Xây dựng hệ thống thông tin hỗ trợ giám sát cháy rừng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ



PHẠM THANH TÙNG







XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN
HỖ TRỢ GIÁM SÁT CHÁY RỪNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội -2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




PHẠM THANH TÙNG





XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN
HỖ TRỢ GIÁM SÁT CHÁY RỪNG


Ngành: Công nghệ Thông tin
Chuyên ngành: Kỹ thuật Phần mềm
Mã số:60480103


LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ THANH HÀ
TS. NGUYỄN THỊ NHẬT THANH

Hà Nội -2014
1

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân,
được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Lê Thanh Hà và Tiến sĩ
Nguyễn Thị Nhật Thanh.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung
thực và chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Học viên


Phạm Thanh Tùng

2

MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 4
DANH SÁCH CÁCHÌNH 5
DANH SÁCH CÁCBẢNG 6
LỜI CẢM ƠN 7
MỞ ĐẦU 8
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 10
1.1. Các vấn đề liên quan đến rừng và cháy rừng 10
1.1.1. Đặc điểm chung 10
1.1.2. Phân chia kiểu trạng thái rừng 11

1.1.3. Phân loại cháy rừng 12
1.1.4. Các điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến cháy rừng 13
1.2. Dữ liệu sử dụng 14
1.2.1. Dữ liệu điểm cháy vệ tinh 14
1.2.2. Dữ liệu khí tượng trạm quan trắc 18
1.2.3. Dữ liệu lượng mưa vệ tinh 20
1.2.4. Dữ liệu lớp phủ rừng 21
1.3. Các hệ thống giám sát cháy rừng đang đƣợc sử dụng tại Việt Nam 21
1.3.1. Cảm biến không dây cảnh báo cháy rừng 21
1.3.2. Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến tại cục Kiểm lâm Việt Nam 22
1.4. Cơ sở lý thuyết xây dựng hệ thống hỗ trợ giám sát cháy rừng 24
1.4.1. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý GIS 24
1.4.2. Giới thiệu Web GIS 24
1.4.3. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL và PostGIS 27
1.4.4. Google Maps API 29
CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 33
2.1. Đặc tả yêu cầu ngƣời sử dụng 33
2.1.1. Bài toán 33
2.1.2. Mô hình tổng quát hệ thống 33
2.1.3. Mô hình triển khai 34
2.1.4. Mô hình vai trò người dùng trong hệ thống 35
2.1.5. Mô tả quy trình nghiệp vụ 35
2.1.6. Các yêu cầu chung về chức năng 39
2.2. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu 41
2.2.1. Các loại dữ liệu sử dụng trong hệ thống 41
2.2.2. Dữ liệu lớp phủ rừng 42
2.2.3. Dữ liệu điểm cháy 42
2.2.4. Dữ liệu khí tượng theo các trạm quan trắc khí tượng thủy văn 42
2.2.5. Dữ liệu lượng mưa theo vệ tinh 43
2.3. Đặc tả ca sử dụng 43

3

2.3.1. Biểu đồ ca sử dụng tổng quát 43
2.3.2. Đặc tả ca sử dụng 43
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ GIÁM SÁT CHÁY RỪNG 52
3.1. Giới thiệu tổng thể hệ thống hỗ trợ giám sát cháy rừng 52
3.1.1. Kết quả xây dựng hệ thống 52
3.1.2. Giao diện trang Web hỗ trợ giám sát cháy rừng 52
3.2. Các chức năng cơ bản của hệ thống 54
3.2.1. Theo dõi cập nhật điểm cháy 54
3.2.2. Thống kê điểm cháy theo các tiêu chí 55
3.2.3. Xem cảnh báo nguy cơ cháy rừng 55
3.3. Phân tích ảnh hƣởng của lƣợng mƣa đến cháy rừng 56
3.3.1. Mối liên hệ giữa lượng mưa theo vệ tinh với cháy rừng 56
3.3.2. Phân tích lượng mưa trung bình điểm cháy theo phân loại rừng 62
KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

EOS

Hệ thống quan sát trái đất
PCCCR

Phòng cháy chữa cháy rừng
Terra

Một loại vệ tinh mang theo cảm biến MODIS
Aqua

Một loại vệ tinh mang theo cảm biến MODIS
MODIS

Một loại cảm biến có độ phân giải trung bình.
NASA

Cơ quan hàng khu vũ trụ quốc gia Mỹ
GLCF

Cơ sở nghiên cứu lớp phủ toàn cầu
IMAPP

Gói xử lý MODIS/AIS quốc tế
PNG

Một loại định dạng ảnh
JPG

Một loại định dạng ảnh
GEOTIFF

Một loại định dạng ảnh
MOD

QTHT

Tiền tố tên file sản phẩm của cảm biến MODIS được

gắn trên vệ tinh Terra
Quản trị hệ thống

5

DANH SÁCH CÁCHÌNH
Chƣơng 1
Hình 1.1. Bản đồ lớp phủ rừng khu vực miền Bắc năm 2006 11
Hình 1.2. Bản đồ lớp phủ rừng khu vực Bắc Trung Bộ năm 2006 11
Hình 1.3. Cháy dưới tán với ngọn lửa cháy lan trên bề mặt đất 12
Hình 1.4. Cháy tán diễn ra với ngọn lửa lan nhanh trên tán rừng 12
Hình 1.5. Cháy ngầm trong lớp than bùn và thảm mục sâu dưới mặt đất rừng 12
Hình 1.6. Tổng quan về hệ thống FireWatch 22
Hình 1.7. Sơ đồ thu nhận, xử lý dữ liệu và thông tin điểm cháy từ dữ liệu MODIS 23
Hình 1.8. Các điểm cháy ngày 29/09/2014 23
Hình 1.9. Mô hình WebGIS Server 25
Hình 1.10. Mô hình WebGIS Client 26
Hình 1.11. Mô hình tương tác giữa WebGIS Server và WebGIS Client 27
Chƣơng 2
Hình 2.1. Mô hình tổng quát hệ thống 34
Hình 2.2. Mô hình triển khai hệ thống 34
Hình 2.3. Biểu đồ ca tổng quát 43
Chƣơng 3
Hình 3.1. Giao diện tổng quát hệ thống 53
Hình 3.2. Hiển thị điểm cháy và các trạm khí tượng 53
Hình 3.3. Vị trí điểm cháy và trạm quan trắc khí tượng thủy văn 54
Hình 3.4. Các điểm cháy ngày 2, 3 tháng 3/2013 miền Nam trung Bộ 54
Hình 3.5. Lọc tạo báo cáo thống kê 55
Hình 3.6. Bản đồ tô màu mức nguy hiểm cháy 55
Hình 3.7. Điểm cháy và lượng mưa trong năm 2008 56

