa chọn mơ hình 95 3.3.2 Xây dựng sở liệu 97 3.4 Thành lập đồ xói mịn xói mịn tiềm lưu vực sơng Trà Khúc 99 3.4.1 Bản đồ hệ số R 99 3.4.2 Bản đồ hệ số K 101 3.4.3 Bản đồ hệ số LS 103 3.4.4 Bản đồ hệ số C 109 3.4.5 Bản đồ hệ số P 114 3.4.6 Bản đồ xói mịn tiềm lưu vực sông Trà Khúc 114 3.4.7 Bản đồ xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc 117 3.5 Một số ưu điểm phương pháp mơ hình hố xói mịn hệ thống thơng tin địa lý so với phương pháp truyền thống 120 Chương ẢNH HƯỞNG BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ THỰC VẬT TỚI XĨI MỊN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ĐẤT LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC 122 4.1 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn lưu vực sông Trà Khúc 122 4.1.1 Tiếp cận theo mơ hình tốn 124 4.1.2 Tiếp cận theo phân tích khơng gian 126 4.2 Sử dụng hợp lý tài nguyên đất lưu vực sông Trà Khúc 142 4.2.1 Xói mịn vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên đất 142 4.2.2 Sử dụng quan hệ lớp phủ thực vật xói mịn qui hoạch .145 4.3 Một số nhận xét đồ qui hoạch giảm thiểu xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc 154 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 157 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO 161 Phụ lục Ðiểm khống chế sai số nắn chỉnh hình học 172 Phụ lục 2a Báo cáo phân loại có kiểm định cửa sổ khảo sát 175 Phụ lục 2b Phân loại pixel 177 Phụ lục Thư viện số end-member (theo John Hopkins University USGS) 186 Phụ lục Bảng ma trận biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 188 Phụ lục Giới thiệu số phần mềm tính tốn xói mịn 191 Phụ lục Thơng tin thực địa kiểm tra độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật ……………………………………………………………………… ….195 MỞ ĐẦU Tính cấp bách vấn đề Xói mòn từ lâu coi nguyên nhân gây thối hóa tài ngun đất nghiêm trọng Vấn đề bảo vệ đất xói mịn đề cập đến cơng trình tác giả Hy Lạp La Mã cổ đại Trong nhiều trường hợp, văn minh đất đai bị khai thác cạn kiệt [31] Vì vậy, với thối hố đất, xói mịn tồn vấn đề suốt q trình phát triển tồn nhân loại Có thể nói xói mịn đất coi ngun nhân hàng đầu gây thối hóa tài ngun đất vùng miền núi Ngun nhân xói mịn đất có nhiều, lại thành hai nguyên nhân tự nhiên hoạt động người Nguyên nhân người, theo nhiều nhà nghiên cứu thể quản lý (đất) dường giá phải trả cho phát triển kinh tế, xã hội Các giải pháp đưa ra, phân tích khả thi nhất, biện pháp can thiệp vào lớp phủ thực vật nhằm đạt hiệu tốt việc chống xói mịn [41] Xói mịn có nguồn gốc tự nhiên trình diễn liên tục tự nhiên thứ yếu so với xói mòn nguyên nhân người Trong nguyên nhân người, việc phá hoại thảm (lớp phủ) thực vật, áo che chắn cho đất khỏi bị xói mịn ngun nhân trực tiếp khiến cho xói mịn gia tăng vùng miền núi Ðể giảm thiểu xói mịn khu vực miền núi, hai vấn đề cần song song nghiên cứu: thân trình xói mịn, ngun nhân yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên hai vấn đề có mối liên quan hữu Các nghiên cứu q trình xói mòn nhiều tác giả tổng kết có kết luận chung lớp phủ thực vật nơi người tác động để giảm thiểu xói mịn Sử dụng hợp lý tài ngun vốn tốn tổng hợp, u cầu thơng tin hiểu biết nhiều mặt khác nhau: điều kiện tự nhiên, xã hội, kinh tế sử dụng hợp lý biện pháp làm cân nhu cầu phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường bối cảnh xã hội cụ thể Vì thế, nghiên cứu theo hướng cần gắn với khu vực có đặc trưng địa lý xã hội cụ thể, hay nói rõ hơn, lưu vực cụ thể Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn quan hệ với khơng gian, tỷ lệ thích hợp, lưu vực coi đơn vị không gian nghiên cứu xói mịn, đặc biệt nghiên cứu phục vụ công tác qui hoạch Hạn chế việc giải toán nay, theo số tác giả [56,39], việc thiếu thông tin cần thiết để tiến hành qui hoạch Vì việc tiến hành nghiên cứu nhằm trả lời câu hỏi liên quan đến q trình xói mịn mối quan hệ với lớp phủ thực vật thiết Lưu vực sơng Trà Khúc nơi có xói mịn tương đối mạnh Theo số liệu đồ Atlats Việt Nam (Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường – 1996), hầu hết diện tích lưu vực sơng Trà Khúc có mức độ xói mịn rửa trơi bề mặt từ 200 đến 300 T/năm Lưu vực sông Trà Khúc nơi có lớp phủ thực