4.1.1. Đặ m n trạn t n uyên r n
Theo số liệu công bố hiện trạng tài nguyên rừng đến ngày 31/12/2018 và kết quả cập nhật di n biến tài nguyên rừng mới nhất Vườn Quốc gia Phong Nha- K Bàngcó tổng diện tích 123.326 ha, gồm 03 phân khu: phân khu bảo vệ nghiêm ngặt (100.296 ha); phân khu phục hồi sinh thái (19.619 ha); phân khu hành chính dịch vụ (3.411 ha).
Vùng đệm có diện tích 219.855,34 ha thuộc 13 xã (gồm các xã Dân Hóa, Hóa Sơn, Trung Hóa, Thượng Hóa, Trọng Hóa thuộc huyện Minh Hóa; các xã Tân Trạch, Thượng Trạch, Xuân Trạch, Phúc Trạch, Sơn Trạch, Phú Định, Hưng Trạch thuộc huyện Bố Trạch và xã Trường Sơn thuộc huyện Quảng Ninh).
Trong hệ thống phân loại rừng và đất lâm nghiệp, Vườn Quốc gia Phong Nha- K Bàng gồm 24 trạng thái, trong đó phần lớn diện tích là các trạng thái rừng tự nhiên trên núi đá, diện tích các trạng thái rừng được thể hiện chi tiết tại bảng 4.1 sau:
Bảng 4.1. Loại đất, loại rừng khu vực Phong Nha – ẻ Bàng
Loại rừng Diện tích (ha)
Đất khác (DKH) 98,04
Đất trống núi đất (DT1) 644,73
Đất trống núi đá (DT1D) 2730,24
Đất có cây gỗ tái sinh núi đất (DT2) 385,96
Loại rừng Diện tích (ha)
Đất đã trồng trên núi đất (DTR) 30,31
Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất (HG1) 113,00
Mặt nước (MN) 28,60
Đất nông nghiệp núi đất (NL) 46.65
Rừng gỗ trồng núi đất (RTG) 34,80
Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB (TXB) 7820,68 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB nguyên sinh(TXB1) 4846,39 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB(TXDB) 5008,23 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB nguyên
sinh(TXDB1) 58282,93
Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu(TXDG) 31,29 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu nguyên
sinh(TXDG1) 58,98
Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o kiệt(TXDK) 3229,13 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o(TXDN) 36306,80 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX phục hồi(TXDP) 46,94 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu(TXG) 232,55 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu nguyên
sinh(TXG1) 112,13
Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX ngh o kiệt(TXK) 221,32 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX nghèo(TXN) 2644,41 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi(TXP) 111,88
* H t v t
Vườn quốc gia là một bộ phận của vùng sinh thái Trường Sơn. Cho đến nay, chủng loại thực vật lớn nhất đây là rừng thường xanh ẩm, rậm nhiệt đới
trên đá vôi cao 800 m so với mực nước biển. 96,2% diện tích khu vườn quốc gia này được rừng bao phủ; 92,2% là rừng nguyên sinh; 74,7% (110.476 ha) khu vườn quốc gia này là rừng ẩm nhiệt đới thường xanh trên đá vôi có độ cao dưới 800 m; 8,5% (12.600 ha) là rừng ẩm nhiệt đới thường xanh trên đá vôi có độ cao trên 800 m; 8,3% (12.220 ha) là rừng ẩm nhiệt đới trên đất núi đất có cao độ dưới 800 m, 1,3% (1.925 ha) là bụi cây và cỏ và cây rải rác trên đá vôi; 2% (2.950 ha) là cỏ, bụi cây và cây rải rác trên núi đất; 180 ha là rừng tre nứa và mây song; thảm cây nông nghiệp 521 ha
Theo số liệu thống kê mới nhất, Vườn quốc gia Phong Nha-K Bàng là rừng nguyên sinh trên núi đá vôi điển hình với các loại thực vật đặc trưng như: nghiến (Burretiodendronhsienmu), chò đãi (Annamocarya spp.),chò nước (Plantanus kerii) và sao (Hopea spp.). Thực vật có mạch 152 họ, 511 kiểu gen, 876 loài thực vật có mạch, trong dó có 38 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam và 25 loài nằm trong Sách đỏ thế giới, 13 loài đặc hữu Việt Nam, trong đó có sao và cây họ Dầu (Dipterocarpaceae).
