Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng tỉnh Điện Biên với sự hỗ trợ của phương pháp phân loại hướng đối tượng và GIS : Luận văn ThS. Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường: 60 85 01 01

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

VŨ THỊ KIM DUNG

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐÔNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH
ĐIỆN BIÊN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHƢƠNG PHÁP
PHÂN LOẠI HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG VÀ GIS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------VŨ THỊ KIM DUNG

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐÔNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH
ĐIỆN BIÊN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHƢƠNG PHÁP
PHÂN LOẠI HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG VÀ GIS
Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng
Mã số: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. PHẠM QUANG VINH

Hà Nội – 2015

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, cô giáo khoa Địa lý
- Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình chỉ
dạy và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phạm Quang Vinh - Viện Địa lý,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hƣớng dẫn tận tình và tạo
mọi điều kiện, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, em xin gửi tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp lòng biết ơn chân
thành, sâu sắc đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành
luận văn.
Tuy đã có những cố gắng nhất định nhƣng do thời gian và trình độ có hạn
nên chắc chắn luận văn này còn nhiều thiếu sót và hạn chế nhất định. Kính mong
nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô và các bạn.
Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2015
Học viên


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................6
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI...................................................................1
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ..............................................................................2
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ...........................................................................2
4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................2
5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN ...............................................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG RỪNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................4
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM .................................................................................4
1.1. 1. Một số khái niệm về rừng .....................................................................4

1.1.2. Phân loại rừng ........................................................................................5
1.1.3. Biến động lớp phủ rừng .........................................................................8
1.2. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG .......13
1.2.1. Trên thế giới .........................................................................................13
1.2.2. Ở Việt Nam ..........................................................................................18
1.3. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN LOẠI HƢỚNG
ĐỐI TƢỢNG .....................................................................................................21
1.3.1. Trên thế giới .........................................................................................21
1.3.2. Ở Việt Nam ..........................................................................................22
1.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................24
1.4.1. Cách tiếp cận ........................................................................................24
1.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .....................................................................25
1.5. CƠ SỞ TÀI LIỆU.......................................................................................31
CHƢƠNG 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI ........................33
TỈNH ĐIỆN BIÊN ..............................................................................................33
2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ............................................................................33
2.1.1. Vị trí địa lý ...........................................................................................33
2.1.3. Đặc điểm địa hình, địa mạo .................................................................34
2.1.4. Đặc điểm khí hậu .................................................................................35
2.1.5. Đặc điểm thuỷ văn ..............................................................................36


2.1.6. Đặc điểm thổ nhƣỡng ...........................................................................37
2.1.7. Đặc điểm thảm thực vật tỉnh Điện Biên ...............................................40
2.1.8. Tài nguyên rừng ...................................................................................42
2.1.9. Hiện trạng sử dụng đất .........................................................................43
2.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI ..............................................................43
2.2.1. Dân số và dân tộc .................................................................................43
2.2.2. Hiện trạng các ngành kinh tế ...............................................................45
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN LOẠI HƢỚNG ĐỐI

TƢỢNG VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG ....................51
3.1. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN ........51
3.1.1. Đặc trƣng phản xạ phổ của thực vật và chỉ số NDVI ..........................51
3.1.2. Hệ thống phân loại lớp phủ rừng ........................................................54
3.1.3. Hệ tọa độ ..............................................................................................55
3.1.4. Các bƣớc thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng ............................56
3.1.5. Kết quả thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng...............................58
3.2. BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐIỆN BIÊN ................................64
3.2.1. Thành lập bản đồ biến động rừng ........................................................64
3.2.2. Kết quả thành lập bản đồ biến động.....................................................65
3.3. NGUYÊN NHÂN BIẾN ĐỘNG VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, BẢO VỆ
VÀ PHÁT TRIỂN RỪNG ................................................................................69
3.3.1. Nguyên nhân biến động diện tích rừng ................................................69
3.3.2. Giải pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng .......................................71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................76


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Phƣơng pháp so sánh sau phân loại .......................................................9
Hình 1.2. Phƣơng pháp phân loại trực tiếp bằng ảnh đa thời gian .......................10
Hình 1.3. Phƣơng pháp cộng màu trên một kênh ảnh .........................................12
Hình 1.4. Cấu trúc hệ thông tin địa lý GIS ..........................................................29
Hình 3.1. Đồ thị phản xạ phổ của thực vật phụ thuộc bƣớc sóng .........................52
Hình 3.2. Đồ thị phản xạ phổ của thực vật phụ thuộc hàm lƣợng nƣớc trong lá .52
Hình 3.5. Biểu đồ diện tích lớp phủ rừng năm 2002 và năm 2014 .....................63
Hình 3.6: Bản đồ biến động lớp phủ rừng giai đoạn 2002 -2014 .........................66


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 .....................................................32
Bảng 2.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Điện Biên năm 2013 ................................43
Bảng 2.2: Hiện trạng dân số tỉnh Điện Biên qua một số năm ..............................44
Bảng 2.3. Diện tích rừng tỉnh Điện Biên ..............................................................48
Bảng 3.1. Phân loại NDVI theo chất lƣợng thực vật trong lớp phủ bề mặt đất ...53
Bảng 3.2. Khoá phân loại rừng theo giá trị NDVI ảnh Landsat ...........................54
Bảng 3.3. Bảng mô tả các đơn vị phân loại lớp phủ rừng ....................................55
Bảng 3.4. Ma trận sai số kết quả phân loại ảnh vệ tinh Landsat 8 tại .................59
Điện Biên năm 2014 .............................................................................................59
Bảng 3.5. Ma trận sai số kết quả phân loại ảnh vệ tinh Landsat 7 ......................60
tại Điện Biên năm 2002 ........................................................................................60
Bảng 3.6: Thống kê diện tích rừng năm 2002 và năm 2014.................................63
Bảng 3.7. Thay đổi diện tích rừng giai đoạn 2002 - 2014 ....................................65
Bảng 3.8. Ma trận biến động diện tích lớp phủ rừng tỉnh Điện Biên ...................67
giai đoạn 2002 – 2014 ...........................................................................................67


