Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (gis) khảo sát sự thay đổi độ che phủ rừng tại tỉnh bình phước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
–––&———

NGUYỄN THỊ MƠ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ HỆ
THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) KHẢO SÁT SỰ THAY
ĐỔI ĐỘ CHE PHỦ RỪNG TẠI TỈNH BÌNH PHƯỚC

Chun ngành: Quản lý mơi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 07 năm 2009


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
------{{{-------

Cán bộ hướng dẫn khoa học: .......................................................................................
PGS. TS TRẦN VĨNH PHƯỚC

Cán bộ chấm nhận xét 1: ..............................................................................................
TSKH. BÙI TÁ LONG

Cán bộ chấm nhận xét 2: ..............................................................................................
TS. LÊ HOÀNG NGHIÊM

Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 29 tháng 07 năm 2009.


v

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn này, ngoài sự nổ lực của bản thân phải kể đến sự
giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy cơ và bạn bè. Nhân đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến:
- Cha mẹ người đã nuôi nấng dạy bảo và ủng hộ cho tôi về mọi mặt kể cả vật chất
lẫn tinh thần đề tơi có được ngày hơm nay.
- Tập thể các thầy cơ khoa mơi trường phịng sau đại học trường Đại Học Bách
Khoa đã trang bị cho tơi những kiến thức để có được ngày hơm nay.
- Đặc biệt tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Trần Vĩnh Phước người đã
gợi mở cho tôi những ý tưởng về đề tài cũng như đã ln cùng tơi tháo gỡ những
khó khăn và ln động viên tơi trong q trình thực hiện luận văn.
- Các cô chú làm việc trong Sở Tài Nguyên Môi Trường tỉnh Bình Phước, Chi Cục
Lâm Nghiệp tỉnh Bình Phước, Sở Nơng Nghiệp & Phát Triển Nơng Thơn tỉnh
Bình Phước cũng như các anh tại các chốt kiểm Lâm của vườn Quốc Gia Bù Gia
Mập, Lâm trường Bù Đăng, Lâm trường Thống Nhất,...đã nhiệt tình giúp đỡ và
cung cấp cho tơi những số liệu nền để hồn thành luận văn.
- Anh Trần Trung Kiên (Trung tâm sinh thái nông nghiệp - Trường đại học Nông
Nghiệp Hà Nội), Anh Nguyễn Mạnh Hà (Trường đại Học Quốc Gia Hà Nội) đã
tận tình hỗ trợ tơi trong q trình giải đốn ảnh.
- Cơ Lê Thị Xuân Lan (đài khí tượng thủy văn Nam Bộ) đã cung cấp cho tôi
những số liệu về lượng mưa và nhiệt độ.
- Bạn bè đã luôn động viên, góp ý cho luận văn của tơi.
Tuy đã cố gắng hết khả năng của mình, nhưng do thời gian có hạn và trình độ chun
mơn cịn hạn chế nhất là hạn chế trong kỹ thuật giải đốn ảnh nên khơng tránh khỏi

những sai sót trong q trình thực hiện, rất mong nhận được sự thơng cảm và đóng
góp ý kiến của thầy cô và bạn bè để đề tài được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2009
NGUYỄN THỊ MƠ


vi

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
(GIS) khảo sát sự thay đổi độ che phủ rừng tại tỉnh Bình Phước” tìm kiếm
phương pháp xác định hiện trạng rừng ít thời gian, nguồn nhân lực cũng như chi phí,
đồng thời đáp ứng được tính tức thời của thơng tin, hỗ trợ tích cực việc ra quyết định
quản lý rừng bền vững. Ngoài ra, đề tài này cung cấp một số thông tin về thực trạng
quản lý rừng tại và tình hình suy thối rừng tỉnh Bình Phước.
Nghiên cứu này sử dụng ảnh vệ tinh trong các năm 1990, 2002, 2007 kết hợp
với các phần mềm: Arcmap, Mapinfo, Arcview và phần mềm giải đoán ảnh cùng với
việc đi thực địa xác định thực tế rừng. Bằng cơng cụ giải đốn ảnh ENVI đề tài đã xử
lý, giải đoán ảnh theo phương pháp không giám sát và giám sát với các khóa giải đốn
rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, đất khác và nước để xây dựng bản đồ rừng tại
Bình Phước các năm 1990, 2002, 2007. Diện tích rừng được xác định bằng các công
cụ thống kê không gian. So sánh kết quả diện tích rừng với các số liệu về nhiệt độ và
lượng mưa đã cho thấy có sự tương quan giữa độ che phủ rừng với nhiệt độ và lượng
mưa.


vii

SUMMARY

The research “To apply the geographic information system and remote
sensing to monitor the change of forest coverage in Binh Phuoc province” studies
the methods monitoring the situation of forest change timely with low cost. Its outputs
are used to support the decision makers for managing sustainable forest in Binh Phuoc
province.
On the softwares of ArcMap, MapInfo, ArcView and ENVI, the remote sensing
pictures of 1990, 2002, and 2007 are resized and enhanced. The classification of the
images is created by unsupervised and supervised tools in ENVI. The interpreted keys
are drawed to define the areas of thick, thin and sapling forest, water and other soil.
Forest maps of 1990, 2002, and 2007 in Binh Phuoc province are creared. The
correlation between the forest area with the temperature and rainfall is proved by
comparing the total forest area with the data of temperature and rainfall of 1990, 2002,
and 2007 in Binh Phuoc province.


viii

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.............................................................................................. 1
1.1 Sự cần thiết của đề tài .................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................................... 2
1.3 Nội dung của đề tài ....................................................................................................... 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 2
1.4.1 Thu thập dữ liệu ...................................................................................................... 2
1.4.2 Phương pháp xử lý.................................................................................................. 3
1.4.3 Phương pháp phân tích ........................................................................................... 3
1.4.4 Phương pháp chuyên gia......................................................................................... 3
1.4.5 Phương pháp điều tra thực địa ................................................................................ 3
1.4.6 Phương pháp tra cứu, đối sánh................................................................................ 4
1.4.7 Phương pháp lập bản đồ.......................................................................................... 4

