(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kết hợp ảnh vệ tinh quang học sentinel-2 và dữ liệu radar sentinel-1 xác định trữ lượng rừng tại vườn quốc gia Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

HÀ KHÁNH CHÂU

NGHIÊN CỨU KẾT HỢP ẢNH VỆ TINH QUANG HỌC
SENTINEL-2 VÀ RADAR SENTINEL-1 TRONG XÁC ĐỊNH
TRỮ LƢỢNG RỪNG TẠI VƢỜN QUỐC GIA YOK ĐÔN,
TỈNH ĐẮK LẮK

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG
MÃ SỐ: 8620211

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HẢI HOÀ

Hà Nội, 2019


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình do tôi thực hiện, những số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa có ai cơng bố trong bất cứ cơng
trình nào khác.
Tác giả

Hà Khánh Châu


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu kết hợp ảnh vệ tinh quang học sentinel-2 và dữ
liệu radar sentinel-1 xác định trữ lượng rừng tại vườn quốc gia Yok Đôn,
tỉnh Đắk Lắk” đƣợc hồn thành theo chƣơng trình đào tạo Thạc sỹ, khóa
2017 - 2019 của trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự
quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban giám hiệu Trƣờng
Đại học Lâm nghiệp; Khoa đào tạo sau đại học; Các thầy giáo, cô giáo
Trƣờng Đại học Lâm nghiệp; Các anh, chị, em, bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp
này, tác giả xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trƣớc sự quan tâm và giúp đỡ
quý báu đó.
Xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Hải
Hịa đã tận tình hƣớng dẫn và chỉ bảo trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Mặc dù đã hết sức cố gắng và nỗ lực, nhƣng kinh nghiệm nghiên cứu
chƣa nhiều, đặc biệt là hạn chế về mặt thời gian trong quá trình nghiên cứu
nên luận văn chắc chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả
rất mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để
cho luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, 24 tháng 05 năm 2019
Học viên

Hà Khánh Châu

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH, CÁC BIỂU ĐỒ ...............................................................vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................vii
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..................................... 3
1.1. Nghiên cứu về ảnh vệ tinh trong theo d i diễn biến tài nguyên rừng ...... 3
1.2. Tình hình nghiên cứu về khả năng kết hợp ảnh Quang học và ảnh Radar
trong việc xác định trữ lƣợng rừng ................................................................... 9
1.2.1. Trên thế giới ................................................................................... 9
1.2.2. Ở Việt Nam ................................................................................... 12
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 19
2.1. Mục tiêu.................................................................................................. 19
2.1.1. Mục tiêu chung ............................................................................. 19
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................. 19
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 19
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................19

2.2.2. Phạm vi nghiên cứu...................................................................... 19
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................ 20
2.4.1. Phương pháp kế thừa tư liệu………………………………………20
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ..........................................................21

iv

Chƣơng 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VƢỜN QUỐC GIA YOK ĐƠN....... 29
3.1. Vị trí địa lý ............................................................................................. 29
3.2. Địa hình, địa thế ..................................................................................... 31
3.3. Khí hậu thuỷ văn .................................................................................... 31
3.3.1. Khí hậu ......................................................................................... 31
3.3.2. Thuỷ văn ....................................................................................... 32
3.4. Địa chất thổ nhƣỡng ............................................................................... 32
3.5. Đa dạng sinh học .................................................................................... 33
3.5.1. Hệ thực vật ................................................................................... 34
3.5.2. Hệ động vật .................................................................................. 35
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 36
4.1. Đặc điểm hiện trạng rừng tại vƣờn quốc gia Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk .. 36
4.2. Phƣơng pháp kết hợp ảnh quang học và tƣ liệu Radar .......................... 38
4.2.1. Mối quan hệ giữa giá trị NDVI; phân cực và tổ hợp phân cực
VH, VV với trữ lượng rừng (MGO) ....................................................... 39
4.2.2. Mơ hình xác định trữ lượng rừng bằng Sentinel-1 và Sentinel-2 42
4.2.3. Đánh giá độ chính xác c a các mơ hình bằng ch số RMSE ....... 48
4.3. Thử nghiệm xác định trữ lƣợng rừng từ ảnh quang học và tƣ liệu radar
cho vƣờn quốc gia Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk .................................................. 49
4.4. Đề xuất phƣơng pháp kết hợp ảnh quang học và tƣ liệu radar để xác
định trữ lƣợng rừng ....................................................................................... 52
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ ................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 58
PHỤ BIỂU

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc điểm và khả năng ứng dụng của một sô loại ảnh vệ tinh. .......... 5
Bảng 2.1. Phân loại NDVI theo chất lƣợng thực vật trong lớp phủ bề mặt đất24
Bảng 4.1. Diện tích các loại rừng và đất lâm nghiệp phân theo mục đích sử
dụng của VQG Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk.......................................................... 37
Bảng 4.2. Mối quan hệ giữa giá trị điểm ảnh với trữ lƣợng rừng. ................... 41
Bảng 4.3: Mối quan hệ giữa tổ hợp giá trị điểm ảnh với trữ lƣợng rừng. ....... 47
Bảng 4.4. Kết quả đánh giá độ chính xác của các mơ hình. ............................ 48
Bảng 4.5. Diện tích, trữ lƣợng rừng tại VQG Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk. .......... 49


vi

DANH MUC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Vị trí khu vực nghiên cứu ................................................................ 30
Hình 4.1. Hệ thống điểm điều tra tại VQG Yok Đơn, tỉnh Đắk Lắk. .............. 38
Hình 4.3. Hiện trạng rừng vƣờn quốc gia Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk. ................ 51
Hình 4.2. Phân bố trữ lƣợng gỗ vƣờn quốc gia Yok Đôn, ............................... 50
tỉnh Đắk Lắk. .................................................................................................... 50
DANH MUC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. Mối quan hệ giữa VH với MGO. ................................................ 39
Biều đồ 4.2. Mối quan hệ giữa phân cực VV với MGO. ................................. 40
Biều đồ 4.3. Mối quan hệ giữa giá trị trung bình phân cực VV, VH với MGO. . 40
Biều đồ 4.4. Mối quan hệ giữa NDVI với MGO. ........................................... 41
Biều đồ 4.5. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI-VHMN với MGO. ................... 42
Biều đồ 4.6. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI-VVMN với MGO. ................... 43
Biều đồ 4.7. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI-TBMN với MGO. .................... 43
Biều đồ 4.8. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI+VHMN với MGO. .................. 44

