Nghiên cứu đánh giá chất lượng tài nguyên rừng ngập mặn khu vực huyện ngọc hiền tỉnh cà mau bằng phương pháp tích hợp tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao và gis

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Rừng ngập mặn (RNM) nguồn tài nguyên quý giá, phổi xanh tƣờng xanh đóng vai trò nhƣ rào chắn biển đất liền, giúp chống xói mịn đất, ngăn ngừa xâm nhập mặn; hạn chế ảnh hƣởng đợt sóng cao, bão lớn giúp trì cân hệ sinh thái khu vực Xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau, năm vừa qua, chất lƣợng rừng ngập mặn bị suy giảm nghiêm trọng bình diện nƣớc nói chung đặc biệt tỉnh Cà Mau nói riêng Là huyện tỉnh Cà Mau, khứ, Ngọc Hiển sở hữu tài nguyên ngập mặn phong phú, đa dạng Trong bối cảnh chế thị trƣờng, trình chuyển đổi cấu sản xuất, chủ trƣơng chuyển đổi rừng ngập mặn sang làm nuôi trồng thuỷ sản cách tự phát, thiếu kiểm soát, thiếu quy hoạch; tình trạng đổ đất lấn biển để thị hoá việc đổ thải, khai thác rừng làm củi đƣợc coi nguyên nhân gây suy thoái chất lƣợng rừng huyện Ngọc Hiển Hậu suy thoái rừng ngập mặn làm cân hệ sinh thái ven biển Bão tố, triều cƣờng phá vỡ nhiều cơng trình đê điều; nhiều diện tích đất trồng trọt bị ngập mặn; nhiều lồi hải sản ven bờ bị mơi trƣờng sinh sống; đời sống cƣ dân ven biển bị đe doạ nghiêm trọng Việc nghiên cứu, giám sát chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau công việc cấp thiết, nhằm xác định diện tích, mức độ biến đổi chất lƣợng rừng ngập mặn theo thời gian không gian; dự báo nguy suy thối tƣơng lai để có phƣơng án quy hoạch bảo tồn phát triển nguồn tài nguyên ven biển quý giá Trong năm gần đây, kỹ thuật địa tin học mà viễn thám GIS công nghệ tiêu biểu đƣợc coi công cụ hiệu giám sát (monitoring) thành phần tài ngun, mơi trƣờng nói chung rừng ngập mặn nói riêng Các tƣ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao nhân chứng khách quan, trung thực phản ánh xác trạng rừng ngập mặn theo không gian thời gian Xuất phát từ cách luận giải đây, đề tài luận văn thạc sỹ :„„Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao GIS " đƣợc lựa chọn xuất phát từ nhu cầu thực tế có ý nghĩa thực tiễn Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài a/ Mục tiêu - Thông qua kết nghiên cứu để minh chứng khẳng định tính ƣu việt phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu viễn thám độ phân giải cao GIS nghiên cứu biến động tài nguyên rừng ngập mặn ven biển nói chung rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau nói riêng b/ Nhiệm vụ Để đạt đƣợc mục tiêu trên, đề tài phải giải nhiệm vụ sau: + Tổng quan tình hình nghiên cứu + Thu thập tài liệu thống kê, đồ, liệu ảnh vệ tinh vùng nghiên cứu + Xử lý liệu ảnh vệ tinh khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau đánh giá trạng chất lƣợng rừng ngập mặn + Thành lập đồ liệu lớp phủ rừng ngập mặn Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu a/ Đối tượng nghiên cứu Hiện trạng chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau bao gồm xã: xã Đất Mũi, xã Viên An, xã Viên An Đông, xã Tân An, xã Tân An Tây