Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại huyện tiền hải tỉnh thái bình

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MƠI TRƢỜNG

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SINH KHỐI VÀ
TRỮ LƢỢNG CÁCBON RỪNG NGẬP MẶN TẠI HUYỆN TIỀN HẢI,
TỈNH THÁI BÌNH

NGÀNH: Quản lý tài nguyên thiên nhiên (chuẩn)
MÃ SỐ:310

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa
Sinh viên thực hiện: Hà Thị Hiền
Khố học: 2014 - 2018

Hà Nội, 2018


LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự nhất trí của Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa
Quản lý tài nguyên rừng và Môi trƣờng,Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam,
đặc biệt sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa tơi
đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ sinh
khối và trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình”.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Hải
Hòa đã quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo và có những đóng góp ý kiến
vơ cùng q báu để giúp em hồn thành khóa luận này.
Xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu Trƣờng đại học Lâm Nghiệp
Việt Nam cùng các thầy cô giáo trong

hoa QLTNR&MT đã tạo mọi điều kiện

thuận lợi để em hoàn thành chƣơng trình học tập và hồn thành đề tài.
Xin chân thành cảm ơn Cán bộ Sở NN PTNT, Chi cục

iểm lâm tỉnh

Thái Bình, Phịng Tài ngun và Mơi trƣờng huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực địa tại
địa phƣơng.Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu s c tới gia đình, bạn b đã động viên,
giúp đỡ tơi hồn thành đề tài này.
Nguồn kiến thức thì vơ tận mà điều kiện thời gian cũng nhƣ kinh nghiệm
còn hạn chế, chính vì vậy khóa luận tốt nghiệp này khơng thể tránh đƣợc những
thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cơ
để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn cơng
tác thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Xuân Mai, ngày.... tháng.... năm 2018
Sinh viên thực hiện

Hà Thị Hiền


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận: “Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ sinh khối và
trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình”.
2. Sinh viên thực hiện: Hà Thị Hiền
3. Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa
4. Mục tiêu nghiên cứu:

a. Mục tiêu chung
ết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp cơ sở khoa học ứng
dụng viễn thám và GIS trong xây dựng mơ hình ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng
cácbon rừng ngập mặn, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý rừng ngập mặn tại
Việt Nam.
b. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá hiện trạng và thực trạng quản lý rừng ngập mặn ven biển tại
huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.
Ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn tại huyện Tiền
Hải, Thái Bình giai đoạn 2015- 2017.
Đề xuất giải pháp nâng cao khả năng tích trữ các bon rừng ngập mặn tại
khu vực nghiên cứu.
5. Phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là loài cây thuộc
rừng ngập mặn tại hai huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.
Phạm vị về nội dung: Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là khả năng tích
lũy các bon trên mặt đất của rừng ngập mặn ven biển. :
- Phạm vi không gian: Đề tài tập trung nghiên cứu tất cả các xã có rừng
ngập mặn của huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.
- Phạm vi về thời gian: Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng tích lũy
cácbon của rừng ngập mặn tại thời điểm 2015 – 2017.


6. Nội dung cơ bản của đề tài
Để đạt đƣợc những mục tiêu trên, đề tài thực hiện những nội dung cơ bản sau:
Nghiên cứu hiện trạng và công tác quản lý rừng ngập mặn huyện Tiền
Hải, tỉnh Thái Bình.
Nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng dựa vào kết quả điều tra
thực địa
Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng bằng

phƣơng pháp nội suy không gian
Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý bền vững RNM tại VNC
7. Những kết quả đạt đƣợc
Qua nghiên cứu đề tài đã đạt đƣợc những kết quả sau:
Đề tài đã đánh giá đƣợc hiện trạng rừng ngập mặn :Tổng diện tích, cấu
trúc, chất lƣợng rừng. Thực trạng quản lý rừng ngập mặn: Hoạt động quản lý,
vai trị ngƣời quản lý, các chính sách dự án đƣợc thực hiện tại khu vực nghiên
cứu.
Xây dựng đƣợc bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn năm 2015 và 2017 tại
khu vực nghiên cứu. Ƣớc tính đƣợc sinh khối rừng ngập mặn từ 20 OTC điều tra
thực địa.
Xây dựng đƣợc bản đồ cấp kính cơ sở để ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng
cacbon trên mặt đất từ đó thành lập đƣợc bản đồ sinh khối, trữ lƣợng cacbon từ
phƣơng pháp nội suy khơng gian, đánh giá độ chính xác của phƣơng pháp nội
suy rừng ngập mặn tại huyện Tiền Hải, Thái Bình.
Phân tích những thuận lợi, khó khăn, thách thức, cơ hội trong công tác
quản lý rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu
quả quản lý bảo vệ góp phần làm tăng trữ lƣợng cacbon rừng giảm nguồn tác
động đối với rừng ngập mặn hƣớng tới chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng tại khu
vực nghiên cứu.


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
PHẦN I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 3
1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu ................................................................ 3
1.1.1. Các khái niệm .............................................................................................. 3
1.1.2. Các thông số trong viễn thám...................................................................... 3
1.1.3. Tổng quan về vệ tinh Sentinel ..................................................................... 4
1.1.4. Quá trình quang hợp ở thực vật................................................................... 2

1.2. Ứng dụng ảnh viễn thám trong ƣớc tính cacbon và sinh khối rừng............... 3
1.2.1. Trên thế giới ................................................................................................ 3
1.2.2. Tại Việt Nam ............................................................................................... 6
1.3. Phƣơng pháp ƣớc tính trữ lƣợng cacbon và sinh khối rừng........................... 9
1.3.1. Phƣơng pháp dựa trên mật dộ sinh khối rừng. .......................................... 10
1.3.2. Phƣơng pháp dựa trên điều tra rừng thông thƣờng. .................................. 10
1.3.3. Phƣơng pháp dựa trên điều tra thể tích. .................................................... 10
1.3.4. Phƣơng pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần ............................... 11
1.3.5. Phƣơng pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ ..................................................... 12
1.3.6. Phƣơng pháp nội suy không gian .............................................................. 14
1.4. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu ................................................................. 15
PHẦN II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 17
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 17
2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 17
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 17
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 17
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 17
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 17
2.2.3. Dụng cụ, thiết bị, vật liệu nghiên cứu ....................................................... 18
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 18


