HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRIỆU CHÍ QUYẾT ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG RỪNG GIAI ĐOẠN 2005 – 2014 HUYỆN BẢO YÊN, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.03 Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Thị Giang NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Triệu Chí Quyết i c LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS. Lê Thị Giang - giảng viên bộ môn Hệ thống Thông tin đất đai đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Hệ thống thông tin đất đai, Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung tâm Công nghệ thông tin – Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Lào Cai đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Triệu Chí Quyết ii c MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Danh mục chữ viết tắt. v Danh mục bảng.
vi Danh mục hình. vii Trích yếu luận văn. viii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài.
Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu.
Tổng quan về rừng. Tài nguyên rừng. Hiện trạng rừng trên thế giới. Tài nguyên rừng ở Việt Nam.
Khái quát về công nghệ viễn thám. Tổng quan về công nghệ viễn thám. Nguyên lý thu nhận thông tin của viễn thám. Những bộ cảm chính trong viễn thám.
Khái quát về GIS. Định nghĩa về hệ GIS. Các thành phần của GIS. Cấu trúc dữ liệu trong GIS.
Thành lập bản đồ và nghiên cứu biến động rừng bằng phương pháp viễn thám kết hợp GIS và một số ứng dụng. Thành lập bản đồ và nghiên cứu biến động rừng bằng phương pháp Viễn thám kết hợp với GIS. Ứng dụng công nghệ Viễn Thám và GIS trên thế giới và tại Việt Nam. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.
Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nguyên cứu.
Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp. Phương pháp giải đoán ảnh Viễn Thám. Phương pháp đánh giá độ chính xác của phép phân loại có kiểm định.
Phương pháp phân tích không gian của GIS. Phương pháp thống kê xử lý số liệu. Kết quả và thảo luận. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội.
Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Bảo Yên. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội. Khái quát chung về quản lý và sử dụng đất rừng. Tình hình quản lý, sử dụng đất đai.
Tình hình quản lý bảo vệ rừng. Xác định biến động rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2005 – 2014. Thành lập bản đồ hiện trạng rừng năm 2005, năm 2014. Thành lập bản đồ biến động rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2005-2014.
Đánh giá biến động rừng. Nguyên nhân biến động rừng huyện Bảo Yên. Kết luận và kiến nghị. 81 Tài liệu tham khảo.
82 iv c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng việt DMA Đất trồng hoa mầu Đất rừng giầu LNP1 Đất rừng trung bình LNP2 LNP3 Đất rừng nghèo NUOC Đất mặt nước HNK Đất trồng cây hang năm khác Đất khu dân cư nông thôn ONT v c DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Thống kê hiện trạng rừng Việt Nam qua các năm 1943 – 2014. Diện tích, mật độ tre phủ rừng của một số tỉnh. Các thế hệ vệ tinh Landsat.
Đặc trưng bộ cảm của ảnh Landsat. So sánh một số phương pháp thành lập bản đồ. Cơ cấu diện tích huyện Bảo Yên năm 2014. Tổng hợp tài nguyên rừng huyện Bảo Yên.
Dữ liệu thu thập. Một số điểm mẫu đặc trưng. Kết quả nắn ảnh. Các loại hình sử dụng đất huyện Bảo Yên.
Khóa giải đoán ảnh vệ tinh. Đánh giá sự khác biệt mẫu năm 2005. Đánh giá sự khác biệt mẫu năm 2014. Đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh năm 2005.
Kết quả đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh năm 2014. Phân loại thảm phủ rừng huyện Bảo Yên. So sánh số liệu diện tích bản đồ và số liệu kiểm kê năm 2004. So sánh số liệu diện tích bản đồ và số liệu kiểm kê năm 2014.
Ma trận biến động đất rừng huyện Bảo Yên. Diện tích các loại hình sử dụng đất huyện Bảo Yên giai đoạn 2005-2014. Tổng hợp biến động sử dụng đất rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2005-2014. Kết quả thống kê biến động rừng các xã, thị trấn.
Thống kê các vụ cháy rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2010 - 2015 .79 vi c DANH MỤC HÌNH Hình 2. Quy trình thành lập bản đồ biến động đất bằng phương pháp viễn thám kết hợp với GIS. Sơ đồ vị trí huyện Bảo Yên trong tỉnh Lào Cai. Khu vực thu thập dữ liệu ảnh vệ tinh.
