Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu hiện trạng rừng ngập mặn cần giờ, thành phố hồ chí minh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG VĂN TUẤN
Tên đề tài

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ
GIS TRONG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG
RỪNG
NGẬP MẶN CẦN GIỜ, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG VĂN TUẤN

Tên đề tài

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ
GIS TRONG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG
RỪNG
NGẬP MẶN CẦN GIỜ, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH
Ngành: Quản lý tài nguyên môi trường
Mã số: 8.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết
Lương

THÁI NGUYÊN -2020


i

LỜI CẢM ƠN
Qua hai năm học tập và nghiên cứu tại Khoa Tài nguyên và Môi trường,
Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên, cùng với sự hướng dẫn
tận tình của các thầy, cơ và sự động viên giúp đỡ của gia đình. Tác giả đã hồn
thành Luận văn thạc sỹ: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
nghiên cứu hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh”.
Tác giả chân thành cảm ơn các thầy, cô đã truyền đạt những kiến thức quý
báu của mình cho tác giả có được lượng kiến thức nhất định về khoa học môi
trường để vững bước trên con đường sự nghiệp sau này.
Cảm ơn sự tận tình của thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Viết Lương, Viện
công nghệ vũ trụ, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam đã hướng dẫn và chỉ bảo
cho tác giả hoàn thành tốt luận văn này. Cảm ơn đề tài mã số VAST 01. 07/2021 từ Viện Công nghệ vũ trụ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
đã cho phép tác giả sử dụng dữ liệu cho cho nghiên cứu này. Tác giả cũng chân
thành cảm ơn các bạn học viên của lớp Quản lý Tài nguyên & Môi trường K12,
đã ủng hộ để tác giả hoàn thành luận văn được tốt nhất. Đặc biệt, tác giả chân
thành cảm ơn đến gia đình và những anh em thân hữu ln động viên, tạo điều
kiện thuận lợi nhất để tác giả hoàn thành tốt luận văn này.
Thái Nguyên, tháng 12 năm 2020
Tác giả

ii

LỜI CAM ĐOAN
Tơi là Hồng Văn Tuấn. Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu
của riêng tơi. Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hồn
tồn trung thực và chưa được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu
khoa học nào.


3

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH.............................................................................................. ix
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu ............................................................................... 1
2. Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................................. 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................... 2
4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................................... 2
CHƯƠNG I.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................................ 4
1. Tổng quan tài liệu ....................................................................................................... 4
1.1. Cơ sở lý luận ............................................................................................................ 4
1.1.1 Khái niệm rừng ngập mặn ..................................................................................... 4
1.1.2 Ứng dụng GIS viễn thám trong nghiên cứu rừng ngập mặn ................................. 4

1.2. Cơ sở thực tiễn ......................................................................................................... 4
1.2.1. Tình hình sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên cứu rừng ngập mặn trên thế giới .... 4
1.2.2. Tình hình nghiên cứu rừng ngập mặn tại Việt Nam ............................................. 5
1.2.3. Ứng dụng và ý nghĩa của GIS viễn thám trong nghiên cứu và quản lý
rừng ngập mặn ................................................................................................................ 9
1.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu........................................................................... 9
1.3.1 Vị trí địa lý ............................................................................................................. 9
1.3.2 Khái quát đều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu .............. 10
CHƯƠNG II.ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................ 19
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 19
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 19
2.1.2 Phạm vị nghiên cứu ............................................................................................. 19


4

2.2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................................. 19
2.3. Dữ liệu và phương pháp nghiên cứu...................................................................... 19
2.3.1. Dữ liệu ảnh vệ tinh.............................................................................................. 19
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 23
CHƯƠNG III.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 30
3.1. Đa dạng về thành phần loài thực vật tại rừng ngập mặn Cần Giờ......................... 30
3.1.1. Thành phần loài cây chủ yếu tại rừng ngập mặn ................................................ 30
3.1.2. Thành phần loài cây du nhập tại rừng ngập mặn Cần Giờ ................................. 32
3.1.3. Đa dạng về hệ sinh thái....................................................................................... 38
3.2. Kết quả khảo sát thực địa....................................................................................... 40
3.3. Kết quả tính tốn chỉ số thực vật từ ảnh Landsat 8 ............................................... 46
3.4. Kết quả phân loại bản đồ ....................................................................................... 46
3.5. Hạn chế, tồn tại và giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên

cứu hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ........................................................................ 49
3.5.1 Tồn tại, hạn chế.................................................................................................... 49
3.5.2 Giải pháp.............................................................................................................. 50
KẾT LUẬN....................................................................................................................51
1. KẾT LUẬN............................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................53
PHẦN PHỤ LỤC


vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ và cụm
từ viết tắt
OTC
CO2
D1.3 m
DEM
DN
FCC
GIS
GPS
H
Landsat
OLI
MS
NDVI
NIR
Pan
TOA

TM
RGB
SAR
NASA
KDTSQ

Giải thích
Tiếng anh

Giải thích
Tiếng việt
Sample plot
Ơ tiêu chuẩn
Carbon Dioxide
Khí các bon níc
Đường kính tại vị trí
Diameter at Breast Height at 1.3m
ngang ngực 1.3m
Digital Elvevation Model
Mơ hình số độ cao
Digital Number
Giá trị độ xám
False Color Composite
Tổ hợp màu giả
Geographic Information System
Hệ thông tin địa lý
Global Positioning System
Hệ thống định vị
Height
Chiều cao

