2.4.2.1. Đánh giá thực trạng quản lý đất lâm nghiệp tại vùng đệm VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ
Thu thập và kế thừa các tài liệu liên quan: Trong nội dung này, những
thông tin về hoạt động quản lý rừng của khu vực nghiên cứu và ở Việt Nam, những thông tin cơ bản về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và nhân văn của địa phương được thu thập.
Ngoài ra, những tài liệu về kinh nghiệm quản lý rừng của một số nước trên khu vực, tài liệu về tổng kết chính sách lâm nghiệp của Việt Nam như chính sách giao đất giao rừng, Luật bảo vệ và phát triển rừng.
Đề tài đã sử dụng báo cáo tổng kết công tác hàng năm của UBND huyện Tân Sơn, VQG Xuân Sơn và các xã Kim Thượng, Xuân Sơn; các tài liệu niên gián thống kê của tỉnh Phú Thọ, báo cáo tổng kết hàng năm của những chương trình và dự án lớn đã thực hiện ở địa phương và các văn bản, chính sách pháp luật của Nhà nước, của tỉnh và của huyện liên quan đến khu vực nghiên cứu.
Những tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và nhân văn của địa phương: tài liệu khí hậu thủy văn, kết quả điều tra, thống kê đất đai, dân số và lao động, chính sách kinh tế xã hội, lịch sử làng bản,…
Các tài liệu liên quan đến nghiên cứu về vùng đệm, các tài liệu về phát triển vùng đệm các khu bảo tồn thiên nhiên và VQG, tài liệu về xã hội học, dân tộc học,… Các tài liệu này sẽ cung cấp thông tin về vấn đề nghiên cứu một cách tổng quan, các tài liệu này được thu thập theo phương pháp kế thừa có chọn lọc.
Chọn điểm nghiên cứu: Chọn điểm nghiên cứu được tiến hành trước khi điều
tra, nguyên tắc của chọn điểm nghiên cứu là đại diện tương đối cho khu vực nghiên cứu.Theo Donovan (1997) tiêu chuẩn chọn điểm nghiên cứu là: Thành phần dân tộc, khả năng tiếp cận và địa hình.
Tiêu chí chọn xã:
- Có địa bàn hành chính nằm trong Vườn quốc gia và vùng đệm, có diện tích và các trạng thái rừng đặc trưng cho vùng nghiên cứu.
- Đời sống người dân còn gặp nhiều khó khăn, đa số người dân có đời sống gắn bó với tài nguyên rừng, thường xuyên gây áp lực lớn tới tài nguyên rừng của Vườn quốc gia Xuân Sơn.
- Có các dân tộc ít người đại diện cho các xã vùng đệm của Vườn quốc gia. - Có vị trí quan trọng trong kiểm soát các hoạt động khai thác lâm sản trong khu vực Vườn quốc gia và vùng đệm.
- Có khả năng tiếp cận với các dịch vụ đầu tư nông nghiệp, khả năng vay vốn, thông tin kỹ thuật thị trường và các dịch vụ xã hội khác.
Hai xã Kim Thượng, Xuân Sơn là các xã thuộc vùng đệm Vườn quốc gia Xuân Sơn đã đáp ứng được các tiêu chí trên và được chọn làm địa bàn nghiên cứu.
2.4.2.2. Đánh giá sự thay đổi đất lâm nghiệp tại vùng đệm VQG Xuân Sơn, Phú Thọ
Để đánh giá sự thay đổi đất lâm nghiệp tại vùng đệm, đề tài kế thừa tư liệu ảnh viễn thám Landsat năm 2001, 2008 và 2015 (Bảng 3.1); dữ liệu bản đồ hiện trạng khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở tư liệu ảnh, đề tài tiến hành xây dựng bản đồ hiện trạng đất lâm nghiệp khu vực vùng đệm năm 2001, 2008 và 2015 dưới sự trợ giúp phần mềm ArcGIS 10.1.
Ứng dụng công nghệ địa không gian: Đề tài sử dụng liệu tư liệu ảnh viễn
thám Landsat qua các thời kỳ (Bảng 3.1) với độ phân giải 30x30m để xây dựng và bổ sung bản đồ hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp vùng đệm VQG Xuân Sơn. Đề tài sử dụng phần mềm ENVI 4.7 và ArcGIS 10.1 để giải đoán ảnh, kết hợp với kiểm tra thực địa thành lập khóa giải đoán ảnh.
