4.2.6.1 .Xác định số lượn gÔ đo đếm cho từng trạng thái rừng
4.3. Thống kê tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu
4.3.2. Đánh giá biến động tài nguyên rừng tại xã Xuân Sơn năm 2015 – 2017
Để đánh giá biến động tài nguyên rừng với sựkết hợp của công nghệkhông gian địa lý đềtài sửdụng bản đồhiện trạng rừng xã XuânSơn tại thời điểm 2015 do Hạt kiểm lâm huyệnTân Sơn cung cấp và bản đồhiện trạng rừng 2017 được xây dựng trong đềtài.
Bảng 17. Diện tích các trạng thái rừng xã Xuân Sơn
theo kết quảkiểm kê rừng 2015.
Tt Trạng thái Ký hiệu Diện tích(ha)
Tổng 6.523,00
1 Mặt nước MN 7,68
2 Rừng gỗ trồng núi đất RTG 170,14
3 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX trung bình TXB 161,84
4 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu TXG 4,75
5 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX nghèo TXN 189,05 6 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi TXP 1.361,98 7 Rừng gỗtự nhiên núi đá LRTX giàu TXDG 648,89 8 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo TXDN 388,14 9 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình TXDB 3.016,05
10 Rừng hỗn giao TN-G tự nhiên núi đất HG2 21,19
11 Rừng tre nứa trồng núi đất RTTN 2,68
12 Đất có cây gỗ tái sinh núi đất DT2 156,83
13 Đất khác DKH 59,90
14 Đất nông nghiệp núi đất NL 28,47
15 Đất đã trồng trên núi đất DTR 305,41
Hình 13. Bản đồhiện trạng rừng xã Xuân Sơn
theo kết quảkiểm kê rừng 2015
(Nguồn: Hạt kiểm lâm huyệnTân Sơn)
Sau khi đã có 2 lớp bản đồhiện trạngở2 thời điểm ta sửdụng phần mềm ArcGIS 10.1 để chồng xếp 2 lớp bản đồ này và tiến hành thống kê diện tích. Kết quả thu được như sau.
Bảng 18. So sánh diện tích các trạng thái rừngTrạng thái Mã Trạng thái Mã LDLR Ký hiệu Diện tích bản đồ 2015 Diện tích bản đồ 2017 Tăng(-), giảm(+) Tổng diện tích 6.523,00 6.523,00 0,00
I-Rừng tự nhiên 5.791,89 5.529,66 262,23
1) Rừng gỗ lá rộng thường xanh 1.717,62 1.337,34 380,28
• Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu 14 TXG 4,75 16,63 -11,88
• Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX trung bình 15 TXB 161,84 241,63 -79,79
• Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX nghèo 16 TXN 189,05 191,98 -2,93
• Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi 18 TXP 1.361,98 887,10 474,88
2) Rừng gỗ núi đá 4.053,08 4.119,61 -66,53
• Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu 34 TXDG 648,89 843,39 -194,50
• Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình 35 TXDB 3.016,05 2.733,52 282,53
• Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo 36 TXDN 388,14 542,70 -154,56
3) Rừng tre nứa 0,00 0,38 -0,38
• Rừng nứa tự nhiên núi đất 48 NUA 0,00 0,38 -0,38
4) Rừng hỗn giao gỗ-tre nứa 21,19 72,33 -51,14
• Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất 54 HG1 0,00 9,63 -9,63
• Rừng hỗn giao TN-G tự nhiên núi đất 55 HG2 21,19 62,70 -41,51
II-Rừng trồng 478,23 193,83 284,40
1) Rừng gỗ trồng núi đất 60 RTG 170,14 60,59 109,55 2) Rừng tre nứa trồng núi đất 65 RTTN 2,68 0,96 1,72
