4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu
2.3.1.1. Thu thập số liệu thứ cấp
- Thu thập các tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; bản đồ địa hình, bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1:10000; số liệu thống kê, kiểm kê đất lâm nghiệp khu vực nghiên cứu từ các sở ban ngành tỉnh Phú Yên;
- Ảnh viễn thám SPOT 5 do Cục Viễn thám Quốc gia, Bộ Tài nguyên và Môi trường cung cấp. Các thông tin về ảnh SPOT 5:
+ Ngày chụp ảnh: 26/03/2013; + Mức độ xử lý ảnh: 1A.
Ảnh đã được hiệu chỉnh các ảnh hưởng của độ cong trái đất, loại bỏ các sai số của đầu thu ảnh và tín hiệu nhiễu do ảnh hưởng của khí quyển.
Các thông số kỹ thuật của ảnh SPOT 5 được trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật ảnh vệ tinh SPOT 5
Tên bộ cảm
(sensor) Kênh Bước sóng
(µm) Loại Độ phân giải không gian Lưu dữ liệu (Bit) HRG (SPOT-5) Kênh 1 0,50-0,59 Lục đến vàng 10m 8 Kênh 2 0,61-0,68 Đỏ 10m 8 Kênh 3 0,79-0,89 Hồng ngoại gần 10m 8
Kênh 4 1,58-1,75 Hồng ngoại trung 20m 8 2 PAN 0,48-0,71 Toàn sắc 5m tạo ảnh 2,5m 8
2.3.1.2. Thu thập số liệu sơ cấp
Số liệu thứ cấp thu thập là tọa độ các điểm đo bằng máy định vị GARMIN GPSMAP 78 Series.
2.3.2. Phương pháp xử lý dữ liệu ảnh viễn thám bằng các phần mềm chuyên dụng
Kỹ thuật giải đoán ảnh viễn thám được thực hiện với sự hỗ trợ của hai phần mềm giải đoán ảnh ENVI và eCognition. Khung logic của quy trình giải đoán ảnh viễn thám được thực hiện trên hai phần mềm này thể hiện hình 2.1.
Hình 2.1. Khung logic của quy trình giải đoán ảnh viễn thám Phần mềm ENVI DỮ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM TIỀN XỬ LÝ ẢNH XỬ LÝ ẢNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT LÂM NGHIỆP Đạt yêucầu Phần mềm eCognition Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 Khảo sát thực địa Hệ số Kappa Nắn chỉnh hình học Tăng cường chất lượng
ảnh
Cắt ảnh theo ranh giới hành chính khu vực
nghiên cứu Phân mảnh ảnh Thống kê đặc trưng các
đối tương ảnh mẫu Thiết lập bộ khóa giải
đoán và phân loại Không đạt yêu
2.3.3. Phương pháp điều tra mẫu
2.3.3.1. Chọn mẫu
➢ Lấy mẫu phục vụ giải đoán ảnh
Đi thực địa, chọn mẫu ngẫu nhiên, sử dụng phương pháp quan sát, phỏng vấn chuyên gia để xác định loại mẫu (trạng thái rừng) và sử dụng máy đo GPS cầm tay để xác định vị trí mẫu.
➢ Lấy mẫu phục vụ đánh giá độ chính xác kết quả giải đoán ảnh
Mẫu được chọn trên tuyến qua tất cả các trạng thái rừng, sử dụng phương pháp quan sát, phỏng vấn chuyên gia để xác định loại mẫu và sử dụng máy đo GPS cầm tay để xác định vị trí mẫu.
2.3.3.2. Thiết lập các đặc trưng mẫu
Để phong phú thông tin và có thêm các thông tin cần thiết về đối tượng ảnh cần được phân loại, ngoài các giá trị độ sáng của từng kênh phổ, ta thiết lập thêm chỉ số: độ sáng trung bình của các kênh phổ (brightness), chỉ số thực vật (NDVI) và tỷ số thực vật (RIV). Tập hợp các giá trị này tạo nên một đặc trưng cho đối tượng ảnh. Như vậy, đặc trưng của một đối tượng ảnh SPOT 5 gồm có các giá trị: NDVI, RIV, brightness, kênh 1, kênh 2, kênh 3 và kênh 4.
Giá trị độ sáng trung bình (brightness) được xác định bởi công thức (3.1):
Brightness = (kênh 1 + kênh 2 + kênh 3 + kênh 4)/4 (3.1) Chỉ số khác biệt thực vật NDVI (normalized defference vegetation index) và tỷ số thực vật RIV (ratio vegetion index) được xác định bởi các công thức (3.2) và (3.3):
NDVI = (kênh 3 - kênh 2)/(kênh 3 + kênh 2) = (nir - red)/(nir + red) (3.2)
RIV = kênh 3/kênh 2 = kênh 3/kênh 2 = nir/red (3.3) Trong đó, nir là giá trị bức xạ của bước sóng cận hồng ngoại (near infrared), red là giá trị bức xạ của bước sóng nhìn thấy (visible).
