Ứng dụng viễn thám, gis trong nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến động lớp phủ rừng tới nguy cơ sạt lở đất huyện ba bể, tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MÙI MINH TÙNG

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM, GIS TRONG NGHIÊN
CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG BIẾN ĐỘNG LỚP
PHỦ RỪNG TỚI NGUY CƠ SẠT LỞ ĐẤT
HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM
NGHIỆP

THÁI NGUYÊN, 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MÙI MINH TÙNG

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM, GIS TRONG NGHIÊN
CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG BIẾN ĐỘNG LỚP
PHỦ RỪNG TỚI NGUY CƠ SẠT LỞ ĐẤT
HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN
Ngành: Lâm học
Mã số: 8620201-A

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM
NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Văn Thảo

THÁI NGUYÊN, 2020


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung trong luận văn là cơng trình nghiên
cứu của riêng tơi. Các số liệu, tư liệu được sử dụng trong luận văn có nguồn gốc
rõ ràng, trung thực. Kết quả nêu trong luận văn chưa từng được công bố trong
bất cứ cơng trình nào.
Thái Ngun, ngày 20 tháng 11 năm 2020
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Mùi Minh Tùng


ii

LỜI CẢM ƠN
Để luận văn này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ
của nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho
phép tơi được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã
tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Trước hết tơi xin gửi tới các thầy cô khoa Lâm Nghiệp trường Đại học
Nông Lâm lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự
quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cơ trong q trình học tập,
đến nay tơi đã có thể hoàn thành luận văn, đề tài:
“ Ứng dụng viễn thám, gis trong nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến động lớp
phủ rừng tới nguy cơ sạt lở đất huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn ”.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo–TS. Dương
Văn Thảo, người đã quan tâm giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tơi hồn thành tốt
luận văn này trong thời gian qua.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể các cán bộ, nhân viên Trung tâm
nghiên cứu Địa Tin Học đã trực tiếp và gián tiếp giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học
viên, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót. Tơi rất mong nhận
được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cơ để tơi có điều kiện bổ sung,
nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn cơng tác thực tế sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ 1
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................ii
MỤC LỤC .......................................................................................................iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.......................................................................... v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ...................................................................... 2
3. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA
ĐỀ TÀI ............................................................................................................. 3
1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu ..................................................... 3

1.1.1 Khái niệm sạt lở đất ................................................................................. 3
1.1.2. Khái niệm về rừng................................................................................... 3
1.1.3. Khái niệm viễn thám, GIS..................................................................... 10
1.2. Tổng quan kết quả nghiên cứu trên thế giới ............................................ 13
1.3. Tổng quan kết quả nghiên cứu ở Việt Nam .............................................
14
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU............................................................................................... 18
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 18
2.1.1. Đối tượng .............................................................................................. 18
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 18
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 18
2.3.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu.................................................. 18


4

2.3.2. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám, xây dựng bản đồ lớp phủ và biến động
lớp phủ rừng .................................................................................................... 21
2.2.3. Phương pháp lập ô tiêu chuẩn ............................................................... 28
2.2.4. Phương pháp phân tích đa tiêu chí để xây dựng bản đồ nguy cơ sạt lở 30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 34
3.1. Xây dựng bản đồ lớp phủ năm 2010, 2020 và đánh giá biến động lớp phủ
giai đoạn 2010-2020 của huyện Ba Bể. .......................................................... 34
3.1.1. Xây dựng bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng huyện Ba Bể năm 2010 và năm
2020. ................................................................................................................ 36
3.1.2. Tính tốn xác định hệ số thực vật NDVI .............................................. 39
3.1.3. Đánh giá độ chính xác của việc phân loại lớp phủ ............................... 41
3.1.4. Đánh giá biến động lớp phủ huyện Ba Bể giai đoạn 2010-2020 .......... 43

3.2. Đánh giá diễn biến thiên tai sạt lở đất trên địa bàn huyện Ba Bể giai đoạn
2010-2020........................................................................................................ 47
3.3. Xây dựng bản đồ nguy cơ sạt lở đất, đánh giá tương quan giữa biến động
lớp phủ rừng và thiên tai sạt lở đất tại huyện Ba Bể....................................... 49
3.4. Đề xuất biện pháp giảm thiểu nguy cơ sạt lở tại địa bàn huyện Ba Bể tỉnh
Bắc Kạn ........................................................................................................... 52
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 54
1. Kết Luận...................................................................................................... 54
2. Đề nghị ........................................................................................................ 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56


5

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

GIS : Geographic Information Systems – Hệ thống thông tin địa lý
RS

: Remote Sensing – Viễn thám

DEM : Digital elevation model – mơ hình số độ cao
MCA : Multi criteria analysis – Phân tích đa tiêu chuẩn
NDVI: Normalised Difference Vegetation Index – Chỉ số thực vật
RED : Kênh ảnh đỏ, band ảnh số 4 của ảnh vệ tinh landsat 8
NIR : Kênh cận hồng ngoại, band ảnh số 5 của ảnh vệ tinh landsat 8