1.4.8 Phương pháp phân tích dữ liệu ............................................................................... 4
1.5 Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................... 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ỨNG DỤNG GIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM TRONG QUẢN
LÝ RỪNG.......................................................................................................................... 5
2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước ................................................................................. 5
2.1.1 Cảnh báo nguy cơ cháy rừng .................................................................................. 6
2.1.2 Xây dựng công cụ phục vụ công tác quản lý rừng. ................................................ 8
2.1.3 Lập bản đồ hiện trạng rừng và đánh giá diễn biến rừng. ........................................ 10
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................................. 12
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU ............................................... 16
3.1. Điều kiện tự nhiên........................................................................................................ 16
3.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................................. 16
3.1.2. Địa hình.................................................................................................................. 16
3.1.3 Thời tiết, khí hậu..................................................................................................... 16
3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội.............................................................................................. 18
3.2.1 Điều kiện kinh tế..................................................................................................... 18
3.2.2 Điều kiện xã hội...................................................................................................... 20
3.2.2.1. Dân số – Tốc độ tăng dân số ........................................................................ 20
3.2.2.2. Y Tế ............................................................................................................... 21
3.2.2.3 Giáo dục – Đào tạo........................................................................................ 22


ix
3.3 Tổng quan về rừng ....................................................................................................... 22
3.3.1 Vai trò của rừng ...................................................................................................... 22
3.3.1.1 Về mặt kinh tế ................................................................................................ 22
3.3.1.2 Về mặt văn hóa .............................................................................................. 23
3.3.1.3 Vai trị phịng hộ, bảo vệ mơi trường sinh thái.............................................. 23
3.3.1.4 Vai trị xã hội ................................................................................................. 23
3.3.1.5 Rừng giúp giảm nhẹ hiệu ứng nhà kính ......................................................... 24

3.3.2 Tài nguyên rừng ở Bình Phước............................................................................... 25
3.3.2.1. Khái quát hiện trạng rừng ............................................................................ 25
3.3.2.2. Kết quả thực hiện chương trình 5 triệu ha rừng........................................... 27
3.3.2.3. Tình hình rừng bị thiệt hại............................................................................ 29
3.3.3. Đa dạng sinh học.................................................................................................... 30
3.3.3.1. Đa dạng sinh học ở Bình Phước................................................................... 30
3.3.3.2. Sự suy thối đa dạng sinh học ...................................................................... 32
3.3.4 Nguyên nhân gây suy thối rừng ở Bình Phước ..................................................... 32
3.3.4.1 Phá rừng làm nương rẩy................................................................................ 33
3.3.4.2 Khai thác tài nguyên rừng một cách trái phép .............................................. 34
3.3.4.3 Lực lượng quản lý rừng quá mỏng ................................................................ 35
3.3.4.4 Các chính sách sai lầm của chính phủ .......................................................... 36
3.3.4.5 Nhận thức của người dân về vai trò rừng còn kém ....................................... 38
CHƯƠNG 4: LẬP BẢN ĐỒ RỪNG ............................................................................... 39
4.1 Quy trình thực hiện ....................................................................................................... 39
4.2 Các bước thực hiện ....................................................................................................... 40
4.2.1 Ảnh vệ tinh............................................................................................................. 40
4.2.2 Nắn chỉnh ảnh ........................................................................................................ 43
4.2.3 Xử lý ảnh ............................................................................................................... 46
4.2.4 Phân loại ảnh.......................................................................................................... 49
4.2.4.1 Tính hệ số thực vật NDVI .............................................................................. 49
4.2.4.2 Phân loại không giám sát (clasification unsupervised)................................. 52

4.2.4.3 Phân loại có giám sát (clasification supervised)..................................55
4.2.5 Các bước sau phân loại ........................................................................................... 65
4.2.5.1 Xác định ma trận sai số ................................................................................. 65
4.2.5.2 Thống kê kết quả ............................................................................................ 67


x

4.3 Đánh giá diễn biến rừng................................................................................................ 68
4.3.1 Bản đồ rừng qua các năm ....................................................................................... 68
4.3.2 Diện biến rừng qua các năm ................................................................................... 72
4.3.3 Đánh giá diễn biến rừng qua các năm..................................................................... 74
4.3.3.1 Diện tích rừng giàu....................................................................................... 74
4.3.3.2 Diện tích rừng trung bình và rừng nghèo...................................................... 74
4.4 Quan hệ giữa diện tích rừng với lượng mưa và nhiệt độ .............................................. 75
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN ................................................................................................. 79
5.1 Kết quả đạt được ........................................................................................................... 79
5.2 Ý nghĩa.......................................................................................................................... 80
5.2.1 Ý nghĩa khoa học .................................................................................................... 80
5.2.1 Ý nghĩa thực tiễn..................................................................................................... 80
5.3 Hướng phát triển ........................................................................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 82

PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Cơ sở lý thuyết
Phụ lục 2: Hiện trạng mơi trường tỉnh Bình Phước
Phụ lục 3: Phân bố khu vực chụp của vệ tinh LANDSAT tại Việt Nam
Phụ lục 4: Nhiệt độ tại tỉnh Bình Phước trong các năm nghiên cứu
Phụ lục 5: Lượng mưa tại tỉnh Bình Phước trong các năm nghiên cứu
Phụ lục 6: Tọa độ và trạng thái các điểm thực địa năm 2007
Phụ lục 7: Tổng hợp độ che phủ rừng theo đơn vị hành chính tỉnh Bình Phước


xi

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BVR:

bảo vệ rừng

UBND:

Ủy Ban Nhân Dân

TN&MT:

Tài Nguyên và Mơi Trường

QLRPH:

Quản lý rừng phịng hộ

PH – ĐD:

Phịng hộ - đặc dụng

QLBVR:

Quản lý bảo vệ rừng

PCCR:

Phòng chống cháy rừng

HTX:

Hợp tác xã

BQLR:

Ban quản lý rừng

TB:

Trung bình

GIS:

Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)

RS:

Remote Sensing (Viễn thám)

CDM:

Clean Development Mechanism

GPS:

Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu)

EPA:

Evironmental Protect Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ)

WRI:

World Resource Institute (Viện tài nguyên thế giới)

FAO:

Food and Agricuture Organization (tổ chức lương nông)

NDVI:

Normallized Difference Vegetation Index (chỉ số thực vật)

REDD:

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation

(Giảm phát thải từ phá rừng và suy giảm rừng)


xii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Rừng bị chặt phá chỉ cịn trơ gốc để làm nương rẩy ...............................34
Hình 3:2: Lâm tặc vẫn hoành hành bất chấp sự truy quét của kiểm lâm ................35
Hình 4.1: Quy trình xây dựng bản đồ rừng tỉnh Bình Phước ..................................39
Hình 4.2: Ảnh LANDSAT TM path125r52 chụp ngày 16 tháng 01 năm 1990 .......40
Hình 4.3: Ảnh LANDSAT TM path124r52 chụp ngày 30 tháng 12 năm 1990 .......41
Hình 4.4: Ảnh LANDSAT TM path125r52 chụp ngày 13 tháng 2 năm 2002 ..........41
Hình 4.5: Ảnh LANDSAT TM path124r52 chụp ngày 05 tháng 1 năm 2002 .........42
Hình 4.6: Ảnh LISS chụp ngày 19 tháng 3 năm 2007 ..............................................42
Hình 4.7: Bản đồ số tỉnh Bình Phước (có 4 lớp: hành chính, giao thơng, sơng suối,
địa hình) ....................................................................................................................43

Hình 4.8: Ảnh Landsat path125r52 sau khi nắn chỉnh và bản đồ sông suối tỉnh Bình
Phước ........................................................................................................................44
Hình 4.9: Ảnh Landsat path124r52 sau khi nắn chỉnh và bản đồ sơng suối tỉnh Bình
Phước ........................................................................................................................45
Hình 4.10: Ảnh LISS sau khi nắn chỉnh và bản đồ giao thông tỉnh Bình Phước.....45
Hình 4.11: Bản đồ khung tỉnh Bình Phước ..............................................................46
Hình 4.12: Ảnh LANDSAT TM năm 1990 sau khi xử lý (cắt ghép hai ảnh phủ tồn bộ
tỉnh Bình Phước) .......................................................................................................48
Hình 4.13: Ảnh LANDSAT TM năm 2002 sau khi được xử lý (cắt ghép hai ảnh phủ
tồn bộ tỉnh Bình Phước ...........................................................................................48
Hình 4.14: Ảnh LISS năm 2007 sau khi được xử lý (cắt ảnh phủ tồn bộ tỉnh Bình
Phước).......................................................................................................................49
Hình 4.15: Ảnh chỉ số NDVI và bảng thống kê chỉ số NDVI năm 1990 ..................50
Hình 4.16: Ảnh chỉ số NDVI và bảng thống kê chỉ số NDVI năm 2002 ..................51
Hình 4.17: Ảnh chỉ số NDVI và bảng thống kê chỉ số NDVI năm 2007 ..................51
Hình 4.18: Phân loại khơng giám sát ISO DATA ....................................................53
Hình 4.19: Ảnh Landsat năm 1990 sau khi phân loại khơng giám sát (unsupervised)
với 7 lớp, 3 vịng lặp..................................................................................................54


xiii

Hình 4.20: Ảnh Landsat năm 2002 sau khi phân loại khơng giám sát (unsupervised)
với 7 lớp, 3 vịng lặp..................................................................................................54
Hình 4.21: Ảnh LISS năm 2007 sau khi phân loại không giám sát (unsupervised) với 7
lớp, 3 vịng lặp...........................................................................................................55
Hình 4.22: Bản đồ hiện trạng 3 loại rừng tỉnh Bình Phước năm 2003 ...................56
Hình 4.23: Các điểm phân bố rừng năm 2007.........................................................57
Hình 4.24: Đặt tên và chọn màu cho mẫu phân loại ...............................................61
Hình 4.25: Bảng so sánh sự khác biệt giữa các mẫu phân loại...............................61

Hình 4.26: Kết quả giải đốn ảnh vệ tinh LANDSAT TM năm 1990.......................63
Hình 4.27: Kết quả giải đốn ảnh vệ tinh LANDSAT TM năm 2002.......................64
Hình 4.28: Kết quả giải đốn ảnh vệ tinh LISS năm 2007.......................................65
Hình 4.29: Kết quả thơng kê các lớp phân loại theo từng năm ...............................68
Hình 4.30: Bản đồ rừng tỉnh Bình Phước năm 1990 ...............................................69
Hình 4.31: Bản đồ rừng tỉnh Bình Phước năm 2002 ...............................................70
Hình 4.32: Bản đồ rừng tỉnh Bình Phước năm 2007 ...............................................71
Hình 4.33: Biểu đồ biến đổi rừng qua các năm .......................................................73
Hình 4.34: Biểu đồ tương quan giữa tổng lượng mưa và diện tích rừng ................77
Hình 4.35: Biểu đồ tương quan giữa nhiệt độ trung bình và diện tích rừng ...........77


xiv

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Nhiệt độ trung bình năm tại các trạm đo.................................................17
Bảng 3.2: Độ ẩm tương đối trung bình năm tại các trạm đo ...................................17
Bảng 3.3: Tốc độ gia tăng dân số qua các năm .......................................................21
Bảng 3.4. Diện tích rừng và đất lâm nghiệp ............................................................26
Bảng 3.5: Diện tích rừng trồng qua các năm...........................................................28
Bảng 4.1: Chi tiết các thông số của ảnh vệ tinh.......................................................40
Bảng 4.2: Giá trị NDVI của từng ảnh vệ tinh ..........................................................52
Bảng 4.3: Các mẫu khóa giải đoán ..........................................................................59
Bảng 4.4: Giá trị so sánh sự khác biệt giữa các mẫu phân loại ..............................62
Bảng 4.5: Đánh giá độ sai lệch phân loại ảnh và bản đồ lưu trữ năm 2002...........66
Bảng 4.6: Đánh giá độ sai lệch phân loại ảnh và bản đồ lưu trữ năm 2007...........66
Bảng 4.7: Diện tích rừng qua các năm ....................................................................72
Bảng 4.8: Lượng mưa, nhiệt độ và diện tích rừng trong các năm ...........................76

-1-

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Rừng là một nguồn tài nguyên vô giá, giá trị nhiều mặt của rừng đã được đề cập
một cách rõ ràng trong rất nhiều sách, báo, tạp chí, báo cáo khoa học…, rừng khơng
đơn thuần là cung cấp gỗ mà cịn cung cấp các loại lâm sản ngoài gỗ như: thú rừng,
các loại thảo dược, các nguồn thực phẩm, các họat động du lịch, nghiên cứu khoa
học…và đặc biệt là vai trò phòng hộ đầu nguồn, phòng hộ vùng ven biển, giữ nước,
giữ đất, chống xói mịn, điều hịa khơng khí, giảm thiểu khí nhà kính. Rừng chính là
lá phổi xanh của cả hành tinh chúng ta. Vì vậy, bảo vệ và phát triển rừng là điều cần
thiết để phát triển theo hướng bền vững.
Bình Phước là một tỉnh miền núi, với diện tích rừng bao phủ khá lớn khoảng
187.599ha. Tuy nhiên, trong mấy chục năm trở lại đây cùng với việc phát triển kinh
tế, di dân tự do, lâm tặc hoành hành đã khiến diện tích rừng bị thu hẹp khá lớn.
Đứng trước thách thức về mất rừng, Bình Phước chưa xây dựng được cho mình một
đội ngủ quản lý rừng vững mạnh, hơn nữa sử dụng kĩ thuật quản lý, theo dõi diễn
biến rừng truyền thống theo lối đi thực địa, khoanh vẽ lại. Kết quả, toàn tỉnh chỉ
mới lập được bản đồ hiện trạng ba loại rừng vào năm 2003. Số liệu này đến nay đã
quá lạc hậu không đáp ứng yêu cầu của người quản lý và người ra quyết định.
Hiện nay, Bình Phước lập bản đồ theo dõi hiện trạng rừng chủ yếu dựa vào hai
phương pháp: kết quả mô tả theo tuyến hệ thống và khoanh vẽ theo độ dốc đối diện.
Hai phương pháp này có ưu điểm là khoanh vẽ trực tiếp trên mặt đất nhưng lại bộc
lộ rất nhiều nhược điểm: độ tin cậy thấp vì khoanh vẽ bằng mắt hoặc đi các tuyến
khơng đảm bảo cự ly, hướng đi. Do đó, trạng thái khoanh vẽ thường bị sai lệch rất
nhiều so với lớp địa hình; phương pháp này tốn nhiều chi phí vì cần nhiều nhân lực
và thời gian khoanh vẽ toàn bộ diện tích rừng. Vì vậy, kết quả bản đồ khơng có độ
tin cậy cao, lại chậm nên thơng tin cung cấp bị lạc hậu ngay khi công bố.