Ảnh chụp tháng 11 năm 2005. Ảnh chụp tháng 10 năm 2014. Các điểm lấy mẫu GPS trên địa bàn huyện Bảo Yên. Ảnh vệ tinh Landsat 5 chụp ngày 4/11/2005.
Ảnh vệ tinh Landsat 8 chụp ngày 9/10/2014. Khu vực cắt theo ranh giới huyện Bảo Yên năm 2005. Khu vực cắt theo ranh giới huyện Bảo Yên năm 2014. Đất mặt nước.
Đất rừng giầu. Đất rừng trung bình. Đất rừng nghèo. Đất khu dân cư.
Đất hoa mầu. Đất trồng cây hàng năm. Ảnh phân loại năm 2014. Ảnh phân loại năm 2005.
Phân loại thảm phủ rừng năm 2005, năm 2014. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất rừng huyện Bảo Yên năm 2005. So sánh số liệu diện tích bản đồ và số liệu kiểm kê năm 2005. Bản đồ hiện trạng rừng huyện Bảo Yên năm 2014.
So sánh số liệu diện tích bản đồ và số liệu kiểm kê năm 2014. Bản đồ biến động đất rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2005 - 2014. Biểu đồ đất rừng huyện Bảo Yên năm 2005 và năm 2014. Các xã biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện Bảo Yên.
76 vii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên Tác giả: Triệu Chí Quyết Tên Luận văn: “Ứng dụng Viễn thám và GIS để đánh giá biến động rừng giai đoạn 2005 – 2014 huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai” Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.03 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1. Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu sự biến động rừng giai đoạn 2005 - 2014 của huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai bằng công nghệ Viễn thám và GIS. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp; - Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp; - Phương pháp giải đoán ảnh Viễn Thám; - Phương pháp đánh giá độ chính xác của phép phân loại có kiểm định; - Phương pháp phân tích không gian của GIS; - Phương pháp thống kê xử lý số liệu. Kết quả chính và Kết luận Luận văn nghiên cứu sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat 5 và ảnh vệ tinh Landsat 8 năm 2014 với độ phân giải 30 m để thành lập bản đồ hiện trạng rừng của huyện Bảo Yên với 7 khóa giải đoán là (1) Đất mặt nước, (2) Đất rừng giầu, (3) Đất rừng trung bình, (4) Đất rừng nghèo, (5) Đất khu dân cư, (6) Đất hoa mầu, (7) Đất trồng cây hàng năm.
Luận Văn đưa ra kết quả nghiên cứu chính như sau: - Đưa ra được tình hình điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội của huyện Bảo Yên. - Đưa ra được tình hình công tác quản lý rừng trên địa bàn huyện. - Đưa ra các phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng rừng trên cơ sở ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS. - Xây dựng được Bản đồ hiện trạng rừng huyện Bảo Yên năm 2005, năm 2014 và bản đồ Biến động rừng huyện Bảo Yên giai đoạn 2005 - 2014.
Năm 2005 diện tích rừng của huyện là 45.278,88 ha đến năm 2014 diện tích rừng đạt 52.781,02 ha tăng viii c 7.502,15 ha, nâng độ che phủ của rừng từ 0,55% năm 2005 lên 0,64% năm 2014. Đồng thời luận văn đã chỉ ra được các nguyên nhân gây biến động chủ yếu là do trồng rừng sản xuất, khai thác gỗ, mở rộng đất nông nghiệp, cháy rừng. Đồng thời đưa ra được những ưu điểm và hạn chế của đề tài. ix c THESIS ABSTRACT Master candidate: Trieu Chi Quyet Thesis title: “The application of remote sensing and GIS technology to evaluate changes in the forest district of Bao Yen district, Lao Cai province in the period from 2005 to 2014” Major: Land Management; Code: 60.03 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) 1.
Research Objectives determine the period from 2005 to 2014, the forests of the District of Bao Yen, Lao Cai province using remote sensing technology and GIS. Materials and Methods - Investigating and collecting secondary data; - Investigating and collecting primary data; - Remote sensing image processing; - Evaluating the accuracy; - GIS spatial analysis; - Statistical methods of data processing.