3) Đất đã trồng trên núiđất 72 DTR 305,41 132,28 173,13
III-Đất chưa có rừng 252,88 799,51 -546,63
1) Đất trống 156,83 279,74 -122,91
• Đất có cây gỗ tái sinh núi đất 78 DT2 156,83 169,05 -12,22
• Đất có cây gỗ tái sinh núi đá 79 DT2D 5,53 -5,53
• Đất trống núi đất 82 DT1 105,16 -105,16
2) Đất nông nghiệp, đất khác 96,05 519,77 -423,72
• Đất nông nghiệp núi đất 88 NL 28,47 354,07 -325,60
• Đất nông nghiệp ngập nước ngọt 91 NLP 85,54 -85,54
• Mặt nước 92 MN 7,68 8,97 -1,29
• Đất khác 93 DKH 59,90 71,19 -11,29
Qua bảng so sánh trên cho thấy diện tích rừng tự nhiên giảm 262,23 ha chiếm 4,02% diện tích tự nhiên của xã. Diện tích rừng tự nhiên có xu thế giảm phần lớn là diện tích gỗlá rộng thường xanh giảm 380,28 diện tích trạng thái này giảm nhưngcác diện rừng tự nhiên còn lại hầu như đều tăng(Rừng gỗ núi đá tăng 66,53 ha; Rừng hỗn giao gỗ -tre nứa tăng 51,14). Diện tích rừng tự nhiên giảm mạnh ởtrạng thái TXP giảm 474,88 ha diện tích này tập trung ở những khu vực núi đất thấpdo người dân khai phá đểtrồng rừng và canh tác nương rẫy (diện tích
NL tăng 325,60 ha), một phần diện tích TXP có thể trước đây là nương rẫy sau một vài năm không canh tác đã rừng đã phục hồi sau đó lại bị khai phá đểcanh tác nương rẫy thì quay sang trồng rừng và một phần diện tích mất là do cháy rừng. Phần lớn các vụcháy rừng do tập quán sửdụng lửa của người dân trong canh tác nông, lâm nghiệp. Nhiều hộ gia đình sử dụng lửa để xử lý thực bì tuy nhiên do khả năng kiểm soát lửa còn hạn chế nên đã gây cháy lan ra bên ngoài. Diện tích rừng phục hồi bịmất tập trungở tiểu khu 238 giáp ranh với tỉnh Sơn La.
Diện tích Rừng trồng giảm 284,40 ha so với năm 2015 diện tích rừng trồng giảm có thể là do phần diện tích này đã khai thác và chưa kịp trồng mới nên quá trình giải đoán đang thống kê vào diện tích đất nông nghiệp núi đất.
Diện tích đất chưa có rừng tăng 546,63 ha; trong đó chủ yếu là Đất nông nghiệp núi đất tăng 325,60 ha chiếm 4,99% diện tích tự nhiên của xã. Nguyên nhân là do sức ép về vấn đề gia tăng dân số nhanh. Người dân thiếu đất canh tác nên đã thúc đẩy hoạt động khai phá, mở rộng diện tích đất nông nghiệp để đáp ứng nhu cầu. Khu vực giáp ranh giữa hai xã, giữa hai huyện, hai tỉnh thường xuyên xảy ra tình trạng người dân địa phương sang xâm canh ở đị phương khác.
Qua đây có thểthấy vấn đềkhai thác tài nguyên rừng tự nhiên chưa được quản lý chặt chẽ. Cần tăng cường công tác các biện pháp bảo vệrừng, tuyên truyền cho người dân hiểu về tác dụng của rừng và hơn hết phải làm sao cho người dân có thể sống được bằng nghề rừng. Lấy mục tiêu phát triển lâm nghiệp bền vững làm trọng điểm trong các kế hoạch bảo vệ, phát triển rừng. Bên cạnh đó cần có những chính sách đầu tư hỗ trợ phát triển kinh tế nhằm nâng cao đời sống cho người dân trong vùng. Khuyến khích các chính sách hỗtrợ công ăn việc làm cho người dân đểgiảm thiểu áp lực vào nguồn tài nguyên rừng.
4.4. Lập quy trình thành lập bản đồ hiện trạng và thống kê tài nguyên rừng
từ ảnh vệ tinh VNRedSat-1.
