Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS tại huyện sơn động, tỉnh bắc giang (luận văn thạc sĩ khoa học)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

Trần Hoàng Minh

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG
NGUY CƠ CHÁY RỪNG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
TẠI HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


Hà Nội - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

Trần Hoàng Minh

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG
NGUY CƠ CHÁY RỪNG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
TẠI HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG
Chuyên nghành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý
Mã số: 8440211.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM MINH HẢI


Hà Nội - 2019

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân
vùng nguy cơ cháy rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS tại huyện Sơn Động,
tỉnh Bắc Giang” hoàn toàn là kết quả nghiên cứu của chính bản thân tôi và chưa
được công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào của người khác. Trong
quá trình thực hiện luận văn, tôi đã thực hiện nghiêm tức các quy tắc đạo đức
nghiên cứu các kết quả trình bày trong luận văn là sản phẩm nghiên, khảo sát của
riêng cá nhân tôi.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của số liệu và các nội
dung khác trong luận văn của mình.
Hà Nội, ngày……tháng……năm 2020
Tác giả luận văn

Trần Hoàng Minh


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình điều tra, nghiên cứu để hoàn thiện luận văn, tôi đã nhận được
sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình, quý báu của các nhà khoa học, các cơ quan, tổ
chức và nhân dân địa phương.
Tôi xin được bày tỏ sự cảm ơn trân trọng nhất tới giáo viên hướng dẫn khoa
học – TS. Phạm Minh Hải đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt
nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn nhóm thực hiện đề tài cấp Quốc gia –
Chương trình Khoa học Công nghệ Vũ trụ giai đoạn 2016 -2020 mã số VTUD.08/18-20 đã hộ trợ tôi trong công tác tiền xử lý ảnh và phân loại ảnh viễn thám.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự góp ý chân thành của các cán bộ của Khoa Địa
lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, những người thân, cán bộ, đồng
nghiệp và bạn bè đã tạo điều kiện tốt nhất về mọi mặt cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày……tháng……năm 2020
Tác giả luận văn

Trần Hoàng Minh


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU......................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH VẼ...........................................................................................iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................v
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU CHÁY RỪNG TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC.........................................................................................................5
1.1. Khái niệm về cháy rừng.................................................................................5
1.1.1. Một số khái niệm.............................................................................................5
1.1.2. Phân loại cháy rừng.........................................................................................7
1.1.3. Xác định mùa cháy..........................................................................................9
1.1.4. Phân vùng trọng điểm dễ cháy rừng..............................................................10
1.2. Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu cháy rừng ở nước ngoài...................................................................11
1.2.1. Nghiên cứu bản chất của cháy rừng...............................................................12
1.2.2. Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng:...................................13
1.3. Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu cháy rừng ở trong nước....................................................................15
1.3.1. Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng.....................................................15

1.3.2. Nghiên cứu về các công trình phòng cháy, chữa cháy rừng...........................17
1.3.3. Nghiên cứu biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng.......................................17
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
PHÂN VÙNG NGUY CƠ CHÁY RỪNG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ
GIS.......................................................................................................................... 23
2.1. Vai trò của công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu cháy rừng và
phân vùng nguy cơ cháy rừng.............................................................................23
2.1.1. Vai trò của công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý bảo vệ rừng..............23
2.1.2. Sử dụng công nghệ viễn thám và GIS nhằm phát hiện nguy cơ cháy rừng....26
2.2. Xây dựng quy trình thành lập bản đồ bản đồ phân vùng nguy cơ cháy
rừng........................................................................................................................ 31
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG NGUY CƠ
CHÁY RỪNG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TẠI KHU VỰC
THỰC NGHIỆM HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG...............................34
3.1. Giới thiệu chung về khu vực thực nghiệm.................................................34
3.1.1. Vị trí địa lý.....................................................................................................34
3.1.2. Đặc điểm địa hình..........................................................................................34
3.1.3. Đặc điểm khí hậu...........................................................................................34
3.1.4. Thủy văn........................................................................................................35
3.1.5. Thổ nhưỡng và tình hình sử dụng đất, đánh giá hiện trạng rừng trên địa bàn
huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang............................................................................36
3.2. Dữ liệu sử dụng và lựa chọn phương pháp nghiên cứu............................36
3.2.1. Dữ liệu sử dụng.............................................................................................36

1


3.2.2. Phương pháp thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng huyện Sơn
Động, tỉnh Bắc Giang bằng công nghệ viễn thám và GIS.......................................36
3.3. Thử nghiệm thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng huyện Sơn

Động, tỉnh Bắc Giang tỷ lệ 1:25.000 bằng công nghệ viễn thám và GIS ......41
3.3.1. Quy trình........................................................................................................41
3.3.2. Đánh giá độ chính xác của bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng được thành
lập trong nghiên cứu................................................................................................63
KẾT LUẬN.............................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................68

2


DANH MỤC BẢNG BI
Bảng 1.1. Bảng thống kê mùa cháy rừng ở Việt nam...............................................10
Bảng 1.2. Phân cấp khả năng cháy của các loại thảm thực vật rừng khác nhau. .18Y
Bảng 3.1. Phân cấp dự báo nguy cơ cháy rừng và các biện pháp thực hiện phòng
cháy chữa cháy rừng...............................................................................................37
Bảng 3.2. Đề xuất phân cấp thảm thực vật rừng dễ cháy theo nguy cơ cháy huyện
Sơn Động, tỉnh Bắc Giang......................................................................................39
Bảng 3.3: Bảng thống kê nhiệt độ (độ C) tính được trên ảnh Landsat qua các năm
................................................................................................................................ 46
Bảng 3.4. Trọng số và thang điểm cho phân cấp nguy cơ cháy rừng theo các chỉ
tiêu đầu vào được lựa chọn.....................................................................................52
Bảng 3.5. Tổng hợp kết quả phân loại rừng theo nguy cơ cháy..............................58

