Mô Hình Dự Báo Nguy Cơ Cháy Rừng Từ Dữ Liệu Viễn Thám Và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý

Chuyên khảo phân tích Lựa chọn mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng từ dữ liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Đoàn Thị Nam Phương
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Trung
• Trường học: Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Trắc Địa – Bản Đồ
• Đề tài: Mô Hình Dự Báo Nguy Cơ Cháy Rừng Từ Dữ Liệu Viễn Thám Và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ Kỹ Thuật
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đặc điểm về tài nguyên rừng ở Việt Nam
• 1.2. Hiện trạng cháy rừng ở Việt Nam
• 1.3. Khái niệm cơ bản về cháy rừng
• 1.4. Quy định về cấp dự báo cháy rừng
• 1.5. Nguyên nhân gây cháy rừng ở Việt Nam
• 1.6. Các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng
• 1.7. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.7.1. Trên thế giới
• 1.8. Luận giải những vấn đề cần nghiên cứu
• 1.9. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỰ BÁO NGUY CƠ CHÁY RỪNG TỪ DỮ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
• 2.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu
• 2.2. Tổng quan chung về dữ liệu phục vụ xây dựng mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng
• 2.3. Các lớp thông tin thành phần và phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu thành phần
• 2.3.1. Nhóm các lớp thông tin được xây dựng từ hệ thông tin địa lý
• 2.3.2. Nhóm các lớp thông tin khác
• 2.4. Phương pháp xử lý dữ liệu trên nền tảng Google Earth Engine
• 2.5. Nghiên cứu lựa chọn mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng từ dữ liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý
• 2.5.1. Phương pháp phân tích thứ bậc AHP
• 2.5.2. Phương pháp sử dụng thuật toán Rừng ngẫu nhiên
• 2.5.3. Phương pháp sử dụng thuật toán Máy hỗ trợ vector
• 2.5.4. Phương pháp sử dụng thuật toán cây phân loại và hồi quy
• 2.5.5. Sơ đồ mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng
• 2.6. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM DỰ BÁO NGUY CƠ CHÁY RỪNG KHU VỰC PHÍA TÂY TỈNH NGHỆ AN TỪ DỮ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
• 3.1. Đặc điểm dữ liệu sử dụng
• 3.1.1. Dữ liệu viễn thám
• 3.1.2. Dữ liệu GIS
• 3.2. Kết quả xây dựng các lớp thông tin chuyên đề
• 3.3. Kết quả xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ cháy rừng từ dữ liệu viễn thám và GIS
• 3.3.1. Kết quả dự báo nguy cơ cháy rừng bằng kỹ thuật AHP
• 3.3.2. Kết quả dự báo nguy cơ cháy rừng bằng thuật toán Random Forest
• 3.3.3. Kết quả dự báo nguy cơ cháy rừng bằng thuật toán SVM
• 3.3.4. Kết quả dự báo nguy cơ cháy rừng bằng thuật toán CART
• 3.4. Đánh giá độ chính xác và lựa chọn mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng
• 3.5. Xây dựng công cụ xử lý dữ liệu viễn thám và GIS trên nền tảng GEE
• 3.6. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Dự Báo Nguy Cơ Cháy Rừng Hiện Nay

Rừng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, diện tích rừng đang suy giảm do bùng nổ dân số, đô thị hóa, công nghiệp hóa, biến đổi khí hậu và các hiện tượng thời tiết cực đoan. Nhiệt độ tăng cao, hạn hán kéo dài làm gia tăng nguy cơ cháy rừng. Theo Cục Kiểm lâm, Nghệ An là một trong những tỉnh có nguy cơ cháy rừng cao nhất. Việc dự báo nguy cơ cháy rừng là cấp thiết để bảo vệ tài nguyên rừng, hỗ trợ quản lý, quy hoạch và cảnh báo sớm. Nghệ An có mùa cháy rừng kéo dài do vị trí địa lý và khí hậu đặc biệt, chịu ảnh hưởng của nhiều loại gió mùa. Do đó, việc nghiên cứu các mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng là rất quan trọng và cấp bách trong điều kiện hiện nay. Công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong xây dựng các mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng trên thế giới. Các nguồn dữ liệu địa không gian hiện nay hết sức đa dạng và dễ dàng tiếp cận, việc khai thác ứng dụng các nguồn dữ liệu này kết hợp các kỹ thuật học máy phục vụ xây dựng mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng ở các địa phương là hoàn toàn khả thi.