Biều đồ 4.9. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI+VVMN với MGO. .................. 44
Biều đồ 4.10. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI+TBMN với MGO. ................. 45
Biều đồ 4.11. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI*VHMN với MGO.................. 45
Biều đồ 4.12. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI*VVMN với MGO.................. 46
Biều đồ 4.13. Mối quan hệ giữa tổ hợp NDVI*TBMN với MGO. ................. 46


vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

VQG

Vƣờn quốc gia

VH, VV

Phân cực đứng-ngang, phân cực đứng – đứng (trong vệ tinh radar)

MGO

Trữ lƣợng gỗ

NDVI

Chỉ số khác biệt thực vật (Nomalize Different Vegetation Index)

VHMN

Giá trị tán xạ trung bình của phân cực đứng-ngang

VVMN

Giá trị tán xạ trung bình của phân cực đứng – đứng

TBMN

Giá trị tán xạ trung bình của phân cực đứng – ngang và đứng – đứng

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

FAO

Tổ chức nông lƣơng liên hợp quốc

GPS

Hệ tống định vị toàn cầu

NIR

Kênh cận hồng ngoại

RED

Kênh đỏ

dB

Đề-xi-ben (Đơn vị đo cƣờng độ tán xạ của tia radar)

OTC

Ô tiêu chuẩn (dùng để đo đếm trữ lƣợng gỗ ngoài thực địa)

RMSE

Sai số trung phƣơng (Root Mean Square Error)


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trƣớc đây phần lớn đất nƣớc Việt Nam có rừng che phủ, nhƣng chỉ
khoảng một thế kỷ qua, rừng bị suy thoái nặng nề. Tỷ lệ che phủ của rừng
giảm từ 43% vào năm 1943 xuống còn 27,1% vào năm 1980 và 26,2% vào
năm 1985 (Bộ Lâm nghiệp, 1991). Nhờ các chƣơng trình trồng rừng (chƣơng
trình 327 giai đoạn 1992-1998 và dự án trồng mới 5 triệu ha rừng giai đoạn
1998-2010), tính đến năm 2005, cả nƣớc có trên 12,6 triệu ha rừng (trong đó:
rừng tự nhiên có gần 10,3 triệu ha, rừng trồng hơn 2,3 triệu ha), nâng độ che
phủ rừng đạt 37% (nguồn - Cục Kiểm lâm); năm 2009 độ che phủ của rừng
của nƣớc ta là 39,1% [1]. Nguyên nhân mất rừng là do công tác quản lý rừng
nƣớc ta chƣa bền vững vẫn còn bộc lộ nhiều yếu kém, cụ thể: công tác kiểm
kê rừng hàng năm chƣa cập nhật kịp thời về diện tích, trữ lƣợng của các trạng
thái rừng. Nhiều diện tích rừng bị mất do đốt nƣơng làm rẫy,chuyển đất có
rừng sang đất sản xuất, khai thác quá mức vƣợt khả năng phục hồi tự nhiên
của rừng… cũng nhƣ những diện tích rừng đƣợc tăng lên nhờ cơng tác trồng
mới hoặc khoanh nuôi bảo vệ đã không đƣợc thống kê, cập nhật kịp thời vào

bản đồ hiện trạng.
Việc điều tra, đánh giá tài nguyên rừng là một công việc tốn rất nhiều
nhân lực, vật lực. Thời gian một chu kỳ điều tra kéo dài trong 5 năm, trong
khi đó tài nguyên rừng biến động nhanh hơn dẫn tới kết quả điều tra thiếu
chính xác. Mặt khác, hiện trạng và biến động thảm thực vật rừng là căn cứ hết
sức quan trọng phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ, phát triển và khai thác sử
dụng tài nguyên rừng một cách bền vững. Chính vì vậy, nhiệm vụ đặt ra đối
với các cơ quan chức năng và các nhà quản lý lâm nghiệp là cần phải áp dụng
các phƣơng pháp cập nhật nhanh, kịp thời, chính xác trong xây dựng bản đồ
hiện trạng rừng.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học vũ trụ, công nghệ
xử lý ảnh viễn thám cũng đã xuất hiện và ngày càng tỏ r tính ƣu việt trong


2

công tác điều tra, quản lý tài nguyên. Dữ liệu viễn thám với tính chất đa thời
gian, đa phổ, phủ trùm diện tích rộng cho phép chúng ta cập nhật thơng tin,
tiến hành nghiên cứu một cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm đƣợc thời
gian và công sức. Trong nghiên cứu hiện trạng tài nguyên rừng, nghiên cứu
ảnh viễn thám ngày càng tỏ ra ƣu thế bởi khả năng cập nhật thơng tin và phân
tích biến động một cách nhanh chóng. Nghiên cứu ảnh viễn thám đã ứng dụng
vào thực tiễn từ rất lâu trên thế giới; những năm 1960 đã thành lập các bản đồ
rừng và bản đồ lớp phủ bề mặt. Tuy nhiên, đến nay tại Việt Nam vẫn chƣa
đƣợc áp dụng rộng rãi, và việc tiến hành quy hoạch, lập bản đồ hiện trạng
rừng ở các cấp chủ yếu vẫn theo phƣơng pháp thủ công, tức thống kê là dựa
vào các số liệu kiểm kê ở từng địa phƣơng.
Ảnh vệ tinh Radar với những ƣu thế cơ bản nhƣ khả năng chụp ảnh
không phụ thuộc vào thời tiết, có thể chụp ảnh cả ban ngày lẫn ban đêm là
một công cụ hết sức hữu hiệu để theo dõi, giám sát Tài nguyên và Môi

trƣờng, nhất là ở những nƣớc thƣờng xuyên bị ảnh hƣởng của mây nhƣ Việt
nam. Không những thế do đƣợc thu nhận ở vùng sóng dài hơn rất nhiều so với
các sóng nhìn thấy thông thƣờng ảnh vệ tinh radar rất nhạy cảm với các đặc
tính về cấu trúc, độ gồ ghề, tính đồng nhất và độ ẩm của bề mặt đất, những
thông tin này hầu nhƣ khơng có đƣợc trên ảnh quang học truyền thống. Tuy
nhiên, ảnh radar cũng có nhiều mặt hạn chế rất đáng kể nhƣ biến dạng lớn về
hình học,nhiều nhiễu và hình ảnh các đối tƣợng có nhiều khác biệt so với cảm
nhận của con ngƣời, do đó làm ảnh hƣởng rất nhiều đến việc triển khai các
ứng dụng của ảnh radar. Nhƣ vậy có thể thấy rằng cả hai loại ảnh radar và ảnh
quang học truyền thống đều có những thế mạnh và điểm yếu riêng [2]. Xuất
phát từ ý nghĩa thực tiễn trên tôi tiến hành thực hiện luận văn “Nghiên cứu
kết hợp ảnh vệ tinh quang học sentinel-2 và dữ liệu radar Sentinel-1 xác
định trữ lượng rừng tại Vườn Quốc gia Yok Đôn, tỉnh Đắk Lắk”.