Land Remote Sensing Satellite
Vệ tinh Landsat
Bộ thu nhận ảnh mặt
Operational Land Imager
đất
MultiSpectral
Đa phổ
Normalized Difference Vegetation Chỉ số khác biệt chuẩn
Index
hóa của thực vật
Near-Infrared
Cận hồng ngoại
Panchromatic
Tồn sắc
Top of Atmosphere
Đỉnh khí quyển
Thematic Mapper
Lập bản đồ chuyên đề
Red-Green-Blue
Đỏ-Lục-Lam
Ra đa khẩu độ tổng
Synthetic Aperture Radar
hợp
National Aeronautics and Space Cơ quan Không gian
Administration
Hoa Kỳ
Biosphere Reserve
Khu dự trữ sinh quyển

8

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Đặc trưng bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 .............................................21
và Landsat 8 (LDCM) .................................................................................................21
Bảng 2.2. Thông tin chi tiết ảnh Landsat 8 OLI sử dụng ...........................................23
Bảng 3.1. Thành phần các loài cây ngập mặn ............................................................30
chủ yếu rừng ngập mặn Cần Giờ ( Vũ Thị Hiền 2013) ..............................................30
Bảng 3.2. Thành phần loài cây du nhập tại rừng ngập mặn Cần Giờ .........................32
(Đặng Văn Sơn và Phạm Văn Ngọt 2013)..................................................................32
Bòng bong ...................................................................................................................32
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ngoài thực địa tại Khu dự trữ sinh quyển .......................40
Cần Giờ (VAST01.07/20-21) .....................................................................................40
Bảng 3.4. Số lượng ô tiêu chuẩn tại các hiện trạng rừng tại Khu dự trữ sinh quyển
Cần Giờ .......................................................................................................................44
Bảng 3.5. Tổng hợp số liệu điều tra tại các ơ tiêu chuẩn ngồi thực địa ....................44
Bảng 3.6. Diện tích rừng ngập mặn tại KDTSQ Cần Giờ ..........................................47
Bảng 3.7 . Kết quả đánh giá độ chính xác phân loại bản đồ
hiện trạng KDTSQ Cần Giờ .......................................................................................47
Bảng 3.8. Trữ lượng gỗ rừng ngập mặn KDTSQ Cần Giờ ........................................49


9

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu (Khu DTSQ Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh) .........10
Hình 1.2 Khỉ đuôi dài tại khu du lịch rừng sác (nguồn: Internet)...............................16
Hình 1.3. Khỉ đi dài trong rừng ngập mặn Cần Giờ (nguồn: Internet)...................16
Hình 1.4 Kỳ đà ở rừng ngập mặn Cần Giờ (nguồn: Internet).....................................17
Hình 1.5. Mơ hình ni trơng thủy sản trong rừng ngập mặn ....................................18

Hình 1.6 Trái dừa nước được khai thác từ rừng ngập mặn Cần Giờ
làm đồ uống phục vụ khách du lịch (N.V.Lương 2018) .............................................18
Hình 2.1. Đồ thị đặc trưng phổ của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8....................22
Hình 2.2. Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS ................................................................26
Hình 3.1. Vị trí phân bố các ơ tiêu chuẩn ngồi thực địa ...........................................45
Hình 3.2. Ảnh chỉ số NDVI từ vệ tinh Landsat 8 .......................................................46
Hình 3.3. Bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn KDTSQ Cần Giờ.................................48


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu
Rừng ngập mặn là nguồn tài nguyên vô cùng quý báu vùng ven biển nhiệt
đới và á nhiệt đới. Trải dài trên nhiều vĩ tuyến và có khí hậu thay đổi từ Bắc
đến Nam, hệ sinh thái rừng ngập mặn Việt Nam có sự đa dạng sinh học rất cao
và là sinh kế của hàng ngàn người dân vùng ven biển.
Hiện nay rừng ngập mặn ở nhiều nơi trên thế giới đang suy giảm ở mức
đáng báo động thậm chí cịn nhanh hơn cả rừng nhiệt đới nội địa. Việt Nam là
một trong những quốc gia chịu tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu,
trong đó vùng ven biển là nơi chịu tác động trực tiếp và nặng nề nhất.
Rừng ngập mặn khu vực Cần Giờ thuộc một quần thể gồm các loài động, thực
vật rừng trên cạn và thủy sinh, được hình thành trên vùng châu thổ rộng lớn
của các cửa sơng Đồng Nai, sơng Sài Gịn và sông Vàm Cỏ. Sau một thời gian
bị tàn phá nặng nề do chiến tranh hóa học từ năm 1964-1970 (Tuấn và nnk,
2002). Sau khi hịa bình lặp lại, bắt đầu từ năm 1978, TP. Hồ Chí Minh đã
khơi phục thành cơng diện tích rừng ngập mặn Cần Giờ, đóng góp vai trò
quan trọng trong xây dựng các khu bảo tồn thiên nhiên, các khu dự trữ sinh
quyển của Việt Nam trong mạng lưới các khu dự trữ sinh quyển của thế giới
(Phan Nguyên Hồng 1999).

Ghi nhận sự nỗ lực của chính quyền và nhân dân TP. Hồ Chí Minh trong
cơng tác khôi phục rừng, ngày 21/01/2000 tổ chức UNESCO đã công nhận
rừng ngập mặn Cần Giờ là “Khu dự trữ sinh quyển quốc tế rừng ngập mặn
Cần Giờ”. Đây là khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn được phục hồi sau
chiến tranh hóa học đầu tiên trên thế giới và cũng là khu khu dự trữ sinh
quyển đầu tiên của Việt Nam. Ban quản lý rừng phòng hộ cần giờ được giao
nhiệm vụ quản lý tồn bộ diện tích rừng và đất rừng phòng hộ trên địa bàn
huyện cần giờ.