1.1. Tầm quan trọng của việc dự báo cháy rừng ở Việt Nam

Dự báo cháy rừng đóng vai trò then chốt trong công tác phòng ngừa và ứng phó. Nó cho phép các cơ quan chức năng chủ động triển khai các biện pháp phòng cháy, chữa cháy, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. "Việc dự báo nguy cơ cháy rừng là một vấn đề có tính cấp thiết, cung cấp nguồn thông tin kịp thời phục vụ công tác bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng, hỗ trợ chính quyền địa phương trong quản lý và quy hoạch rừng". Ngoài ra, thông tin dự báo còn giúp nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ cháy rừng, khuyến khích người dân tham gia vào công tác bảo vệ rừng.

1.2. Ứng dụng Viễn thám và GIS trong dự báo cháy rừng

Viễn thám cung cấp dữ liệu quan trọng về thảm thực vật, độ ẩm đất, nhiệt độ bề mặt, các yếu tố có ảnh hưởng lớn đến nguy cơ cháy rừng. GIS cho phép tích hợp các dữ liệu này với các thông tin khác như địa hình, địa chất, giao thông, dân cư để xây dựng các mô hình dự báo. "Công nghệ địa không gian, trong đó chủ đạo là công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) đã được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong xây dựng các mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng trên thế giới." Sự kết hợp này tạo ra một hệ thống dự báo mạnh mẽ, chính xác và hiệu quả.

II. Thách Thức Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Nguy Cơ Cháy Rừng

Cháy rừng là một thảm họa đe dọa đến tính mạng con người, cơ sở hạ tầng và môi trường. Biến đổi khí hậu đã gây ra các hiện tượng như lượng mưa ít đi, nhiệt độ tăng lên, mùa khô dài hơn là các nguyên nhân gây ra cháy rừng. Ngoài ra, ở nhiều nơi trên thế giới các hoạt động của con người cũng làm cho tần suất cháy rừng tăng lên đến mức báo động. Theo số liệu thống kê các vụ cháy rừng ở Nghệ An cho thấy năm 1998, toàn tỉnh có 105 vụ cháy rừng với diện tích thiệt hại 564 ha và 7 tháng đầu năm 2010, toàn tỉnh đã xảy ra 33 vụ cháy với diện tích rừng bị cháy trên 150 ha, trong đó hơn 62 ha rừng thông, có vụ cháy gây ra chết người. Kể từ năm 2010 trở lại đây, số điểm cháy tăng nhanh ở khu vực miền núi phía Tây tỉnh Nghệ An, bao gồm 3 huyện: Kỳ Anh, Tương Dương và Quế Phong.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng

Biến đổi khí hậu làm gia tăng nhiệt độ, giảm lượng mưa, kéo dài mùa khô, tạo điều kiện thuận lợi cho cháy rừng. Thảm thực vật khô hơn, dễ bắt lửa hơn. Các đợt nắng nóng kỷ lục và hạn hán nghiêm trọng càng làm tăng nguy cơ cháy lan rộng và khó kiểm soát. "Nhiệt độ tăng cao và hạn hán khắc nghiệt, kéo dài cũng làm gia tăng nguy cơ cháy rừng."

2.2. Ảnh hưởng của hoạt động con người đến nguy cơ cháy rừng

Hoạt động đốt rẫy, đốt đồng, sử dụng lửa bất cẩn trong rừng, xả rác thải dễ cháy, phá rừng làm nương rẫy... là những nguyên nhân trực tiếp gây ra cháy rừng. Ý thức bảo vệ rừng của một bộ phận người dân còn hạn chế, chưa tuân thủ các quy định về phòng cháy, chữa cháy rừng. "Ngoài nguyên nhân khách quan do thời tiết khắc nghiệt, nắng nóng kéo dài, hạn nặng ở nhiều khu vực, thảm thực bì dày đậm, dễ bắt cháy, . còn có nguyên nhân chủ quan như người dân đốt rẫy cháy lan vào rừng, một số du khách hoặc người dân bất cẩn khi dùng lửa trong rừng."