3

Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Nghi n cứu v ảnh vệ tinh trong th o

i iễn i n t i ngu n rừng

Phƣơng pháp viễn thám cho phép thu thập thông tin về đối tƣợng trên
mặt đất thông qua hình ảnh của đối tƣợng mà khơng cần phải tiếp xúc trực
tiếp ngoài thực địa. Các loại tƣ liệu ảnh viễn thám có thể đƣợc chụp từ máy
bay (ảnh hàng không) nhƣng thông dụng nhất là đƣợc chụp từ ảnh vệ tinh.
Tƣ liệu viễn thám có hai loại chính là ảnh quang học và ảnh Radar. Ảnh
quang học chụp bề mặt trái đất nhờ năng lƣợng mặt trời và các thiết bị chụp
ảnh sử dụng thấu kính quang học, hệ thống chụp ảnh này đƣợc gọi là hệ thống

thụ động. Loại thứ hai là ảnh radar đƣợc chụp nhờ các thiết bị thu, phát sóng
radar đặt trên vệ tinh. Hệ thống này đƣợc gọi là hệ thống chụp ảnh chủ động
hay tích cực.
Ngày nay với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học cơng nghệ, tƣ liệu
vệ tinh đã và đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trong công tác theo dõi, giám sát
tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trƣờng đặc biệt là trong việc theo dõi
diễn biến tài nguyên rừng. Nguyên tắc cơ bản để phân biệt các đối tƣợng trên
ảnh vệ tinh là dựa vào sự khác biệt về đặc tính phản xạ của chúng trên các
kênh phổ vật trên ảnh vệ tinh.
Những ƣu th cơ ản của ảnh vệ tinh có thể kể ra là:
- Cung cấp thông tin khách quan, đồng nhất trên khu vực trùm phủ lớn
(Landsat 180km x180km, SPOT, ASTER 60km x 60 km) cho phép tiến hành
theo dõi giám sát trên những khu vực rộng lớn cùng một lúc.
- Cung cấp thông tin đa dạng trên nhiều kênh phổ khác nhau cho phép
nghiêncứu các đặc điểm của đối tƣợng từ nhiều góc độ phản xạ phổ khác
nhau.


4

- Cung cấp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau đo đó cho phép
nghiên cứubề mặt ở những mức độ chi tiết hoặc khái quát khác nhau. Ví dụ
nhƣ các loại ảnh độ phân giải siêu cao nhƣ SPOT 5, IKONOS, QuickBird để
nghiên cứu chi tiết, hoặc các loại ảnh có độ phân giải thấp nhƣng tần suất
chụp lặp cao, diện tích phủ trùm lớn nhƣ MODIS, MERIS cho phép cung cấp
các thông tin khái quát ở mức vùng hay khu vực.
- Khả năng chụp lặp lại hay còn gọi là độ phân giải thời gian. Do đặc
điểm quĩđạo của vệ tinh nên cứ sau một khoảng thời gian nhất định lại có thể
chụp lặp lại đƣợc vị trí trên mặt đất. Sử dụng các ảnh vệ tinh chụp tại các thời
điểm khác nhau sẽ cho phép theo dõi diễn biến của các sự vật hiện tƣợng diễn

ra trên mặt đất, ví dụ nhƣ q trình sinh trƣởng của cây trồng, lúa, màu.
- Các dữ liệu đƣợc thu nhận ở dạng số nên tận dụng đƣợc sức mạnh xử
lý củamáy tính và có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống thông tin nhƣ hệ
thống thông tin địa lý (GIS).
Do những đặc tính hết sức ƣu việt kể trên ảnh vệ tinh đã trở thành một
công cụ không thể thiếu đƣợc trong công tác theo dõi giám sát tài nguyên
thiên nhiên và môi trƣờng, nhất là ở những vùng khó tiếp cận nhƣ các vùng
núi cao, biên giới, hải đảo…
Phƣơng pháp Viễn thám cho phép thu thập phần lớn các thơng tin ở
trong phịng nhƣng kết quả giải đốn cần đƣợc kiểm chứng ở ngồi thực địa
do đó cơng tác thực địa là một phần khơng thể thiếu trong công nghệ Viễn
thám.
Trên thế giới việc ứng dụng công nghệ viễn thám, tại những nƣớc phát
triển đã đƣợc thực hiện ngay từ khi có những tấm ảnh đầu tiên của vệ tinh
quan sát trái đất. Cho đến nay ảnh vệ tinh đã đƣợc ứng dụng ở hầu khắp các
nƣớc, kể cả những nƣớc đang phát triển. Ở Việt nam, mặc dù việc ứng dụng
cơng nghệ Viễn thám có chậm hơn những nƣớc tiên tiến trong khu vực nhƣng


5

ảnh vệ tinh cũng đã đƣợc sử dụng ở rất nhiều các cơ quan, ngành và địa
phƣơng khác nhau nhƣ nông nghiệp, lâm nghiệp, đo đạc và bản đồ, qui hoạch
đất đai, địa chất – khoáng sản… Những ứng dụng tiêu biểu của ảnh vệ tinh
liên quan đến việc chiết tách các lớp thông tin là:
- Điều tra thành lập bản đồ hiện trạng và theo dõi biến động rừng
- Thành lập bản đồ lớp phủ và hiện trạng sử dụng đất
- Theo dõi giám sát mùa màng ..
- Thành lập bản đồ và theo dõi biến động các vùng đất ngập nƣớc
- Thành lập bản đồ và theo dõi biến động rừng ngập mặn