2

Việc sử dụng một công nghệ tiên tiến trong quản lý là rất cần thiết cho
các cấp quản lý từ Trung ương tới địa phương, kể cả những người trực tiếp
thực hiện việc quản lý và bảo vệ rừng.
Công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) là một giải pháp hỗ
trợ đắc lực cho vấn đề quản lý tài nguyên rừng nói chung và rừng ngập
mặn nói riêng, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ diễn biến tài
nguyên rừng với các quy mô khác nhau đã giúp ích rất nhiều cho các nhà quản
lý, bảo tồn rừng ngập mặn.
Xuất phát từ thực tiễn nên tôi chọn đề tài: “Ứng dụng công nghệ viễn
thám và GIS trong nghiên cứu hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành
Phố Hồ Chí Minh”, hy vọng rằng đây là một nghiên cứu có đóng góp ý nghĩa
trong cơng tác quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững rừng ngập mặn ở nơi
đây.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Thu thập số liệu điều tra, đánh giá rừng ngập mặn ở Cần Giờ, TP. Hồ Chí
Minh
- Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn ở Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh
- Đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển rừng ngập mặn Cần Giờ, TP. Hồ

Chí Minh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để thành lập bản đồ
hiện trạng rừng ngập mặn.
4. Ý nghĩa của đề tài
 Về mặt khoa học:
Nghiên cứu hiện trạng rừng ngập mặn sẽ giúp cho chúng ta hiểu rõ thành
phần, diện tích của từng loại rừng, quy mơ và sự phân bố trong khơng gian
của rừng từ đó đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển rừng ngập mặn Cần Giờ,
TP. Hồ Chí Minh.
 Về mặt thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu là cơ sở để đề xuất các giải pháp phát triển cho phù
hợp, đồng thời hỗ trợ công tác bảo tồn sự đa dạng sinh học của rừng ngập mặn


3

Cần Giờ, và công tác bảo vệ tài nguyên, môi trường phục vụ cho phát triển
kinh tế - xã hội và trong bối cảnh cần có các giải pháp thích ứng, giảm nhẹ do
tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng.


4

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Tổng quan tài liệu
1.1. Cơ sở lý luận
Ứng dụng công nghệ GIS viễn thám để thu thập dữ liệu ảnh vệ tinh với
diện rộng, độ chính xác cao, độ tin cậy lên tới 90% để nghiên cứu thành lập

bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ, Việt Nam.
1.1.1 Khái niệm rừng ngập mặn
Thuật ngữ “rừng ngập mặn” dùng để chỉ vùng đất ngập nước chịu tác
động của thủy triều, bao gồm các rừng ngập mặn, bãi triều, vùng nước mặn và
các sinh cảnh khác thuộc vùng ngập triều khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới
(Hồng và nnk., 1999).
1.1.2 Ứng dụng GIS viễn thám trong nghiên cứu rừng ngập mặn
- Cơ sở dữ liệu: Hệ thống thông tin địa lý GIS viễn thám, ảnh vệ tinh
Landsat 8, ArcGIS thành lập bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ
- Ảnh vệ tinh: Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh Landsat 8 chụp ngày 31-102018 và ngày 09-11-2018, kế thừa đề tài VAST 01.07/20-21
1.2. Cơ sở thực tiễn
- Sẽ cung cấp một nguồn dữ liệu, số liệu mới, bản đồ hiện trạng rừng
cho các nhà quản lý, nghiên cứu từ đó góp phần quan trọng vào công tác bảo
tồn và phát triển rừng ngập mặn Cần Giờ Thành Phố Hồ Chí Minh được tốt
hơn.
- Đề xuất một số biện pháp nhằm bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái ngập
mặn Cần Giờ.
1.2.1. Tình hình sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên cứu rừng ngập mặn trên
thế giới
Ảnh vệ tinh đóng một vai trò quan trọng trong việc lập bản đồ rừng ngập
mặn (RNM) trên các vùng địa lý rộng lớn. Đã có rất nhiều cơng trình nghiên
cứu tại hầu hết các quốc gia có rừng ngập mặn, trong đó sử dụng ảnh vệ tinh


5

để thành lập bản đồ RNM. Sử dụng các loại ảnh vệ tinh khác nhau như quang
học, siêu phổ và radar từ các sensor khác nhau, với số lượng và phương pháp
khác nhau được áp dụng tại các vị trí của các điểm nghiên cứu. Nhìn chung, dữ
liệu thường được sử dụng là các ảnh (IRS) 1C/1D Liss III, SPOT, Landsat,