2.3.1. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng rừng ngập mặn ven biển tại huyện Tiền
Hải, tỉnh Thái Bình .............................................................................................. 18
2.3.2. Nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng dựa vào kết quả điều tra
thực địa ................................................................................................................ 18
2.3.3. Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng bằng
phƣơng pháp nội suy không gian ........................................................................ 18
2.3.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý bền vững RNM tại VNC 19
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 19

2.4.1. Hiện trạng và thực trạng quản lý rừng rừng ngập mặn ven biển tại huyện
Tiền Hải, tỉnh Thái Bình ..................................................................................... 20
2.4.2. Sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng dựa vào kết quả điều tra thực địa. . 21
PHẦN III. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU

IỆN TỰ NHIÊN,

INH TẾ XÃ HỘI

HU

VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 34
3.1. Đặc điểm tự nhiên ........................................................................................ 34
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 34
3.1.2. hí hậu ...................................................................................................... 36
3.1.3. Thủy văn .................................................................................................... 37
3.1.4. Chế độ hải văn ........................................................................................... 38
3.2. Thổ nhƣỡng .................................................................................................. 40
3.3. Động thực vật ven biển ............................................................................... 40
3.3.1. Hệ thực vật ................................................................................................ 40
3.3.2. Hệ động vật ............................................................................................... 44
3.4. Đặc điểm về kinh tế văn hóa – xã hội .......................................................... 44
3.4.1. Dân số và mật độ dân số ........................................................................... 44
3.4.2. Cơ cấu lao động ......................................................................................... 44
PHẦN IV. ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 47
4.1. Hiện trạng và công tác quản lý RNM tại huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình ...... 47
4.1.1. Phân bố khơng gian thành phần loài cây ngập mặn khu vực nghiên cứu ..... 47
4.1.2. Tình hình quản lý RNM tại huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình .................... 48

4.1.3. Các chính sách liên quan đến hoạt động quản lý và trồng RNM .............. 50
4.1.4. Đặc điểm một số chỉ tiêu cấu trúc rừng ngập mặn: ................................... 52
4.2. Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn, ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng
từ kết quả điều tra ................................................................................................ 53
4.2.1. Bản đồ chuyên đề giai đoạn 2015 - 2017 .................................................. 53
4.2.2. Đánh giá độ chính xác của bản đồ phân loại rừng ngập mặn ................... 63
4.2.3. Ƣớc tính giá trị sinh khối và trữ lƣợng các bon dựa vào kết quả điều tra: 64
4.3. Xây dựng bản đồ phân bố sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng .................. 65
4.3.1. Bản đồ phân bố sinh khối rừng ngập mặn bằng phƣơng pháp nội suy
không gian ........................................................................................................... 65
4.3.2. Bản đồ trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn bằng phƣơng pháp nội suy
khơng gian ........................................................................................................... 69
4.3.3. Đánh giá độ chính xác ............................................................................... 71
4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rừng ngập mặn khu vực nghiên
cứu ....................................................................................................................... 72
4.4.1. Mơ hình quản lý rừng ngập mặn ............................................................... 72
4.4.2. Giải pháp về quản lý.................................................................................. 74
4.4.3. Giải pháp về công nghệ, kỹ thuật .............................................................. 76
4.4.4. Giải pháp về kinh tế- xã hội ...................................................................... 76
4.4.5. Giải pháp hỗ trợ chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng ..................................... 77
PHẦN V. ẾT LUẬN, TỒN TẠI, IẾN NGHỊ................................................ 79
5.1. ết luận ........................................................................................................ 79
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 80
5.3. iến nghị ...................................................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Từ viết tắt
BV&PTR

Bảo vệ và phát triển rừng

CDM

Clean development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch

CER

Giá bán tín chỉ cacbon

DVMTR

Dịch vụ môi trƣờng rừng

GIS

Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu

IUCN

Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên
nhiên

NN&PTNT

Nông nghiệp và phát triển nơng thơn

NTTS

Ni trồng thủy sản

OTC

Ơ tiêu chuẩn

PET

Lƣợng nƣớc tối đa có thể bốc thốt đi

PFES

Chính sách về chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng

PRA

Participatory Rural Assessmen - Công cụ đánh giá nhanh nơng
thơn có sự tham gia của cộng đồng

REDD

Giảm thiểu khí phát thải từ suy thối rừng và mất rừng

RNM

Rừng ngập mặn

RS

Remote sensing - Viễn thám

SENTINEL

Ảnh vệ tinh

TCLN

Tổng cục Kiểm lâm

TTg

Thủ tƣớng chính phủ

UBND

Ủy ban nhân dân

UNFCCC

Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng băng tần của Sentinel 2A. .......................................................... 5

Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh viễn thám đƣợc sử dụng trong đề tài. ............................. 24
Bảng 2.2. Các điểm kiểm chứng. ........................................................................ 28
Bảng 2.3. Giá trị sinh khối và trữ lƣợng các bon trong OTC. ............................ 28
Bảng 3.1. Các loài cây ngập mặn phân bố tại huyện Tiền Hải và huyện Thái Thụy. . 41
Bảng 4.1. Hiện trạng diện tích rừng ngập mặn năm 2017 (ha). ......................... 49
Bảng 4.2. Cấu trúc rừng ngập mặn của 20 OTC điều tra tại huyện Tiền Hải. ... 52
Bảng 4.3. ết quả kiểm tra độ tin cậy bản đồ theo NDVI. ................................ 58
Bảng 4.4. ết quả kiểm tra độ tin cậy bản đồ theo phƣơng pháp Iso. ............... 58
Bảng 4.5. Diện tích rừng ngập mặn giai đoạn 2015 – 2017. .............................. 59
Bảng 4.6. ết quả đánh giá độ chính xác bản đồ hiện trạng RNM năm 2015. .. 63
Bảng 4.7. Bảng tính sinh khối và trữ lƣợng các bon dựa vào kết quả điều tra. . 64
Bảng 4.8. So sánh giá trị D13 nội suy so với thực địa. ...................................... 67
Bảng 4.9. Bảng phân cấp các bon RNM............................................................. 71
Bảng 4.10. So sánh giá trị sinh khối nội suy với giá trị thực địa........................ 71
Bảng 4.11. So sánh giá trị Các bon nội suy với giá trị thực địa (Tấn). .............. 72


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ
Hình 1.1. Sentinel- 2A khu vực nghiên cứu (Nguồn: ESA). .......................... 2
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC khu vực nghiên cứu. ........................................ 22
Hình 3.1.

hu vực nghiên cứu của đề tài. .................................................... 35