- 2-

Ứng dụng ảnh vệ tinh và hệ thống thông tin địa lý GIS đã và đang trở thành
công cụ đắc lực cho các người quản lý rừng trong việc lập các bản đồ hiện trạng
rừng. Đây là phương pháp tiên tiến đã và đang được nghiên cứu ứng dụng nhiều
trên thế giới và Việt Nam. Phương pháp này sử dụng ảnh vệ tinh, qua các khâu xử
lý, phân loại ảnh, kết hợp với các phần mềm GIS để lập bản đồ hiện trạng rừng và
khảo sát thực địa nhằm đánh giá độ tin cậy của kết quả. Bản đồ hiện trạng rừng có
được vừa có độ tin cậy cao, chi phí thực hiện thấp, tốn ít thời gian vừa đáp ứng
được tính tức thời của thơng tin, hỗ trợ tích cực người ra quyết định để quản lý rừng
theo hướng bền vững.
Để góp phần đưa cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS lập
bản đồ rừng, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin
địa lý (GIS) khảo sát sự thay đổi độ che phủ rừng tại tỉnh Bình Phước” được thực
hiện.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Ứng dụng ảnh vệ tinh và công nghệ GIS để khảo sát sự thay đổi độ che phủ
của rừng tại tỉnh Bình Phước.
1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được thực hiện tập trung vào các nội dung sau:
- Tìm hiểu hiện trạng quản lý và số liệu về bản đồ rừng tại Bình Phước.
- Phân loại thực phủ tại Bình Phước bằng ảnh viễn thám được xử lý bởi các
phần mềm Arcmap, Mapinfo, Arcview.
- Xây dựng bản đồ rừng Bình Phước các năm 1990, 2002, 2007.
- Đánh giá diễn biến rừng qua các năm 1990, 2002, 2007.
- Phân tích tương quan giữa thay đổi diện tích rừng với nhiệt độ và lượng
mưa trong phạm vi tỉnh Bình Phước.
1.4

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4.1 Thu thập dữ liệu


- 3-

Để phục vụ cho nghiên cứu chúng tôi đã thu thập các số liệu sơ cấp và thứ
cấp có liên quan đến đề tài. Các thông tin gồm số liệu các dự án phát triển, các bài
báo nghiên cứu, các báo cáo và các số liệu về địa hình, sơng, suối, đường giao
thơng, ranh giới hành chính (tỉnh, huyện, xã), số liệu chung về tình hình che phủ
rừng và sự phân bổ lượng mưa và nhiệt độ, ảnh vệ tinh khu vực tỉnh Bình Phước.
1.4.2 Phương pháp xử lý
Bản đồ hành chính được số hóa, chia thành các lớp sơng suối, giao thơng, địa
hình, ranh giới hành chính ở dạng vector, có hệ tọa độ WGS84, hệ quy chiếu UTM
zone 48 sử dụng các phần mềm Arcmap, Mapinfo.
Ảnh vệ tinh được nắn chỉnh, gắn tọa độ cùng hệ tọa độ WGS84, hệ quy chiếu
UTM zone 48. Sau đó, ảnh được cắt, ghép để bao phủ toàn bộ khu vực tỉnh Bình
Phước. Tiếp đó, tăng cường độ tương phản ảnh nhằm thể hiện rõ các đối tượng. Sử
dụng các phần mềm Arcmap, ENVI, Mapinfo.
1.4.3 Phương pháp phân tích
Ảnh vệ tinh sau khi được xử lý được phân tích nhằm phân loại các lớp thực
phủ bằng phần mềm ENVI. Để dễ dàng xác định các đối tượng trên ảnh, chồng
ghép ảnh vệ tinh với các bản đồ sông suối, giao thông, địa hình và bản đồ hiện trạng
rừng, xây dựng các khóa giải đốn ảnh.
1.4.4 Phương pháp chun gia
Sử dụng các câu hỏi nhằm tìm hiểu về hiện trạng quản lý rừng, phương pháp
theo dõi diễn biến rừng, các nguyên nhân dẫn đến suy thoái rừng và sự phân bố
từng loại rừng tại thời điểm nghiên cứu.
1.4.5 Phương pháp điều tra thực địa

Mục đích của các chuyến đi thực địa là đánh giá và kiểm tra độ chính xác kết
quả giải đoán để làm cơ sở cho việc xây dựng bộ khóa giải đốn. Ngồi ra các
chuyến đi thực địa cịn nhằm thu thập số liệu, sử dụng các bảng hỏi cấu trúc, bán
cấu trúc và các công cụ PRA để thu thập các thơng tin cần thiết về tình hình quản lý
sử dụng tài nguyên, tình hình thực hiện các chính sách của nhà nước có liên quan


- 4-

đến sử dụng tài nguyên và đánh giá của họ về chương trình này thơng qua gặp gỡ
cán bộ cấp tỉnh, huyện, xã và thôn bản.
1.4.6 Phương pháp tra cứu, đối sánh
Tra cứu các số liệu về rừng tại Bình Phước, các dữ liệu về sự phân bổ lượng
mưa và nhiệt độ. Đối sánh tương quan giữa sự thay đổi độ che phủ rừng với lượng
mưa và nhiệt độ.
1.4.7 Phương pháp lập bản đồ
Ảnh vệ tinh sau khi giải đoán được kết hợp với các bản đồ khác nhờ phần
mềm GIS xây dựng bản đồ hiện trạng rừng.
1.4.8 Phương pháp phân tích dữ liệu
Sử dụng các cơng cụ thống kê trong ENVI để có số liệu về diện tích rừng.
Sau đó, sử dụng phần mềm Excel xây dựng biểu đồ diễn biến rừng và các biểu đồ
tương giữa diện tích rừng với nhiệt độ và lượng mưa.
1.5

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Khu vực nghiên cứu là tỉnh Bình Phước.
- Thời gian lập bản đồ là các năm 1990, 2002, 2007.
- Đối tượng nghiên cứu: độ che phủ rừng tại tỉnh Bình Phước.