Thông qua việc xây dựng bản đồhiện trạng rừng cho đề tài đưa ra mô hình để nhằm nâng cao khả năng ứng dụng viễn thám và GIS trong xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và quản lý tài nguyên rừng.
Quy trình xây dựng bản đồ hiền trạng rừng từ ảnh vệ tinh có 5 bước chính sau(Sơ đồ2-1):
Bước 1: Chuẩn bị:
Ảnh vệ tinh: Sửdụngảnh vệtinh VNRedsat-1 gồm các kênh đa phổvà kênh toàn sắc.Ảnh vệtinh sử dụng cần được nắn chỉnh trực giao, hiệu chỉnh tổhợp màu để tăng cường chất lượng phù hợp với mục đích nghiên cứu.
- Những kết quả nghiên cứu, những văn bản có liên quan đến bản đồ hiện trạng và quy hoạch bảo vệ phát triển rừng, bản đồ hiện trạng sử dụng đất… tại khu vực nghiên cứu.
- Chuẩn bị phiếu điều tra ngoại nghiệp, phiếu điều tra xây dựng mẫu khóa ảnh.
-Xây dựng kếhoạch triển khai, hệ thống tuyến điều tra.
Bước 2: Xây dựng bộmẫu khóa giải đoán (MKA).
Việc xây dựng bộmẫu khóaảnh đóng vai trò cực kỳquan trọng trong việc giải đoán ảnh vệ tinh. Đây có thểcoi là chìa khóa quyết định đến độchính xác của bản đồ thành quả. Bộ mẫu khóa ảnh càng đại diện cho trạng thái, phân bố đồng đều trên toàn cảnhảnh sẽ càng cho độ chính xác cao.
Số lượng MKA được lựa chọn đảm bảo mỗi tiêu chí tham gia phân loại phải có dung lượng đủ lớn để xác định một cách chính xác ngưỡng cho từng đối tượng đã phân tách trongảnh. Số lượng MKA phụthuộc và diện tích các đối tượng (trạng thái) được phân tách. Trên từng cảnhảnh phải lấy lấy số điểm mẫu ít nhất là 20 mẫu. Đối với các cảnhảnh chỉsửdụng một phần diện tích cảnhảnh thì tuỳ tỷlệ diện tích ảnh sử dụng có thể giảm số điểm mẫu cho mỗi trạng thái nhưng phải đảm bảo mỗi trạng thái xuất hiện trong phầnảnh sử dụng tối thiểu phải có 5 mẫu.
*Phương pháp chọn mẫu:
Có thể chọn vị trí điểm mẫu ảnh theo 2 phương pháp: chọn mẫu dựa vào tham khảo các bản đồ hiện trạng rừng gần nhất và chọn mẫu dựa vào đặc điểm phổtrênảnh vệtinh.
- Chọn mẫu đại diện cho các trạng thái rừng dựa vào bản đồhiện trạng rừng gần nhất
Căn cứvào bản đồ hiện trạng rừng gần nhất để xác định 3-5 tuyến điều tra qua các trạng thái rừng cho mỗi cảnh ảnh. Trên mỗi tuyến chọn những điểm đại diện cho các trạng thái rừng đểxây dựng mẫu khoáảnh. Điểm mẫuảnh được chọn phải nằm trong 1 trạng thái, cách ranh giới với các trạng thái khác tối thiểu 50m.
- Chọn mẫu dựa vào đặc điểm phổtrênảnh vệtinh
Các đối tượng trên ảnh vệ tinh được phân loại nhờ các cấu trúc phổkhác nhau. Căn cứvào các giá trịphổ khác nhau đó làm cơ sởlựa chon số lượng MKA. Có thể sử dụng xám độ hoặc các chỉ số thực vật như NDVI để làm cơ sở phân chia các đối tượng phù hợp thành các nhóm trạng thái. Xác định tổng sốlô trạng thái thuộc từng nhóm và dùng phương pháp ngẫu nhiên chọn 30 lô cho mỗi nhóm trạng thái. Từ 30 lô cho mỗi trạng thái, sử dụng bản đồ địa hình và ảnh vệ tinh
chọn ra 20 lô có thểtiếp cận được đến tâm lô để điều tra mẫuảnh. Điểm mẫuảnh được chọn là tâm lô, cách ranh giới với các lô khác tối thiểu 50m. Nếu tổng sốlô của một trạng thái nhỏ hơn 20 thì chọn toàn bộlô của trạng thái đó làm mẫu xây dựng khoáảnh.