b/ Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài đƣợc giới hạn: - Phạm vi nội dung: Luận văn tập trung nghiên cứu yếu tố nhân tạo ảnh hƣởng đến chất lƣợng tài nguyên RNM - Khái niệm RNM coi lớp phủ thực vật ngập mặn lớp phủ mang tính chất đối tƣợng lớp phủ bề mặt - Phạm vi không gian: đề tài tập trung nghiên cứu vào xã huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau Khu vực ảnh vệ tinh bị mây che không đánh giá chi tiết đƣợc, đánh giá khái quát dựa vào vùng lân cận liệu thực địa - Phạm vi thời gian: Đánh giá chất lƣợng rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển năm 2015 Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu đề tài phải thể nội dung sau: - Nghiên cứu phƣơng pháp sử dụng tƣ liệu ảnh độ phân giải cao hệ thông tin địa lý GIS; - Nghiên cứu tích hợp tƣ liệu ảnh viễn thám độ phân giải cao GIS khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau - Đánh giá trạng chất lƣợng RNM khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau ảnh hƣởng trình thay đổi cấu sản xuất Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ đề tài đặt học viên sử dụng phƣơng pháp sau đây: - Nghiên cứu lý thuyết, sở xử lý ảnh độ phân giải cao; nguyên lý tích hợp liệu khơng gian từ ảnh vệ tinh hệ thông tin GIS; - Tiếp cận thực tế, khảo sát đối sánh thực địa, - Quy nạp thực tiễn: thông qua kết nghiên cứu để đánh giá quy luật biến động chất lƣợng rừng ngập măn khu vự huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau Tƣ liệu công cụ nghiên cứu -Ảnh vệ tinh VNRedSAT-1 Độ phân giải 2,5m, - Các tài liệu liên quan đến rừng ngập mặn tỉnh Cà Mau, - Các loại đồ sử dụng đất huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau, - Phần mềm ERDAS 9.2, - Phần mềm ArcGIS 10.1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài a/Ý nghĩa khoa học: Đã xác lập sở khoa học tích hợp tƣ liệu viễn thám độ phân giải cao GIS để đánh giá trạng chất lƣợng rừng ngập mặn nói chung chất lƣợng rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển thuộc tỉnh Cà Mau nói riêng b/ Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu làm sở cung cấp thơng tin cho cấp quyền, trung tâm quy hoạch môi trƣờng công tác điều chỉnh bổ sung quy hoạch lãnh thổ; điều chỉnh cấu sản xuất, cấu sử dụng đất phù hợp, hƣớng tới bổ sung, trì hệ sinh thái rừng ngập mặn tỉnh Cà Mau huyện Ngọc Hiển bảo đảm phát triển bền vững Bố cục luận văn Luận văn gồm phần Mở đầu, chƣơng, phần kết luận kiến nghị đƣợc trình bày 88 trang, 21 hình, bảng 9.Lời cảm ơn Tác giả xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến ngƣời hƣớng dẫn khoa học GS TS Võ Chí Mỹ TS Phạm Việt Hịa tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ định hƣớng khoa học có giá trị giúp em hồn thành nội dung luận văn Em xin cảm ơn thầy, cô Khoa Trắc địa - Trƣờng đại học Mỏ - Địa chất, đồng nghiệp ngành Trắc địa đặc biệt thầy, cô Bộ môn Trắc địa mỏ giúp đỡ có ý kiến đóng góp q báu cho tác giả hồn thiện nội dung luận văn Em xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Phịng cơng nghệ viễn thám, GIS GPS, Viện công nghệ Vũ trụ, đặc biệt Ths Lê Quang Toan