6

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1. Phân loại các yếu tố ảnh hưởng tới nguy cơ sạt lở………………..32
Bảng 3.1. Ma trận sai số các trạng thái giải đoán lớp phủ dựa trên các vị trí điều
tra kiểm chứng………………………………………………………………..42
Bảng 3.2. Ma trận chuyển đổi các loại hình lớp phủ ......................................... 45
Bảng 3.3. Tính tốn trọng số để xác định nguy cơ sạt lở đất............................. 50


vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Địa chỉ trang web earthexplorer để tải ảnh vệ tinh ......................... 19
Hình 2.2. Ảnh vệ tinh landsat 8 năm 2010 và 2020........................................ 19
Hình 2.3. Vị trí các điểm trượt lở trên địa bàn huyện Ba Bể năm 2019 ......... 20
Hình 2.4. Địa chỉ trang web cảnh báo trượt lở để tải dữ liệu điểm trượt........ 20
Hình 2.5. Sơ đồ quy trình xây dựng bản đồ lớp phủ và biến động
lớp phủ sử dụng đất huyện Ba Bể ................................................................... 21
Hình 2.6. Cơng cụ trộn ảnh trong phần mềm ArcGIS .................................... 24
Hình 2.7. Tổ hợp màu 4,3,2 trước và khi tăng cường ảnh .............................. 24
Hình 2.8. Cơng cụ tăng cường chất lượng ảnh vệ tinh trong
phần mềm ArcGIS........................................................................................... 26
Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Ba Bể.................................................... 34
Hình 3.2. Bản đồ hiện trạng lớp phủ huyện Ba Bể năm 2010 ........................ 36
Hình 3.3. Tỷ lệ diện tích các loại hình lớp phủ sử dụng đất huyện Ba Bể
năm 2010 ......................................................................................................... 38
Hình 3.4. Bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng huyện Ba Bể năm 2020................ 38
Hình 3.5. Tỷ lệ diện tích các loại hình lớp phủ sử dụng đất huyện Ba Bể
năm 2020 ......................................................................................................... 39
Hình 3.6. Bản đồ chỉ số thực vật NDVI huyện Ba Bể năm 2010 và 2020 ..... 40

Hình 3.7. Một số khu vực điều tra kiểm chứng trên địa bàn huyện Ba Bể..... 43
Hình 3.8. Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Ba Bể giai đoạn 2010-2020. 44
Hình 3.9. Bản đồ nguy cơ sạt lở đất huyện Ba Bể .......................................... 51


1


2

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bắc Kạn là một tỉnh miền núi nằm sâu trong nội địa vùng Đơng Bắc, có
địa hình phức tạp, chủ yếu là đồi và núi cao, lại ở sâu trong nội địa và nằm ở
thượng nguồn của hệ thống Sông Cầu, sông Năng, sơng Bắc Giang và sơng
Phó Đáy. Huyện Ba Bể là một huyện nằm ở phía tây - tây bắc của tỉnh Bắc
Kạn. Địa hình đa dạng với sự đan xen của các núi đá vôi, núi đất cao và các
thung lũng khá rộng chạy dài theo các lưu vực sông. Thảm thực vật rất phong
phú với các khu rừng nguyên sinh và rừng trồng có độ che phủ cao. Mạng
lưới sơng ngịi ao hồ ở đây rất dày, trong đó đáng kể có sơng Năng, sơng Chợ
Ten, sơng Hà Hiệu. Không thể không nhắc đến hồ Ba Bể vốn là địa điểm du
lịch nổi tiếng của Bắc Kạn nên thị trấn Chợ Rã thường xuyên có một lượng du
khách tập trung khá đông. Huyện Ba Bể là nơi tập trung dân cư với mật độ cao
và cũng là khu vực có trình độ phát triển kinh tế-văn hóa xã hội cao trong tỉnh.
Với địa hình đồi núi chia cắt mạnh, độ dốc lớn nên huyện Ba Bể được
xác định nằm trong khu vực nguy cơ cao về các loại hình thiên tai như lũ
quét, sạt lở đất. Đặc biệt, trong những năm gần đây trên địa bàn huyện Ba Bể,
hiện tượng sạt lở đất diễn ra với tần suất ngày một nhiều hơn với diễn biến rất
phức tạp, gây thiệt hại lớn về cơ sở hạ tầng, nhà ở, tài sản, hoa màu của nhân
dân. Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến việc phát triển kinh tế xã hội của

người dân trên địa bàn huyện. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy có rất nhiều
nguyên nhân dẫn tới hiện tượng sạt lở đất ở khu vực miền núi phía Bắc nói
chung và ở huyện Ba Bể nói riêng. Một trong những nguyên nhân âu xa là do
tình trạng chặt phá rừng tràn lan dẫn tới lớp phủ rừng bị thay đổi, đặc biệt ở
những khu vực đồi núi có địa hình chia cắt và độ dốc lớn.
Tai biến địa chất nói chung, tai biến trượt lở, sạt lở nói riêng từ lâu đã
được ghi nhận là một trong những hiểm họa có tính chất tồn cầu. Sự phát
triển của hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Information Systems) và