Vịtrịcác điểm mẫuảnhảnh được bốtrí ngẫu nhiên nhờthuật toán “Create random point” trong ArcGIS. Tuy nhiên cần khống chế về khoảng cách tối thiểu giữa các điểm. Đảm bảo cho việc phân bốmẫuảnh trên toàn bộcảnhảnh hay địa bàn khu vực nghiên cứu.
Bước 3: Xây dựng bản đồgiải đoán.
Việc lựa chọn các đặc trưng ảnh mang ý nghĩa quyết định đến độchính xác của bản đồ. Người giải đoán đưa nhiều các chỉtiêu phân loại thì kết quảphân loại sẽ chính xác hơn. Tuy nhiên nếu đưa quá nhiều yếu tốtham gia vào quá trình phân loại thì sẽ dẫn đến kết quả đưa ra quá phức tạp. Chính vì vậy cần cân nhắc đến đặc tính các tham sốvà mục đích của việc phân loại mà lựa chọn bộchỉtiêu phù hợp.
*Xác định các chỉtiêu tham gia phân loại tự động:
a. Một sốchỉ tiêu có thểtính toán trực tiếp từ các kênhảnh gốc: 1. Chỉsốthực vật (NDVI- normalized difference vegetation index): NDVI = (NIR - RED)/(NIR+RED)
Trong đó:
NDVI: Chỉsốthực vật.
NIR: Kênh cận hồng ngoại của ảnh vệtinh. RED: Kênh đỏcủaảnh.
2. Tỷsốchỉsốthực vật (ratio vegetion index). RVI=NIR/RED
3. Tỷsốtổng giá trị cấp độxám (total ratio reflectance index) TRRI = (DN1+DN2….+DNn)/(n*255)
TRRI thường dùng đểtính giá trịcấp độxám trung bình.
DN1, DN2…DNn: Giá trịcấp độxám của từng kênh của ảnh vệtinh. 4. Chỉ sốthực vật sai khác DVI (difference vegetion index).
DVI =NIR - RED
5. Chỉsốmàu xanh thực vật GVI (green vegetation index) GVI=1.6225NIR–2.2978RED + 11.0656
6. Chỉsố tăng cường lớp thực vật EVI (Enhancement vegetation index) EVI= 2.5* (NIR-RED)/(NIR+6*RED-7.5*BLUE+1)
SD=(|NDVI1-NDVI2|)/(NDVI1+NDVI2)
Trong đó NDVI1 và NDVI2 là chỉ sốthực vật xác định được vào các thời kỳ đầu và cuối mùa sinh trưởng của thực vậtở địa phương.
b. Các chỉtiêu có sẵn trong phần mềm eCognition.
Trong phần mềm eCognition có sẵn rất nhiều các đặc trưng khác. Tùy từng trường hợp cụthể mà các chỉ tiêu sẽ được sửdụng cho hiệu quảnhất.
c. Các chỉtiêu khác.
Độchính xác của phân loại rừng tự động phụthuộc chủyếu vào hai yếu tố chính: chất lượng của mẫu ảnh và các chỉ tiêu phân loại. Bên cạnh các chỉ tiêu ảnh thì một sốchỉ tiêu phiảnh cũng có ảnh hưởng lớn đến việc phân loại.
Các chỉ tiêu phi ảnh: độ cao, độ dốc, hướng phơi, vùng phân bố, vùng kinh tế v.v…
Bước 4: Kiểm tra kết quảgiải đoán.
Sau khi phân loại ảnh, xây dựng bản đồ giải đoán xong cần kiểm tra độ chính xác trước khi hoàn thiện bản đồ thành quả. Có 2 giai đoạn của quá trình kiểm tra.
a. Kiểm tra nội nghiệp.