Hình 4.1. Các đối tƣợng ngồi thực địa. ...................................................... 54
Hình 4.2. Hiện trạng RNM huyện Tiền Hải năm 2017 theo thuật toán Iso
(Sentinel 2A – 21/04/2017). ......................................................................... 56
Hình 4.3. Hiện trạng RNM huyện Tiền Hải năm 2017 theo chỉ số NDVI
(Sentinel 2A – 21/04/2017). ......................................................................... 57
Hình 4.4. Hiện trạng RNM huyện Tiền Hải năm 2015 (Sentinal 2A

10/08/2015). ................................................................................................. 60
Hình 4.5. Hiện trạng RNM huyện Tiền Hải năm 2017 (Sentinal 2A –
21/04/2017). ................................................................................................. 61
Hình 4.6. Giá trị nội suy đƣờng kính theo phƣơng pháp IDW. .................... 66
Hình 4.7. Giá trị nội suy sinh khối RNM theo IDW..................................... 68
Hình 4.8. Bản đồ nội suy các bon RNM theo IDW ...................................... 70
Sơ đồ 2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................. 19
Sơ đồ 2.2. Phƣơng pháp xây dựng bản đồ hiện trạng rừng giai đoạn 20152017. ............................................................................................................ 24
Sơ đồ 4.1. Mơ hình Quản lý RNM tại huyện Tiền Hải. ................................ 49
Sơ đồ 4.3. Các bên liên quan tham gia đồng quản lý. ................................... 73


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, biến đổi khí hậu khơng chỉ là mối quan tâm của một quốc gia,
một khu vực hay một tổ chức, mà đó cịn là sự quan tâm của toàn Thế giới.
Ngoài những tác động tiêu cực đối với cuộc sống xã hội loài ngƣời. Các nhà
khoa học đã nhận định rằng, chính con ngƣời là một trong những nhân tố lớn
thúc đẩy sự nóng lên tồn cầu, gây ra hiệu ứng nhà kính. Sự gia tăng nhanh
chóng nồng độ khí nhà kính ( N ) trong khí quyển gồm CO2, CH4, N2O,
HFCs, PFCs, FS6, trong đó chủ yếu là CO2, đƣợc coi là một trong những nguyên
nhân chính dẫn đến sự biến đổi khí hậu.Trong những năm gần đây, việc bảo vệ
rừng cũng đã đƣợc chú trọng, có nhiều những nghiên cứu về vai trị của rừng, từ
đó nâng cao ý thức của ngƣời dân cũng nhƣ sự hiểu biết về tầm quan trọng của
rừng đối với mơi trƣờng sống. Một trong những vai trị quan trọng nhất trong
việc loại bỏ N góp phần giảm nhẹ biến đổi khí hậu chính là khả năng hấp thụ
cacbon. Một vấn đề đặt ra là cần phải lƣợng hóa đƣợc các bon cơ sở, hiện đang
đƣợc lƣu giữ trong các cánh rừng.
Cơ chế phát triển sạch CDM (Clean development Mechanism) đƣợc quy
định tại điều 12 nghị định thƣ

yoto thuộc cơng ƣớc khung của Liên hợp quốc

về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đối với các nƣớc đang phát triển là một cơ chế
mới và đang đƣợc quan tâm. Tuy nhiên, các cơng trình nghiên cứu khả năng hấp
thụ và giá trị thƣơng mại của các bon ở các loại rừng trên thế giới và ở Việt Nam
còn rất mới. Các cơng trình nghiên cứu chỉ dừng lại ở đánh giá khả năng hấp thụ
cacbon của rừng trồng một số loại cây gỗ lớn nhƣ Tếch, Thơng, Bạch đàn,
eo...mà chƣa có nghiên cứu về khả năng hấp thụ cacbon của rừng ngập mặn.
Rừng ngập mặn có vai trị quan trọng trong bảo vệ đê ven biển, điều hịa khí
hậu, mở rộng diện tích đất liền và bảo vệ nƣớc ngầm. Rừng ngập mặn mang lại
các giá trị về kinh tế và du lịch cho đời sống, là nơi lƣu trữ, cung cấp nguồn tài
nguyên động thực vật, tạo cảnh quan cho du lịch và tham quan cho du lịch và
tham quan học tập.

1


Thái Bình là một tỉnh đồng bằng, có đƣờng bờ biển trải dài qua hai huyện
là Thái Thụy và Tiền Hải. Nơi đây, có những cánh rừng ngập mặn xanh mƣớt,
tạo thành một vành đai vững ch c bảo vệ đê biển và mang lại nhiều lợi ích kinh
tế. Rừng ngập mặn ở Tiền Hải có đặc thù riêng, là hệ sinh thái trung gian giữa
hệ sinh thái thủy vực với hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nƣớc ngọt và hệ sinh
thái nƣớc mặn. Rừng nơi đây nhận đƣợc một lƣợng lớn phù sa từ các con sông,
cùng với ảnh hƣởng của biển kế cận và các đợt thủy triều nên hệ động thực vật
nơi đây phong phú, với nhiều lồi khác nhau, khơng những bảo vệ an toàn cho
tuyến đê biển trong những ngày mƣa bão, mà cịn mang lại những nguồn lợi về
kinh tế.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu nhằm định lƣợng sinh khối và trữ lƣợng
cacbon là cần thiết nhằm cung cấp cơ sở khoa học quan trọng trong việc lƣợng
hóa giá trị sinh khối, thƣơng mại hóa giá trị cacbon của rừng. Bên cạnh đó, cịn

cung cấp một số thơng tin cần thiết về cấu trúc sinh khối và khả năng tích lũy
cacbon, làm cơ sở cho việc xây dựng các dự án trồng rừng, phục hồi rừng. Xuất
phát từ những nhu cầu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng ảnh viễn
thám xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lượng cácbon rừng ngập mặn tại
huyện Tiền Hải, Tỉnh Thái Bình”. với mong muốn góp phần làm phong phú
thêm những hiểu biết về sinh khối và khả năng tích lũy cacbon tại khu vực
nghiên cứu cũng nhƣ tại Việt Nam và toàn thế giới.