Viễn thám đã cung cấp những công cụ hữu hiệu cho việc lập bản đồ chuyện
đề. Đặc biệt, trong thành lập bản đồ nguy cơ sạt lở đất, việc ứng dụng GIS sẽ
tạo giải pháp hiệu quả trong thành lập bản đồ và quản lý các thông tin về hiện
trạng sạt lở một cách đầy đủ, bao quát và khoa học. Ngoài ra, hiện nay việc
ứng dụng viễn thám trong việc xác định lớp phủ rừng cũng đã được ứng dụng
trong rất nhiều nghiên cứu trong nước và trên thế giới. Do đó, để trả lời cho
câu hỏi việc biến động lớp phủ rừng có ảnh hưởng tới sạt lở đất như thế nào?,
nghiên cứu tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng viễn thám GIS trong
nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ rừng tới nguy cơ sạt lở đất
huyện Ba Bể tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
+ Xây dựng bản đồ lớp phủ rừng, bản đồ biến động lớp phủ và bản đồ
phân vùng nguy cơ sạt lở đất.
+ Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ rừng tới nguy cơ sạt lở đất.
+ Đưa ra những phương pháp giảm thiểu nguy cơ sạt lở đất từ việc thay
đổi lớp phủ rừng.
3. Ý nghĩa của đề tài
Hiện tượng sạt lở đất đã sảy ra từ rất lâu và gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu
cực tới cuộc sống người dân. Việc tiếp cận trong nghiên cứu đánh giá ảnh
hưởng của lớp phủ rừng tới nguy cơ sạt lở đất là tiếp cận mang tính chất đa

ngành, tổng hợp và toàn diện từ các yếu tố kỹ thuật. Chính vì thế, những
nghiên cứu của đề tài sẽ tuân thủ theo hướng tổng hợp, toàn diện và cụ thể.
Có nghĩa là việc nghiên cứu phải đánh giá chi tiết ảnh hưởng của rừng tới
nguy cơ sạt lở, đồng thời đưa ra các giải pháp cụ thể nhằm hạn chế, giảm
thiểu nguy cơ sạt lở tại địa phương huyện Ba Bể.


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
1.1.1 Khái niệm sạt lở đất
Sạt lở, còn được gọi là chuyển động dốc hoặc chuyển động khối, là quá
trình địa mạo mà đất, cát, lớp đất mặt, và đá di chuyển xuống dốc thường là
một khối rắn, liên tục hoặc không liên tục, chủ yếu dưới lực hấp dẫn, nhưng
thường có đặc điểm của một dịng chảy như trong các mảnh vụn chảy và dòng
chảy bùn. Các loại sạt lở bao gồm lở, trượt, chảy, vỡ, rơi, mỗi loại có các đặc
điểm riêng và diễn ra trong khoảng thời gian từ vài giây đến hàng trăm năm.
Sạt lở đất là một hiện tượng chậm và dài hạn, là sự kết hợp của các
chuyển động nhỏ của đất hoặc đá theo các hướng khác nhau theo thời gian
được định hướng bởi trọng lực giảm dần. Độ dốc càng dốc, lở càng nhanh. Lở
làm cho cây và cây bụi bị nghiêng để duy trì độ vng góc của chúng, và
chúng có thể kích hoạt lở đất nếu chúng bị mất gốc. Đất bề mặt có thể di
chuyển dưới ảnh hưởng của các chu kỳ đóng băng và tan băng, hoặc nhiệt độ
nóng và lạnh, nhích dần xuống phía dưới của dốc tạo thành các khối đất nung.
Sạt lở thường xảy ra trước khi lở đất kèm theo tróc đất - đất lỏng lẻo rơi
xuống và tích tụ ở đáy của các phần leo dốc nhất.
1.1.2. Khái niệm về rừng
Qua nhiều giai đoạn khác nhau, có rất nhiều khái niệm về rừng được
các nhà nghiên cứu đưa ra và sử dụng.
Năm 1930, Morozov đưa 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. (Morozov, 1930)
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 hưởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài. (dẫn theo Đinh
Minh Tâm, 2015)
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 trường khác, trong đó cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc
trưng 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 phịng hộ,
đất rừng đặc dụng.
Thơng tư số 34/2009/TT-PTNT chỉ ra một đối tượng được xác định là
rừng nếu đạt được cả 3 tiêu chí sau:
1) Là một hệ sinh thái, trong đó thành phần chính là các lồi 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 lồi 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 như
bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường 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 lồi cây sinh trưởng chậm, trên 3,0 m đối
với loài cây sinh trưởng nhanh và mật độ từ 1.000 cây/ha trở lên được coi là
rừng. 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 được coi là rừng.
2) Độ tàn che 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 dưới 0,5 ha hoặc dải rừng hẹp dưới 20
mét được gọi là cây phân tán.
Trong ngành lâm nghiệp, có rất nhiều cách phân loại rừng như:
- Phân loại trên quan điểm sinh thái học.


