Tài liệu Nghiên cứu các giải pháp phòng chống và khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây Nguyên docx

Bộ khoa học và công nghệ
Chơng trình KHCN trọng điểm cấp Nhà nớc giai đoạn 2001-2005
" Bảo vệ môi trờng và phòng tránh thiên tai ", mã số: KC.08

TS. Vơng Văn Quỳnh, TS. Lê Sỹ Việt, TS. Trần Tuyết Hăng, TS. Bế Minh Châu
ThS. Trần Quang Bảo, TS. đỗ Đức Bảo, TS. Chu Thị Bình, TS. Nguyễn Đình dơng


đề tài
Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng chống và
khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây
Nguyên
(Mã số: KC.08.24)
==============================================

chuyên đề

các phần mềm dự báo cháy rừng
ở u minh và tây nguyên











6289-10

=2005=








0


H Tây - 2005





các Phần mềm
dự báo v phát hiện sớm cháy rừng



Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng chống v khắc phục hậu quả
cháy rừng cho vùng U Minh v Tây Nguyên
(Mã số: KC.08.24)

đề ti
Bộ khoa học v công nghệ
Chơng trình KHCN trọng điểm cấp Nh nớc giai đoạn 2001-2005
"Bảo vệ môi trờng và phòng tránh thiên tai", mã số: KC.08

TS. Vơng Văn Quỳnh, TS. Lê Sỹ Việt, TS. Trần Tuyết Hằng, TS. Bế Minh Châu
ThS. Trần Quang Bảo, TS. đỗ Đức Bảo, TS. Chu Thị Bình, TS. Nguyễn Đình dơng




Mục lục

1.Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng 2
1.1. Nguy cơ cháy rừng và dự báo nguy cơ cháy rừng 2
1.2. Công nghệ và phần mềm Dự báo nguy cơ cháy rừng 2
1.2.1. Dự báo nguy cơ cháy rừng bằng thủ công 2
1.2.2. Phần mềm cho các trạm đơn lẻ ở địa phơng 2
1.2.3. Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng cho cả nớc 3
1.2.4. Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên" 4
1.3. Các bớc thực hiện dự báo nguy cơ cháy rừng bằng "Phần mềm
cảnh báo nguy cơ cháy rừng " 5
1.4. Đặc điểm kỹ thuật của phần mềm cảnh bảo nguy cơ cháy rừng
Tây Nguyên 7
2. Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh . 9
2.1. Phát hiện sớm cháy rừng từ ảnh vệ tinh 9
2.2. T liệu ảnh và chỉ số phát hiện cháy rừng từ ảnh 9
2.3. Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh 9
2.4. Các bớc công việc trong phần mềm phát hiện sớm cháy rừng từ
ảnh vệ tinh 10

2.5. Đặc điểm kỹ thuật của phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh 13






1
1.Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng

1.1. Nguy cơ cháy rừng và dự báo nguy cơ cháy rừng
Nguy cơ cháy rừng là nguy cơ hình thành và phát triển các đám cháy rừng.
Nguy cơ cháy rừng phụ thuộc vào đặc điểm của diễn biến thời tiết và kiểu rừng.
Thời tiết khô nóng càng kéo dài, kiểu rừng càng có nhiều vật liệu cháy, thì cháy
rừng càng dễ xảy ra, và mức nguy hiểm của cháy rừng càng lớn. Vì vậy, thời tiết
và kiểu rừng đợc xem là hai nhóm thông tin quan trọng nhất đợc sử dụng để dự
báo nguy cơ cháy rừng. Ngời ta thờng phân thành 5 cấp nguy cơ cháy rừng:
cấp 1 - ít có khả năng cháy, cấp 2 - có khả năng xuất hiện cháy, cấp 3 - dễ xuất
hiện cháy, cấp 4 - rất nguy hiểm với cháy, cấp 5 - cực kỳ nguy hiểm với cháy.
Dự báo nguy cơ cháy rừng là nội dung quan trọng trong phòng cháy chữa
cháy vì khi biết nguy cơ cháy ngời ta có thể chủ động huy động hợp lý các
nguồn lực cho phòng cháy chữa cháy rừng đảm bảo vừa đạt hiệu quả cao vừa tiết
kiệm đợc công sức. Tuy nhiên, đây là công việc phức tạp, đòi hỏi phải cập nhật
và lu trữ liên tục số liệu phản ảnh diễn biến của điều kiện thời tiết, cũng nh
phải tính đợc đặc điểm liên quan đến khả năng cháy của các kiểu rừng. Cùng
với sự phát triển của khoa học công nghệ, công tác dự báo nguy cơ cháy rừng ở
nớc ta cũng từng bớc đợc đổi mới và hoàn thiện.
1.2. Công nghệ và phần mềm Dự báo nguy cơ cháy rừng
Nguy cơ cháy rừng là nguy cơ hình thành và phát triển các đám cháy rừng.
Ngời ta thờng phân thành 5 cấp nguy cơ cháy rừng: cấp 1 - ít có khả năng