- 5-

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN ỨNG DỤNG GIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM
TRONG QUẢN LÝ RỪNG
2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC
Hệ thống thông tin địa lý đầu tiên trên thế giới được xây dựng vào đầu những
năm 60 của thế kỷ XX tại Canada với tên gọi CGIS (Canadian Geographic
Infomational System). Song song với Canada hàng loạt các trường đại học Mỹ cũng
tiến hành nghiên cứu và xây dựng các hệ thống thơng tin địa lý của mình. Tuy nhiên
rất nhiều trong số đó đã khơng tồn tại được lâu.
Sự ra đời và phát triển các hệ thống thông tin địa lý trong những năm 60 của
thể kỷ XX đã được quốc tế chấp nhận và đánh giá cao. Vì vậy, năm 1968 Hội Địa
Lý Quốc tế đã quyết định thành lập uỷ ban thu nhận và xử lý dữ liệu địa lý nhằm
mục đích phổ biến kiến thức trong lĩnh vực này trong những năm tiếp theo.
Trong những năm 70, đứng trước sự gia tăng về nhu cầu quản lý tài ngun
thiên nhiên và bảo vệ mơi trường, chính phủ các nước, đặc biệt là ở Bắc Mỹ, bên
cạnh thiết lập hàng loạt cơ quan chuyên trách về môi trường đã bày tỏ sự quan tâm
nhiều hơn nữa đến việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển hệ thống thông tin địa lý.
Đầu những năm 70 của thế kỷ XX còn được đánh dấu bởi sự phát triển mạnh
mẽ của các hệ xử lý ảnh và kỹ thuật viễn thám. Việc quản lý các nguồn tài nguyên
thiên nhiên cũng như quản lý dữ liệu nói chung được chú trọng và phát triển trong
các hệ thống thông tin địa lý và hệ xử lý ảnh.
Quản lý tài nguyên thiên nhiên nói chung và quản lý rừng nói riêng bằng
cơng cụ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong mấy chục năm qua có nhiều
tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là trong quản lý tài nguyên rừng. Các nghiên cứu sử dụng
ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS trong công tác quản lý tài nguyên
rừng chủ yếu tập trung vào bốn mục đích: thứ nhất, lập bản đồ hiện trạng rừng; thứ
hai, phát hiện và dự báo cháy rừng; thứ ba, đánh giá diễn biến rừng theo thời gian;

thứ tư, lập mơ hình xác định các nguyên nhân gây ảnh hưởng đến rừng.


- 6-

2.1.1 Cảnh báo nguy cơ cháy rừng
Hàng năm, do cháy rừng đã gây nên những hậu quả về môi trường nghiêm
trọng, trong đó có khói thải, nhiệt thải do cháy rừng. Ngồi ra, cháy rừng cịn dẫn
đến một diện tích rừng lớn bị thu hẹp, làm mất nơi cư trú của nhiều lồi, thay đổi
mơi trường sống gây bất ổn trong hệ sinh thái. Nắm rõ được những hậu quả này,
nhiều nghiên cứu đã thực hiện nhằm đánh giá những thiệt hại các vụ cháy rừng và
lập bản đồ cảnh báo cháy rừng sử dụng hệ thống thông tin địa lý và ảnh vệ tinh.
Trong đó, phải kể đến các nghiên cứu:
Tại Indonesia, năm 2001 tác giả Maljanto parmanwan thực hiện nghiên cứu
“lập mơ hình xác định mối nguy cháy rừng sử dụng ảnh vệ tinh và hệ thống thơng
tin địa lý GIS nhằm tìm hiểu sự suy giảm rừng tại khu vực đất thấp thuộc phía đơng
Kalimantan”. Kalimantan là tỉnh bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất bởi cháy rừng tại
Indonesia. Hậu quả của cháy rừng đã làm suy giảm rừng tự nhiên và gây xói mịn
đất. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng ảnh Landsat sau các quá trình xử lý,
phân loại chỉ số thực vật NDVI, phân loại ảnh theo phương pháp giám sát và không
giám sát để xác định loại thực vật. Sử dụng phần mềm GIS xác định các vùng đất
nghèo, khu vực đường giao thơng, địa hình khu vực. Sau khi có được các tham số
về loại thực vật, giao thơng, địa hình, loại đất lập mơ hình cảnh báo cháy rừng và
xói mịn đất trong năm 1997 và 1998. Qua mơ hình này, các khu vực có nguy cơ bị
cháy rừng cũng như xói mịn đất sẽ được tăng cường giám sát nhằm hạn chế đến
mức thấp nhất hai hiện tượng trên.
Cùng với mục đích lập bản đồ cảnh báo nguy cơ cháy rừng, tại Thổ Nhỉ Kỳ
năm 2001 tác giả Esra và cộng sự thực hiện nghiên cứu “lập mơ hình cảnh báo các
khu vực có rủi ro cháy rừng bằng hệ thống thông tin địa lý GIS và ảnh vệ tinh”.
Trong nghiên cứu này, tác giả xác định sẽ không khả thi để đưa ra các phương pháp

kiểm soát tự nhiên, tuy nhiên, chúng ta có thể đưa ra bản đồ các vùng có nguy cơ
cháy rừng cao để tập trung kiểm soát nhằm hạn chế việc cháy rừng xảy ra thường
xun. Trong mơ hình cảnh báo cháy rừng, cần quan tâm đến hai yếu tố nguồn gốc
phát sinh đám cháy và khả năng lan rộng của đám cháy. Trong việc kiểm soát cháy,