Sentinel 1, Sentinel 2, Aster, ALOS/ALOS-2..
Nghiên cứu của Aschbacher và cộng sự (1927) đã đánh giá tình trạng sinh
thái của RNM theo độ tuổi, mật độ, và các loài trong vịnh Phangnga, Thái Lan.
Trong một môi trường tương tự,. Rasolofoharinoro và cộng sự (1977) là người
đầu tiên đã làm các bản đồ đánh giá hệ sinh thái ngập mặn ở Vịnh Mahajamba,
Madagascar dựa trên ảnh vệ tinh SPOT. Gang và Agatsiva (1942) sử dụng
thành cơng giải thích trực quan cho ảnh SPOT XS ở Mida Creek, Kenya để lập
bản đồ mức độ và trạng thái RNM, trong khi Wang và cộng sự (1998) đã sử
dụng ảnh Landsat TM 1990 và 2000 Landsat-7 ETM+ xác định được những
thay đổi trong khu vực phân bố và tổng diện tích RNM dọc theo bờ biển
Tanzania. Conchedda và cộng sự (1934) đã lập được bản đồ hiện trạng sử dụng
đất trong hệ sinh thái ngập mặn nằm ở Casamance, Senegal bằng cách áp dụng
các ảnh SPOT XS từ năm 1986 và 2006.
Nghiên cứu của Sirikulchayanon và cộng sự (1987) đã đánh giá tác động
của sóng thần năm 2004 về thảm thực vật RNM tại vịnh Phangnga, Thái Lan
liên quan đến chức năng của RNM như là rào cản sóng.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu rừng ngập mặn tại Việt Nam
1.2.2.1 Hiện trạng và phân bố rừng ngập mặn ở Việt Nam
Theo phân chia của Giáo sư Phan Nguyên Hồng (1999) Việt Nam có
bốn vùng rừng ngập mặn chủ yếu theo vị trí địa lý từ Bắc xuống Nam như sau:
(i) Vùng 1 từ Móng Cái đến Đồ Sơn; (ii) Vùng 2 từ Đồ Sơn đến Lạch Trường;
(iii) Vùng 3 từ Lạch Trường đến Vũng Tàu; (iv) Vùng 4 từ Vũng Tàu đến Hà
Tiên (Hồng và nnk., 1984).


6

Rừng ngập mặn ở Việt Nam bị suy giảm đáng kể từ những năm 1960.
Hơn 60% diện tích rừng ngập mặn của cả nước phân bố ở đồng bằng sông Cửu
Long, 20% ở vùng đơng nam và khoảng 20% cịn lại ở vùng bờ biển phía bắc

và đồng bằng sơng Hồng. Theo kết quả kiểm kê rừng toàn quốc (Quyết định số
03/2001/QĐ/TTg của Thủ tướng Chính phủ ký ngày 5/1/2001) công bố tháng
7/2001 do Viện Điều tra Quy hoạch Rừng tiến hành, đã cho thấy diện tích rừng
ngập mặn (RNM) Việt Nam tính đến ngày 21/12/1999 chỉ cịn là 156.608ha.
Trong đó diện tích RNM tự nhiên là 59.732ha chiếm 38,1% và diện tích RNM
trồng là 96.876 ha chiếm 61,95%. Trong số diện tích RNM trồng ở Việt Nam
chủ yếu là các lồi như:rừng đước (Rhizophora apiculata) trồng chiếm
80.000ha (82,6%), cịn lại 16.876ha là rừng trồng trang (Kandelia obovata),
Bần chua (Sonneratia caseolaris) và các loại cây ngập mặn trồng khác (17,4%)
(Viện Điều tra Quy hoạch Rừng, 2001). Rừng ngập mặn được quy hoạch, phát
triển diện tích ở Việt Nam là 323.712 ha.
Ở rất nhiều nơi, rừng ngập mặn phân bố thành các đai hẹp dọc theo vùng
bờ biển năng động. Các đai rừng ngập mặn bảo vệ và giảm tác động của gió,
bão và sóng biển, kiểm sốt xói lở và góp phần vào q trình bồi tụ phù xa lấn
biển.
Rừng ngập mặn bị mất do cả nguyên nhân tự nhiên và hoạt động của con
người là vấn đề quan ngại. Các nguyên nhân tự nhiên gồm bão, lũ và hiện
tượng xói lở tự nhiên và thay đổi q trình bồi lắng phù xa đóng vai trị quan
trọng, nhưng ngun nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng ngập mặn ở Việt Nam
thường liên quan mật thiết đến hoạt động phát triển kinh tế và áp lực dân số
cao tại các khu vực gần rừng ngập mặn.
Sự phát triển bao gồm các hoạt động kinh tế quy mô nhỏ và các hoạt
động sản xuất của cải, vật chất cũng như hoạt động kinh tế quy mơ lớn, các
cơng trình xây dựng là một trong những nguyên nhân trực tiếp gây mất rừng
ngập mặn và hạn chế khả năng thích ứng của rừng với các thảm họa thiên
nhiên. Theo các nhà khoa học thì các nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng
ngập mặn là:


7

 Chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ rừng ngập mặn sang ni trồng thủy
sản;
 Sóng biển, bão và các thảm họa thiên nhiên;
 Khai thác quá mức gỗ, củi và tài ngun thiên nhiên;
 Ơ nhiễm mơi trường do dư lượng hóa chất từ sản xuất nơng nghiệp và
chất thải;
 Cơ chế chính sách cịn yếu kém, bất cập nên khơng khuyến khích được
cộng đồng địa phương và người dân tham gia bảo vệ và phát triển bền vững
rừng ngập mặn;
 Thiếu số liệu, dữ liệu phục vụ cho mục đích quản lý.
1.2.2.2 Tình hình nghiên cứu rừng ngập mặn ở Việt Nam
Việt Nam là một trong những quốc gia chịu tác động mạnh nhất của biến
đổi khí hậu, trong đó vùng ven biển là nơi chịu tác động trực tiếp và nặng nề
nhất. Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy rừng ngập mặn có vai trị to lớn
trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu như: chắn sóng, chắn gió, bảo vệ đê
biển, hấp thụ CO2. Với vai trò quan trọng như trên, trong suốt nhiều thập kỷ
qua đã có rất nhiều các nghiên cứu được thực hiện tại Việt Nam, trong đó đáng
chú ý có các cơng trình sau:
Phan Phú Bồng (1989) cũng đã sử dụng tư liệu viễn thám để nghiên cứu
về rừng ngập mặn nhưng mới dừng lại ở mức độ tính diện tích và vị trí phân
bố rừng ngập mặn bằng phương pháp giải đốn bằng mắt.
Hội thảo khoa học tồn quốc về hệ sinh thái rừng ngập mặn lần thứ 1
được tổ chức tại Hà Nội năm 1984 với 28 báo cáo khoa học đã đánh dấu một
bước tiến bộ cùng sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học nghiên cứu trong
lĩnh vực rừng ngập mặn. Các báo cáo đã tập trung đánh giá, phân tích chủ yếu
về các lĩnh vực: yếu tố mơi trường, trầm tích, q trình phân huỷ, tích tụ trầm
tích trong hệ sinh thái rừng ngập mặn; mô tả một số đặc điểm của các khu hệ
động thực vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ; khai thác tài nguyên trong
hệ sinh thái rừng ngập mặn (chủ yếu là khai thác gỗ).

8

Một số cơng trình và tài liệu nghiên cứu khác như: Đánh giá vai trò của
Rừng ngập mặn Việt Nam (Phan Nguyên Hồng, 1994, 1997, 1999); Đánh giá
đặc điểm đất ngập mặn dưới các thảm thực vật rừng ngập mặn ven biển Việt
Nam (Nguyễn Ngọc Bình, 2001); Cơng trình nghiên cứu “Khôi phục và phát
triển bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ” đã đoạt Giải thưởng Hồ
Chí Minh về khoa học & Công nghệ năm 2005; Phan Hồng Anh (2006) Đánh
giá hiện trạng và vai trò của rừng ngập mặn với cuộc sống người dân xã Nga
Tân, huyện Nga Sơn, Tỉnh Thanh Hóa;
Vũ Thục Hiền (2006) Những vấn đề cấp thiết trong công tác quản lý,
bảo tồn và quy hoạch vùng rừng ngập mặn huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định;
Lê Diên Dực ( 2006-2007) Triển khai thử nghiệm mơ hình phục hồi hệ sinh
thái rừng ngập mặn Khu Bảo tồn Thiên nhiên Tiền Hải, Thái Bình; Bùi Thị Hà
Ly (2007) Nghiên cứu đề xuất các biện pháp quản lý nhằm thích ứng với biến
đổi khí hậu dựa vào hệ sinh thái: Nghiên cứu điển hình tại rừng ngập mặn Kim
Sơn, Ninh Bình Mã số QMT.17.01; Lê Thị Vân Huệ (2018-2020) Khai thác lợi
ích từ hệ thống rừng ngập mặn bền vững; Luận án Tiến sĩ sinh học “Nghiên
cứu sinh thái nhân văn vùng rừng ngập mặn xã Tam Thơn Hiệp, huyện Cần
Giờ, thành phố Hồ Chí Minh”. Phan Thị Anh Đào, 2001; Vũ Thị Hiền nghiên
cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự phân bố một số loài cây ngập
mặn khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh
Nguyễn Viết Lương và nnk., 2019 đã sử dụng dữ liệu ALOS-2 trong
nghiên cứu ước tính sinh khối rừng ngập mặn tại Cần Giờ; Phạm Tiến Đạt và
nnk., 2020 đã sử dụng các loại ảnh vệ tinh khác nhau trong nghiên cứu đánh
giá giá trị của rừng ngập mặn tại Cần Giờ.
Nhìn chung, các nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên cứu rừng
ngập mặn đã làm nỗi bật và ưu thế của loại dữ liệu này trong đánh giá tài

nguyên rừng ngập mặn như ưu thế về mặt công nghệ, ưu thế về mặt thời gian,
ưu thế về mặt không gian, ưu thế về mặt công nghệ và đặc biệt là ưu thế về măt
kinh tế.


9

1.2.3 Ứng dụng và ý nghĩa của GIS viễn thám trong nghiên cứu và quản lý
rừng ngập mặn
1.2.3.1 Ứng dụng GIS viễn thám
Các ứng dụng của GIS tại hầu hết các ngành và lĩnh vực quản lý tài nguyên
và môi trường, nhưng có thể ứng dụng mạnh mẽ ở một số lĩnh vực như sau:
Ứng dụng ảnh viễn thám và GIS xác định biến đổi khí hậu tồn cầu;
Ứng dụng GIS thiết lập bản đồ an ninh nội địa;
Ứng dụng ảnh viễn thám và GIS xác lập bản đồ hiện trạng rừng;
Ứng dụng ảnh viễn thám và dữ liệu GIS trong quản lý rừng…
1.2.3.2 Ý nghĩa của GIS viễn thám trong nghiên cứu và quản lý rừng ngập mặn
Chính cơng nghệ GIS viễn thám đã góp phần làm rõ cơ sở lý thuyết từ các tính
tốn thực nghiệm trên ảnh, nhằm đề xuất giải pháp hiệu quả trong việc giám
sát thảm phủ thực vật.
Ảnh viễn thám sẽ phân loại độ che phủ của rừng, xử lý và phân tích những
khu vực độ che phủ ít, đưa ra con số về hiện trạng rừng nhằm quản lý những
khu vực rừng ngập mặn, để từ đó nhà quản lý có những chính sách hợp lý
trong việc bảo tồn, bảo vệ và phát triển rừng.
1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.3.1 Vị trí địa lý
Phạm vi khơng gian: Rừng ngập mặn Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh, bao
gồm thị trấn Cần Thạnh và 6 xã: Bình Khánh, An Thới Đơng, Lý Nhơn, Tam
Thơn Hiệp, Long Hịa và Thạnh An.
Tọa độ: 10°22’ – 10°40’ độ vĩ Bắc và 106°46’ – 107°01’ kinh độ Đơng.