Ths Nguyễn Thị Quỳnh Trang tận tình giúp đỡ cho em đƣợc tiếp cận tham gia vào thực tế sản xuất để có đƣợc số liệu thực nghiệm luận văn Em xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI HUYỆN NGỌC HIỂN TỈNH CÀ MAU 1.1 Vị trí địa lý Hình 1.1: Bản đồ hành tỉnh Cà Mau Ngọc Hiển huyện tỉnh Cà Mau Đồng thời huyện cuối cực Nam Tổ quốc Địa bàn huyện thuộc Khu dự trữ sinh Mũi Cà Mau đƣợc UNESCO công nhận khu dự trữ sinh giới Huyện Ngọc Hiển nơi có Mũi Cà Mau Vƣờn quốc gia Mũi Cà Mau Tên huyện đƣợc đặt tên theo ngƣời anh hùng thời chống Pháp Phan Ngọc Hiển (1910 - 1941) Phạm vi quản lý gồm 06 xã, 01 thị trấn: xã Tam Giang Tây, Tân Ân Tây, Tân Ân, Viên An Đông, Viên An, Đất Mũi, thị trấn Rạch Gốc (88 ấp) cụm đảo Hòn Khoai cách đất liền 18 km, vơi diện tích gần km2 Nếu coi sơng Cửa Lớn nhƣ eo biển Ngọc Hiển nhƣ hịn đảo đƣợc hai biển bao bọc Phía Bắc giáp huyện Năm Căn, Phía Nam Đơng Nam giáp biển Đơng Phía Tây giáp biển Tây (vịnh Thái Lan) Diện tích tự nhiên huyện 736 km2 14,12% diện tích tồn tỉnh 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.2.1 Địa hình Huyện mặt giáp biển, mặt giáp sơng, địa lập hồn tồn Địa hình phẳng, cao trình trung bình từ 0,5 - 0,7m, thƣờng xuyên ngập triều biển, riêng vùng ven biển Đơng có địa hình cao (từ 1,2 - 1,5 m) Bề mặt địa hình bị chia cắt mạnh hệ thống sông rạch tự nhiên kênh mƣơng chằng chịt, có nhiều sơng rộng, thƣờng xun ngập triều biển Do hình thành từ trầm tích biển trẻ nên nhìn chung đất yếu, lớp bùn hữu sét hữu dày từ 0,7 - 1,7m, lớp bùn sét dày 1,3 - 1,4m Do công trình xây dựng nằm trực tiếp lên lớp bùn yếu nên cần có giải pháp xử lý móng, chống lún triệt tiêu lún, suất đầu tƣ cao Khu vực đất rừng, bờ sông thƣờng có nhiều lỗ mội, đặc điểm cần ý xây dựng đầm nuôi thủy sản, cần có giải pháp thi cơng thích hợp để chống cạn nƣớc đầm ni 1.2.2 Khí hậu Huyện Ngọc Hiển mang đặc trƣng khí hậu gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ trung bình 26,9 C Một năm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau; mùa mƣa từ tháng đến tháng 11 Huyện có lƣợng mƣa cao tỉnh Cà Mau nhƣ khu vực Đồng sông Cửu Long, khoảng 2.300 mm Lƣợng mƣa giảm dần phía Đơng Bắc huyện, khu vực tiếp giáp với huyện Năm Căn có lƣợng mƣa trung bình 2.200 mm Chế độ gió thịnh hành theo mùa Vận tốc gió bình qn hàng năm 2,7 m/s; vận tốc gió cực đại 57 m/s xuất hƣớng Tây Gió mùa mùa Đơng: Trong tháng từ tháng XII đến tháng IV, hƣớng gió Đơng Bắc Đơng Vận tốc gió bình qn mùa 1,6 - 2,8 m/s Vận tốc gió lớn ghi nhận đƣợc 48 m/s hƣớng Đông Bắc Gió mùa mùa Hạ: Từ tháng V đến tháng XI, hƣớng gió Tây Nam Tây Vận tốc gió bình qn đạt 1,8 - 4,5 m/s Trong thời gian thƣờng xảy dơng tố, có gió mạnh cấp 7, cấp hay lớn Vận tốc gió lớn đo đƣợc 57 m/s (hƣớng Tây) 1.2.3 Thủy văn Huyện vừa giáp biển Đông, vừa giáp biển Tây, nên chịu tác động trực tiếp chế độ bán nhật triều không (biển Đông) chế độ nhật triều không (biển Tây) Thủy triều Biển Đông lớn, vào ngày triều cƣờng biên độ triều vào khoảng 300 - 500 cm, ngày triều biên độ triều đạt từ 180 - 220 cm Thủy triều biển Tây yếu hơn, biên độ triều lớn