3


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tam giác cháy............................................................................................5
YHình 2. 1.Sơ đồ thu nhận và xử lý dự Modis tại trạm thu Cục Kiểm lâm..............28
Hình 2. 2. Sơ đồ thu nhận, xử lý và thông tin điểm cháy từ dữ liệu MODIS............29

Hình 2. 3. Các điểm cháy ngày 3 tháng 6 năm 2017...............................................30
Hình 2. 4. Quy trình thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng huyện Sơn
Động, Bắc Giang.....................................................................................................32
Hình 3. 1. Vị trí địa lý khu vực Sơn Động, Bắc Giang............................................34
Hình 3. 2. Dữ liệu các bản đồ thành phần phục vụ cho thành lập bản đồ phân cấp
nguy cơ cháy rừng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang..............................................42
Hình 3. 3. Tính nhiệt độ trên ảnh Landsat bằng phần mềm Envi............................45
Hình 3. 4. Bản đồ nhiệt độ chiết tách từ ảnh Landsat huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang
................................................................................................................................ 47
Hình 3. 5. Bản đồ độ dốc huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang...................................48
Hình 3. 6. Bản đồ phân cấp nguy cơ cháy rừng của hướng sườn Huyện Sơn Động,
Tỉnh Bắc Giang.......................................................................................................49
Hình 3. 7. Bản đồ vị trí dân cư và nương rẫy..........................................................51
Hình 3. 8. Hàm hồi quy tuyến tính..........................................................................55
Hình 3. 9. Biểu đồ diện tích rừng theo các cấp nguy cơ cháy huyện Sơn Động, tỉnh
Bắc Giang...............................................................................................................60
Hình 3. 10. Biểu đồ diện tích nguy cơ cháy rừng cao theo ranh giới xã.................60
Hình 3. 11. Biểu đồ diện tích cấp độ nguy cơ cháy rừng theo xã............................60
Hình 3. 12. Bản đồ nguy cơ cháy rừng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang tỷ lệ
1:25.000.................................................................................................................. 62
Hình 3. 13. Sơ đồ tuyến kiểm chứng thực địa..........................................................63
Hình 3. 14. Khu vực có nguy cơ cháy rừng rất cao trên thực địa............................64
Hình 3. 15. Khu vực có nguy cơ cháy rừng cao trên thực địa.................................65
Hình 3. 16. Khu vực có nguy cơ cháy rừng trung bình............................................65
Hình 3. 17. Khu vực có nguy cơ cháy rừng thấp.....................................................66

4


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt
AVHRR
CSDL
DEM
EFFIS
FAO

Tiếng Anh
Advanced Very High Resolution
Radiometer
Digital Elevation Model
The European Forest Fire
Information System
Food and Agriculture
Organization of the United
Nations

FIRMS

Fire Information for Resource
Management System

GFMC

Global Fire Monitoring Center

GIS
GPS

Geographic Information System

Global Positioning System
National Oceanic &
Atmospheric Administration
Near Infrared

NOAA
NIR
NN&PTNT
PCCC
SPOT
SWIR
USDA

Systeme Pour Observation de la
Terre
Short Wave Infrared
United States Department of
Agriculture

5

Tiếng Việt
Hệ thống vệ tinh đo bức xạ độ
phân giải cao cải tiến
Cơ sở dữ liệu
Mô hình số độ cao
Hệ thống thông tin cháy rừng
Châu Âu
Tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên Hiệp Quốc

Thông tin về lửa phục vụ hệ
thống quản lý tài nguyên thiên
nhiên
Trung tâm giám sát cháy toàn
cầu
Hệ thông tin địa lý
Hệ thống định vị toàn cầu
Cơ quan hành chính về biển và
khí quyển quốc gia
Kênh cận hồng ngoại
Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn
Phòng cháy chữa cháy
Vệ tinh quan sát mặt đất
Hồng ngoại sóng ngắn
Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cháy rừng hay lửa rừng là hiện tượng lửa phát sinh trong một khu rừng tác
động, tiêu hủy một vài hoặc tất cả những thành phần của khu rừng đó. Đám cháy có
thể được kiểm soát hoặc không thể kiểm soát. Cháy rừng thường xuất phát từ hai
nguyên nhân: Do phát sinh từ tác động của con người hoặc do điều kiện thời tiết tự nhiên.
Cháy rừng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng: Cạn kiệt nguồn tài nguyên
thiên nhiên; Gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí
hậu, lũ lụt, xói mòn, sạt lở đất, lũ quét (nếu cháy rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ);
Sinh vật, động thực vật bị thiêu hủy, dẫn đến mất cân bằng sinh thái; Ô nhiễm
không khí, khói bụi bay vào không khí khiến cho vùng trời xung quanh bao trùm
trong khối không khí bụi bẩn, người dân sống trong khu vực đó sẽ bị ảnh hưởng