Hình 3.7. Điểm cháy rừng và lượng mưa trong năm 2009 57
Hình 3.8. Lượng mưa trước khi cháy 58
Hình 3.9. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2008 59
Hình 3.10. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2009 59
Hình 3.11. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2010 60
Hình 3 12. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2011 60
Hình 3.13. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2012 61
Hình 3.14. Quan hệ giữa lượng mưa và số điểm cháy năm 2013 61



6

DANH SÁCH CÁCBẢNG
Chƣơng 1
Bảng 1.1. Tình hình cháy rừng 2008-2012 10
Bảng 1.2. Một số thông số về các kênh phổ của ảnh MODIS 15
Bảng 1.3. Cấu trúc dữ liệu các điểm nhiệt 17
Bảng 1.4. Các điểm nhiệt tại khu vực Đông Nam Á ngày 10/6/2013 17
Bảng 1.5. Các trạm quan trắc khí tượng 18
Bảng 1.6. Cấu trúc dữ liệu lượng mưa TRMM 20
Chƣơng 2
Bảng 2.1. Các module cập nhật dữ liệu 33
Bảng 2.2. Các loại dữ liệu sử dụng trong hệ thống 41
Bảng 2.3. Nguồn các loại dữ liệu dùng trong hệ thống 41
Chƣơng 3
Bảng 3.1. Số lượng điểm cháy theo từng loại rừng 62
Bảng 3.2. Tổng lượng mưa 20 ngày trước khi cháy đối với từng loại rừng 62

7

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến TS. Lê Thanh Hà, TS. Nguyễn
Thị Nhật Thanh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện tốt cho tôi trong quá
trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô cùng các thành viên Trung tâm Công
nghệ tích hợp liên ngành Giám sát hiện trường (FIMO center), trường Đại học Công
nghệ đặc biệt là nhóm nghiên cứu về cháy rừng đã giúp đỡ, góp ý, chia sẻ kiến thức,
kinh nghiệm cho tôi trong quá trình nghiên cứu hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu Trường Đại học Công Nghệ - Đại
học Quốc gia Hà Nội, các quý thầy cô đã tận tình truyền dạy kiến thức cho tôi trong
suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, con vô cùng biết ơn sự giúp đỡ, động viên của gia đình giúp con
hoàn thành khóa luận.

8

MỞ ĐẦU
Theo thống kê năm 2006, Việt Nam có trên 11,8 triệu ha rừng (độ che phủ tương
ứng là 35,8%), với 9,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng [4]. Trong những
năm gần đây diện tích rừng tăng lên, nhưng chất lượng rừng lại có chiều hướng suy
giảm, rừng nguyên sinh chỉ còn khoảng 7%, trong khi rừng thứ sinh nghèo kiệt chiếm
gần 70% tổng diện tích rừng trong cả nước, đây là loại rừng rất dễ xảy ra cháy, hiện nay,
Việt Nam có khoảng 6 triệu ha rừng dễ cháy, bao gồm rừng thông, rừng tràm, rừng tre
nứa, rừng bạch đàn, rừng khộp, rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và rừng đặc
sản cùng với diện tích rừng dễ xảy ra cháy tăng thêm hàng năm, thì tình hình diễn biến
thời tiết ngày càng phức tạp và khó lường ở Việt Nam đang làm nguy cơ tiềm ẩn về
cháy rừng và cháy lớn ngày càng nghiêm trọng. Việc phát hiện cháy dựa trên dữ liệu vệ

tinh có ý nghĩa quan trọng trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng nhằm phát hiện
cháy sớm, chữa cháy kịp thời nhằm giảm thiểu thiệt hại do cháy gây ra.
Hiện nay, có một số hệ thống giám sát cháy rừng như hệ thống theo dõi cháy
rừng trực tuyến của cục Kiểm lâm, hệ thống giám sát cháy rừng toàn cầu Global Forest
Watch Fires [6]. Các hệ thống trên thực hiện chức năng chính là theo dõi phát hiện các
điểm cháy dựa trên dữ liệu vệ tinh MODIS nhưng chỉ dừng ở hiển thị các điểm cháy
mà chưa kết hợp với dữ liệu liên quan khác như loại rừng, độ ẩm, nhiệt độ, mưa. Các
công cụ đi kèm nhằm hỗ trợ thống kê báo cáo còn thiếu và yếu.
Từ thực tế trên, cần thiết xây dựng một hệ thống tự động cập nhật dữ liệu điểm
cháy rừng và các dữ liệu khác phục vụ công việc giám sát, phát hiện cháy sớm đồng
thời cung cấp thông số địa lý điểm cháy, đặc tính nguy hiểm cháy theo loại rừng, điều
kiện thời tiết giúp cho phương án chữa cháy hiệu quả hơn. Kết quả nghiên cứu của đề
tài có thể phát triển để phục vụ công tác nghiên cứu, phân tích, thống kê về thực trạng
cháy rừng cũng như ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết từ đó có thể đưa ra các mức
cảnh báo nguy cơ cháy rừng ngắn hạn và dài hạn.
1) Mục tiêu:Luận văn nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát cháy rừng dựa trên
dữ liệu vệ tinh nhằm cập nhật, hiển thị dữ liệu điểm cháy và một số dữ liệu khác có
liên quan phục vụ cho việc giám sát, cảnh báo cháy rừng cũng như công tác thống kê,
nghiên cứu khoa học.
2) Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu, phân tích cấu trúc dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS và một số dữ liệu
sản phẩm liên quan đến cháy rừng, dữ liệu khí tượng;
- Xây dựng công cụ cập nhật dữ liệu tự động;
- Xây dựng ứng dụng WebGIS cung cấp thông tin giám sát cháy rừng.
3) Dữ liệu và phạm vi nghiên cứu:
- Dữ liệu nghiên cứu: Dữ liệu điểm cháy vệ tinh MODIS, dữ liệu khí tượng thủy
văn, dữ liệu thảm thực vật, bản đồ nền Google Maps.
9