khoảng 100 cm Thủy triều lên cao năm từ tháng 10 đến tháng năm sau Biên độ triều có xu hƣớng giảm dần từ Đơng sang Tây Huyện có nhiều cửa sơng lớn đổ biển nhƣ Ông Trang, Cá Mòi, Rạch Tàu, Rạch Gốc, Bồ Đề Trong cửa Bồ Đề rộng 600 m, sâu 19 - 26 m, cửa Ông Trang rộng 600 - 1.800 m, sâu - m Sông Cửa Lớn dài 58 km nối từ cửa Bồ Đề phía biển Đơng với cửa Ơng Trang phía biển Tây Đây tuyến sông lớn khu vực Năm Căn - Ngọc Hiển Tất sông địa bàn nhiễm mặn Độ mặn nƣớc sông biến đổi theo mùa, mùa khô độ mặn cao mùa mƣa Tuy nhiên, huyện giáp biển mặt nên mức độ chênh lệch không cao nhƣ huyện khác Nƣớc phục vụ sinh hoạt sản xuất công nghiệp lấy từ nguồn nƣớc ngầm nƣớc mƣa Hiện nguồn nƣớc ngầm đƣợc khai thác địa bàn huyện từ tầng II đến tầng III (có độ sâu từ 89m đến 172m), riêng khu vực xã Tân Ân khai thác nƣớc tầng II, III tầng IV (có độ sâu từ 78m đến 222m) Chất lƣợng nƣớc nhìn chung tốt, khơng bị nhiễm mặn, thuộc nhóm nƣớc mềm, chƣa bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, đảm bảo cho sinh hoạt 1.2.4 Rừng Năm 2004, diện tích đất rừng huyện là 65.473 ha, chiếm 88,1% diện tích tự nhiên tồn huyện Bình qn đất lâm nghiệp/ngƣời đạt 8.320 m2, bình quân tồn tỉnh Cà Mau 1.021 m2/ngƣời, bình qn vùng Đồng sơng Cửu Long 1.485 m2/ngƣời bình quân nƣớc có 211 m2/ngƣời Về chức sử dụng, tài nguyên rừng huyện chia thành loại: rừng sản xuất 50.195 ha, rừng phòng hộ 4.826,3 ha, rừng đặc dụng 10.451 Rừng phòng hộ, rừng đặc dụng chủ yếu đƣợc dùng cho mục tiêu phòng hộ, bảo vệ môi trƣờng, bảo tồn gen động thực vật, nghiên cứu khoa học kết hợp tham quan du lịch sinh thái Rừng sản xuất, tiếp tục sản xuất lâm ngƣ kết hợp nhƣ nay, tách riêng diện tích trồng rừng - ni tơm hộ Rừng sản xuất có kết hợp cho thăm quan du lịch, giữ rừng ngập mặn để khai thác du lịch thay khai thác lấy gỗ, củi 1.2.5 Biển Huyện Ngọc Hiển có bờ biển dài 98 km, bao gồm 72 km bờ biển Đông 26 km bờ biển Tây, chiếm 38,6% chiều dài bờ biển toàn tỉnh Cà Mau Vùng biển Ngọc Hiển có trữ lƣợng hải sản lớn đa dạng, nhiều loại có giá trị kinh tế cao Ngƣ dân hầu hết tỉnh từ miền Trung đến khai thác Vùng bãi bồi nơi giao thoa hai chế độ triều biển, nên có giá trị đa dạng sinh học cao Theo số liệu điều tra, khu vực bãi bồi cửa Ơng Trang có 53 lồi cá thuộc 29 họ, 11 lồi tơm lồi cua bể Ngồi cịn có nhiều lồi thuộc lớp mảnh vỏ nhƣ sị, điệp, vọp, nghêu… đặc biệt sò đƣợc phân bổ phạm vi lớn Vùng bãi bồi Mũi Cà Mau hệ sinh thái quan trọng, tạo nên hệ sinh thái vùng triều, có tiềm kinh tế lớn nhƣng nhạy cảm, dễ bị phá vỡ sử dụng không hợp lý Vùng biển gần bờ huyện có cụm đảo Hịn Khoai, điểm hậu cần cho khai thác kinh tế biển, phát triển du lịch biển đảo bảo vệ quốc phòng an ninh Ngồi trữ lƣợng hải sản, vùng biển Ngọc Hiển cịn có tiềm khí đốt, theo ƣớc tính khoảng 170 tỷ m3, trữ lƣợng phát khoảng 30 tỷ m3 Khả phát triển khai thác đạt sản lƣợng tỷ m3/năm Trữ lƣợng khí ngồi vùng biển tiền đề để phát triển cơng nghiệp khí điện đạm cho tỉnh Cà Mau, cho vùng Đồng Sông Cửu Long, mở số dịch vụ cho tỉnh Cà Mau cho huyện Ngọc Hiển, đồng thời đặt nhiệm vụ tăng cƣờng đảm bảo quốc phòng an