nghiêm trọng đến sức khỏe, gây bệnh tật; Thiệt hại về kinh tế, cuộc sống con người,
xã hội bị ảnh hưởng trầm trọng.
Những hệ lụy này hàng chục năm sau con người cũng không dễ dàng khắc
phục. Vì thế, việc chủ động phòng chống cháy rừng đã và đang được đặt lên hàng đầu
cho cả xã hội.
Ở Việt Nam, nghiên cứu về dự báo cháy rừng được bắt đầu tiến hành từ năm
1981 và chủ yếu theo hướng nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo theo chỉ tiêu
tổng hợp của V.G Nesterov. Qua nghiên cứu các công trình nghiên cứu về công tác
phòng chống cháy rừng tại Việt Nam có thể đưa ra một số kết luận sau:
1) Công tác dự báo phòng chống cháy rừng hiện nay chủ yếu sử dụng dữ liệu
khí tượng mặt đất;
2) Việc sử dụng ảnh viễn thám trong dự báo cấp cháy rừng chỉ đến cấp tỉnh;
3) Chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu
cháy cũng như hệ số cháy của chúng đến các hiện tượng cháy rừng.
Do vậy, việc phát triển một giải pháp mới ứng dụng viễn thám nghiên cứu về
vật liệu cháy phục vụ công tác dự báo nguy cơ cháy rừng với tỷ lệ dưới cấp tỉnh
(1:25.000) đóng vai trò cấp thiết cao, trợ giúp hiệu quả cho công tác phòng chống
cháy rừng của cơ quan chuyên trách tại địa phương.

1


Từ những vấn đề trên, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp
thạc sỹ với tiêu đề: “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng
bằng công nghệ viễn thám và GIS tại huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang”.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
a. Mục tiêu chung: Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS,
nghiên cứu vật liệu cháy trong các kiểu rừng phục vụ công tác phòng chống cháy
rừng, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu.
b. Nhiệm vụ nghiên cứu: Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng tỷ

lệ 1:25.000.
3. Giới hạn phạm vi nghiên cứu:
a. Đối tượng nghiên cứu: Các loại thảm thực vật trong hệ sinh thái rừng tại
khu vực thử nghiệm.
b. Phạm vi nghiên cứu: huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang. Giai đoạn 2015
đến nay.
4. Ý nghĩ của đề tài
a. Ý nghĩa khoa học:
-

Nghiên cứu thực hiện nhằm vạch rõ sự biến đổi rõ nét của các yếu tố địa

hình, khí hậu, vật liệu cháy... ảnh hưởng đến công tác dự báo cháy rừng theo không
gian và thời gian theo đơn vị hành chính cấp huyện (cụ thể là huyện Sơn Động, tỉnh
Bắc Giang) ở khu vực Bắc Bộ, từ đó có hướng tiếp cận trong công tác phòng chống
cháy rừng nói riêng và quản lý cháy rừng nói chung và quan điểm về sự thay đổi
chính sách trong quản lý, bảo vệ rừng hợp lý, phù hợp quy định của nhà nước về
bảo tồn và phục hồi rừng.
- Nghiên cứu đánh giá toàn diện công tác quản lý cháy rừng của huyện Sơn
Động, cung cấp dữ liệu xây dựng chính sách để thực thi pháp luật trong bảo vệ
rừng, đưa ra giải pháp làm tiền đề cho xây dụng chiến lược quản lý cháy rừng hợp lý.
- Nghiên cứu cũng nêu bật vai trò tích cực của công nghệ viễn thám và GIS
trong công tác dự báo cháy rưng của một huyện cụ thể. Đây là công nghệ hiện đại
tiên tiến giúp các nhà quản lý, quy hoạch đưa ra chính sách quản lý, bảo tồn rừng
hợp lý.

2


-

b. Ý nghĩa thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu góp phần tăng cường công tác quản lý, dự báo cháy rừng

và nâng cao chất lượng công tác phòng chống cháy rừng nhằm hạn chế thiệt hại do
cháy rừng gây ra, có những khuyến cáo cụ thể đối với công tác dự báo cháy rừng
của khu vực nghiên cứu.
- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng bởi điều kiện địa hình, khí hậu, thời tiết
đến nguy cơ cháy rừng.
- Xác định được khu vực trọng điểm có nguy cơ cháy rừng cao, để đưa ra giải
pháp phòng chống cháy rừng phù hợp tại huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
5. Cơ sở tài liệu:
- Ảnh vệ tinh Landsat 7 ETM+ (kênh 6), ảnh Landsat 8-OLI (kênh 10, 11) và
Sentinel 2 được chụp tháng 8 năm 2017.
- Dữ liệu đô cao địa hình được chiết tách từ 9 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ
1:25.000 được cung cấp bởi Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam – Bộ
Tài nguyên và Môi trường.
- Dữ liệu kiểm kê rừng nhận được từ Chi cục kiểm lâm Bắc Giang.
- Dữ liệu khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu (huyện Sơn Động, tỉnh
Bắc Giang)
6. Phương pháp nghiên cứu:
Các phương pháp và kỹ thuật chính đã được sử dụng để giải quyết nhiệm vụ
của luận văn gồm:
* Phương pháp kế thừa và thống kê số liệu: luận văn đã kế thừa các số liệu,
tài liệu về điều kiện tự nhiên, số liệu nhiệt độ và mưa, dân số, kinh tế- xã hội, các vụ
cháy rừng giai đoạn từ 2000-2018 tỉnh Bắc Giang, hiện trạng rừng, bản đồ nền địa
hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ quy hoạch 3 loại rừng, bản đồ địa hình,
ảnh vệ tinh Landsat.v.v. và các kết quả nghiên cứu liên quan đến phân loại rừng
theo nguy cơ cháy từ các cơ quan ở Trung ương và địa phương (Chi cục Kiểm lâm
tỉnh Bắc Giang, Cục kiểm lâm), cũng như các công trình nghiên cứu về vật liệu

cháy và các giải pháp phòng chống nguy cơ cháy rừng trên thế giới.
* Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát thực địa vào mùa khô để thu thập
bổ sung các số liệu có liên quan. Điều tra các ô tiêu chuẩn để đo đếm và xác định

