Ứng dụng phương pháp gis và viễn thám trong đánh giá biến động đất rừng khu vực sơn trà – tp đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÍ HÀ THỊ UYÊN ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG KHU VỰC SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đà Nẵng – 5/2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÍ ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG KHU VỰC SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA LÍ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG KHĨA 15 (2015 - 2019) Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực TS Trần Thị Ân Hà Thị Uyên Đà Nẵng - 5/2019 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài có kiến thức ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu nhà trường toàn thể q thầy, khoa Địa lí Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập nghiên cứu trường Em xin bày tỏ lịng biết ơn, tri ân sâu sắc đến Cơ TS Trần Thị Ân người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện để em nghiên cứu hồn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 05 năm 2019 Tác giả khóa luận Hà Thị Uyên MỤC LỤC Trang A PHẦN MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI .2 2.1 Mục tiêu đề tài 2.2 Nhiệm vụ đề tài ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu .2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Ý nghĩa khoa học 7.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 1.1.1 Cơ sở liệu địa lý 1.1.2 Cơ sở liệu chuyên đề 1.2 ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU .6 1.2.1 Tổng quan Viễn thám 1.2.2 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.2.3 Ứng dụng Viễn thám xây dựng sở liệu .8 1.2.4 Ứng dụng GIS xây dựng sở liệu .8 1.3 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.3.1 Trên Thế giới 1.3.2 Ở Việt Nam .9 1.4 RỪNG VÀ PHÂN LOẠI RỪNG 10 1.4.1 Khái niệm, phân loại 10 1.4.2 Rừng Sơn Trà Đà Nẵng 10 1.5 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11 1.5.1 Đặc điểm vị trí địa lý điều kiện tự nhiên 11 1.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 14 CHƢƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC BẢN ĐỒ RỪNG TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH 16 2.1 NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỮ LIỆU 16 2.2 THU THẬP VÀ LỰA CHỌN DỮ LIỆU ẢNH 16 2.2.1 Thu thập lựa chọn ảnh vệ tinh 16 2.2.2 Dữ liệu ảnh 17 2.3 TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2000 17 2.3.1 Tạo tổ hợp màu RGB 17 2.3.2 Tính tốn số thực vật NDVI 19 2.4 TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2018 22 2.4.1 Tạo tổ hợp màu RGB 22 2.4.2 Tính tốn số thực vật NDVI 22 2.5 BẢN ĐỒ RỪNG CỦA SƠN TRÀ NĂM 2000, 2018 24 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG 26 3.1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ 2000-2018 26 3.2 BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ 27 3.3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 27 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29 Kết luận 29 Kiến nghị 29 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các thành phần GIS Hình 1.2 Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:75.000) 12 Hình 2.1 Đăng kí tài khoản USGS 16 Hình 2.2 Chọn liệu dạng file tiff 17 Hình 2.3 Tìm kiếm cơng cụ Composite Bands 18 Hình 2.4 Kết sau tổ hợp màu 18 Hình 2.5 Cơng c ụ cắt