Luận văn: Giám sát biến động hiện trạng rừng KBT An Toàn bằng Viễn thám và GIS

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, Bình Định giai đoạn 1989-2014.

• Tác giả: Nguyễn, Xuân Vũ
• Người hướng dẫn: Pgs.ts. Nguyễn Văn Lợi
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm - Đại Học Huế
• Chuyên ngành: Lâm Học
• Đề tài: Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Khám phá biến động rừng KBT An Toàn qua lăng kính Viễn thám

Khu Bảo tồn Thiên nhiên (KBT) An Toàn tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định, là một trong những trung tâm đa dạng sinh học quan trọng của Việt Nam. Nơi đây lưu giữ các hệ sinh thái tự nhiên phong phú. Tuy nhiên, khu vực này đang đối mặt với áp lực lớn từ hoạt động của con người, dẫn đến những biến động đáng kể về tài nguyên rừng. Việc giám sát tài nguyên rừng một cách hiệu quả và kịp thời là yêu cầu cấp thiết. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và Hệ thống Thông tin Địa lý GIS mở ra một hướng tiếp cận hiện đại. Phương pháp này cho phép theo dõi và phân tích biến động lớp phủ rừng trên quy mô rộng, qua nhiều giai đoạn thời gian, với chi phí hợp lý và độ chính xác cao. Việc tích hợp hai công nghệ này không chỉ giúp xây dựng bản đồ hiện trạng rừng chi tiết mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác quản lý rừng bền vững và bảo tồn thiên nhiên tại một trong những khu bảo tồn thiên nhiên tỉnh Bình Định quan trọng nhất.

1.1. Tầm quan trọng của đa dạng sinh học KBT An Toàn

KBT An Toàn được xem là một "lá phổi xanh" của khu vực miền Trung, nổi bật với tính đa dạng sinh học cao. Hệ sinh thái tại đây rất đa dạng, bao gồm rừng lá rộng thường xanh, rừng phục hồi và nhiều kiểu thảm thực vật khác. Đây là nơi cư trú của nhiều loài động, thực vật quý hiếm, có giá trị bảo tồn cao. Theo các báo cáo, KBT An Toàn là nơi còn giữ được nhiều hệ sinh thái tự nhiên nguyên vẹn, ít bị tác động so với các khu vực khác trong tỉnh. Tuy nhiên, sức ép từ các hoạt động kinh tế - xã hội đang ngày một gia tăng, đe dọa trực tiếp đến sự tồn tại của các hệ sinh thái này. Do đó, việc bảo vệ và phát triển đa dạng sinh học KBT An Toàn không chỉ là nhiệm vụ của địa phương mà còn mang ý nghĩa quốc gia, góp phần vào nỗ lực bảo tồn thiên nhiên chung.

1.2. Tổng quan về công nghệ viễn thám và GIS trong lâm nghiệp

Công nghệ viễn thám là khoa học thu thập thông tin về bề mặt Trái Đất từ xa, chủ yếu thông qua các vệ tinh. Các ảnh vệ tinh Landsat hay ảnh vệ tinh Sentinel cung cấp dữ liệu quang phổ giá trị, cho phép các nhà khoa học phân biệt các loại lớp phủ khác nhau như rừng, đất trống, mặt nước. Trong khi đó, Hệ thống Thông tin Địa lý GIS là công cụ mạnh mẽ để quản lý, phân tích và trực quan hóa dữ liệu không gian. Khi tích hợp, viễn thám cung cấp dữ liệu đầu vào (hiện trạng lớp phủ), còn GIS thực hiện các tác vụ phân tích không gian, chồng lớp bản đồ và thống kê biến động. Sự kết hợp này giúp giảm thiểu đáng kể thời gian, chi phí và nhân lực so với các phương pháp điều tra thực địa truyền thống, đồng thời nâng cao độ chính xác và tính khách quan trong công tác đánh giá tác động môi trường và quản lý tài nguyên.