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong nghiên cứu về quản lý tài nguyên thiên thiên. Công nghệ Viễn thám
và GIS đã hỗ trợ đắc lực cho quản lý cơ sở dữ liệu, lƣu trữ, mô hình hóa, đặc biệt
là khả năng phân tích và liên kết dữ liệu thuộc tính với dữ liệu không gian để lựa
chọn các giải pháp quản lý, sử dụng bền vững và có hiệu quả tài nguyên. Đối với
quản lý tài nguyên rừng thì công nghệ này là một công cụ quan trắc hữu ích
nhằm theo dõi những biến động, thay đổi trạng thái của lớp phủ rừng theo thời
gian.
Trong thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng, công nghệ viễn thám
cung cấp thông tin bao quát trên diện rộng, chi phí thấp, thời gian ngắn, cập nhật
thông tin một cách nhanh nhạy, giảm bớt đƣợc một khối lƣợng lớn công việc mà
trƣớc đây khi xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phải đo đạc, quan trắc và khảo sát

thực địa nhƣng kết quả lại không cao. Vì vậy việc sử dụng các thông tin viễn
thám tích hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu
(GPS) cùng với các quan trắc thu đƣợc từ mặt đất sẽ đáp ứng khách quan và đa
dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ chuyên đề nghiên cứu
giám sát và quản lý tài nguyên rừng.
Hiện nay, có nhiều phƣơng pháp phân loại thích hợp để chiết tách thông
tin lớp phủ bề mặt từ dữ liệu ảnh viễn thám. Phƣơng pháp phân loại truyền thống
bao gồm phƣơng pháp phân loại có kiểm định và phân loại không có kiểm định
dựa vào đặc trƣng phổ của từng điểm ảnh (pixel), phƣơng pháp truyền thống này
dễ thực hiện và cho kết quả nhanh chóng nhƣng lại phụ thuộc rất nhiều vào kinh
nghiệm của ngƣời giải đoán. Phƣơng pháp phân loại dựa trên điểm ảnh chỉ sử
dụng thông tin phổ để chiết tách thông tin lớp phủ do vậy kết quả phân loại dễ bị
lẫn. Một phƣơng pháp phân loại mới, đó là phân loại hƣớng đối tƣợng. Phƣơng
pháp này đƣợc phát triển và ứng dụng trong những năm gần đây, nó dựa vào tiếp
cận phân tích ảnh bằng tổng hợp các thông tin về phổ, thông tin về không gian do
đó phƣơng pháp này không chỉ sử dụng thông tin phổ trong phân loại ảnh mà còn
sử dụng cấu trúc và thông tin bối cảnh. Hơn thế nữa, để chiết tách thông tin trên

1


ảnh, phƣơng pháp phân loại định hƣớng đối tƣợng không xét đến những pixel
đơn lẻ, mà sử dụng các đối tƣợng ảnh thông qua việc phân mảnh và cấu trúc hình
thái đối tƣợng, do đó kết quả có độ chính xác tốt hơn kết quả phân loại dựa trên
điểm ảnh.
Điện Biên là tỉnh miền núi phía Tây Bắc có tiềm năng rừng và đất rừng rất
lớn. Với đặc thù địa hình hiểm trở, là vùng núi đá tai mèo, chia cắt sâu, nhiều
thung lũng, khe, độ dốc lớn, kinh tế còn nhiều khó khăn, diện tích đất lâm nghiệp
còn nhiều nhƣng rừng có trữ lƣợng về giá trị kinh tế không cao, nên việc ứng
dụng công nghệ viễn thám vào quản lý tài nguyên rừng là rất cần thiết và hiệu

quả. Góp phần phục hồi và phát triển vốn rừng, đem lại ổn định và nâng cao mức
sống cho đồng bào các dân tộc trong tỉnh.
Chính vì vậy, việc lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu biến động
lớp phủ rừng tỉnh Điện Biên với sự hỗ trợ của phương pháp phân loại hướng
đối tượng và GIS” đƣợc đặt ra.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Đánh giá mức độ và nguyên nhân biến động lớp phủ rừng tỉnh Điện
Biên giai đoạn 2002 – 2014 để từ đó đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng và cải
tạo lớp phủ rừng hợp lý.
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Ứng dụng phƣơng pháp phân loại đinh hƣớng đối tƣợng phân loại ảnh vệ
tinh thành lập bản đồ lớp phủ rừng.
- Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và đánh giá biến động lớp phủ rừng.
- Xác định các nguyên nhân gây ra biến động lớp phủ rừng và đề xuất các
giải pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng.
4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng tỉnh Điện Biên giai đoạn 2002-2014

2


5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn gồm đƣợc cấu trúc thành 3 chƣơng chính không kể phần mở đầu
và kết luận. Cấu trúc của luận văn gồm:
Chƣơng 1: Tổng quan về nghiên cứu biến động rừng và phƣơng pháp
nghiên cứu.
Chƣơng 2: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Điện Biên
Chƣơng 3: Ứng dụng phƣơng pháp phân loại định hƣớng đối tƣợng và
GIS đánh giá biến động lớp phủ rừng