liệu theo ranh giới 19 Hình 2.6 Kết cắt tổ hợp màu theo ranh giới Sơn Trà năm 2000 19 Hình 2.7 Tìm kiếm cơng cụ Float 20 Hình 2.8 Nhập cơng thức tính NDVI vào Raster Calculator 21 Hình 2.9 Kết phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2000 21 Hình 2.10 Kết tổ hợp màu bán đảo Sơn Trà năm 2018 22 Hình 2.11 Kết phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2018 23 Hình 2.12 Cơng cụ Reclassify 23 Hình 2.13 Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2000 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) 24 Hình 2.14 Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2018 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) 24 Hình 3.1 Bản đồ biến động diện tích đất rừng giai đoạn 2000-2018 26 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) 26 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng so sánh liệu phân loại ảnh Viên thám với Google Earth 20002018 25 Bảng 1.2 Bảng biến động diện tích đất rừng Sơn Trà 2000-2018 27 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT USAS (United States Geological Survey) Cục khảo sát Địa chất Hoa Kì GIS (Geographic InFormation System) Hệ thống thông tin địa lý CSDL Cơ sở liệu KTXH Kinh tế - Xã hội ĐDSH Đa dạng sinh học KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên BQL Ban quản lí DEM Mơ hình số độ cao NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) Chỉ số thực vật A PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Rừng tài nguyên vô quý giá quan trọng xã hội loài ngƣời, phổi xanh nhân loại Theo thống kê, năm rừng hấp thụ khoảng 1/12 lƣợng CO2 khí Trái Đất hệ sinh thái rừng tích lũy khoảng 72% trữ lƣợng bon Trái Đất (Malhi cộng sự, 2002) Trên giới xuất nhiều khu bảo tồn thiên nhiên, nhiều vƣờn quốc gia thành lập với mục đích bảo tồn giữ gìn nhiều nguồn tài nguyên phong phú bị đe doạ Thành phố Đà Nẵng đứng thứ hai nƣớc chuyển đổi rừng đặc dụng sang làm du lịch dịch vụ Với 1.086 rừng đặc dụng bị chuyển đổi giai đoạn 2006 – 20136, riêng Đà Nẵng chiếm tới 20% tổng diện tích rừng đặc dụng nƣớc bị chuyển đổi Đáng lƣu ý rằng, toàn 1.086 rừng đặc dụng 140 rừng sản xuất bị chuyển đổi phải thực trồng rừng thay Tuy nhiên, câu hỏi đặt Đà Nẵng thành phố với tốc độ đô thị hóa nhanh diện tích xanh bình qn đầu ngƣời 1/10 quy chuẩn xây dựng Việt Nam liệu Đà Nẵng cịn có đất cho việc trồng rừng thay thế? Tiếp tục, cuối năm 2016, Bán đảo Sơn Trà đƣợc quy hoạch thành khu du lịch cấp quốc gia với diện tích ƣu tiên tập trung phục vụ du lịch lên tới 1.056ha phát triển đai độ cao dƣới 200m so với mực nƣớc biển, vốn phần sinh cảnh sống loài Voọc chà vá chân nâu nhiều loài động, thực vật khác Nhƣ vậy, từ rừng cấm hay khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà với 4.000 ha, diện tích bảo tồn Sơn Trà ngày bị thu hẹp dần để nhƣờng cho dự án phát triển Điều không ảnh hƣởng đến chất lƣợng sống ngƣời mà ảnh hƣởng đến nhiều loài động thực vật Nhận thức đƣợc tầm quan trọng tài nguyên rừng, Đảng Nhà nƣớc ta có sách đổi mới, quan tâm tới công tác bảo vệ phát triển nguồn tài nguyên Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, địi hỏi thơng tin phải nhanh chóng, xác kịp thời Do đó, cần phải có thay đổi cách quản lý tài nguyên rừng cho thông tin đƣợc cập nhật liên tục, đầy đủ xác Việc sử dụng ảnh viễn thám có độ phân giải cao việc quản lý tài nguyên hƣớng