Đề tài tiến hành điều tra sơ bộ để lựa chọn các điểm kiểm tra ngoài thực địa để đánh giá độ chính xác của phương pháp phân loại ảnh. Đề tài dùng phương pháp lựa chọn điểm điều tra ngẫu nhiên để lựa chọn các điểm xác định các đối tượng toàn bộ khu vực nghiên cứu. Vị trí các điểm khảo sát được xác định tọa độ bằng thiết bị hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Trên cơ sở toạ độ xác định bằng GPS và ảnh viễn thám, nghiên cứu và xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng bằng phần mềm ArcGIS 10.1.
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh Landsat được sử dụng trong đề tài.
TT Mã ảnh Thời gian Nguồn
1 LE71270452001327SGS00 23/10/2001 USGS
2 LT51270452008355BJC00 20/12/2008 USGS
3 LC81270462015294LGN00 21/10/2015 USGS
4 Bản đồ dân số 2010 VQG Xuân Sơn
5 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
lâm nghiệp tại vùng đệm 2014 VQG Xuân Sơn
6 Bản đồ địa hình, DEM USGS
Phương pháp giải đoán và phân loại ảnh Landsat được mô phỏng theo sơ đồ sau đây:
Bước 1: Phương pháp tiền xử lý ảnh viễn thám Landsat: Trong bước này, một số công việc được tiến hành như sau:
- Chuyển các giá trị số trên ảnh về giá trị bức xạ vật lý tại sensor và chuyển đổi từ các giá trị phổ bức xạ tại sensor sang phổ phản xạ của vật thể ở phía trên khí quyển.
- Hiệu chỉnh hình học: Trước công việc phân tích, giải đoán ảnh, ảnh vệ tinh
cần được nắn chỉnh hình học để hạn chế sai số vị trí và chênh lệch địa hình, sao cho hình ảnh gần với bản đồ địa hình ở phép chiếu trực giao nhất. Kết quả giải đoán phụ thuộc vào độ chính xác của ảnh. Do vậy, đây là một công việc rất quan trọng cho các bước phân tích tiếp theo.
- Nắn chỉnh: Mục đích của quá trình nắn chỉnh là chuyển đổi các ảnh quét đang ở tọa độ hàng cột của các pixel về tọa độ trắc địa (tọa độ thực, hệ tọa độ địa lý hay tọa độ phẳng). Công việc này nhằm loại trừ sai số vị trí điểm ảnh do góc nghiêng của ảnh gây ra và hạn chế sai số điểm ảnh do chênh lệch cao địa hình.
Gom nhóm kênh ảnh: Dữ liệu ảnh thu nhận được bao gồm các kênh phổ
riêng lẻ, do vậy cần phải tiến hành gom các kênh ảnh để phục vụ việc giải đoán ảnh. Khi ảnh thu thập ảnh viễn thám từ các vệ tinh các ảnh thu được nằm ở dạng các kênh phổ khác nhau và có dạng màu đen trắng. Do vậy, để thuận lợi cho việc giải đoán ảnh và tăng độ chính xác người ta thường tiến hành tổ hợp màu cho ảnh viễn thám. Việc tổ hợp màu, trộn ảnh màu với ảnh đen trắng để tăng độ phân giải của
ảnh và chỉnh lý bản đồ hiện trạng.
Tăng cường chất lượng ảnh: Ảnh viễn thám sau khi được tổ hợp có thể được
tăng cường bằng cách cho thêm một band màu nữa (Band 8 đối với Landsat 8) nhằm tăng cường độ phân giải cho ảnh.
Cắt ảnh theo ranh giới khu vực nghiên cứu: Thông thường trong một cảnh
ảnh viễn thám thu được thường có diện tích rất rộng ngoài thực địa, trong khi đối tượng nghiên cứu chỉ sử dụng một phần hoặc diện tích nhỏ trong cảnh ảnh đó. Để
thuận tiện cho việc xử lý ảnh nhanh, tránh mất thời gian trong việc xử lý và phân loại ảnh tại những khu vực không cần thiết, cần cắt bỏ những phần thừa trong cảnh ảnh. Một lớp dữ liệu ranh giới khu vực nghiên cứu được sử dụng để cắt tách khu vực nghiên cứu của đề tài ra khỏi tờ ảnh.