- Phạm vi nghiên cứu: Dữ liệu phân tích trong 6 năm từ 2008-2013, trong phạm

vi lãnh thổ Việt Nam.
4) Kết quả nghiên cứu:
- Hệ thống hỗ trợ giám sát cháy rừng;
- Báo cáo luận văn;
- Một số kết quả phân tích mối tương quan giữa cháy rừng và lượng mưa.
5) Nội dung báo cáo luận văn
Ngoài phần mở đầu, lời cám ơn, các phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn bao
gồm 3 chương như sau:
Chương 1. Tổng quan: giới thiệu chung về vấn đề cháy rừng, các loại dữ liệu sử
dụng trong hệ thống, các hệ thống giám sát cháy rừng đang sử dụng. Trong chương 1
cũng trình bày cơ sở lý thuyết nền tảng thông tin địa lý, kỹ thuật WebGIS, hệ quản trị
cơ sở dữ liệu PostgreSQL/PostGIS được dùng để xây dựng hệ thống giám sát cháy
rừng.
Chương 2. Phân tích thiết kế hệ thống: Phân tích hệ thống về chức năng và đặc
tả yêu cầu người dùng, thiết kế dữ liệu và các use case.
Chương 3. Ứng dụng trong cảnh báo cháy rừng: trình bày các ứng dụng của hệ
thống hỗ trợ giám sát cháy rừng theo 3 khía cạnh: theo dõi cháy rừng, nghiên phân tích
ảnh hưởng lượng mưa đến cháy rừng, dùng dữ liệu của hệ thống trong dự báo nguy cơ
cháy rừng theo hàm hồi quy nhiều chiều.


10

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
Trong phần tổng quan dưới đây, tác giả trình bày về các vấn đề liên quan đến
cháy rừng, ảnh hưởng của đặc tính rừng và các thông số khí tượng đến nguy cơ xảy ra
cháy rừng tại Việt Nam. Tác giả cũng đã tìm hiểu về dữ liệu điểm cháy theo vệ tinh
MODIS và các hệ thống giám sát cháy rừng hiện tại đang sử dụng dữ liệu vệ tinh,
phân tích các ưu và nhược điểm của các hệ thống này. Từ những kết quả trên luận văn
đề xuất xây dựng một hệ thống hỗ trợ giám sát cháy rừng dựa trên công nghệ WebGIS,

bản đồ nền Google Maps.
1.1. Các vấn đề liên quan đến rừng và cháy rừng
1.1.1. Đặc điểm chung
Trong vài thập kỷ qua, trung bình mỗi năm Việt Nam mất đi hàng chục ngàn ha
rừng, trong đó mất do cháy rừng khoảng 16.000ha. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ
về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra trong vòng 40 năm (1963 - 2002) của
Cục Kiểm lâm; tổng số vụ cháy rừng là trên 47.000 vụ, diện tích thiệt hại trên 633.000
ha rừng (chủ yếu là rừng non), trong đó có 262.325 ha rừng trồng và 376.160 ha rừng
tự nhiên. Thiệt hại ước tính mất hàng trăm tỷ đồng mỗi năm, đó là chưa kể đến những
ảnh hưởng xấu về môi trường sống, cùng những thiệt hại do làm tăng lũ lụt ở vùng hạ
lưu mà chúng ta chưa định lượng được và làm giảm tính đa dạng sinh học, phá vỡ cảnh
quan; tác động xấu đến an ninh quốc phòng Ngoài ra, cháy rừng còn gây tổn hại đến
tính mạng và tài sản của con người [4].
Theo thống kê của Cục Kiểm lâm, tình hình cháy rừng ở nước ta trong thời gian
5 năm gần đây (bảng 1.1) trên địa bàn cả nước ta cho thấy bình quân mỗi năm lửa rừng
thiêu trụi trên 1500 ha rừng các loại.
Bảng 1.1. Tình hình cháy rừng 2008-2012
STT
Năm
Số vụ cháy
Diện tích rừng cháy (ha)
Tổng
Rừng tự nhiên
Rừng trồng
1
2008
282
1549.74
61.37
1488.37

2
2009
342
1560.5
195.22
1365.28
3
2010
897
5668,61
1957,8
3710,8
4
2011
241
1744.98
41.71
1703.27
5
2012
312
1.324,88
315.23
1024.17
Diễn biến cháy rừng trong những năm vừa qua hết sức phức tạp, khó lường. Để
giảm nguy cơ cháy rừng cần có các giải pháp đồng bộ từ tuyên truyền tầm quan trọng
của việc bảo vệ rừng đến các giải pháp kỹ thuật, khoa học trong PCCCR. Tuy nhiên,
do nhiều nguyên nhân tự nhiên, con người, cháy rừng là điều không thể tránh khỏi.
Phát hiện cháy sớm, chữa cháy kịp thời cũng là giải pháp quan trọng nhằm bảo vệ
rừng, giảm thiệt hại khi có cháy rừng xảy ra.

11

1.1.2. Phân chia kiểu trạng thái rừng
Đối với các kiểu rừng gỗ lá rộng thường xanh và nửa rụng lá áp dụng hệ thống
phân chia theo bốn nhóm trạng thái I, II, III, IV. Trong các nhóm có các kiểu, trong
các kiểu có các kiểu phụ. Trong đó nhóm I là đất chưa có rừng; nhóm II là rừng phục
hồi; nhóm III là rừng thứ sinh và đã bị tác động; nhóm IV là rừng nguyên sinh, rừng
ổn định. Theo kết quả điều tra năm 2006, lớp phủ rừng được biểu diễn trên bản đồ như
hình 1.1 (khu vực miền Bắc), hình 1.2 ( Khu vực Bắc Trung Bộ).
Đặc tính của từng nhóm rừng khác nhau về loại cây, mật độ phân bố, dẫn đến
tính chất nguy hiểm cháy của từng loại rừng cũng khác nhau. Điều này cần xem xét khi
tính toán dự báo nguy cơ cháy rừng và xây dựng phương án phòng cháy chữa cháy.