ninh 1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 1.3.1 Kinh tế Ngọc Hiển huyện miền biển, kinh tế chủ yếu huyện Nông - Lâm Ngƣ nghiệp Huyện có loại hình sản xuất gồm: nơng - lâm nghiệp, khai thác đánh bắt thủy sản, nuôi trồng thủy sản Năm 2006, tốc độ tăng trƣởng bình quân huyện 16,6%, thu nhập bình quân đầu ngƣời 9,7 triệu đồng Cơ cấu kinh tế: ngƣ - lâm - nông nghiệp: 61,7% - tăng: 0,32%; công nghiệp - xây dựng: 19,8% giảm 1%; dịch vụ: 18,5% - tăng 3,3% Giai đoạn 2006 – 2008, kinh tế huyện đạt đƣợc kết sau: - Tốc độ tăng trƣởng kinh tế bình quân 12,8% (tăng 19%) Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hƣớng giảm dần tỷ trọng kinh tế ngƣ – nông nghiệp, tăng dần tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ - Sản lƣợng nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản tăng năm sau cao năm trƣớc số lƣợng chất lƣợng; từ 23.000 năm 2006 lên 38.000 năm 2008, tăng 1,6 lần Một số mơ hình sản xuất đa đa con, mơ hình ni tơm sinh thái, ni tôm quảng canh cải tiến chất lƣợng cao đà phát triển mạnh, tạo nhiều việc làm, nâng cao thu nhập ngƣời lao động Năm 2008, thu nhập bình qn đầu ngƣời 13,7 triệu đồng/năm Mơ hình sản xuất truyền thống huyện nuôi tôm kết hợp với trồng rừng Nhƣng thực tế, giá trị tôm cao nhiều lần so với giá trị 10 rừng nên ngƣời nông dân không muốn giữ rừng, thay vào họ muốn phá rừng để mở rộng diện tích ni tơm Từ năm 2003, huyện Ngọc Hiển đƣa giải pháp tách tôm khỏi rừng để vừa đảm bảo việc khôi phục rừng, vừa phát triển tôm mạnh kinh tế mũi nhọn huyện Tuy nhiên, vấn đề tạo mâu thuẩn ngƣời dân nuôi trồng với nhà quản lý ngành Lâm nghiệp Ngƣời dân muốn nhà nƣớc giao đất, giao rừng phải để bà có quyền đầu tƣ khai thác mảnh đất với nhiều hình thức khác nhau, miễn hiệu kinh tế cao mà mảnh đất giữ đƣợc độ che phủ rừng theo quy định nhà nƣớc Vì theo ngƣời dân, ni tôm dƣới rừng mang lại hiệu kinh tế cao nhất, hệ thống rừng giống nhƣ cỗ máy lọc nƣớc tự nhiên khổng lồ Còn quan điểm tỉnh ngành Lâm nghiệp phải “tách” rừng khỏi vùng nuôi trồng thủy sản, theo “lý” họ đƣa ra, làm nhƣ để dễ quản lý đƣợc rừng, theo ô, theo thửa, theo khoảnh Nếu để nhƣ ý ngƣời dân rừng Giải pháp trƣớc mắt cho vấn huyện quy hoạch tiểu vùng ngƣ nghiệp vùng nông lâm nghiệp Về ngƣ nghiệp, trƣớc mắt tập trung khai thác vùng ven bờ sông, kênh, rạch, để tổ chức nuôi loại đặc sản có giá trị kinh tế cao nhƣ: nghêu, hàu, sò loại cá… Vùng nội địa tôm quảng canh cải tiến suất cao, thả xen loại cua, cá…Về lâm nghiệp chia thành vùng, rừng phòng hộ phải đƣợc nguyên trạng, vùng đất gò cao chuyên làm nghề rẫy, sử dụng đa cây, đa vật nuôi, vùng kinh tế rừng tơm khép kín chủ yếu nuôi tôm sinh thái quảng canh cải tiến xen canh với loại có giá trị kinh tế cao khác… Định hƣớng phát triển giai đoạn tới huyện là: phát triển lâm ngƣ nông kết hợp, thực đa dạng lồi ni loại hình ni để phát triển bền vững, phát triển sản xuất giống thủy sản chất lƣợng cao phục vụ nhu cầu giống huyện tỉnh, khai thác hải sản gắn với bảo vệ nguồn lợi thủy sản dịch vụ hậu cần nghề cá Tăng cƣờng công tác khôi phục, bảo vệ rừng phát triển rừng, khu