3


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG RỪNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
1.1. 1. Một số khái niệm về rừng
Năm 1930, Morozov đƣa ra khái niệm: Rừng là một tổng thể cây gỗ, có
mối liên hệ lẫn nhau, nó chiếm một phạm vi không gian nhất định ở mặt đất và
trong khi quyển. Rừng chiếm phần lớn bề mặt Trái Đất và là một bộ phận của
cảnh quan địa lý [12].
Năm 1952, M.E.Tcachenco phát biểu: Rừng là một bộ phận của cảnh
quan địa lý, trong đó bao gồm một tổng thể các cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, động vật
và vi sinh vật. Trong quá trình phát triển của mình chúng có mối quan hệ sinh
học và ảnh hƣởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài [12].
Luật bảo vệ phát triển rừng năm 2004 quy định: Rừng là một hệ sinh thái
bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng và các
yếu tố môi trƣờng khác, trong đó cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc trƣng là
thành phần chính có độ che phủ của tán rừng từ 0,1 trở lên. Rừng gồm rừng trồng
và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng.
Thông tƣ số 34/2009/TT-PTNT chỉ ra một đối tƣợng đƣợc xác định là
rừng nếu đạt đƣợc cả 3 tiêu chí sau:
1) Là một hệ sinh thái, trong đó thành phần chính là các loài cây lâu năm
thân gỗ, cau dừa có chiều cao vút ngọn từ 5,0 mét trở lên (trừ rừng mới trồng và
một số loài cây rừng ngập mặn ven biển), tre nứa,…có khả năng cung cấp gỗ,
lâm sản ngoài gỗ và các giá trị trực tiếp và gián tiếp khác nhƣ bảo tồn đa dạng
sinh học, bảo vệ môi trƣờng và cảnh quan.
Rừng mới trồng các loài cây thân gỗ và rừng mới tái sinh sau khai thác rừng
trồng có chiều cao trung bình trên 1,5 m đối với loài cây sinh trƣởng chậm, trên
3,0 m đối với loài cây sinh trƣởng nhanh và mật độ từ 1.000 cây/ha trở lên đƣợc

coi là rừng.

4


Các hệ sinh thái nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản có rải rác một số cây lâu
năm là cây thân gỗ, tre nứa, cau dừa,… không đƣợc coi là rừng.
2) Độ tàn che của tán cây là thành phần chính của rừng phải từ 0,1 trở lên.
3) Diện tích liền khoảnh tối thiểu từ 0,5 ha trở lên, nếu là dải cây rừng phải
có chiều rộng tối thiểu 20 mét và có từ 3 hàng cây trở lên.
Cây rừng trên các diện tích tập trung dƣới 0,5 ha hoặc dải rừng hẹp dƣới 20
mét đƣợc gọi là cây phân tán.
1.1.2. Phân loại rừng
1.1.2.1. Phân loại trạng thái rừng theo hiện trạng
Theo quan điểm phân loại của Loeschau [12] rừng Việt Nam đã đƣợc
phân loại theo hiện trạng gồm 4 loại rừng:
- Loại I: Đất trống đồi núi trọc, chƣa có rừng hoặc đã mất rừng do khai
thác quá mức, cháy rừng hoặc các nguyên nhân khác. Trên đất này chỉ có thảm
cỏ, cây bụi, cây gỗ tái sinh từ hạt hoặc chồi có chiều cao bằng chiều cao thảm cỏ
hoạc chiều cao thảm cây bụi.
- Loại II: Rừng phục hồi, cây tiên phong có đƣờng kính nhỏ. Là rừng non,
rừng sào phục hồi tự nhiên sau khi mất rừng do cháy hoặc do làm nƣơng rẫy, trữ
lƣợng rừng chƣa đáng kể.
- Loại III: Rừng tự nhiên đã bị tác động ở các mức độ khác nhau, chúng
đang trong giai đoạn phân hóa (hoặc đang phục hồi hoặc đang thoái hóa).
- Loại IV: Rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh giàu phục hồi hoàn toàn.
1.1.2.2. Phân loại rừng theo nhân tố sinh thái phát sinh
Căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật để phân loại,
Thái Văn Trừng [13] đã phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu
rừng nhƣ sau:

- Các kiều rừng kín vùng thấp gồm: 1) Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa
ẩm nhiệt đới, 2) Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới, 3) Kiểu rừng kín rụng
lá, hơi ẩm nhiệt đới 4) Kiểu rừng kín lá cứng hơi khô nhiệt đới.
5


- Các kiểu rừng thƣa: 5) Kiểu rừng thƣa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, 6)
Kiểu rừng thƣa cây lá kim hơi khô nhiệt đới, 7) Kiểu rừng thƣa cây lá kim hơi
khô á nhiệt đới núi thấp.
- Các kiểu trảng, chuông: 8) Kiểu trảng cây to, cây bụi, cây cỏ cao khô
nhiệt đới, 9) Kiểu truông bụi gai hạn nhiệt đới.
- Các kiểu rừng kín vùng cao: 10) Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm á
nhiệt đới núi thấp, 11) Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, lá kim ẩm á nhiệt đới
núi thấp, 12) Kiểu rừng kín cây lá kim ôn đới ẩm núi vừa.
- Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao: 13) Kiểu quần hệ khô lạnh vùng
cao, 14) Kiểu quần hệ lạnh vùng cao.
1.1.2.3. Phân loại rừng theo theo thông tƣ số 34/2009/TT-PTNT
1) Phân loại rừng theo mục đích sử dụng
- Rừng phòng hộ: là rừng đƣợc sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nƣớc, bảo
vệ đất, chống xói mòn, chống sa mạc hoá, hạn chế thiên tai, điều hoà khí hậu và
bảo vệ môi trƣờng.
- Rừng đặc dụng: là rừng đƣợc sử dụng chủ yếu để bảo tồn thiên nhiên,
mẫu chuẩn hệ sinh thái của quốc gia, nguồn gen sinh vật rừng; nghiên cứu khoa
học; bảo vệ di tích lịch sử, văn hoá, danh lam thắng cảnh; phục vụ nghỉ ngơi, du
lịch, kết hợp phòng hộ bảo vệ môi trƣờng.
- Rừng sản xuất: là rừng đƣợc sử dụng chủ yếu để sản xuất, kinh doanh gỗ,
các lâm sản ngoài gỗ và kết hợp phòng hộ, bảo vệ môi trƣờng.
2) Phân loại rừng theo nguồn gốc hình thành
* Rừng tự nhiên: là rừng có sẵn trong tự nhiên hoặc phục hồi bằng tái sinh
tự nhiên.