III. Phương Pháp AHP Dự Báo Cháy Rừng Đa Tiêu Chí Hiệu Quả

Kỹ thuật phân tích thứ bậc AHP là một phương pháp ra quyết định đa tiêu chí, cho phép đánh giá và so sánh các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng. AHP sử dụng một cấu trúc phân cấp để biểu diễn mối quan hệ giữa các yếu tố, từ các yếu tố tổng quan đến các yếu tố cụ thể. Các chuyên gia sẽ đánh giá mức độ quan trọng tương đối của các yếu tố, sau đó sử dụng thuật toán để tính toán trọng số của từng yếu tố. Các trọng số này được sử dụng để xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng. "Thực tế cho thấy, đã có nhiều mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng sử dụng dữ liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý như mô hình dựa trên kỹ thuật phân tích thứ bậc AHP..." Ưu điểm của AHP là đơn giản, dễ hiểu, dễ thực hiện, cho phép kết hợp ý kiến của các chuyên gia. Tuy nhiên, AHP có thể bị ảnh hưởng bởi tính chủ quan của người đánh giá.

3.1. Ưu điểm và hạn chế của phương pháp AHP trong dự báo

AHP cho phép kết hợp ý kiến chuyên gia một cách có hệ thống, tạo ra sự minh bạch trong quá trình đánh giá. Tuy nhiên, kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi chủ quan của người đánh giá, đặc biệt khi số lượng yếu tố cần xem xét lớn. Việc lựa chọn chuyên gia có kinh nghiệm và kiến thức chuyên sâu là yếu tố quan trọng để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.2. Ứng dụng AHP kết hợp dữ liệu Viễn thám và GIS

Dữ liệu viễn thám và GIS cung cấp thông tin định lượng về các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng, như thảm thực vật, độ ẩm, địa hình, khí hậu. AHP sử dụng các thông tin này để đánh giá mức độ quan trọng của từng yếu tố và xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng. Sự kết hợp này cho phép tạo ra các bản đồ nguy cơ cháy rừng chính xác và tin cậy hơn.

IV. Thuật Toán Random Forest Dự Báo Cháy Rừng Mạnh Mẽ Chính Xác

Thuật toán Random Forest (RF) là một thuật toán học máy dựa trên việc xây dựng nhiều cây quyết định (decision trees) và kết hợp kết quả của chúng để đưa ra dự báo. RF có khả năng xử lý dữ liệu lớn, phức tạp, có nhiều biến số và tương tác phi tuyến tính. RF cũng có khả năng chống nhiễu và quá khớp (overfitting) tốt. Trong dự báo nguy cơ cháy rừng, RF có thể sử dụng dữ liệu viễn thám, GIS và các dữ liệu khác để xây dựng mô hình dự báo. "Thực tế cho thấy, đã có nhiều mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng sử dụng dữ liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý như mô hình dựa trên thuật toán Random Forest (RF)..." RF là một công cụ mạnh mẽ, chính xác và hiệu quả trong dự báo nguy cơ cháy rừng.

4.1. Lợi ích của Random Forest trong dự báo cháy rừng

RF có khả năng xử lý dữ liệu phức tạp với nhiều yếu tố ảnh hưởng, đồng thời giảm thiểu nguy cơ quá khớp, giúp mô hình dự báo hoạt động tốt trên các bộ dữ liệu mới. Khả năng xác định mức độ quan trọng của từng yếu tố cũng là một lợi thế, giúp các nhà quản lý tập trung vào các yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất.

4.2. Cách thức hoạt động của thuật toán Random Forest

RF xây dựng nhiều cây quyết định trên các tập dữ liệu con ngẫu nhiên, sau đó kết hợp kết quả dự đoán của từng cây để đưa ra kết quả cuối cùng. Quá trình này giúp giảm thiểu sai số và tăng tính ổn định của mô hình. Các tham số của RF cần được điều chỉnh phù hợp với từng khu vực và bộ dữ liệu để đạt được kết quả tốt nhất.