II. Thách thức trong giám sát và quản lý tài nguyên rừng KBT An Toàn

Công tác quản lý và bảo vệ rừng tại KBT An Toàn đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng. Các hoạt động khai thác lâm sản trái phép, phá rừng làm nương rẫy và chuyển đổi mục đích sử dụng đất đã gây ra tình trạng suy thoái rừng và mất rừng ở nhiều khu vực. Nghiên cứu giai đoạn 1989-2014 của Nguyễn Xuân Vũ chỉ ra rằng diện tích rừng giàu và rừng trung bình đã giảm mạnh, trong khi diện tích đất trống lại có xu hướng gia tăng. Những biến động này không chỉ làm suy giảm độ che phủ của thảm thực vật mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học, tài nguyên nước và môi trường sống của cộng đồng địa phương. Các phương pháp giám sát truyền thống thường tốn kém, mất nhiều thời gian và không thể cung cấp cái nhìn tổng quan, liên tục về diễn biến tài nguyên rừng. Đây là rào cản lớn trong việc hoạch định chính sách và đưa ra các giải pháp can thiệp kịp thời.

2.1. Phân tích hiện trạng suy thoái và mất rừng qua các thời kỳ

Số liệu phân tích từ ảnh vệ tinh Landsat trong giai đoạn 1989-2014 cho thấy một bức tranh đáng báo động về hiện trạng lớp phủ thực vật tại KBT An Toàn. Kết quả nghiên cứu chỉ rõ: “Diện tích rừng giàu và rừng trung bình giảm mạnh qua các năm, tính trung bình cả giai đoạn 1989-2014 giảm 3.083,13 ha”. Ngược lại, “diện tích rừng nghèo, rừng phục hồi có sự gia tăng, tính trung bình cả giai đoạn 1989-2014 tăng 1.506,15 ha”. Sự chuyển dịch này cho thấy chất lượng rừng đang bị suy giảm nghiêm trọng. Rừng nguyên sinh, giàu có về trữ lượng và đa dạng sinh học đang dần bị thay thế bởi rừng thứ sinh nghèo kiệt hoặc đất trống. Nguyên nhân chính được xác định là do khai thác gỗ, phá rừng làm nương rẫy và chuyển đổi mục đích sử dụng rừng.

2.2. Các yếu tố chính tác động đến biến động lớp phủ rừng

Nhiều yếu tố đã và đang tác động trực tiếp đến sự biến động của rừng KBT An Toàn. Các hoạt động khai thác lâm sản, dù hợp pháp hay trái phép, đều làm giảm trữ lượng và chất lượng rừng. Bên cạnh đó, tập quán canh tác nương rẫy của một bộ phận người dân địa phương dẫn đến tình trạng mất rừng cục bộ. Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất lâm nghiệp sang các mục đích khác như nông nghiệp, xây dựng cũng góp phần làm thu hẹp diện tích rừng. Mặt khác, các nỗ lực khoanh nuôi, bảo vệ và trồng rừng mới đã giúp gia tăng diện tích rừng phục hồi ở một số khu vực. Tuy nhiên, tốc độ phục hồi này chưa thể bù đắp được những mất mát về diện tích và chất lượng của các khu rừng giàu, đặt ra bài toán khó cho công tác quản lý rừng bền vững.

III. Phương pháp phân tích biến động rừng bằng tư liệu viễn thám

Để giám sát hiệu quả biến động rừng, nghiên cứu đã áp dụng phương pháp tích hợp công nghệ viễn thám và GIS. Trọng tâm của phương pháp này là sử dụng chuỗi ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian, được thu thập tại các năm 1989, 1995, 2001, 2005, 2010 và 2014. Các ảnh này sau khi được thu thập sẽ trải qua các bước tiền xử lý nghiêm ngặt như hiệu chỉnh khí quyển, hiệu chỉnh hình học để đảm bảo tính nhất quán và so sánh được. Phương pháp phân loại có kiểm định (supervised classification) được sử dụng để xác định các lớp phủ thực vật khác nhau. Kỹ thuật này dựa trên các vùng mẫu được thu thập từ thực địa và kiến thức chuyên gia để "dạy" cho phần mềm nhận diện các loại rừng. Các phần mềm chuyên dụng như ENVI, ArcGIS, và QGIS đóng vai trò then chốt trong toàn bộ quy trình này, từ xử lý ảnh đến phân tích và thành lập bản đồ.