Đánh giá độchính xác của bản đồgiải đoán thông qua bảng ma trận sai số, hệ số Kappa. Nếu bản đồ giải đoán không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng cần tiến hành giải đoán lại. Nếu kết quả giải đoán đạt yêu cầu về chất lượng có thể đưa ra kiểm tra ngoại nghiệp đểbổsung kết quảcho bản đồgiải đoán.
Trước khi đưa ra kiểm tra ngoại nghiệp công tác kiểm tra nội nghiệp cần phải xác định những vịtrí nghi ngờkết quả giải đoán chưa chính xác so với thực tế. Đây là những điểm trọng tâm khi kiểm tra ngoại nghiệp sẽchú ý kiểm tra cho chính xác.
b. Kiểm tra ngoại nghiệp.
Sau khi bản đồ giải đoán đạt yêu cầu chất lượng về độ chính xác khi kiểm tra nội nghiệp cần tiến hành điều tra, bổ sung ngoại nghiệp để đảm bảo bản đồ thành quả đạt có chất lượng tốt, sát với thực tế nhất.
Nguyên tắc kiểm tra ngoại nghiệp là xác định những điểm sai khác giữa bản đồ giải đoán và thực tế. Cần căn cứ những điểm nghi ngờ khi giải đoán để tiến hành ưu tiên kiểm tra.
*Phương pháp kiểm tra ngoại nghiệp:
Đứngở sườn đồi bên này đểkhoanh lôở đồi bên đối diện. Việc chuyển họa ranh giới lô thực tếtrên thực địa vào bản đồphải căn cứ vào địa hìnhđịa vật xung quanh.
-Phương pháp khoanh lô bằng GPS.
Dùng máy GPS đi khép kín lô thay đổi, máy vừa đo vừa vẽ lại hình dáng của lô thay đổi đó và cho ra kết quả diện tích của lô đó ngay trên máy. Phương pháp này sử dụng trong điều kiện địa hình tương đối bằng phẳng, không cao dốc hiểm trở, địa hình không bịchia cắt và có thểtầm nhìn bịche khuất.
Kết quả kiểm tra ngoại nghiệp là cơ sở đểtiến hành bước tiếp theo là hoàn thiện bản đồ thành quả. Nếu kết quả kiểm tra ngoại nghiệp cho thấy bản đồ giải đoán đã đạt yêu cầu về độ chính xác thì tiến hành bước cuối cùng bổsung chỉnh sửa, hoàn thiện bản đồhiện trạng. Nếu kết quảkiểm tra ngoài nghiệp cho thấy bản đồgiải đoán chưa đạt độ chính xác yêu cầu thì cần tiến hành giải đoán lại.
Bước 5: Hoàn thiện bản đồ thành quả.
Sau khi có kết quảkiểm tra ngoại nghiệp đạt yêu cầu cần tiến hành cập nhật kết quảngoại nghiệp, bổsung, hiệu chỉnh bản đồgiải đoán.
Dùng máy scanner để quét bản đồ khoanh vẽ bổ sung ngoại nghiệp thành dạng file ảnh. Nắn chỉnh file ảnh về đúng vị trí với bản đồ giải đoán. Tiến hành sốhóa những vịtrí sai khác, các kết quả điều tra ngoại nghiệp và bản đồgiải đoán. Sau khi đã cập nhật kết quả ngoại nghiệp tiến hành biên tập bản đồ thành quảtheo yêu cầu.
Bước 6: Điều tra trữ lượng rừng.
Sau khi có được bản đồhiện trạng rừng thì tiến hành điều tra trữ lượng rừng theo trình tự theo mục 2.4.8
Bước 7:Sửlý sốliệu trữ lượng rừng.
Sau khi đã tính toán trữ lượng bình quân cho từng loại trạng thái thì tiến hành cập nhật trữ lượng gỗvà trữ lượng tre nứa vào bản đồhiện trạng rừng.
Bước 8:Thống kê tài nguyên rừng.