Đang tải... (xem toàn văn)
Lưu vực sông Ba/Đà Rằng có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của cả 3 tỉnh Phú Yên, Đắk Lắk và Gia Lai. Rừng là nguồn tài nguyên quý giá của mỗi quốc gia, có giá trị vô cùng lớn đối với đời sống và sản xuất của xã hội. Rừng giúp điều hòa khí hậu, là môi trường sống của nhiều loài động-thực vật, chống xói mòn đất, cản sức gió và ngăn cản tốc độ chảy của dòng nước, phòng chống thiên tai lũ lụt...
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000157 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN LỚP PHỦ RỪNG LƢU VỰC SÔNG BA/ĐÀ RẰNG Trương Nhật Kiều Thi 1, Phạm Thị Mai Thy Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng Nghệ Việt Nam tnkthi@vnsc.org.vn, ptmthy@vnsc.org.vn TĨM TẮT Lưu vực sơng Ba/Đà Rằng có ý nghĩa quan trọng việc phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Phú Yên, Đắk Lắk Gia Lai Rừng nguồn tài nguyên quý giá quốc gia, có giá trị vơ lớn đời sống sản xuất xã hội Rừng giúp điều hịa khí hậu, mơi trường sống nhiều lồi động-thực vật, chống xói mịn đất, cản sức gió ngăn cản tốc độ chảy dòng nước, phòng chống thiên tai lũ lụt Tuy nhiên, trạng lớp phủ rừng diễn biến phức tạp, theo chiều hướng diện tích giảm dần theo thời gian với tốc độ không đồng đều, gây ảnh hưởng đến sống người dân Đề tài nghiên cứu sử dụng ảnh viễn thám Lansat với độ phân giải 30 m giải đoạn 1970-1990, 2000, 2005, 2010, 2017, 2019 (tháng 1-4) để phân loại có giám sát nhằm đánh giá, phân tích diễn biến lớp phủ rừng Nghiên cứu ứng dụng tảng trực tuyến Google Earth Engine thơng qua dịng lập trình (Code) kết hợp với cơng cụ GIS để xử lý hiệu chỉnh biên tập kết Các kết cho thấy tốc độ suy giảm diện tích rừng không đồng qua giai đoạn thời gian Cụ thể giảm mạnh từ 1989-2000, giảm gần 159.000 Từ 2005-2019, tốc độ giảm chậm cịn cao Tóm lại, diện tích lớp phủ rừng giảm xuống nghiêm trọng có xu hướng giảm dần tương lai Từ khóa: lớp phủ rừng, diện tích, sơng Ba/Đà Rằng, Google Earth Engine GIỚI THIỆU Tiến khoa học kỹ thuật đã, đóng vai trị vơ quan trọng công phát triển kinh tế quốc gia, đặc biệt giai đoạn Nó động lực thúc đẩy phát triển kinh tế, đòn bẩy gia tăng tốc độ khai thác tài nguyên đồng thời nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường sống Việc nghiên cứu, đánh giá diễn biến lớp phủ rừng có vai trị quan trọng công tác quản lý rừng, vừa thể hiện trạng độ che phủ rừng, vừa làm sở để phân tích, đánh giá diễn biến độ che phủ rừng qua nhiều năm Trong năm gần đây, phương pháp viễn thám ứng dụng rộng rãi nhiều nơi giới Bên cạnh đó, việc kết hợp phương pháp viễn thám phương pháp GIS mang lại hiệu quản lý tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt tài nguyên rừng Trước thực trạng này, đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá tác động q trình biến đổi khí hậu hoạt động kinh tế-xã hội đến môi trường lưu vực sông Ba/Đà Rằng công nghệ viễn thám GIS” triển khai thực Sông Ba/Đà Rằng sơng lớn vùng ven biển miền Trung, có chiều dài dịng 374 km, bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô cao 1.549 m dãy Trường Sơn, chảy qua địa bàn bốn tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk Phú Yên, nước sông đổ biển Đông theo cửa sông Đà Rằng thuộc tỉnh Phú Yên Phạm vi lưu vực sông Ba/Đà Rằng nằm 12º35’ đến 14º38’ vĩ độ Bắc 108º00’ đến 109º55’ kinh độ Đơng Diện tích tự nhiên tồn lưu vực 13.900 km Lưu vực sông Ba/Đà Rằng nằm phạm vi 20 huyện thị thuộc ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk Phú Yên PHƢƠNG PHÁP 2.1 Phƣơng pháp Viễn thám Google Earth