vật thay đổi mạnh thời gian năm 90 đến nay, điểm nóng rừng Việt Nam [85,86] Vì vậy, nghiên cứu ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc mang tính cấp thiết cao Có nhiều phương pháp khác nhiều cách tiếp cận khác lựa chon để nghiên cứu lớp phủ thực vật, q trình xói mịn quan hệ chúng Trong phương pháp nghiên cứu, phương pháp viễn thám GIS phương pháp đại, cơng cụ mạnh có khả giúp giải vấn đề tầm vĩ mô (về không gian) thời gian ngắn Ðể theo dõi lớp phủ thực vật, nghĩa đánh giá không biến động mặt diện tích mà khơng gian diễn biến động này, việc tận dụng công nghệ viễn thám GIS điều nhiều tác giả đề cập [3,5,25] Tuy nhiên việc áp dụng chúng vào hoàn cảnh cụ thể cần nghiên cứu để tìm cách tiếp cận hợp lý đánh giá khả chúng cách đắn Với lý nêu trên, việc áp dụng phương pháp viễn thám GIS nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật ảnh hưởng tới q trình xói mịn, góp phần sử dụng hợp lý, bảo vệ tài nguyên đất lưu vực sông Trà Khúc cấp thiết 2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nhằm mục tiêu sau đây: • Nghiên cứu phương pháp xử lý ảnh số với tiếp cận đa qui mô (nhằm chiết xuất thông tin thu nhận từ ảnh viễn thám nhiều mức độ; đa dạng hóa thơng tin giúp cho việc khai thác ảnh viễn thám triệt để hơn, xác hơn) thành lập đồ lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc đánh giá biến động lớp phủ thực vật tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao • Nghiên cứu phương pháp mơ hình hóa q trình xói mịn tính tốn thơng tin định lượng lưu vực sơng Trà Khúc cơng cụ phân tích khơng gian GIS • Đánh giá ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới q trình xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc cơng cụ phân tích khơng gian GIS theo hướng tiếp cận quan hệ biến động lớp phủ thực vật q trình xói mòn tỷ lệ lưu vực sử dụng mối quan hệ để lượng hóa khơng gian hóa thông tin phục vụ cho việc qui hoạch sử dụng đất chống xói mịn Nhiệm vụ nghiên cứu Ðể giải mục tiêu trên, nghiên cứu có nhiệm vụ sau: • Tổng quan văn liệu nguyên tắc, phương pháp chiết xuất thông tin từ ảnh vệ tinh, theo dõi lớp phủ thực vật từ ảnh vệ tinh, mơ hình hóa xói mịn tiếp cận sinh thái qui hoạch • Sử dụng tiếp cận đa qui mô xử lý ảnh số thành lập đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc từ ảnh vệ tinh đa phổ • Thành lập đồ biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc phương pháp xử lý ảnh số; đánh giá, phân tích biến động lớp phủ thực vật theo không gian thời gian • Thành lập đồ xói mịn xói mịn tiềm lưu vực sơng Trà Khúc GIS • Phân tích ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới q trình xói mòn, đưa biện pháp sử dụng đất hợp lý nhằm giảm thiểu xói mịn dựa quan hệ lớp phủ thực vật xói mịn Giới hạn phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu giới hạn phạm vi sau đây: • Về khơng gian nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu lưu vực sông Trà Khúc Nghĩa là, qui mô nghiên cứu luận án để phục vụ nghiên cứu cấp độ lưu vực • Về đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu chủ yếu luận án biến động lớp phủ thực vật (tập trung vào số liệu biến động thấy mà không vào giải thích ngun nhân biến động đó) ảnh vệ tinh, cụ thể ảnh vệ tinh Landsat TM ETM Nghiên cứu xói mịn phạm vi lưu vực sông Trà Khúc đề cập nhằm làm rõ ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn sở áp dụng phương pháp mơ hình hóa vào nghiên cứu điều kiện xói mịn lưu vực • Về phương pháp nghiên cứu: Luận án sử dụng phương pháp viễn thám phân tích khơng gian hệ thống thơng tin địa lý (GIS) Các kết thu nhận luận án qua q trình phân tích ảnh số phân tích khơng gian máy tính cần có kiểm chứng thực địa đáng tin cậy trước sử dụng vào mục đích cụ thể Quan điểm phương pháp nghiên cứu Quan điểm nghiên cứu Ðể giải mục tiêu cụ thể trên, nghiên cứu tiến hành dựa quan điểm nghiên cứu chủ đạo quan điểm hệ thống (xem hình 1) coi trạng sử dụng đất, lớp phủ thực vật tài nguyên đất hợp phần tương tác với Hoạt động sử dụng đất người tác động tới bền vững tài nguyên đất (có thể bảo vệ gây thối hóa) thơng qua lớp phủ thực vật Do địa hình lưu vực sơng Trà Khúc địa phận tỉnh Quảng Nam khơng có liệu chi tiết phần