vực vƣờn quốc gia Mũi Cà Mau, rừng đảo Hòn Khoai 1.3.2 Xã hội 80 Bảng 6: Ma trận đánh giá độ xác Kết quản giải đốn RNM RNM RNM Cây Dân phân loại thủy Mặt ngập Tổng % TB thƣa bụi cƣ RNM dày 27 0 0 0 28 96.6 RNM TB 12 0 0 14 100.0 14 0 0 15 88.2 Cây bụi 0 11 0 12 92.3 Dân cƣ 0 1 0 80.0 NT thủy sản Mặt nƣớc 0 0 75.0 0 0 85.7 Đất ngập triều Tổng 0 0 0 2 100.0 29 14 17 13 6 91 % 93.1 85.7 82.4 100 100 thƣa sản 84.6 75.0 83.3 nƣớc Đất dày RNM Kết NT triều Tổng 80.0 Độ xác 87.9 81 Bản đồ đánh giá chất lƣợng rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau 82 Bảng 7: Kết tính diện tích phần trăm đối tượng TT Tên đối tƣợng Diện tích (ha) % RNM dày 4594.31 8.21 RNM trung bình 8668 15.49 RNM thƣa 12799.51 22.87 Cây bụi 68.05 0.12 Dân cƣ 81.77 0.15 Mặt nƣớc 11083.69 19.80 Nuôi trồng thủy sản 10624.58 18.98 Đất ngập triều 450.63 0.81 Mấy 7601.48 13.58 Biểu đồ chất lƣợng rừng ngập mặn năm 2015 Mây phần che khuất ảnh nên ta không đƣa vào biểu đồ chất lƣợng RNM Hình 4.8: Biểu đồ chất lƣợng rừng ngập mặn 83 Đánh giá chất lƣợng rừng ngập mặn Hệ sinh thái rừng ngập mặn hệ sinh thái nhiều lợi ích Tăng ni trồng thủy sản, đặc biệt rừng ngập mặn, dẫn đến chuyển đổi hệ sinh thái đặc biệt quan trọng Rừng ngập mặn quần xã thực vật vùng nhiệt đới cận nhiệt đới, sống vùng thủy triều liên ngập triều Khu vực rừng ngập mặn nơi có hàm lƣợng sinh khối cao vùng ngập triều Rừng ngập mặn thực nhiều chức sinh thái: sản xuất gỗ, cung cấp môi trƣờng sống cho cá động vật ven biển Nơi cịn ni dƣỡng nhiều lồi động vật có giá trị, bao gồm lồi chim di cƣ Rừng cịn bảo vệ vùng ven biển chống chọi với bão sóng thần, giúp thành tạo đất cách giữ trầm tích từ dịng sơng chảy Mặc dù lợi ích rừng ngập mặn lớn đời sống ngƣời, rừng bị chặt phá để sử dụng cho hoạt động khác nhƣ xây khu định cƣ, canh tác nơng nghiệp, xây dựng cơng trình văn hóa nuôi tôm… Nhƣ đồ cho thấy rừng ngập mặn dày chiểm 9.3%, rừng ngập mặn thƣa chiểm đến 26 % Diện tích ni trồng thủy sản chiếm 22%, RNM trung bình chiếm 18% Trong địa phận xã Đất Mũi, rừng ngập mặn dầy trung bình chiếm chủ yếu Khi thực địa rừng dày, chất lƣợng tốt Ở phía tiếp giáp với xã Viên An, rừng dày, chống xói mịn tốt Xã Viên An Đơng rừng dày tập trung chủ yếu phía Tây xã, phía Nam giáp biển, hầu hết rừng thƣa, diện tích rừng bị thu hẹp dần để nuôi trồng thủy sản Xã Tân An rừng dày chủ yếu Xã Tân An Tây hầu hết rừng thƣa ni trồng thủy sản Cả huyện diện tích rừng ngập mặn 43.3% Rừng ngập mặn làm đê biển phía Bắc địa phận xã Viên An Đơng Tân An, RNM dày ít, chủ yếu RNM thƣa 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu đề tài „„Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao GIS” rút số kết luận kiến nghị sau đây: a/ Kết luận Rừng ngập mặn tài nguyên quý giá có ý nghĩa quan trọng môi trƣờng sống cƣ dân ven biển khu vực huyện Ngọc Hiển Tỉnh cà Mau Trong năm gần đây, chất lƣơng rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển bị suy thoái làm tổn hại đến hệ sinh thái quý giá địa phƣơng Kết nghiên cứu tƣ liệu ảnh viễn thám VNRedSAT-1 kết hợp phân tích phầm mềm ArcGIS 10.1 cho thấy biến