CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu đề tài: Không phải ngẩu nhiên mà Trái Đất được gọi là hành tinh xanh. Với diện tích lớn là biển, rừng và tầng ôzôn bao quanh, Trái Đất là nơi bắt nguồn cho sự sống – một điều mà chưa hành tinh nào có. Đặc biệt, rừng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của con người.
Rừng là một hệ sinh thái mà quần thể cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Có vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con người cũng như môi trường: cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hòa, tạo ra oxy, điều hòa nước, là nơi cư trú động thực vật và lưu trữ các nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất, đảm bảo cho sự sống, bảo vệ sức khỏe của con người… Do chức năng quang hợp của cây xanh, rừng là một nhà máy sinh học tự nhiên thường xuyên thu nhận CO2 và cung cấp O2. Đặc biệt ngày nay khi hiện tượng nóng dần lên của trái đất do hiệu ứng nhà kính, vai trò của rừng trong việc giảm lượng khí CO2 là rất quan trọng. Vai trò điều hòa nguồn nước, giảm dòng chảy bề mặt bằng cách ngấm xuống đất vào tầng nước ngầm.
Khắc phục hiện tượng xói mòn đất, hạn chế lắng đọng lòng sông, lòng hồ, điều hòa dòng chảy của các con sông, con suối (tăng lượng nước sông, nước suối vào mùa khô, giảm lượng nước sông suối vào mùa mưa). Rừng bảo vệ độ phì nhiêu và bồi dưỡng tiềm năng của đất: ở vùng có đủ rừng thì dòng chảy bị chế ngự, ngăn chặn được nạn bào mòn, nhất là trên đồi núi dốc tác dụng ấy có hiệu quả lớn, nên lớp đất mặt không bị mỏng, mọi đặc tính lý hóa và vi sinh vật học của đất không bị phá hủy, độ phì nhiêu được duy trì. HVTT: LƯU ĐỨC HOÀI 1 GVHD: TS. ĐỖ HỒNG TUẤN HỆ THỐNG CẢNH BÁO SỚM CHÁY RỪNG Rừng liên tục tạo chất hữu cơ.
Điều này thể hiện ở qui luật phổ biến: rừng tốt tạo ra đất tốt, và đất tốt nuôi lại rừng tốt. Nếu rừng bị phá hủy, đất bị xói mùn, quá trình đất mất mùn và thoái hóa dễ xảy ra rất nhanh chóng và mãnh liệt. Ước tính ở nơi rừng bị phá hoang trơ đất trống mỗi năm bị rửa trôi mất khoảng 10 tấn mùn/ ha [1]. Rừng có vai trò rất lớn trong việc: chống cát di động ven biển, che chở cho vùng đất bên trong nội địa, rừng bảo vệ đê biển, cải hóa vùng chua phèn, cung cấp gỗ, lâm sản, dược liệu.
Rừng nơi cư trú của rất nhiều các loài động vật: Động vật rừng nguồn cung cấp thực phẩm, dược liệu, nguồn gen quý, da lông, sừng thú là những mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Vì vậy tỷ lệ đất có rừng che phủ của một quốc gia là một chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng (diện tích đất có rừng đảm bảo an toàn môi trường của một quốc gia tối ưu là 45% [1] tổng diện tích). Sự quan hệ của rừng và cuộc sống đã trở thành một mối quan hệ hữu cơ. Không có một dân tộc, một quốc gia nào không biết rõ vai trò quan trọng của rừng trong cuộc sống.
Vai trò của rừng trong việc bảo vệ môi trường đang trở thành vấn đề thời sự và lôi quấn sự quan tâm của toàn thế giới. Tại Việt Nam, những năm đầu thế kỉ 20, độ che phủ của rừng nguyên sinh vào khoảng 70%, giữa thế kỷ còn 43%, đến những năm 1979 - 1981 chỉ còn 24% (Theo số liệu của Viện Điều tra quy hoạch rừng năm 2014). Nếu như vào khoảng giữa thế kỷ 20 ở nước ta độ che phủ của rừng còn lại 43% diện tích đất tự nhiên. Thì sau 30 năm chiến tranh tiếp theo là giai đoạn mà rừng Việt Nam bị thu hẹp lại khá nhanh.