3.1. Quy trình xử lý và giải đoán ảnh vệ tinh Landsat

Quy trình xử lý ảnh bắt đầu bằng việc thu thập các cảnh ảnh Landsat phù hợp, ít mây che phủ. Sau đó, ảnh được hiệu chỉnh bức xạ để chuyển đổi giá trị số (DN) sang giá trị phản xạ phổ. Tiếp theo là bước nắn chỉnh hình học, đưa tất cả các ảnh về cùng một hệ tọa độ (VN2000) để có thể chồng xếp và so sánh. Vùng nghiên cứu được cắt ra từ các cảnh ảnh lớn. Bước quan trọng nhất là giải đoán ảnh, trong đó phương pháp phân loại có kiểm định được áp dụng. Các vùng mẫu đại diện cho từng loại hình sử dụng đất (rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, đất trống, mặt nước) được lựa chọn cẩn thận. Dựa trên đặc trưng phổ của các vùng mẫu này, thuật toán sẽ phân loại toàn bộ các pixel trên ảnh. Kết quả là các bản đồ hiện trạng rừng cho từng năm, với độ chính xác cao được kiểm chứng qua chỉ số Kappa.

3.2. Ứng dụng chỉ số thực vật NDVI trong giám sát sức khỏe rừng

Chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) là một công cụ hữu hiệu để đánh giá sức khỏe và mật độ của thảm thực vật. Chỉ số này được tính toán dựa trên sự khác biệt về độ phản xạ của thực vật ở kênh cận hồng ngoại (NIR) và kênh ánh sáng đỏ (Red). Thực vật khỏe mạnh hấp thụ mạnh ánh sáng đỏ và phản xạ mạnh ánh sáng cận hồng ngoại, dẫn đến giá trị NDVI cao. Ngược lại, đất trống hoặc thực vật yếu có giá trị NDVI thấp. Trong nghiên cứu này, NDVI được sử dụng như một lớp thông tin phụ trợ quan trọng. Nó giúp xác định sơ bộ các khu vực có mật độ thực vật cao (rừng rậm) và các khu vực thực vật thưa thớt (đất trống, rừng nghèo), từ đó hỗ trợ việc lựa chọn vùng mẫu và nâng cao độ chính xác của quá trình phân loại, góp phần vào việc phân tích biến động lớp phủ rừng một cách hiệu quả hơn.

IV. Cách GIS xây dựng bản đồ hiện trạng và biến động rừng KBT An Toàn

Sau khi có được các bản đồ hiện trạng rừng riêng lẻ cho từng năm từ kết quả phân loại ảnh, Hệ thống Thông tin Địa lý GIS được sử dụng để thực hiện các phân tích sâu hơn. Chức năng chính của GIS trong nghiên cứu này là chồng xếp và so sánh các lớp bản đồ theo từng cặp thời gian. Kỹ thuật này, còn gọi là phân tích sau phân loại (post-classification comparison), cho phép xác định chính xác vị trí, diện tích và bản chất của sự thay đổi. Ví dụ, GIS có thể chỉ ra một khu vực vốn là rừng giàu vào năm 1989 đã chuyển thành rừng nghèo hoặc đất trống vào năm 2014. Kết quả của phân tích không gian này là một ma trận biến động chi tiết và một bản đồ biến động trực quan. Những sản phẩm này cung cấp bằng chứng không thể chối cãi về quá trình suy thoái rừng, đồng thời cũng ghi nhận những nỗ lực phục hồi rừng, làm cơ sở vững chắc cho các nhà quản lý.

4.1. Xây dựng bản đồ hiện trạng lớp phủ thực vật đa thời gian

Từ kết quả giải đoán ảnh vệ tinh Landsat, các bản đồ hiện trạng rừng cho 6 thời điểm (1989, 1995, 2001, 2005, 2010, 2014) đã được xây dựng. Mỗi bản đồ thể hiện sự phân bố không gian của các loại hình lớp phủ chính tại KBT An Toàn, bao gồm: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi, đất trống và mặt nước. Các bản đồ này được số hóa và lưu trữ trong môi trường GIS, tạo thành một cơ sở dữ liệu không gian mạnh mẽ. Độ chính xác của các bản đồ này được đánh giá ở mức cao, với chỉ số Kappa dao động từ 0,90 đến 0,99. Đây là nguồn tư liệu quý giá, không chỉ phản ánh hiện trạng lớp phủ thực vật tại một thời điểm mà còn là nền tảng để theo dõi diễn biến tài nguyên rừng một cách khoa học và hệ thống.