động rõ nét mối quan hệ trình thay đổi cấu sử dụng đất biến động chất lƣợng rừng ngập mặc huyện Ngọc Hiển Sự tích hợp ảnh viễn thám độ phân giải cao VN Red SAT-1 vệ tinh viễn thám Việt Nam giải pháp tối ƣu nghiên cứu tài ngun mơi trƣờng nói chung rừng ngập mặn nói riêng Sử dụng tối đa tƣ liệu ảnh viễn thám Việt Nam cho phép nâng cao độ xác giảm giá thành nghiên cứu biến động rừng ngập mặn; chủ động theo dõi diễn biến rừng ngập mặn Việt Nam nói chung huyện Ngọc Hiển nói chung theo không gian thời gian Tiếp cận sinh thái với vấn đè phát triển kinh tế - xã hội vấn đề quan trọng có vai trò lớn hoạch định cho phát triển Ngọc Hiển huyện với đặc trƣng rừng ngập mặn, có tính chất nhạy cảm với tác động mơi trƣờng q trình phát triển kinh tế Con đƣờng phát triển kinh tế xã hội sở tiếp cận sinh thái, sở hiểu biết hài hịa với mơi trƣờng sinh thái đƣờng phát triển bền vững 85 b/ Kiến nghị Kiến nghị quan khoa học, cấp quyền, sở tài ngun mơi trƣờng khu vực vùng lãnh thổ có rừng ngập mặn sử dụng phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu viến thám độ phân giải cao VNRedSAT-1của Việt Nam quan trắc biến động hệ sinh thái Kiến nghị thƣờng xuyên quan trắc rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển để thu thập đầy đủ kịp thời thông tin biến động chất lƣợng rừng ngập mặn nhằm bổ sung, điều chỉnh cấu sản xuất, cấu sử dụng đất hƣớng tới trì, bảo vệ hệ sinh thái rừng ngập mặn khu vực 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Võ Chí Mỹ, (2007), Kỹ thuật địa tin học nghiên cứu tài nguyên môi trƣờng, Trƣờng Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội Võ Chí Mỹ (2010), Geomatic Engineering for environmental monitoring and natural resources investigation, University of Minign and Geology, Hanoi Trần Đình Trí, (2008) Bài giảng môn học Hệ thống thông tin địa lý Geographic Information System, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội 2008 4.Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Cơ sở viễn thám, NXB Nông nghiệp,Hà Nội Phạm Vọng Thành (2001), Công nghệ Viễn thám, ĐH Mỏ Địa chất, Hà Nội 2001 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT VŨ THỊ LAN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TÀI NGUYÊN RỪNG NGẬP MẶN KHU VỰC HUYỆN NGỌC HIỂN, TỈNH CÀ MAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP TƯ LIỆU ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO VÀ GIS Ngành: Kỹ thuật trắc địa - đồ Mã số: 60520503 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS Võ Chí Mỹ TS Phạm Việt Hịa HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2015 Tác giả luận văn Vũ Thị Lan MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chƣơng ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI HUYỆN NGỌC HIỂN TỈNH CÀ MAU 1.1 Vị trí địa lý 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.3 Điều kiện kinh tế xã hội 1.4 Đặc điểm truyền thống cách mạng, văn hóa xã hội 12 Chƣơng 2.VAI TRÒ CỦA RỪNG NGẬP MẶN TRONG NỀN KINH TẾ QUỐC DÂN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG VEN BIỂN 13 2.1 Rừng ngập mặn, thực vật ngập mặn 13 2.2 Vai