- Phân loại theo chức năng sử dụng: rừng đặc dụng, rừng phòng hộ và
rừng sản xuất.
- Phân loại theo trữ lượng: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng
kiệt.
- Phân loại theo mức độ tác động của con người: rừng tự nhiên, rừng
nhân tạo.
- Phân loại theo cấu trúc hình thái: rừng gỗ lá rộng thường xanh, rừng
gỗ lá rộng rụng lá, rừng gỗ lá rộng nửa rụng lá, rừng gỗ lá kim, rừng tre nứa,
rừng ngập mặn…
- Phân loại theo độ che phủ tán: rừng rậm (có độ che phủ tán >70%),
rừng rậm trung bình (có độ che phủ tán từ 50 -70%), rừng thưa (có độ che phủ
tán từ 20 – 50%). (Thông tư số 34/2009/TT-PTNT)
Theo luật lâm nghiệp năm 2017, rừng là một hệ sinh thái bao gồm các
loài thực vật rừng, động vật rừng, nấm, vi sinh vật, đất rừng và các yếu tố môi
trường khác, trong đó thành phần chính là một hoặc một số lồi cây thân gỗ,
tre, nứa, cây họ cau có chiều cao được xác định theo hệ thực vật trên núi đất,
núi đá, đất ngập nước, đất cát hoặc hệ thực vật đặc trưng khác; diện tích liên
vùng từ 0,3 ha trở lên; độ tàn che từ 0,1 trở lên. Căn cứ vào mục đích sử dụng
chủ yếu, rừng tự nhiên và rừng trồng được phân thành 03 loại bao gồm rừng
đặc dụng; rừng phòng hộ và rừng sản xuất. (Luật lâm nghiệp 2017)
Năm 2018, Chính Phủ đã ban hành nghị định số 156/2018/NĐ-CP đã
quy định chi tiết thi hành một số điều của luật lâm nghiệp, trong đó có quy
định tiêu chí xác định các loại rừng như sau. (Theo nghị định 156/2018/NĐ-CP)

1. Tiêu chí rừng tự nhiên.
Rừng tự nhiên bao gồm rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh khi đạt các
tiêu chí sau đây.
- Độ tàn che của các loài cây thân gỗ, tre nứa, cây họ cau (sau đây gọi
tắt là cây rừng) là thành phần chính của rừng tự nhiên từ 0,1 trở lên.
- Diện tích liền vùng từ 0,3 ha trở lên.


- Chiều cao trung bình của cây rừng là thành phần chính của rừng tự
nhiên được phân chia theo các điều kiện lập địa như sau:
a) Rừng tự nhiên trên đồi, núi đất và đồng bằng: chiều cao trung bình
của cây rừng từ 5,0 m trở lên;
b) Rừng tự nhiên trên đất ngập nước ngọt: chiều cao trung bình của cây
rừng từ 2,0 m trở lên;
c) Rừng tự nhiên trên đất ngập phèn: chiều cao trung bình của cây rừng
từ 1,5 m trở lên;
d) Rừng tự nhiên trên núi đá, đất cát, đất ngập mặn và các kiểu rừng ở
điều kiện sinh thái đặc biệt khác: chiều cao trung bình của cây rừng từ 1,0 m
trở lên.
2. Tiêu chí rừng trồng
Rừng trồng bao gồm rừng trồng mới trên đất chưa có rừng, rừng trồng
lại sau khai thác hoặc do các nguyên nhân khác, rừng trồng cải tạo rừng tự
nhiên nghèo kiệt và rừng trồng tái sinh sau khai thác khi đạt các tiêu chí sau
đây:
- Độ tàn che của cây rừng trồng từ 0,1 trở lên.
- Diện tích liền vùng từ 0,3 ha trở lên.
- Chiều cao trung bình của cây rừng được phân chia theo các điều kiện
lập địa như sau:
a) Rừng trồng trên đồi, núi đất và đồng bằng, trên đất ngập phèn: chiều
cao trung bình của cây rừng từ 5,0 m trở lên;

b) Rừng trồng trên núi đá có đất xen kẽ, trên đất ngập nước ngọt: chiều
cao trung bình của cây rừng từ 2,0 m trở lên;
c) Rừng trồng trên đất cát, đất ngập mặn: chiều cao trung bình của cây
rừng từ 1,0 m trở lên.
3. Tiêu chí rừng đặc dụng
- Vườn quốc gia đáp ứng các tiêu chí sau đây:


a) Có ít nhất 01 hệ sinh thái tự nhiên đặc trưng của một vùng hoặc của
quốc gia, quốc tế hoặc có ít nhất 01 lồi sinh vật đặc hữu của Việt Nam hoặc
có trên 05 lồi thuộc Danh mục loài thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp,
quý, hiếm;
b) Có giá trị đặc biệt về khoa học, giáo dục; có cảnh quan mơi trường,
nét đẹp độc đáo của tự nhiên, có giá trị du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí;
c) Có diện tích liền vùng tối thiểu 7.000 ha, trong đó ít nhất 70% diện
tích là các hệ sinh thái rừng.
- Khu dự trữ thiên nhiên đáp ứng các tiêu chí sau đây:
a) Có hệ sinh thái tự nhiên quan trọng đối với quốc gia, quốc tế, đặc thù
hoặc đại diện cho một vùng sinh thái tự nhiên;
b) Là sinh cảnh tự nhiên của ít nhất 05 lồi thuộc Danh mục loài thực
vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm;
c) Có giá trị đặc biệt về khoa học, giáo dục hoặc du lịch sinh thái, nghỉ
dưỡng, giải trí;
d) Diện tích liền vùng tối thiểu 5.000 ha, trong đó ít nhất 90% diện tích
là các hệ sinh thái rừng.
- Khu bảo tồn loài - sinh cảnh đáp ứng các tiêu chí sau đây:
a) Là nơi sinh sống tự nhiên thường xun hoặc theo mùa của ít nhất 01
lồi sinh vật đặc hữu hoặc loài thuộc Danh mục loài thực vật rừng, động vật
rừng nguy cấp, quý, hiếm;
b) Phải bảo đảm các điều kiện sinh sống, thức ăn, sinh sản để bảo tồn

bền vững các loài sinh vật đặc hữu hoặc loài thuộc Danh mục loài thực vật
rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm;
c) Có giá trị đặc biệt về khoa học, giáo dục;
d) Có diện tích liền vùng đáp ứng yêu cầu bảo tồn bền vững của loài
thuộc Danh mục loài thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.
- Khu bảo vệ cảnh quan bao gồm:


a) Rừng bảo tồn di tích lịch sử - văn hóa, danh lam thắng cảnh đáp ứng
các tiêu chí sau: có cảnh quan mơi trường, nét đẹp độc đáo của tự nhiên; có di
tích lịch sử - văn hóa, danh lam thắng cảnh đã được cơ quan nhà nước có
thẩm quyền xếp hạng hoặc có đối tượng thuộc danh mục kiểm kê di tích theo
quy định của pháp luật về văn hóa; có giá trị về khoa học, giáo dục, du lịch
sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí;
b) Rừng tín ngưỡng đáp ứng các tiêu chí sau: có cảnh quan mơi trường,
nét đẹp độc đáo của tự nhiên; khu rừng gắn với niềm tin, phong tục, tập quán
của cộng đồng dân cư sống dựa vào rừng;
c) Rừng bảo vệ môi trường đô thị, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu
kinh tế, khu cơng nghệ cao đáp ứng các tiêu chí sau: khu rừng có chức năng
phịng hộ, bảo vệ cảnh quan, môi trường; được quy hoạch gắn liền với khu đô
thị, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu kinh tế, khu công nghệ cao.
- Khu rừng nghiên cứu, thực nghiệm khoa học đáp ứng các tiêu chí sau
đây:
a) Có hệ sinh thái đáp ứng yêu cầu nghiên cứu, thực nghiệm khoa học
của tổ chức khoa học và công nghệ, đào tạo, giáo dục nghề nghiệp có chức
năng, nhiệm vụ nghiên cứu, thực nghiệm khoa học lâm nghiệp;
b) Có quy mơ diện tích phù hợp với mục tiêu, yêu cầu nghiên cứu, thực
nghiệm khoa học, phát triển công nghệ, đào tạo lâm nghiệp lâu dài.
- Vườn thực vật quốc gia
Khu rừng lưu trữ, sưu tập các loài thực vật ở Việt Nam và thế giới để

phục vụ nghiên cứu, tham quan, giáo dục, có số lượng lồi thân gỗ từ 500 lồi
trở lên và diện tích tối thiểu 50 ha.
- Rừng giống quốc gia đáp ứng các tiêu chí sau đây:
a) Là khu rừng giống chuyển hóa, rừng giống trồng của những lồi cây
thuộc danh mục giống cây trồng lâm nghiệp chính;
b) Đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia về rừng giống, có diện
tích tối thiểu 30 ha.