- 7-

ảnh vệ tinh giữ vai trò quan trọng trong việc xác định tần suất cháy rừng và lập bản
đồ cháy rừng. Trong nghiên cứu này, ảnh vệ tinh Landsat trước và sau khi cháy
rừng và phần mềm Arcgis được sử dụng để xác định thảm thực vật, xác định các
yếu tố gây cháy, sự phân bố của các loài động vật, độ ẩm, nhiệt độ,... đã xây dựng
mơ hình rủi ro lan rộng của đám cháy thí điểm tại Gallipoli peninsula. Kết quả mơ
hình được nhân rộng cho tồn khu vực.
Một trong những nước chịu hậu quả của cháy rừng lớn đó là Malaysia và hậu
quả của cháy rừng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đa dạng sinh học, cảnh quan
môi trường, kinh tế và người dân của đất nước này. Đứng trước tình hình này, nhu
cầu lập bản đồ cảnh báo cháy rừng cho quốc gia này là cần thiết. N.A. Patah và
cộng sự nắm bắt được tình hình trên đã thực hiện nghiên cứu “áp dụng ảnh vệ tinh
và GIS xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ cháy rừng”. Nghiên cứu đã phát triển
một mơ hình sử dụng kết hợp ảnh vệ tinh và hệ thống thông tin địa lý GIS đã tạo ra
bản đồ chỉ số đám cháy, bản đồ này có thể thay đổi tương tác với điều kiện thời tiết
thay đổi. Mơ hình cảnh báo cháy dựa trên ba chỉ số phụ: chỉ số địa hình hiểm trở,
chỉ số thời tiết nguy hiểm, chỉ số mồi lửa nguy hiểm. Trong đó, chỉ số địa hình nguy
hiểm được tính dựa trên hai tham số độ dốc và diện mạo. Tham số độ dốc có được
từ mơ hình độ cao số DEM. Chỉ số điều kiện thời tiết nguy hiểm được tính dựa trên
tỷ lệ nhiệt độ khơng khí lớn nhất với nhiệt độ khơng khí trung bình có tính đến độ
ẩm. Chỉ số mồi lửa nguy hiểm có được từ sự phân tích các lớp kỹ thuật số của
Tasselled Cap Transformation (TCT) và bản đồ phân bố rừng (FCD) đã cho biết đặc
điểm phân bố của thực vật. Mơ hình có được chính là nổ lực của Malaysia trong

quản lý rừng bền vững.
Năm 2007 tại Tây Ban Nha, cùng với mục đích thăm dị các đám cháy rừng,
tác giả Josep Roca Clapera thực hiện nghiên cứu “phân tích dữ liệu vệ tinh để phát
hiện cháy rừng”. Có nhiều nguyên nhân gây cháy rừng, nhưng trong nghiên cứu này
chỉ xét đến nguyên nhân gây cháy rừng là con người. Ảnh SPOT năm 2004 được sử
dụng để xác định các tham số chính như: khu vực dân cư, phân loại sử dụng đất
nhằm xác định rủi ro cháy rừng do con người. Nghiên cứu sử dụng mơ hình độ cao


- 8-

số DEM để xác định mức độ nguy hiểm của địa hình. Từ đó, tác giả tìm hiểu các
nguồn gốc gây cháy, khả năng lan truyền của đám cháy trong khu vực Metropoliten
Bacelona Tây Ban Nha, để tăng cường mức kiểm soát các vụ cháy trong hiện tại và
trong tương lai.
2.1.2 Xây dựng công cụ phục vụ công tác quản lý rừng.
Đứng trước tình hình rừng biến động phức tạp trong thời gian hiện nay, tìm
kiếm các cơng cụ hỗ trợ quản lý rừng hiệu quả là một yêu cầu cấp thiết. Đã có rất
nhiều nghiên cứu chứng minh rằng sử dụng ảnh vệ tinh kết họp với hệ thống thông
tin địa lý sẽ giúp xây dựng được các quy trình cập nhật dữ liệu rừng vừa đơn giản,
linh hoạt vừa có độ tin cậy cao. Ngồi ra, cơng cụ này cũng giúp kiểm kê số lượng
rừng trồng, trữ lượng rừng.
Năm 2001, tại Malaysia tác giả Khali Aziz Hamzah thực hiện nghiên cứu “sử
dụng GIS, ảnh vệ tinh và hệ thống định vị toàn cầu GPS để hỗ trợ việc thực hiện
rừng chính xác ”. Bài nghiên cứu này tập trung sử dụng các công nghệ hiện đại như
ảnh vệ tinh, hệ thống thông tin địa lý GIS, hệ thống định vị toàn cầu GPS nhằm đạt
được quản lý rừng bền vững dựa trên các kịch bản rừng ở Peninsular Malaysia. Dữ
liệu tài nguyên rừng được phát triển trong GIS, bao gồm thông tin về dữ liệu không
gian và thơng tin dữ liệu thuộc tính. Thơng tin khơng gian được liên tục cập nhật
với sự giúp đỡ của ảnh vệ tinh SPOT, LANDSAT TM. Sau đó, phân tích khơng

gian để xác định các khu vực cần được bảo vệ ngoại trừ các khu vực nằm trong quy
hoạch khai thác. Tiếp đó, kiểm kê nguồn tài nguyên và lập bản đồ vị trí các cây sử
dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS. Kết quả nghiên cứu cho thấy đây là công cụ
hiệu quả để cung cấp thông tin về rừng hiệu quả, hỗ trợ tích cực người ra quyết
định.
Năm 2003, Luis.T.dercavalho và cộng sự thực hiện nghiên cứu “một quy
trình mới để cập nhật dữ liệu rừng với GIS và ảnh viễn thám”. Mục đích của nghiên
cứu này nhắm thiết lập một quy trình cập nhật dữ liệu rừng một cách tự động, đơn
giản, linh hoạt bằng dữ liệu vector. Bốn module thành phần của quy trình bao gồm:
địa điểm nghiên cứu, số lượng vùng thay đổi, lớp phủ mới và cập nhật dữ liệu. Đầu


- 9-

tiên, các ảnh khác nhau được phân tích để trích các khu vực thay đổi. Thứ hai, phân
đoạn các ảnh khác nhau. Thứ ba, mỗi điểm ảnh thay đổi hay mỗi vùng bị chia cắt
quy về với nhau sao cho các lớp tương tự nhau được gộp vào với nhau. Sau đó, kết
quả được sử dụng cập nhật thành các lớp trong GIS nơi xảy ra sự thay đổi. Quy
trình cập nhật sự thay đổi rừng này ít ảnh hưởng bởi địa hình và điểm khống chế
mặt đất khi sử dụng ảnh đa thời gian.
Năm 2006, để cung cấp mơ hình dự báo suy giảm rừng và xói mịn đất ở
Peten, Guatemala tác giả R.Bruno và cộng sự thực hiện nghiên cứu “tích hợp cơng
cụ viễn thám, hệ thống thơng tin địa lý GIS và mơ hình dự báo để giám sát sự suy
thối rừng và xói mịn đất ở Peten, Guatamala”. Trong nghiên cứu này ảnh đa phổ
SPOT và LANDSAT TM được sử dụng. Phân tích các ảnh này và lập chỉ số thực
vật NDVI cho ta thấy sự thay đổi độ che phủ của đất trong quá khứ và hiện tại. Tiếp
đó, sử dụng kết quả phân tích với các dữ liệu về sự cư trú cùng các yếu tố khác xây
dựng được mơ hình dự báo rủi ro phá rừng trong tương lai.
Trong công tác quản lý rừng, công việc dự báo thống kê địa lý và lập bản đồ
một khu rừng lớn để kiểm kê là điều rất quan trọng để hiểu và quản lý nguồn tài