3


khối lượng vật liệu cháy dưới các kiểu rừng. Xác định các kiểu thảm thực vật rừng
chính trên thực địa làm chìa khóa giải đoán ảnh vệ tinh. Điều tra thực địa cũng
nhằm kiểm chứng kết quả nghiên cứu.
* Phương pháp bản đồ và GIS: Đây là phương pháp sử dụng xuyên suốt luận
văn, từ giải đoán ảnh vệ tinh, chồng ghép lớp dữ liệu, xây dựng phần mềm thành lập
bản đồ phân cấp nguy cơ cháy rừng.
* Phương pháp chuyên gia: Các kiến thức và kinh nghiệm của các chuyên
gia, của nhà quản lý được vận dụng để bổ trợ cho các phương pháp nêu trên.
Phương pháp này được thực hiện thông qua phỏng vấn, trao đổi trực tiếp.
7. Cấu trúc luận văn:
Luận văn được trình bày theo bố cục như sau:
 Mở đầu;
 Chương I: Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng công nghệ viễn thám
và GIS trong nghiên cứu cháy rừng trong và ngoài nước;
 Chương II: Cơ sở khoa học của phương pháp thành lập bản đồ phân
vùng nguy cơ cháy rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS;
 Chương III: Thực nghiệm thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy
rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS khu vực thử nghiệm huyện
Sơn Động, tỉnh Bắc Giang;
 Kết luận và kiến nghị.

4

CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU CHÁY RỪNG TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC
1.1. Khái niệm về cháy rừng
1.1.1. Một số khái niệm
a/ Khái niệm cháy rừng:
Theo tài liệu quản lý lửa rừng của Tổ chức nông lương thế giới (FAO), cháy
rừng là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm
trong sự kiểm soát của con người, gây nên những tổn thất về nhiều mặt tài nguyên,
của cải và môi trường.Cháy rừng xảy ra khi hội tụ đủ ba yếu tố:
- Vật liệu cháy: là tất cả những chất có khả năng bén lửa và bốc cháy trong
điều kiện có đủ nguồn nhiệt và oxy.
- Oxy: Oxy tự do luôn sẵn có trong không khí (nồng độ khoảng 21 – 23%) và
lấp đầy các khoảng trống giữa vật liệu cháy. Khi nồng độ oxy giảm xuống dưới 15%
thì không còn khả năng duy trì sự cháy.
- Nhiệt (nguồn lửa): nguồn nhiệt có thể phát sinh do thiên nhiên như sấm sét,
núi lửa phun,…nhưng ở nước ta chủ yếu là do con người gây ra.
Mỗi yếu tố trên đây được xem là một cạnh của tam giác, ghép chúng lại với
nhau tạo thành “ tam giác cháy”, như hình 1.1.
Nếu thay đổi (giảm hoặc phá hủy) 1, 2 hoặc 3 cạnh thì “tam giác cháy” sẽ
thay đổi hoặc bị phá vỡ, có nghĩa là đám cháy suy yếu hoặc bị dập tắt. Đây cũng
chính là một trong những cơ sở khoa học của công tác phòng cháy, chữa cháy rừng.

Vật
liệu
cháy
Hình 1.1. Tam giác cháy

5

- Về bản chất, cháy rừng gồm hai mặt của quá trình vật lý và hóa học. Phản
ứng cháy xảy ra như sau:
C6 H 12 O6 +6 O2 +nhiệt gây cháy ⇒6 CO 2+ 6 H 2 O+nhiệt lư

ợng

Phản ứng cháy rừng có thể xem là ngược lại với phản ứng quang hợp. Khi
cháy, lửa nhanh chóng phá hủy các chất của thực vật (vật liệu cháy) và thành phần
hóa học bên trong của chúng, kèm theo giải phóng nhiệt. Tốc độ tỏa nhiệt trong quá
trình cháy rừng rất nhanh, ngược lại với quá trình tích lũy năng lượng qua quang
hợp của cây rừng rất chậm.
Nhiệt lượng sinh ra truyền vào môi trường xung quanh theo ba phương thức:
(a) bức xạ, (b) đối lưu và (c) dẫn nhiệt. Cả ba phương thức truyền nhiệt này luôn
cùng tác động trong quá trình cháy:
- Bức xạ là phương thức truyền nhiệt (dưới dạng sóng với tốc độ của ánh
sáng) không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa nguồn bức xạ với vật thể nó tác động. Bức
xạ là một phương thức truyền nhiệt chính là cho vật liệu ở phía trước đám cháy
càng khô nhanh và dễ bốc cháy. Bức xạ có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy
một đám cháy mặt đất lan tràn và có thể làm đám cháy lan sang các vật liệu khác.
- Đối lưu là phương thức truyền nhiệt bởi các dòng khí hoặc hơi nước. Trong
quá trình cháy rừng, không khí bên trên đám cháy bị đốt nóng và di chuyển lên trên,
không khí lạnh bổ sung vào và hình thành đối lưu nhiệt. Do có đối lưu nhiệt nên
tầng tán phía trên bị sấy khô, cháy dưới tán thường phát triển thành cháy tán và đẩy
nhanh tốc độ của đám cháy, đặc biệt ở nơi sườn dốc hoặc ở những khu rừng hỗn
giao nhiều tầng tán. Khi cháy mạnh, cột đối lưu có thể cuốn theo cả những sản vật
cháy dở, rất dễ gây ra hiện tượng “lửa bay” gây cháy “nhảy cóc”.
- Dẫn nhiệt là phương thức truyền nhiệt diễn ra bên trong vật liệu cháy hoặc
từ vật liệu này đến vật liệu khác nhờ tiếp xúc trực tiếp. Dẫn nhiệt có vai trò chủ yếu

trong quá trình cháy của các vật liệu cháy có kích thước lớn, ví dụ: gỗ lóng.
Các loại vật liệu cháy: Theo phân bố không gian thẳng đứng trong rừng, vật
liệu cháy được chia thành ba tầng:

6


- Vật liệu cháy trong không khí hay vật liệu cháy trên cao: bao gồm toàn thể
thân cây rừng (cả cây đứng hoặc chết) và hệ tán rừng. Trong đó, thân cây chết khô,
cành khô còn vướng trên cây và đặc điểm của tán lá cây có nhựa, có dầu,…góp
phần quan trọng trong quá trình bén lửa.
- Vật liệu cháy mặt đất: bao gồm tất cả những thể hữu cơ ở trên mặt đất rừng
như cành cây, lá rơi khô mục, gốc cây, thân cây đổ, thảm cỏ và cây bụi. Chiều cao
của lớp vật liệu cháy này có thể đến 1 – 2m. Ngoài ra còn có thể kể cả phần thảm
mục đang phân hủy và hệ thống rễ cây khô phân bố gần mặt đất.
- Vật liệu cháy dưới mặt đất: bao gồm các chất hữu cơ, tầng rễ cây, than bùn,
…tích tụ dưới mặt đất rừng.
b/ Dự báo cháy rừng:

Dự báo khả năng xuất hiện cháy rừng gọi tắt là dự báo cháy rừng. Dự báo
cháy rừng bao gồm các bước công việc:
 Xác định mùa cháy rừng và phân vùng trọng điểm cháy rừng.
 Dự báo nguy cơ cháy rừng.
 Thông tin về dự báo cháy rừng.
1.1.2. Phân loại cháy rừng
Các loại cháy rừng: Liên quan đến ba tầng vật liệu cháy trên đây, có ba loại
cháy rừng là:
 Cháy tán (cháy trên ngọn);
 Cháy mặt đất (cháy dưới tán rừng);
 Cháy ngầm (cháy than bùn).

a/ Cháy tán (cháy trên ngọn):
Là kiểu cháy trên tán cây, tán rừng và thường phát triển từ cháy dưới tán, chỉ
hay xảy ra trong điều kiện khô hanh kéo dài, tốc độ gió trên tán rừng từ trung bình
đến mạnh. Loại cháy này rất nguy hiểm, lại thường đi kèm với gió mạnh hoặc lốc
nên tốc độ lan truyền nhanh, dễ tạo ra các đám cháy “nhảy cóc”, diện tích cháy rộng
và thiệt hại nghiêm trọng.
Căn cứ vào tốc độ di chuyển của đám cháy, có thể chia thành hai loại:

7


- Cháy tán lướt nhanh: khi tốc độ gió trên rừng rất mạnh (> 15m/s), vận tốc
di chuyển của đám cháy thường đạt 1.800 – 2.400 m/h. Ngọn lửa trên tán có thể đi
trước ngọn lửa cháy dưới tán khoảng 50 – 200m.
- Cháy tán chậm (ổn định): khi tốc độ gió trên tán từ trung bình đến mạnh (5
– 15m/s), vận tốc di chuyển của đám cháy thường ở mức 300 – 900m/h.
b/ Cháy mặt đất (cháy dưới tán rừng):
Là kiểu cháy mà lửa chỉ cháy ở các phần cành khô, thảm mục, cây bụi, cỏ
khô, gỗ mục,…nằm trên mặt đất rừng. Loại cháy này khá nguy hiểm, tuy ngọn lửa
nhỏ, không cao hơn tán cây nhưng cháy nhanh, tiêu hủy hết các loại cây tái sinh.
Thân và gốc cây bị trụi hết, cành lá trên tán bị khô và vàng hết. Do sức chống chịu
kém nên những cây này dễ bị sâu bệnh tấn công và ngã đổ khi gặp gió lớn hoặc bão.
Căn cứ vào tốc độ di chuyển của đám cháy, có thể chia thành hai loại:
- Cháy dưới tán lướt nhanh: có tốc độ di chuyển đạt trên 180km/h. Sức cháy
yếu, ngọn lửa thấp nên tác hại nhẹ hơn cháy dưới tán chậm. Tuy nhiên loại cháy này
rất dễ chuyển thành cháy tán, nhất là khi đám cháy xảy ra ở khu vực rừng non,
nhiều thảm tươi và có cành nhánh phân bố gần mặt đất. Dạng cháy này ở rừng tràm
U Minh, lửa thường bén nhanh vào lớp “bổi” (lá và cành khô rơi rụng trên mặt đất
và lá cây non), chỉ cháy trên mặt đất, ăn “luồn” theo các đường ngoằn nghèo giữa
các đám cây rừng. Lửa phát triển nhanh lan rộng và hủy diệt tầng thảm mục, cây

thân thảo trên mặt đất. Nếu có gió, lửa sẽ bắt đầu cháy trên cành non, làm cho lá
cây, cành cây giống như bị “luộc” nước sôi. Vì vậy, nhân dân thường gọi cháy
“luồn” là cháy “luộc”.
- Cháy dưới tán chậm (ổn định): có tốc độ di chuyển nhỏ hơn 180m/h,
thường xảy ra ở những nơi tích tụ nhiều vật liệu cháy với độ ẩm nhỏ và mức độ chất
đống cao, ngọn lửa ít khi cao quá 2m.
c/ Cháy ngầm (cháy than bùn):
Là loại cháy mà ngọn lửa cháy ở lớp mùn và than bùn, phá hủy chất hữu cơ
đã được tích lũy dưới mặt đất rừng. Đặc trưng của hình thức cháy này là cháy chậm,
âm ỉ, mép cháy không có ngọn lửa hoặc bùng cháy khi có gió thổi rồi lại tiếp tục âm