Bước 2: Phương pháp phân tích và xử lý ảnh viễn thám:
Để lựa chọn phương pháp đánh giá biến động rừng trồng phù hợp với mục tiêu và điều kiện nghiên cứu, đề tài sử dụng phương pháp phân loại không kiểm định, sau khi có kết quả phân loại đề tài tiến hành đánh giá mức độ chính xác của
phương pháp. Phương pháp phân loại không kiểm định (Unsupervised Classification): Phương pháp phân loại không kiểm định được sử dụng phân loại ảnh
vệ tinh. Kết quả của bước phân tích này là ảnh vệ tinh được phân ra nhiều nhóm đối tượng khác nhau, mỗi nhóm bao gồm một tập hợp các điểm có thuộc tính quang phổ tương đồng. Ngoài ra, đề tài sử dụng kiến thức chuyên gia, dữ liệu ảnh Google Earth với các năm có sẵn, bản đồ hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu, kết hợp với kết quả phân loại của bước 1 để xác định nhóm đối tượng khu vực nghiên cứu đã phân loại.
- Ngoại nghiệp: Tiến hành điều tra sơ bộ để lựa chọn các điểm kiểm tra ngoài
thực địa để đánh giá độ chính xác của phương pháp phân loại ảnh. Đề tài dùng phương pháp lựa chọn điểm điều tra ngẫu nhiên để lựa chọn các điểm xác định các đối tượng toàn bộ khu vực nghiên cứu. Vị trí các điểm khảo sát được xác định tọa độ bằng thiết bị định vị (GPS). Trên cơ sở toạ độ xác định bằng GPS và ảnh viễn thám, nghiên cứu và xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng bằng phần mềm ArcGIS 10.1.
Bước 3 Giai đoạn giải đoán ảnh:
Để thực hiện tốt quá trình giải đoán ảnh, đề tài xây dựng khóa giải đoán cho từng lớp thực phủ, giúp thuận lợi cho việc thiết lập, lựa chọn mẫu huấn luyện sau này được nhanh chóng và chính xác. Việc đánh giá sự tương quan của các mẫu huấn luyện là vô cùng quan trọng vì chúng cho thấy khả năng trùng lặp, gây sai số
trong giai đoạn phân lớp các đối tượng. Đánh giá sự khác biệt mẫu là tính toán sự tương quan giá trị phổ giữa các cặp mẫu huấn luyện được lựa chọn.
Bước 4 Đánh giá độ chính xác và xử lý ảnh sau phân loại:
Đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh: Được sử dụng để đánh giá chất
lượng của ảnh vệ tinh được giải đoán hoặc so sánh độ tin cậy của kết quả của các phương pháp khác nhau trong phân loại ảnh viễn thám.
Xử lý sau khi phân loại: Sau khi phân loại ảnh, cần thực hiện qui trình xử lý
hậu phân loại để tạo ra các lớp có khả năng xuất ra bản đồ bằng cách khái quát hóa thông tin.
Bước 5 Thành lập bản đồ hiện trạng rừng trồng từng năm nghiên cứu: Qui tắc tính toán mối liên hệ giữa tỷ lệ bản đồ với độ phân giải là chia mẫu của tỷ lệ bản đồ cho 1000 để tìm ra kích thước với đơn vị m. Công thức tính tỷ lệ bản đồ từ độ phân giải được phát triển như sau:
Tỷ lệ bản đồ = Độ phân giải (m) * 2 * 1000
Dữ liệu viễn thám được sử dụng trong đề tài này có độ phân giải không gian là 30m, theo công thức trên thì tỷ lệ bản đồ phù hợp cho khu vực nghiên cứu là 1:60 000. Ngoài ra, để thành lập bản đồ hoàn chỉnh, cần bổ sung thêm các chi tiết như hệ thống lưới chiếu, chú giải, thước tỷ lệ và kim chỉ hướng.
