CHƯƠNG II: CƠ CHẾ THU NHẬN THÔNG TIN RADAR VÀ CÁC NHÂN TỐ TỰ NHIÊN ẢNH HƯỞNG TỚI THUỘC TÍNH ẢNH RADAR Ở TỈNH HOÀ BÌNH
3.7. Tiềm năng ứng dụng giá trị tán xạ ảnh RADAR trong xác định
công, cung cấp các thông tin b Tuy nhiên để có thể ứng d khối lớp phủ rừng trên m tính đến.
1. Về kinh tế
Hình 3. 30:So sánh giá
Dữ liệu ảnh RADAR loại ảnh được cung cấp b Hình 3.30 thể hiện đơn giá
0 10 20 30 40 50 60
Đơn giá EURRO/km^2
146
ềm năng ứng dụng giá trị tán xạ ảnh RADAR trong xác đ ên mặt đất ở Việt Nam
ễn thám RADAR trong xác định sinh khố ng có cơ sở vật lý vững chắc. Với cơ sở khoa học v ng công nghệ viễn thám RADAR trong việc xác đ
p phủ rừng tại Việt Nam là thuận lợi và có cơ s p các thông tin bổ sung vào số liệu điều tra rừng
ng dụng trị đo tán xạ ảnh RADAR trong xác đ ng trên mặt đất ở nước ta thì một số khía cạnh sau nên đư
:So sánh giá ảnh quang học và RADAR độ phân giải si
RADAR hiện nay khá sẵn có trên thị trường và có r p bởi có rất nhiều vệ tinh hiện đang quan tr đơn giá ảnh quang học và ảnh RADAR độ
Loại ảnh
trong xác định sinh
ối trên mặt đất c vững chắc thì c xác định sinh khối i và có cơ sở để thành ng ở Việt Nam.
trong xác định sinh nh sau nên được
ộ phân giải siêu cao
và có rất nhiều n đang quan trắc trái đất.
phân giải siêu
cao, cho thấy ảnh RADAR quang học khá đáng kể lần ảnh quang học có cùng đ không được ứng dụng r ảnh lớn, dải quét hẹp cũng l
Nếu so đơn giá ảnh đ rẻ (hình 3.31) nếu đem so v loại ảnh này được ứng d
hợp với nhiều ứng dụng, hơn n ảnh quang học cùng loạ
Như vậy, có thể quang học trong công tác
Hình 3. 31: So sánh đơn giá
Bên cạnh đó việc x tiết kiệm một cách đáng k
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Đơn giá EURRO/km^2
147
RADAR độ phân giải siêu cao có đơn giá cao hơn ể, nhất là ảnh RADARSAT-2 có đơn giá cao t c có cùng độ phân giải (IKONOS). Tuy nhiên lo
ng rộng rãi do ngoài đơn giá cao của ảnh thì ũng làm hạn chế tính ứng dụng của ảnh (10 km).
nh độ phân giải cao (3m) thì ảnh RADAR
u đem so với ảnh quang học cùng độ phân giải. Bên c ng dụng rộng dãi do ảnh có các thuộc tính k
ng, hơn nữa độ rộng của dải quét khá rộ ại (thường 50 km đến100 km).
thấy ảnh RADAR có tính cạnh tranh cao so v c trong công tác tính sinh khối rừng nếu tính đến đơn giá
So sánh đơn giá ảnh quang học và ảnh RADAR độ phân giải cao
c xử lý ảnh RADAR được thực hiện tự động c t cách đáng kể thời gian và công sức xử lý ảnh.
Loại ảnh
i siêu cao có đơn giá cao hơn ảnh 2 có đơn giá cao tới gấp 2 i (IKONOS). Tuy nhiên loại ảnh này nh thì độ nhiễu của
nh (10 km).
RADAR có đơn giá rất i. Bên cạnh đó c tính kỹ thuật phù ộng nếu so với
nh tranh cao so với ảnh n đơn giá ảnh gốc.
ộ phân giải cao
ng cũng có thể
148 2. Về kỹ thuật
Ảnh RADAR với cấu hình chụp nghiêng của mình thường gây khó khăn nhất định cho công tác xử lý ảnh nhất là những cán bộ kỹ thuật mới làm quen với loại ảnh này. Tuy nhiên một trong các ưu điểm của công tác xử lý ảnh RADAR để tính sinh khối rừng là tất cả các bước của quá trình xử lý đều được thực hiện tự động nên có thể hạn chế tối đa các can thiệp của người sử dụng đến kết quả tính, nên có thể nhận thấy một số các ưu điểm cơ bản của việc ứng dụng ảnh RADAR trong xác định sinh khối rừng có thể liệt kê như sau:
- Việc tính toán được thực hiện tự động nên có thể tiết kiệm thời gian và công sức cho tác nghiệp viên;
- Việc tính toán tự động nên kết quả đưa ra là khách quan, ít chịu tác động của con người;
- Bên cạnh đó, do việc chụp ảnh RADAR không phụ thuộc vào điều kiện của thời tiết nên dữ liệu ảnh là rất sẵn có và có thể phủ trùm diện tích lớn trong thời gian tương đối ngắn. Ví dụ: để chụp ảnh phủ trùm lãnh thổ nước ta bằng một vệ tinh RADAR chỉ cần một tháng nếu sử dụng ảnh với nhiều góc chụp và khoảng 06 tháng khi sử dụng ảnh với một góc chụp ảnh duy nhất. Đây có thể nói là thời gian lý tưởng nếu so sánh với việc thu ảnh quang học (ví dụ: với ảnh SPOT5 thông thường cần 3 năm mới có thể thu được một bộ ảnh phủ trùm toàn bộ lãnh thổ Việt Nam);
- Với thời gian thu chụp ảnh ngắn như vậy bản đồ sinh khối rừng trên mặt đất thu được phản ánh rất trung thực hiện trạng của lớp phủ rừng trên bình diện cả nước trong thời điểm kiểm kê, từ đó có khả năng tăng tần xuất của công tác kiểm kê rừng, cũng như giám sát hiện trạng của lớp phủ rừng.