Hình 1.1. Bản đồ lớp phủ rừng khu vực miền Bắc năm 2006

Hình 1.2. Bản đồ lớp phủ rừng khu vực Bắc Trung Bộ năm 2006
12

1.1.3. Phân loại cháy rừng
 Cháy dƣới tán rừng(cháy trên bề mặt đất rừng): Cháy dưới tán rừng (hình
1.3) là những đám cháy mà ngọn lửa cháy lan tràn trên mặt đất làm tiêu hủy một phần
hoặc toàn bộ lớp thảm mục, cành khô, lá rụng, cỏ khô, thảm tươi, cây bụi, cây tái sinh
cháy sém vỏ và một phần nào đó ở gốc cây, rễ cây nổi lên trên bề mặt đất và ở sát với
mặt đất.

Hình 1.3. Cháy dưới tán với ngọn lửa cháy lan trên bề mặt đất
 Cháy tán rừng (cháy trên ngọn): Cháy tán rừng (hình 1.4) là hình thức cháy
được phát triển từ cháy dưới tán cháy lên tán rừng. Khi cháy dưới tán ngọn lửa sẽ đốt
nóng và sấy khô tán rừng sau đó cháy qua các cây tái sinh, cây bụi rồi cháy lên tán
rừng và ngọn lửa sẽ cháy lan từ tán sang tán.

Hình 1.4. Cháy tán diễn ra với ngọn lửa lan nhanh trên tán rừng
 Cháy ngầm: Cháy ngầm (hình 1.5) là loại cháy mà ngọn lửa cháy lan tràn dưới
mặt đất làm tiêu hủy lớp mùn, than bùn và tiêu hủy những vật liệu hữu cơ khác đã
được tích luỹ dưới lớp đất mặt trong nhiều năm.

Hình 1.5. Cháy ngầm trong lớp than bùn và thảm mục sâu dưới mặt đất rừng
13

Về sự hình thành, cường độ cháy rừng và hướng phát triển của các đám cháy
rừng thường rất khác nhau; vì nó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, sự tích luỹ vật liệu
cháy và khả năng bắt lửa của vật liệu, phụ thuộc vào loại đất, đặc điểm địa hình nơi
đó Việc phân tích ảnh hưởng các yếu tố khí hậu và thảm thực vật có ý nghĩa quan
trọng trong việc cảnh báo nguy cơ cháy rừng cũng như dự đoán được hướng phát
triển, quy mô đám cháy, từ đó có phương án huy động lực lượng phương tiện, đề ra
phương pháp chữa cháy phù hợp.
1.1.4. Các điều kiện tự nhiên ảnh hƣởng đến cháy rừng
a. Thời tiết và các nhân tố khí tƣợng
Thời tiết và các nhân tố khí tượng là tác nhân đến sự hình thành và phát triển
của một đám cháy rừng. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới cháy rừng và dự báo cháy
rừng như sau:
- Nhiệt độ: là yếu tố gây ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cháy rừng, làm khô,
nỏ vật liệu cháy, làm độ ẩm không khí giảm và mặt đất nóng lên. Vai trò của nhiệt độ
ảnh hưởng tới các mặt sau:
+ Nhiệt độ rút ngắn quá trình khô của vật liệu cháy;
+ Làm nóng và khô nhanh mặt đất kéo theo lớp không khí sát mặt đất nóng lên
bằng các phương thức truyền nhiệt khác nhau. Như vậy nhiệt độ bao gồm hai thành
phần là nhiệt độ không khí và nhiệt độ mặt đất. Trong một ngày nhiệt độ đạt cực đại
vào lúc 12 – 13 giờ, từ 13 – 17 giờ là thời gian khô nhất trong ngày, vì vậy trong thời
gian này thường xảy ra cháy rừng.

- Độ ẩm: ảnh hưởng hoặc tích cực hoặc tiêu cực đến quá trình cháy rừng. Độ ẩm
càng cao thì độ ẩm vật liệu cháy càng cao, càng khó gây cháy và ngược lại. Độ ẩm thể
hiện ở 3 loại sau:
+ Độ ẩm không khí: Nhìn chung độ ẩm không khí ở các vùng rừng núi cao hơn
bên ngoài do sự thoát hơi nước của sinh vật trong quá trình hoạt động sinh lý và do đất
rừng bốc hơi nước, mặt khác do giới hạn bởi tán rừng nên khó thoát ra ngoài.
+ Độ ẩm vật liệu cháy: Ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bén lửa
+ Độ ẩm đất: Độ ẩm này được tạo thành bởi lượng nước mưa đọng lại trên mặt
đất rừng, lượng nước thực tại trong tầng đất và lượng nước ngầm.
- Mƣa: mưa làm tăng độ ẩm của vật liệu cháy. Ở Việt nam, khi mưa nhỏ hơn
5mm thì vậy liệu cháy sẽ khô, và nguy cơ cháy rừng có thể xảy ra. Mưa trên 5mm thì
ít có nguy cơ cháy rừng.
- Gió: Là nhân tố ảnh hưởng rất nhiều đến cháy rừng, gió thúc đẩy làm khô vật
liệu cháy; làm bùng phát đám cháy ảnh hưởng đến hướng và làm nhanh tốc độ lan tràn
đám cháy lên rất nhiều lần.
14

b. Điều kiện địa hình
- Địa hình ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến cháy rừng và liên quan trực tiếp
đến sự phát triển của đám cháy; tác động ngăn chặn hệ thống gió, hình thành khu vực
tiểu khí hậu khác nhau tạo ra các khu vực thường xuyên có mưa hoặc khu vực khô
hạn.
- Độ cao địa hình thường khô hạn kéo dài, nắng nhiều và dao động nhiệt độ lớn
hơn rất nhiều so với thấp; ở sườn dốc do khác hướng phơi nên năng lượng nhận được
là khác nhau, sườn dốc còn tạo điều kiện thuận lợi cho các dòng đối lưu phát triển
mạnh so với các vùng khác. Ngoài ra các loại gió có sự điều chỉnh của địa hình đối với
hệ thống gió chính có thể làm tăng tốc độ. Các điều kiện địa hình tạo ra có ảnh hưởng
trực tiếp đến điều kiện bốc hơi nước của vật liệu cháy hoặc chi phối quy mô, tốc độ lan
tràn các đám cháy rừng.
c. Kiểu rừng và loại thực bì