Vườn quốc gia có một khu vực rừng bách xanh được phân bổ trên đỉnh núi đá vôi có diện tích khoảng trên 5000 ha, có khoảng 2500 cây với mật độ 600 cây/ha. Các cây bách xanh vườn quốc gia Phong Nha-K Bàng có tuổi 500-600 năm. B i hiện trên thế giới chỉ có 3 loài bách xanh đã được nhận diện. Đây là quần thể bách xanh núi đá (Calocedrus rupestris) lớn nhất Việt Nam. Loài bách xanh thuộc nhóm quý hiếm, hạn chế khai thác.
* H n v t
Phong Nha-K Bàng là nơi sinh sống của 140 loài thú thuộc 31 họ và 10 bộ, nổi bật nhất là hổ và bò tót, loài bò rừng lớn nhất thế giới, 302 loài chim, trong đó có ít nhất 43 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam và 19 loài nằm trong Sách đỏ thế giới; 81 loài bò sát lưỡng cư (18 loài trong Sách đỏ Việt Nam và 6 loài Sách đỏ thế giới); 259 loài Bộ Cánh vẩy; 72 loài cá, trong đó
có 4 loài đặc hữu Việt Nam. Năm 1996, đây có loài cá mới phát hiện Việt Nam. Linh trư ng có 10 loài linh trư ng, chiếm 50% tổng số loài thuộc bộ linh trư ng Việt Nam, 7 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam, đặc biệt là voọc Hà Tĩnh, sao la, mang (thú). Phong Nha-K Bàng được đánh giá là có hệ tự nhiên đa dạng nhất trong tất cả các vườn quốc gia và khu dự trữ sinh quyển quốc gia trên thế giới.
Phong Nha-K Bàng là nơi có cộng đồng linh trư ng phong phú bậc nhất Đông Nam Á. Năm 2002, nhà khoa học Đức Thomas Zegler đã phát hiện ra một loài thằn lằn tai mới có tên là Tripidophrus Nogei tại vùng núi karst thuộc khu vực Chà Nòi. Loài thằn lằn này đã được đăng trên số báo 114 phát hành tháng 7 năm 2007 của tạp chí Revue Suise De Zoologie. Các nhà khoa học đã đặt tên loài này là Thằn lằn Phong Nha-K Bàng (danh pháp khoa học: Cyrtodactylus phongnhakebangensis). Các nhà khoa học Đức đã xây dựng một khu giới thiệu Vườn quốc gia Phong Nha-K Bàng tại Vườn thú Köln để giới thiệu sự đa dạng sinh học của vườn quốc gia này, đây cũng phát hiện ra loại rắn mai gầm mới. Qua một thời gian khảo sát, các nhà khoa học Đức, Nga và Việt Nam đã phát hiện thêm 10 loài mới trong vườn quốc gia này, trong đó bao gồm 5 loài rắn, 5 loài tắc k , thằn lằn, nhiều loài trong số mới phát hiện này là động vật đặc hữu đây.
Các nhà khoa học Việt Nam và các nhà khoa học Nga thuộc Viện Động vật hoang dã Sankt-Peterburg, các nhà khoa học Đức của Vườn thú Köln đã phát hiện thêm tại vườn quốc gia này hơn 100 loài mới trong khu hệ cá. Mười loại cá chưa từng thấy Việt Nam đã được phát hiện vườn quốc gia này.
Tổ chức Bảo tồn Động vật hoang dã Thế giới (FFI) đã tiến hành khảo sát và đã có báo cáo cho rằng Vườn Quốc gia Phong Nha-K Bàng có 4 loài được xếp vào diện nguy cấp trên phạm vi toàn cầu, đó là voọc Hà Tĩnh, voọc đen tuyền, voọc ngũ sắc và vượn đen má trắng.