Chỉ số thực vật NDVI được dùng rất rộng rãi để xác định mật độ phân bố của thảm thực vật, đánh giá trạng thái sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Khoảng giá trị của NDVI từ -1 đến +1. Trong thực tế, giá trị của NDVI sẽ tiến dần về 0 nếu không có cây xanh và tiến dần về 1 nếu có mật độ thực vật cao.
Tỷ số thực vật RVI được dùng để đánh giá mức độ che phủ và phân biệt các lớp thảm thực vật khác nhau nhất là những thảm thực vật có độ che phủ cao. Trong thực tế, giá trị RIV sẽ tiến về không nếu không có cây xanh và tăng dần theo hàm lượng sinh khối và chất diệp lục trong lá cây.
2.3.3.3. Thống kê các đặc trưng mẫu
Từ các mẫu điều tra ngoài thực địa tiến hành xác định các đặc trưng của đối tượng ảnh mẫu trên ảnh, sau đó, lập bảng thống kê các đặc trưng từng loại đối tượng ảnh mẫu trên Excel.
2.3.3.4. Xử lý số liệu mẫu điều tra
Sử dụng phương pháp toán học xử lý các thông tin mang tính định lượng để: tìm thuật toán phân loại các đối tượng ảnh mẫu và xác định độ chính xác của kết quả giải đoán ảnh.
➢ Tìm thuật toán phân loại các đối tượng ảnh mẫu
Từ bảng thống kê các đặc trưng từng loại đối tượng ảnh mẫu, lập bảng tính trên phần mềm Excel để tìm thuật toán phân loại các đối tượng ảnh mẫu.
Phương pháp để tìm thuật toán phân loại các đối tượng ảnh mẫu được khái quát như hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ tìm thuật toán phân loại các đối tượng ảnh mẫu
➢ Xác định độ chính xác của kết quả giải đoán ảnh
Từ kết quả giải đoán ảnh và kết quả điều tra ngoài thực địa, tiến hành lập bảng ma trận sai số trên phần mềm Excel để đánh giá độ chính xác của kết quả giải đoán ảnh. LOẠI A LOẠI B CÁC ĐỐI TƯỢNG CẦN PHÂN LOẠI KHÔNG THUỘC LOẠI A KHÔNG THUỘC LOẠI B
Thỏa điều kiện Không thỏa điều kiện
Thỏa điều kiện Không thỏa điều kiện
Độ chính xác kết quả giải đoán ảnh được đánh giá thông qua độ chính xác tổng thể của kết quả giải đoán và hệ số Kappa.
Độ chính xác tổng thể của kết quả giải đoán được tính bằng tỷ số giữa tổng số mẫu phân loại chính xác với tổng số mẫu điều tra. Kết quả này phản ánh độ chính xác của bản đồ được thành lập từ kết quả giải đoán trên.
Hệ số Kappa được tính theo công thức:
1 1 2 1 ( . ) ( . ) R R ii i i i i R i i i N n n n K N n n + + = = + + = − = − Trong đó:
N - Tổng số pixel lấy mẫu hay tổng số mẫu K - hệ số Kappa
nii - số pixels hay số mẫu phân loại chính xác của lớp thứ i ni+ - tổng số pixels hay số mẫu điều tra của lớp thứ i
n+i - tổng số pixels hay số mẫu lớp thứ i sau điều tra
Hệ số này đánh giá khả năng phân loại các trạng thái khác nhau và được chia làm 3 mức sau:
+ K < 0,4: Mức độ chấp thuận thấp
+ 0,4 ≤ K ≤ 0,8: Mức độ chấp thuận vừa phải + K > 0,8: Mức độ chấp thuận cao .
2.3.4. Phương pháp phân tích tổng hợp
Kết hợp kết quả nghiên cứu cụ thể và kết quả nghiên cứu về mặt lý thuyết đối với từng phương pháp: phân loại bằng phương pháp định hướng đối tượng và phân loại bằng phương pháp pixel, từ đó, so sánh và đánh giá những ưu, nhược điểm của hai phương pháp này.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU
3.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên có tọa độ địa lý từ 12050’37” đến 13004’24” độ vĩ bắc và từ 109016’22” đến 109027’10” độ kinh Đông (hệ tọa độ VN-2000).
- Phía Bắc giáp với thành phố Tuy Hòa và huyện Phú Hòa, tỉnh Phú Yên. - Phía Nam giáp huyện Vạn Ninh, tỉnh Khánh Hòa.
- Phía Đông giáp với biển Đông.
- Phía Tây giáp với huyện Tây Hòa, tỉnh Phú Yên.