- Kiểu rừng và loại thực bì có liên quan trực tiếp đến nguồn vật liệu cháy, tính
chất và khối lượng của vật liệu cháy do đặc điểm của kiểu rừng và loại thực bì quyết
định, từ đó dẫn đến tính dễ bắt lửa và quy mô đám cháy.
- Ở các loại rừng Thông, Tràm, Bạch đàn, rừng Khộp thuần loài sản phẩm rơi
rụng là những cành lá, hoa quả, vỏ và thân cây, những loại này thường có nhựa hoặc
tinh dầu nên rất dễ bắt lửa và cháy đượm. Những khu rừng tre, nứa thuần loài hoặc
chiếm ưu thế, cành nhánh khô nhiều và hiện tượng chết hàng loạt, vì vậy vật liệu cháy
là rất lớn. Một số loại rừng rụng lá theo mùa cũng là nguồn vật liệu tiềm ẩn gây ra
nhũng vụ cháy lớn.
1.2. Dữ liệu sử dụng
1.2.1. Dữ liệu điểm cháy vệ tinh
a. Giới thiệu dữ liệu vệ tinh MODIS
MODIS là bộ cảm đặt trên vệ tinh TERRA được phóng vào quỹ đạo tháng
12/1999 và vệ tinh AQUA được phóng vào quỹ đạo tháng 5/2002 với mục đích quan
trắc, theo dõi các thông tin về mặt đất, đại dương và khí quyển trên phạm vi toàn cầu.
Các ứng dụng tiêu biểu có thể kể đến là: nghiên cứu khí quyển, mây, thời tiết, lớp phủ
thực vật, biến động về nông nghiệp và lâm nghiệp, cháy rừng, nhiệt độ mặt nước biển,
màu nước biển, v.v. Tại Việt Nam, việc kết hợp thông tin đa kênh phổ và đa thời gian
của dữ liệu MODIS cho phép giám sát dài hạn một cách hiệu quả sự thay đổi của lớp
phủ thực vật, theo dõi mức khô hạn nhiệt độ - thực vật và theo dõi hiện tượng đảo
nhiệt. Một trong các sản phẩm quan trọng là dữ liệu cháy rừng được ứng dụng trong
nghiên cứu phát hiện cảnh báo các đám cháy rừng [9].
Dữ liệu ảnh MODIS thu được từ vệ tinh TERRA và AQUA bao gồm 36 kênh
trong các dải phổ nhìn thấy, hồng ngoại gần và sóng ngắn và kênh nhiệt với độ phân
15

giải không gian từ 250 m, 500m và 1000 m. MODIS có chu kỳ chụp lặp lại cao và
trong một ngày đêm có thể thu nhận được 2 ảnh ban ngày và 2 ảnh ban đêm đối với
mọi vùng trên trái đất. Đặc tính chụp phủ vùng rộng lớn, độ phân giải thời gian cao
cộng với nhiều kênh thiết kế chuyên để tính hiệu chỉnh ảnh hưởng khí quyển đã làm

tăng khả năng sử dụng ảnh MODIS trong nghiên cứu những vùng nhiệt đới nhiều
mây. Để phục vụ cho nghiên cứu này, tư liệu ảnh MODIS MOD14 trong 6 năm
2008-2013 được thu thập từ. Dữ liệu này đã được tiền xử lý như hiệu chỉnh ảnh
hưởng khí quyển và nắn chỉnh hình học sử dụng phần mềm chuyên dụng IMAPP của
Trường Đại học Wisconsin và lưu trữ tại Viện Khoa học Công nghiệp, Đại học tổng
hợp Tokyo [9].
Dữ liệu của ảnh MODIS bao gồm các loại sau:
- Dữ liệu nghiên cứu mây.
- Nồng độ tầng đối lưu và đặc tính quang.
- Đặc tính về mây, độ dầy quang học, ảnh hưởng của bán kính hạt, pha nhiệt
động học, mây ở các vùng vĩ tuyến cao, nhiệt độ mây.
- Phủ thực vật đất: điều kiện và năng suất được đặc trưng bởi chỉ số thực vật,
được hiệu chỉnh tác động của khí quyển, đất, phân cực và ảnh hưởng theo hướng phản
xạ bề mặt, kiểu phủ đất và năng suất nguyên thủy thực, chỉ số lá theo diện tích và bức
xạ hiệu lực mang tính quang hợp bị chắn.
- Phản xạ về diện tích phủ của tuyết và băng trên biển.
- Đo nhiệt độ bề mặt với độ phân giải 1km vào ban ngàyvà đêm với độ chính xác
của hiệu chỉnh tuyệt đối là 0,3-0,50 tại đại dương và mặt đất.
- Màu của biển (phổ phát xạ của đại dương được đo 5%), dựa trên dữ liệu kênh
phổ trong giải sóng nhìn thấy và hồng ngoại gần.
- Nồng độ chlorophyl a (với35%) từ 0,05 đến 50mg/m3 cho nước.
- Huỳnh quang chlorophyl (50%) bề mặt với nồng độ 0,5mg/m3 của chlorophyla.
Ảnh MODIS có độ phân giải từ 250 m đến 1000 m tùy theo mỗi loại kênh phổ
(bảng 1.2). Mỗi loại kênh phổ có ứng dụng nhất định trong việc trong công tác nghiên
cứu. Các ảnh cơ bản này sau khi phân tích cho các ảnh, sản phẩm ở mức cao hơn như
MOD 02,03 07 [1].
Bảng 1.2. Một số thông số về các kênh phổ của ảnh MODIS
Kênh
phổ
Bước sóng

(µm)
Độ phân giải
Không gian
(m)
Lưu trữ
(bit)

Ứng dụng
1
0,620-0,670
250
12
Khoang ranh giới
16

2
0,841-0,876
250
12
Mây/đất
3
0,459-0,479
500
12

Nghiên cứu đặc tính
đất/mây
4
0,545-0,565
500

12
5
1,230-1,250
500
12
6
1,628-1,652
500
12
7
2,105-2,155
500
12
8
0,405-0,420
1000
12

Nghiên cứu về màu nước
biển, phytopkankton, sinh
địa hóa học
9
0,438-0,448
1000
12
10
0,493-0,493
1000
12
11