nguyên rừng và hệ sinh thái. Năm 2007, tác giả Qingmin Meng sử dụng ảnh vệ tinh
và hệ thống thông tin địa lý phục vụ công tác kiểm kê rừng. Trong nghiên cứu này
ảnh vệ tinh LANDSAT sau khi được tổ hợp màu theo kênh 4,3,2 và kênh 5,4,3 và
tính hệ số thực vật NDVI để tính các hệ số kriging. Qua kiểm tra thực địa với 200
mẫu được chọn đã chỉ ra rằng hệ số Kriging hồi quy có độ tin cậy cao có thể sử
dụng để dự báo sự phân bố của rừng trong không gian.
Cũng trong năm 2007, tại Costa Rica’s tác giả Jame Donahey thực hiện
nghiên cứu “sử dụng GIS và ảnh vệ tinh phân tích các khu rừng trồng tại vùng đất
thấp”. Đề tài thực hiện với mục đích đánh giá tiềm năng carbon tích lũy trong rừng
trồng. Đồng thời, việc xác định rừng trồng còn để biết được khu vực rừng được mở
rộng cũng như hiệu quả trồng rừng. Trong nghiên cứu này hai loại ảnh khác nhau
được sử dụng. Thứ nhất, ảnh ALI được sử dụng xác định được khoảng 59% khu
vực trồng rừng. Loại thứ hai là ảnh Hydice, có vùng bao phủ nhỏ hơn xác định được


- 10-

hầu hết các khu vực còn lại mà ảnh ALI khơng phát hiện được do nhiễu. Nghiên
cứu khơng tìm thấy diện tích rừng trồng được mở rộng ở vùng đất thấp Costa Rica
nhưng đã lập được bản đồ thực phủ tại khu vực này.
2.1.3 Lập bản đồ hiện trạng rừng và đánh giá diễn biến rừng.
Lập bản đồ rừng, theo dõi diễn biến rừng là yêu cầu cơ bản của các nhà quản
lý rừng. Đây là những nguồn cung cấp thông tin về hiện trạng rừng nhằm đánh giá
xu hướng thay đổi của rừng, hiệu quả của các chính sách quản lý rừng và sức ép của
phát triển kinh tế xã hội lên tài nguyên rừng. Tìm kiếm một cơng nghệ để cập nhật
diễn biến rừng nhanh, chi phí thấp, độ tin cậy cao là một yêu cầu cấp thiết trong
hồn cảnh diện tích rừng đang ngày càng bị thu hẹp, kinh tế xã hội ngày càng phát
triển vượt bậc. Trên thế giới, có rất nhiều nghiên cứu cho thấy ứng dụng GIS và ảnh
vệ tinh có thể đáp ứng được các yêu cầu trên.
Rừng nhiệt đới có vai trị rất quan trọng trong mơi trường sống và kinh tế,

tuy nhiên những hiểu biết về nó cịn hạn chế. Hai nghiên cứu gần đây (FAO 2000
đánh giá nguồn tài ngun rừng và TREES II) khám phá hình ảnh tồn cầu bằng
ảnh vệ tinh quan sát mặt đất đã hoàn thiện việc cung cấp thông tin về động lực biến
đổi rừng mưa nhiệt đới. Kết quả từ các nghiên cứu độc lập đã cung cấp một sự hiểu
biết cao hơn về xu hướng và mức độ suy thoái rừng. Năm 1990 thế giới có khoảng
1150 triệu ha rừng, tuy nhiên diện tích rừng này đang bị suy thối với tốc độ 5,8
triệu ha một năm (xấp xỉ bằng hai lần diện tích Belgiun). Hơn 2,3 triệu ha rừng
nhiệt đới bị suy thoái do bị phân nhỏ và cháy rừng. Trong đó, Đơng Nam Á là khu
vực có áp lực phá rừng lớn nhất từ 0,8 đến 0,9% hàng năm, Châu Phi và Mỹ La
Tinh có tốc độ phá rừng thấp hơn khoảng 0,4 đến 05,% năm. Thông qua các nghiên
cứu cho thấy rừng thứ cấp đang được thiết lập thông qua trồng rừng. Nhưng rừng
thứ cấp có giá trị sinh thái, sinh học, kinh tế thấp so với rừng nguyên sinh. Trồng
rừng đang là xu hướng chung của toàn cầu, tuy nhiên rừng trồng rất khó phục hồi.
Như vậy, sử dụng ảnh vệ tinh để xác định sự thay đổi độ che phủ rừng là cần thiết,
cần thêm có nhiều nghiên cứu hơn nữa nhằm hỗ trợ thông tin đáng tin cậy và kịp
thời cho nhà ra quyết định.


- 11-

Carpathians là một nơi có rừng nhiều nhất Châu Âu, là bể hấp thụ carbon
tiềm tàng vì rừng ở đây có năng suất cao. Khu rừng ở đây cũng chính là điểm nóng
về đa dạng sinh học với các lồi, con đã gần như bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ bị
tuyệt chủng. Carpathians nằm trong khu vực Đông Âu nơi có nhiều biến động về
chính sách kinh tế xã hội hiện tại và trong quá khứ. Ngoài ra, rừng ở đây nằm ở các
quốc gia có chính sách về rừng khác nhau. Nghiên cứu “đánh giá sự thay đổi độ che
phủ rừng tại khu vực giáp ranh giữa các nước tại núi Carpathians” của tác giả
Kuemmerle và cộng sự được thực hiện. Nghiên cứu này tập trung vào trả lời câu hỏi
độ che phủ của rừng thay đổi như thế nào trong thời kỳ 1988 – 2000 ở Carpathians
và sự thay đổi tại biên giới các nước Ba Lan, Slovakia, Ukraine như thế nào?