4. Tiêu chí rừng phịng hộ
- Rừng phịng hộ đầu nguồn là rừng thuộc lưu vực của sông, hồ, đáp
ứng các tiêu chí sau đây:
a) Về địa hình: có địa hình đồi, núi và độ dốc từ 15 độ trở lên;
b) Về lượng mưa: có lượng mưa bình qn hằng năm từ 2.000 mm trở
lên hoặc từ 1.000 mm trở lên nhưng tập trung trong 2 - 3 tháng;
c) Về thành phần cơ giới và độ dày tầng đất: loại đất cát hoặc cát pha
trung bình hay mỏng, có độ dày tầng đất dưới 70 cm; nếu là đất thịt nhẹ hoặc
trung bình, độ dày tầng đất dưới 30 cm.
- Rừng bảo vệ nguồn nước của cộng đồng dân cư
Khu rừng trực tiếp cung cấp nguồn nước phục vụ sinh hoạt, sản xuất
của cộng đồng dân cư tại chỗ; gắn với phong tục, tập quán và truyền thống tốt
đẹp của cộng đồng, được cộng đồng bảo vệ và sử dụng.
- Rừng phòng hộ biên giới
Khu rừng phòng hộ nằm trong khu vực vành đai biên giới, gắn với các
điểm trọng yếu về quốc phòng, an ninh, được thành lập theo đề nghị của cơ
quan quản lý biên giới.
- Rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay đáp ứng các tiêu chí sau đây:
a) Đai rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay giáp bờ biển: đối với vùng
bờ biển bị xói lở, chiều rộng của đai rừng tối thiểu là 300 m tính từ đường
mực nước ứng với thủy triều cao nhất hằng năm vào trong đất liền; đối với

vùng bờ biển khơng bị xói lở, chiều rộng của đai rừng tối thiểu là 200 m tính
từ đường mực nước ứng với thủy triều cao nhất hằng năm vào trong đất liền;
b) Đai rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay phía sau đai rừng quy định
tại điểm a khoản này: chiều rộng của đai rừng tối thiểu là 40 m trong trường
hợp vùng cát có diện tích từ 100 ha trở lên hoặc vùng cát di động hoặc vùng
cát có độ dốc từ 25 độ trở lên. Chiều rộng của đai rừng tối thiểu là 30 m trong
trường hợp vùng cát có diện tích dưới 100 ha hoặc vùng cát ổn định hoặc


vùng cát có độ dốc dưới 25 độ.
- Rừng phịng hộ chắn sóng, lấn biển đáp ứng các tiêu chí sau đây:
a) Đối với vùng bờ biển bồi tụ hoặc ổn định, chiều rộng của đai rừng
phịng hộ chắn sóng, lấn biển từ 300 m đến 1.000 m tùy theo từng vùng sinh
thái;
b) Đối với vùng bờ biển bị xói lở, chiều rộng tối thiểu của đai rừng
phòng hộ chắn sóng, lấn biển là 150 m;
c) Đối với vùng cửa sơng, chiều rộng của đai rừng phịng hộ chắn sóng
lấn biển tối thiểu là 20 m tính từ chân đê và có ít nhất từ 3 hàng cây trở lên;
d) Đối với vùng đầm phá ven biển, chiều rộng tối thiểu của đai rừng
phịng hộ chắn sóng, lấn biển ở nơi có đê là 100 m, nơi khơng có đê là 250 m.
5. Tiêu chí rừng sản xuất
Rừng đạt tiêu chí về rừng tự nhiên, rừng trồng theo quy định tại Điều 4,
Điều 5 của Nghị định này, nhưng không thuộc tiêu chí rừng đặc dụng, rừng
phịng hộ quy định tại Điều 6, Điều 7 của Nghị định này.
Tóm lại, rừng là một hệ sinh thái, là nơi sinh sống của các loài thực vật,
động vật, nấm và vi sinh vật, những thành phần này của rừng có mối liên hệ
mật thiết với nhau. Lớp phủ rừng là một phần của lớp phủ bề mặt nói chung,
là quần xã thực vật rừng, chủ yếu là cây rừng sinh trưởng trên một khoảnh đất
đai nhất định bao gồm các đặc trưng sau: Nguồn gốc, tổ thành, tuổi, mật độ,
tầng thứ, độ tàn che, độ che phủ, chiều cao bình quân, đường kính bình qn,

tổng tiết diện ngang, độ dày của rừng, tăng trưởng, trữ lượng, cấp đất, diện
tích, biến động…
1.1.3. Khái niệm viễn thám, GIS
Ở Việt Nam, viễn thám là một ngành còn chưa được phổ biến rộng rãi,
chúng ta vẫn thường nghe rất nhiều người hỏi viễn thám là gì. Nói một cách
nơm na trong “viễn thám” có hai từ “viễn” và “thám”. “Viễn” có nghĩa là xa,
từ xa, khơng tiếp xúc với đối tượng. “Thám” có nghĩa là tìm hiểu, lấy thơng
tin về đối tượng. Ta có thể hiểu một cách đơn giản viễn thám là một ngành


