Sử dụng chỉ số viễn thám trong giám sát và phát hiện mất rừng tại tỉnh thừa thiên huế giai đoạn 2017 2020​

` B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ VĂN THÁI SỬ DỤNG CHỈ SỐ VIỄN THÁM TRONG GIÁM SÁT VÀ PHÁT HIỆN MẤT RỪNG TẠI TỈNH THỪA THIÊN HUẾ GIAI ĐOẠN 2017 - 2020 CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG MÃ NGÀNH: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HẢI HÒA Hà Nội - 2020 i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tn thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày 06 tháng 11 năm 2020 Người cam đoan Vũ Văn Thái ii LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực đề tài, tơi nhận giúp đỡ nhiệt tình, đóng góp q báu nhiều cá nhân, tập thể giúp tơi hồn thành tốt luận văn Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Lâm nghiệp giảng dạy giúp đỡ suốt q trình học tập khóa Cao học 2018 - 2020; đặc biệt cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hải Hịa trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tơi thực hoàn thành Luận văn Nhân dịp này, xin trân trọng cảm ơn tập thể lãnh đạo các phòng chức năng, CCKL, hạt Kiểm lâm địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình thu thập số liệu, mẫu khóa ảnh; nhóm nghiên cứu đề tài khoa học cấp Bộ Tài nguyên Môi trường “Nghiên cứu, xây dựng công cụ đánh giá chất lượng phổ sản phẩm viễn thám quang học độ phân giải cao siêu cao mơ hình tốn học phục vụ công tác kiểm tra nghiệm thu sản phẩm” mã số: TNMT.2017.08.03 hỗ trợ đánh giá chất lượng ảnh viễn thám đầu vào Xin cảm ơn lãnh đạo đồng nghiệp thuộc Công ty TNHH Tư vấn Phát triển Đồng Xanh tạo điều kiện mặt thời gian hỗ trợ phân tích, xử lý số liệu giúp tơi q trình thực đề tài Mặc dù thân nỗ lực nghiên cứu, điều kiện tác nghiệp thực đề tài địa bàn tương đối rộng, thời gian ngắn nên Luận văn tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận ý kiến tham gia góp ý nhà khoa học, bạn đồng nghiệp để Luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 06 tháng 11 năm 2020 Học viên Vũ Văn Thái iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ ix ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát vấn đề rừng 1.1.1 Khái niệm rừng 1.1.2 Nguyên nhân rừng 1.1.3 Tác hại rừng 1.1.4 Xu hướng khu vực rừng 1.2 Ứng dụng viễn thám phát rừng 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Tại Việt Nam 13 1.2.3 Vấn đề nghiên cứu tỉnh Thừa Thiên Huế 15 Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU18 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 18 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 18 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 18 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 18 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 18 2.3 Nội dung nghiên cứu 18 2.3.1 Đánh giá trạng thực trạng quản lý tài nguyên rừng tỉnh iv Thừa Thiên Huế 19 2.3.2 Xác định lựa chọn số số viễn thám để theo dõi giám sát rừng khu vực nghiên cứu 19 2.3.3 Đánh giá độ xác số viễn thám áp dụng theo dõi giám sát rừng 19 2.3.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu theo dõi giám sát rừng khu vực nghiên cứu 19 2.4 Phương pháp nghiên cứu 20 2.4.1 Phương pháp luận 20 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 21 Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 27 3.1 Điều kiện tự nhiên 27 3.1.1 Vị trí địa lý 27 3.1.2 Địa hình 29 3.1.3 Khí hậu 29 3.1.4 Thủy văn 32 3.1.5 Tài nguyên thiên nhiên 33 3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 39 3.2.1 Tăng trưởng kinh tế 39 3.2.2 Tình hình phát triển ngành, lĩnh vực 39 3.2.3 Văn hóa, xã hội 41 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 4.1 Thực trạng quản lý tài nguyên rừng tỉnh Thừa Thiên Huế 43 4.1.1 Tổ chức hoạt động lực lượng Kiểm lâm Thừa Thiên Huế 43 4.1.2 Công tác ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS giám sát, phát rừng 45 4.2 Lựa chọn số viễn thám để theo dõi giám sát rừng 46 v 4.2.1 Kết tiền xử lý ảnh viễn thám 46 4.2.2 Kết xác định ngưỡng giá trị có rừng khơng có rừng số số viễn thám 50 4.2.3 Xác định ngưỡng giá trị rừng dựa số viễn thám 58 4.2.4 Kết xác định diện tích rừng đánh giá độ xác số viễn thám áp dụng theo dõi giám sát rừng 60 4.3 Giải pháp nâng cao hiệu theo dõi giám