Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phân cấp nguy cơ cháy rừng bằng hàm lập nhóm ở khu vực vĩnh cửu, tỉnh đồng nai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐĂNG KHOA NGHIÊN CỨU PHÂN CẤP NGUY CƠ CHÁY RỪNG BẰNG HÀM LẬP NHÓM Ở KHU VỰC VĨNH CỬU, TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Trần Đăng Khoa xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Trần Đăng Khoa ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin chân thành cảm ơn: - Ban giám hiệu, phòng Sau Đại học, Ban Giám đốc Phân hiệu, Phịng Khoa học cơng nghệ Hợp tác quốc tế quý thầy cô trƣờng Đại học lâm nghiệp truyền đạt cho tơi kiến thức cần thiết q trình tơi học tập thực đề tài Tôi xin gửi tình cảm tốt đẹp lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Văn Thêm tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp - Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo tồn thể cán bộ, cơng chức quan nơi công tác tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập nhƣ thời gian nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp - Xin trân trọng cảm ơn Đài khí tƣợng thủy văn tỉnh Đồng Nai nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp số liệu cho suốt thời gian thực Gia đình, bạn bè, ngƣời thân giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập Đồng Nai, tháng năm 2017 Trần Đăng Khoa iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH, VẼ ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Các kiểu nguyên nhân cháy rừng 1.2 Những yếu tố ảnh hƣởng đến cháy rừng 1.3 Phƣơng pháp dự báo cháy rừng 1.3.1 Xác định mùa cháy rừng 1.3.2 Phƣơng pháp dự báo cháy rừng 1.4 Thảo luận chung CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu chung 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 2.3 Phạm vi nghiên cứu 2.4 Nội dung nghiên cứu 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1 Phƣơng pháp luận 2.5.2 Phƣơng pháp thu thập số liệu 11 2.5.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 11 2.5.4 Công cụ xử lý số liệu 14 iv CHƢƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 15 3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 15 3.1.1 Vị trí địa lý 15 3.1.2 Địa hình 15 3.1.3 Khí hậu, thủy văn 15 3.1.4 Đặc điểm tài nguyên rừng 16 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 17 4.1 Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu 17 4.1.1 Đặc điểm nhiệt độ khơng khí 17 4.1.2 Đặc điểm lƣợng mƣa 18 4.1.3 Đặc điểm độ ẩm khơng khí 20 4.1.4 Đặc điểm lƣợng nƣớc bốc 22 4.1.5 Đặc điểm số nắng 24 4.1.6 Đặc điểm hệ số thủy nhiệt 26 4.1.7 Nhận định chung khí hậu khu vực nghiên cứu 28 4.2 Phân cấp nguy cháy rừng theo phƣơng pháp Nesterov 29 4.2.1 Chỉ số khí hậu tổng hợp Nesterov 29 4.2.2 Phân bố số ngày theo cấp nguy cháy rừng 30 4.2.3 So sánh yếu tố thời tiết theo cấp nguy cháy rừng 32 4.3 Xây dựng hàm phân cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm 35 4.3.1 Xác định biến phân cấp nguy cháy rừng 35 4.3.2 Xây dựng hàm phân cấp nguy cháy rừng 36 4.4 Dự đoán cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm 50 4.4.1 Sự tƣơng đồng cấp nguy cháy rừng đƣợc dự đoán theo phƣơng pháp khác 50 4.4.2 Dự báo cấp nguy cháy rừng theo hàm lập nhóm 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 59 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt A (tháng) Bh (mm) Bhmax - Bhmin (mm) CV% Di G (m/s) C Hi F(k) K Kmax - Kmin P (mm) Pmax (mm) Pmin (mm) PNes N (giờ) Nmax - Nmin PNes Rh (%) Rhmax (%) Rhmin (%) r S S Se T, C T T X max , C , 0C vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Hệ số P hiệu chỉnh theo tốc độ gió Bảng 1.2 Chế độ khô ẩm Việt Nam Bảng 1.3 Cấp nguy cháy rừng Thông Nhựa Quảng Ninh theo số PNes .6 Bảng 4.1 Đặc trƣng thống kê nhiệt độ khơng khí 12 tháng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 17 Bảng 4.2 Đặc trƣng thống kê nhiệt độ khơng khí năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 17 Bảng 4.3 Đặc trƣng thống kê lƣợng mƣa khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 19 Bảng 4.4 Đặc trƣng thống kê lƣợng mƣa năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 19 Bảng 4.5 Đặc trƣng thống kê độ ẩm khơng khí 12 tháng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 21 Bảng 4.6 Độ ẩm không khí trung bình năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 21 Bảng 4.7 Đặc trƣng thống kê lƣợng nƣớc bốc 12 tháng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 23 Bảng 4.8 Lƣợng nƣớc bốc theo năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 23 Bảng 4.9 Đặc trƣng thống kê số nắng 12 tháng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 25 Bảng 4.10 Tổng số nắng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 25 Bảng 4.11 Đặc trƣng thống kê hệ số thủy nhiệt 12 tháng năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 27 Bảng 4.12 Hệ số thủy nhiệt năm khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 27 Bảng 4.13 Phân chia cấp nguy cháy rừng theo PNes khu vực nghiên cứu 29 vii Bảng 4.14 Phân bố số ngày tháng theo cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 Bảng 4.15 Phân bố số ngày từ tháng 12 năm trƣớc đến tháng năm sau theo cấp mƣa khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 32 Bảng 4.16 Nhiệt độ khơng khí trung bình hàng ngày tƣơng ứng với cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 4/2015 Bảng 4.17 Nhiệt độ khơng khí trung bình lúc 13 hàng ngày tƣơng ứng với cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 33 Bảng 4.18 Lƣợng mƣa trung bình hàng ngày tƣơng ứng với cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 33 Bảng 4.19 Độ ẩm khơng khí trung bình hàng ngày tƣơng ứng với cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 4/2015 Bảng 4.20 Tốc độ gió trung bình hàng ngày tƣơng ứng với cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 Bảng 4.21 Mối quan hệ yếu tố khí tƣợng ngày khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 Bảng 4.22 Kiểm định khác biệt yếu tố khí tƣợng theo cấp nguy cháy rừng khu vực nghiên cứu Số liệu thống kê năm từ tháng 12/2010 – 4/2015 Bảng 4.23 Các hệ số hàm hợp quy chuẩn hoá với biến dự đoán Bảng 4.24 Các hệ số hàm hợp quy chƣa chuẩn hoá với biến dự đoán Bảng 4.25 Các hàm trung tâm cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán Bảng 4.26 Các hệ số hàm phân cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán Bảng 4.27 Kết phân chia cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán Bảng 4.28 Các hệ số hàm hợp quy chuẩn hoá với biến T, P Rh viii Bảng 4.29 Các hệ số hàm hợp quy chƣa chuẩn hoá với biến T, P Rh 42 Bảng 4.30 Các hàm trung tâm cấp nguy cháy rừng 43 Bảng 4.31 Các hệ số hàm phân cấp cháy rừng với biến T, P Rh .43 Bảng 4.32 Kết phân chia cấp nguy cháy rừng với biến T, M Rh 44 Bảng 4.33 Các hệ số hàm hợp quy chuẩn hoá 46 Bảng 4.34 Các hệ số hàm hợp quy chƣa chuẩn hoá với biến dự đoán 46 Bảng 4.35 Các hàm trung tâm cấp nguy cháy rừng 47 Bảng 4.36 Các hệ số hàm phân cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán 47 Bảng 4.37 Kết phân chia cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán 48 Bảng 4.38 Hệ số tƣơng quan hạng cấp nguy cháy rừng theo số khí hậu tổng hợp (P) Nesterov hàm lập nhóm với – biến khí tƣợng 50 Bảng 4.39 Các hàm phân cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán .52 Bảng 4.40 Các hàm phân cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán .52 Bảng 4.41 Các hàm phân cấp nguy cháy rừng với biến dự đoán .53 Bảng 4.42 Dự báo cấp cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm với biến khí tƣợng T, P, Rh G 53 Bảng 4.43 Dự báo cấp cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm với biến khí tƣợng T, P Rh 54 Bảng 4.44 Dự báo cấp cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm với biến khí tƣợng T Rh 54 2005 25,0 2006 25,9 2007 25,5 TB 25,9 60 Phụ lục Lƣợng mƣa tháng năm Thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 Năm I I (1) (2) 1985 1986 1987 1988 32.1 1989 3.3 1990 1991 3.1 1992 1993 1994 1995 8.7 1996 37.2 1997 1998 6.5 1999 113 2000 45.6 2001 31.9 2002 2003 0.4 2004 27.3 2005 2006 0.4 2007 5.2 T.Binh 13.7 61 Phụ lục Độ ẩm khơng khí tháng năm Thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 Năm I (1) (2) 1985 71 1986 78 1987 73 1988 71 1989 68 1990 69 1991 72 1992 75 1993 71 1994 75 1995 71 1996 77 1997 75 1998 71 1999 77 2000 73 2001 78 2002 72 2003 74 2004 71 2005 72 2006 80 2007 71 T.Binh 73 62 Phụ lục Lƣợng nƣớc bốc tháng năm Thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 Năm I (1) (2) 1992 182 1993 182 1994 159 1995 183 1996 145 1997 154 1998 238 1999 137 2000 136 2001 235 2002 172 2003 145 2004 144 2005 155 2006 118 2007 179 T.Binh 166 63 Phụ lục Số nắng tháng năm Thống kê 16 năm từ 1992 – 2007 Năm I (1) (2) 1992 276 1993 250 1994 267 1995 278 1996 208 1997 281 1998 282 1999 193 2000 243 2001 241 2002 270 2003 273 2004 272 2005 264 2006 250 2007 220 T.Binh 254 64 Phụ lục Hệ số thủy nhiệt tháng năm Thống kê 23 năm từ 1985 – 2007 Năm I (1) (2) 1985 0.00 1986 0.00 1987 0.00 1988 0.39 1989 0.04 1990 0.00 1991 0.04 1992 0.01 1993 0.00 1994 0.00 1995 0.11 1996 0.48 1997 0.00 1998 0.08 1999 1.40 2000 0.56 2001 0.39 2002 0.00 2003 0.01 2004 0.34 2005 0.00 2006 0.00 2007 0.07 T.Binh 0.17 65 Phụ lục Dự báo cấp nguy cháy rừng theo phƣơng pháp hàm lập nhóm với biến khí tƣợng (T, P, Rh Bh) 7a Biểu dự báo cấp nguy cháy rừng theo tháng Ngày (1) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 T.binh 66 7b Biểu đồ biểu diễn cấp nguy cháy rừng theo tháng 3.5 2.5 2 1.5 0.5 4.5 3.5 3 3 2.5 1.5 0.5 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 67 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 3.5 3 III II IV 68 Phụ lục Dự báo cấp nguy cháy rừng theo phƣơng pháp hàm lập nhóm với biến khí tƣợng (T, P Rh) Ngày (1) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 T.bình 69 Phụ lục Dự báo cấp nguy cháy rừng theo phƣơng pháp hàm lập nhóm với biến khí tƣợng (T Rh) Ngày (1) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 T.bình ... xuất hàm dự báo cấp nguy cháy rừng hàng ngày tháng có nguy cháy rừng khu vực Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai 2.4 Nội dung nghiên cứu (1) Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu (2) Phân cấp nguy cháy rừng. .. tiết theo cấp nguy cháy rừng 32 4.3 Xây dựng hàm phân cấp nguy cháy rừng hàm lập nhóm 35 4.3.1 Xác định biến phân cấp nguy cháy rừng 35 4.3.2 Xây dựng hàm phân cấp nguy cháy rừng ... PNes, cấp cháy rừng hàng ngày đƣợc phân chia thành cấp Cấp I cấp cháy xảy Cấp II cấp có khả cháy Cấp III cấp có khả cháy lớn Cấp IV cấp cháy nguy hiểm Cấp V cấp cháy nguy hiểm Trong phần phân