- Kiểm kê tài nguyên nƣớc mặt
- Qui hoạch đô thị và theo d i quá trình đơ thị hóa
Ảnh vệ tinh quang học với nhiều ƣu điểm nhƣ hình ảnh quen thuộc với
con ngƣời, dễ giải đoán, kỹ thuật tƣơng đối dễ phát triển trên nền các công
nghệ chụp ảnh hiện hành nên đã nhanh chóng đƣợc chấp nhận và ứng dụng
rộng rãi. Các loại ảnh quang học nhƣ Landsat, SPOT, Aster, IKONOS,
QuickBird đã trở nên quen thuộc và phổ biến trên toàn thế giới. Trong xây
dựng các bản đồ phân loại rừng bằng công nghệ Viễn thám sử dụng ảnh
quang học đã đƣợc đƣa vào các qui trình qui phạm tƣơng đối hồn chỉnh.
Thơng số kỹ thuật của một số loại ảnh vệ tinh quang học chính đƣợc tổng hợp
ở Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Đặc điểm và khả năng ứng dụng của một sô loại ảnh vệ tinh.
Loại ảnh

Thông số kỹ thuật

Ứng dụng trong phân loại
rừng

1. Ảnh đa phổ có độ phân giải thấp (Multispectral Low Resolution Sensors
Độ phân giải thấp (250m – 1000m); - Quy mơ bản đồ: tồn cầu, lục
MODI

Trƣờng phủ 330km; Chu kỳ bay địa hoặc quốc gia
chụp 1-2 ngày; Ảnh có từ 2000 (vệ - Phân loại lớp phủ (vd: rừng,


6

Loại ảnh

Thông số kỹ thuật

Ứng dụng trong phân loại
rừng

tinh Terra) hoặc 2002 (vệ tinh độ thị, mặt nƣớc...)
Aqua) đến nay
Độ phân giải thấp 1km từ các vệ
AVHRR

tinh NOAA; Trƣờng phủ 2400km x
6400km; Ảnh có từ 1980 đến nay.

2. Ảnh đa phổ có độ phân giải trung bình (Multispectral Moderate Resolution
Sensors)
Độ phân giải thấp đến trung bình - Quy mơ bản đồ: khu vực
Landsat
TM

(30m -120m); Trƣờng phủ 185km x - Phân loại rừng ở cấp độ quần
185km; Chu kỳ bay chụp 16 ngày; xã
Ảnh từ năm 1998 đến nay;

Landsat

Độ phân giải thấp đến trung bình - Quy mơ bản đồ: khu vực

ETM+

(15m - 20m); Trƣờng phủ 185km x - Phân loại rừng ở cấp độ quần

(Landsat

185km. Chu kỳ bay chụp 16 ngày; xã hoặc một số lồi ƣu thế có

7)

Ảnh có từ 1999 đến nay;

nhận biệt rõ

Độ phân giải trung bình (15-90m)
ASTER

với 14 kênh phổ từ bƣớc sóng nhìn
thấy tới hồng ngoại gần; Ảnh có từ
năm 2000 đến nay.

3. Ảnh đa phổ có độ phân giải cao (Multispectral High-spatial Resolution Sensors
– Hyperspatial )
Độ phân giải cao đến trung bình, từ - Quy mô bản đồ: địa phƣơng,
2.5m đến 20m (với SPOT VGT là khu vực (hoặc lớn hơn đối với
SPOT

1km); Trƣờng phủ 60km x 60km SPOT VGT)
(với SPOT VGT là 1000 km x 1000 - Phân loại rừng ở cấp độ quần
km); SPOT 1, 2, 3, 4 và 5 có ảnh xã hoặc các loại cụ thể

7

Loại ảnh

Thông số kỹ thuật

Ứng dụng trong phân loại
rừng

tƣơng ứng từ 1986, 1990, 1993,
1998 và 2002. Hiện nay SPOT 1 và
3 đã ngừng cung cấp ảnh.
Độ phân giải rất cao (1m – 4m); - Quy mô bản đồ: khu vực, địa
IKONOS Trƣờng phủ 11km x 11km; Chu kỳ phƣơng hoặc nhỏ hơn
bay chụp 3-5 ngày

- Phân loại rừng chi tiết ở cấp

Độ phân giải rất cao (0.6m – 2.4m); độ quần xã hoặc các loài cụ
Trƣờng phổ 16.5km x 16.5km. Chu thể;
QuickBird kỳ bay chụp 1-3.5 ngày tuỳ thuộc - Thƣờng đƣợc sử dụng để
vào vĩ độ.

kiểm tra kết quả phân loại từ
các nguồn khác.

4. Ảnh siêu phổ (Hyperspectral Sensors)
Ảnh siêu phổ với 224 kênh từ bƣớc - Quy mô bản đồ: khu vực, địa
sóng nhìn thấy tới sóng ngắn hồng phƣơng hoặc nhỏ hơn;
ngoại; Tuỳ thuộc vào vĩ độ của vệ - Phân loại rừng chi tiết ở cấp

AVIRIS

tinh mà ảnh có độ phân giải > 1m, độ quần xã hoặc các loài cụ
trƣờng phủ > 1km.

thể; ảnh chỉ chụp theo u cầu
1 lần, vì vậy khơng thích hợp
với theo dõi diễn biến rừng.

Ảnh siêu phổ tới 220 kênh từ bƣớc - Quy mơ bản đồ: khu vực
Hyperion

sóng nhìn thấy tới sóng ngắn hồng - Phân loại rừng chi tiết ở cấp
ngoại; Độ phân giải không gian độ quần xã hoặc các lồi có
30m; Ảnh có từ năm 2003.

nhận biệt rõ.

Nhƣợc điểm chính của ảnh quang học là chỉ có thể chụp vào ban ngày
khi đƣợc mặt trời chiếu sáng và phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết.