trò rừng ngập mặn bảo vệ môi trƣờng phát triển kinh tế 14 2.2.1 Vai trò rừng ngập mặn phát triển kinh tế 15 2.2.2 Vai trò rừng ngập mặn bảo vệ môi trƣờng 19 Chƣơng CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP LUẬN TÍCH HỢP ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG RỪNG NGẬP MẶN 22 3.1 Tổng quan viễn thám 22 3.2 Tổng quan GIS 43 3.3 Tổng quan sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh ứng dụng viễn thám nghiên cứu rừng ngập mặn 65 Chƣơng TÍCH HỢP TƢ LIỆU ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO VÀ GIS ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG TÀI NGUYÊN RỪNG NGẬP MẶN KHU VỰC NGỌC HIỂN TỈNH CÀ MAU 71 4.1 Mô tả liệu 71 4.2 Thực nghiệm thành lập đồ lớp phủ rừng để đánh giá chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau 72 4.2.1 Thu thập mẫu thực địa 73 4.2.2 Tiền xử lý ảnh 73 4.2.3 Bản đồ đánh giá chất lƣợng rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Ý nghĩa RNM Rừng ngập mặn GIS Geographic Information System GPS Global Positioning System MLC Phƣơng pháp xác suất tối đa NDVI Chỉ số thực vật SPOT Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái đất Pháp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: So sánh số đặc tính chung ảnh 58 Bảng 2: Thông số quỹ đạo vệ tinh VNREDSat-1 62 Bảng 3: Diện tích rừng ngập mặn phân theo đơn vị quản lý địa bàn Cà Mau 65 Bảng 4: Thông số ảnh 71 Bảng 5: Khóa giải đoán ảnh 76 Bảng 6: Ma trận đánh giá độ xác 80 Bảng 7: Kết tính diện tích phần trăm đối tƣợng 82 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Cà Mau Hình 2.1: Sơ đồ vai trị, chức RNM nuôi trồng thủy sản 18 Hình 3.1: Nguyên lý thu nhận hình ảnh viễn thám 23 Hình 3.2: Biểu đồ phản xạ phổ 24 Hình 3.3: Đặc tính phản xạ phổ số đối tƣợng tự nhiên 25 Hình 3.4: Hai loại mơ hình tổ hợp mầu 38 Hình 3.5: Ví dụ tổ hợp màu ảnh Landsat 38 Hình 3.6 : Phƣơng pháp phân loại có kiểm định khơng kiểm định 41 Hình 3.7: Các thành phần GIS 44 Hình 3.8: Phần cứng GIS 45 Hình 3.9: Các Modul phần mềm GIS 45 Hình 3.10: Chức GIS 47 Hình 3.11: Quy trình biến đổi liệu 51 Hình 3.12: Cấu trúc liệu vector 52 Hình 3.13: Phân tích chồng xếp 55 Hình 3.6 Tƣờng chắn đất cọc khoan nhồi 72 Hình 4.1: Ảnh VNREDSat-1 chụp năm 2014 72 Hình 4.2: Sơ đồ quy trình 73 Hình 4.3: Ảnh cắt theo ranh giới huyện Ngọc Hiển 74 Hình 4.4: Quá trình phân loại ảnh 76 Hình 4.5: Ảnh sau phân loại 77 Hình 4.8: Biểu đồ chất lƣợng rừng ngập mặn 82 ... luận giải đây, đề tài luận văn thạc sỹ :„? ?Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng tài nguyên rừng ngập mặn khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao GIS. .. - Nghiên cứu phƣơng pháp sử dụng tƣ liệu ảnh độ phân giải cao hệ thông tin địa lý GIS; - Nghiên cứu tích hợp tƣ liệu ảnh viễn thám độ phân giải cao GIS khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau - Đánh. .. liệu ảnh vệ tinh vùng nghiên cứu + Xử lý liệu ảnh vệ tinh khu vực huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau đánh giá trạng chất lƣợng rừng ngập mặn + Thành lập đồ liệu lớp phủ rừng ngập mặn Đối tƣợng phạm vi nghiên