Hơn 80 triệu lít chất diệt cỏ cùng 13 triệu tấn bom đạn, bom cháy rừng cùng với đội xe ủi đất khổng lồ đã tiêu hủy hơn 2 triệu ha rừng nhiệt đới các loại và diện tích rừng chỉ còn khoảng 9,5 triệu ha, chiếm 29% diện tích cả nước. HVTT: LƯU ĐỨC HOÀI 2 GVHD: TS. ĐỖ HỒNG TUẤN HỆ THỐNG CẢNH BÁO SỚM CHÁY RỪNG Theo số liệu thu được nhờ phân tích ảnh Landsat chụp năm 1979 – 1981 và KATE 140 trong cùng thời gian, cho thấy trong giai đoạn này rừng chỉ còn lại 7,8 triệu ha, chiếm khoảng 24% diện tích cả nước ( Theo số liệu Viện Điều tra và Quy hoạch rừng năm 2014), trong đó 10% là rừng nguyên sinh. Ở nhiều tỉnh rừng tự nhiên giàu còn lại rất thấp, như Lai Châu còn 7,88%, Sơn La 11,955% và Lào Cai 5,38%.
Sự suy giảm về độ che phủ rừng ở các vùng này là do mức độ gia tăng dân số nhanh đã tạo nhu cầu lớn về lâm sản và đất trồng trọt. Kết quả đã dẫn tới việc đốt rừng thành đất trồng trọt và nhà ở. Những khu rừng còn lại ở vùng núi phía Bắc đã xuống cấp, trữ lượng gỗ thấp và bị chia cắt thành những đám rừng nhỏ phân tán. Theo số liệu Báo cáo Chương trình điều tra, theo dõi và đánh giá tài nguyên rừng toàn quốc (NFIMAP) chu kỳ III năm 2014, hơn 2/3 diện tích rừng tự nhiên của Việt Nam được coi là rừng nghèo; Rừng giàu và rừng trung bình chỉ chiếm 4,6% tổng diện tích rừng và phần lớn phân bố tại các vùng núi cao, vùng sâu, vùng xa.
Nhiều khu rừng ngập mặn và rừng Tràm tại vùng đồng bằng ven biển có vai trò quan trọng trong việc duy trì đang dạng sinh học dường như đã biến mất. Báo cáo cũng cho thấy chất lượng và đa dạng sinh học rừng tiếp tục bị suy giảm. Trong giai đoạn 1999 – 2005, diện tích rừng tự nhiên giàu giảm 10,2% và rừng trung bình giảm 13,4%. Nhiều diện tích rừng tự nhiên rộng lớn tại vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Bắc đã bị mất trong giai đoạn từ 1991 – 2001.
Với tình trạng rừng ngày càng suy giảm thì thiên tai như hạn hán, lũ lụt xảy ra với tần suất và cường độ ngày càng tăng gây ra những thiệt hại nghiêm trọng. Dọc theo chiều dài đất nước từ Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái, Lào Cai đến Thái Nguyên, Hà Nội, Huế, Sài Gòn, Cần Thơ, Cà Mau.thiệt hại vật chất là 11.600 tỉ đồng, chết và mất tích 415 người (2007). Năm 2008, chỉ 6 tháng đầu năm thiệt hại là 814 tỉ, riêng thủ đô Hà Nội với trận lụt lịch sử tháng 11 “ngập chìm trong nước” thiệt hại vật chất đã hơn 3.000 tỷ đồng, 20 người chết. Trước thực trạng đó vấn đề HVTT: LƯU ĐỨC HOÀI 3 GVHD: TS.
ĐỖ HỒNG TUẤN HỆ THỐNG CẢNH BÁO SỚM CHÁY RỪNG nhóm đặt ra là Rừng và tầm quan trọng của rừng để giúp con người có cái nhìn đúng đắng về vai trò của rừng và những lợi ích mà rừng đem lại. Theo nhận định của Tổng cục Lâm nghiệp và dự báo của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, năm 2015 hiện tượng El Nino sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta; nắng nóng, khô hạn diễn ra gay gắt; mùa khô kéo dài; lượng mưa giảm so với trung bình nhiều năm tại nhiều địa phương khu vực miền Trung; nguy cơ xảy ra cháy rừng rất lớn, trọng điểm là ở khu vực đèo Hải Vân địa bàn giáp ranh tỉnh Thừa Thiên Huế và TP. Đà Nẵng, Tây Nguyên, các tỉnh Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa… Bình Định có gần 311.000 ha đất có rừng (theo thống kê của ngành kiểm lâm), trong vài năm gần đây, nạn cháy rừng trên địa bàn tỉnh xảy ra ngày càng nghiêm trọng, số vụ cháy rừng tăng theo từng năm. Năm 2014, trên địa bàn tỉnh đã xảy ra 57 vụ cháy rừng làm thiệt hại gần 415 ha rừng.