cháy, cấp 2 - có khả năng xuất hiện cháy, cấp 3 - dễ xuất hiện cháy, cấp 4 - rất
nguy hiểm với cháy, cấp 5 - cực kỳ nguy hiểm với cháy.
Dự báo nguy cơ cháy rừng là nội dung quan trọng trong phòng cháy chữa
cháy vì khi biết nguy cơ cháy ngời ta có thể chủ động huy động hợp lý các
nguồn lực cho phòng cháy chữa cháy rừng đảm bảo vừa đạt hiệu quả cao vừa tiết
kiệm đợc công sức. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, công tác dự
báo nguy cơ cháy rừng ở nớc ta cũng từng bớc đợc đổi mới và hoàn thiện.
1.2.1. Dự báo nguy cơ cháy rừng bằng thủ công
Dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam đợc bắt đằu từ năm 1981. Tuy
nhiên trong thời gian dự báo nguy cơ cháy rừng đợc thực hiện với việc tính toán
hoàn toàn thủ công trên cơ sở số liệu ghi chép của cán bộ lâm nghiệp. Vì công
việc tính toán phức tạp lại sự đòi hỏi phải hợp tác của nhiều ngời nên dự báo
nguy cơ cháy rừng bằng phơng pháp thủ công tại các địa phơng trong thời gian
này có độ chính xác thấp, khả năng thông tin kém và, do đó, ít tác động tới hành
vi của cộng đồng. Hiệu quả của công tác dự báo trong phòng cháy chữa cháy
rừng không cao.
1.2.2. Phần mềm cho các trạm đơn lẻ ở địa phơng
Từ năm 2001, do yêu cầu của một số địa phơng nhóm cán bộ của Trờng
Đại học Lâm nghiệp đã xây dựng phần mềm dự báo lửa rừng. Nó cho phép tự
động hoá việc cập nhật thông tin, dự báo và t vấn về giải pháp phòng chống

2
cháy rừng. Phần mềm đã đợc đánh giá nh một sáng kiến có giá trị trong dự báo
lửa rừng Việt Nam. Ngoài việc phục vụ dự báo nguy cơ cháy rừng phần mềm này
còn có chức năng chỉnh lý, lu trữ và bảo vệ số liệu dới dạng các tệp thông tin
dễ dàng sử dụng phục vụ dự báo sâu, bệnh hại rừng, dự tính năng suất rừng, xây
dựng kế hoạch sản xuất và những hoạt động thực tiễn khác.
Tuy nhiên, đây là phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng ở những trạm đơn
lẻ, cha liên kết với kỹ thuật GIS và viễn thám, do đó, cha tự động hoá đợc
việc dự báo nguy cơ cháy rừng cho vùng lớn.

1.2.3. Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng cho cả nớc
Từ đầu năm 2003 nhóm nghiên cứu thuộc đề tài KC08 đã phối hợp với
Cục kiểm lâm xây dựng "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" với công nghệ
mới. Có thể mô tả tóm tắt công nghệ này nh sau. Vào khoảng 14 giờ hàng ngày
Cục kiểm lâm và đài truyền hình Việt Nam đồng thời nhận đợc từ Tổng cục khí
tơng thuỷ văn một th điện tử chứa thông tin về điều kiện thời tiết có ảnh hởng
đến nguy cơ cháy rừng của 95 trạm khí tợng đại diện cho 95 vùng khác nhau
của đất nớc. Sử dụng công thức dự báo lửa rừng và các thông tin về diễn biến
thời tiết trong đợc tích luỹ liên tục thời thời gian dài "Phần mềm cảnh báo nguy
cơ cháy rừng" tính đợc cấp nguy cơ cháy rừng cho các địa phơng. Nếu có ít
nhất một khu vực nào đó có nguy cơ cháy rừng đạt trên cấp IV - cấp nguy hiểm
thì Ban thời sự Đài truyền hình Việt Nam sẽ biên tập bản tin để thông báo trên
đài truyền hình. Trong khi đó, Cục kiểm lâm sử dụng thông tin dự báo để chỉ đạo
hoạt động phòng cháy chữa cháy rừng.
Toàn bộ việc cập nhật, lu trữ số liệu, xác định nguy cơ cháy rừng đều
đợc thực hiện tự động hoá bằng một phần mềm "Cảnh báo nguy cơ cháy rừng".
Với công nghệ và phần mềm trên đây từ năm 2003 Việt Nam đã chuyển tải đợc
thông tin dự báo nguy cơ cháy rừng hàng ngày lên phơng tiện thông tin đại
chúng. Đây là một trong những nhân tố quan trọng góp phần nâng cao nhận thức
về công tác phòng cháy chữa cháy rừng của cán bộ và nhân dân. Nó đã thúc đẩy
chính quyền các cấp ủng hộ tích cực cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng và
góp phần vào điều chỉnh những hành vi của ngời dân theo hớng giảm thiểu
nguy cơ cháy rừng.
Tuy nhiên, công nghệ và phần mềm dự báo trên đây vẫn còn một số tồn
tại, chẳng hạn, nguy cơ cháy rừng đợc xác định là giống nhau cho những đơn vị
hành chính có thể rộng tới hàng trăm nghìn ha, nguy cơ cháy rừng đợc đồng
nhất cho các trạng thái rừng khác nhau, thậm chí cho cả đất không có rừng, ranh
giới các cấp nguy cơ cháy rừng trùng với ranh giới hành chính huyện hoặc tỉnh
mà không trùng với ranh giới nguy cơ cháy rừng thực tế v.v Vì tính chính xác
cha cao mà ý nghĩa của thông tin cảnh báo nguy cơ cháy rừng có xu hớng

giảm. Việc quan tâm đến bản tin cảnh báo nguy cơ cháy rừng cũng nh hiệu quả
tác động của các thông tin cảnh báo nguy cơ cháy rừng đến ý thức và hành vi của
cộng đồng không còn mạnh mẽ nh trớc.