phục vụ cho công tác quy hoạch tài nguyên thiên nhiên nói chung nhƣ tài nguyên rừng nói riêng GIS đƣợc thiết kế nhƣ hệ thống quản lý liệu khơng gian có nhiều ứng dụng việc phát triển đô thị môi trƣờng tự nhiên nhƣ quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả bệnh tật Việc tích hợp cơng nghệ GIS với viễn thám mở nhiều ứng dụng thực tế nhiều lĩnh vực Đặc biệt lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng mơi trƣờng Xuất phát từ lí trên, đề tài “Ứng dụng phương pháp GIS Viễn thám đánh giá biến động đất rừng khu vực Sơn Trà – TP Đà Nẵng” thực nhằm hỗ trợ công tác quản lí quy hoạch đất đai Thành phố Đà Nẵng MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu đề tài Mục tiêu chung đề tài đánh giá biến động diện tích rừng giai đoạn 20002018 thành phố Đà Nẵng nhằm cung cấp tài liệu hỗ trợ nhà quy hoạch xây dựng kế hoạch quản lí phát triển tƣơng lai 2.2 Nhiệm vụ đề tài - Khái quát vấn đề lý luận thực tiễn liên quan đế đề tài - Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực Sơn Trà Thành phố Đà Nẵng - Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật Viễn thám công nghệ GIS xây dựng sở liệu phục vụ công tác đánh giá - Xây dựng đồ trạng đất rừng năm 2000, 2018 đồ biến động đất rừng giai đoạn 2000, 2018 - Phân tích ảnh hƣởng biến động đất rừng đến phát triển KTXH TP Đà Nẵng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu vấn đề lý luận liên quan đến ứng dụng Viễn thám GIS cơng tác quản lí liệu khơng gian Đối tƣợng nghiên cứu đề tài đất rừng khu vực Sơn Trà Đà Nẵng 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Về không gian: Khu vực Bán đảo Sơn Trà thuộc phƣờng Thọ Quang, quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng - Thời gian: Nghiên cứu biến động diện tích đất giai đoạn năm 2000-2018 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Đề tài tiến hành nghiên cứu nội dung sau: - Khái quát sở lý luận thực tiễn liên quan đến đề tài - Nghiên cứu thực trạng đất rừng khu vực Bán đảo Sơn Trà – Thành phố Đà Nẵng - Các toán liên quan đến ảnh viễn thám (sử dụng ảnh Sentinel, ảnh Landsat 7), đồ đất rừng, đồ biến động diện tích đất rừng, phân tích xu hứng biến động tìm giải pháp - Xây dựng đồ trạng biến động đất rừng LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Một số đề tài tác giả khác nƣớc ứng dụng Sau số đề tài thu thập đƣợc: Đề tài: “Ứng dụng GIS quy hoạch sử dụng đất huyện Nhà Bè Thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2010” tác giả Huỳnh Thị Mộng Thu Đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS đánh giá biến động sử dụng đất Thành phố Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dƣơng giai đoạn 2010-2014” tác giả Võ Thị Thanh Lam Đề tài: “Nghiên cứu biến động số loại hình sử dụng đất vùng ven huyện Từ Liêm thành phố Hà Nội sở phƣơng pháp viễn thám kết hợp GIS” tác giả Nguyễn Thị Thúy Hằng Đề tài: “Nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm sở ứng dụng công nghệ Viễn thám GIS” tác giả Bùi Thị Ánh Dƣơng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực tốt nghiên cứu, đề tài chọn phƣơng pháp nghiên cứu sau: - Phƣơng pháp thu thập số liệu - Phƣơng pháp tổng hợp xử lý, phân tích số liệu - Phƣơng pháp đồ GIS - Phƣơng pháp Viễn thám CHƢƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC BẢN ĐỒ RỪNG TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH 2.1 NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỮ LIỆU Lựa chọn liệu bƣớc quan trọng, giúp cho việc lấy sử dụng liệu cách thuận lợi, hiệu việc phân tích Về mặt chun mơn, lựa chọn liệu bao gồm việc tìm kiếm, xếp, tổ chức liệu cho tất liệu đƣợc sử dụng cách có khoa học hay nói cách khác đạt đƣợc hiệu tốt Để lựa chọn liệu hiệu quả, cần sử dụng yếu tố chất lƣợng nhƣ: độ xác vị trí, độ xác thuộc tính, độ xác thời gian 2.2 THU THẬP VÀ LỰA CHỌN DỮ LIỆU ẢNH 2.2.1 Thu thập lựa chọn ảnh vệ tinh Dữ liệu ảnh vệ tinh đƣợc lấy từ hệ thống USGS (Cục khảo sát Địa chất Hoa KìUnited States Geological Survey, quan khoa học Chính phủ Liên bang Hoa Kì), (link: earthexplorer.usgs.gov) Để tải đƣợc ảnh phải đăng kí cho tải khoản Hình 2.1 Đăng kí tài khoản USGS Chọn download L1C Tile với Sentinel Chọn Level-1 Geo TIFF Data product với Landsat 16 Hình 2.2 Chọn liệu dạng file tiff 2.2.2 Dữ liệu ảnh 2.2.2.1 Ảnh Landsat Landsat 7, phóng lên ngày 15 tháng năm 1999, vệ tinh nhân tạo thứ chƣơng trình Quan sát Trái Đất (hay chƣơng trình Landsat) Một kênh ảnh (scene) có kích thƣớc 170 km phƣơng bắc-nam x 183 km phƣơng Đơng-Tây Có kênh mang số thứ tự từ đến kênh toàn sắc Kênh 1, thuộc vùng xạ nhìn thấy; kênh 4, thuộc vùng hồng ngoại có độ phân giải 30 mét; kênh thuộc vùng hồng ngoại nhiệt có độ phân giải 60m; kênh Pan có độ phân giải 15m 2.2.2.2 Ảnh Sentinel Tƣ liệu nghiên cứu ảnh vệ tinh Sentinel 2A - vệ tinh không gian giám sát trái đất Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) phát triển để hỗ trợ dịch vụ nhƣ: theo dõi rừng, thay đổi lớp phủ, quản lý thiên tai Sentinel-2A đƣợc phóng lên quĩ đạo ngày 23/6/2015 Đây vệ tinh gắn thiết bị thu nhận ảnh đa phổ với 13 kênh phổ có độ phân giải khơng gian từ 10 m đến 60m 2.3 TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2000 2.3.1 Tạo tổ hợp màu RGB Mơ hình màu RGB (Red-Green-Blue) sử dụng mơ hình bổ sung ánh sáng đỏ, xanh lục xanh lam đƣợc tổ hợp với theo nhiều phƣơng thức khác để tạo thành màu khác 17 Công cụ hỗ trợ cho tổ hợp màu Composite Band: Search/Tool/Composite Bands Hình 2.3 Tìm kiếm công cụ Composite Bands Đối với ảnh landsat ta chọn kênh màu: Kênh tƣơng ứng với kênh phổ màu đỏ; Kênh tƣơng ƣớng với phổ màu xanh lục; Kênh tƣơng ƣớng với phổ màu xanh lam Hình 2.4 Kết sau tổ hợp màu Để thể rõ khu vực nghiên cứu Sơn Trà tiến hành cắt ảnh tổ hợp theo ranh giới bán đảo Sơn Trà Chọn Search/Tool/Clip (data management) 18 Hình 2.5 Cơng cụ cắt liệu theo ranh giới Sau cắt đƣợc tổ hợp màu khu vực bán đảo Sơn Trà Cắt ảnh theo ranh giới khu vực nghiên cứu: thông thƣờng cảnh ảnh viễn thám thu đƣợc thƣờng có diện tích rộng ngồi thực địa, đối tƣợng nghiên cứu sử dụng phần diện tích nhỏ cảnh ảnh Để thuận tiện cho việc xử lý ảnh nhanh, tránh thời gian việc xử lý phân loại ảnh khu vực không cần thiết, cần cắt bỏ phần thừa cảnh ảnh Hình 2.6 Kết cắt tổ hợp màu theo ranh giới Sơn Trà năm 2000 2.3.2 Tính toán số thực vật NDVI Nghiên cứu sử dụng số thực vật hay số thực vật đƣợc chuẩn hóa 19 khác biệt để phân loại ảnh Chỉ số thực vật phản ảnh đặc điểm độ che phủ thực vật nhƣ sinh khối, số diện tích phần trăm thực phủ Để tính tốn số thực vật NDVI ta thực việc chuyển đổi định dạng liệu từ giá trị số nguyên (integer) sang giá trị số thực (float) cho kênh ảnh kênh NIR (kênh cận hồng ngoại-Band 4) kênh R (kênh màu