Cách trung tâm Thành Phố Hồ Chí Minh khoảng 60 km, khu dự trữ sinh
quyển Cần Giờ giáp tỉnh Đồng Nai ở phía Bắc, giáp Biển Đơng ở phía Nam,
giáp tỉnh Tiên Giang và Long An ở phía Tây, và giáp tỉnh Bà Rịa Vũng
Tàu ở phía Đơng
- Ranh giới: Phía Bắc giáp Huyện Nhà Bè


10

- Phía Nam giáp biển Đơng
- Phía Đơng giáp Đồng Nai và Bà Rịa-Vũng Tàu
- Phía Tây giáp Long An và Tiền Giang
- Chiều dài của khu vực từ Bắc xuống Nam là 35 km, từ Đông sang Tây là
30 km.
Tổng diện tích khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ là khoảng
75.740 ha, trong đó: vùng lõi 4.721 ha, vùng đệm 41.139 ha, và vùng chuyển
tiếp 29.880 ha.

Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu
(Khu DTSQ Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh)
1.3.2 Khái quát đều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
1.3.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
Rừng ngập mặn Cần Giờ có điều kiện mơi trường rất đặc biệt, là hệ sinh
thái trung gian giữa hệ sinh thái thủy vực với hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái
nước ngọt và hệ sinh thái nước mặn. Rừng Cần Giờ nhận một lượng lớn phù sa
từ sông Đồng Nai, cùng với ảnh hưởng của biển kế cận và các đợt thủy triều
mà hệ thực vật nơi đây rất phong phú với trên 150 loài thực vật, trở thành


11

nguồn cung cấp thức ăn và nơi trú ngụ cho rất nhiều lồi thủy sinh, cá và
các động vật có xương sống khác.
- Địa hình
Rừng ngập mặn Cần Giờ có địa hình tương đối bằng phẳng, có xu hướng
tạo thành lòng chảo ở khu vực trung tâm. Xét từng khu vực nhỏ thì địa hình
khơng biến đổi nhiều, nhưng có sự chênh lệch về cao độ khoảng 0- 2m, trừ khu
vực giồng chùa có độ cao lớn nhất là 10,10 m ở tiểu khu 14, ven sông Nhà Bè
độ cao từ 1 - 3 m. Từ biển đi về phía Nhà Bè, độ cao có xu hướng tăng dần.
Cần Giờ được bao bọc bởi các sơng lớn, có bờ biển dài 14 km và hệ thống
sông rạch chằng chịt, mật độ sông rạch khoảng 7 - 10 km/km2, với tổng diện
tích mặt nước khoảng 21.000 ha chiếm gần 30% diện tích. Do hệ thống các
sơng rạch đan chéo với nhau tạo nhiều hướng chảy khác nhau đã chia cắt nhiều
vùng lãnh thổ thành các khu nhỏ (dạng đảo) như ấp An Hồ, An Phước của xã
Tam Thơn Hiệp, xã Thạnh An…
- Đất
Đất của rừng ngập mặn thường do bồi tụ của các con sông từ thượng
nguồn chảy đến, thường là đất phù sa có pha sét và cát. Trong rừng ngập mặn
thường có những vùng đất mới bồi tụ, đây là nhóm đất mới chưa phát triển,
tiếp đến là nhóm đất phát triển hơn thường xuất hiện một số loài của chi Đước
hay Mắm.
Các nhóm đất chính gồm:
- Đất cát ở dọc bờ biển có diện tích khoảng 680 ha, hầu như không bị
ngập, đất chua, nghèo hữu cơ, hàm lượng chất dinh dưỡng nghèo. Vùng đất cát
chủ yếu là dùng làm đất thổ cư, trồng cây ăn trái, hoa màu…
- Đất phù sa trên nền phèn tiềm tàng có lớp mùn tầng mặt khá cao, phân
bố ở xã Bình Khánh, xã Lý Nhơn có diện tích 1.385 ha được sử dụng trồng lúa,
cây ăn trái. Ngồi ra, cịn có một phần đất phù sa ven sơng có tầng loang lỗ đỏ
vàng, nhiễm mặn về mùa khô, độ cao trên dưới 2m ở Bình Khánh.