2


PHẦN I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Các khái niệm
Viễn thám (Remote sensing – RS) đƣợc hiểu là một khoa học và nghệ
thuật để thu nhận thông tin về một đối tƣợng, một khu vực hoặc một hiện tƣợng
thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận đƣợc bằng các phƣơng tiện. Những
phƣơng tiện này khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng, khu vực hoặc với
hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu [8].
Viễn thám cung cấp nhanh tƣ liệu ảnh có độ phân giải cao, làm dữ liệu cơ
bản cho việc thành lập và hiệu chỉnh hệ thống bản đồ và cơ sở dữ liệu địa lí
quốc gia.
Tách thơng tin trong viễn thám có thể phân thành 5 loại:
Phân loại: Là q trình tách, gộp thơng tin dựa trên các tính chất phổ,
không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tƣợng cần nghiên cứu.
Phát hiện biến động: Là sự phát hiện và tách các sự biến động dựa trên
dữ liệu ảnh đa thời gian.
Tách các đại lƣợng vật lý: Chiết tách các thông tin tự nhiên nhƣ đo nhiệt
độ, trạng thái khí quyển, độ cao của vật thể dựa trên các đặc trƣng phổ hoặc thị

sai của ảnh lập thể.
Tách các chỉ số: Tính tốn xác định các chỉ số mới ( Chỉ số thực vật
NDVI, chỉ số xây dựng SAVI, …)
Xác định các đặc điểm: Xác định thiên tai, các dấu hiệu phục vụ tìm
kiếm khảo cổ…
1.1.2. Các thông số trong viễn thám
Khái niệm bức xạ điện từ: Nhƣ chúng ta đã nói ở trên, thành phần đầu
tiên của một hệ thống viễn thám là nguồn năng lƣợng để chiếu vào đối tƣợng,
năng lƣợng này ở dạng bức xạ điện từ. Tất cả bức xạ điện từ đều có một thuộc

3


tính cơ bản và phù hợp với lý thuyết sóng cơ bản. Bức xạ điện từ bao gồm điện
trƣờng (E) có hƣớng vng góc với hƣớng của bức xạ điện từ di chuyển và từ
trƣờng (M) hƣớng về phía bên phải của điện trƣờng. Cả hai cùng di chuyển với
tốc độ của ánh sang (c). Có 2 đặc điểm của bức xạ điện từ đặc biệt quan trọng
mà chúng ta cần hiểu nó là bƣớc sóng và tần số.
Hệ thống thông tin địa lý – GIS (Geographical Information System) là
một cơng cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tƣợng trên trái
đất. Cơng nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thơng thƣờng nhƣ cấu
trúc hỏi đáp, các phép phân tích thơng kê, phân tích địa lý. Trong đó phép phân
tích địa lý và hình ảnh đƣợc cung cấp duy nhất từ các bản đồ. Những khả năng
này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiên cho GIS có phạm vị
ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ phân tích các sự kiện, dự
đốn tác động và hoạch định chiến lƣợc.
Dữ liệu viễn thám là nguồn cung cấp cơ sở dữ liệu cho GIS trên cơ sở các
lớp thông tin chuyên đề khác nhau; sử dụng chức năng chồng lớp hay phân tích
của GIS để tạo ra một kết quả phong phú hơn. Do đó việc kết hợp GIS và viễn
thám sẽ trở thành công nghệ tích hợp rất hiệu quả để xây dựng và cập nhật dữ

liệu không gian phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau.
1.1.3. Tổng quan về vệ tinh Sentinel
Sentinel là tên của một loạt các vệ tinh quan sát trái đất thuộc Chƣơng
trình Copernicus của Cơ quan

hơng gian Châu Âu (ESA) với mục đích theo

dõi sự biến đổi khí hậu và giám sát môi trƣờng ở Trái đất. Đây cũng là một trong
hai dự án có quy mơ lớn nhất từ trƣớc đến nay, đƣợc thực hiện bởi Cơ quan
Hàng không Vũ trụ châu Âu (ESA) và Liên minh châu Âu (EU). Vệ tinh
Sentinel đƣợc trang bị hệ thống thông tin liên lạc bằng laser cho phép chúng có
thể truyền dữ liệu đến bất kỳ đâu trên Trái đất chỉ trong vòng 20 phút.
Copernicus là một dự án khá tham vọng của ESA, nhằm quan sát Trái đất
một cách đầy đủ nhất. Nó bao gồm 6 hệ thống vệ tinh, từ Sentinel - 1 đến
Sentinel-6.

4


ặc trưng k thuật c a ảnh viễn thám Sentinel 2 s dụng trong đề tài
Sentinel 2A:
Với 13 kênh phổ, từ dải ánh sáng nhìn thấy và cận hồng ngoại đến dải
hồng ngoại sóng ng n với các độ phân giải không gian khác nhau, đầu thu đa
phổ của Sentinel - 2A mang lại khả năng giám sát mặt đất ở cấp độ chƣa từng
có. Sentinel - 2 là vệ tinh quan sát Trái đất quang học đầu tiên có ba băng phổ
nằm trong dải “rìa đỏ” (red edge), cung cấp thông tin quan trọng về trạng thái
của thực vật.
Bảng 1.1. Bảng băng tần của Sentinel 2A.
Central

Band

Resolution

B1

60 m

443 nm

Ultra blue (Coastal and Aerosol)

B2

10 m

490 nm

Blue

B3

10 m

560 nm

Green

B4

10 m

665 nm

Red

B5

20 m

705 nm

Visible and Near Infrared (VNIR)

B6

20 m

740 nm

Visible and Near Infrared (VNIR)

B7

20 m

783 nm

Visible and Near Infrared (VNIR)

B8

10 m

842 nm

Visible and Near Infrared (VNIR)

B8a

20 m

865 nm

Visible and Near Infrared (VNIR)

B9

60 m

940 nm

Short Wave Infrared (SWIR)

B10

60 m

1375 nm

Short Wave Infrared (SWIR)

B11

20 m

1610 nm

Short Wave Infrared (SWIR)

B12

20 m

2190 nm

Short Wave Infrared (SWIR)

Wavelength

Description

( Nguồn: )

5


Sentinel-2A là vệ tinh thứ hai trong chƣơng trình Copernicus của châu Âu
sau vệ tinh radar Sentinel-1A đƣợc phóng năm trƣớc. Sentinel-2 đƣợc thiết kế là
một cặp vệ tinh sẽ cung cấp ảnh quang học với vòng lặp 5 ngày khi vệ tinh

Sentinel-2B tiếp theo vào ngày 7 tháng 3 năm 2017.

hi vệ tinh thứ hai

(Sentinel-2B) đƣa vào sử dụng thì cả hai sẽ có chu lỳ lập lại là 5 ngày và nếu kết
hợp với Landsat 8 thì chu kỳ quan sát trái đất sẽ là 3 ngày. Với dữ liệu này thì
độ phân giải khơng gian cao hơn ảnh vệ tinh Landsat 8.