đỏ-Band 3) Kích vào biểu tƣợng Arc Toolbox cơng cụ Hình 2.7 Tìm kiếm cơng cụ Float Sau Float kênh màu đỏ kênh cận hồng ngoại ta sử dụng cơng cụ Raster Calculator để tính số NDVI: Xuất hộp thoại Raster Calculator Đối với ảnh Landsat cơng thức tính số thực vật là: NDVI = (Band – Band 3) / (Band + Band 3) 20 Hình 2.8 Nhập cơng thức tính NDVI vào Raster Calculator Cắt theo ranh giới ta đƣợc số thực vật bán đảo Sơn Trà Chỉ số NDVI nằm khoảng [-1; 1] Nếu giá trị NDVI cao khu vực có độ che phủ thực vật tốt Nếu giá trị NDVI thấp khu vực có độ che phủ thấp Nếu giá trị NDVI âm cho thấy khu vực khơng có thực vật Hình 2.9 Kết phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2000 Những vùng có màu xanh vùng có lớp phủ thực vật dày Những vùng có màu vàng vùng có lớp phủ thực vật vùng có màu đỏ vùng khơng có lớp phủ thực vật 21 2.4 TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2018 2.4.1 Tạo tổ hợp màu RGB Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tính Sentinel-2 để phân loại rừng năm 2018 Đối với liệu ảnh Sentinel Kênh NIR tƣơng ứng với band Kênh màu đỏ tƣơng ƣớng với Band 4; kênh màu xanh lục tƣơng ứng với Band 3; kênh màu xanh lam tƣơng ứng với Band Thực thao tác tƣơng tự với liệu ảnh năm 2018, ta đƣợc tổ hợp màu RGB năm 2018: Hình 2.10 Kết tổ hợp màu bán đảo Sơn Trà năm 2018 2.4.2 Tính tốn số thực vật NDVI Đối với ảnh Sentinel công thức tính số thực vật là: NDVI = (Band – Band 4) / (Band + Band 4) Trong đó: Band kênh cận hồng ngoại; Band kênh màu đỏ 22 Hình 2.11 Kết phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2018 Sau phân loại ảnh, cần thực quy trình xử lý hậu phân loại để tạo lớp có khả xuất đồ cách khái quát hóa thơng tin Phân loại lại ta sử dụng cơng cụ Reclassify (3D Analyst) Xuất hộp thoại Reclassify, chọn file cần phân loại lại, Ok Hình 2.12 Cơng cụ Reclassify Từ kết phân loại ta thực thao tác chuyển đổi liệu từ dạng Raster sang dạng vùng Mục đích việc chuyển đổi liệu giúp tính tốn diện tích nhƣ số thao tác khác đƣợc nhanh dễ dàng Sử dụng công cụ Feature to Polygon để chuyển liệu sang dạng vùng Sau chuyển liệu xong ta tiến hành biên tập đồ rừng 23 2.5 BẢN ĐỒ RỪNG CỦA SƠN TRÀ NĂM 2000, 2018 Hình 2.13 Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2000 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) Hình 2.14 Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2018 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) 24 Để xác định mức độ tin cậy, xác liệu cung nhƣ phƣơng pháp thực phân loại ảnh, ta tiến hành so sánh với liệu lấy từ Google Earth (năm 2018) Bảng 1.1 Bảng so sánh liệu phân loại ảnh Viên thám với Google Earth 2000-2018 Phân loại Đối tƣợng Có rừng Tổng Năm khác (ha) (ha) (ha) 2000 (Landsat) 524,8 4280,1 4804,9 2018 (Sentinel) 713,3 4092,1 4805,4 2018 (Google Earth) 748,1 4058 4806.1 Tuy nhiên, để đánh giá độ xác phƣơng pháp phân loại hiệu nhất, nên sử dụng liệu kiểm tra điểm thực địa trạng thái rừng, đối tƣợng khác khu vực điều tra, xác định GPS Sau tiến hành so sánh giá trị thực tế với giá trị ảnh phân loại, từ đánh giá đƣợc độ xác phƣơng pháp phân loại Với kết cho thấy việc sử dụng phƣơng pháp phân loại NDVI cho độ xác cao, song sai số Nguyên nhân khách quan nhƣ nhiễu loạn quang phổ ảnh, ảnh hƣởng góc chụp ảnh, bóng mờ địa hình khơng loại bỏ đƣợc hết q trình xử lý ảnh 25 