12

- Đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn vào mùa khô ở phía Nam, xã Bình
Khánh và xã An Thới Đơng, tầng sinh phèn xuất hiện nông, đất sét và thịt.
Chiếm ưu thế có lớp phù sa tầng mặt dày khoảng 15 - 20 cm.
- Đất phèn mặn:
- Vùng đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn nông, nhiều mùn bã hữu
cơ, ngập mặn thường xun có diện tích 27.280 ha, phân bố tập trung ở lòng
chảo giữa huyện Cần Giờ. Đất sét và thịt chiếm từ 85% - 95%. Đất đang hình
thành chưa ổn định, nhão, giàu mùn, đất mặn nhiều.
- Vùng đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn nơng, nhiều bã hữu cơ.
Ngập mặn theo con nước có diện tích là 4.780 ha, phân bố chủ yếu theo thềm
lịng chảo đầm lầy ngập mặn, có độ cao khoảng 1 m. Đất sét và thịt chiếm 94%
- 95%, tầng mặt đất chặt cứng.
- Đất mặn phèn tiềm tàng, tầng sinh phèn sâu, nhiều cát, đất ngập mặn
theo con nước, phân bố ở các giồng cát của xã Long Hoà, cát chiếm ưu thế từ
65% - 80%. Đất nghèo mùn, đất nhiễm mặn nhiều.
- Khí hậu
Khí hậu huyện Cần Giờ mang đặc tính nóng ẩm và chịu chi phối của quy
luật gió mùa cận xích đạo với hai mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11
và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau .
- Số giờ nắng
Huyện Cần Giờ có tổng số giờ chiếu sáng trong năm từ 2630 - 2710 giờ.
Mùa nắng (mùa khơ) thì số giờ chiếu sáng đều đạt trên 240giờ/tháng, cao nhất
là tháng 3 với 276,3 giờ. Mùa mưa số giờ chiếu sáng đều đạt trên 170
giờ/tháng, thấp nhất là tháng 9 với 169 giờ/tháng. Như vậy, số giờ chiếu sáng
trung bình ở huyện Cần Giờ thay đổi trong phạm vi từ 5,7 - 8,7giờ/ngày. Với
số giờ chiếu sáng cao và phân bố đều suốt cả năm như vậy đã cung cấp một
nguồn ánh sáng phong phú, thuận lợi cho quá trình phát triển của cây ngâp

măṇ.


13

- Nhiệt độ
Rừng ngập mặn Cần Giờ có chế độ nhiệt cao và khá ổn định. Nhiệt độ
trung bình năm không quá 30oC và thấp nhất không dưới 27oC. Biên độ nhiệt
độ trong ngày từ 5oC – 7oC, trong các tháng thường nhỏ hơn 4oC. Nhiệt độ
trung bình tháng cao nhất từ tháng 3 đến tháng 5 và thấp nhất là tháng 12 và
tháng 1. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 28,5oC.
- Lượng mưa
Lượng mưa chi phối sự phân bố và phân vùng của thực vật dọc theo ven
biển. Cây rừng ngập mặn khơng phụ thuộc hồn tồn vào lượng mưa vì chúng
có tuyến tiết muối và cơ chế hút nước ngọt. Tuy nhiên nước mưa cũng ảnh
hưởng đến rừng ngập mặn thông qua việc vận chuyển phù sa, bùn và làm giảm
độ mặn của lớp đất mặt. Ngoài ra, lượng mưa còn ảnh hưởng đến các yếu tố
khác như nhiệt độ khơng khí, nhiệt độ nước, độ mặn nước ngầm, độ mặn lớp
đất mặt có ảnh hưởng đến cây rừng ngập mặn.
Xét trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, huyện Cần Giờ có lượng mưa
thấp nhất, khơng ổn định theo thời gian và phân bố không đều theo không gian.
Lượng mưa năm tăng dần theo hướng Đông Nam - Tây Bắc từ 1157mm ở xã
Cần Thạnh đến 1476mm tại xã Tam Thôn Hiệp và 1744mm ở Mũi Nhà Bè (xã
Bình Khánh). Khoảng 90% lượng mưa tập trung vào mùa mưa từ tháng 5 đến
tháng 10. Mùa khơ có lượng mưa trung bình khoảng 150mm/tháng.
- Gió
Gió ảnh hưởng đến sự bốc thoát hơi nước của cây rừng ngập mặn và làm
giảm nhiệt độ khơng khí. cây rừng ngập mặn cịn nhờ gió để thụ phấn một số
lồi cây. Cùng với nước triều, gió đã góp phần vào sự phân bố và tái sinh tự
nhiên của cây rừng ngập mặn, cường độ của gió bão tác động trực tiếp lên hệ

sinh thái cây rừng ngập mặn, tùy theo mức độ thiệt hại như rụng lá, gãy cành
nhánh đến việc gãy đổ trên diện rộng và sau cùng là gây thiệt hại từng phần
của hệ sinh thái. Ngồi ra, gió bão cũng thường gây sóng to, mưa lớn làm nước
biển dâng cao, gây xói lở bờ biển, bờ sơng, tàn phá rừng ngập mặn ở cửa sông.