8

Trong trƣờng hợp thời tiết xấu nhƣ mƣa bão, mây, mù, sẽ rất khó chụp đƣợc
ảnh. Trên ảnh quang học cũng thƣờng có nhiều mây, nhất là ở khu vực nhiệt
đới trong đó có Việt nam. Những nhƣợc điểm này đã làm hạn chế rất nhiều
khả năng ứng dụng của ảnh quang học. Đặc biệt là đối với những ứng dụng
cần sử dụng ảnh chụp ở nhiều thời điểm.
Những nhƣợc điểm của ảnh quang học cũng chính là ƣu điểm của ảnh

radar. Do sử dụng nguồn năng lƣợng riêng của mình để chụp ảnh nên ảnh
radar có thể đƣợc chụp vào cả ban ngày lẫn ban đêm. Các bƣớc sóng ở vùng
sóng micro của hệ thống chụp ảnh radar có khả năng đâm xuyên qua mây nên
không bị ảnh hƣởng của thời tiết do đó rất phù hợp với những khu vực thƣờng
xuyên có nhiều mây phủ nhƣ Việt nam. Một ƣu điểm quan trọng khác của ảnh
radar là cung cấp các thông tin mà ảnh quang học không thể có đƣợc nhƣ độ
ghồ ghề, độ ẩm, cấu trúc của các đối tƣợng trên bề mặt. Chính vì những ƣu
thế trên ảnh radar là loại tƣ liệu rất có tiềm năng ứng dụng ở nƣớc ta.
Tuy nhiên ảnh radar cũng có những nhƣợc điểm rất cơ bản. Do đƣợc
chụp ở vùng sóng micro khác xa với vùng sóng nhìn thấy nên hình ảnh khơng
giống với cảm nhận thơng thƣờng của mắt ngƣời. Mặt khác, do bản chất chụp
nghiêng nên hình ảnh bị biến dạng nhiều nên khó nhận dạng các đối tƣợng và
khó xử lý. Khơng những thế ảnh radar cịn có nhiều nhiễu gây khó khăn cho
ngƣời sử dụng. Do những đặc điểm nói trên ảnh radar cịn ít đƣợc sử dụng
hơn so với ảnh quang học.
Mặc dù vậy, trên thế giới công nghệ Viễn thám radar đã và đang phát
triển rất mạnh mẽ, và đƣợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực bao gồm theo
d i giám sát thiên tai nhƣ lũ lụt, trƣợt lở đất, cháy rừng, giám sát ơ nhiễm
(tràn dầu), nghiên cứu, thăm dị địa chất khoáng sản, đo đạc bản đồ, theo dõi
diễn biến lớp phủ và hiện trạng sử dụng đất, kiểm kê đất rừng, theo dõi mùa


9

màng. Ở Việt nam, ứng dụng của ảnh radar còn chƣa nhiều, chủ yếu đƣợc sử
dụng cho mục đích nghiên cứu. Các cơ quan đã có những tiếp cận ban đầu với
công nghệ ảnh radar là Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Trung tâm Viễn
thám- Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, Viện Quy hoạch rừng- Bộ Nông nghiệp
và phát triển nơng thơn. Nhƣ vậy, có thể thấy cần phải đẩy mạnh hơn nữa.
Thấy rõ vai trò quan trọng của công nghệ Viễn thám và nhu cầu sử

dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh của các cơ quan, ngành trong cả nƣớc, chính phủ đã
cho phép Bộ Tài ngun và Mơi trƣờng triển khai đề án” Hệ thống Giám sát
Tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng tại Việt Nam” sử dụng vốn ODA của
chính phủ Pháp. Thành phần quan trọng nhất của hệ thống này là Trạm thu
ảnh vệ tinh có khả năng thu nhận, xử lý và cung cấp các loại ảnh vệ tinh bao
gồm cả ảnh quang học (MERIS, SPOT 2, 4, 5) và radar (ASAR) cho ngƣời sử
dụng trong nƣớc. Hệ thống giám sát Tài nguyên và Môi trƣờng tại Việt nam
sẽ thúc đẩy các nghiên cứu ứng dụng của ảnh vệ tinh ở nƣớc ta. Khi hệ thống
đi vào hoạt động, ngƣời sử dụng có khả năng tiếp xúc với nhiều loại tƣ liệu
ảnh trên cùng một khu vực nghiên cứu, do đó cần đặc biệt quan tâm đến
phƣơng pháp ứng dụng kết hợp nhiều loại ảnh vệ tinh, nhất là ảnh quang học
và ảnh radar [2].
1.2. Tình hình nghiên cứu v khả năng k t hợp ảnh Quang học và ảnh
Radar trong việc xác định trữ lƣợng rừng
1.2.1. Trên thế giới
Mỗi loại ảnh quang học và radar đều có những ƣu điểm và hạn chế
riêng, do đó việc kết hợp ảnh radar và ảnh quang học đã đƣợc đặt ra nhằm tận
dụng đƣợc thế mạnh của cả hai loại ảnh này.


10

Việc nghiên cứu kết hợp hai loại ảnh nói trên nhằm mục đích chiết tách
thơng tin về lớp phủ mặt đất đã đƣợc thực hiện tại nhiều nƣớc trên thế giới
bao gồm cả những nƣớc có cơng nghệ tiên tiến nhƣ Mỹ, Canada, Anh, Pháp,
Australia và cả những nƣớc trong khu vực nhƣ Trung quốc, Malaysia, Thái
lan, Indonesia, Singapore. Mỗi nghiên cứu đều có những cách tiếp cận khác
nhau liên quan đến nguồn tƣ liệu đƣợc sử dụng,đối tƣợng lớp phủ mặt đất
đƣợc quan tâm khai thác và phƣơng pháp kết hợp các loạiảnh. Ví dụ nhƣ một
số cơng trình nghiên cứu sử dụng kết hợp ảnh ERS với ảnh LandsatTM để

tiến hành phân loại lớp phủ thực vật, trong khi đó có cơng trình nghiên cứu
lạisử dụng ảnh SPOT kết hợp với ảnh RADARSAT để kiểm kê giám sát tài
nguyên rừng. Một số tác giả chỉ sử dụng ảnh radar nhƣ một nguồn tƣ liệu bổ
sung để giải đoán các yếu tố trên ảnh, trong khi có tác giả lại trộn lẫn các
nguồn tƣ liệu để tiến hành phân tích và xử lý. Có thể nêu ra một số nghiên
cứu tiêu biểu nhƣ sau:
Tại Na uy, năm 1995, Weydahl và các đồng nghiệp đã kết hợp ảnh vệ
tinh radar ERS -1 cùng với các loại ảnh quang học nhƣ SPOT và Landsat TM
để nghiên cứu vùng đô thị [18]. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng ảnh radar
đã cung cấp thêm rất nhiều các thông tin về hƣớng, mức độ phức tạp, chất liệu
tạo thành của các đối tƣợng trong vùng đơ thị mà trên ảnh quang học thƣờng
ít khi thể hiện.
Năm 1997, Z. A. Hasan và các đồng nghiệp tại Trung tâm Viễn thám
Malaysia (MACRES) trong chƣơng trình hợp tác nghiên cứu giữa châu Âu và
ASEAN để nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh ERS 1 đã nghiên cứu sự bổ sung
lẫn nhau giữa ảnh radar ERS 1 và Landsat TM để thành lập bản đồ hiện trạng
lớp phủ/ sử dụng đất ở bang Johore, Malaysia. Hasan đã nhận thấy rằng nếu
chỉ dùng ảnh ERS 1 sẽ rất khó chiết tách các thơng tin về lớp phủ bề mặt do