khoa học nghiên cứu đối tượng mà không tiếp xúc trực tiếp với chúng. Trong
tiếng Anh, viễn thám là “remote sensing”, thường được viết tắt là RS. Nếu nói
một cách khoa học thì chúng ta có thể dùng định nghĩa sau:
Viễn thám là một khoa học thu nhận thông tin của bề mặt trái đất mà
không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt ấy. Điều này được thực hiện nhờ vào việc
quan sát và thu nhận năng lượng phản xạ, bức xạ từ đối tượng và sau đó phân
tích, xử lý, ứng dụng những thơng tin nói trên.
Ảnh viễn thám (ảnh vệ tinh) là ảnh số thể hiện các vật thể trên bề mặt
trái đất được thu nhận bởi các bộ cảm biến đặt trên vệ tinh. Có rất nhiều loại
ảnh viễn thám được các vệ tinh khác thu nhận với từng mức độ phân giải khác
nhau, trong đó có vệ tinh thế hệ thứ 8 - Landsat 8 đã được Mỹ phóng thành
cơng lên quỹ đạo vào ngày 11/02/2013 với tên gọi gốc Landsat Data
Continuity Mission (LDCM). Đây là dự án hợp tác giữa NASA và cơ quan
Đo đạc Địa chất Mỹ. Landsat sẽ tiếp tục cung cấp các ảnh có độ phân giải
trung bình (từ 15 - 100 mét), phủ kín ở các vùng cực cũng như những vùng
địa hình khác nhau trên trái đất. Nhiệm vụ của Landsat 8 là cung cấp những
thông tin quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quản lý năng lượng và nước,
theo dõi rừng, giám sát tài nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục
thảm họa và lĩnh vực nông nghiệp. Ảnh landsat 8 được cung cấp miễn phí tại
trang Earthexplorer.usgs.gov, sau khi đăng ký tài khoản, người dùng có thể tải

về.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là
một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ
liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập
nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến
vị trí địa lý.
Hệ thống thơng tin địa lý được hình thành vào những năm 1960 và phát
triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết
định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia


trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản
lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá
trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập,
quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thơng tin được gắn với một nền
hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Khi xây dựng một hệ thống GIS ta phải quyết định xem GIS sẽ được
xây dựng theo mơ hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực
hiện nào. Chỉ trên cơ sở đó người ta mới quyết định xem GIS định xây dựng
sẽ phải đảm đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể
có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của hệ thống
cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát triển hệ
thống GIS. Với một xã hội có sự tham gia của người dân và quá trình quản lý
thì sự đóng góp tri thức từ phía cộng đồng đang ngày càng trở nên quan trọng
và càng ngày càng có vai trị khơng thể thiếu.
Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS là một cơng cụ máy tính để lập
bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên Trái đất. Công nghệ GIS
kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các
phép phân tích thống kê, phân tích khơng gian. Những khả năng này phân biệt
GIS với các hệ thống thơng tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng

rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động
và hoạch định chiến lược).
Việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực dữ liệu không gian đã
tiến những bước dài: từ hỗ trợ lập bản đồ (CAD mapping) sang hệ thống
thông tin địa lý (GIS). Cho đến nay cùng với việc tích hợp các khái niệm của
công nghệ thông tin như hướng đối tượng, GIS đang có bước chuyển từ cách
tiếp cận cơ sở dữ liệu (database approach) sang hướng tri thức (knowledge
approach).
GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn


cho các nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong
quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mơ
hình hố và quan trắc. Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa
ra những quyết định một cách nhanh chóng. Các phân tích GIS phụ thuộc vào
chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số. Việc chia
sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS.
Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS (hệ thống định
vị tồn cầu) và cơng nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ thu thập dữ liệu
hiệu quả hơn. GIS đã được công nhận là một hệ thống với nhiều lợi ích khơng
chỉ trong các cơng tác thu thập đo đạc địa lý mà cịn trong các cơng tác điều
tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến
tài nguyên môi trường.
1.2. Tổng quan kết quả nghiên cứu trên thế giới
Trong những năm gần đây, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu ứng
dụng viễn thám GIS trong việc cảnh báo thiên tai như lũ quét, sạt lở đất…
Nghiên cứu của Van Westen CJ năm 2000 về việc ứng dụng GIS trong
mơ hình hóa nguy cơ sạt lở đất. Trong nghiên cứu này, tác giả Van Westen đã
ứng dụng viễn thám để phân tích các yếu tố nguyên nhân dẫn tới việc sảy ra
sạt lở, từ đó đưa ra những dự đốn về nguy cơ sạt lở trong tương lai. (Van

Westen, 2000)
Năm 2001, G. L. Sivakumar Babu và M. D. Mukesh đã nghiên cứu ứng
dụng gis trong việc kết hợp dữ liệu thay đổi theo khơng gian của độ cao mặt
đất, tính chất đất, v.v. trong phân tích kỹ thuật về độ ổn định của độ dốc ở
Mangalore. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã ứng dụng GIS và sử
dụng những thuật tốn nhằm tính tốn nguy cơ và rủi ro khi sảy ra sạt lở đất.
(Sivakumar Babu, Mukesh, 2001).
Năm 2003, tác giả Lee Saro và cộng sự cũng đã ứng dụng cơng nghệ
GIS để phát triển các kỹ thuật phân tích, tính tốn độ nhạy cảm trượt lở đất