0,526-0,536
1000
12
12
0,546-0,556
1000
12
13
0,662-0,672
1000
12
14
0,673-0,683
1000
12
15
0,743-0,753
1000
12
16
0,862-0,877
1000
12
17
0,890-0,920
1000
12

Nghiên cứu về hơi nước khí
quyển

18
0,931-0,941
1000
12
19
0,915-0,965
1000
12
20
3,66-3,84
1000
12

Đo nhiệt độ bề mặt/ mây
21
3,929-3,989
1000
12
22
4,020-4,080
1000
12
23
4,433-4,498
1000
12

Đo nhiệt độ khí quyển
24
4,482-4,549

1000
12
25
1,36-1,39
1000
12
Mây ti
26
6,853-6,895
1000
12

27
7,175-7,495
1000
12
Nghiên cứu về hơi nước
trong khí quyển
28
8,4-8,7
1000
12
29
9,58-9,88
1000
12
30
9,58-9,88
1000
12

Nghiên cứu về tầng O3
31
10,78-11,28
1000
12
Nghiên cứu nhiệt độ
bề mặt/mây
32
11,77-12,27
1000
12
33
13,185-13,485
1000
12
Nghiên cứu mây ở vĩ độ cao


34
13,485-13,785
1000
12
17

b. Cấu trúc dữ liệu điểm cháy MOD14
Trong các sản phẩm MODIS phân giải mức cao có dữ liệu Active Fire (MOD
14) chứa thông tin về các điểm nhiệt (hotspot) có nhiều khả năng là các điểm cháy
rừng. Dữ liệu về các điểm nhiệt được cung cấp miễn phí dưới dạng file CSV, KML,
SHP trên hệ thống máy chủ NASA có cấu trúc các trường dữ liệu như bảng 1.3. Trong
bảng 1.4 là danh sách các điểm nhiệt tại khu vực Đông Nam Á ngày 10/6/2013.

Bảng 1.3. Cấu trúc dữ liệu các điểm nhiệt
STT
Tên trươ
̀
ng
Kiê
̉
u dư
̃
liê
̣
u
Mô ta
̉

1
gid
integer
Mã
2
latitude
numeric
Vĩ độ của điểm cháy
3
longitude
numeric
Kinh độ của điểm cháy
4
brightness
numeric

Nhiệt độ sang
5
scan
numeric
Tọa độ trong đường quét ngang
6
track
numeric
Tọa độ dọc theo đường đi của vệ tinh
7
acq_date
date
Ngày thu dữ liệu cháy
8
acq_time
time
Thời gian thu dữ liệu cháy
9
satellite
character (1)
Tên loại vệ tinh (Aqua hoặc Tera)
10
confidence
integer
Độ tin cậy của điểm cháy (%)
11
version
character (10)
Phiên bản thuật toán (Ví dụ: 5.1, 6.1 )
Bảng 1.4. Các điểm nhiệt tại khu vực Đông Nam Á ngày 10/6/2013

latitude
longitude
brightness
track
acq_
date
confidence
bright
_t31
frp
-8.336
121.701
322.2
1.2
6/10/2013
0
297.7
31.7
-8.338
121.713
319.1
1.1
6/10/2013
67
297.1
25.6
-11.414
130.508
314.3
1.4

6/10/2013
61
297.1
29.3
-11.416
130.502
310.2
1.4
6/10/2013
31
296.3
17.7
2.798
103.488
313.3
1
6/10/2013
43
293.9
6.3
0.907
108.994
312.9
1.5
6/10/2013
43
293.1
25.3
1.861
101.163

313.4
1
6/10/2013
58
295.3
10
1.843
101.093
317.6
1
6/10/2013
36
297.2
10.4
1.775
101.184
313.3
1
6/10/2013
32
294.5
9.1
1.109
104.068
316.2
1
6/10/2013
11
294.5
9.1

1.482
101.416
316.1
1
6/10/2013
63
295.5
11.5
1.059
104.035
313.8
1
6/10/2013
44
295.8
9.6
1.35
101.507
312.6
1
6/10/2013
45
291.7
8.5
18

1.359
100.82
321.8
1

6/10/2013
61
291.3
21.5
1.32
101.02
321
1
6/10/2013
39
298.2
10.5
1.302
101.017
326.4
1
6/10/2013
71
296.5
18.5
0.714
104.241
313.7
1
6/10/2013
59
296.9
10
Tác giả đã tiến hành xây dựng module tự động truy cập và tải dữ liệu các điểm
cháy trong năm 2008-2013 từ máy chủ dữ liệu NASA. Đồng thời tách lọc dữ liệu các

điểm cháy nằm trong phạm vi rừng trên lãnh thổ Việt Nam vào cơ sở dữ liệu phục vụ
cho việc hiển thị và phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng, tính chất rừng đối
với các điểm cháy này.
1.2.2. Dữ liệu khí tƣợng trạm quan trắc
a. Giới thiệu dữ liệu khí tƣợng trạm quan trắc
Số liệu khí tượng (nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa tích lũy) tại một số trạm quan
trắc của Việt Nam được sử dụng để xác định tương đối thông số khí tượng tại các điểm
cháy rừng gần nhất. Số liệu tại các trạm tổng hợp trong thời gian dài, tuy nhiên về cơ
bản dữ liệu được nghiên cứu là từ năm 2008 đến năm 2013. Những số liệu khuyết
được mã hóa bằng giá trị -99.0. Số trạm được nghiên cứu tương ứng với 7 vùng khí
hậu cụ thể như sau (bảng 1.5):
Bảng 1.5. Các trạm quan trắc khí tượng

TT

Tên trạm

Kinh độ

Vĩ độ

Độ cao

TT

Tên trạm

Kinh độ

Vĩ độ

Độ cao

Vùng Tây Bắc (B1)

1

Lai Châu

103.150

22.067

243.2

4

Yên Châu

104.300

21.050


2

Điện Biên

103.000

21.367

475.1

5

Mộc Châu

104.683

20.833

972.0

3

Sơn La

103.900

21.333

675.3

6

Mai Châu

105.050

20.650

165.0

Vùng Đông Bắc (B2)