Xã Hòa Xuân Nam, huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên có tọa độ địa lý từ 12050’37” đến 12055’21” độ vĩ bắc và từ 109018’39” đến 109027’10” độ kinh Đông (hệ tọa độ VN-2000). Nằm phía Nam của huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên.
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí xã Hòa Xuân Nam, huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên
3.1.2. Điều kiện tư nhiên
3.1.2.1. Điạ hình-điạ mạo
Huyện Đông Hoà mang đặc thù của đồng bằng duyên hải miền Nam Trung Bộ, dốc và thấp dần từ Tây sang Đông, có 2 dạng địa hình cơ bản sau:
- Vùng đồng bằng: Địa hình bằng phẳng nằm ở phía Bắc của huyện, thuộc dạng địa hình đồng bằng ven sông, kéo dài từ Tây sang Đông, độ chênh cao nhỏ. Phía Đông là vùng đất cát ven biển, phía Tây Bắc là vùng đất phù sa do hai con sông Đà Rằng và sông Bàn Thạch bồi đắp. Sông Bàn Thạch chảy từ Tây sang Đông qua địa bàn huyện.
- Vùng đồi núi: Nằm ở phía Nam của huyện, kéo dài từ Tây sang Đông chiếm khá lớn diện tích tự nhiên của huyện. Địa hình bị chia cắt khá phức tạp. Độ cao trung bình 400m đến 500m, độ dốc vùng núi biến động lớn.
3.1.2.2. Khí hậu-thủy văn
a. Khí hậu
Huyện Đông Hoà nằm trong vùng khí hậu duyên hải Miền Trung, khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa khô và mùa mưa.
Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12, tuy lượng mưa lớn nhưng phân bố không đều qua các tháng trong năm, mưa tập trung lớn vào tháng 10, 11, lượng mưa mùa này chiếm từ 70 - 80% lượng mưa cả năm, số ngày mưa chiếm 30%.
Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, lượng mưa các tháng mùa khô chiếm 20 - 30% tổng lượng mưa cả năm, số ngày mưa chiếm 50% nhưng cường độ mưa nhỏ, thường từ 1-10m.
Hàng năm có 2 hướng gió chính chủ đạo, gió mùa Đông Bắc vào mùa mưa và gió Tây Nam (gió Lào) khô nóng vào mùa khô.
b. Thủy văn
Huyện Đông Hoà có hai con sông lớn chảy qua đó là sông Đà Rằng và sông Bàn Thạch, sông Bàn Thạch là một trong 3 con sông lớn nhất tỉnh Phú Yên. Sông Bàn Thạch xuất phát từ núi cao ở phía Nam và Tây Nam huyện Tây Hoà trên độ cao 1000 - 1500m. Sông Bàn Thạch có tổng chiều dài 58km. Sông Đà Rằng là con sông dài nhất vùng duyên hải miền Trung, bắt nguồn từ tỉnh Kon Tum trên độ cao 2000 m, chảy qua huyện theo hướng Tây Đông, có lưu vực nằm trong khu vực có lượng mưa lớn nhất tỉnh. Ngoài ra còn có hồ Đồng Khôn, đập Tân Giang, đập Đồng Lau, Biển Hồ, ba đập bổi khe suối và hệ thống nước tưới của thuỷ nông Đồng Cam, biển Hồ, thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản.
3.1.2.3. Thổ nhưỡng
Nhóm đất đỏ vàng chiếm diện tích khá lớn ở Phú Yên, chủ yếu phân bố ở ba huyện: Sông Hinh, Sơn Hòa, Tuy Hòa. Nhóm đất đen chiếm diện tích nhỏ phân bố ở Sơn Hòa, Tuy Hòa, Tuy An, sông Cầu. Đất xám bạc màu phân bố ở sông Hinh, Sơn Hòa. Đất phù sa dọc theo các sông suối trong tỉnh đều có, tập trung nhất ở đồng bằng Tuy Hòa. Ngoài ra, còn có nhóm đất cát ven biển phân bố ở phía Đông, kết cấu rời rạc, thành phần cơ giới nhẹ và khô thiếu nước. Nhóm mặn phân bố các vùng trũng ven biển.
3.1.3. Điều kiện kinh tế-xã hội
3.1.3.1. Thuận lợi
- Lợi thế về vị trí: Đông Hoà có vị trí thuận lợi, gần sân bay, có cảng biển, có tuyến Quốc lộ 1, đường sắt thống nhất Bắc-Nam, Quốc lộ 29 chạy qua... nối liền Đông Hoà với hầu hết các tỉnh và thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, các tỉnh Tây Nguyên và Quốc tế.
