Ứng Dụng Ảnh Viễn Thám Xây Dựng Bản Đồ Sinh Khối Và Trữ Lượng Cácbon Rừng Ngập Mặn Tại Huyện Tiền Hải Tỉnh Thái Bình

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MÔI TRƢỜNG

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SINH KHỐI VÀ

TRỮ LƢỢNG CÁCBON RỪNG NGẬP MẶN TẠI HUYỆN TIỀN HẢI,

TỈNH THÁI BÌNH

NGÀNH: Quản lý tài nguyên thiên nhiên (chuẩn)

MÃ SỐ:310

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa

Sinh viên thực hiện: Hà Thị Hiền

Khoá học: 2014 - 2018

Hà Nội, 2018

LỜI CẢM ƠN

Đƣợc sự nhất trí của Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa

Quản lý tài nguyên rừng và Môi trƣờng,Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam,

đặc biệt sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa tôi

đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ sinh

khối và trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình”.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Hải

Hòa đã quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo và có những đóng góp ý kiến

vô cùng quý báu để giúp em hoàn thành khóa luận này.

Xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu Trƣờng đại học Lâm Nghiệp

Việt Nam cùng các thầy cô giáo trong hoa QLTNR&MT đã tạo mọi điều kiện

thuận lợi để em hoàn thành chƣơng trình học tập và hoàn thành đề tài.

Xin chân thành cảm ơn Cán bộ Sở NN PTNT, Chi cục iểm lâm tỉnh

Thái Bình, Phòng Tài nguyên và Môi trƣờng huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình đã

tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực địa tại

địa phƣơng.Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu s c tới gia đình, bạn b đã động viên,

giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.

Nguồn kiến thức thì vô tận mà điều kiện thời gian cũng nhƣ kinh nghiệm

còn hạn chế, chính vì vậy khóa luận tốt nghiệp này không thể tránh đƣợc những

thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô

để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công

tác thực tế sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Xuân Mai, ngày.... tháng.... năm 2018

Sinh viên thực hiện

Hà Thị Hiền

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Tên khóa luận: “Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ sinh khối và

trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình”.

2. Sinh viên thực hiện: Hà Thị Hiền

3. Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa

4. Mục tiêu nghiên cứu:

a. Mục tiêu chung

ết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp cơ sở khoa học ứng

dụng viễn thám và GIS trong xây dựng mô hình ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng

cácbon rừng ngập mặn, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý rừng ngập mặn tại

Việt Nam.

b. Mục tiêu cụ thể

Đánh giá hiện trạng và thực trạng quản lý rừng ngập mặn ven biển tại

huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.

Ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn tại huyện Tiền

Hải, Thái Bình giai đoạn 2015- 2017.

Đề xuất giải pháp nâng cao khả năng tích trữ các bon rừng ngập mặn tại

khu vực nghiên cứu.

5. Phạm vi nghiên cứu

Đối tƣợng nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là loài cây thuộc

rừng ngập mặn tại hai huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.

Phạm vị về nội dung: Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là khả năng tích

lũy các bon trên mặt đất của rừng ngập mặn ven biển. :

- Phạm vi không gian: Đề tài tập trung nghiên cứu tất cả các xã có rừng

ngập mặn của huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.

- Phạm vi về thời gian: Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng tích lũy

cácbon của rừng ngập mặn tại thời điểm 2015 – 2017.

6. Nội dung cơ bản của đề tài

Để đạt đƣợc những mục tiêu trên, đề tài thực hiện những nội dung cơ bản sau:

Nghiên cứu hiện trạng và công tác quản lý rừng ngập mặn huyện Tiền

Hải, tỉnh Thái Bình.

Nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng dựa vào kết quả điều tra

thực địa

Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng bằng

phƣơng pháp nội suy không gian

Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý bền vững RNM tại VNC

7. Những kết quả đạt đƣợc

Qua nghiên cứu đề tài đã đạt đƣợc những kết quả sau:

Đề tài đã đánh giá đƣợc hiện trạng rừng ngập mặn :Tổng diện tích, cấu

trúc, chất lƣợng rừng. Thực trạng quản lý rừng ngập mặn: Hoạt động quản lý,

vai trò ngƣời quản lý, các chính sách dự án đƣợc thực hiện tại khu vực nghiên

cứu.

Xây dựng đƣợc bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn năm 2015 và 2017 tại

khu vực nghiên cứu. Ƣớc tính đƣợc sinh khối rừng ngập mặn từ 20 OTC điều tra

thực địa.

Xây dựng đƣợc bản đồ cấp kính cơ sở để ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng

cacbon trên mặt đất từ đó thành lập đƣợc bản đồ sinh khối, trữ lƣợng cacbon từ

phƣơng pháp nội suy không gian, đánh giá độ chính xác của phƣơng pháp nội

suy rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Thái Bình.

Phân tích những thuận lợi, khó khăn, thách thức, cơ hội trong công tác

quản lý rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu

quả quản lý bảo vệ góp phần làm tăng trữ lƣợng cacbon rừng giảm nguồn tác

động đối với rừng ngập mặn hƣớng tới chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng tại khu

vực nghiên cứu.

MỤC LỤC

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

PHẦN I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................................. 3

1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu ................................................................ 3

1.1.1. Các khái niệm.............................................................................................. 3

1.1.2. Các thông số trong viễn thám...................................................................... 3

1.1.3. Tổng quan về vệ tinh Sentinel..................................................................... 4

1.1.4. Quá trình quang hợp ở thực vật................................................................... 2

1.2. Ứng dụng ảnh viễn thám trong ƣớc tính cacbon và sinh khối rừng............... 3

1.2.1. Trên thế giới ................................................................................................ 3

1.2.2. Tại Việt Nam............................................................................................... 6

1.3. Phƣơng pháp ƣớc tính trữ lƣợng cacbon và sinh khối rừng........................... 9

1.3.1. Phƣơng pháp dựa trên mật dộ sinh khối rừng........................................... 10

1.3.2. Phƣơng pháp dựa trên điều tra rừng thông thƣờng. .................................. 10

1.3.3. Phƣơng pháp dựa trên điều tra thể tích. .................................................... 10

1.3.4. Phƣơng pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần ............................... 11

1.3.5. Phƣơng pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ..................................................... 12

1.3.6. Phƣơng pháp nội suy không gian.............................................................. 14

1.4. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu ................................................................. 15

PHẦN II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..... 17

2.1. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................... 17

2.1.1. Mục tiêu chung.......................................................................................... 17

2.1.2. Mục tiêu cụ thể.......................................................................................... 17

2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu................................................................ 17

2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 17

2.2.2. Phạm vi nghiên cứu................................................................................... 17

2.2.3. Dụng cụ, thiết bị, vật liệu nghiên cứu ....................................................... 18

2.3. Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 18

2.3.1. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng rừng ngập mặn ven biển tại huyện Tiền

Hải, tỉnh Thái Bình.............................................................................................. 18

2.3.2. Nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng dựa vào kết quả điều tra

thực địa ................................................................................................................ 18

2.3.3. Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng bằng

phƣơng pháp nội suy không gian ........................................................................ 18

2.3.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý bền vững RNM tại VNC 19

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................................. 19

2.4.1. Hiện trạng và thực trạng quản lý rừng rừng ngập mặn ven biển tại huyện

Tiền Hải, tỉnh Thái Bình ..................................................................................... 20

2.4.2. Sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng dựa vào kết quả điều tra thực địa.. 21

PHẦN III. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU IỆN TỰ NHIÊN, INH TẾ XÃ HỘI HU

VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 34

3.1. Đặc điểm tự nhiên ........................................................................................ 34

3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 34

3.1.2. hí hậu ...................................................................................................... 36

3.1.3. Thủy văn.................................................................................................... 37

3.1.4. Chế độ hải văn........................................................................................... 38

3.2. Thổ nhƣỡng .................................................................................................. 40

3.3. Động thực vật ven biển ............................................................................... 40

3.3.1. Hệ thực vật ................................................................................................ 40

3.3.2. Hệ động vật ............................................................................................... 44

3.4. Đặc điểm về kinh tế văn hóa – xã hội.......................................................... 44

3.4.1. Dân số và mật độ dân số ........................................................................... 44

3.4.2. Cơ cấu lao động......................................................................................... 44

PHẦN IV. ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................ 47

4.1. Hiện trạng và công tác quản lý RNM tại huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình ...... 47

4.1.1. Phân bố không gian thành phần loài cây ngập mặn khu vực nghiên cứu..... 47

4.1.2. Tình hình quản lý RNM tại huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.................... 48

4.1.3. Các chính sách liên quan đến hoạt động quản lý và trồng RNM.............. 50

4.1.4. Đặc điểm một số chỉ tiêu cấu trúc rừng ngập mặn:................................... 52

4.2. Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn, ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng

từ kết quả điều tra................................................................................................ 53

4.2.1. Bản đồ chuyên đề giai đoạn 2015 - 2017.................................................. 53

4.2.2. Đánh giá độ chính xác của bản đồ phân loại rừng ngập mặn ................... 63

4.2.3. Ƣớc tính giá trị sinh khối và trữ lƣợng các bon dựa vào kết quả điều tra:64

4.3. Xây dựng bản đồ phân bố sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng.................. 65

4.3.1. Bản đồ phân bố sinh khối rừng ngập mặn bằng phƣơng pháp nội suy

không gian ........................................................................................................... 65

4.3.2. Bản đồ trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn bằng phƣơng pháp nội suy

không gian ........................................................................................................... 69

4.3.3. Đánh giá độ chính xác............................................................................... 71

4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rừng ngập mặn khu vực nghiên

cứu ....................................................................................................................... 72

4.4.1. Mô hình quản lý rừng ngập mặn............................................................... 72

4.4.2. Giải pháp về quản lý.................................................................................. 74

4.4.3. Giải pháp về công nghệ, kỹ thuật.............................................................. 76

4.4.4. Giải pháp về kinh tế- xã hội ...................................................................... 76

4.4.5. Giải pháp hỗ trợ chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng..................................... 77

PHẦN V. ẾT LUẬN, TỒN TẠI, IẾN NGHỊ................................................ 79

5.1. ết luận ........................................................................................................ 79

5.2. Tồn tại........................................................................................................... 80

5.3. iến nghị...................................................................................................... 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Ý nghĩa

BV&PTR Bảo vệ và phát triển rừng

CDM Clean development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch

CER Giá bán tín chỉ cacbon

DVMTR Dịch vụ môi trƣờng rừng

GIS Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý

GPS Hệ thống định vị toàn cầu

IUCN

Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên

nhiên

NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

NTTS Nuôi trồng thủy sản

OTC Ô tiêu chuẩn

PET Lƣợng nƣớc tối đa có thể bốc thoát đi

PFES Chính sách về chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng

PRA

Participatory Rural Assessmen - Công cụ đánh giá nhanh nông

thôn có sự tham gia của cộng đồng

REDD Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái rừng và mất rừng

RNM Rừng ngập mặn

RS Remote sensing - Viễn thám

SENTINEL Ảnh vệ tinh

TCLN Tổng cục Kiểm lâm

TTg Thủ tƣớng chính phủ

UBND Ủy ban nhân dân

UNFCCC Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Bảng băng tần của Sentinel 2A. .......................................................... 5

Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh viễn thám đƣợc sử dụng trong đề tài.............................. 24

Bảng 2.2. Các điểm kiểm chứng......................................................................... 28

Bảng 2.3. Giá trị sinh khối và trữ lƣợng các bon trong OTC............................. 28

Bảng 3.1. Các loài cây ngập mặn phân bố tại huyện Tiền Hải và huyện Thái Thụy.. 41

Bảng 4.1. Hiện trạng diện tích rừng ngập mặn năm 2017 (ha). ......................... 49

Bảng 4.2. Cấu trúc rừng ngập mặn của 20 OTC điều tra tại huyện Tiền Hải. ... 52

Bảng 4.3. ết quả kiểm tra độ tin cậy bản đồ theo NDVI. ................................ 58

Bảng 4.4. ết quả kiểm tra độ tin cậy bản đồ theo phƣơng pháp Iso. ............... 58

Bảng 4.5. Diện tích rừng ngập mặn giai đoạn 2015 – 2017............................... 59

Bảng 4.6. ết quả đánh giá độ chính xác bản đồ hiện trạng RNM năm 2015. .. 63

Bảng 4.7. Bảng tính sinh khối và trữ lƣợng các bon dựa vào kết quả điều tra. . 64

Bảng 4.8. So sánh giá trị D13 nội suy so với thực địa. ...................................... 67

Bảng 4.9. Bảng phân cấp các bon RNM............................................................. 71

Bảng 4.10. So sánh giá trị sinh khối nội suy với giá trị thực địa........................ 71

Bảng 4.11. So sánh giá trị Các bon nội suy với giá trị thực địa (Tấn). .............. 72