1

Sa Pa

103.817

22.350

1584.2

6

Bãi Cháy

107.067

20.967

37.9

2

Hà Giang

104.967

22.817

117.0

7

Thái Nguyên

105.833

21.600

35.3

3

Bắc Quang

104.50

22.290


8

Cô Tô

107.767

20.983

70.0

4

Yên Bái

104.867

21.700

55.6

9

Tuyên Quang

105.217

21.817

40.8

5

Lạng Sơn

106.767

21.833

257.9

10

Cao Bằng

106.250

22.667

244.1

Vùng Đồng bằng Bắc Bộ (B3)

1

Hà Nội

105.800

21.017

6.0

6

Hòa Bình

105.333

20.817

22.7

2

Phủ Liễn

106.633

20.800

112.4

7

Thái Bình

106.383

20.417

1.9

3

Nam Định

106.150

20.433

1.9

8

Vĩnh Yên

105.600

21.317

10.0
19


4

Ninh Bình

105.983

20.250

2.0

9

Bắc Giang

106.217

21.300

7.5

5

Bạch Long Vĩ

107.717

20.133

55.6






Vùng Bắc Trung Bộ (B4)

1

Thanh Hóa

105.783

19.750

5.0

8

Tuyên Hóa

106.017

17.883

27.1

2

Hồi Xuân

105.100

20.367

102.2

9

Đông Hà

107.083

16.850

8.0

3

Vinh

105.683

18.667

5.1

10

A Lưới

107.283

16.217

572.2

4

Tương Dương

104.467

19.267

96.1

11

Huế

107.583

16.433

10.4

5

Hà Tĩnh

105.900

18.350

2.8

12

Nam Đông

107.717

16.167

59.7

6

Kỳ Anh

106.267

18.100

2.8

13

Hương Khê

105.700

18.183

17.0

7

Đồng Hới

106.600

17.483

5.7






Vùng Nam Trung Bộ (N1)

1

Đà Nẵng

108.200

16.033

4.7

6

Tuy Hòa

109.283

13.083

10.9

2

Trà My

108.233

15.350

123.1

7

Nha Trang

109.200

12.250

3.0

3

Quảng Ngãi

108.800

15.117

7.2

8

Phan Rang

108.983

11.583

6.5

4
Ba Tơ
108.733
14.767
50.7
9
Phan Thiết
108.100
10.933
8.7

5
Quy Nhơn
109.217
13.767
3.9
10

Phú Quý
108.933
10.517
5.0

Vùng Tây Nguyên (N2)

1

Bảo Lộc

107.683

11.533

840.4

5

Playcu

108.017

13.967

778.9

2

B.Ma Thuột

108.050

12.667

490.0

6

Ayunpa

108.260

13.250

150.0

3

Đà Lạt

108.450

11.950

1508.6

7

Dak Nong

107.680

12.000

631.0

4

Kon Tum

108.000

14.350

536.0






Vùng Đồng bằng Nam Bộ (N3)

1

Cà Mau

105.150

9.183

0.9

5

Côn Đảo

106.600

8.683

6.3

2

Cần Thơ

105.767

10.033

1.0

6

Trường Sa

111.917

8.650

3.0

3

Rạch Giá

105.067

10.017

0.8

7

Phú Quốc

103.967

10.217

3.5

4

Vũng Tàu

107.083

10.367

4.0





b. Cấu trúc dữ liệu khí tƣợng trạm quan trắc
Dữ liệu khí tượng trạm quan trắc cập nhật hàng ngày qua Email từ trung tâm dự
báo khí tượng thủy văn Trung Ương dưới định dạng file Excel (.xls). Mỗi dòng dữ liệu
chứa thông số khí tượng của một trạm quan trắc gồm:
- Nhiệt độ lúc 13h;
20

- Độ ẩm lúc 13h;
- Lượng mưa lúc 13h;
- Lượng mưa lúc 24h;
Để cập nhật dữ liệu khí tượng trạm quan trắc, tác giả đã xây dựng module
chương trình tự động kiểm tra Email, tải file dữ liệu và chuẩn hóa các giá trị bị khuyết
giá trị. Sau đó, dữ liệu được đọc vào bảng dữ liệu khí tượng trong cơ sở dữ liệu.
1.2.3. Dữ liệu lƣợng mƣa vệ tinh
a. Giới thiệu dữ liệu mƣa vệ tinh
Số lượng trạm quan trắc được cập nhật dữ liệu bao gồm 98 trạm trải rộng trên
toàn lãnh thổ Việt Nam. Các dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm tại trạm đo có bán kính tác động
lớn có thể áp dụng để xác định nhiệt độ, độ ẩm không khí tại điểm cháy. Tuy nhiên
lượng mưa có bán kính tác động nhỏ nên cần có nguồn dữ liệu khác có độ phân giải
không gian cao hơn. Trong khuôn khổ nghiên cứu luận văn, tác giả đã tiến hành tìm
hiểu sử dụng dữ liệu mưa vệ tinh TRMM.
Số liệu mưa TRMM nhận được từ Chương trình đo mưa nhiệt đới bằng vệ tinh

(Tropical Rainfall Measuring Mission). TRMM là một chương trình chung chung của
Cơ quan Quản trị Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) và Cơ quan thám
hiểm vũ trụ Nhật Bản (JAXA) nhằm theo dõi và nghiên cứu sự biến thiên các đặc tính
của mưa nhiệt đới, hệ thống đối lưu, dông và tìm hiểu các đặc điểm đó có mối quan hệ
thay đổi như thế nào trong chu trình nước và năng lượng theo không gian và thời gian.
Số liệu mưa TRMM sử dụng trong nghiên cứu này là số liệu ngày có độ phân giải
0.25˚×0.25˚ cho vùng vĩ độ từ 60˚ Bắc đến 60˚ Nam [2].
b. Cấu trúc dữ liệu mƣa vệ tinh TRMM
Dữ liệu lượng mưa vệ tinh TRMM sử dụng trong luận văn theo phiên bản
3B42RT lưu tai máy chủ dữ liệu của NASA và cập nhật 6 lần/ ngày. Cấu trúc dữ liệu
lượng mưa theo định dạng file BIN gồm các trường dữ liệu chính như sau (bảng 1.6):
Bảng 1.6. Cấu trúc dữ liệu lượng mưa TRMM
TT
3B42RT
Chú thích
Thứ tự byte
Tên trƣờng
1
2880
header
2880 byte mô tả dữ liệu
2
1382400&
precip
Lượng mưa, 1440x480x2 byte, (từ 0-
360ºE,60ºN-S), ô đầu tiên có tọa độ
(0.125ºE,59.875ºN)
3
1382400&
error