4.1.2. mẫu k ó o n n v t n o k u v n ên ứu
Việc xác định mẫu khóa ảnh cho giải đoán ảnh vệ tinh tại khu vực nghiên cứu là bước cơ s cho quá trình phân loại ảnh. Trong đó, tại vị trí ô điều tra tiến hành chụp, ghi hình: Số hiệu mẫu khóa ảnh, màn hình máy định vị GPS, chụp tổng thể ô theo chiều ngang, chụp tổng thể ô theo chiều xiên góc 450. Bộ mẫu khóa ảnh vệ tinh là tập hợp các cặp điểm mẫu trên ảnh vệ tinh cùng tọa độ tương ứng với các mẫu đối tượng tại thực địa cần được phân loại khi giải đoán ảnh vệ tinh. Bộ mẫu khóa ảnh là căn cứ để phần mềm giải đoán ảnh sử dụng các thông số (phổ, cấu trúc v.v.) trên các mẫu khóa ảnh để phân loại cho các khu vực còn lại có đặc điểm tương tự. Mỗi điểm mẫu khóa ảnh (mẫu ảnh) gồm một đối tượng (object) trên ảnh vệ tinh và một điểm mẫu đối tượng (trạng thái) tương ứng tại thực địa có cùng tọa độ. Trong đó, hệ thống mẫu khóa ảnh sẽ được sử dụng để xác định khoảng giá trị cho từng đối tượng rừng và đất lâm nghiệp theo các tiêu chí tham gia quá trình phân loại tự động bằng phần mềm eCognition, số lượng mẫu khóa ảnh phụ thuộc vào trạng thái và diện tích của từng trạng thái được thể hiện cụ thể tại bảng 4.2
Bảng 4. 2.Một số mẫu khóa giải đoán ảnh của tại khu vực nghiên cứu Trạng thái rừng Ảnh vệ tinh Ảnh thực địa Đất trống núi đất (DT1)
Trạng thái rừng Ảnh vệ tinh Ảnh thực địa Rừng gỗ trồng núi đất (RTG) Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất (HG1) Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB (TXB) Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB nguyên sinh (TXDB 1)
Trạng thái rừng Ảnh vệ tinh Ảnh thực địa Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo kiệt (TXDK) Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo (TXDN) Mặt nước (MN)
Đối với vườn Quốc gia Phong nhak bàng, sau tính toán dung lượng mẫu thì có 100 điểm MKA ngoài thực địa với 23 trạng thái khác nhau. Trong đó các trạng thái rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh nguyên sinh là 22 MKA,các trạng thái rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh là 42 MKA. Các MKA còn lại phân bố trong 9 trạng thái còn lại và được thể hiện cụ thể trong Bảng 4.3 dưới đây:
Bảng 4.3. Số lƣợng mẫu khóa ảnh theo từng trạng thái rừng TT Trạng thái rừng ý hiệu Số lƣợng MKA 1 Đất khác DKH 3 2 Đất trống núi đất DT1 4 3 Đất trống núi đá DT1D 5
4 Đất có cây gỗ tái sinh núi đất DT2 3
5 Đất có cây gỗ tái sinh núi đá DT2D 6
6 Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất HG1 3
7 Đất nông nghiệp núi đất NN 3
8 Rừng gỗ trồng núi đất RTG 3
9 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB TXB 7
10 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB nguyên sinh TXB1 6
11 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB TXDB 6
12 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB nguyên sinh TXDB1 10
13 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu TXDG 3
14 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu nguyên sinh TXDG1 3
15 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o kiệt TXDK 6
16 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o TXDN 6
17 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX phục hồi TXDP 3
18 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu TXG 3
19 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu nguyên sinh TXG1 3
20 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX ngh o kiệt TXK 3
21 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX ngh o TXN 5
22 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi TXP 3
23 Mặt nước MN 3
4.1.3. o n n t n l p n ồ n trạn t n uyên r n
Sử dụng chức năng "Multiresolution segmentation" của phần mềm eCognition để khoanh các diện tích đồng nhất trên ảnh thành những lô trạng thái tương đối đồng nhất về tên trạng thái. Chức năng này thực hiện dựa trên cơ s 3 tham số người giải đoán đưa vào ban đầu là Scale parameter = 50; Shape = 0,2; Compactness = 0,9.
Để có thể lựa chọn được các tham số phù hợp với ảnh ta áp dụng nguyên tắc giữ nguyên giá trị của 2 tham số và thay đổi giá trị tham số còn lại. Dựa trên kết quả phân loại từ ảnh mà chọn ra giá trị phù hợp cho cả ba thông số.
Thông qua chạy thử nghiệm với các bộ tham số khác nhau để đánh giá mức độ phù hợp của việc phân loại ảnh đề tài đã chọn ra được bộ tham số phù hợp nhất với cảnh ảnh được sử dụng.
Hình 4.1. ết quả phần vùng ảnh khu vực nghiên cứu
Tuy nhiên, trên đây chỉ là các lô được phân vùng mà chưa thể hiện được chi tiết trạng thái rừng. Vì vậy, dựa vào mẫu khóa giải đoán ảnh đã được thiết
lập trước đó “đào tạo phần mềm phân biệt được các trạng thái rừng khác nhau trên ảnh vệ tinh của khu vực nghiên cứu.