3
1.2.4. Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên"
Để khắc phục những tồn tại trên, trong khuôn khổ của đề tài cấp nhà nớc
KC08-24, nhóm nghiên cứu đã phát triển "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy
rừng" cho khu vực U Minh và Tây Nguyên. Đặc điểm công nghệ của phần mềm
này nh sau:
- "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" lu trữ trong nó những thông
tin cần thiết cho dự báo theo cả điều kiện thời tiết và kiểu rừng:
+ Các phơng trình phản ảnh quy luật phân hoá các yếu tố khí tợng liên
quan đến nguy cơ cháy rừng theo kinh độ , vĩ độ và độ cao của các tháng trong
năm,
+ Thông tin về đặc điểm liên quan đến nguy cơ cháy của các trạng thái
rừng,
+ Thông tin về đặc điểm các đám cháy rừng với mỗi trạng thái rừng , và
mỗi điều kiện cụ thể của thời tiết khác nhau.
+ Thông tin về trạng thái rừng , toạ độ địa lý, độ cao địa hình, tên đơn vị
hành chính các cấp của từng điểm cách đều nhau 1km trên toàn lãnh thổ.
+ Cập nhật và lu trữ liên tục thông tin về các yếu tố khí tợng có liên đến
nguy cơ cháy rừng.
- Hàng ngày vào lúc 13 - 14 giờ, sau khi cập nhật số liệu của các trạm khí
tợng "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" sẽ tự động phân tích thông tin và
dự báo cấp nguy cơ cháy rừng cho từng điểm cách đều 1km trên toàn lãnh thổ
trên cơ sở tính đến đặc điểm thời tiết và kiểu rừng.
- "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" tự động chia diên tích lãnh thổ
thành những ô vuông có diện tích 1km2, chuyển thông tin về cấp nguy cơ cháy
rừng vào từng ô vuông, tô màu khác nhau cho ô theo cấp nguy cơ cháy và thể

hiện chúng lên bản đồ, kết quả đa ra đợc bản đồ phân bố nguy cơ cháy rừng có
mức độ chi tiết tới 1km2 trên toàn lãnh thổ.
- "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" cũng tự động thống kê và cung
cấp thông tin về cấp nguy cơ cháy đối với từng trạng thái rừng của từng đơn vị
hành chính khác nhau. Căn cứ vào mức nguy cơ cháy rừng và những quy định
của nhà nớc về công tác phòng cháy chữa cháy "Phần mềm cảnh báo nguy cơ
cháy rừng" đa ra những gợi ý cho các cấp quản lý và chủ rừng vê giải pháp cần
thực hiện cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng.
Công nghệ và "Phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng" mới đã khắc phục
đợc phần lớn các tồn tại của công nghệ dự báo nguy cơ cháy rừng trớc đây. Nó
cung cấp thông tin về nguy cơ cháy rừng với cả hình ảnh, số liệu , văn bản liên
quan đến tình trạng và giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng. Trên cơ sở tính đến
quy luật phân hoá của điều kiện thời tiết và phân bố của các trạng thái rừng
"Phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng mới" đã nâng cao độ chính xác địa lý của
thông tin dự báo tới 1km2 và không còn phụ thuộc vào ranh giới các đơn vị hành

4
chính. Thông tin về nguy cơ cháy rừng đợc dự báo chính xác cho từng địa điểm
, từng trạng thái rừng, vừa thể hiện bằng hình ảnh trực quan trên bản đồ vừa thể
hiện bằng số liệu và văn bản. Những thông tin từ "Phần mềm dự báo nguy cơ
cháy rừng" mới có thể đáp ứng đợc yêu cầu sử dụng thông tin về nguy cơ cháy
rừng của nhiều đối tợng khác nhau , bao gồm cộng đồng dân c các vùng có
rừng, những ngời tham gia tổ chức sản xuất ở vùng có rừng , chủ rừng, chính
quyền và những tổ chức tham gia quản lý bảo vệ tài nguyên rừng v.v ở các cấp
khác nhau.
- Phần mềm tơng thích với các hệ điều hành Windows và các máy tính cá
nhân, máy tính nối mạng v.v
Hiện nay, nhóm nghiên cứu thuộc đề tài KC08-24 đang cùng với Cục kiểm
lâm hợp tác phát triển "Phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng U Minh và Tây
Nguyên" mới lên áp dụng cho quy mô cả nớc. Hy vọng rằng công nghệ và

phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng sẽ đợc phát triển và ngày càng đáp ứng tốt
hơn cho công tác bảo vệ và phát triển rừng của đất nớc.
1.3. Các bớc thực hiện dự báo nguy cơ cháy rừng bằng "Phần mềm
cảnh báo nguy cơ cháy rừng U Minh và Tây Nguyên "
Bớc 1. Trớc ngày 30/12 các hạt kiểm lâm điều chỉnh hiện trạng rừng vào bản
đồ dự báo nguy cơ cháy rừng .
Để tăng độ chính xác của công tác dự báo hàng năm các hạt kiểm lâm cần
theo dõi biến động diện tích rừng trong khu vực để điều chỉnh lại hiện trạng bản
đồ phân bố các trạng thái rừng. Các trạng thái rừng đợc mô xác định theo phân
loại của trạng thái rừng của Viện điều tra quy hoạch rừng. Sự thay đổi trạng thái
rừng đợc thể hiện với quy mô diện tích 100ha trên hệ thống các ô vuông cố định
trên lãnh thổ toàn tỉnh. Khi trang thái rừng trên một ô vuông nào đó thay đổi với
quá nửa diện tích ô thì ký hiệu trạng thái rừng trên ô vuông đó đợc ghi theo số
hiệu của trạng thái rừng mới.
Bớc 2. Ngày 01/11 Cc kiểm lâm tập hợp và điều chỉnh hiện trạng rừng cho bản
đồ rừng toàn tỉnh.
Sau khi nhận đợc kết quả điều chỉnh kiểu trạng thái rừng của các hạt
kiểm lâm, Cục kiểm lâm tổng hợp t liệu và điều chỉnh lại trạng thái rừng cho
lãnh thổ toàn tỉnh. Trong quá trình đó chuyển mã số các trạng thái rừng ghi theo
quy định của Viện điều tra quy hoạch rừng về mã số kiểu trạng thái rừng theo
nguy cơ cháy. Nguyên tắc chuyển nh sau.
Biểu 4. Chuyển mã số các trạng thái rừng thành mã số kiểu trạng thái rừng theo nguy cơ
cháy ở Tây Nguyên
Mã số Trạng thái Mã số cấp
nguy cơ
cháy
Mã số Trạng thái Mã số cấp
nguy cơ
cháy
10 Rừng gỗ tự nhiên (không phân loại) 1 71 Rừng đặc sản 2

11 Rừng giàu 1 31 Rừng khộp (rụng lá) 3
12 Rừng trung bình 1 41 Rừng lá kim tự nhiên 3
13 Rừng nghèo 1 70 Rừng trồng 3
21 Rừng phục hồi IIA 1 80 Đất trống không phân biệt 3
22 Rừng phục hồi IIB 1 81Đất trống có cỏ 3
23 Rừng non có trữ lợng (IIA2, IIB2) 1 82 Đất trống có cây bụi 3
26 Rừng nghèo (IIA1, IIB1) 1 83 Đất trống có cây gỗ rải rác 3

5
42 Rừng hỗn giao lá rộng, lá kim 1 140 Rừng trồng 3
52 Rừng hỗn giao gỗ + tre nứa 1 160 Đất trống không phân biệt 3
60 Rừng ngập mặn 1 162 Đất trống có cỏ 3
103 Cây công nghiệp 1 164 Đất trống có cây bụi 3
104 Cây ăn quả 1 166 Đất trống có cây gỗ rải rác 3
20 Rừng non không phân biệt 1 110 Đất nông nghiệp 4
141 Đầm lầy, bãi ngập 1 111 Lúa, màu 4
14 Rừng non cha có trữ lợng 1 112Nơng rẫy 4
24 Rừng non cha có trữ lợng (IIA1,IIB2) 1 121 Dân c 4
72 Rừng trồng trên đất ngập nớc ven biển 1 122 Đất chuyên dụng 4
48 Rừng non cha có trữ lợng 1 123 Bãi cát 4
51 Rừng tre nứa (Lồ ô, Vầu, Le, Tre ) 2 130 Đất khác 4
55 ảnh số có rừng KK98 không rừng 2 142 Sông, hồ suối 4
64 ảnh số không rừng KK98 có rừng 2 224 Nơng rẫy 4
91 Núi đá có cây 2 394 Đất nông nghiệp 4
92 Núi đá 2 678 Sông, hồ suối 4
101 Vờn rừng 2
Ghi chú: Trong Biểu trên cấp khả năng cháy 4 đợc sử dụng để chỉ loại
thực vật hoặc đất trống không thuộc đối tợng cháy rừng.
Việc làm này đợc thực hiện bằng hợp phần của phần mềm dự báo nguy
cơ cháy rừng.

Bớc 3. Vào lúc 13 giờ 30' hàng ngày (từ 01/11 đến 30.04) các trạm đo
ma cung
cấp số liệu ma về Cục kiểm lâm.
Các trạm đo ma sẽ cung cấp số liệu đo lợng ma từ 13 giờ ngày hôm
trớc đến thời điểm 13 giờ ngày dự báo. Cục kiểm lâm sẽ nhận thông tin và ghi
vào các file Excel có dạng nh sau.