Engine công cụ mạnh phân tích liệu ảnh lưu trữ nhiều danh mục liệu viễn thám sẵn có Vì cần đưa liệu ranh giới vào Google Earth Engine, 370 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” tự động thu thập ảnh, cắt ghép ảnh Các liệu Landsat thu thập Google Earth Engine đồng nên khơng cần nắn chỉnh hình học Đề tài nghiên cứu sử dụng ảnh viễn thám Lansat với độ phân giải 30 m giai đoạn 1970-1990, 2000, 2005, 2010, 2017, 2019 (tháng 1-4) Việc phân loại lớp thực phủ dựa mẫu phân loại ảnh xây dựng kết khảo sát thực địa ma trận sai số (Confusion matrix) Các mẫu phân loại đất phân bố khắp lưu vực sơng Ba Có loại mẫu: mẫu điểm (mỗi điểm tương ứng pixel) mẫu vùng (vùng vẽ polygon) 2.2 Phƣơng pháp Hệ thông tin địa lý Sau phân loại xong, kết phân loại xuất từ Google Earth Engine sang phần mềm GIS để xử lý hiệu chỉnh biên tập kết 2.3 Phƣơng pháp tổng hợp xử lý thông tin Phương pháp vận dụng để phân tích, tổng hợp xử lý tài liệu thu thập để thấy trạng lớp phủ rừng khu vực nghiên cứu 2.4 Phƣơng pháp khảo sát thực địa Công tác giúp quan sát tình hình thực tế, có nhìn khách quan tiến hành nghiên cứu Cụ thể, đề tài tổ chức nhiều đợt khảo sát thực địa phân bố khắp lưu vực sông Ba/Đà Rằng Thu thập thông tin lớp phủ rừng…lấy mẫu kiểm chứng, ghi tọa độ vị trí mẫu máy thu GPS cầm tay, chụp hình dọc tuyến di chuyển nhằm giải đốn, đánh giá độ xác hiệu chỉnh kết phân loại ảnh vệ tinh cho khu vực nghiên cứu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết thành lập đồ lớp phủ rừng lƣu vực sông Ba/Đà Rằng Kết thể hình3.1 Màu xanh lớp phủ rừng, màu vàng loại đất khác nông nghiệp, đô thị, sông, hồ,… 3.2 Đánh giá, phân tích diễn biến lớp phủ rừng lƣu vực sơng Ba/Đà Rằng Qua hình 3.1 thấy diện tích lớp phủ rừng bị thu hẹp dần theo thời gian Đặc biệt có khác biệt rõ năm 1989 năm 2019, diện tích rừng bị nhiều, nhường chỗ cho mở rộng loại đất khác Nhìn chung, diện tích lớp phủ rừng đất khác có biến động mạnh Ở phía thượng nguồn tỉnh Gia Lai, đoạn trung lưu sơng Ba hạ lưu tỉnh Phú n có biến động diện tích đất rõ rệt, lớp phủ rừng bị thu hẹp cịn đất khác mở rộng Qua số liệu thống kê bảng 3.1, từ năm 1989 đến 2019 diện tích lớp phủ rừng giảm 1,5 lần, từ 695.089 giảm 388.635 ha; đất khác tăng gần 1,5 lần, từ 637.558 lên 944.012 Tốc độ suy giảm diện tích rừng không đồng qua giai đoạn thời gian Cụ thể giảm mạnh từ 1989-2000, giảm gần 159.000 Từ 2005-2019, tốc độ giảm chậm cịn cao Tóm lại, diện tích lớp phủ rừng giảm xuống nghiêm trọng có xu hướng giảm dần tương lai Bảng 3.1 Biến động diện tích đất sau phân loại lưu vực sông Ba/Đà Rằng Đơn vị: hecta (ha) Năm 1989 2000 2005 2010 2017 2019 Loại đất 695.089 536.268 547.543 525.585 451.598 388.635 Đất rừng 637.558 796.379 785.104 807.062 881.049 944.012 Đất khác 1.332.647 Tổng diện tích 371 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Năm 1989 Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 Năm 2017 Năm 2019 Hình 3.1 Bản đồ trạng lớp phủ rừng lưu vực sông Ba/Đà Rằng giai đoạn 1989-2019 Nguyên nhân trình biến đổi khí hậu dẫn đến cháy rừng hàng loạt diện rộng, chủ yếu tác động người: chặt phá rừng thu lợi cá nhân, phá rừng để xây nhà, công trình thủy điện, đường giao thơng, chuyển hóa từ sản xuất lâm nghiệp sang nơng nghiệp… Mặc dù có nhiều dự án phát triển rừng khơi phục kịp tốc độ suy thối rừng 3.3 Đánh giá độ xác Đánh giá độ xác kết phân loại ảnh vệ tinh sau phân loại thực phủ sử dụng theo cách tính tốn độ xác tồn cục Các tham số đánh giá dựa phương pháp tính tốn từ bảng ma trận sai số (Confusion matrix) 372 