Dựa vào bộ mẫu khóa giải đoán ảnh, đề tài đã chọn mẫu giải đoán cho 23 đối tượng rừng và đất lâm nghiệp. Việc chọn mẫu được thực hiện lặp lại nhiều lần nhằm đảm bảo mẫu đại diện cho mỗi trạng thái rừng là chính xác. Sau khi chọn được mẫu, việc phân loại trạng thái rừng được thực hiện hoàn toàn tự động bằng phần mềm eCognition Developer, kết quả được thể hiện Hình 4.2
Hình 4.2. Gán trạng thái cho lô rừng theo M A điều tra thực địa
Phân loại sẽ được chuyển về định dạng *shp (sử dụng trong phần mềm Arcgis) phục vụ quá trình chỉnh lý và biên tập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu.
4.1.4. m ứn k t qu o n n
Để kiểm tra độ chính xác kết quả giải đoán ảnh tiến hành bố trí 184 điểm kiểm chứng ngẫu nhiên trên 23 trạng thái rừng và đất lâm nghiệp theo kết quả giải đoán (trong đó 115 điểm kiểm tra thực địa và 69 điểm kiểm tra trên Google earth), sau đó dùng máy định vị GPS dẫn đường đến các điểm ngoài thực địa kết quả một số mẫu kiểm chứng được thể hiện trong phụ lục 1.
90%. Các trạng thái rừng thường xanh có độ chính xác thấp hơn khoảng hơn 60%, sự sại khác nay phần lớn là khác nhau về điều kiện lập địa hoạc trạng thái nguyên sinh, thứ sinh của rừng thường xanh, các yếu tố này rất khó có thể phân biệt trên ảnh, cần dựa vào bản đồ thỗ nhưỡng để điều chỉnh cho kết quả giải đoán được cao hơn. Tổng thể kết quả kiểm tra có sự sai khác khoảng 26%, độ chính xác khoảng 74% kết quả giải đoán này có thể chấp nhận được.
4.1.5. T n l p n ồ n trạn t n uyên r n k u v n ên ứu
Từ kết quả phân loại các lô rừng từ ảnh vi n thám, tiến hành hiệu chỉnh lỗi hình học và gộp các lô rừng có cùng trạng thái nằm liền kề và có diện tích nhỏ hơn 0,3 ha bằng công cụ trong phần mềm Arcgis. Tiến hành biên tập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu, kết quả được trình bày tài hình 4.3 sau:
Từ bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng được thành lập từ phương pháp giải đoán ảnh vi n thám, sử dụng công cụ trong phần mềm GIS tiến hành tín toán và thống kê diện tích từng trại thái rừng tài Vườn quốc Gia Phong nha k bảng, kết quả được thể hiện chi tiết tại bảng 4.4:
Bảng 4.4. Thống kê diện tích theo trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
TT Trạng thái rừng ý hiệu Diện tích
(ha)
1 Đất khác DKH 90
2 Đất trống núi đất DT1 505,8
3 Đất trống núi đá DT1D 2.508,3
4 Đất có cây gỗ tái sinh núi đất DT2 370,3 5 Đất có cây gỗ tái sinh núi đá DT2D 1600.8 6 Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất HG1 115,7
7 Đất nông nghiệp núi đất NN 36,2
8 Rừng gỗ trồng núi đất RTG 47,5
9 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB TXB 7.871,1 10 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB nguyên sinh TXB1 4.851,6 11 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB TXDB 5.102,8 12 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB nguyên sinh TXDB1 59.021,1 13 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu TXDG 30,2 14 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu nguyên sinh TXDG1 51,4 15 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o kiệt TXDK 3.370 16 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX ngh o TXDN 36.049,7 17 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX phục hồi TXDP 40,1 18 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu TXG 230 19 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu nguyên sinh TXG1 4 20 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX ngh o kiệt TXK 199,5 21 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX ngh o TXN 2.589,3 22 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi TXP 100,5
23 Mặt nước MN 23,2
Từ bản đồ hình 4.3 và số liệu thống kê tại bảng 4.4 ta thấy. Vườn quốc gia Phong nha k bảng có diện tích rừng và đất lâm nghiệp là 124.808,6 ha. Phần lớn diện tích thuộc các trạng thái rừng thường xanh nguyên sinh, trong đó trạng thái rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX TB nguyên sinhcó diện tích lớn nhất là 59.021,1 ha chiếm 47,3%. Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu nguyên sinh có diện tích nhỏ nhất là 4 ha chiếm 0,003%, các trạng thái đất trống, không có rừng và đất khác chiếm một phần rất nhỏ diện tích khu vực nghiên cứu. Tỷ lệ phần trăm diện tích các trạng thái rừng và đất lâm nghiệp được trình bày cụ thể tại biểu đồ hình 4.4 sau:
Hình 4.4. Biểu đồ tỷ lệ phần trăm diện tích các