Tên file này đợc đặt với chữ cái đầu tiên là 'm', tiếp theo là sáu số liên tục
thể hiện ngày, tháng, năm cung cấp dữ liệu và đợc ghi vào th mục
D:\dbhtmoi\bantin
Bớc 4. Thu thập số liệu khí tợng

6
Vào lúc 13 giờ 30' từ ngày 01/11 đến 30/04 3 các trạm khí tợng trong khu
vực sẽ gửi số liệu nhiệt độ, độ ẩm không khí và lợng ma hàng ngày về Cục
kiểm lâm. Cục kiểm lâm sẽ nhận thông tin và ghi vào các file Excel
Bớc 5. Sử dụng phần mềm để dự báo nguy cơ cháy rừng
Vào lúc 2 giờ hàng ngày tính từ ngày 01/11 đến hết ngày 30/04 Ban
thờng trực Phòng cháy, chữa cháy rừng ở Cục kiểm lâm sử dụng phần mềm "Dự
báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên " cùng các thông tin lu trữ và cập nhật để
dự báo nguy cơ cháy rừng.
Phần mềm "Dự báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên " đợc xây dựng để tự
động cập nhật thông tin về nhiệt dộ, độ ẩm từ các trang E xcel có tên biểu hiện
ngày tháng năm dự báo, nối dài thêm chuỗi số liệu về thời tiết của các trạm ma
và nhiệt theo thời gian. Phần mềm tự động xác định điều kiện thời tiết cho các
điểm ngoài các trạm khí tợng theo phơng pháp nội suy không gian và các
phơng trình phản ảnh sự phân hoá của điều kiện khí tợng ở Tây Nguyên. Theo
công thức dự báo cho Tây Nguyên phần mềm tự động xác định cấp nguy cơ cháy
rừng vào ngày dự báo cho từng điểm cách đều 1km trên toàn lãnh thổ, tô màu và
trình bày dới dạng bản đồ kỹ thuật số thể hiện rõ các vùng có cấp nguy cơ cháy

rừng khác nhau. Ngoài thông tin trên bản đồ , phần mềm "Dự báo nguy cơ cháy
rừng Tây Nguyên" cũng tính cấp nguy cơ cháy rừng và t vấn về biện pháp cần
thiết cho các khu vực theo phân bố của trạm đo ma.
Bớc 6. Thông tin về nguy cơ cháy rừng
Ban thờng trực phòng cháy, chữa cháy rừng Cục kiểm lâm đa thông tin
dự báo lửa rừng và ý kiến t vấn về biện pháp phòng chống cháy rừng lên mạng
Internet.
Kết quả dự báo đợc cung cấp lên mạng Internet để các đối tợng quan
tâm có thể kịp thời theo dõi thông tin về dự báo nguy cơ cháy rừng.
Đài truyền hình tỉnh sử dụng thông tin dự báo và những ý kiến t vấn để
biên tập bản tin cảnh báo lửa rừng.
Bớc 7. Sử dụng thông tin về nguy cơ cháy rừng
Lực lợng kiểm lâm và những cơ quan liên quan sử dụng thông tin dự báo
và những ý kiến t vấn để ra quyết định cho hoạt động phòng chống cháy rừng.
1.4. Đặc điểm kỹ thuật của phần mềm cảnh bảo nguy cơ cháy rừng
Tây Nguyên
- Lu đồ của phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng đợc mô tả khái quát
theo sơ đồ sau.

7


- Phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên đợc xây dựng bằng
ngôn ngữ FOXPRO và liên kết với các phần mềm tiện ích khác nh EXCEL,
MAPINFO. Đồng thời phần mềm này cũng tơng thích với các hệ điều hành
Windows và các máy tính cá nhân.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu thuộc đề tài KC08-24 đang cùng với Cục kiểm
lâm hợp tác phát triển "Phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng Tây Nguyên" mới
lên áp dụng cho quy mô cả nớc. Hy vọng rằng công nghệ và phần mềm dự báo
nguy cơ cháy rừng sẽ đợc phát triển và đáp ứng tốt hơn cho thực tiễn phòng

cháy chữa cháy ở Việt Nam.

8
2. Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh - một
sản phẩm của đề ti KC08-24
2.1. Phát hiện sớm cháy rừng từ ảnh vệ tinh
Nhờ khả năng tích hợp đồng thời thông tin của các kênh phổ khác nhau
ảnh vệ tinh cho phép phát hiện đợc đặc điểm của nhiều sự vật và hiện tợng trên
mặt đất, trong đó có cháy rừng. Khi tích hợp thông tin về giá trị các kênh phổ
trên ảnh đợc với nhiều thông tin khác trên hệ thống thông tin địa lý ngời ta có
thể phát hiện đợc các đám cháy rừng với hàng loạt các thông số nh vị trí, quy
mô, dạng cháy, tốc độ lan tràn v.v Vì vậy, ảnh vệ tinh đợc xem là một trong
những nguồn thông tin có triển vọng để phát hiện sớm các đám cháy rừng. Ưu
điểm cơ bản của phát hiện lửa rừng bằng ảnh vệ tinh là khả năng tự động hoá
cao, phát hiện trên vùng rộng, ít tốn kém và không phụ thuộc vào những đặc
điểm chủ quan của con ngời.
2.2. T liệu ảnh và chỉ số phát hiện cháy rừng từ ảnh
- ảnh vệ tinh) đợc sử dụng để phát hiện các đám cháy rừng là ảnh
MODIS. Đây là nguồn t liệu ảnh có khả năng tiếp cận với giá thấp nhất, có chu
kỳ chụp gần nhất, đủ số kênh phổ để phát hiện cháy, cho phép phát hiện trên
phạm vi toàn quốc với mức độ chấp nhận đợc.
- Chỉ số phát hiện cháy rừng đợc sử dụng trong phần mềm là chỉ số tổng
hợp K đợc tính bằng tích số của 4 kênh phổ số 20, 21, 22 và 23 trên ảnh
MODIS, K= b20x b21x b22x b23 x 10
-6
. ở Tây Nguyên những nơi không cháy
có chỉ số K xấp xỉ bằng không, ở những nơi mới qua cháy nhng khó phát hiện
thì chỉ số K có giá trị dới 10, ở những nơi đã qua cháy nhng còn nhìn thấy trên
ảnh có chỉ số K trên 10 nhng dới 100, ở những nơi đang cháy có ngọn lửa chỉ
số K nằm trong khoảng 200 đến 250. ở U Minh với rừng tràm tự nhiên, do khối