bằng cách sử dụng mạng nơ ron nhân tạo và áp dụng các kỹ thuật mới được
phát triển cho khu vực nghiên cứu Yongin ở Hàn Quốc (Lee Saro và cs, 2003).
Năm 2017, Pellicani và các đồng nghiệp đã ứng dụng GIS để thành lập
mơ hình dự báo, đánh giá mức độ nhạy cảm trượt lở đất quy mô khu vực và
lập bản đồ rủi ro dọc theo các hành lang đường chính ở Matera (vùng
Basilicata, miền nam nước Ý) (Pellicani và cs, 2017).
Ứng dụng GIS trong việc xây dựng bản đồ, phân loại lớp phủ rừng
cũng đã được các nhà khoa học trên thế giới áp dụng rộng rãi tại nhiều quốc
gia.
Năm 2009, Chowdhury và đồng nghiệp đã thực hiện nghiên cứu ứng
dụng viễn thám GIS trong việc phân tích hiện trạng và biến động lớp phủ
rừng tại lưu vực sông Subarnarekha, miền Đông Ấn Độ. Trong nghiên cứu
này, các nhà khoa học đã ứng dụng viễn thám trong việc lập bản đồ rừng che
phủ lưu vực sông Subarnarekha, nằm ở phía đơng của Ấn Độ và ước tính
thay đổi rừng trong giai đoạn 21 năm (1987-2008) bằng cách sử dụng hình
ảnh vệ tinh Landsat và Phương pháp tiếp cận GIS (Chowdhury và cs, 2009).
Năm 2015, Sajjad Anwa và các đồng nghiệp đã nghiên cứu ứng dụng
viễn thám và GIS trong việc thay đổi độ che phủ rừng ở Tehsil Barawal, Dir
Dir, Pakistan. Trong nghiên cứu này, tác giả đã ứng dụng viễn thám, sử dụng

ảnh vệ tinh để xác định các loại sử dụng đất và độ che phủ rừng khác nhau và
phân bố khơng gian của nó trong khu vực nghiên cứu, từ đó thành lập bản đồ
độ che phủ rừng trong các khoảng thời gian khác nhau trong khu vực nghiên
cứu. (Sajjad Anwa và cs, 2015)
1.3. Tổng quan kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
Trong bối cảnh hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ
thông tin thời kỳ 4.0, việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu khoa học tại Việt Nam đã có những thành tựu nhất định. Có rất
nhiều những nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong việc phân loại thảm phủ
và cảnh báo thiên tai như bão, lũ, sạt lở đất…, và có độ chính xác và hiệu quả
cao.


Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thúy Hạnh năm 2016 về biến động lớp
phủ rừng trong quá trình phát triển kinh tế-xã hội tỉnh Hịa Bình với sự trợ
giúp của cơng nghệ viễn thám và GIS. Kết quả nghiên cứu của luận án đã
góp phần làm phong phú thêm cơ sở khoa học nghiên cứu biến động lớp phủ
rừng thông qua việc tích hợp hai phương pháp, trước phân loại theo NDVI
xác định biến động về trạng thái lớp phủ rừng và sau phân loại dựa trên
thông tin lớp phủ rừng được chiết tách theo thuật toán phân loại xác suất cực
đại (Nguyễn Thị Thúy Hạnh, 2016).
Năm 2016, các tác giả Trần Thu Hà và Phùng Minh Tám đã tiến hành
nghiên cứu về việc ứng dụng viễn thám và GIS để tính tốn chỉ số thực vật
NDVI, nhằm xác định sự sai khác của các loại thực vật khác nhau ở các thời
điểm khác nhau qua đó xác định sự biến động của các lớp phủ bề mặt. ( Trần
Thu Hà, Phùng Minh Tám, 2016)
Nghiên cứu của Đỗ Thị Việt Hương năm 2017 ứng dụng GIS trong
phân tích biến động lớp phủ tại Đà Nẵng. Tác giả đã tích hợp kỹ thuật phân
loại ảnh viễn thám theo định hướng đối tượng với GIS để thành lập bản đồ và
phân tích biến động lớp phủ bề mặt đô thị Đà Nẵng giai đoạn 1996-2015.

(Đỗ Thị Việt Hương, 2017).
Ngồi ra cịn một số những nhà khoa học khác cũng có những cơng
trình nghiên cứu liên quan đến việc xác định nguy cơ sạt lở. Năm 2016, tác
giả Đỗ Minh Ngọc đã nghiên cứu Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích
thứ bậc (AHP) thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà
Giang. (Đỗ Minh Ngọc và cs, 2016).
Nghiên cứu của tác giả Hà Quang Hải về mối tương quan xói lở - bồi tụ
một số khu vực lịng sơng Tiền, sông Hậu. (Hà Quang Hải, 2011).
Nghiên cứu của tác giả Phạm Đức Huy năm 2016, về việc xây dựng hệ
đo mưa ứng dụng vào hệ thống cảnh báo trượt đất. (Phạm Đức Huy,2016)…
Năm 2011, Trương Phước Minh và đồng nghiệp đã thực hiện nghiên