4.2. Phân tích ma trận biến động và trực quan hóa kết quả

Phương pháp so sánh sau phân loại trong GIS tạo ra một ma trận biến động. Ma trận này là một bảng thống kê chi tiết, cho biết diện tích của mỗi loại lớp phủ đã chuyển đổi thành các loại khác trong một giai đoạn nhất định. Ví dụ, ma trận cho thấy bao nhiêu hecta rừng giàu đã chuyển thành rừng nghèo, đất trống, hoặc ngược lại, bao nhiêu hecta đất trống đã được phục hồi thành rừng. Dựa trên ma trận này, một bản đồ biến động tổng thể được thành lập, sử dụng màu sắc khác nhau để biểu thị các loại thay đổi (ví dụ: màu đỏ cho khu vực mất rừng, màu xanh cho khu vực rừng tăng trưởng). Việc trực quan hóa này giúp các nhà quản lý và hoạch định chính sách dễ dàng nắm bắt được các "điểm nóng" về mất rừng và các khu vực có tiềm năng phục hồi, từ đó đưa ra các quyết định can thiệp chính xác.

V. Kết quả giám sát biến động lớp phủ rừng giai đoạn 1989 2014

Kết quả phân tích chuỗi dữ liệu viễn thám từ 1989 đến 2014 đã định lượng hóa một cách rõ ràng xu hướng biến động rừng tại KBT An Toàn. Tổng thể, chất lượng rừng có dấu hiệu suy giảm đáng kể. Diện tích rừng giàu và rừng trung bình, là những hệ sinh thái có giá trị đa dạng sinh học cao nhất, đã bị thu hẹp một cách đáng báo động. Trong khi đó, diện tích rừng nghèo, rừng phục hồi và đất trống lại tăng lên. Sự thay đổi này phản ánh áp lực khai thác và chuyển đổi đất đai trong suốt 25 năm. Mặc dù đã có những nỗ lực trong công tác khoanh nuôi và bảo vệ, giúp một phần diện tích được phục hồi, nhưng quy mô và tốc độ vẫn chưa đủ để đảo ngược xu hướng suy thoái chung. Những con số cụ thể từ nghiên cứu là lời cảnh báo mạnh mẽ về sự cần thiết phải có những biện pháp quyết liệt hơn để bảo tồn thiên nhiên tại đây.

5.1. Thống kê sự suy giảm diện tích rừng giàu và trung bình

Số liệu thống kê từ nghiên cứu của Nguyễn Xuân Vũ cho thấy một sự suy giảm nghiêm trọng. Cụ thể, trong suốt giai đoạn 1989-2014, tổng diện tích rừng giàu và rừng trung bình đã giảm 3.083,13 ha. Đây là một con số rất lớn, tương đương với việc mất đi một phần đáng kể "vốn tự nhiên" quý giá của KBT An Toàn. Sự suy giảm này không chỉ làm mất đi trữ lượng gỗ mà còn làm suy yếu các chức năng sinh thái quan trọng của rừng như điều hòa nguồn nước, chống xói mòn và là nơi cư trú của các loài hoang dã. Sự biến mất của các khu rừng giàu cho thấy mức độ và cường độ tác động của con người lên hệ sinh thái này là rất lớn.

5.2. Ghi nhận sự gia tăng của rừng nghèo và đất trống

Đối lập với sự suy giảm của rừng chất lượng cao là sự gia tăng của các loại hình lớp phủ có giá trị sinh thái thấp hơn. Nghiên cứu chỉ ra diện tích rừng nghèo và rừng phục hồi đã tăng 1.506,15 ha trong cùng giai đoạn. Bên cạnh đó, diện tích đất trống cũng có xu hướng tăng lên. Sự gia tăng này một phần là kết quả trực tiếp của việc khai thác quá mức các khu rừng giàu, để lại những khu rừng nghèo kiệt về loài và cấu trúc. Một phần khác cho thấy nỗ lực khoanh nuôi, tái sinh đã bắt đầu có kết quả, biến đất trống thành rừng phục hồi. Tuy nhiên, quá trình này cần rất nhiều thời gian để có thể phục hồi lại trạng thái ban đầu, đòi hỏi sự đầu tư và cam kết lâu dài cho công tác quản lý rừng bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái niệm, phân loại viễn thám 1. Khái niệm viễn thám Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện.

Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu. Thực hiện được những công việc đó chính là thực hiện viễn thám - hay hiểu đơn giản: Viễn thám là thăm dò từ xa về một đối tượng hoặc một hiện tượng mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó. Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám, nhưng mọi định nghĩa đều có nét chung, nhấn mạnh “viễn thám là khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất” [35]. Dưới đây là định nghĩa về viễn thám theo quan niệm của các tác giả khác nhau: - Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít nhiều về một vật không cần phải chạm vào vật đó (Ficher và cs, 1976).