lợng vật liệu cháy lớn, nên ở những nơi không cháy chỉ số K xấp xỉ bằng không,
ở những nơi cháy qua nhng khó phát hiện thì chỉ số K có giá trị dới 10, ở
những nơi đã qua cháy nhng còn nhìn thấy trên ảnh có chỉ số K trên 10 nhng
dới 100, ở những nơi đang cháy có ngọn lửa chỉ số K nằm trong khoảng 300
đến 500.
2.3. Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh
Để tăng cờng nguồn lực cho phòng cháy chữa cháy rừng, đề tài KC08-24
đã nghiên cứu xây dựng "Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh". Một số
đặc điểm của Phần mềm nh sau.
- Phần mềm có khả năng phát hiện đợc những đám cháy rừng diện tích
lớn hơn một phần t diện tích của picel. Nếu độ phân giải của ảnh là 1000m thì
điện tích đám cháy có thể phát hiện đợc là 25 ha, Nếu độ phân giải của ảnh là
250m thì điện tích đám cháy có thể phát hiện đợc là xấp xỉ 1.5 ha.
- Phần mềm sẽ tự động tích hợp, phân tích và truyền đạt thông tin về đám
cháy. Để nâng cao hiệu quả của thông tin về đám cháy rừng về vị trí và quy mô
đám cháy từ ảnh vệ tinh với các thông tin đã đợc lu trữ trong máy tính về thời
tiết, phân bố các trạng thái rừng, quy luật hình thành và phát triển đám cháy,

9
phân bố của lực lợng và phơng tiện chữa cháy v.v để phân tích và đa ra
những thông tin hữu ích nh: kiểu rừng bị cháy, thời tiết xảy ra cháy, dạng cháy,
quy mô ngọn lửa, và phơng án phòng cháy, chữa cháy rừng thích hợp v.v
Các thông tin về đám cháy rừng cần truyền đạt đến các đối tợng sử dụng
thông tin. Tuỳ theo quy mô và tốc độ đám cháy mà đối tợng quan tâm có thể
khác nhau. Đám cháy càng lớn, tốc độ lan tràn càng nhanh, thiệt hại do chúng
gây ra càng nhiều thì cấp quan tâm đến càng cao. Những đối tợng cần quan tâm
chữa cháy rừng đợc quy định theo luật phòng cháy, chữa cháy rừng chữa cháy
rừng. Phần mềm trong đề tài này sẽ căn cứ vào luật để xác định đối tợng cần
quan tâm đến đám cháy và tự động đa ra cho họ những văn bản với những
hớng dẫn thích hợp liên quan đến phòng cháy, chữa cháy rừng.

2.4. Các bớc công việc trong phần mềm phát hiện sớm cháy rừng từ
ảnh vệ tinh
Sơ đồ và các bớc của công việc phát hiện sớm cháy rừng từ ảnh MODIS
trong phần mềm này đợc mô tả nh sau.
T liệu ảnh MODIS ở dạng 12 bit
Lu giữ thông tin về địa hình và
phân bố các trạng thái rừng
T liệu ảnh MODIS ở dạng 16 bit

Sơ đồ quá trình phát hiện sớm cháy rừng từ ảnh MODIS cho U Minh

- Lu giữ thông tin về điều kiện địa hình và trạng thái rừng. Điều kiện địa
hình và trạng thái rừng là nhóm thông tin ít thay đổi đợc sử dụng hỗ trợ cho lọc
và phân tích tình trạng cháy rừng. Trên cơ sở thông tin về phân bố của các trạng
thái rừng và điều kiện địa hình một đám cháy có thể đợc khẳng định và cũng có
Hiệu chỉnh hình học cho 4 kênh
p
hổ từ b20 đến b23
p
hù hợ
p
với các
kênh phổ của kênh b1 và b2
Chuyển dữ liệu từ các kênh phổ
dạng GIH về dữ liệu DBF
Tính chỉ số chá
y
(K) cho mỗi
p
icel

trên ảnh
Lọc và phân tích tình trạng cháy
rừng

Cập nhật và lu giữ thông tin về
thời tiết
Lu giữ thông tin về quy luật hình
thành và phát triển các đám cháy
rừng
Lu giữ thông tin về phân bố lực
lợng phòng cháy, chữa cháy rừng

Lu giữ các thông tin về quy định
pháp luật về phòng cháy, chữa
chá
y
rừn
g

Lu giữ thông tin về định mức và
điều kiện áp dụng các phơng
pháp chữa cháy rừng
Bổ sung thông tin về đám cháy và
lựa chọn phơng án phòng cháy,
chữa cháy rừng