Từ đầu năm đến nay, đã xuất hiện nhiều đám cháy nhỏ. Nếu không có biện pháp phòng chống kịp thời, nguy cơ xảy ra những vụ cháy rừng là rất lớn. Cháy rừng Bà Nà ngày 21/6/2014 thiệt hại 100 hecta rừng (nguồn vnexpress.net) HVTT: LƯU ĐỨC HOÀI 4 GVHD: TS. ĐỖ HỒNG TUẤN HỆ THỐNG CẢNH BÁO SỚM CHÁY RỪNG Tại Khánh Hòa, các khu vực Khánh Sơn, Cam Ranh hiện có nguy cơ cháy rừng ở cấp nguy hiểm; khu vực Khánh Vĩnh, Diên Khánh, Ninh Hòa, Vạn Ninh có nguy cơ cháy rừng lớn, nếu cháy rừng xảy ra thì hầu hết các kiểu rừng đều dễ bắt lửa và tốc độ lan ngày càng tràn rất nhanh.
Các diện tích rừng này phần lớn tập trung ở vùng đồi dốc, xa nguồn nước, nhiều diện tích có lớp thực bì dày, chủ yếu là cỏ tranh, lau lách, dễ bắt lửa, ngoài ra trong thời gian người dân đốt nương rẫy để sản xuất vụ hè thu, vì thế nguy cơ xảy ra cháy rừng tăng cao. Hiện nay, các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng đang bước vào thời kỳ cao điểm của nạn cháy rừng. Hầu hết diện tích rừng đều có nguy cơ cháy rất cao, thường xuyên, ở cấp độ nguy hiểm và cực kỳ nguy hiểm. Đầu mùa khô năm 2015, nhiều cánh rừng ở Tây Nguyên đã bị thiêu rụi, cụ thể: Tại Đắk Nông, hơn 2.000m2 rừng tại tiểu khu 1807 thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Tà Đùng (huyện Đắk Glong) đã bị cháy, hơn 0,6ha rừng thông thuộc Ban Quản lý rừng phòng hộ Sê- rê-pốk.
Có ít nhất 3ha rừng thông thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ Bắc Biển Hồ (Gia Lai) bị thiêu cháy. Với mục đích bảo vệ rừng và hạn chế các hậu quả của cháy rừng, nhiều biện pháp phòng chống cháy rừng đã được áp dụng như đặt các trạm, chòi canh gác nhằm quan sát cháy rừng (rừng U Minh), hoặc lắp đặt các trạm cảm biến để phát hiện cháy rừng (ở Cần Thơ), hay sử dụng ảnh vệ tinh để quan sát cháy rừng, các phương pháp này đã góp phần đáng kể trong việc phòng tránh cháy rừng nhưng chúng vẫn còn nhiều nhược điểm, cụ thể như xây dựng tháp canh gác, người canh gác phải quan sát khu rừng 24/24 để phát hiện cháy, điều này nhanh chóng dẫn đến tình trạng mệt mỏi làm cho việc quan sát kém hiệu quả, ngoài ra các ngày thời tiết khắc nghiệt, việc quan sát càng bất khả thi hơn khi năng lực quan sát của con người có hạn. Dựa trên các ưu, nhược điểm của các hệ thống hiện tại, tôi phát triển một hướng đi khác trong việc phát hiện cháy rừng, đó là sử dụng camera và cảm biến để giám sát tự động trong phát hiện sớm cháy rừng. HVTT: LƯU ĐỨC HOÀI 5 GVHD: TS.
ĐỖ HỒNG TUẤN HỆ THỐNG CẢNH BÁO SỚM CHÁY RỪNG 2.