11

sự khác biệt khơng lớn về đặc tính tán xạ ngƣợc của các đối tƣợng, tuy nhiên
khi kết hợp với ảnh quang học, đặc biệt là tổ hợp ảnh IHS thì sẽ cho phép
phân biệt tốt nhất các loại lớp phủ trong khu vực nghiên cứu [17].
Louis Demargne và các đồng nghiệp (2001) tại SPOT Image đã nghiên
cứu ứng dụng kết hợp ảnh SPOT và radar để kiểm kê rừng tại Malaysia.
Trong đó ảnh radar đƣợc sử dụng với hai mục đích vừa để thay thế cho ảnh
SPOT tại những vùng có nhiều mây vừa để cung cấp thêm nguồn thông tin
chuyên đề bổ sung cho ảnh SPOT để phân biệt các lớp phủ rừng [14]. Kết quả

nghiên cứu cho thấy đây là một phƣơng pháp có hiệu quả để theo dõi giám sát
và bảo vệ rừng.
Ở Braxin, năm 2003, P.W.M. Souza Fillho tại trƣờng đại học Para và
Paradela tại Viện nghiên cứu quốc gia về không gian đã tiến hành nghiên cứu
kết hợp ảnh Radarsat à ảnh Landsat 5 TM để lập bản đồ khu vực rừng ngập
mặn ven biển thuộc lƣu vực sông Amazon. Các tác giả đã nhận thấy rằng: kết
hợp hai loại ảnh sẽ tăng cƣờng khả năng phân biệt giữa thực phủ có độ cao
khác nhau và những vùng có độ ẩm cao [16].
Trong nghiên cứu của Sun - Hwa Kim và Kyu - Sung Lee tại khoa Địa
Tin Học trƣờng đại học Inha, Incheon, Hàn Quốc, ảnh Radarsat và Landsat
+ETM đã đƣợc ứng dụng để thành lập bản đồ lớp phủ ở khu vực bờ biển phía
Tây bán đảo Triều Tiên [13]. Các tác giả đã đƣa ra đƣợc 11 đối tƣợng lớp phủ
khác nhau từ các tập dữ liệu kết hợp và từ từng loại dữ liệu riêng lẻ. Theo các
tác giả, việc kết hợp hai loại ảnh đã cải thiện rõ rệt khả năng chiết tách thông
tin dù bằng phƣơng pháp giải đốn bằng mắt hay phân loại trên máy tính. Kết
quả phân loại cho thấy độ chính xác tăng lên đến 74,6% khi kết hợp hai loại
ảnh, so với 69,3% nếu chỉ sử dụng ảnh Landsat +ETM.


12

Tại Mỹ và Canada, việc kết hợp ảnh radar và quang học để nghiên cứu
các đối tƣợng lớp phủ trên bề mặt cũng đã đƣợc thực hiện từ lâu với rất nhiều
các cơng trình nghiên cứu đƣợc cơng bố nhƣ sau :
- B. N. Haack (1984) tại trƣờng đại học George Mason bang Virginia
đã kết hợp ảnh radar băng L và băng X với ảnh quang học Landsat MSS để
nghiên cứu vùng đô thị thuộc thành phố LOS ANGELES [11].
- Floyd M. Henderson và nnk (1999), tại trƣờng đại học Albany, bang
NewYork, đã sử dụng các loại ảnh radar Radarsat và ERS cùng với ảnh quang
học Landsat TM để đánh giá vai trò của ảnh radar trong việc hỗ trợ làm giảm

thiểu sự nhầm lẫn giữa các thành phần lớp phủ tại vùng đô thị [12].
- L. B. Chavez (2004), đƣợc sự tài trợ của tổ chức General Dynamics
và ủy ban Các hồ lớn (Great Lake Commission) đã tiến hành nghiên cứu ứng
dụng đa vệ tinh, bao gồm Landsat +ETM, Radarsat và JERS để giám sát khu
vực đất ngập nƣớc tại vùng ven các hồ lớn giữa Mỹ và Canada [15].
Ngồi ra cịn rất nhiều các cơng trình nghiên cứu khác trên thế giới liên
quan đến vấn đề kết hợp ảnh quang học và radar để nghiên cứu các đối tƣợng
lớp phủ mặt đất đã và đang đƣợc thực hiện trên thế giới.
Tuy có những khác biệt về phƣơng pháp nghiên cứu, tƣ liệu sử dụng và
các khu vực thử nghiệm nhƣ đã nêu ở trên, nhƣng tất cả các nghiên cứu đều
cho thấy rằng việc kết hợp ảnh radar và quang học làm tăng khả năng nhận
biết các đối tƣợng trên bề mặt và là một phƣơng pháp có nhiều triển vọng.
1.2.2. Ở Việt Nam
- Nghiên cứu công nghệ viễn thám trong theo d i diễn biến tài ngu ên rừng
Năm 1958, với sự hợp tác của CHDC Đức đã sử dụng ảnh máy bay đen
trắng toàn sắc tỷ lệ 1/30.000 để điều tra rừng ở vùng Đông Bắc (Chu Thị
Bình, 2001) [3]. Đó là một bƣớc tiến bộ kỹ thuật rất cơ bản, tạo điều kiện xây
dựng các công cụ cần thiết để nâng cao chất lƣợng công tác điều tra rừng ở