- Viễn thám là quan sát về một đối tượng bằng một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định (Barret và Curtis, 1976). - Viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ một đối tượng, được đo từ một khoảng cách cách xa vật không cần tiếp xúc với nó. Năng lượng được đo trong các hệ viễn thám hiện nay là năng lượng điện từ phát ra từ vật quan tâm (D. - Viễn thám là ứng dụng vào việc lấy thông tin về mặt đất và mặt nước của trái đất, bằng việc sử dụng các ảnh thu được từ một đầu chụp ảnh sử dụng bức xạ phổ điện từ, đơn kênh hoặc đa phổ, bức xạ hoặc phản xạ từ bề mặt trái đất (Janes B.

- Viễn thám là “khoa học và nghệ thuật thu nhận thông tin về một vật thể, một vùng, hoặc một hiện tượng, qua phân tích dữ liệu thu được bởi phương tiện không tiếp xúc với vật, vùng, hoặc hiện tượng khi khảo sát” (Lillesand và Kiefer, 1986). PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 1. Phân loại ảnh viễn thám Theo Phó Giáo sư Bảo Huy (2009) [19], ảnh viễn thám chia làm các loại sau: - Ảnh quang học: Được tạo ra nhờ thu nhận và phân tích các bước sóng ánh sáng nhìn thấy. - Ảnh hồng ngoại: Được thiết lập nhờ thu nhận các bước sóng hồng ngoại phát ra từ vật thể, đối tượng quan sát.

- Ảnh radar: Được xây dựng trên cơ sở thu nhận các bước sóng trong dải sóng siêu cao tần. Phân loại ảnh còn dựa vào độ phân giải không gian (resolution) của ảnh, nó xuất phát từ nguồn vệ tinh cung cấp ảnh phân giải thấp, ảnh phân giải trung bình, hay phân giải cao hoặc rất cao,… 1. Định nghĩa GIS Hiện nay có khá nhiều định nghĩa GIS [7], như: Định nghĩa 1: GIS là một hộp công cụ “Một bộ công cụ mạnh mẽ để thu thập, lưu trữ, tổng hợp, chuyển đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho một tập hợp các mục đích” (Burrough và McDonnell, 1998). Định nghĩa 2: GIS là một hệ thống thông tin “Hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với dữ liệu được tham chiếu bởi không gian địa lý tọa độ.

Nói cách khác, GIS là một hệ thống cơ sở dữ liệu với khả năng cụ thể cho không gian tham chiếu dữ liệu, cũng như thiết lập một hoạt động để làm việc, phân tích với các dữ liệu” (Star và Estes, 1989). Định nghĩa 3: GIS đóng một vai trò trong xã hội “Tổ chức hoạt động mà người ta đo lường và đại diện cho các hiện tượng địa lý, và sau đó biến đổi các đại diện vào các hình thức khác trong khi tương tác với cấu trúc xã hội” (Chrisman, 1999). Song có thể thống nhất chung về định nghĩa như sau: “GIS là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng (máy tính và các thiết bị ngoại vi), phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành; được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm thu nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. GIS có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý” (Davis, 1996) [42].

Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS 1. Tích hợp là gì? Tích hợp tiếng Anh là “integrate”, có nghĩa là hợp thành một thể thống nhất, bổ sung thành một thể thống nhất, hợp nhất. Như vậy, công nghệ tích hợp tư liệu viễn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 thám và GIS là việc hợp nhất các ưu điểm của hai loại tư liệu viễn thám và công nghệ GIS thành một thể thống nhất, đồng thời tìm cách hạn chế các yếu điểm của hai loại tư liệu nói trên. Tại sao phải tích hợp tư liệu viễn thám và GIS? Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một vấn đề thực tiễn trong quản lý tài nguyên rừng chỉ dựa đơn thuần trên tư liệu viễn thám là một việc hết sức khó khăn và trong nhiều trường hợp không thể thực hiện [29].

Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ hiệu quả, kết hợp chiến lược xử lý ảnh cũng như dòng luân chuyển thông tin và chuyển đổi dữ liệu trong quá trình xử lý và giải đoán ảnh, để tạo ra dữ liệu địa lý cần thiết cho GIS đáp ứng nhu cầu đa dạng trong công tác quản lý tài nguyên rừng nói riêng và tài nguyên thiên nhiên nói chung. Vì vậy cần phải có một sự tiếp cận tổng hợp, trong đó tư liệu viễn thám giữ một vai trò quan trọng và hiệu quả nhất cho việc cập nhật và xây dựng cơ sở dữ liệu cho GIS. Thực tế, nguồn cung cấp thông tin địa lý là số liệu trắc địa - bản đồ, ảnh hàng không, ảnh viễn thám, số liệu điều tra, thống kê và GIS dựa trên các cơ sở dữ liệu quan trắc, viễn thám để cập nhật, xây dựng cơ sở dữ liệu và đưa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích, thống kê trên các đối tượng địa lý, làm cơ sở để GIS tạo ra sản phẩm một cách nhanh chóng, kịp thời chính xác và chi tiết, đáp ứng được yêu cầu của vấn đề thực tiễn đặt ra. Hiện nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên rừng và môi trường ngày càng cao không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng trong hoạch định chính sách, các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường.

Do đó, việc sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS cho phép cập nhật, xây dựng dữ liệu và phân tích biến động hiệu quả và đóng vai trò quan trọng cho việc hỗ trợ ra quyết định nhanh, trên phạm vi rộng với giá thành rẻ [54]. Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS Ảnh viễn thám sau khi phân loại sẽ thể hiện sự phân bố của các đối tượng theo không gian và thời gian. Do đó, kết quả xử lý một ảnh viễn thám sẽ chỉ ra hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng tại thời điểm chụp ảnh và với ảnh đa thời gian cho phép thành lập các lớp chuyên đề sử dụng đất, hiện trạng rừng trên vùng đất cụ thể nhưng ở các thời điểm khác nhau, bằng chức năng chồng xếp và phân tích, GIS cho phép tích hợp từ các kết quả phân loại của nhiều thời điểm chụp để thành lập nhanh và chính xác bản đồ biến động sử dụng đất, bản đồ biến động hiện trạng rừng của khu vực. Với PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 chức năng tự động cung cấp thông tin về sự thay đổi giữa các loại hình sử dụng đất, thay đổi hiện trạng rừng theo từng thời điểm yêu cầu hoặc theo đơn vị hành chính, GIS cho phép người sử dụng giám sát quá trình biến động sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng theo bất kỳ loại hình nào và ở bất kỳ khoảng thời gian nào.

Giải pháp truyền thống là so sánh bản đồ hiện trạng sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng đã thành lập tại hai thời điểm yêu cầu, những khu vực thay đổi sẽ được thể hiện trên tờ bản đồ thứ ba gọi là bản đồ biến động cho ta thấy những thay đổi của các loại hình sử dụng đất, thay đổi hiện trạng rừng tuy nhiên, ở khu vực mà loại hình sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng thay đổi nhanh thì giải pháp này không đáp ứng được yêu cầu, độ chính xác và tính hiện thời của bản đồ bị giảm vì phải mất nhiều thời gian để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng bằng phương pháp tổng hợp, mặt khác bản đồ biến động đất, biến động hiện trạng rừng loại này thường chứa nhiều sai sót vì hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng đã thành lập tại hai thời điểm không cùng thống nhất về chi tiết nội dung và độ chính xác yêu cầu. Nếu sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thì sẽ đảm bảo được tính hiện thời của thông tin, dễ dàng kiểm tra mức độ chi tiết và tính thống nhất của dữ liệu, cũng như không bị ảnh hưởng do tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ gây ra [54]. Theo tác giả Nguyễn Đức Phương (2012) đã tổng hợp một số lĩnh vực khác nhau có khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS [29]: - Viễn thám ứng dụng trong quản lý sự biến đổi môi trường bao gồm: Điều tra về sự biến đổi sử dụng đất và lớp phủ; vẽ bản đồ thực vật; nghiên cứu các quá trình sa mạc hoá và phá rừng; giám sát thiên tai,… - Viễn thám ứng dụng trong điều tra đất bao gồm: Xác định và phân loại các vùng thổ nhưỡng; đánh giá mức độ thoái hoá đất, tác hại của xói mòn, quá trình muối hoá. - Viễn thám trong lâm nghiệp, diễn biến của rừng bao gồm: Điều tra phân loại rừng, diễn biến của rừng; nghiên cứu về côn trùng và sâu bệnh phá hoại rừng, cháy rừng.