Hình 1.1. Sentinel- 2A khu vực nghiên cứu (Nguồn: S ).
1.1.4. Quá trình quang hợp ở thực vật
Quang hợp ở thực vật là quá trình trong đó năng lƣợng ánh sáng Mặt Trời
đƣợc diệp lục trong lục lạp hấp thụ để tạo ra cacbonhiđrat và ôxi từ khí cacbonic
và nƣớc. Phƣơng trình tổng qt về quang hợp:
6CO2 + 12H2O => C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Bản chất của q trình quang hợp là chính là sự khử khí CO2, quang hợp
sử dụng nguồn năng lƣợng vơ tận là năng lƣợng ánh sáng mặt trời và nguồn
cung cấp H+ là H2O, một nguồn vật chất phong phú trên Trái đất. Do vậy sản
phẩm của quang hợp tạo ra rất phong phú, có ý nghĩa quyết định sự tồn tại của
sinh giới.
Quang hợp có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt, có vai trị quan trọng đối
với hoạt động sống của thực vật (tổng hợp các chất hữu cơ để xây dựng nên cấu

2


trúc cơ thể và làm nguyên liệu cho các hoạt động sống xảy ra trong cơ thể), là
q trình có ý nghĩa quyết định sự tồn tại của sinh giới (qua quá trình quang
hợp, thực vật trở thành sinh vật sản xuất, sự tồn tại của sinh vật sản xuất quyết
định sự tồn tại của sinh vật tiêu thụ)... Ngoài ra quang hợp cịn có ý nghĩa lớn
lao với mơi trƣờng sống của chúng ta. Nhờ có quang hợp mà tỷ lệ CO2/O2 của

trái đất ổn định, nhờ đó sự sống đƣợc duy trì. Nếu khơng có quang hợp sử dụng
CO2 thì lƣợng CO2 khổng lồ đƣợc thải ra hàng ngày qua các khí thốt ra từ các
núi lửa, sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hơ hấp của các
sinh vật sống hiếu khí...làm cho lƣợng CO2 tăng cao, lƣợng O2 giảm sút đến
mức sự sống bị diệt vong. Ngoài ra lƣợng CO2 tăng cao cịn gây nên nhiều thảm
họa về mơi trƣờng khác.
1.2. Ứng dụng ảnh viễn thám trong ƣớc tính cacbon và sinh khối rừng
1.2.1. Trên thế giới
Phƣơng pháp đƣợc sử dụng bức xạ điện từ nhƣ một phƣơng tiện để điều
tra đo đạc những đặc tính của đối tƣợng (Lillesand và

iefer, 1994). Nó là

nguồn thơng tin giá trị trong nhiều thâp kỷ qua và sẽ là nguồn thông tin càng
quan trọng trong tƣơng lai. Cho đến nay trên thế giới có rất nhiều dữ liệu viễn
thám đƣợc sử dụng trong lâm nghiệp, một số ảnh đƣợc sử dụng phổ biến hiện
nay nhƣ ảnh vệ tinh Sẹntinel, ảnh vệ tinh SPOT, ảnh vệ tinh LANDSAT, ảnh vệ
tinh MODIS.
 Ứng dụng ảnh viễn thám trong lâm nghiệp bao gồm
Ứng dụng ảnh viễn thám trong lập bản đồ phân khối rừng, thảm thực vật
Brown và cộng sự, (1999) Salovaara, (2005), Một nhận xét chung là khi
sử dụng ảnh để phân loại thảm phủ, kiểu trạng thái rừng, thì khi các lớp phân
loại càng tăng khả năng sai số càng tăng (Souza và cộng sự, 2003), Trisurat và
cộng sự, 2000 [1].
Cho đến nay việc sử dụng ảnh viễn thám để phân loại thảm phủ rừng
đƣợc áp dụng rộng rãi, tuy nhiên tùy thuộc vào loại ảnh sử dụng, phƣơng pháp

3

phân loại và mức độ chi tiết trong yêu cầu lập bản đồ phân loại rừng mà độ tin
cậy sẽ khác nhau.
Ứng dụng ảnh viễn thám trong giám sát trữ lượng sinh khối, cacbon rừng
Xu thế hiện nay là sử dụng ảnh viễn thám không chỉ dừng lại ở việc lập
các bản đồ lớp phủ mà còn để giám sát các nhân tố điều tra rừng bao gồm mật
độ, trữ lƣợng, sinh khối, cacbon rừng. Nếu làm đƣợc nhƣ vậy sẽ giảm đƣợc nhân
cơng và chi phí lao động. IPCC (2003) cho rằng phƣơng pháp viễn thám đặc biệt
thích hợp cho việc phân tích thay đổi sử dụng đất, lập bản đồ sử dụng đất, ƣớc
lƣợng cacbon rừng và đặc biệt là giám sát sinh khối trên mặt đất. Phƣơng pháp
này đã cung cấp dữ liệu tham chiếu đầy đủ và có sẵn trong đó bao gồm các ƣớc
lƣợng nhân tố tài nguyên rừng [2].
Brown, (2002), cho rằng trong tƣơng lai việc đo đếm trữ lƣợng cacbon
rùng có thể chỉ dựa vào dữ liệu viễn thám với các kỹ thuật mới trong thu nhận
ảnh vệ tinh đang ngày càng phát triển. Mặc dù sinh khối không thể đo đếm trực
tiếp trực tiếp trong không gian nhƣng dữ liệu viễn thám có quan hệ với sinh khối
đƣợc đo trực tiếp trên mặt đất (Dong và cộng sự, 2003) do vậy sinh khối cacbon
rừng có thể đƣợc ƣớc lƣợng từ mối quan hệ này bằng các mơ hình tốn học [1], [3].
Ứng dụng GIS trong quản lý dữ liệu tài nguyên rừng và cacbon rừng
Công nghệ GIS ứng dụng đầu tiên trên thế giới là lập và quản lý cơ sở dữ
liệu bản đồ rừng tuy nhiên chức năng GIS không dừng lại ở đó , có là cơng cụ
cho việc hỗ trợ cho việc phân tích, tổng hợp, đánh giá để quản lý và đƣa ra các
quyết định thích hợp và khách quan. Trong lĩnh vƣc Lâm Nghiệp nó có thể giúp
cho việc quản lý cơ sở dữ liệu theo thời gian, phân tích mối quan hệ giữa sinh
khối, cacbon rừng với các yếu tố ảnh hƣởng, dự báo tăng trƣởng và phát thải
CO2 (Campbell và cộng sự, 2008) [4].
Rabiatul

hairunnisa và cs (2011), ứng dụng viễn thám chụp đặc tính

quang phổ và không gian của khu vực rừng ngập mặn là một phƣơng pháp hiệu

quả đê ƣớc tính thảm thực vật, cũng nhƣ mật độ và cấu trúc thực vật rừng ngập
mặn. Chúng có thể thu thập thơng tin tại khu vực khó tiếp cận và có thể cho