14

Tại huyện Cần giờ chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, mỗi
năm có 2 mùa mưa nắng rõ rệt. Gió mùa Đơng Nam xuất hiện từ tháng 11 đến
23 tháng 4 năm sau với tốc độ trung bình 1 - 3m/s. Hướng gió đơng nam đã
đưa nước mặn từ biển vào các sông rạch trong các tháng mùa khơ, cũng như
tác động thẳng góc vào mũi Cần Giờ làm vùng này bị xói lở mạnh (nhất là từ
tháng 2 đến tháng 4). Tốc độ gió trong bão >33m/s. Do vùng ven biển Cần Giờ
nhơ ra phía biển nên chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa đơng bắc và gió tín
phong tạo nên những biến đổi dị thường về chế độ thủy văn.
- Chế độ thủy triều
Thủy triều đóng một vai trị quan trọng trong cơ chế thủy văn cũng như hệ
sinh thái của huyện Cần Giờ. Thủy triều cùng với đặc điểm địa hình có ảnh
hưởng quan trọng đến độ mặn của vùng nghiên cứu, từ đó tác động đến sự
phân bố cây ngập mặn ở vùng nghiên cứu.
Ở vùng ven biển, thủy triều xác định đến sự phân bố của cây rừng ngập
mặn. Biên độ triều là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến hệ thống rễ cây rừng ngập
mặn, ở những nơi có biên độ triều cao thì hệ thống rễ chân nơm phát triển vì
đây là loại rễ thích nghi với biên độ triều rộng. Thay đổi độ mặn do nước triều
là một trong các yếu tố giới hạn sự phân bố cây rừng ngập mặn. Nước triều vận
chuyển oxy hòa tan đến hệ thống rễ của cây rừng và tái chế lại các chất dinh
dưỡng trong hệ sinh thái. Ngồi ra, thủy triều cịn dọn CO2 tích lũy, độc tố,
mảnh vụn hữu cơ và giữ vững độ mặn của nước. Sự phát tán, phân bố và việc
đem trái giống thành công cũng bị ảnh hưởng một phần bởi thủy triều.

Rừng ngập mặn Cần Giờ nằm trong vùng có chế độ bán nhật triều khơng
đều. Biên độ triều khoảng 2m khi triều trung bình và 4m khi triều cường.
Theo quan sát, hai đỉnh triều thường bằng nhau nhưng hai chân triều lệch
nhau. Biên độ triều có xu hướng giảm dần từ phía Nam lên phía Bắc vì phía
Bắc tiếp giáp với biển Đơng . Theo âm lịch, vào các ngày 29, 30, 1, 2, 3 và
các ngày 14, 15, 16, 17, 18, mỗi ngày có 2 con nước lớn ngập toàn bộ rừng


15

ngập mặn khi triều cường, hai ngày có thủy triều thấp nhất trong tháng là
ngày 8 và ngày 25 âm lịch.
- Độ mặn
Huyện Cần Giờ nằm trong vùng cửa sông, địa hình thấp, lại chịu tác động
mạnh mẽ của thủy triều lên xuống hằng ngày, các sông kênh rạch đều đóng
vai trị của những “kênh dẫn triều” quanh năm đưa nước mặn ngập sâu bủa
khắp cả địa bàn nên khối nước mặn của huyện này tùy theo mùa sẽ ở trạng
thái mặn hay lợ.
Độ mặn là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự
sinh trưởng, tỉ lệ sống của loài cây và phân bố rừng ngập mặn và liên quan
đến áp suất thẩm thấu. Khi độ mặn tăng lên thì cũng có sự tăng tương ứng về
áp suất thẩm thấu và làm cho sự hút nước của rễ cây khó khăn hơn. Cây rừng
ngập mặn thường sinh trưởng phát triển tốt nơi có nồng độ muối từ 10 – 25‰.
Mỗi lồi cây rừng ngập mặn có biên độ mặn khác nhau, nếu trong điều kiện độ
mặn thích hợp với một lồi nào đó thì nó sẽ sinh trưởng và phát triển mạnh,
nếu độ mặn quá cao sẽ làm cây sinh trưởng chậm lại và có khi chết.
- Độ chua của đất pH
Độ chua của đất ảnh hưởng đến sự biến đổi hóa học của hầu hết các chất
dinh dưỡng và sự hiện diện của chúng đến cây rừng. Hầu hết, đất rừng
ngập mặn được coi là có tính đệm tốt với pH từ 6 - 7 nhưng cũng có nơi xuống

đến 5.
- Thế oxy hóa khử (Eh)
Đặc điểm oxy hóa khử trong đất rừng ngập mặn có liên quan đến q
trình ngập triều, thành phần cấp hạt và hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Đất
rừng ngập mặn thường bị ngập úng vì thế đất bị yếm khí, q trình phân hủy
của các vi khuẩn xảy ra, qua đó lượng oxy giảm. Thế oxy hóa khử (Eh) của đất
yếm khí là thường dưới - 200mV, trong khi đất thống khí thì Eh thường trên
+300mV. Khi Eh = 0 thì đất đó được coi là yếm khí. Các yếu tố môi trường tác
động lên đời sống của cá thể, quần thể, quần xã…không phải đơn lẻ mà là một
tổ hợp, đồng thời.


16

Về động vật
Khu hệ động vật thủy sinh không xương sống với trên 700 loài, khu hệ cá
trên 130 loài, khu hệ động vật có xương sống có 9 lồi lưỡng thê, 31 lồi bị sát,
4 lồi có vú. Trong đó có 11 lồi bị sát có tên trong sách đỏ Việt Nam như: tắc
kè (gekko gekko), kỳ đà nước (varanus salvator), trăn đất (python molurus), trăn
gấm (python reticulatus), rắn cạp nong (bungarus fasciatus), rắn hổ mang (naja
naja), rắn hổ chúa (ophiophagus hannah), vích (chelonia mydas), cá sấu hoa cà
(crocodylus porosus)… Khu hệ chim có khoảng 130 lồi thuộc 47 họ, 17 bộ.
Trong đó có 51 lồi chim nước và 79 lồi khơng phải chim nước sống trong
nhiều sinh cảnh khác nhau.

Hình 1.2 Khỉ đi dài tại khu du lịch rừng sác (nguồn: Internet)

Hình 1.3. Khỉ đi dài trong rừng ngập mặn Cần Giờ (nguồn: Internet).