Nghiên Cứu Xác Định Khu Vực Mất Rừng Từ Ảnh Vệ Tinh Landsat 8 Tại Huyện Tuy Đức Tỉnh Đăk Nông Phục Vụ Cập Nhật Diễn Biến Tài Nguyên Rừng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận cuối khóa, tôi xin chân thành cảm ơn tới:

Ban lãnh đạo trƣờng Đại học Lâm Nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi

nhất cho tôi có thể hoàn thành đợt thực tập.

Tập thể các thầy cô giáo trong Khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi

trƣờng đã tận tình truyền đạt kiến thức cũng nhƣ hƣớng dẫn những kinh

nghiệm thực tế giúp cho tôi có đƣợc những kiến thức quý báu về ngành nghề

của mình cũng nhƣ giúp tôi có thêm những những kỹ năng, những bài học

kinh nghiệm từ thực tế.

Tôi xin chân thành cám ơn đến PGS.TS Phùng Văn Khoa, Chủ nhiệm

khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp và

quý thầy cô khác đã tận tình giúp đỡ và hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình

thực tập cuối khóa và hoàn thành khóa luận này.

Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Th.s Phạm Văn Duẩn

thuộc Viện Sinh thái rừng và Môi trƣờng - trƣờng Đại học Lâm Nghiệp

đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực hiện khóa luận.

Các bạn cùng nhóm thực tập đã gắn bó và giúp đỡ tôi trong suốt quá

trình học cũng nhƣ trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp.

Gia đình và những ngƣời thân đã giúp đỡ tôi về mọi mặt để tôi có thể

hoàn thành đƣợc khóa luận này.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2015

Sinh viên

Kiều Văn Nhâm

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

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

CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................... 2

1.1. Những nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 2

1.2. Những nghiên cứu tại Việt Nam.............................................................. 11

CHƢƠNG II ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................ 16

2.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu .............................................................. 16

2.2. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu ............................................ 17

2.2.1. Địa hình................................................................................................. 17

2.2.2. Khí hậu thủy văn ................................................................................... 17

2.2.3. Đất đai ................................................................................................... 18

2.2.4. Rừng và đặc điểm rừng ......................................................................... 18

2.3 Đặc điểm kinh tế, xã hội ........................................................................... 19

2.3.1. Nông lâm - thủy sản .............................................................................. 19

2.3.2. Công nghiệp .......................................................................................... 20

2.3.3. Thƣơng mại – dịch vụ ........................................................................... 20

2.3.4. Thu chi ngân sách.................................................................................. 20

2.3.5. Văn hóa xã hội ...................................................................................... 21

2.3.6. Giáo dục – Y tế ..................................................................................... 21

2.3.7. Dân số, lao động việc làm..................................................................... 22

CHƢƠNG III MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG,

PHƢƠNG PHÁP............................................................................................. 23

3.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 23

3.2. Đối tƣợng nghiên cứu.............................................................................. 23

3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................. 23

3.4. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 23

3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 23

3.5.1. Cơ sở phƣơng pháp luận ....................................................................... 23

3.5.2. Phƣơng pháp kế thừa số liệu................................................................. 24

3.5.3. Quy trình thực hiện nghiên cứu ............................................................ 24

3.5.4. Phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể............................................................ 25

CHƢƠNG IV KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ THẢO LUẬN ......................... 35

4.1. Kết quả nghiên cứu xây dựng khóa phân loại khu vực mất rừng tại huyện

Tuy Đức........................................................................................................... 35

4.1.1. Đặc điểm tƣ liệu ảnh sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng rừng ..... 35

4.1.2. Kết quả xử lý ảnh vệ tinh ...................................................................... 40

4.1.3. Xây dựng khóa phân loại khu vực mất rừng......................................... 49

4.2. Lập bản đồ khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức ................................... 51

4.2.1. Lập bản đồ khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức ................................ 51

4.2.2. Đánh giá độ chính xác mô hình ............................................................ 52

4.3. Giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý bảo vệ rừng ở huyện Tuy

Đức tỉnh Đăk Nông ......................................................................................... 53

4.3.1. Tiếp tục hoàn thiện giao rừng và đất lâm nghiệp cho hộ gia đình

và cộng đồng. .................................................................................................. 53

4.3.2. Tăng cƣờng năng lực của bộ máy quản lý nhà nƣớc về rừng và đất lâm

nghiệp.............................................................................................................. 53

4.3.3. Tăng cƣờng công tác bảo vệ rừng và phát triển rừng ........................... 54

4.3.4. Phát triển nguồn nhân lực phục vụ công tác bảo vệ và phát triển rừng 54

CHƢƠNG V KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ................................. 55

5.1. Kết luận ................................................................................................... 55

5.2. Tồn tại ..................................................................................................... 55

5.3. Kiến nghị................................................................................................. 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

--------------

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài: “The study identified areas of forest loss from satellite imagery

Landsat 8 in Tuy Duc, Dak Nong province serves update developments of

forest resources”

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS Phùng Văn Khoa

Sinh viên thực hiện: Kiều Văn Nhâm

Khoá học: 2011 – 2015

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là tài nguyên quý giá của mỗi quốc gia, rừng có chức năng sinh

thái cực kỳ quan trọng, rừng tham gia quá trình điều hòa khí hậu, đảm bảo

chu chuyển Oxi và các nguyên tố cơ bản khác trên hành tinh, rừng duy trì tính

ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn sói mòn

đất, giảm nhẹ tác động từ thiên tai, bảo tồn nguồn nƣớc và làm giảm ô nhiễm

không khí. Rừng là lá phổi xanh của trái đất, là yếu tố quyết định sự sống còn

của hơn bảy tỷ dân trên hành tinh. Tài nguyên rừng tại Việt Nam nói chung,

huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông nói riêng đang gặp phải nhiều vấn đề nhƣ nạn

phá rừng trái phép dƣới nhiều hình thức và nhiều mục đích khác nhau đang

diễn ra rất phức tạp gây nhiều khó khăn cho các cấp chính quyền cũng nhƣ

các cơ quan chức năng trong việc quản lý.

Nhận thức đƣợc tầm qua trọng của rừng đối với đời sống con ngƣời

Việt Nam nói chung và đặc biệt là rừng của huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông

nói riêng tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xác định khu vực

mất rừng từ ảnh vệ tinh Landsat 8 tại huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông phục

vụ cập nhật diễn biến tài nguyên rừng”.

CHƢƠNG I

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Nhìn chung, những nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh trong phân loại

rừng ở Việt Nam từ trƣớc đến nay vẫn chủ yếu áp dụng các phƣơng pháp

phân loại truyền thống là giải đoán bằng mắt, hoặc giải đoán bán tự động,

những phƣơng pháp này vẫn chƣa thể đƣợc gọi là phân loại tự động, bởi vì

vẫn cần có ngƣời để chọn vùng mẫu trong phân loại có giám sát hoặc tái phân

loại trong trƣờng hợp phân loại không giám sát. Việc phân loại tự động chỉ có

thể thực hiện đòi hỏi phải có những nghiên cứu cơ bản và những bộ dữ liệu

chuẩn, đặc biệt là khi áp dụng đối với rừng nhiệt đới có cấu trúc phức tạp

(Nguyễn Đình Dƣơng, 2004) [6]. Những phƣơng pháp giải đoán truyền thống

thƣờng phụ thuộc rất lớn vào kinh nghiệm của con ngƣời, vì vậy các bản đồ

chuyên đề không có tính đồng nhất cao, năng suất giải đoán thấp. Ngoài ra

những tƣ liệu ảnh đƣợc sử dụng để phân loại rừng từ trƣớc tới nay thƣờng có

độ phân giải thấp và trung bình, nên không đáp ứng đuợc yêu cầu về độ chính

xác và tính cập nhật của bản đồ tài nguyên rừng.

CHƢƠNG II

ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Tuy Đức là một huyện thuộc tỉnh Đăk Nông, đƣợc thành lập vào tháng

1 năm 2007 theo quyết định 142/2006/NĐ-CP của Chính Phủ Việt Nam ban

hành tháng 12 năm 2006, đây là một huyện mới đƣợc tách ra từ huyện Đăk

Rlấp (cũ), nằm phía tây nam của tỉnh, có 6 đơn vị hành chính cấp xã gồm:

Đắk Ngo, Quảng Tân, Đắk Búk So, Đắk R'Tíh, Quảng Tâm, Quảng Trực.

CHƢƠNG III

MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP

3.1. Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng đƣợc bản đồ khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông.

Đề xuất giải pháp phù hợp nâng cao hiệu quả công tác quản lý bảo vệ

tài nguyên rừng ở huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông.

3.2. Đối tƣợng nghiên cứu

Đối tƣợng nghiên cứu là khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức, tỉnh

Đắk Nông.

3.3. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung đánh giá sự thay đổi diện tích mất rừng của huyện Tuy

Đức tỉnh Đăk Nông trong các giai đoạn từ ngày 26/10/2013 đến 30/01/2014.

Tƣ liệu sử dụng là ảnh vệ tinh Landsat 8.

3.4. Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu xây dựng khóa phân loại khu vực mất rừng tại huyện

Tuy Đức tỉnh Đăk Nông.

- Lập bản đồ khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông.

- Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý bảo vệ rừng ở

huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông.

3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

3.5.1. Cơ sở phương pháp luận

3.5.2. Phương pháp kế thừa số liệu

3.5.3. Quy trình thực hiện nghiên cứu

Hình 3.1: Quy trình thực hiện nghiên cứu

3.5.4. Phương pháp nghiên cứu cụ thể

Phƣơng pháp xây dựng bản đồ mất rừng huyện Tuy Đức

Bản đồ chủ yếu đƣợc sử dụng để thành lập bản đồ mất rừng cho huyện

Tuy Đức là bản đồ ranh giới hành chính. Ảnh vệ tinh đƣợc sử dụng để xây dựng

bản đồ mất rừng là ảnh LANDSAT 8. Huyện Tuy Đức nằm trên 2 cảnh ảnh có

số hiệu là: LC81240522013299LGN00 và LC81240522014030LGN00.

Trình tự phƣơng pháp xây dựng bản đồ mất rừng đƣợc tiến hành theo

các bƣớc sau:

* Bƣớc 1: Chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat 8 thành giá

trị bức xạ, phản xạ.

* Bƣớc 2: Chuẩn hóa bản đồ

* Bƣớc 3: Xây dựng khóa phân loại khu vực mất rừng tại huyện Tuy Đức

* Bƣớc 4: Tạo ảnh khu vực mất rừng

* Bƣớc 5: Kiểm tra độ chính xác khóa phân loại khu vực mất rừng

CHƢƠNG IV

KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ THẢO LUẬN

4.1. Kết quả nghiên cứu xây dựng khóa phân loại khu vực mất rừng tại

huyện Tuy Đức

Đề tài sử dụng công nghệ giải đoán ảnh vệ tinh để thành lập bản đồ mất

rừng của khu vực nghiên cứu. Giải đoán ảnh vệ tinh đƣợc hiểu là việc phân

tích thông tin để phân loại các đối tƣợng trên ảnh vệ tinh, chuyển kết quả

phân loại cùng những thuộc tính cần thiết của các đối tƣợng vào bản đồ, bảng

số, và các hình thức lƣu trữ thông tin khác.

4.1.1. Đặc điểm tư liệu ảnh sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng rừng

4.1.2. Kết quả xử lý ảnh vệ tinh

4.1.2.1. Chuyển đổi giá trị cấp độ xám (DN) ảnh Landsat 8 thành giá trị bức

xạ, phản xạ.

4.1.2.2. Chuẩn hóa bản đồ

- Tổ hợp màu cho ảnh Landsat 8

- Xác định các giá trị NVDI các OTC trên 2 ảnh

Đề tài đã kế thừa hệ thống kết quả gồm 192 OTC điểm điều tra thực địa

từ kết quả dự ánh Tổng kiểm kê rừng giai đoạn 2012 – 2015 của Viện Sinh

thái Rừng và Môi trƣờng trƣờng Đại học Lâm Nghiệp. Các điểm đƣợc điều

tra thực địa thể hiện hai khu vực có rừng và mất rừng. Số lƣợng các OTC đại

diện cho các kiểu trạng thái đƣợc thống kê trong bảng 4.5.