8


ỉ, ít khói và thường khó nhận thấy. Vì vậy, cũng khó đánh giá khi nào là hoàn toàn
dập tắt được đám cháy ngầm. Cháy ngầm lan tràn theo mọi hướng do sự phân bố
của chất hữu cơ dưới mặt đất rừng chứ không phát triển theo hướng nhất định là
theo chiều gió và theo sườn dốc hướng từ dưới lên như đối với cháy mặt đất và cháy tán.
Nói chung, việc phân loại cháy trên chỉ có nghĩa tương đối. Trong thực tế có
thể đồng thời xảy ra ba loại cháy trên. Mỗi loại cháy có thể phát sinh độc lập nhưng
cũng có thể chuyển hóa lẫn nhau.
1.1.3. Xác định mùa cháy
Mùa cháy rừng là những khoảng thời gian thích hợp cho lửa rừng xảy ra và
lan tràn, có thể xác định mùa cháy rừng theo:
-

Theo số liệu thống kê cháy rừng nhiều năm: Mùa cháy rừng gồm những tháng

-

xảy ra cháy rừng với tổng tần suất xuất hiện vượt quá 90% cả năm.
Theo lượng mưa trung bình tuần của tháng trong nhiều năm liên tục: Tổng hợp
số liệu lượng mưa trung bình tuần (tuần khí tượng) của các tháng trong nhiều
năm liên tục (từ 10 – 15 năm) của địa phương và xây dựng thành biểu đồ. Theo
đó xác định mùa cháy rừng với những tháng với ít nhất 2 tuần có lượng mưa

-

trung bình < 15 mm.
Theo chỉ số khô hạn: Dựa vào số liệu về nhiệt độ và lượng mưa trung bình tháng
của nhiều năm (từ 10 – 15 năm), mùa cháy rừng được xác định theo chỉ số khô
hạn của Gaussel – Walter – Thái Văn Trừng như sau:
X = S x Ax D

(1.1)

Trong đó:
S – số tháng khô trong năm, với lượng mưa tháng khô Ps ≤ 2t
t – nhiệt độ bình quân của tháng khô
A – số tháng hạn trong năm, với lượng mưa tháng hạn Pa ≤ t’
t’ – nhiệt độ bình quân tháng hạn
D – số tháng kiệt trong năm, với lượng mưa tháng kiệt P ≤ 5mm
Chỉ số khô hạn X cho biết thời gian và mức độ khô hạn ở từng địa phương;
nói lên đặc điểm khí hậu, đồng thời cũng nói lên mùa có khả năng phát sinh cháy

9


rừng ở địa phương đó. Ở mỗi địa phương khác nhau thì chỉ số khô hạn cũng khác
nhau. Nếu thời gian khô hạn càng dài, đặc biệt thời gian hạn và kiệt càng dài, thì

nguy cơ cháy lớn là rất cao.
Dựa vào phương pháp này, mùa cháy rừng ở các vùng sinh thái của nước ta
được xác định như sau:
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8

Bảng 1.1. Bảng thống kê mùa cháy rừng ở Việt nam
Các tháng trong năm
Vùng sinh thái
1
2
3
4
5
6 7 8 9

1
0

11

1

2

Tây Bắc
Đông Bắc
Đồng bằng sông Hồng
Bắc Trung Bô ô
Duyên hải miền Trung
Tây Nguyên
Đông Nam Bô ô
Đồng bằng sông Cửu
Long
Nguồn: Cục Kiểm lâm, 2017
Tháng hạn kiê ôt
Tháng khô

1.1.4. Phân vùng trọng điểm dễ cháy rừng
Từ những nghiên cứu về tiểu khí hậu ở các loại rừng và thống kê tần suất
xuất hiện các vụ cháy rừng, có thể chia ra 4 nhóm rừng có khả năng bị cháy rừng
như sau:
- Nhóm 1: Rừng rất khó cháy hoặc không bị cháy (rừng ngập mặn và rừng
ngập nước thường xuyên…).
- Nhóm 2: Rừng khó bị cháy (rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm thường xuyên,…)
- Nhóm 3: Rừng ít bị cháy (rừng phi lao chắn cát ven biển, rừng trồng thâm
canh cao, rừng hỗn giao cây bản địa,…).
- Nhóm 4: Rừng dễ cháy (rừng khộp, rừng thông, keo, bạch đàn,…).