13

nƣớc ta. Từ cuối năm 1958, bình quân mỗi năm đã điều tra đƣợc khoảng
200.000 ha rừng, đã sơ thám đƣợc tình hình rừng và đất đồi núi, lập đƣợc
thống kê tài nguyên rừng đơn giản và vẽ đƣợc phân bố tài nguyên rừng ở
miền Bắc. Đến cuối năm 1960, tổng diện tích rừng ở miền Bắc đã điều tra
đƣợc vào khoảng 1,5 triệu ha. Ở Miền Nam ảnh máy bay đƣợc sử dụng từ
năm 1959, đã xác định tổng diện tích rừng miền Nam là 8 triệu ha.
Năm 1968 đã sử dụng ảnh máy bay trong công tác điều tra rừng cho lâm
trƣờng Hữu Lũng, Lạng Sơn. Dựa vào ảnh máy bay, khoanh ra các loại rừng,

sau đó ra thực địa kiểm tra và đo đếm cho từng loại rừng, xây dựng bản đồ
hiện trạng rừng thành quả.
Giai đoạn 1970 – 1975 ảnh máy bay đã đƣợc sử dụng rộng rãi để xây
dựng các bản đồ hiện trạng, bản đồ mạng lƣới vận xuất, vận chuyển cho nhiều
vùng thuộc miền Bắc (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1997) [9].
Từ năm 1981 đến năm 1983, lần đầu tiên ngành Lâm nghiệp tiến hành
điều tra, đánh giá tài nguyên rừng trên phạm vi tồn quốc. Trong đó đã kết
hợp giữa điều tra mặt đất và giải đoán ảnh vệ tinh do FAO hỗ trợ. Do vào đầu
những năm 1980, ảnh vệ tinh và ảnh hàng khơng cịn rất hạn chế, chỉ đáp ứng
yêu cầu điều tra rừng ở một số vùng nhất định, mà chƣa có đủ cho tồn quốc.
Ảnh vệ tinh đƣợc sử dụng thời kỳ đó là Landsat MSS.
Từ năm 1991 – 1995 đã tiến hành theo dõi diễn biến tài nguyên rừng
toàn quốc và xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng trên cơ sở kế thừa
những bản đồ hiện trạng rừng hiện có thời kỳ trƣớc năm 1990, sau đó dùng
ảnh vệ tinh Landsat MSS và Landsat TM có độ phân giải 30x30m để cập nhật
những khu vực thay đổi sử dụng đất, những nơi mất rừng hoặc những nơi có
rừng trồng mới hay mới tái sinh phục hồi. Ảnh vệ tinh Landsat MSS và
Landsat TM tỷ lệ 1:250.000, đƣợc giải đoán khoanh vẽ trực tiếp trên ảnh bằng
mắt thƣờng. Kết quả giải đoán đƣợc chuyển hoạ lên bản đồ địa hình tỷ lệ


14

1:100.000 và đƣợc kiểm tra tại hiện trƣờng. Thành quả đã thành lập đƣợc: bản
đồ sinh thái thảm thực vật rừng các vùng tỷ lệ 1:250.000; bản đồ dạng đất đai
các tỉnh tỷ lệ 1:100.000 và các vùng tỷ lệ 1:250.000.
Từ năm 1996 – 2000, bản đồ hiện trạng rừng đƣợc xây dựng bằng
phƣơng pháp viễn thám. Ảnh vệ tinh đã sử dụng là SPOT3, có độ phân giải
15m x 15m, phù hợp với việc xây dựng bản đồ tỷ lệ 1:100.000. So với ảnh
Landsat MSS và Landsat TM, ảnh SPOT3 có độ phân giải cao hơn, các đối

tƣợng trên ảnh cũng đƣợc thể hiện chi tiết hơn. Ảnh SPOT3 vẫn đƣợc giải
đoán bằng mắt thƣờng nên kết quả giải đốn vẫn cịn phụ thuộc nhiều vào
kinh nghiệm của chun gia giải đoán và chất lƣợng ảnh. Kết quả về bản đồ
ngƣời ta đã xây dựng đƣợc các bản đồ phân vùng sinh thái thảm thực vật cấp
vùng và toàn quốc; bản đồ phân loại đất cấp tỉnh, vùng và toàn quốc; bản đồ
hiện trạng rừng cấp tỉnh, vùng và toàn quốc và bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ
1:100.000; 1:250.000; 1:1.000.000.
Từ năm 2000 – 2005, phƣơng pháp xây dựng bản đồ trong lâm nghiệp đã
đƣợc phát triển lên một bƣớc. Bản đồ hiện trạng rừng đƣợc xây dựng từ ảnh
số vệ tinh Landsat ETM+. Độ phân giải ảnh là 30m x 30m. Việc giải đoán
ảnh đƣợc thực hiện trong phịng dựa trên những mẫu khóa ảnh đã đƣợc kiểm
tra ngồi hiện trƣờng. Ƣu điểm của phƣơng pháp giải đốn ảnh số là tiết kiệm
đƣợc thời gian và có thể giải đoán thử nhiều lần trƣớc khi lấy kết quả chính
thức. (Nguyễn Ngọc Bình, 2006) [5].
Từ năm 2007-2010, với sự giúp đỡ của Pháp trong cung cấp trạm thu
ảnh vệ tinh SPOT5 ở Trung tâm Viễn thám Quốc gia. Chu kỳ 4 của chƣơng
trình điều tra theo d i diễn biến tài nguyên rừng do Viện Điều tra Quy hoạch
rừng thực hiện, đã sử dụng ảnh vệ tinh SPOT5 để xây dựng bản đồ hiện trạng
rừng và quy hoạch rừng trên toàn quốc. Đây là bƣớc tiến lớn trong ứng dụng
ảnh viên tinh có độ phân giải cao (2.5 x 2.5m), có quy mơ lớn trong giám sát


15

tài nguyên rừng ở Việt Nam. Tuy nhiên, do chất lƣợng của ảnh nhiều khu vực
không cao, phƣơng pháp giải đốn ảnh bằng mắt thƣờng vì vậy bản đồ giải
đốn vẫn còn nhầm lẫn trong phân loại rừng.
Sau khi kết thúc chƣơng trình điều tra kiểm kê rừng thí điểm ở Bắc Kạn
và Hà Tĩnh năm 2012. Thủ tƣớng chính phủ đã phê duyệt Dự án Tổng điều
tra, kiểm kê rừng toàn quốc giai đoạn 2013-2016”. Tƣ liệu ảnh đƣợc sử dụng