có diện tích nhỏ (chỉ chiếm 4% tổng diện tích lưu vực) nên lưu vực sông Trà Khúc luận án không bao gồm phần trình sử dụng mơ hình RUSLE vì, theo lời tự giới thiệu chương trình này, “các tham số (gần đúng) tham khảo từ văn liệu cho nhiều vùng khác nhau” Chương trình dùng để tính tốn/ đánh giá • Tỷ lệ xói mịn/lắng đọng nước đặc tính phân bố khơng gian (pattern) • Tỷ lệ xói mịn/lắng đọng luống cày (tillage) đặc tính phân bố khơng gian • Tác động tổng hợp xói mịn nước luống cày • Tác động thay đổi cấu trúc sử dụng đất tới xói mịn nước tillage Chương trình download miễn phí địa chỉ:http://www.kuleuven.ac.be/facdep/geo/fgk/pages/expgeom.htm Chương trình SCUAF Thực chương trình khơng phải chương trình để tính tốn đánh giá xói mịn chương trình kể Mơ hình SCUAF (Soil Change Under AgroForestry) thiết kế để đánh giá thay đổi tính chất đất hệ thống nông lâm kết hợp cụ thể mơi trường cụ thể nhằm so sánh với hệ thống nông nghiệp lâm nghiệp Các đánh giá bao gồm lượng đất xói mịn, vật chất hữu đất, chu trình nitơ chu trình phốt (phiên 3) Với thiết kế trên, mơ hình có nhiều ứng dụng rộng rãi, khơng đánh giá xói mịn mà cịn giúp mơ tác dụng hệ thống sử dụng đất: nông nghiệp, lâm nghiệp nông lâm kết hợp – thông tin hữu ích cho nhà khoa học Mơ hình sử dụng rộng rãi để phân tích hệ thống nông lâm kết hợp châu Á châu Phi Chương trình viết nhỏ gọn, chạy hệ điều hành DOS nên khơng địi hỏi máy tính có cấu hình mạnh, đại Bui Dung The (Trường Đại học Huế) sử dụng mơ hình để nghiên cứu xói mịn lựa chọn hệ thống sử dụng đất thích hợp cho vùng miền Trung Việt Nam Chương trình download từ địa http://www.une.edu.au/febl/Economics/carbon/software.htm http://www.kuleuven.ac.be/facdep/geo/fgk/pages/expgeom.htm Bui Dung The Erosion and choice of land use systems by upland in the central coast, Viet Nam http://128.100.163/ncpd/buiDung/methods.html 193 Chương trình USLE Chương trình công ty Techtools Inc phát triển Thực khơng phải phần mềm tính tốn xói mịn theo khơng gian GIS hay chương trình dựa GIS Phần mềm cho phép tính tốn xói mịn đất cụ thể với số liệu, số đo cụ thể cho vùng Kansas, nước Mỹ Phần mềm có thư viện phong phú (hơn 200 loại) số K loại đất, số C số loại trồng Ưu điểm chương trình nhỏ gọn, tính tốn nhanh lượng đất hàng năm đất dựa vào số liệu đo thông thường Trên sở đó, phần mềm cịn so sánh xem mức độ xói mòn cao hay thấp khuyến cáo biện pháp giảm thiểu xói mịn thơng qua hệ số C hệ số P Phần mềm có tính chất giảng dạy công cụ dùng để qui hoạch đất đai Phần mềm download miễn phí địa http://www.nrcs.usda.gov/technical/techtools 194 Phụ lục Thơng tin thực địa kiểm tra độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật Trong ngày thực địa từ 23/2 đến 28/2 năm 2000, nghiên cứu sinh tiến hành thực địa thu thập thông tin trạng lớp phủ thực vật khu vực nghiên cứu số điểm lân cận nằm cảnh ảnh Thông tin thu thập thực địa từ điểm quan sát (bán kính 100m) với hướng nhìn khác Nếu khơng có ghi đặc biệt, khoảng cách nhìn ngầm định vòng 100m đến 500m Cách quan sát cho phép thu nhận nhiều thông tin điểm (có thể có tới thơng tin) thông tin tổ chức thành hệ thống tránh gây nhầm lẫn Tổng cộng 67 điểm quan sát tiến hành Dưới phần mẫu báo cáo thực địa – ngày thực địa thứ (do khn khổ luận án khơng cho phép trình bày tồn 67 điểm quan sát này) Thơng tin từ thực địa sau sử dụng để lấy mẫu ảnh phân loại kiểm tra kết phân loại Phần kiểm tra kết phân loại trình bày phần sau phụ lục Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): X Địa danh: Quang Ngai town Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam 195 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ điểm quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Tinh Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : 196 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Tinh Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Khơng có 197 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Bac - Son Tinh Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Đất nông nghiệp (trồng lúa)+Đất trống 198 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Giang – Son Ha Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Rừng trồng bạch