10


Từ cách phân chia trên đây, xác định được cơ bản đối tượng để phân vùng

trọng điểm cháy phục vụ cho công tác quản lý cháy rừng.
Hiện nay có 2 phương pháp được áp dụng chủ yếu để phân vùng trọng điểm
cháy rừng: (a) theo các nguyên nhân ảnh hưởng đến cháy rừng và (b) theo thực
trạng cháy rừng. Trong thực tiễn có thể kết hợp cả 2 phương pháp trên và nếu được,
cần có sự hỗ trợ của các công cụ khác như: ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa
lý (GIS).
Theo các nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng: Căn cứ vào đặc điểm phân bố
các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng như khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và kiểu
thảm thực vật để phân vùng trọng điểm cháy rừng. Những khu vực có nguy cơ cháy
rừng cao là những vùng có đặc điểm khí hậu khô hạn, địa hình dốc, trạng thái rừng
có khối lượng vật liệu cháy lớn và chứa tinh dầu,…Ngược lại, những khu vực có
nguy cơ cháy rừng thấp là những vùng có đặc điểm khí hậu ẩm ướt và trạng thái
rừng có khối lượng vật liệu cháy ít hoặc thảm lá chứa nhiều nước, khó cháy hơn,…
Theo thực trạng cháy rừng: Căn cứ vào thống kê số vụ cháy rừng, diện tích
và đối tượng rừng bị thiệt hại ở từng khu vực để xác định trọng điểm cháy rừng.
Những vùng có nguy cơ cháy rừng cao là những vùng có tần suất xuất hiện cháy
rừng cao và mức độ thiệt hại lớn. Ngược lại, những vùng có nguy cơ cháy rừng thấp
là những vùng ít xảy ra cháy rừng.
1.2. Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu cháy rừng ở nước ngoài
Nghiên cứu về phòng chống cháy rừng trên thế giới được quan tâm từ những
năm đầu của thế kỷ XX. Trong thời kỳ đầu, chủ yếu tập trung ở các nước có nền
kinh tế phát triển như: Mỹ, Nga, Đức, Thuỵ điển, Canada, Pháp, Australia,... Sau đó
mở rộng ở hầu hết các nước có hoạt động lâm nghiệp. Người ta phân chia 5 lĩnh vực
chính của nghiên cứu phòng chống cháy rừng: (1) bản chất của cháy rừng, (2)
phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng, (3) các công trình phòng chống cháy rừng,
(4) phương pháp chữa cháy rừng và (5) phương tiện chữa cháy rừng. Phân loại thảm

11

thực vật rừng theo nguy cơ cháy là phương pháp quan trọng trong công tác dự báo
cháy rừng và quản lý lửa rừng.
1.2.1. Nghiên cứu bản chất của cháy rừng
Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá
các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xảy ra khi có mặt đồng thời
của 3 thành tố (còn gọi là tam giác lửa): nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy. Tuỳ
thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát
triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi [15,22]. Vì vậy, về bản chất, những biện
pháp phòng chống cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên
theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy.
Như trình bày ở trên, các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng: (1) cháy
dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ
lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất; (2) cháy tán rừng (ngọn cây) là
trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; (3) cháy ngầm là
trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày
hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại
cháy trên. Tùy theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và
chữa cháy khác nhau [15, 21].
Kết quả nghiên cứu của một số tác giả trên thế giới cũng chỉ ra 3 yếu tố quan
trọng nhất ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là: thời tiết, kiểu
thảm thực vật rừng và hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Thời tiết, đặc biệt là
lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốc hơi
và độ ẩm vật liệu cháy dưới rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và tốc độ
lan của đám cháy. Kiểu rừng ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lượng và
phân bố của vật liệu cháy, qua đó ảnh hưởng đến loại cháy, khả năng hình thành của
đám cháy. Hoạt động kinh tế - xã hội của con người như đốt nương rẫy, săn bắn, du
lịch,... ảnh hưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy.
Phần lớn các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng đều được xây dựng trên cơ sở
phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể của địa phương [7].

12


1.2.2. Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng:
Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định mối liên hệ chặt chẽ giữa điều kiện
thời tiết với độ ẩm vật liệu cháy và khả năng xuất hiện cháy rừng. Vì vậy, hầu hết
các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng đều tính đến đặc điểm diễn biến hàng
ngày của lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí [22]. Ở một số nước, khi dự báo
nguy cơ cháy rừng ngoài căn cứ vào yếu tố khí tượng người ta còn căn cứ vào một
số yếu tố khác, chẳng hạn ở Đức và Mỹ người ta sử dụng thêm độ ẩm của vật liệu
cháy [15], ở Pháp tính thêm lượng nước hữu hiệu trong đất và độ ẩm vật liệu cháy,
ở Trung Quốc có bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mưa và lượng bốc hơi,
… Cũng có sự khác biệt nhất định khi sử dụng các yếu tố khí tượng để dự báo nguy
cơ cháy rừng, chẳng hạn ở Thụy Điển và một số nước ở bán đảo Scandinavia đã sử
dụng độ ẩm không khí thấp nhất và nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày. Trong
khi đó, ở Nga và một số nước khác lại dùng nhiệt độ và độ ẩm không khí lúc 13 giờ
(ở Việt Nam cũng sử dụng chỉ tiêu này). Những năm gần đây, ở Trung Quốc đã
nghiên cứu phương pháp cho điểm các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng,
trong đó có cả những yếu tố kinh tế - xã hội, và nguy cơ cháy rừng được tính theo
tổng số điểm của các yếu tố. Mặc dù có những nét giống nhau nhưng cho đến nay
vẫn không có phương pháp dự báo cháy rừng chung cho cả thế giới, mà ở mỗi quốc
gia, thậm chí mỗi địa phương vẫn nghiên cứu xây dựng phương pháp riêng. Tuy
nhiên, rất ít phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng có tính đến yếu tố kinh tế - xã
hội và loại rừng. Đây có thể là một trong những nguyên nhân làm giảm hiệu quả của
phòng chống cháy rừng ngay cả ở những nước phát triển.
Hiện nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của công nghệ vũ trụ, các loại tư
liệu viễn thám đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới và mang lại
hiệu quả cao trong công tác giám sát và cảnh báo nguy cơ cháy rừng. Các thế hệ vệ
tinh giám sát Trái đất với khả năng bao quát trên phạm vi rộng lớn và đa thời gian

được phóng lên quỹ đạo đã trở thành một công cụ quan trọng trong công tác điều
tra, phân loại và hỗ trợ cảnh báo cháy rừng. Những loại ảnh viễn thám được sử