+ Rừng nguyên sinh: là rừng chƣa hoặc ít bị tác động bởi con ngƣời, thiên
tai; Cấu trúc của rừng còn tƣơng đối ổn định.
+ Rừng thứ sinh: là rừng đã bị tác động bởi con ngƣời hoặc thiên tai tới
mức làm cấu trúc rừng bị thay đổi.
6


+ Rừng phục hồi: là rừng đƣợc hình thành bằng tái sinh tự nhiên trên đất
đã mất rừng do nƣơng rẫy, cháy rừng hoặc khai thác kiệt;
+ Rừng sau khai thác: là rừng đã qua khai thác gỗ hoặc các loại lâm sản
khác.
* Rừng trồng: là rừng đƣợc hình thành do con ngƣời trồng, bao gồm:
- Rừng trồng mới trên đất chƣa có rừng;
- Rừng trồng lại sau khi khai thác rừng trồng đã có;
- Rừng tái sinh tự nhiên từ rừng trồng đã khai thác.
Theo thời gian sinh trƣởng, rừng trồng đƣợc phân theo cấp tuổi, tùy từng
loại cây trồng, khoảng thời gian quy định cho mỗi cấp tuổi khác nhau.
3) Phân loại rừng theo điều kiện lập địa
- Rừng núi đất: là rừng phát triển trên các đồi, núi đất.
- Rừng núi đá: là rừng phát triển trên núi đá, hoặc trên những diện tích đá lộ
đầu không có hoặc có rất ít đất trên bề mặt.
- Rừng ngập nƣớc: là rừng phát triển trên các diện tích thƣờng xuyên ngập
nƣớc hoặc định kỳ ngập nƣớc.
- Rừng trên đất cát: là rừng trên các cồn cát, bãi cát.
4) Phân loại rừng theo loài cây
* Rừng gỗ: là rừng bao gồm chủ yếu các loài cây thân gỗ.
- Rừng cây lá rộng: là rừng có cây lá rộng chiếm trên 75% số cây.
- Rừng cây lá kim: là rừng có cây lá kim chiếm trên 75% số cây.
- Rừng hỗn giao cây lá rộng và cây lá kim: là rừng có tỷ lệ hỗn giao theo số
cây của mỗi loại từ 25% đến 75%.

* Rừng tre nứa: là rừng chủ yếu gồm các loài cây thuộc họ tre nứa nhƣ: tre,
mai, diễn, nứa, luồng, vầu, lô ô, le, mạy san, hóp, lùng, bƣơng, giang, v.v…
* Rừng cau dừa: là rừng có thành phần chính là các loại cau dừa.
* Rừng hỗn giao gỗ và tre nứa
5) Phân loại rừng theo trữ lượng
* Đối với rừng gỗ
- Rừng rất giàu: trữ lƣợng cây đứng trên 300 m3/ha;
- Rừng giàu: trữ lƣợng cây đứng từ 201- 300 m3/ha;
7


- Rừng trung bình: trữ lƣợng cây đứng từ 101 - 200 m3/ha;
- Rừng nghèo: trữ lƣợng cây đứng từ 10 đến 100 m3/ha;
- Rừng chƣa có trữ lƣợng: rừng gỗ đƣờng kính bình quân < 8 cm, trữ
lƣợng cây đứng dƣới 10 m3/ha.
* Đối với rừng tre nứa: Rừng đƣợc phân theo loài cây, cấp đƣờng kính và
cấp mật độ
6) Đất chưa có rừng
- Đất có rừng trồng chƣa thành rừng: là đất đã trồng rừng nhƣng cây trồng
có chiều cao trung bình chƣa đạt 1,5 m đối với các loài cây sinh trƣởng chậm hay
3,0 m đối với các loài cây sinh trƣởng nhanh và mật độ < 1.000 cây/ha.
- Đất trống có cây gỗ tái sinh: là đất chƣa có rừng quy hoạch cho mục đích
lâm nghiệp, thực vật che phủ gồm cây bụi, trảng cỏ, lau lách và cây gỗ tái sinh có
chiều cao 0,5 m trở lên đạt tối thiểu 500 cây/ha.
- Đất trống không có cây gỗ tái sinh: là đất chƣa có rừng quy hoạch cho
mục đích lâm nghiệp gồm đất trống trọc, đất có cây bụi, trảng cỏ, lau lách, chuối
rừng, chít, chè vè v.v…
- Núi đá không cây: là núi đá trọc hoặc núi đá có cây nhƣng chƣa đạt tiêu
chuẩn thành rừng.
1.1.3. Biến động lớp phủ rừng

1.1.3.1. Biến động rừng
Biến động đƣợc hiểu là sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái (diện tích,
hình thái) này sang trạng thái khác của sự vật, hiện tƣợng tồn tại trong môi
trƣờng tự nhiên cũng nhƣ xã hội.
Phát hiện biến động là quá trình nhận dạng sự biến đổi, sự khác biệt về
trạng thái của sự vật, hiện tƣợng bằng cách quan sát chúng tại những thời điểm
khác nhau. Việc lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu biến động là rất quan trọng.
Hiện nay có nhiều phƣơng pháp nghiên cứu biến động, nhƣng hầu hết các kết quả
nghiên cứu biến động đều đƣợc thể hiện trên bản đồ biến động và các bảng tổng
hợp kết quả. Các phƣơng pháp nghiên cứu khác nhau sẽ cho các bản đồ khác
nhau.

8


Phƣơng pháp nghiên cứu biến động lớp phủ rừng trƣớc đây thƣờng dựa
vào số liệu thống kê từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau nhƣ: từ các số liệu thống
kê hàng năm, số liệu kiểm kê, hay từ các cuộc điều tra thực địa; phƣơng pháp này
thƣờng tốn nhiều thời gian, kinh phí và không thể hiện đƣợc sự thay đổi từ trạng
thái này sang trạng thái khác và vị trí không gian của sự thay đổi đó. Phƣơng
pháp sử dụng tƣ liệu viễn thám và GIS đã khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm đó.
1.1.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu biến động lớp phủ rừng
1) Phương pháp so sánh sau phân loại.
Bản chất của phƣơng pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời điểm
khác nhau ta thành lập đƣợc bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng tại hai thời điểm đó.
Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để xây dựng bản đồ biến động. Phƣơng
pháp này đƣợc sử dụng rộng rãi nhất, đơn giản, dễ hiểu và dễ thực hiện.