4


phép phủ sóng lặp đi lặp lại trong năm giúp ích cho việc điều tra biến động rừng
cũng nhƣ điều tra thảm phủ, điều tra sinh khối và trữ lƣợng cacbon trở nên dễ
dàng hơn bao giờ hết [5].
Claudia

uenzer và cs (2011) viễn thám là công cụ đƣợc lựa chọn để

cung cấp thông tin không gian về phân bố hệ sinh thái RNM, sự khác biệt giữa
các loài, hiện trạng và sự thay đổi liên tục của quần thể đƣớc. Các nghiên cứu
nhƣ vậy có thể dựa trên các cảm biến khác nhau, từ ảnh chụp trên khơng đến
hình ảnh quang học có độ phân giải cao và trung bình và từ dữ liệu siêu âm đến
dữ liệu SAR tích cực. Các kỹ thuật viễn thám đã cho thấy tiềm năng phát hiện,
xác định, lập bản đồ và giám sát các điều kiện và thay đổi của RNM trong hai
thập kỷ qua, đƣợc phản ánh bởi số lƣợng lớn các bài báo khoa học đƣợc xuất
bản về chủ đề này. Một bài báo gần đây về kiểm sốt RNM khơng có, mặc dù
các hệ sinh thái RNM đã trở thành trọng tâm trong bối cảnh biến đổi khí hậu
hiện nay và các cuộc thảo luận về các dịch vụ do các hệ sinh thái cung cấp. Mục
đích của bài tổng quan này là cung cấp một tổng quan toàn diện và tóm lƣợc âm
thanh của tất cả các cơng việc đƣợc thực hiện, giải quyết các dữ liệu từ xa đƣợc
áp dụng cho lập bản đồ hệ sinh thái RNM, cũng nhƣ nhiều phƣơng pháp và kỹ
thuật đƣợc sử dụng cho phân tích dữ liệu và để tiếp tục thảo luận về tiềm năng
và hạn chế của viễn thám [6], [7].
Với nhu cầu giám sát nhanh lƣợng cacbon trong rừng để tham gia chƣơng
trình chi trả dịch vụ mơi trƣờng rừng, Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới

(ICRAF, 2007), đã phát triển các phƣơng pháp dự báo nhanh lƣợng cacbon lƣu
giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh viễn thám,
lập ơ mẫu nghiên cứu sinh khối và ƣớc tính cacbon tích lũy. Các phƣơng pháp
này cần đƣợc kế thừa và xem xét áp dụng một cách phù hợp hơn đối với hệ sinh
thái rừng của Việt Nam, trong đó hƣớng nghiên cứu lập ô mẫu thu thập số liệu
sinh khối, lƣợng cacbon tích lũy với các nhân tố điều tra rừng, sinh thái là có cơ
sở khoa học và dễ ứng dụng [8].

5


1.2.2. Tại Việt Nam
Ứng dụng ảnh viễn thám trong ƣớc tính cacbon vá tính khối rừng
Ở Việt Nam, ứng dụng ảnh viễn thám trong ngành lâm nghiệp đã đƣợc áp
dụng khá lâu, thực hiện bởi Viện Điều tra quy hoạch rừng để lập bản đồ hiện
trạnh rừng và lƣu trữ cơ sở dữ liệu bản đồ trong phần mềm GIS. Trƣớc đấy chủ
yếu sử dụng ảnh vệ tinh Landsat, gần đây đã sử dụng ảnh có độ phân giải cao
hơn nhƣ SPOT4 và 5. Tuy nhiên, sử dụng ảnh là chủ yếu là lập bản đồ thảm
phủ, với phƣơng pháp giải đoán ảnh bằng m t kết hợp với các điểm huấn luyện
trên hiện trƣờng (GCP: Ground Control Poin) để sử dụng phân loại ảnh có giám
định. Cơ sở dữ liệu bản đồ chủ yếu là lƣu trữ trong phần mềm mapinfo với hệ
tọa độ VN2000. Ở cấp độ tỉnh, khu vực quốc gia chƣa có quy trình, quy phạm
áp dụng ảnh viễn thám trong phân loại rừng, ƣớc tính trữ lƣợng, sinh khối,
cacbon thông qua ảnh.
Việt Nam là quốc gia để phê chuẩn Công ƣớc khung của Liên Hợp Quốc
về biến đổi khí hậu ngày 16/11/1994 và Nghị định thƣ

yoto vào ngày

25/9/2002, đƣợc đánh giá là một trong những nƣớc tích cực tham gia vào Nghị

định thƣ

yoto sớm nhất. Tuy nhiên, trong lĩnh vực nghiên cứu về trồng rừng

theo cơ chế phát triển sạch (CDM), nghiên cứ khả năng hấp thụ cacbon của
rừng, tính tốn giá trị của rừng là những vấn đề còn khá mới mẻ và mới đƣợc b t
đầu nghiên cứu trong nhƣng năm gần đây. Nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng
chủ yếu tập trung vào các loài cây rừng trồng để tham gia vào Cơ chế phát triển
sạch – CDM [9].
Ngơ Đình Quế (2005) khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu
trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả
năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loài rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa,

eo lai, Mỡ, eo lá tràm và Bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau.

ết quả

tính tốn cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau, tuy thuộc
vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích lũy khoảng 100 tấn
CO2/ha Thơng nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở tuổi

6


10, Keo lai 4 -5 tuổi, eo tai tƣợng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi.