đàn, tán thưa 199 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Ha Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Đất nông nghiệp (trồng lúa)+Cây bụi (thường xanh) 200 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Ha Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam (>300m) Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Đất nông nghiệp (trồng lúa)+Rừng trồng không xác định loài, tán thưa 201 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Ha Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Rừng trồng bạch đàn, tán trung bình 202 Điểm quan sát số: Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Ha town Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc (>300m) Phía Tây Bắc (>300m) Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Rừng trồng thơng, tán rậm đến trung bình 203 Điểm quan sát số: 10 Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Son Tay Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Rừng tự nhiên thường xanh, tán trung bình+Cây bụi+Đất nương rẫy 204 Điểm quan sát số: 11 Ngày quan sát Tọa độ quan sát (UTM zone 49): Địa danh: Tu Nghia Tại vị trí quan sát Phía Bắc Phía Nam Phía Đơng Phía Tây Phía Đơng Bắc Phía Tây Bắc Phía Đơng Nam Phía Tây Nam Ảnh chụp : Cây trồng (nông nghiệp) không xác định 205 Sử dụng số liệu thực địa kiểm tra độ xác phân loại ảnh Phương pháp tiến hành Như miêu tả trên, điểm thực địa bao gồm thông tin quan sát không điểm quan sát mà cịn theo hướng nhìn khác Thông tin thu thập điểm thực địa, đó, có khơng gian rộng lớn thể GIS Các điểm thực địa nhập vào máy tính dạng điểm đồ với thuộc tính trạng lớp phủ thực vật quan sát Sau đó, điểm chuyển thành polygon phù hợp với quan sát ghi nhận thực địa (gồm polygon với điểm quan sát, tương ứng với hướng vị trí điểm quan sát) Khoảng cách quan sát chuyển đổi thành kích thước polygon Thuộc tính polygon trạng lớp phủ thực vật quan sát thực địa theo hướng tương ứng Hình thể q trình polygon hóa điểm quan sát thực địa phục vụ cho việc so sánh kiểm tra độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật từ tiếp cận đa quy mô Đi ểm quan sát (tọa độ X, Y) Bảng thuộc tính Tính buffer, chia polygon GIS Thuộc tính Chuyển đổi điểm thực địa thành polygon phạm vi quan sát Các nhóm polygon phạm vi quan sát (mỗi điểm thực địa chuyển thành nhóm polygon với polygon) chồng xếp đồ trạng lớp phủ thực vật để đánh giá độ xác đồ Do đợt thực địa tiến hành vào 206 năm 2000 nên số liệu thực địa sử dụng để đánh giá cho đồ trạng lớp phủ thực vật năm 2001 Mỗi polygon phạm vi quan sát coi số liệu kiểm tra Lớp phủ thực vật coi xác có số phần trăm diện tích lớp phủ giống với lớp phủ quan sát thực địa lớn 50% Kết kiểm tra độ xác Dưới bảng tổng hợp đánh giá độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật năm 2001 Bảng tổng hợp đánh giá độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật năm 2001 Lớp phủ thực vật Rừng rậm Rừng trung bình Rừng thưa Cây bụi rậm Cây bụi trung bình Cây bụi thưa Cỏ rậm Cỏ thưa Đất nông nghiệp Nương rẫy Dân cư Đất trống Nước Không phân loại Tổng số Cũng cần nói thêm kết có ý nghĩa tham khảo chưa phải khẳng định độ xác đồ trạng lớp phủ thực vật năm 2001 thời điểm thực địa thời điểm chụp ảnh không trùng khít lý tưởng Dù với độ xác chung đạt 79.67%, kết cho thấy tin cậy đáng kể tiếp cận đa quy mô phân loại trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc 207 ... Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới biến động xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc năm 1989-1997 Hình 4.11 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới biến động xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc. .. đồ trạng lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc từ ảnh vệ tinh đa phổ • Thành lập đồ biến động lớp phủ thực vật lưu vực sông Trà Khúc phương pháp xử lý ảnh số; đánh giá, phân tích biến động lớp. .. Chương ẢNH HƯỞNG BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ THỰC VẬT TỚI XĨI MỊN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ĐẤT LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC 122 4.1 Ảnh hưởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn lưu vực sơng