Ảnh 1

Bản đồ

Phân loại

hiện trạng 1
Bản đồ
biến

Ảnh 2

Phân loại

động

Bản đồ
hiện trạng 2

Hình 1.1. Phƣơng pháp so sánh sau phân loại
Ƣu điểm của phƣơng pháp này cho biết sự thay đổi diện tích rừng giữa các
thời kỳ và chúng ta cũng có thể sử dụng bản đồ hiện trạng rừng đã đƣợc thành
lập trƣớc đó.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là phải phân loại độc lập các ảnh viễn
thám nên độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của từng phép phân loại.

9


2) Phương pháp phân loại trực tiếp bằng ảnh đa thời gian
Bản chất của phƣơng pháp là chồng xếp hai ảnh của hai thời kỳ với nhau tạo
thành ảnh biến động. Sau đó tiến hành phân loại trên ảnh biến động và tạo bản đồ

biến động.
Ảnh thời
điểm 1

Phân loại

Ảnh

Bản đồ
biến động

biến động
Ảnh thời
điểm 2

Hình 1.2. Phƣơng pháp phân loại trực tiếp bằng ảnh đa thời gian
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là chỉ phân loại một lần nhƣng nhƣợc điểm
lớn nhất của nó là rất phức tạp khi lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến động
và không biến động. Hơn nữa, ảnh hƣởng của sự thay đổi theo thời gian (các mùa
trong năm) và ảnh hƣởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm khác nhau
cũng không dễ đƣợc loại trừ, do đó ảnh hƣởng đến độ chính xác của phƣơng
pháp. Thêm vào đó bản đồ biến động lớp phủ rừng đƣợc thành lập theo phƣơng
pháp này chỉ cho ta biết chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không cho ta
biết đƣợc biến động nhƣ thế nào.
3) Phương pháp số học
Bản chất của phƣơng pháp là sử dụng tỷ số giữa các ảnh trên cùng một
kênh hoặc sự khác nhau trên cùng một kênh của các thời điểm chụp ảnh để xác
định mức độ biến động giữa hai thời điểm.
Trƣớc tiên ảnh đƣợc nắn về cùng một hệ tọa độ. Sau đó dùng các biến đổi
số học để phát hiện điểm ảnh thay đổi tạo ra mạng nhị phân (ảnh biến đổi). Phép

trừ và phép chia số học đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp này.
Nếu ảnh thay đổi là kết quả của phép trừ số học thì khi đó giá trị độ xám
của các điểm trên ảnh thay đổi là một dãy số dƣơng và âm. Các kết quả âm và
dƣơng biểu thị mức độ biến đổi của các vùng, giá trị 0 biểu thị sự không biến
10


động. Với giá trị độ xám từ 0 đến 255 thì giá trị điểm ảnh thay đổi từ -255 đến
+255. Thông thƣờng để tránh kết quả mang giá trị âm ngƣời ta cộng thêm một
hằng số không đổi.
Công thức toán học để biểu diễn:
Dijk = BVijk(1) – BVijk(2) + c

(1.1)

Trong đó:
Dijk: giá trị độ xám của điểm ảnh thay đổi
BVijk(1): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 1
BVijk(2):giá trị độ xám của ảnh ở thời điểm 2
c: là hằng số (c=127)
i: chỉ số dòng, j: chỉ số cột
k: kênh ảnh
Ảnh thay đổi đƣợc tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân
bố chuẩn Gauss. Vị trí nào có điểm ảnh không thay đổi, độ xám biểu diễn xung
quanh giá trị trung bình, vị trí có điểm ảnh thay đổi đƣợc biểu diễn ở phần biên
của đƣờng phân bố.
Tƣơng tự nhƣ trên, nếu ảnh thay đổi đƣợc tạo ra từ phép chia số học thì
giá trị của các điểm ảnh trên ảnh là một tỷ số chứng tỏ ở đó có sự thay đổi, nếu
bằng 1 thì không có sự thay đổi.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là giảm đƣợc sai số xác định biến động do

bỏ sót hoặc nhầm lẫn và cung cấp cụ thể thông tin về sự biến động từ loại gì sang
loại gì.
Nhƣợc điểm lớn nhất của phƣơng pháp này là rất phức tạp, kết quả cuối
cùng phụ thuộc vào chất lƣợng của mạng nhị phân đƣợc sử dụng để phân tích.
4) Phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có
Trong một số trƣờng hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng
đƣợc thành lập hoặc đã có bản đồ đƣợc số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám
11


ở thời điểm thứ nhất thì sử dụng các nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân
loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến hành so sánh các điểm ảnh tƣơng tự nhƣ
phƣơng pháp so sánh sau phân loại để tìm ra biến động và thông tin biến động.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là sử dụng đƣợc nguồn dữ liệu đã biết,
giảm đƣợc nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết đƣợc thông tin chi tiết về
sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm thứ hai.
Tuy nhiên phƣơng pháp này cũng có nhƣợc điểm là dữ liệu số hóa có thể
không đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ không tƣơng thích với hệ thống phân
loại.
5) Phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh
Trong phƣơng pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất định sau đó ghi từng
ảnh ở các thời điểm lên một băng từ đặc biệt của hệ thống xử lý ảnh số. Khi đó
màu sắc của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến động hay không biến
động theo nguyên lý tổ hợp màu.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này có thể xác định đƣợc biến động của hai
thậm chí ba thời điểm cùng một lần xử lý ảnh.