149
3. Một số hạn chế của ứng dụng trị đo tán xạ RADAR trong xác định sinh khối
Vấn đề lớn nhất của việc ứng viễn thám RADAR để xác định sinh khối trên mặt đất của lớp phủ rừng đó là việc bão hòa của tán xạ ngược RADAR đối với sinh khối rừng. Cho đến nay có nhiều nghiên cứu về mức độ bão hòa của tán xạ ngược ảnh RADAR đối với sinh khối trên mặt đất lớp phủ rừng tuy nhiên các công bố này không thống nhất. Trong khi Wang và các cộng sự [102] cho rằng tán xạ RADAR kênh L phân cực HV chỉ nhạy cảm với sinh khối rừng nhỏ hơn 50 tấn/ha, thì Dobson và các cộng sự [31] lại chứng tỏ rằng RADAR kênh L nhạy cảm với tán xạ dừng nhỏ hơn 100 tấn/ha, cònWenjian Ni và các cộng sự [103] lại cho thấy kênh L có khả xác định sinh khối lên tới 150 tấn/ha. Sở dĩ có sự khác biệt lớn này là do sự bão hòa tán xạ ngược ảnh RADAR ngoài sự phụ thuộc vào lượng sinh khối còn phụ thuộc vào kiểu rừng, độ dày đặc của cây rừng [20-21, 63, 79, 81].
Rừng nước ta mặc dù độ che phủ lớn nhưng năng suất của rừng lại thấp hơn nhiều so với trung bình của thế giới, khoảng 70 tấn/ha (đối với rừng tự nhiên, tương đương khoảng 40 tấn sinh khối) và 40 tấn/ha (đối với rừng trồng, tương đương khoảng 24 tấn sinh khối) so với 110 tấn/ha trung bình thế giới), hơn nữa các khu vực rừng có sinh khối lớn diện tích không nhiều cho nên vấn đề bão hòa tán xạ RADAR đối với rừng có năng suất cao là không nghiêm trọng đối với phần lớn diện tích rừng của nước ta.
Hình 3.17 và 3.18 thể hiện mối quan hệ giữa tán xạ ảnh PALSAR và ảnh ASAR đối với sinh khối rừng trên mặt đất tỉnh Hòa Bình. Hình vẽ cho tán xạ ngược phân cực HV ảnh PALSAR có phân bổ từ -17 đến -2 và tán xạ có quan hệ chặt chẽ đối với cả rừng có sinh khối lên đến 160 tấn/ha, trong khi đo tán xạ ngược đối với phân cực HH thì tán xạ ngược có xu hướng bão hòa đối với sinh khối rừng trên mặt đất lớn hơn 80 tấn/ha, điều này cũng phù hợp với
150
nghiên cứu của Wenjian Ni và các cộng sự [103]. Đối với ảnh ASAR phân cực HV thì tán xạ ngược có xu hướng bão hòa khi sinh khối rừng trên mặt đất lớn hơn 80 tấn (khi sinh khối trên mặt đất lớn hơn 80 tấn tán xạ ngược hầu như không thay đổi), còn đối với phân cực HH thì giá trị tán xạ ngược chỉ có quan hệ tốt đối với sinh khối rừng trên mặt đất nhỏ hơn 40 tấn.
Kết quả thử ngiệm cho thấy việc tính toán sinh khối trên mặt đất của lớp phủ rừng tại tỉnh Hòa Bình cho thấy kết quả khá khả quan với sai số chỉ khoảng 20% nếu so với sinh khối. Tuy nhiên đây chỉ là tính sinh khối cho lớp phủ rừng của tỉnh Hòa Bình, chỉ đại diện cho hệ sinh thái rừng thường xanh trên núi đá vôi, trong khi đó rừng nước ta là khá đa dạng với nhiều hệ sinh thái rừng khác nhau, nên để kết luận cho cả nước cần phải có nghiên cứu thêm về các hệ sinh thái khác.
Bên cạnh đó, thì rừng với sinh khối thấp (trữ lượng sinh khối nhỏ hơn 15 tấn/ha) thì giá trị tán xạ trên ảnh thường cao do phần lớn năng lượng bức xạ nhận được từ nền đất bên dưới nên việc sử dụng giá trị tán xạ để tính sinh khối rừng có độ chính xác không cao. Như vậy đối với rừng nghèo thì cần phải được phân loại và sử dụng phương pháp khác để tính sinh khối.
151