Nghiên Cứu Đánh Giá Trữ Lượng Cacbon Trên Mặt Đất Bằng Ảnh Viễn Thám Radar Tại Khu Rừng Ngập Mặn Cần Giờ Thành Phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VĂN TÙNG

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TRỮ LƢỢNG CACBON TRÊN

MẶT ĐẤT BẰNG ẢNH VIỄN THÁM RADAR TẠI KHU

RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VĂN TÙNG

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TRỮ LƢỢNG CACBON TRÊN

MẶT ĐẤT BẰNG ẢNH VIỄN THÁM RADAR TẠI KHU

RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ -THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. NGUYỄN TRỌNG BÌNH

Hà Nội, 2017

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình do tôi thực hiện, những số liệu, kết quả nêu

trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.

Tác giả

Nguyễn Văn Tùng

ii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn “Nghiên cứu, đánh giá trữ lượng cacbon trên mặt đất bằng ảnh

viễn thám Radar tại khu rừng ngập mặn Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh”

được hoàn thành theo chương trình đào tạo Thạc sỹ, khóa 2014 - 2016 của trường

Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự quan

tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm

nghiệp; Khoa đào tạo sau đại học; Các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Lâm

nghiệp; Các anh, chị, em, bạn bè đồng nghiệp ở Viện Sinh thái rừng và Môi trường.

Nhân dịp này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm và

giúp đỡ quý báu đó.

Xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Trọng

Bình đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Mặc dù đã hết sức cố gắng và nỗ lực, nhưng kinh nghiệm nghiên cứu chưa

nhiều, đặc biệt là hạn chế về mặt thời gian trong quá trình nghiên cứu nên luận văn

chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận được

sự góp ý của các quí thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để cho luận văn được hoàn

chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng năm 2017

Học viên

Nguyễn Văn Tùng

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ii

MỤC LỤC.....................................................................................................................iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................... vi

DANH MỤC BẢNG....................................................................................................vii

DANH MỤC HÌNH....................................................................................................viii

ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................ 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................................. 4

1.1. Nghiên cứu về sinh khối và CO2 .............................................................................. 4

1.1.1. Trên thế giới.......................................................................................................... 4

1.1.2. i t N m............................................................................................................ 9

1.2. Tổng quan dữ liệu Ảnh viễn thám RADAR .......................................................... 18

1.2.1 RADAR độ mở thực .............................................................................................. 20

1.2.2 RADAR độ mở tổng hợp...................................................................................... 20

1.2.3 Các thông số cơ bản củ ảnh R d r................................................................... 21

1.2.3.1 Bước sóng, tần số .............................................................................................. 21

1.2.3.2 Phân cực............................................................................................................ 21

1.2.3.3 Cơ chế tán xạ..................................................................................................... 21

1.2.3.4. Độ phân giải..................................................................................................... 23

1.2.3.5 Ảnh hưởng củ đị hình .................................................................................... 26

CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG PHƢƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................................. 28

2.1. Mục tiêu nội dung nghiên cứu ............................................................................... 28

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................ 28

2.1.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 28

iv

2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................... 28

2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 28

2.2.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................. 28

2.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................ 28

2.3.1. Phương pháp kế thừ tư li u............................................................................... 28

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ......................................................................... 29

2.3.2.1. Phương pháp điều tr và xử lý số li u ngoại nghi p ....................................... 29

2.3.2.2. Phương pháp lự chọn và xử lý ảnh RADAR .................................................. 31

2.3.2.3. Phương pháp tính trữ lượng cacbon trên mặt đất ........................................... 36

2.3.2.4. Xây dựng phương trình tương qu n và kiểm định phương trình thủ nghi m. . 37

2.3.2.5. Xây dựng bản đồ cấp trữ lượng CO2 ............................................................... 37

CHƢƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI................................ 38

3.1. Điều kiện tự nhiên.................................................................................................. 38

3.1.1. ị trí đị lý .......................................................................................................... 38

3.1.2. Đị hình............................................................................................................... 38

3.1.3.Thổ nhưỡng .......................................................................................................... 39

3.1.4. Khí hậu - Thủy văn.............................................................................................. 39

3.1.5. Chế độ thủy triều................................................................................................. 40

3.1.6. H sinh thái ......................................................................................................... 41

3.2 Điều kiện Kinh tế – Xã hội ..................................................................................... 42

CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................. 44

4.1. Đặc điểm hiện trạng rừng tại huyện Cần Giờ ........................................................ 44

4.2. Kết quả nghiên cứu tán xạ radar và trữ lượng CO2................................................ 47

4.2.1. Xử lý hình học ảnh................................................................................................. 47

4.2.2. Đo giá trị tán xạ ngược trên ảnh ........................................................................ 51

4.3. Thử nghiệm mô hình và xây dựng hàm tương quan .............................................. 52

v

4.3.1. Kết quả tính trữ lượng c cbon trên mặt đất tại ví trí các ô tiêu chuẩn. ............. 52

4.3.2. Mối quan h giữ trữ lượng CO2 với giá trị tán xạ ngược r d r........................ 53

4.4. Đánh giá độ chính xác kết quả phương trình tương quan...................................... 57

4.5. Xây dựng bản đồ trữ lượng CO2 trên mặt đất khu vực huyện Cần Giờ................. 59

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .......................................................................... 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ BIỂU

vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

STT Viêt tắt Viết đầy đủ

1 ABG Khối lượng sinh khối khô

2

ALOS

PALSAR

RADAR độ mở thực kênh L kiểu mảng pha (ThePhased

Array type L-band Synthetic Aperture

3 CO2 Khí Cacbon điôxít

4 DN Digital Number

5 Mcdt Trữ lượng CO2 điều tra mặt đất.

6 REDD

Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ phá rừng và suy

thoái rừng (reduced emissions from deforestation and forest

degradation)

7 RMSE Sai số trung phương

8 RNM Rừng ngập mặn

9 OTC Ô tiêu chuẩn

10 KNK Khí nhà kính

11 SK Sinh khối