Ảnh màu đỏ
Ảnh 1

Kênh n

Ảnh màu lục

Ảnh 2

Kênh n

Ảnh màu chàm

Ảnh 3

Kênh n
Ảnh biến động

Bản đồ biến động

Hình 1.3. Phƣơng pháp cộng màu trên một kênh ảnh

12


6) Phương pháp kết hợp
Thực chất việc thành lập bản đồ biến động bằng phƣơng pháp này là
vector hóa những vùng biến động từ tƣ liệu ảnh có độ phân giải cao nhƣ ảnh
SPOT Pan hoặc ảnh hàng không.
Nếu dữ liệu ảnh tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn ta tiến hành
phân loại ảnh đó theo phƣơng pháp phân loại không kiểm định. Từ ảnh phân loại
không kiểm định tạo ra đƣợc bản đồ hiện trạng tại thời điểm đó. Tiếp theo chồng
xếp bản đồ lên trên ảnh có độ phân giải cao để phát hiện biến động. Sau đó tiến

hành vector hóa những vùng biến động. Việc khoanh vẽ những vùng xảy ra biến
động trên ảnh đƣợc thực hiện dễ dàng nhờ phƣơng pháp giải đoán bằng mắt dựa
vào các chuẩn đoán đọc nhƣ chuẩn hình dạng, chuẩn cấu trúc, chuẩn kích
thƣớc,… Chính vì vậy, phƣơng pháp này rất thông dụng khi ngƣời xử lý sử dụng
phƣơng pháp giải đoán bằng mắt ảnh hàng không của cả hai thời điểm.
Quá trình xử lý đƣợc thực hiện dễ dàng hơn nếu thỏa mãn hai yếu tố:
- Nếu hai ảnh đƣợc hiển thị trên màn hình cùng lúc, bên cạnh nhau.
- Các tính chất hình học của ảnh là nhƣ nhau, đƣợc định hƣớng nhƣ nhau
thì khi vẽ một đối tƣợng trên một ảnh thì trên ảnh kia đối tƣợng đó có cùng kích
thƣớc, hình dạng.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là độ chính xác cao và cung cấp đầy đủ
thông tin về biến động tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ thực hiện trên ảnh có độ
phân giải cao.
1.2. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG
1.2.1. Trên thế giới
Tài nguyên rừng trên thế giới ngày càng bị suy giảm về diện tích và chất
lƣợng. Việc xác định diện tích, tỷ lệ rừng bị suy thoái và bị mất là rất khó, vì nó
phụ thuộc rất nhiều vào quan niệm và các phƣơng pháp thống kê rừng khác nhau.
Để làm tốt công việc này, công tác điều tra, theo dõi và đánh giá biến động rừng
cũng nhƣ sử dụng đất là một trong những nhiệm vụ quan trọng và luôn đƣợc chú
trọng hàng đầu về khía cạnh kinh tế và kỹ thuật. Những tiến bộ của khoa học kỹ
13


thuật trong lĩnh vực vũ trụ và tin học đã tạo nền tảng vững chắc cho phƣơng pháp
Viễn thám và GIS ra đời. Phƣơng pháp này, bằng những ƣu thế của mình đã trở
thành công cụ đắc lực trong điều tra, giám sát, theo dõi biến động tài nguyên
thiên nhiên nói chung và tài nguyên rừng nói riêng.
Quản lý tài nguyên rừng từ dữ liệu ảnh viễn thám kết hợp với hệ thông tin
địa lý đã phát triển nhanh chóng và thu đƣợc nhiều thành tựu trong vòng vài thập

kỷ qua. Việc sử dụng dữ liệu chiết tách từ ảnh viễn thám kết hợp với GIS để đánh
giá hiện trạng rừng và phân tích biến động che phủ qua các giai đoạn đƣợc xem
là giải pháp hữu hiệu nhất, gắn kết chặt chẽ với nhau.
Liên quan đến lĩnh vực này, một số nghiên cứu trên thế giới ứng dụng các
nguyên lý để phân loại, đánh giá biến động hiện trạng của lớp phủ thực vật và thu
đƣợc các kết quả đáng tin cậy, điển hình nhƣ các công trình sau :
M.C. Hansen và cộng sự (2013), đã sử dụng điện toán đám mây và
654.000 ảnh Landsat độ phân giải 30m để thành lập bản đồ biến động rừng từ
năm 2000 đến năm 2012. Kết quả, trong giai đoạn 2000 - 2012 trái đất đã mất đi
2,3 triệu km2 rừng, và cũng trong giai đoạn này trên toàn cầu đã có thêm 0,8 triệu
km2 rừng mới. Nghiên cứu cũng chỉ ra Brazil là nƣớc có nỗ lực lớn nhất trong
việc ngăn chặn nạn phá rừng, với việc giảm một nửa lƣợng mất rừng hàng năm
trong giai đoạn 2003-2004 và 2010-2011. Indonesia là nƣớc có sự gia tăng diện
tích mất rừng lớn nhất, với diện tích rừng mất đi hàng năm tăng gấp đôi lên tới
khoảng 20.000 km2 trong giai đoạn 2011-2012. Tại Hoa Kỳ, “tỷ lệ xáo trộn” của
rừng khu vực Đông Nam cao hơn gấp 4 lần so với tỷ lệ này ở khu vực rừng nhiệt
đới Nam Mỹ, khoảng hơn 31% lớp phủ rừng bị mất đi hoặc phục hồi lại.
Paraguay, Malaysia và Campuchia là những quốc gia có tỷ lệ mất rừng cao nhất.
Nhìn chung, diện tích rừng nhiệt đới bị mất đi tăng khoảng 2.100 km2 mỗi năm.
Bản đồ này sẽ đƣợc cập nhật hàng năm và có thể đƣợc sử dụng để đánh giá sự
hiệu quả của các chƣơng trình quản lý rừng. Bản đồ biến động rừng cũng giúp
các nhóm môi trƣờng theo dõi tác động của mất rừng đến nguy cơ suy giảm đa
dạng sinh học, dự trữ carbon và biến đổi khí hậu [22].