V. SVM CART Các Phương Pháp Dự Báo Cháy Rừng Hiệu Quả

Ngoài AHP và Random Forest, còn có các phương pháp khác như máy hỗ trợ vector (SVM) và cây phân loại và hồi quy (CART) cũng được sử dụng để dự báo nguy cơ cháy rừng. SVM tìm kiếm một siêu phẳng (hyperplane) để phân chia các lớp dữ liệu, trong khi CART xây dựng một cây quyết định để phân loại hoặc dự đoán giá trị của biến mục tiêu. Cả SVM và CART đều có những ưu và nhược điểm riêng và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của dữ liệu và mục tiêu của nghiên cứu. "Thực tế cho thấy, đã có nhiều mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng sử dụng dữ liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý như... mô hình dựa trên thuật toán máy vector hỗ trợ (SVM – support vector machine), mô hình dựa trên... Cây phân loại và hồi quy (CART)".

5.1. Ứng dụng của Máy Hỗ Trợ Vector SVM trong dự báo cháy rừng

SVM có khả năng xử lý dữ liệu phi tuyến tính và tạo ra các mô hình dự báo chính xác, đặc biệt khi có sự tương tác phức tạp giữa các yếu tố. Tuy nhiên, SVM đòi hỏi kỹ năng chuyên môn cao để điều chỉnh các tham số và có thể tốn nhiều thời gian tính toán với dữ liệu lớn.

5.2. Lợi ích của Cây Phân Loại và Hồi Quy CART trong dự báo

CART dễ hiểu và dễ diễn giải, cho phép người dùng hiểu rõ các quy luật và yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng. Tuy nhiên, CART có thể bị quá khớp và không ổn định nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Việc cắt tỉa cây (pruning) là cần thiết để giảm thiểu nguy cơ này.

VI. Ứng Dụng Kết Quả Dự Báo Cháy Rừng Ở Nghệ An

Luận án tập trung vào việc lựa chọn mô hình dự báo nguy cơ cháy rừng phù hợp cho khu vực phía tây tỉnh Nghệ An. Các dữ liệu viễn thám và GIS được thu thập, xử lý và tích hợp để xây dựng các lớp thông tin chuyên đề. Các mô hình AHP, Random Forest, SVM và CART được áp dụng và đánh giá độ chính xác. Kết quả cho thấy mô hình Random Forest có độ chính xác cao nhất và được lựa chọn là mô hình phù hợp nhất cho khu vực nghiên cứu. Mô hình này được sử dụng để xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng cho khu vực phía tây tỉnh Nghệ An, cung cấp thông tin hữu ích cho công tác phòng cháy, chữa cháy rừng.

6.1. Đánh giá độ chính xác của các mô hình dự báo

Việc đánh giá độ chính xác của các mô hình dự báo là rất quan trọng để đảm bảo tính tin cậy của kết quả. Các chỉ số như độ chính xác tổng thể, độ nhạy, độ đặc hiệu, AUC (Area Under the ROC Curve) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của từng mô hình. Mô hình có độ chính xác cao nhất sẽ được lựa chọn để ứng dụng thực tế.

6.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng cho khu vực nghiên cứu

Bản đồ nguy cơ cháy rừng cung cấp thông tin trực quan về mức độ nguy cơ cháy ở các khu vực khác nhau. Bản đồ này giúp các nhà quản lý và người dân nhận biết được các khu vực có nguy cơ cháy cao và triển khai các biện pháp phòng ngừa kịp thời. Bản đồ cần được cập nhật thường xuyên để phản ánh sự thay đổi của các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm về tài nguyên rừng ở Việt Nam Việt Nam là một quốc gia có ¾ diện tích là khu vực đồi núi với tỉ lệ che phủ của rừng là trên 42% (theo công bố của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2020). Rừng là một nguồn tài nguyên sinh thái quan trọng của nước ta, có giá trị cho sự phát triển kinh tế xã hội và hạnh phúc của cộng đồng trên đất nước. Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc thích nghi với biến đổi khí hậu thông qua những chức năng môi trường như chống xói mòn đảm bảo tuần hoàn nước.