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG GIAI ĐOẠN 2000-2018 3.1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ 2000-2018 Nguyên tắc tính biến động: Đó việc tính tốn theo phép cộng gộp túy toán học (chồng xếp hai ảnh phân loại lên nhau), đối tƣợng sau đƣợc phân loại đại diện cho lớp chuyên đề, lớp đƣợc gán thành giá trị riêng (ID riêng) Kết q trình tính biến động gồm hai phần: phần không biến động, phần bị biến động từ đối tƣợng sang đối tƣợng khác Diện tích biến động diện tích khơng biến động đƣợc tính số lƣợng Pixel hay đơn vị diện tích khác (m2, Km2, Ha…) Để thành lập đồ biến động ta tiến hành chồng xếp đồ rừng năm 2000 dồ rừng năm 2018 để biết đƣợc thay đổi diện tích rừng giai đoạn Chồng xếp đồ ta sử dụng cơng cụ Intersect (Analysis) Hồn thành bƣớc chồng xếp đồ ta thực biên tập đồ biến động, bao gồm yếu tố nhƣ: tên đồ, bảng giải, đồ phụ, tỉ lện đồ, kim nam,… Hình 3.1 Bản đồ biến động diện tích đất rừng giai đoạn 2000-2018 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) 26 3.2 BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ GIAI ĐOẠN 20002018 Kết đánh giá biến động đất rừng khu vực Sơn Trà giai đoạn từ năm 2000 - 2018 đƣợc tổng hợp theo Bảng 1.2 nhƣ sau: Bảng 1.2 Bảng biến động diện tích đất rừng Sơn Trà 2000-2018 Đối tƣợng Diện tích năm Biến động diện tích 2000 2018 2000-2018 % Đất rừng 4280,1 4092,1 -188 -4,39 Đối tƣợng khác 524,8 713,3 188,5 35,9 Ngun nhân diện tích rừng bị thu hẹp: Vì nhiều lý mà diện tích rừng khơng cịn nguyên vẹn, phần bị thu hồi, chuyển đổi mục đích sử dụng, phần bị phá hoại Sơn Trà chịu tác động nghiêm trọng số hoạt động nhƣ du lịch, xây dựng sở hạ tầng, săn bắt động vật hoang dã, khai thác tài nguyên rừng lâm sản gỗ…làm giảm độ che phủ rừng, ảnh hƣởng đến lớp thảm thực vật, giảm khả giữ nƣớc, điều hịa nguồn nƣớc khí hậu, dẫn đến ô nhiễm nguồn nƣớc, mật độ đợt lũ lụt, sạt lở đất…Bên cạnh đó, cịn ảnh hƣởng đến sống xã hội khu vực cộng đồng nhƣ làm hỏng đƣờng giao thông, an ninh trật tự thơn xóm, đặc biệt, ngƣời dân nguồn tài nguyên đƣợc hƣởng từ hoạt động quản lý, bảo vệ rừng Cùng với đó, vùng biển bao quanh bán đảo Sơn Trà phải đối mặt với tác động bất lợi làm suy giảm nguồn gen thủy sinh vật nguồn lợi thủy hải sản Tình trạng san lấp làm đƣờng giao thông, kéo theo tƣợng sụt lở gia tăng nhiều điểm bao quanh bán đảo dẫn đến bồi lấp, vẩn đục nguồn nƣớc, làm suy thối rạn san hơ quần xã thủy sinh vật Thêm vào đó, việc khai thác thủy hải sản khơng đƣợc kiểm sốt tốt nhiễm nguồn nƣớc từ nhiều nguồn thải ảnh hƣởng lớn đến tồn phát triển nguồn lợi thủy sản 3.3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Để chất lƣợng rừng Sơn Trà Đà Nẵng đƣợc phát triển tốt tƣơng lai phải tăng cƣờng, đẩy mạnh cơng tác quản lí bảo vệ rừng Cải thiện hệ thống quản lý khai thác gỗ gắn liền với FLEGT (Kế hoạch hành động “Tăng cường thực thi Luật Lâm nghiệp, quản trị rừng thương mại lâm 27 sản”) Phát triển mơ hình sinh kế dựa vào tài nguyên rừng Quản lý bảo vệ rừng Về chiến lƣợc phát triển bền vững lâu dài: quy hoạch rõ phân khu chức khu vực vùng lõi, vùng đệm Tiếp đến thành lập lại BQL KBTTN Sơn Trà để đảm bảo công tác quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên; Nâng tầm KBTTN Sơn Trà lên thành Công viên quốc gia để vừa phát triển du lịch, vừa đảm bảo mục tiêu bảo tồn ĐDSH; Nghiên cứu, phát triển mơ hình du lịch sinh