Truyền đạt thông tin về đám cháy
và phơng án phòng cháy, chữa
cháy rừng

10
thể bị nghi ngờ và loại bỏ. Khi một đám cháy rừng đợc phát hiện tại vị trí tồn tại
một kiểu rừng dễ cháy và thờng ở độ cao thờng phân bố của rừng thì nó có thể
đợc khẳng định. Ngợc lại, một đám cháy rừng đợc phát hiện tại nơi không có
rừng, hoặc nơi có kiểu rừng ít có nguy cơ cháy, hoặc trên một vùng bằng phẳng
thờng đợc sử dụng cho canh tác nông nghiệp, hoặc ở vùng ngập mặn, vùng
sình lầy v.v thì nó thờng bị nghi ngờ và có thể không đợc khẳng định. Vì
vậy, khi phát hiện đợc đám cháy trên ảnh với giá trị nhất định của chỉ số K phần
mềm tự động xác định toạ độ của đám cháy, đối chiếu với kiểu rừng và địa hình
của cùng toạ độ đợc lu giữ trên hệ thống thông tin địa lý. Kết quả đối chiếu là
cơ sở để phần mềm khẳng định hoặc huỷ bỏ thông tin về sự xuất hiện đám cháy.
- Lu giữ thông tin về quy luật hình thành và phát triển các đám cháy
rừng.
- Lu giữ thông tin về phân bố lực lợng phòng cháy, chữa cháy rừng.
Thông
- Lu giữ thông tin về quy định pháp luật về phòng cháy, chữa cháy rừng.
Các q
- Lu giữ thông tin về định mức và điều kiện áp dụng các phơng pháp
chữa c
cứu của đề tài.
Thông tin về quy luật hình thành và phát triển các đám cháy rừng đợc sử
dụng để phân tích đặc điểm các đám cháy rừng. Những quy luật chủ yếu là liên
hệ giữa kiểu rừng và điều kiện thời tiết với chiều cao ngọn lửa và tốc độ lan tràn
của đám cháy. Đây là cơ sở để lựa chọn phơng pháp và phơng tiện chữa cháy
rừng. Những điều kiện cần thiết để thực hiện các phơng pháp chữa cháy rừng
cùng chi phí nhân lực và kinh phí cho thực hiện chúng trong hoàn cảnh cụ thể
của phân bố nhận lực và phơng tiện chữa cháy là cơ sở để lựa chọn phơng án
chữa cháy rừng hiệu quả. Những thông tin về kết quả nghiên cứu đặc tính các
đám cháy rừng của Việt Nam và khu vực đợc lu giữ trong phần mềm này.

tin về phân bố lực lợng và phơng tiện phòng cháy, chữa cháy rừng đợc
sử dụng để xác định khả năng huy động các nguồn nhân lực và phơng tiện cho
phòng cháy, chữa cháy rừng. Tuỳ theo phơng án huy động nhân lực và chi phí
cho chữa cháy khác nhau mà kinh phí và hiệu quả chữa cháy khác nhau. Lựa
chọn phơng án chữa cháy hiệu quả và có chi phí thấp nhất sẽ là phơng án đợc
u tiên cho chữa cháy rừng. Thông tin về phân bố phơng tiện và nhân lực
phòng cháy, chữa cháy rừng trong phần mềm này đợc cung cấp theo tài liệu
thống kê của Cục kiểm lâm.
uy định pháp luật về phòng cháy, chữa cháy rừng là cơ sở để tổ chức soạn
thảo văn bản và truyền đạt thông tin về đám cháy và các phơng án phòng cháy,
chữa cháy rừng. Thông tin về các quy định pháp luật về phòng cháy, chữa cháy
rừng đợc sử dụng trong phần mềm này do Cục kiểm lâm cung cấp.
háy rừng. Định mức và điều kiện áp dụng các phơng pháp chữa cháy rừng
là thông tin để xác định kinh phí và nhân lực cần thiết cho thực hiện các phơng
án phòng cháy, chữa cháy rừng, là cơ sở để lựa chọn phơng án phòng cháy,
chữa cháy rừng hiệu quả. Trong đề tài này các định mức kinh tế kỹ thuật và điều
kiện áp dụng các phơng pháp chữa cháy rừng đợc xác định nhờ kết quả nghiên

11
- Lu giữ thông tin về diễn biến thời tiết trong thời gian đã qua và điều
kiện thời tiết hiệ
n tại. Thông tin về diễn biến về điều kiện thời tiết trong thời gian
đã qua và điều kiện kiện thời tiết hiện tại đợc sử dụng để lọc và phân tích tình
trạng
dụng để xác định dạng cháy rừng, tốc độ lan tràn đám cháy, chiều cao
ngọn lửa và những phơng pháp, phơng tiện có thể áp dụng để chữa cháy. Các
đặc đi
cháy rừng cũng nh để xác định nhiều đặc điểm của đám cháy. Nếu một
đám cháy đợc phát hiện trong hoàn cảnh thời tiết khô hạn liên tục thì nó thờng
đợc khẳng định, ngợc lại, nếu thời tiết ẩm ớt hoặc, mới ma lớn thì nó có thể

bị phủ định. Phần mềm sẽ căn cứ vào nguy cơ cháy rừng hiện tại đợc tính theo
diễn biến của thời tiết để khẳng định hoặc bác bỏ thông tin về sự xuất hiện đám
cháy.
Ngoài ra, thông tin về diễn biến thời tiết và trạng thái thời tiết hiện tại còn
đợc sử
ểm đám cháy đợc xác định thông qua điều kiện thời tiết và kiểu trạng thái
rừng nhờ kết quả phân tích về những mối quan hệ giữa đặc điểm đám cháy với
các nhân tố ảnh hởng ở từng khu vực.
Cấp III Cấp IV Cấp V
DC Hnl Vc DC Hnl Vc DC Hnl Vc
Nguy cơ cháy
Trạng thái rừng

cm m/h cm m/h cm m/h
Rừng tràm tự nhiên còn than bùn NM 100 10 NMT >200 50
Rừng tràm trồng 20 0 50 M 50 M 8
Rừng khộp M 50 40 M 60 60 M 80 150
Rừng trồng dới 4 tuổi ở Tây Nguyên M 80 60 M 120 100 M 150 200
Rừng trồng trên 3 tuổi ở Tây Nguyên 0 0 M 8 6 MT 80 80 MT 300 250
Rừng tre nứa và rừng phục hồi ở Tây Nguyên M 60 50 MT 300 100

ời tiế nguy cơ cháy rừng trong đề t à ợc
cậ c nh áo n uy c r "
ng định về sự
tồn tại và quy mô của đám cháy rừng. Quá trình lọc và phân tích tình trạng cháy
rừng đ


- Bổ sung thông tin về đám cháy rừng. Việc bổ sung thông tin về đám cháy
rừng là cần thiết để hớng dẫn các đối tợng có liên quan hiểu biết thêm về đám

háy và quyết định lựa chọn phơng án chữa cháy rừng. Việc bổ sung thông tin
Thông tin về diễn biến th t và ài n y đ
p nhật và lu giữ nhờ "Phần mềm ả b g cơ háy ừng .
- Lọc và phân tích tình trạng cháy rừng. Lọc và phân tích tình trạng cháy
rừng là bớc quan trọng trong quy trình phát hiện đám cháy, nó khẳ
ợc thực hiện theo nguyên tắc so sánh, đối chiếu và lựa chọn. Quá trình
lọc và phân tích tình trạng cháy đợc thực hiện theo sơ đồ sau.
Chỉ số K của
picel
c
Nhỏ hơn 10
Lớn hơn 10
Khôn
g
chá
y
Tại nơi không có rừng
dễ cháy và độ cao
dới 30 m
Tại nơi có rừng dễ
cháy và độ cao vợt
quá 30 m
Không tồn tại đám
cháy rừng
Tồn tại đám chá
y
rừn
g

12
về đám
ần truyền đạt đến các đối tợng sử
dụng thông tin. Tuỳ theo quy mô và tốc độ đám cháy mà đối tợng quan tâm có
thể kh
hần mềm phát hiện sớm cháy rừng từ ảnh đợc xây dựng bằng ngôn ngữ
FOXPRO và liên kết với các phần mềm tiện ích khác nh EXCEL, MAPINFO.
Đồng các
máy tí
phát triển nông về việc đầu t xây dựng một trạm thu ảnh
MOD
cháy rừng sẽ hớng vào chỉ rõ kiểu rừng bị cháy, thời tiết xảy ra cháy,
dạng cháy rừng, quy mô ngọn lửa, và phơng án phòng cháy, chữa cháy rừng
thích hợp v.v Những thông tin này đợc xác định nhờ sử dụng các thông tin về
đám cháy trên ảnh kết hợp với thông tin về thời tiết, kiểu rừng, quy luật hình
thành và phát triển đám cháy, phân bố của lực lợng và phơng tiện chữa cháy
v.v để xác định phơng pháp, phơng tiện và lực lợng chữa cháy thích hợp,
phần mềm sẽ sử dụng các t liệu hiện có đa ra hàng loạt các phơng án chữa
cháy với việc huy động các nguồn lực khác nhau, tính toán và lựa chọn những
phơng án có hiệu quả với chi phí thấp nhất.
- Truyền đạt thông tin về đám cháy phơng án. Các thông tin về đám cháy
và những thông tin bổ sung đợc xác định c
ác nhau. Phần mềm sẽ liệt kê các đối tợng cần nhận đợc tin tức về đám
cháy và căn cứ vào quy định để soạn thảo những đoạn tin cần thiết với mỗi đối
tợng.
2.5. Đặc điểm kỹ thuật của phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh
P
thời phần mềm này cũng tơng thích với các hệ điều hành Windows và
nh cá nhân.
Nhìn chung, "Phần mềm phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinh" là một công

cụ hữu ích cho hoạt động phòng cháy chữa cháy rừng. Với quyết định đã kí của
Bộ nông nghiệp và
IS và định hớng nâng cao độ phân giải cũng nh rút ngắn chu kỳ bay chụp
của t liệu ảnh MODIS, có thể hy vọng rằng "Phần mềm phát hiện cháy rừng từ
ảnh vệ tinh " của đề tài KC08-24 sẽ đợc phát triển và ứng dụng có hiệu quả
trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng ở Việt Nam.



13