- Lợi thế về nguồn nước: Đông Hoà có 02 sông lớn chảy qua là sông Bàn Thạch và Đà Rằng, nguồn nước phong phú, ngoài phục vụ tại chỗ có thể cung cấp nước cho khu kinh tế Nam Phú Yên và khu kinh tế Vân Phong của tỉnh Khánh Hoà.
- Lợi thế về đất đai: Đông Hoà nằm về hạ lưu của sông Bàn Thạch và Đà Rằng, lượng phù sa bồi đắp lớn, màu mỡ, thích hợp cho nhiều loại cây trồng, đặc biệt là trồng lúa nước 02 vụ năng suất cao. Vùng cửa sông Bàn Thạch có tiềm năng nuôi trồng thuỷ sản tập trung. Dải đất phía Đông huyện có địa hình bằng phẳng thuận tiện cho việc phát triển các khu công nghiệp tập trung và các khu du lịch sinh thái.
- Lợi thế về thu hút đầu tư: Vị trí địa lý gắn liền với những đầu mối giao thông quan trọng nối liền cả nước và quốc tế, là một trong những cửa ngõ quan trọng của miền Trung và Tây Nguyên, với việc Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển khu kinh tế Nam Phú Yên-Bắc Khánh Hoà sẽ tạo điều kiện thuận lợi để thu hút các nhà đầu tư vào địa bàn huyện.
- Lợi thế về truyền thống văn hoá và nguồn lao động: Người dân Đông Hoà có truyền thống văn hoá lâu đời và giàu ý chí cách mạng. Đông Hoà có lực lượng lao động dồi dào, có tinh thần tự lực tự cường, ham học hỏi, có kinh nghiệm trong sản xuất nông nghiệp. Đây là nền tảng vững chắc góp phần xây dựng và bảo vệ tổ quốc, là nguồn lực to lớn bổ sung vào phát triển các ngành kinh tế và cung cấp cho thị trường lao động.
3.1.3.2 Khó khăn, hạn chế
- Địa hình bị chia cắt mạnh phía Nam và Tây Nam huyện, khu vực này phần lớn là đất dốc, tầng đất mỏng, nguy cơ rửa trôi, xói mòn cao. Khu vực phía Đông huyện, ven sông và vùng hạ lưu sông Bàn Thạch có địa hình trũng thấp, thường bị ngập úng vào mùa mưa lũ.
- Nguồn lao động chủ yếu xuất thân từ nông nghiệp, trình độ kỹ thuật và kỹ năng làm việc còn hạn chế, tỷ lệ lao động qua đào tạo thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội công nghiệp. Cơ cấu lao động từng bước chuyển dịch theo hướng công nghiệp nhưng còn chậm, lao động nông nghiệp còn chiếm tỷ lệ lớn.
- Tích luỹ nội bộ cho đầu tư còn hạn chế, khả năng ứng dụng khoa học kỹ thuật, cơ giới hoá vào sản xuất thiếu đồng bộ và sâu rộng, quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi còn nhiều lúng túng. Sản phẩm sản xuất ra số lượng thấp, chất lượng chưa cao, đồng dạng với nhiều địa phương và thiếu định hướng thị trường.
- Nguồn vốn đầu tư trong dân thấp, khả năng tiếp cận các nguồn vốn vay tín dụng khó khăn nên hoạt động sản xuất kinh doanh ít sôi động.
- Kết cấu hạ tầng được đầu tư nhưng còn thiếu so với nhu cầu phát triển, nhiều công trình xây dựng lâu đã xuống cấp.
3.2. ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CÔNG TÁC XẤY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT LÂM NGHIỆP KHU VỰC NGHIÊN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT LÂM NGHIỆP KHU VỰC NGHIÊN
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp hiện của tỉnh Phú Yên nói chung và của xã Hòa Xuân Nam, huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên nói riêng đang sử dụng là bản đồ được kế thừa từ kết quả rà soát quy hoạch ba loại rừng do Cục Lâm nghiệp, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cung cấp từ năm 2007 bằng cách điều tra thực địa, đối soát, chỉnh lý, xác định biến động tài nguyên rừng, khoanh vùng các loại trạng thái rừng theo thực tế rồi tổng hợp biên tập lại. Tuy nhiên, kết quả điều tra thực địa, đối soát để chỉnh lý không mang lại hiệu quả cao. Lý do, các khoanh rừng chỉnh lý được xác định bằng phương pháp gần đúng (phương pháp dốc đối diện). Sau đó, hàng năm (từ năm 2007 đến nay), bản đồ này được cập nhật biến động để phục vụ cho công tác kiểm kê rừng. Kết quả báo cáo công tác kiểm kê rừng hàng năm chỉ được kiểm tra trên bản đồ mà không đi thực địa nên còn nhiều hạn chế. Mặt khác, quá trình cập nhật biến động chủ yếu là cập nhật rừng trồng hoặc các dự án có sử dụng đến đất lâm