Lỗi, 1440x480x2 byte , (từ 0-
360ºE,60ºN-S)
21

Trong phạm vi nghiên cứu luận văn, dữ liệu lượng mưa cập nhập từ năm 2008
đến năm 2014 bằng module cập nhật lượng mưa. Module này có chức năng tải, đọc
file và tách các ô chứa dữ liệu lượng mưa trên lãnh thổ Việt Nam đưa vào cơ sở dữ
liệu.
1.2.4. Dữ liệu lớp phủ rừng
a. Giới thiệu dữ liệu lớp phủ rừng
Theo kết quả điều tra rừng năm 2006, tổng cục Lâm Nghiệp đã xây dựng hoàn
chỉnh bản đồ lớp phủ rừng trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam. Bản đồ này cho biết diện
tích và phân bố tất cả hơn 20 loại rừng khác nhau. Mặc dù trong gần 10 năm qua, có
nhiều biến động về diện tích rừng tuy nhiên bản đồ này vẫn có nhiều ý nghĩa trong
việc xác định các điểm cháy trong các cánh rừng phân biệt với các đám cháy khác
ngoài rừng và thống kê tính chất nguy hiểm cháy của từng loại rừng.
b. Cấu trúc dữ liệu lớp phủ rừng
Lớp phủ rừng biểu diễn bởi file thông tin địa lý shape (.shp) có cấu trúc các
trường dữ liệu như sau:
- Tên loại rừng;
- Màu đại diện;
- Tọa độ: dãy các điểm (kinh độ, vĩ độ) nối với nhau tạo thành một đa giác mô tả
phạm vi cánh rừng;
Trong cơ sở dữ liệu của luận văn, dữ liệu lớp phủ rừng năm 2006 được cập nhật
một lần vào cơ sở dữ liệu, không cập nhật sự biến động diện tích rừng, hay sự thay đổi
về tính chất rừng.
1.3. Các hệ thống giám sát cháy rừng đang đƣợc sử dụng tại Việt Nam
1.3.1. Cảm biến không dây cảnh báo cháy rừng
Hệ thống cảm biến không dây phát hiện cháy rừng (Fire Watch) được lắp thử
nghiệm ở 3 khu vực Vườn Quốc gia Yok Đôn (Đăk Lăk), U Minh Hạ (Cà Mau) và

huyện Lộc Bình của Lạng Sơn. FireWatch là hệ thống giám sát từ xa kỹ thuật số trên
mặt đất dùng để quan trắc một vùng rừng rộng lớn và phân tích, tính toán và lưu trữ
dữ liệu thu thập (hình 1.6). FireWatch có thể tính toán và phân loại nhiều loại thông
tin đầu vào và kết nối với trạm trung tâm. Nguyên lý hoạt động của hệ thống là tự
động phát hiện đám khói. Xử lý dữ liệu trực tuyến trên đường truyền sóng radio hay
cáp tốc độ cao. Một cảm biến có thể giám sát một diện tích rừng lớn tới 70.000 ha.
Trong trường hợp phát hiện đám cháy, hệ thống sẽ tự động đưa ra cảnh báo tại trung
tâm giám sát.
22


Hình 1.6. Tổng quan về hệ thống FireWatch
Hệ thống trên có nhiều ưu điểm trong việc phát hiện và báo động cháy đặc biệt
là đám cháy vào ban đêm. Tuy nhiên phạm vi áp dụng giới hạn do chi phí giá thành và
khả năng thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới độ ẩm cao tại Việt Nam.
1.3.2. Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến tại cục Kiểm lâm Việt Nam
a. Trạm thu ảnh vệ tinh
Trạm thu ảnh vệ tinh TeraScan của Cục Kiểm lâm do công ty SeaSpace (Mỹ)
cung cấp được lắp đặt tại trụ sở Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (số 2 Ngọc
Hà, Hà Nội). Đó là trạm thu và xử lý ảnh với giải tần X-Band (TeraScan 2.4m LEO)
bao gồm các thành phần sau:
- Hệ thống Antenna;
- Module nhận dữ liệu (TeraScan® Data Acquisition Module);
- Server để xử lý số liệu (TeraScan® Data Processing Server);
- Phần mềm nhận và xử lý số liệu (TeraScan® Data Acquisition and Processing
Software) gồm cả mô-đun Vulcan chuyên tính toán các điểm cháy;
- GPS/NTP Server;
b. Ứng dụng phát hiện sớm các điểm cháy:
 Quy trình xử lý tính toán các điểm cháy (hình 1.8): Sau khi máy chủ Server tự
động thu dữ liệu MODIS từ vệ tinh qua trạm thu và xử lý đến sản phẩm bức xạ mức 1b

(đã được chuẩn hóa và nắn chỉnh hình học), module Vulcan sử dụng thuật toán ATBD-
MOD14 của NASA tự động xử lý dữ liệu kênh 20, 22 và 31 cùng với ảnh mặt nạ mây
để tạo ra dữ liệu cháy dưới dạng ảnh và danh mục các điểm cháy.
23


Hình 1.7. Sơ đồ thu nhận, xử lý dữ liệu và thông tin điểm cháy từ dữ liệu MODIS
 Truyền tải thông tin cháy thông qua trang web (hình 1.9):
Đối với mỗi phiên ảnh MODIS thu nhận được, thông tin các điểm cháy gần
nhất được cập nhật trên trang web bao gồm:
- Ảnh cháy toàn quốc.
- Số điểm cháy của các tỉnh, thành phố trên toàn quốc.
- Bảng tọa độ các điểm cháy bao gồm các thông tin chi tiết như ngày giờ, tọa độ
địa lý, thuộc tỉnh/huyện, cường độ cháy, diện tích ảnh hưởng nhằm hỗ trợ địa phương
PCCCR kịp thời.

Hình 1.8. Các điểm cháy ngày 29/09/2014
Các thông tin phát hiện sớm các đám cháy được đưa lên trang web và được cập
nhật 4 lần trong một ngày.