13


dụng phổ biến hiện nay trong lĩnh vực lâm nghiệp gồm: Landsat TM và ETM,
SPOT các thế hệ, MODIS, NOAA-AVHRR, IKONOS, IRS và QuickBird,...
Một số loại ảnh vệ tinh cho phép xác định được các điểm có dị thường nhiệt,
các dấu hiệu của cháy rừng (bụi, khói) và sự phát triển của đám cháy theo thời
gian,... Công việc này có thể xác định được thông qua đặc trưng nhiệt độ của các
đối tượng trong dải phổ hồng ngoại nhiệt và cận hồng ngoại. Các thế hệ vệ tinh hiện
nay có gắn các bộ cảm để thu được các tín hiệu nhiệt phát xạ của các đối tượng trên
mặt đất. Việc ứng dụng ảnh vệ tinh trong lâm nghiệp đã được thực hiện từ lâu. Mỗi
nghiên cứu đều có những cách tiếp cận khác nhau liên quan đến nguồn tư liệu được
sử dụng, mục đích được quan tâm khai thác và phương pháp kết hợp các loại ảnh.
Một số nhà khoa học Hàn Quốc đã tiến hành nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh SPOT
để quan trắc cháy rừng. Bằng việc sử dụng ảnh tổ hợp màu các kênh 4, 3, 2 của
SPOT4 (SWIR: 4, NIR: 3 và Red: 2) có ảnh hưởng đặc biệt cho việc phát hiện các
đám cháy thể hiện rõ ràng phần sáng màu đỏ của đám cháy và khói của đám cháy
thể hiện ở màu xanh nhạt. Nhóm này còn gợi ý đưa ra tổ hợp SPOT4 432 trong đó
kênh NIR được thay thế bởi giá trị trung bình của kênh NIR và Green, với tổ hợp
này thì đám cháy và khói của chúng được thể hiện rõ ràng, đồng thời xác định nhiệt
độ tại các đám cháy bức xạ từ kênh hồng ngoại SWIR là khoảng 331,34 K (58,34
°C).
Tóm lại, những nghiên cứu của các nhà khoa học về vấn đề cháy rừng, giảm
thiểu nguy cơ xảy ra cháy rừng trên thế giới tập trung ở các vấn đề sau:
-

Những nghiên cứu sử dụng các công nghệ mới như sử dụng ảnh viễn thám

và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) trong việc xác định toạ độ các điểm cháy

-

rừng và dự báo các khu vực có nguy cơ xảy ra cháy rừng.
Nghiên cứu về tính chất của nguồn vật liệu cháy xây dựng các chỉ số cháy

-

của các loài thực vật khác nhau và xây dựng hệ thống dự báo cháy.
Tích hợp thông tin trong việc xây dựng các bản đồ về mức độ rủi ro và ảnh
hưởng của cháy rừng tới môi trường, trợ giúp cho việc giảm thiểu tác hại của
cháy rừng và giúp cho các cơ quan quản lý cháy rừng ra quyết định.

14


-

Mô phỏng và mô hình hóa hiện tượng cháy trong tự nhiên theo không gian,
trên cơ sở đó có biện pháp phòng và giảm thiểu tác hại của cháy rừng.

1.3. Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu cháy rừng ở trong nước
1.3.1. Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng
Công tác dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam được bắt đằu từ năm 1981.
Tuy nhiên, trong thời gian đầu chủ yếu áp dụng phương pháp dự báo của Nesterop
[2]. Đây là phương pháp đơn giản, cấp nguy hiểm của cháy rừng được xác định theo
giá trị P được xác định dựa trên quan hệ giữa nhiệt độ và độ thiếu hụt bão hoà của
không khí lúc 13 giờ hàng ngày kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3 mm.

Đến năm 1988 nghiên cứu của Phạm Ngọc Hưng đã cho thấy, phương pháp của
Nesterop sẽ có độ chính xác cao hơn nếu tính giá trị P kể từ ngày cuối cùng có
lượng mưa lớn hơn 5 mm. Ngoài ra, trên cơ sở phát hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa
số ngày khô hạn liên tục H (số ngày liên tục có lượng mưa dưới 5 mm) với chỉ số P,
Phạm Ngọc Hưng cũng đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo số
ngày khô hạn liên tục. Ông xây dựng một bảng tra cấp nguy hiểm của cháy rừng căn
cứ vào số ngày khô hạn liên tục cho các mùa khí hậu trong năm.
Tuy nhiên, khi nghiên cứu về tính thích hợp của một số phương pháp dự báo
nguy cơ cháy rừng ở miền Bắc Việt Nam, Bế Minh Châu (2001) [4] đã khẳng định
phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu P và H có độ chính xác thấp ở
những vùng có sự luân phiên thường xuyên của các khối không khí biển và lục địa
hoặc vào các thời gian chuyển mùa. Trong những trường hợp như vậy, mức độ liên
hệ của chỉ số P và H với độ ẩm vật liệu dưới rừng và tần suất xuất hiện của cháy
rừng rất thấp. Từ 1989 - 1991, dự án tăng cường khả năng phòng chống cháy rừng
cho Việt Nam của UNDP đã nghiên cứu, soạn thảo phương pháp dự báo nguy cơ
cháy rừng theo chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P của Nesterop nhưng thêm yếu tố gió.
Chỉ tiêu P của Nesterop đã được Cooper hiệu chỉnh khi nhân với hệ số là 1,0; 1,5;
2;0, và 3,0 nếu có tốc độ gió tương ứng là 0 - 4, 5 - 15, 16 - 25, và lớn hơn 25
km/giờ. Tuy nhiên, đến nay chỉ tiêu này vẫn chỉ đang ở giai đoạn thử nghiệm.

15