14


Tại Ấn Độ: Wakeel và cộng sự (2005), đã sử dụng phƣơng pháp phân tích các
số liệu thu thập từ ảnh vệ tinh Landsat TM và ảnh LISS-III Standart False
coulour compoistes với tỷ lệ 1:50.000 thông qua hệ thông tin địa lý (GIS) để

đánh giá biến động của lớp phủ thực vật tiểu vùng phòng hộ Kuchgad thuộc dãy
núi Himalaya, Ấn Độ trong thời kỳ 1967-1997, kết quả phân loại đƣợc diện tích
và biến động hiện trạng của các kiểu hiện trạng: rừng, đất lâm nghiệp, đất trống
đồi trọc với độ chính xác trên 97%. Tuy nhiên vẫn còn hạn chế là các kiểu che
phủ thực vật đƣợc phân loại chƣa chi tiết, giá trị thực tiễn không cao [29].
Devendra Kumar (2011), trong nghiên cứu này việc ƣớc tính sự thay đổi
về độ che phủ rừng dựa trên dữ liệu vệ tinh có thể giúp các nhà nghiên cứu thấy
rõ đƣợc khả năng tích lũy carbon, biến đổi khí hậu, mối đe dọa đến đa dạng sinh
học và mức độ biến động rừng thông qua dữ liệu vệ tinh. Bản đồ lớp phủ rừng và
sự thay đổi lớp phủ rừng của các vùng đƣợc xây dựng dựa trên ba nguồn dữ liệu:
dữ liệu từ thu thập ý kiến chuyên gia, dữ liệu từ chiết tách thông tin ảnh viễn
thám và dữ liệu thống kê quốc qia [21].
Tại Guinea-Bissau: Vasconcelos MJB và cộng sự (2002), khi nghiên cứu
về biến đổi của độ che phủ thực vật tại vùng Cacheu và Orango (Guinea-Bissau)
giai đoạn 1956-1998 đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat TM kết hợp với GIS, các số
liệu thu thập từ mặt đất, phƣơng pháp phân loại các kiểu hiện trạng đƣợc sử dụng
là phƣơng pháp phân loại có kiểm định (Supervised classification Method), kết
quả đã phân loại đƣợc 5 loại hiện trạng cơ bản cho vùng Orango và 7 kiểu hiện
trạng cơ bản cho vùng Cacheu với độ chính xác của phƣơng pháp phân loại từ 33
- 100%. Tuy nhiên trong nghiên cứu này, các nhà khoa học vẫn chƣa xây dựng
đƣợc một hệ thống phân loại chung dùng cho các số liệu thu thập đƣợc từ ảnh vệ
tinh [28].
Tại Trung Quốc: Trong các nghiên cứu ở Trung Quốc, trở ngại lớn nhất
là sự gắn kết các thông tin của viễn thám vào hệ thông tin địa lý GIS theo một
mô hình toán học thống nhất, từ đó mang lại sự logic và độ chính xác cao. Theo
hƣớng này, tác giả Weng Quihao (2002) đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat TM, kết
hợp với GIS theo mô hình chuỗi Markov để phân tích những biến động của hiện

15

trạng sử dụng đất lƣu vực sông Zhujiang, Trung quốc giai đoạn 1989 - 1997. Kết
quả đã chứng minh đƣợc sự không ổn định về hiện trạng trong khu vực theo thời
gian với trị số biến đổi từ 12- 82%, đặc biệt là diện tích đất ở và trang trại nông
nghiệp tăng từ 47 - 88% nhƣng đất trồng trọt lại giảm nghiêm trọng từ 48-37% so
với tổng cơ cấu đất đai toàn khu vực. Trị số KAPPA đã đƣợc tính toán là 0,83;
0,86; 0,89 lần lƣợt cho các năm 1997, 1994, 1989 những giá trị này đáp ứng
đƣợc yêu cầu về độ chính xác trong phân loại theo tiêu chuẩn đánh giá của Tổ
chức địa lý Mỹ (USGS) [30].
Tại Thái Lan: trong hai thập kỷ vừa qua, nền kinh tế đã có những sự tăng
trƣởng vƣợt bậc. Tuy nhiên, cùng với sự tăng trƣởng mạnh mẽ của nền kinh tế,
các nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng bị suy giảm cả về chất lƣợng và số lƣợng.
Đặc biệt là tài nguyên rừng, tổng diện tích rừng hàng năm liên tục suy giảm,
nhiều diện tích đất rừng đã đƣợc chuyển đổi sang đất nông nghiệp. Charlie
Navanugraha (1996), đã tiến hành nghiên cứu sự thay đổi tại ba tiểu lƣu vực của
hệ thống sông Chiangmai với tổng diện tích 6.692km2, tại điểm nghiên cứu này
các nhà khoa học đã sử dụng các ảnh viễn thám LandSat ở các thời kỳ từ năm
1985 đến năm 1990 và từ năm 1990 đến năm 1995 với mục tiêu tìm hiểu và đánh
giá sự thay đổi sử dụng đất trong các diện tích rừng nhiệt đới cũng nhƣ sẽ dự báo
xu hƣớng thay đổi của sử dụng đất trong tƣơng lai. Các tác giả đã chỉ ra rằng
trong quá trình nghiên cứu sự thay đổi cần thiết phải lƣu ý tới các nhân tố kinh tế
xã hội và kết quả cho thấy những khu vực có sự tập chung dân số cao thƣờng các
diện tích rừng tại khu vực đó bị suy giảm. (Dân số tăng tỷ lệ thuận với diện tích
rừng bị mất đi) [20].
Tại Indonesia: Trong một nghiên cứu tại vùng Yogyakarta, các nhà khoa
học đã đánh giá, phân tích sự thay đổi sử dụng đất và thảm thực vật bằng Viễn
thám và GIS. Trong nghiêncứu này ngƣời ta đã sử dụng ảnh viễn thám LandSat
tại hai thời kỳ 1972 và 1984, kết hợp với bản đồ hiện trạng SDĐ năm 1990 phân
tích các dữ liệu đã cho thấy các kiểu thay đổi sử dụng đất của từng vùng đặc biệt
có sự thay đổi về đất thổ cƣ (tăng) và đất nông nghiệp (giảm). Kết quả nghiên

cứu cho thấy nguyên nhân của sự thay đổi này phụ thuộc vào nhiều vấn đề tăng
dân số và sự mở rộng của các tuyến giao thông, từ đó các nhà khoa học đã
16


khuyến cáo Chính phủ và các cơ quan chức năng để có những chính sách phù
hợp trong việc sử dụng đất bảo đảm tính bền vững và hợp lý [23].
Tại Australia: Trƣớc thực trạng diện tích rừng ngày càng suy giảm, một
nghiên cứu đã tiến hành cho cả nƣớc nhằm đánh giá sự thay đổi của hiện trạng
thảm thực vật, các nhà khoa học đã sử dụng 158 cảnh ảnh vệ tinh LandSat TM tại
hai thời kỳ 1990 và 1995 để phục vụ cho nghiên cứu này. Kết quả đã chỉ ra rằng
trong khoảng 1990 – 1995 đã có 1,2 triệu ha rừng nguyên sinh bị chặt phá để
chuyển sang các mục đích khác nhƣ: nông nghiệp, đồng cỏ và các hoạt động
khác (làm đƣờng, xây dựng,…). Tuy nhiên cũng có khoảng 410.000ha rừng cũng
đã đƣợc tái sinh trong giai đoạn này. Kết quả nghiên cứu này tạo ra một bộ cơ sở
dữ liệu mang tính chính xác cao cho việc quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên
và phục vụ cho công tác quản lý của các nhà hoạch định chính sách cũng nhƣ các
nghiên cứu khoa học khác [27].
Khi nghiên cứu để lập bản đồ hiện trạng và đánh giá biến động hiện trạng
khu vực phòng hộ Lockyer - Queensland, Australia, các tác giả Armado và cộng
sự (2002) đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat MSS, Landsat TM, GIS với chƣơng
trình FRAGSTATS đã đƣợc sử dụng để phân cấp vùng phòng hộ, ranh giới đầm
lầy trong khu vực, tƣơng quan giữa sự suy giảm thực vật và giao đất cho các hộ
2
gia đình trong khu vực đƣợc tìm hiểu và đánh giá bằng tiêu chuẩn  của

Pearson và tiêu chuẩn thống kê Crammer_V. Kết quả cho thấy 16.139 ha rừng
nguyên sinh (tƣơng đƣơng với 36% diện tích vùng phòng hộ) đã bị chặt hạ để
chuyển thành đồng cỏ chăn nuôi gia súc và xây dựng khu dân cƣ trong giai đoạn
1973 – 1997 [27].

Tại Costa Rica: Một nghiên cứu đƣợc tiến hành bởi các nhà khoa học tại
trƣờng đại học Alberta (Canada) với mục đích là tìm hiểu sự thay đổi lớp phủ ở
San Jasé, Costa Rica. Trong nghiên cứu này các nhà khoa học đã sử dụng ảnh
LandSat TM và khoảng thời gian theo dõi biến động là 7 năm (tháng 12 năm
1991 và tháng 1 năm 1997). Kết quả của cuộc nghiên cứu đã tập trung ở những
vấn đề: sự thay đổi thực vật khác nhau giữa các khu vực phân tán không tập
trung và khu vực tập trung; sự biến đổi của độ ẩm bề mặt; sự đô thị hoá tại những
17


khu đồi thấp, các nơi liền kề khu dân cƣ và đặc biệt là tại các khu vực đồng cỏ,
chính điều này đã ảnh hƣởng nhiều tới thảm thực vật ở những vùng này; sự chặt
phá rừng để làm nƣơng rẫy với cây trồng chủ yếu là cây chuối [25].
Tại một số nƣớc ở Châu Phi nhƣ: Ethiopia, Kenya, Nigeria,… Viễn thám
và GIS đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu theo dõi và giám sát sự
thay đổi sử dụng đất. Tại Ethiopia các nhà khoa học đã sử dụng Viễn thám và
GIS kết hợp điều tra ngoại nghiệp đã tiến hành đánh giá sự thay đổi sử dụng đất
từ năm 1957 đến 1995. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc suy giảm mạnh
diện tích rừng và đƣợc thay thế vào đó là đất nông nghiệp, sự thay đổi này đã dẫn
đến hàng loạt thay đổi về sinh thái tự nhiên nhƣ: nguồn nƣớc ngầm giảm mạnh,
một số vùng đất thấp có sự sạt lở và thoái hoá,…Qua nghiên cứu này các tác giả
cũng khuyến cáo Chính phủ cần phải có một chính sách đất đai phù hợp để tránh
có những biến động lớn về môi trƣờng và sinh thái [25].
1.2.2. Ở Việt Nam
Trong hai thập kỷ qua, công nghệ Viễn thám và GIS đã đƣợc ứng dụng
vào nhiều lĩnh vực nghiên cứu của Việt Nam, đã mang lại những kết quả tích cực
trong quản lý tài nguyên thiên nhiên. Trong công tác quản lý tài nguyên rừng,
Viễn thám và GIS đã đƣợc ứng dụng để thành lập các loại bản đồ hiện trạng
rừng, phân vùng trọng điểm cháy rừng, theo dõi diễn biến tài nguyên rừng … Có
thể liệt kê một số ứng dụng viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên rừng nhƣ

sau:
Chƣơng trình điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn
quốc, qua các giai đoạn 1991-1995; 1996-2000; 2001-2005, 2006-2010. Phƣơng
pháp để thực hiện là: điều tra thực địa (đo đạc và thiết kế hệ thống ô sơ cấp và ô
định vị), kế thừa tài liệu, phƣơng pháp viễn thám và GIS. Chƣơng trình đã sử
dụng ảnh máy bay, ảnh landsat ETM, ảnh SPOT để xây dựng bản đồ hiện trạng
rừng, trên cơ sở kết quả hiện trạng từ giải đoán ảnh viễn thám, so sánh đối chiếu
với bản đồ hiện trạng trƣớc đây để xác định diễn biến diện tích rừng và đất lâm
nghiệp. Kết quả bƣớc đầu xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu về tài nguyên rừng trên
cơ sở giải đoán ảnh vệ tinh và kết hợp với số liệu thống kê của ngành lâm nghiệp,

18