trong giai đoạn này là SPOT5, bổ sung SPOT6, VNREDSat, với kĩ thuật giải đoán
tự động hƣớng đối tƣợng. Thành quả của dự án là bản đồ kiểm kiểm kê rừng,
trong đó xác định r ranh giới diện tích, chất lƣợng, trữ lƣợng rừng cho từng chủ
sở hữu đến tận hộ gia đình.
Nhƣ vậy, việc ứng dụng viễn thám nói riêng và cơng nghệ khơng gian
địa lý nói chung ở Việt Nam đã có nhiều bƣớc tiến r rệt theo thời gian. Song
song với điều tra mặt đất, đã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm và từng bƣớc
ứng dụng có hiệu quả phƣơng pháp viễn thám trong xây dựng các bản đồ tài
nguyên rừng, theo d i diễn biến tài nguyên rừng. Tuy nhiên, hệ thống các bản
đồ tài nguyển rừng Việt nam hiện nay, do đƣợc xây dựng tại các thời điểm
khác nhau và đã sử dụng nhiều nguồn thông tin tƣ liệu, nhiều nguồn ảnh, từ
ảnh vệ tinh Landsat MSS, TM, SPOT, Aster, Radar, ảnh máy bay và hệ thống
phân loại rừng rất khác nhau qua các thời kỳ, nên đã tạo ra nhiều loại số liệu
không đồng bộ, gây khó khăn cho ngƣời sử dụng, đặc biệt trong việc theo dõi
biến động về diện tích của rừng qua các thời kỳ. Có thể điểm qua một số cơng
trình nghiên cứu liên quan đến ứng dụng ảnh vệ tinh trong phân loại các trạng
thái rừng gần đây nhƣ:
+ Cơng trình nghiên cứu của Nguyễn Mạnh Cƣờng (1996) [4], Nghiên
cứu đánh giá khả năng ứng dụng phƣơng pháp xử lý ảnh số từ thông tin viễn
thám cho lập bản đồ rừng”. Tác giả đã sử dụng ảnh Landsat TM và phƣơng
pháp phân loại phổ có kiểm định nhằm khoanh vẽ các trạng thái rừng. Kết quả


16

giải đoán đƣợc so sánh với bản đồ đối chứng đƣợc giải đoán bằng mắt từ ảnh
tổ hợp màu Landsat TM ở tỷ lệ 1/250.000.
+ Luận án tiến sĩ chuyên ngành khoa học đia lý của Trần Văn Thuỵ
(1996) với luận văn Ứng dụng phƣơng pháp viễn thám để thành lập bản đồ
thảm thực vật tỉnh Thanh Hoá, tỷ lệ 1/200.000” [7]. Tác giả sử dụng phƣơng

pháp giải đoán ảnh bằng mắt trên ảnh tổ hợp màu của tƣ liệu vệ tinh Landsat
TM, KFA-1000, Landsat MSS, KT-200 và ảnh máy bay đen trắng để thành
lập bản đồ thảm thực vật tỉnh Thanh Hoá.
+Luận văn hợp tác nghiên cứu với cơ quan thám hiểm vũ trụ Nhật Bản
Sử dung ảnh đa phổ và đa thời gian để xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật”
của Nguyễn Đình Dƣơng – Viện Địa Lý, thực hiện từ năm 1996 đến 1998.
Tác giả đã áp dụng phƣơng pháp phân loại đa phổ bán tự động với 2 tƣ liệu
viễn thám ADEOS, AVNIR xây dựng các bản đồ lớp phủ thực vật.
Gần nhất là công trình Nghiên cứu nâng cao khả năng tự động trong giải
đoán ảnh vệ tinh độ phân giải cao để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục
vụ công tác điều tra kiểm kê rừng” của Vũ Tiến Điển (2013) [10], tác giả ứng
dụng phƣơng pháp phân loại ảnh hƣớng đối tƣợng với tƣ liệu ảnh vệ tinh
SPOT5, để phân loại rừng và đánh giá độ chính xác của kết quả phân loại cho
các vùng nghiên cứu thí điểm. Kết quả của đề tài là bƣớc tiến mới trong ứng
dụng các kỹ thuật phân loại ảnh nhằm nâng cao độ chính xác bản đồ giải đoán
và giảm thiểu các sai số khách quan khác.
Ảnh radar xuất hiện muộn hơn, mặt khác do bản chất của ảnh radar
chịu ảnh hƣởng của nhiều loại biến dạng hình học, nhiễu và hình ảnh khác
biệt so với cảm nhận thơng thƣờng nên mặc dù có những ƣu thế không thể
phủ nhận nhƣ khả năng chụp ảnh khơng phụ thuộc thời tiết nhƣng vẫn rất ít
đƣợc sử dụng trong thực tế.


17

Hiện nay ảnh radar mới đƣợc sử dụng chủ yếu trong một số cơng trình
nghiên cứu để thành lập bản đồ sử dụng đất, theo dõi sự phát triển của lúa,
theo dõi ngập lụt hoặc tình trạng chặt phá rừng. Công tác nghiên cứu chủ yếu
đƣợc tiến hành tại các cơ quan nghiên cứu thuộc Viện khoa học Công nghệ
Việt nam nhƣ Viện vật lý, viện Địa lý cũng nhƣ tại một số Trung tâm Viễn

thám của các Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, Bộ Nông nghiệp và Phát triển
Nông thơn. Ví dụ nhƣ các cơng trình sau:
+ Sử dụng ảnh radar ERS để theo d i lũ lụt tại khu vực đồng bằng sông
Cửu Long do các tác giả Nguyễn Thành Long và Bùi Doãn Trọng (2001),
Viện Vật lý, Viện Khoa học Công nghệ Việt nam thực hiện.
+Luận văn nghiên cứu khoa học độc lập cấp nhà nƣớc: Xây dựng bản
đồ hiện trạng sử dụng đất từ ảnh vệ tinh Radar phục vụ nghiên cứu đánh giá
biến động về hiện trạng sử dụng đất ở đồng bằng sông Cửu Long.
Việc kết hợp ảnh vệ tinh quang học và ảnh radar để giám sát lớp phủ
mặt đất cũng đã đƣợc một số cơ quan tiến hành nghiên cứu, ví dụ nhƣ tác giả
Nguyễn Đình Dƣơng (2001) - Viện Địa lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
nam đã kết hợp ảnh radar JERS-1 (Nhật bản) với ảnh Landsat TM để nghiên
cứu thành phố Hà nội và vùng phụ cận. Nghiên cứu của tác giả đã chỉ ra rằng
kết hợp ảnh radar và quang học cho phép phân biệt các vùng dân cƣ nông
thôn, một số loại cây trồng nông nghiệp cũng nhƣ các vùng đô thị với mật độ
xây dựng khác nhau, là những thơng tin khơng thể có đƣợc nếu chỉ sử dụng
ảnh quang học.
Trung tâm Viễn thám, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng trong những năm
2000 - 2001 thông qua đề án với hãng hàng không vũ trụ châu ÂU (ESA) và
Liên Hiệp Quốc cũng đã có một số thử nghiệm sơ bộ về kết hợp ảnh radar và
ảnh quang học để phân tích các đối tƣợng trên bề mặt và đã thu đƣợc một số
kết quả đáng khích lệ.