ết quả

này là rất quan trọng nhàm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trông, xây dựng

các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch CDM. Tác giả đã lập phƣơng
trình tƣơng quan hồi quy - truyền tính giữa các yếu tố lƣợng CO2 hấp thụ hàng
năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học. Từ đó tính ra đƣợc khả năng hấp
thụ CO2 thực tế ở nƣớc ta đối với 5 loài cây trên [10].
Nguyễn Thị Hiền (2010), nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng
trồng keo lai ở các cấp tuổi khác nhau tại Đồng Hỷ - Thái Nguyên cho rằng:
Tổng lƣợng cacbon, CO2 tích lũy trên một ha trong rừng

eo lai đạt kết quả

tƣơng đối lớn. eo lai tuổi 5 đạt 38,71 tấn C/ha, lƣợng CO2 bình quân hàng năm
rừng eo lai 5 tuổi hấp thụ đƣợc là 7,74 tấn/ha/năm [11].
Vũ Tấn Phƣơng (2006) [8] , đã nghiên cứu xác định trữ lƣợng của rừng
trồng

eo lai các cấp tuổi tại khu vực phía B c (cây tuổi 5 đạt 41.04 tấn C/ha)

và thảm tƣơi, cấy bụi, tƣơng ứng với trạng thái IA, IB theo hệ thống phân loại
trạng thái rừng Việt nam, để làm cơ sở xây dựng đƣờng cacbon cơ sở trong các
dự án trồng rừng CDM, cho biết Rừng giàu có tổng trữ lƣợng CO2 là 649,9 733,9 tấn CO2/ha; rừng trung bình là 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng ngh o
387.0 - 478,9 tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha [12].
Bảo Huy và Phạm Tuấn Anh (2007-2008) với sự tài trợ của Tổ chức
Nông Lâm kết hợp thế giới (ICRAF) đã có nghiên cứu thăm dị ban đầu về dự
báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng là rộng thƣờng xanh ở Tây Nguyên.

ết

quả đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp nghiên cứu, phân tích hàm lƣợng cacbon
trên mặt đất rừng bao gồm trong thân, vỏ, lá, cành của cây gỗ và cho lâm phần
đã đƣa ra phƣơng pháp dự báo lƣợng CO2 hấp thụ cho cây rừng và trên lâm

phần rừng tự nhiên [13].
Về sử dụng ảnh viễn thám để ƣớc tính sinh khối và cacbon rừng lá rộng
thƣờng xanh vùng Tây Nguyên. Bảo Huy và cộng sự (2013) đã sử dụng ảnh
SPOT 5 và áp dụng 3 phƣơng pháp phân tích ảnh là phi giảm định, có giảm định
và quan hệ giữa sinh khối với chỉ số ảnh (DN) để ƣớc tính cacbon từ ảnh. Quả

7


cho thấy phƣơng pháp phân loại ảnh phi giám định kết hợp với dữ liệu ô mẫu
xác định cacbon mặt đất để thiết lập quan hệ cacbon với các phân lớp phân loại
với độ tin cậy từ 72 – 93%. Tuy nhiên, nghiên cứu này do số liệu mặt đất còn
hạn chế nên dừng lại ở thăm dò và phƣơng pháp là chính. Chính vì vậy tác giả
luận án này đã tiếp tục thu thập số liệu nghiên cứu sâu hơn về phƣơng pháp để
lập quan hệ giữa sinh khối và cacbon với chỉ số ảnh, lớp ảnh [14].
Nhìn chung hiện nay ở Việt Nam, việc tính tốn về hấp thụ cacbon và các
giá trị của rừng thƣờng theo các phƣơng pháp truyền thống do vậy mất rất nhiều
thời gian và cơng sức. mặc dù đã có nghiên cứu xây dựng mối tƣơng quan giữa
nhân tố điều tra rừng, cacbon với vệ tinh, có rất ít nghiên cứu đề cập tới việc ƣớc
lƣợng cacbon lƣu giữ trong các trạng thái rừng với giá trị ảnh.
Nguyễn Hồng Trí (1986) với cơng trình “Sinh khối và năng suất rừng
Đƣớc” đã áp dụng phƣơng pháp “cây mẫu” nghiên cứu năng suất sinh khối một
số quần xã rừng Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata) ngập mặn ven biển Minh Hải.
Đây là đóng góp có ý nghĩa lớn về mặt lý luận và thực tiễn đối với việc nghiên
cứu sinh thái rừng ngập mặn ven biển nƣớc ta. ết quả nghiên cứu về sinh khối
và năng suất quần xã rừng Đƣớc đôi (R. apiculata) ở rừng già, rừng tái sinh tự
nhiên và rừng trồng 7 năm tuổi ở Cà Mau của tác giả đã cho thấy sinh khối tổng
số của ba loại rừng tƣơng ứng là 119.335 tấn khơ/ha; 33.159 tấn khơ/ha; 34.853
tấn khơ/ha, trong đó sinh khối rễ (tính theo khối lƣợng khơ) dƣới mặt đất chiếm
tỷ lệ khá lớn 21.225 tấn/ha; 3.817 tấn/ha; 3.378 tấn/ha [15].

N.T.H.Hạnh (2009) Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng Trang
( andelia obovata) trồng ở ven biển huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định. Luận án
tiến sỹ sinh học trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội. Đề tài đã đƣa ra đƣợc cơng
thức tính cacbon cho rừng Trang, và mơ hình chung để định lƣợng sinh khối trữ
lƣợng cacbon cho rừng ngập mặn [16].
PGS.TS. Phạm Văn Cự và Lê Quang Toan (2011), kết quả cho thấy ứng
dụng dữ liệu ảnh RADAR băng C và số liệu thực địa để tính sinh khối rừng
ngập mặn khu vực ven biển đồng bằng B c Bộ là khả thi và cho độ chính xác

8


khá cao đối với các vùng rừng ngập mặn có giá trị sinh khối nhỏ hơn 150 tấn/ha
[17].
Thời gian gần đây, có một vài nghiên cứu về lập bản đồ cacbon rừng nhƣ
nghiên cứu của

.T.T. Ngọc và T.T. iên (2013)

.T.T. Ngọc và T.T. iên

(2013): Xây dựng bản đồ không gian các dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn tại
Cà Mau.], xây dựng bản đồ không gian các dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn
tại Cà Mau, tập trung vào đánh giá sự thay đổi của dịch vụ hệ sinh thái (HST) tại
Cà Mau dựa trên công cụ phân tích khơng gian, sử dụng mơ hình lƣợng giá tổng
hợp các dịch vụ HST và sự đánh đổi, để lập bản đồ sự thay đổi các dịch vụ HST
của rừng ngập mặn (RNM) tại Cà Mau theo thời gian và theo các kịch bản khác
nhau.