Nghiên cứu sử dụng ảnh LANDSAT TM, LANDSAT ETM+, LANDSAT MSS để
phục vụ cho nghiên cứu này.
Rừng nhiệt đới đóng vai trị rất quan trọng trong điều hịa khơng khí, giữ đất,
giữ nước, bảo tồn đa dạng sinh học. Tuy vậy, rừng nhiệt đới khô (dry tropical
forest) khơng được quan tâm bảo tồn, vì giá trị của nó trong việc phát triển dân cư
như một nguồn dịch vụ môi trường và sản xuất. Năm 2005, Catherine M. Tucker và
cộng sự thực hiện đề tài “Phân tích dữ liệu khơng gian so sánh sự thay đổi độ che
phủ của rừng ở Honduras và Guatemala”. Nghiên cứu này khám phá sự thay đổi độ
che phủ của rừng tại phía đơng Guatemala và phía tây Honduras, đây là khu vực có
rừng khơ nhiệt đới đang bị suy giảm do sự mở rộng của thị trường xuất khẩu, đặc
biệt là xuất khẩu cà phê. Thơng qua phân tích ảnh vệ tinh, đo đạc cảnh quan, lập mơ
hình khơng gian sự thay đổi độ che phủ của rừng đã được xác định ở khoảng thời
gian 1987 và 1996. Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng phía đơng Guatemala có diện
tích rừng thay đổi lớn hơn do ở đây phát triển hệ thống giao thông và sự di cư tăng
cùng với sự phát triển diện tích trồng cà phê. Trong khi ở tây Honduras rừng được
trồng nhiều hơn do các chính sách bảo vệ rừng và trồng rừng.
Năm 2007, Capuchia thực hiện nghiên cứu “sự thay đổi rừng trong giai đoạn
năm 2002 và 2006”. Trong nghiên cứu này ảnh LANDSAT 7TM năm 2002 và 2006
được sử dụng. Ảnh vệ tinh sau khi được xử lý, phân loại lập được bản đồ rừng trong


- 12-

năm 2002 và 2006. Sau đó, sử dụng cơng nghệ GIS chồng ghép bản đồ để so sánh
sự thay đổi rừng. Kết quả cho thấy trong năm 2002 đến 2006 diện tích rừng ở
Campuchia thay đổi 2%.
Tóm lại: với mục đích quản lý rừng, có rất nhiều nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn
thám, GIS và kết hợp với một số cơng cụ khác như GPS hay lập mơ hình đã xác
định được mức độ thay đổi độ che phủ rừng qua các năm, chứng minh được rằng
ảnh viễn thám và GIS là công cụ hiệu quả để quản lý rừng như: giám sát sự thay

đổi, đánh giá mức độ suy thoái, cập nhật bản đồ hiện trạng rừng, kiểm kê số lượng
các quần xã động, thực vật,… và là công cụ hỗ trợ ra quyết định nhằm hướng tới
quản lý rừng bền vững. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở mức đánh giá
diễn biến rừng hoặc kiểm kê số lượng rừng thuần túy của ngành lâm nghiệp, chưa
đánh giá hoặc lập mơ hình dự báo sự thay đổi rừng sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố môi
trường như thế nào. Cũng như không đưa ra các biện pháp để quản lý rừng bền
vững hơn vừa mang lại lợi ích kinh tế và lợi ích về mơi trường, chống lại tình hình
biến đổi khí hậu của tồn cầu.
2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS ở nước
ta trong mấy năm trở lại đây đã có tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là trong cơng tác quản
lý tài nguyên thiên nhiên. Trong đó, rừng là một đối tượng được quan tâm nhiều
nhất.
Ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS trong quản lý rừng
ở nước ta chủ yếu tập trung vào các vấn đề xây dựng bản đồ hiện trạng rừng, xác
định diễn biến rừng. Sau đó, dựa vào kết quả giải đốn ảnh đánh giá các ảnh hưởng
lên diện tích rừng hay ảnh hưởng của rừng lên các yếu tố khác, hay đánh giá hiệu
quả của các chính sách quản lý rừng, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý rừng hiệu
quả. Các đề tài thực hiện rãi rác trên khắp đất nước với các quy mô khác nhau, từ
một vùng lớn như đồng bằng sâu Cửu Long, Tây Nguyên, hay nhỏ hơn ở cấp độ
tỉnh, huyện, xã. Nguồn vốn thực hiện đề tài có thể từ các dự án, hay tài trợ hay
những đề tài khoa học.


- 13-

Trong các dự án về quản lý rừng, dự án của UNDP ứng dụng viễn thám ở
Việt Nam là nâng cao năng lực về thống kê rừng ở Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng
vào những năm 80. Sau đó, UNDP tiếp tục tài trợ dự án thứ hai mà đối tượng chính
là các nhà khoa học thuộc Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam trong vài năm.

Vào những năm 90, Việt Nam đã thu hút một số lớn các dự án quốc tế trong lĩnh
vực nâng cao năng lực quản lý mơi trường và tài ngun trong đó GIS ln đóng
vai trị quan trọng.
Ngồi các dự án, một số đề tài nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám và hệ
thống thông tin địa lý trong quản lý rừng thực hiện dựa vào các nguồn vốn tài trợ.
Trong đó, đề tài theo dõi diễn biến rừng khu vực sông Mê Kông do GIZ tài trợ và
đề tài nghiên cứu thành lập bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1/100.000 vùng Tây
Nguyên bằng ảnh SPOT 1,2 do FAO tài trợ.
Ngoài ra cịn có nhiều đề tài khoa học được thực hiện nhằm xây dựng bản đồ
rừng, đánh giá diễn biến rừng với những quy mô khác nhau từ cấp xã, đến cấp
huyện, cấp tỉnh và nhiều tỉnh.
Tại miền tây, các đề tài về quản lý rừng chủ yếu tập trung vào rừng ngập
mặn một loại rừng đặc trưng ở đây gồm: theo dõi đánh giá rừng ngập mặn bán đảo
Cà Mau bằng ảnh máy bay. Phương pháp phân loại ảnh số trong việc thành lập bản
đồ hiện trạng rừng được sử dụng để đề xuất các công cụ quản lý, khai thác bảo vệ
rừng hợp lý. Đề tài sử dụng ảnh SPOT lập bản đồ hiện trạng rừng tỉ lệ 1/100.000.
Một đề tài có quy mơ lớn hơn, xác định sự thay đổi rừng đước tại đồng bằng sông
Mê Kong. Trong nghiên cứu này, sử dụng ảnh vệ tinh và hệ thống thông tin địa lý
GIS đã đánh giá được mức độ suy thối rừng trong vịng ba mươi sáu năm từ năm
1965 đến 2001. Đồng thời xác định mức độ suy thoái rừng đước qua từng giai đoạn
và xác định nguyên nhân gây suy thoái rừng.
Tại các khu vực Tây Nguyên, các đề tài tập trung chủ yếu vào việc xác định
diễn biên rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng với các đề tài tiêu biểu sau:
Năm 2007, Chu Văn Chung sinh viên trường đại học Tây Nguyên thực hiện
đề tài “Ứng dụng GIS trong phân cấp xung yếu lưu vực tại xã Hiếu huyện Kon