Thành lập bản đồ biến động rừng trồng qua các thời kỳ:
- Xác định biến động từ ảnh gốc theo từng kênh phổ: Phương pháp so sánh
các giá trị DN của từng kênh giữa hai thời điểm chụp ảnh khác nhau, bằng cách tạo ảnh hiệu số của hai kênh đó:
Phương pháp xử lý ảnh viễn thám Landsat
Sơ đồ 2.1. Các bước xây dựng bản đồ hiện trạng và thay đổi đất lâm nghiệp. Dữ liệu ảnh Landsat
Tiền xử lý ảnh Landsat
Phân loại ảnh
Bản đồ địa hình
Đánh giá kết quả sau phân loại
Bản đồ hiện trạng đất LN từng năm
Phương pháp phân loại không kiểm định
Đánh giá độ chính xác
Bản đồ biến động đất LN từng thời kỳ
2.4.2.3. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý đất lâm nghiệp
Để xác định và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động quản lý đất lâm nghiệp khu vực nghiên cứu, ngoài việc kế thừa số liệu tại các nội dung nghiên cứu thứ nhất và thứ hai, đề tài sử dụng thêm một số phương pháp khác. Cụ thể:
Thu thập thông tin và số liệu hiện trường
- Phương pháp đánh giá nông thôn (RRA- Rapid Rural Appraisal): Phương
pháp này được sử dụng để thu thập nhanh những thông tin ban đầu về các vấn đề hiện trạng tự nhiên, kinh tế, xã hội, thực trạng quản lý, bảo vệ và sử dụng rừng ở địa phương. Đối tượng phỏng vấn của đề tài là cán bộ quản lý, cán bộ khoa học kỹ thuật và các hộ gia đình.
+ Tiến hành phỏng vấn bán định hướng đối với các ban quản lý thôn, bản. Nội dung phỏng vấn là về tình hình chung về tình hình kinh tế - xã hội của thôn, bản: Dân số, mức sống, dân trí, các loại đất đai, các hỗ trợ từ bên ngoài, các hình thức sử dụng tài nguyên rừng, các kiến thức bản địa của người dân trong những tác động đến tài nguyên rừng.
+ Phân loại hộ gia đình: Đây là công cụ nhằm đánh giá tình hình kinh tế hộ gia đình. Kết quả phân loại làm cơ sở cho việc phỏng vấn hộ gia đình để thuận lợi cho việc đánh giá, giám sát và ảnh hưởng của các nhóm hộ đến tài nguyên rừng. Sử dụng phiếu để phân loại dựa trên cơ sở mà người dân đưa ra.
+ Phỏng vấn hộ gia đình: Bảng phỏng vấn bán định hướng được chuẩn bị trước (Phụ lục 1) và được thực hiện tại 60 hộ gia đình trong 4 bản (2 bản người Mường và 2 bản người Dao),mỗi 1 xã phỏng vấn 2 bản, mỗi 1 bản sẽ phỏng vấn 15 hộ đại diện là hộ có điều kiện kinh tế ở mức khá, trung bình, nghèo. Thực hiện công cụ này nhằm tìm hiểu tình hình kinh tế chung của hộ gia đình, các hình thức và nguyên nhân tác động vào tài nguyên rừng, đồng thời cũng tìm hiểu các giải pháp giải quyết mối quan hệ giữa bảo tồn và phát triển do chính người dân đưa ra.
- Phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia (PRA- Participatory Rural Appraisal): Phương pháp này được áp dụng để củng cố những thông tin có
thúc đẩy, cản trở, thách thức với quá trình quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và quá trình phát triển của cộng đồng, lựa chọn, xác định những giải pháp ưu tiên thúc đẩy cộng đồng tham gia quản lý bảo vệ tài nguyên rừng. Đối tượng phỏng vấn của đề tài là trưởng thôn và hộ gia đình.
Xử lý, tổng hợp và phân tích số liệu
Dùng phương pháp phân tích tổng hợp, mô tả, so sánh, đánh giá để tìm ra tiềm năng phát triển quản lý rừng trên cơ sở cộng đồng ở địa phương.
Phân tích các kết quả thảo luận xây dựng tổ chức quản lý rừng trên cơ sở cộng đồng, đánh giá tìm ra nguyên tắc và những giải pháp cơ bản, thích hợp nhằm quản lý rừng bền vững hiệu quả ở địa phương.
2.4.2.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý đất lâm nghiệp tại xã vùng đệm
Kết quả nghiên cứu nội dung thứ nhất, hai và ba sẽ là cơ sở khoa học đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý đất lâm nghiệp về mặt kinh tế xã hội, chính sách pháp luật và kỹ thuật.
Chương 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU