Luận án Tiến sĩ: Giám sát và Lập Bản Đồ Quy Mô Rừng Công Nghiệp tại Malaysia

• Tác giả: Uy Duc Pham
• Người hướng dẫn: Professor David L. Skole
• Trường học: Michigan State University
• Chuyên ngành: Forestry
• Đề tài: Monitoring and Mapping of the Extent of Industrial Forests in Malaysia
• Loại tài liệu: dissertation
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: East Lansing

• ABSTRACT
• ACKNOWLEDGEMENTS
• TABLE OF CONTENT
• 1. CHAPTER 1: OVERVIEW
• 1.1. In the Asia-Pacific Region
• 1.2. Industrial Forest: Concepts and Definitions
• 1.3. The Development of Industrial Forests (IFs) in the Asia-Pacific Region
• 1.4. The Development of Industrial Forests in Malaysia
• 1.5. Literature Review of the Studies on Industrial Forests
• 1.6. Literature Review of the Studies on the Methods Development for Detecting and Mapping Industrial Forests
• 1.7. The Significance of this Study: Problems and Rationale
• 1.8. Selection of the Study Area and Industrial Forest Systems
• 1.8.1. Industrial Forest Systems Studied
• 1.9. Research Questions and Objectives
• 1.9.1. Research Questions
• 1.9.2. Objectives
• 1.10. Research Methods
• 1.11. The Flowchart of the Study
• 2. CHAPTER 2: DEVELOPING THE VEGETATION INDICES-BASED INDUSTRIAL FOREST DETECTION METHOD FOR LANDSAT DATASETS
• 2.1. Acquiring and Preprocessing Images
• 2.2. Developing the Method
• 2.3. Results
• 2.3.1. Textural Analysis
• 2.3.2. Spectral Analysis
• 2.3.3. Visual Interpretation and Using Other Data
• 2.3.4. Making IF Maps
• 2.4. Discussions and Conclusions
• 3. CHAPTER 3: DEVELOPING THE VEGETATION/FOREST FRACTIONAL COVER-BASED INDUSTRIAL FOREST DETECTION METHOD FOR LANDSAT DATASETS
• 3.1. Acquiring and Preprocessing Images
• 3.2. Developing the Method
• 3.3. Results
• 3.3.1. Spectral Analysis
• 3.3.2. Textural Analysis
• 3.3.3. Visual Interpretation and Using Other Data
• 3.3.4. Making IF Maps
• 3.4. Discussions and Conclusions
• 4. CHAPTER 4: ASSESSING THE INDUSTRIAL FOREST LAND USE AND LAND COVER CHANGES, AND THEIR CONSEQUENCES
• 4.1. Industrial Forest Land Use and Land Cover Changes
• 4.1.1. The fC-based LULCC
• 4.1.2. The Pattern Indices for IF LULC Changes
• 4.1.3. The Vegetation Indices-based LULCC
• 4.2. Assessments of the IF LULC Changes and their Consequences
• 4.2.1. The Consequences of the IF LULC Changes
• 4.3. Discussions and Conclusions
• 5. CHAPTER 5: SYNTHESIS
• 5.1. Applicability
• APPENDIX
• REFERENCES

I. Giám sát rừng công nghiệp Malaysia

Nghiên cứu tập trung vào giám sát rừng và lập bản đồ rừng tại Malaysia, đặc biệt là các khu vực rừng công nghiệp (IFs) ở Sabah và Sarawak. Rừng công nghiệp Malaysia đã mở rộng nhanh chóng từ năm 2000 đến 2014, với tốc độ tăng trưởng hàng năm đáng kể. Phương pháp sử dụng dữ liệu Landsat kết hợp với phân tích chỉ số thực vật (VIs) và phân đoạn che phủ rừng (fC) đã được phát triển để theo dõi sự thay đổi quy mô và đặc điểm của IFs. Kết quả cho thấy sự mở rộng của IFs đã thay thế phần lớn rừng tự nhiên bị xáo trộn, dẫn đến giảm đáng kể lượng carbon trên mặt đất và đa dạng sinh học.

1.1. Phương pháp giám sát rừng

Phương pháp giám sát rừng dựa trên dữ liệu Landsat được phát triển để theo dõi sự thay đổi của rừng công nghiệp Malaysia. Các chỉ số thực vật (VIs) như ARVI, EVI, và MSAVIaf được sử dụng để phân tích sự thay đổi che phủ rừng. Kết quả cho thấy phương pháp dựa trên phân đoạn che phủ rừng (fC) có độ chính xác cao hơn so với phương pháp dựa trên VIs, với độ chính xác sản xuất đạt 83% và hệ số Kappa là 0.46.

1.2. Tác động môi trường

Sự mở rộng của rừng công nghiệp Malaysia đã gây ra những tác động đáng kể đến môi trường. Phần lớn IFs thay thế rừng tự nhiên bị xáo trộn (81-95%), dẫn đến giảm lượng carbon trên mặt đất và phát thải CO2. Ngoài ra, sự suy giảm đa dạng sinh học cũng được ghi nhận, với tỷ lệ giảm 2.98% ở Sabah và 2% ở Sarawak.

II. Lập bản đồ rừng công nghiệp

Nghiên cứu đã phát triển các phương pháp lập bản đồ rừng dựa trên dữ liệu Landsat để xác định và theo dõi sự thay đổi của rừng công nghiệp Malaysia. Phương pháp dựa trên phân đoạn che phủ rừng (fC) và chỉ số thực vật (VIs) được sử dụng để tạo ra các bản đồ IFs với độ chính xác cao. Kết quả cho thấy sự mở rộng của IFs chủ yếu do các khu vực quy mô lớn chi phối, nhưng các khu vực quy mô nhỏ cũng đóng góp đáng kể vào sự phát triển của IFs.

2.1. Phương pháp lập bản đồ

Phương pháp lập bản đồ rừng được phát triển dựa trên phân tích dữ liệu Landsat, bao gồm phân đoạn che phủ rừng (fC) và chỉ số thực vật (VIs). Các bản đồ IFs được tạo ra với độ chính xác cao, đặc biệt là đối với các loại IFs như acacia và rubber. Phương pháp này cũng cho phép theo dõi sự thay đổi quy mô và đặc điểm của IFs theo thời gian.

2.2. Ứng dụng thực tiễn

Các bản đồ IFs được tạo ra từ nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao trong việc quản lý rừng và bảo tồn rừng. Chúng cung cấp thông tin quan trọng về sự thay đổi quy mô và đặc điểm của IFs, giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

III. Đánh giá tác động môi trường

Nghiên cứu đã đánh giá tác động môi trường của sự mở rộng rừng công nghiệp Malaysia. Kết quả cho thấy sự thay thế rừng tự nhiên bởi IFs đã dẫn đến giảm lượng carbon trên mặt đất và phát thải CO2 đáng kể. Ngoài ra, sự suy giảm đa dạng sinh học cũng được ghi nhận, với tỷ lệ giảm 2.98% ở Sabah và 2% ở Sarawak. Những tác động này cần được xem xét trong các chiến lược quản lý rừng và bảo tồn rừng.

3.1. Tác động đến carbon

Sự mở rộng của rừng công nghiệp Malaysia đã dẫn đến giảm lượng carbon trên mặt đất, với mức giảm 11.5 Tg C ở Sabah và 24.7 Tg C ở Sarawak. Điều này cũng dẫn đến phát thải CO2 đáng kể, với 42.1 Tg CO2 ở Sabah và 90.5 Tg CO2 ở Sarawak trong giai đoạn nghiên cứu.

3.2. Tác động đến đa dạng sinh học

Sự thay thế rừng tự nhiên bởi IFs đã gây ra sự suy giảm đa dạng sinh học, với tỷ lệ giảm 2.98% ở Sabah và 2% ở Sarawak. Điều này cần được xem xét trong các chiến lược bảo tồn rừng và phát triển bền vững.