sát rừng khu vực nghiên cứu 67 4.3.1 Đề xuất bước tính tốn sử dụng số viễn thám giám sát rừng 67 4.3.2 Đề xuất sử dụng số viễn thám theo dõi giám sát rừng 69 4.3.3 Đề xuất việc xây dựng phần mềm phát tự động rừng 69 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 19 Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ Ban quản lý BQL BTTNBảo tồn thiên nhiên CCKLChi cục Kiểm lâm CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân COP CT TSX ĐVHD FRMSHệ thống theo dõi diễn biến rừng đất lâm nghiệp 10 FRMSPhần mềm cập nhật liệu diễn biến rừng đất lâm mobilenghiệp thiết bị di động thông minh 11 GEE 12 GIS 13 KBT 14 KKR 15 PCCCRPhịng cháy, chữa cháy rừng 16 PTNTPhát triển nơng thơn 17 QGIS 18 S2 20 QLBVRQuản lý bảo vệ rừng Ảnh vệ tinh Sentinel-2 TNHHTrách nhiệm hữu hạn 21 22 23 25 26 UBNDUỷ ban nhân dân 24 UNFCCC USAIDTổ chức phát triển Hoa Kỳ VQGVườn Quốc gia T T vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Bảng liệu lượng mưa bình năm trạm quan trắc khí tượng đặt tỉnh Thừa Thiên Huế 31 Bảng 3.2 Diễn biến rừng hàng năm tỉnh Thừa Thiên Huế 38 Bảng 4.1 Số lượng biến chế Kiểm lâm Thừa Thiên Huế năm 2020 43 Bảng 4.2 Số lượng ảnh tỷ lệ mây bình quân theo năm khoảng thời gian quan tâm nghiên cứu .47 Bảng 4.3 Thông tin ảnh Sentinel-2 năm 2019 sử dụng nghiên cứu để tính số NDVI, NBR, IRSI 48 Bảng 4.4 Giá trị NDVI 12 tháng năm 2019 51 Bảng 4.5 Bảng tính giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ sai tiêu chuẩn số NDVI số loại đất loại rừng 52 Bảng 4.6 Giá trị NBR 12 tháng năm 2019 54 Bảng 4.7 Bảng tính giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ sai tiêu chuẩn số NBR số loại đất loại rừng 55 Bảng 4.8 Giá trị IRSI 12 tháng năm 2019 56 Bảng 4.9 Bảng tính giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ sai tiêu chuẩn số IRSI số loại đất loại rừng 57 Bảng 4.10 Kết tính ngưỡng rừng số NDVI 59 Bảng 4.11 Kết tính ngưỡng rừng số NBR 59 Bảng 4.12 Kết tính ngưỡng rừng số IRSI 60 Bảng 4.13 Diện tích rừng tính tốn dựa số viễn thám từ 2017 - 2020 tỉnh Thừa Thiên Huế 60 Bảng 4.14 Thống kê liệu rừng từ 4/2017 – 5/2020 dựa số viễn thám phân theo loại rừng 63 Bảng 4.15 Thống kê số lượng mẫu diện tích mẫu sử dụng nghiên cứu từ 2017 - 2019 64 Tọa độ STT Kỳ X 195 738.395 196 737.722 197 737.302 198 736.054 199 733.339 200 733.614 201 746.795 202 739.789 203 749.782 204 745.426 205 723.811 206 758.786 207 762.673 208 745.535 209 761.675 210 758.199 Tọa độ STT Kỳ X 211 768.093 212 757.236 213 734.966 214 762.913 215 763.703 216 762.884 217 740.132 218 737.795 219 740.329 220 721.998 221 758.752 222 758.654 223 767.413 224 761.572 225 766.298 Tọa độ STT Kỳ X 226 759.321 227 721.305 228 740.317 229 744.624 230 746.767 231 743.014 232 753.703 233 741.918 234 756.470 235 749.278 236 740.878 237 756.333 238 763.077 239 723.354 Tọa độ STT Kỳ X 240 721.885 241 762.426 242 739.914 243 732.050 244 749.245 245 760.867 246 723.713 247 763.133 248 760.474 249 760.036 250 760.528 251 720.877 252 750.170 253 747.055 254 764.425 STT Kỳ X 255 748.606 256 761.364 257 738.745 258 747.321 259 758.447 260 752.213 261 751.651 262 743.730 263 752.234 264 767.603 265 759.670 266 746.687 267 759.802 268 751.894 269 270 3 749.268 750.393 Tọa độ STT Kỳ X 271 766.672 272 749.419 273 737.065 274 748.501 275 720.527 276 763.917 277 761.934 278 762.785 279 722.587 280 769.254 281 731.767 282 722.719 283 723.987 284 763.481 285 753.299 STT Kỳ X 286 763.547 287 747.721 288 720.611 289 719.815 290 761.259 291 747.268 292 763.807 293 722.234 294 747.492 295 731.053 296 722.201 297 735.153 298 749.501 299 748.664 300 721.860 ... thực với chủ đề ? ?Sử dụng số viễn thám để giám sát phát rừng tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2017- 2019” Kết nghiên cứu xác định ngưỡng số viễn thám tin cậy giúp ích cho việc phát rừng nhằm hỗ trợ... dõi giám sát rừng khu vực nghiên cứu 20 Đề xuất bước tính tốn sử dụng số viễn thám giám sát rừng Đề xuất sử dụng số viễn thám theo dõi giám sát rừng Đề xuất việc xây dựng phần mềm phát tự động rừng. .. động; Chỉ số thống kê, độ tin cậy 2.3.3 Đánh giá độ xác số viễn thám áp dụng theo dõi giám sát rừng Đánh giá độ xác số viễn thám giám sát rừng; Đánh giá độ tin cậy ảnh Sentinel-2 giám sát rừng