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” Năm 1989 2000 2005 2010 2017 2019 Độ xác tồn cục 0,985 0,976 0,969 0,964 0,940 0,934 Độ xác tồn cục phân loại đất cao Như vậy, kết giải đoán lớp phủ rừng cơng cụ Google Earth Engine tin cậy KẾT LUẬN Dưới tác động người q trình biến đổi khí hậu, trạng môi trường lưu vực sông Ba diễn biến phức tạp Diện tích lớp phủ rừng ngày giảm đi, thay vào mở rộng loại đất khác đất nông nghiệp, sông hồ ngày mở rộng đập thủy điện người gây ra, kèm theo biến động đất đô thị, xây dựng Qua thấy hiệu sử dụng Google Earth Engine để xử lý liệu ảnh, làm tiền đề để phát triển nghiên cứu sâu triển khai nghiên cứu khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường Đề án điều tra, đánh giá diễn biến lòng dẫn, xây dựng mạng quan trắc, giám sát tài nguyên nước phục vụ xây dựng thực Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Link truy cập: http://www.vinanren.vn [2] Introduction Google Earth Engine Link truy cập: https://developers.google.com/earth-engine [3] Trần Thái Bình, 2018 Nghiên cứu xây dựng Hệ thống tích hợp viễn thám, GIS mơ hình tính tốn đánh giá biến đổi khí hậu khu vực phía Nam Việt Nam Viện Địa lý Tài nguyên TP HCM APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GIS TO ASSESS OF THE CHANGE OF FOREST COVER IN THE BA/DA RANG RIVER BASIN Truong Nhat Kieu Thi 1, Pham Thi Mai Thy Viet Nam National Space Center, Vietnam Academy of Science and Technology tnkthi@vnsc.org.vn, 2ptmthy@vnsc.org.vn ABSTRACT The Ba/Da Rang river basin has important implications for the socio-economic development of all provinces of Phu Yen, Dak Lak and Gia Lai Forests are a valuable resource of each nation, having great value to the life and production of society Forests regulate the climate, which is the habitat of many species of plants and animals, prevent soil erosion, prevent wind and prevent the flow of water, prevent floods, etc However, the current status of forest cover has been complicated, in the direction that the area has gradually decreased over time with uneven speed, affecting the lives of civilization Research project using Lansat remote sensing images with a resolution of 30 m in the period of 1970-1990, 2000, 2005, 2010, 2017, 2019 (January-April) for supervised classification to evaluate and analyze the change of forest cover Researching the application of online platform Google Earth Engine through programming lines (Code) in combination with GIS tool to process editing results The results show that the rate of forest area decline is uneven over time periods The most specific reduction was from 1989-2000, down nearly 159,000 hectares From 2005-2019, the pace of decline was slower but still quite high In summary, the area of forest cover is decreasing very seriously and tends to decrease gradually in the future Key words: forest cover, area, the Ba/Da Rang river basin, Google Earth Engine 373 ... QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết thành lập đồ lớp phủ rừng lƣu vực sơng Ba/? ?à Rằng Kết thể hình3.1 Màu xanh lớp phủ rừng, màu vàng loại đất khác nông nghiệp, đô thị, sông, hồ,… 3.2 Đánh giá, phân tích diễn. .. phân tích diễn biến lớp phủ rừng lƣu vực sơng Ba/? ?à Rằng Qua hình 3.1 thấy diện tích lớp phủ rừng bị thu hẹp dần theo thời gian Đặc biệt có khác biệt rõ năm 1989 năm 2019, diện tích rừng bị nhiều,... Bản đồ trạng lớp phủ rừng lưu vực sông Ba/? ?à Rằng giai đoạn 1989-2019 Nguyên nhân q trình biến đổi khí hậu dẫn đến cháy rừng hàng loạt diện rộng, chủ yếu tác động người: chặt phá rừng thu lợi