ết quả nghiên cứu cho thấy, tổng lƣợng cacbon lƣu giữ năm 2005 cao

hơn so với năm 2010 tƣơng quan với mức độ suy giảm của RNM năm 2010 so
với năm 2005 do chuyển đổi đất lâm nghiệp sang nuôi trồng thủy sản [18].
N.T.H.Hạnh (2017) Định lƣợng cacbon trong rừng ngập mặn trồng vùng
ven biển miền B c Việt Nam xuất bản tại Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và
công nghệ. Đề tài đã chỉ ra quy trình định lƣợng cacbon trong rừng ngập mặn và
đã xây dựng đƣợc mơ hình tính tốn cacbon trên và dƣới mặt đất cho một số loài
thực vật đặc trƣng cho rừng ngập mặn từ đó đánh giá đƣợc khả năng tích lũy
cacbon của các loại cây khác nhau trong rừng ngập mặn [19].
1.3. Phƣơng pháp ƣớc tính trữ lƣợng cacbon và sinh khối rừng
hái niệm sinh khối đƣợc xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và
chết ở trên cây và dƣới mặt đất (Brown, 1997; Ponce-Hernandez, 2004).
Sinh khối là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần. Mặt khác để có
đƣợc số liệu về hấp thụ cacbon, khả năng và động thái quá trình hấp thụ cacbon
của rừng, ngƣời ta phải tính từ sinh khối của rừng. Chính vì vậy điều tra sinh
khối cũng chính là điều tra hấp thụ của rừng. rừng (Ritson and Sochacki, 2003).
Các phƣơng pháp xác định sinh khối và hấp thụ cacbon trên mặt đất đƣợc trình
bày ở dƣới đây (Brown, 1997; Mc enzie et al, 2000; Snowdon et al, 2000;
Snowdon et al., 2002).

9


1.3.1. Phương pháp dựa trên mật dộ sinh khối rừng.
Theo phƣơng pháp này, tổng lƣợng sinh khối trên mặt đất có thể đƣợc
tính bằng các nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tƣơng ứng.
Cacbon thƣờng đƣợc tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi là cố
định 0.5. Vì vậy việc chọn hệ số chuyển đổi có vai trị rất quan trọng cho tính
chính xác của phƣơng pháp này.
Mật độ sinh khối của rừng phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố tổ thành lồi cây,

độ phì của đất và tuổi rừng. Do sai số của phƣơng pháp này tƣơng đối lớn nên
nó thƣờng đƣợc dùng để ƣớc lƣợng trong điều tra sinh khối rừng nhanh trên
phạm vi quốc gia.
1.3.2. Phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường.
Để điều tra sinh khối và hấp thụ cacbon của rừng, phƣơng pháp đo đếm
trực tiếp truyền thống trên một số lƣợng ô tiêu chuẩn đủ lớn của các đối tƣợng
rừng khác nhau cho kết quả đáng tin cậy. Ngoài ra khi tiến hành điều tra, các cây
khơng có giá trị thƣơng mại hoặc cây nhỏ thƣờng không đƣợc đo đếm.
1.3.3. Phương pháp dựa trên điều tra thể tích.
Phƣơng pháp điều tra thể tích là sử dụng hệ số chuyển đổi để tính tổng
sinh khối trên mặt đất từ sinh khối trên cây. Đặc điểm cơ bản của phƣơng pháp
này gồm 3 bƣớc:
+ Tính thể tích gố thân cây từ số liệu điều tra.
+ chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây sinh khối và cacbon của cây bằng
các nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lƣợng cacbon trong gỗ.
+ Tính tổng sinh khối trên mặt đất bằng các nhân với hệ số chuyển đổi
sinh khối.
Phƣơng pháp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối – các bon đã đƣợc sử
dụng để tính sinh khối và cacbon cho nhiều loại rừng trên thế giới trong đó có
rừng tự nhiên nhiệt đới. IPCC cho rằng, phƣơng pháp này có sai số lớn nếu sử
dụng tỷ lệ mặc định, vì vậy cần thiết phải xác định hệ số chuyển đổi cho từng
loại rừng, từng địa phƣơng cụ thể. Đinh nghĩa “ Hệ số chuyển đổi kà tỷ số giữa

10


tổng sinh khối trên bề mặt đất với sinh khối gỗ có giá trị thƣơng mại”, nhƣ vậy
định nghĩa này bao gồm cả thành phần phuông phải là gỗ nhƣ lá. Hệ số chuyển
đổi có giá trị khoảng từ 1.4 – 5.4 phụ thuộc vào cấp năng suất của rừng và
phƣơng pháp tính tốn, hệ số này thậm trí có thể cao hơn con số trên ở một số

loại rừng non. Tuy nhiên do rừng non thông thƣờng không đƣợc khai thác nên
không xét đến đối tƣợng này.
1.3.4. Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần
Các nhân tố điều tra lâm phần nhƣ sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật độ,
tuổi, chiều cao tầng trội, và thậm chí các yếu tố khí hậu và đất đai có mối liên hệ
với nhau và đƣợc mô phỏng bằng các phƣơng trình quan hệ. Các phƣơng trình
này đƣợc sử dụng để xác định sinh khối và hấp thụ cacbon cho lâm phần
Theo phƣơng pháp này sinh khối lâm phần đƣợc xác định từ phƣơng trình
đƣờng thẳng để dự đốn sinh khối từ các phép đo đếm cây cá lẻ đơn giản
Y= Bo+Bi.Xi
Từ đó sinh khối lâm phần đƣợc tính:
ƩY= Nb0 + biƩXi
Trong đó: Y là sinh khối
Xi có thể có đƣợc từ phép đo đơn giản
N là cây trong lâm phần
b0 và bi là hệ số tự do
hi các phƣơng trình tƣơng quan phi tuyến cho các chế biến lâm phần
đƣợc sử dụng phƣơng trình đơn giản để tính sinh khối rừng. Hạn chế chính của
phƣơng pháp này là yêu cầu phải thu thập một số lƣợng nhất định số liệu các
nhân tố điều tra của lâm phần để có thể xây dựng đƣợc phƣơng trình. Tổng tiết
diện ngang, mật độ là những nhân tố điều tra dễ đo đếm, đảm bảo độ chính xác
tuổi rừng cũng có thể xác định ở những lâm phần đƣợc quản lý tốt hoặc có thể
ƣớc lƣợng từ chiều cao tầng trội. Tuy nhiên, những giá trị này thông thƣờng
không chỉ ra ở các nghiên cứu sinh khối. Các biến khí hậu và tính chất đất cũng

11