thái thân thiện với thiên nhiên nhƣ dƣới tán rừng, tour ngắm voọc, xem chim, tour du lịch kết hợp giáo dục trải nghiệm; Phát triển KBTTN Sơn Trà thành trung tâm nghiên cứu khoa học giáo dục trải nghiệm thực tiễn cho trƣờng học Đà Nẵng tỉnh lân cận 28 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Đề tài giúp sinh viên tổng hợp áp dụng kiến thức đƣợc học GIS, Viễn thám xử lý liệu, phƣơng pháp thể nội dung đồ, tích lũy thêm nhiều kiến thức lí thuyết kinh nghiệm thực hành thực đề tài - Từ ảnh vệ tinh Landsat Sentinel Khu vực Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng, đề tài xây dựng thành công sở liệu đồ rừng năm 2000, 2018, đồ biến động diện tích rừng giai đoạn từ năm 2000- 2018 cho khu vực nghiên cứu - Kết nghiên cứu cho thấy phƣơng pháp phân loại số thực vật NDVI kết hợp với liệu từ Google Earth cho độ tin cậy cao, sử dụng tổ hợp phƣơng pháp để xây dựng đồ đất lâm nghiệp điều kiện thiếu liệu kiểm chứng năm ảnh khứ - Tạo sở cho việc ứng dụng Viễn thám GIS việc giải vấn đề quản lí, quy hoạch, sử dụng đất rừng cho Thành phố Đà Nẵng nới riêng tỉnh khác nƣớc nới chung Góp phần giúp cho nhà quy hoạch có định đắn việc quản lý, quy hoạch đất đai địa bàn - Kết đề tài tài liệu tham khảo việc nghiên cứu ứng dụng Viễn thám, GIS không lĩnh vực quản lí sử dụng đất đai mà cịn lĩnh vựctự nhiên, kinh tế - xã hội Kiến nghị Dựa vào kết nghiên cứu, đề tài có số kiến nghị sau: - Việc xây dựng cập nhật CSDL phải đảm bảo, công việc phải thực thƣờng xuyên, có nhƣ CSDL có ý nghĩa thực tiễn độ xác cao - Để có kết cao hơn, xác đánh giá biến động nên thực công tác đo đạc để lấy liệu thực tế kết hợp phân loại có kiểm định từ có nhìn khách quan tồn cục q trình quản lí sử dụng đất thành phố - Trong công tác quy hoạch đô thị phát triển hoạt động văn hóa - xã hội thành phố cần trọng đến việc bảo vệ phát triển bền vững tài nguyên rừng - Những kết đề tài tƣ liệu tham khảo để nghiên cứu lĩnh vực khác, lãnh thổ khác 29 D TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Diễm Hà (2012) “Tổ chức khái thác liệu giao thông vận tải” Đại học Cơng Nghệ [2] Võ Chí Mỹ (2010) “Xây dựng sở liệu GIS mơi trường”¸ Bài giảng sau đại học cho ngành kỹ thuật trắc địa, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [3] Đinh Thị Phƣợng (2012) “Nghiên cứu ứng dụng GIS công tác quản lý mạng lưới giao thông đường địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc”, Học Viện Công Nghệ Bƣu Chính Viễn Thơng - Hà Nội [4] Đỗ Trung Tuấn (1997) “Cơ sở liệu”, Nhà xuất giáo dục [5] Võ Đình Tuấn (2017) “Ứng dụng GIS cơng tác phịng cháy chữa cháy thành phố Đà Nẵng”, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – ĐH Đà Nẵng 30 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÍ ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG KHU VỰC SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA LÍ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG... trên, đề tài ? ?Ứng dụng phương pháp GIS Viễn thám đánh giá biến động đất rừng khu vực Sơn Trà – TP Đà Nẵng? ?? thực nhằm hỗ trợ cơng tác quản lí quy hoạch đất đai Thành phố Đà Nẵng MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ... viễn thám có khả áp dụng nhiều lĩnh vực khác nhau: - Viễn thám ứng dụng quản lý biến đổi môi - Viễn thám ứng dụng điều tra - Viễn thám lâm nghiệp, diễn biến rừng - Viễn thám quản lý sử dụng đất