Rừng cũng có vai trò xã hội to lớn, góp phần tạo công ăn việc làm và thu nhập cho người dân. Vai trò của rừng cũng được thể hiện ở vùng sâu vùng xa, vùng cao nơi 10% dân cư sống bên trong hoặc gần các khu rừng (diện tích xấp xỉ 12 triệu hecta) là người nghèo hoặc người dân tộc thiểu số (UNDP/GEF SGP, 2017). Do đất nước ta trải dài từ bắc xuống nam và điạ hình với nhiều cao độ khác nhau so với mực nước biển nên rừng phân bố trên khắp các dạng địa hình, với nét độc đáo của vùng nhiệt đới và rất đa dạng: có nhiều rừng xanh quanh năm, rừng già nguyên thủy, rừng cây lá rộng, rừng cây lá kim, rừng thứ cấp, truông cây bụi và đặc biệt là rừng ngập mặn. Rừng Việt Nam có nguồn tài nguyên sinh vật đa dạng, trong đó nước ta là trung tâm thu nhập các luồng thực vật và động vật từ phía bắc xuống, phía tây qua, phía nam lên và từ đây phân bố đến các nơi khác trong vùng.

Ðồng thời, nước ta có độ cao ngang từ mực nước biển đến trên 3.000 m nên có nhiều loại rừng với nhiều loại thực vật và động vật quý hiếm và độc đáo mà các nước ôn đới khó có thể tìm thấy được (Chu Thái Thành, 2011): - Về thực vật, theo số liệu thống kê gần đây thì có khoảng 12.000 loài thực vật, nhưng chỉ có khoảng 10.500 loài đã được mô tả, trong đó có khoảng 9 10% là loài đặc hữu; 800 loài rêu; 600 loài nấm.300 loài cây có mạch đã được dùng làm lương thực, thực phẩm, làm thức ăn cho gia súc. Về cây lấy gỗ gồm có 41 loài cho gỗ quí (nhóm 1), 20 loài cho gỗ bền chắc (nhóm 2), 24 loài cho gỗ đồ mộc và xây dựng (nhóm 3). Ngoài ra rừng Việt Nam còn có loại rừng tre, trúc chiếm khoảng 1,5 triệu ha gồm khoảng 25 loài đã được gây trồng có giá trị kinh tế cao. Ngoài những cây làm lương thực, thực phẩm và những cây lấy gỗ ra, rừng Việt Nam còn có những cây được sử dụng làm dược liệu gồm khoảng 1500 loài trong đó có khoảng 75% là cây hoang dại.

Những cây có chứa hóa chất quý hiếm như cây Tô hạp (Altingia sp.) có nhựa thơm phân bố ở vùng núi Tây Bắc và Trung bộ; cây Gió bầu (Aquilaria agalocha) sinh ra trầm hương, phân bố từ Nghệ tỉnh đến Ninh Thuận, Bình Thuận; cây Dầu rái (Dipterocarpus) cho gỗ và cho dầu nhựa. - Về động vật, ngoài các loài động vật đặc hữu Việt Nam còn có những loài mang tính chất tổng hợp của khu hệ động vật miền nam Trung Hoa, Ấn Ðộ, Mã Lai, Miến Ðiện, trong đó có khoảng 774 loài chim, 273 loài thú, 180 loài bò sát, 80 loài lưỡng cư, 475 loài cá nước ngọt và 1.650 loài cá ở rừng ngập mặn và cá biển, trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao, có ý nghĩa khoa học. Nhiều loài quý hiếm có tên trong Sách đỏ của thế giới. Theo Cục Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), tỉ lệ che phủ rừng ở Việt Nam có xu hướng liên tục tăng trong giai đoạn từ 2008 đến nay (tính đến 31/12/2020), trong đó năm 2008, tỉ lệ che phủ rừng đạt 38,7%, năm 2020 đạt 42,0% (hình 1.1), tương ứng với diện tích rừng tăng từ 13,1 triệu ha (năm 2008) lên 14,6 triệu ha (năm 2020).

Về loại rừng, sự gia tăng diện tích rừng chủ yếu là rừng trồng, với 2,8 triệu ha năm 2008 lên 4,3 triệu ha năm 2019.1 Tỉ lệ che phủ rừng ở Việt Nam giai đoạn 2008 - 2020 – nguồn: http://inforgraphics.vn Tỉ lệ che phủ, tổng diện tích rừng, diện tích rừng tự nhiên và diện tích rừng trồng của các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương tính đến 31/12/2021 được trình bày trong bảng 1. Có thể nhận thấy, địa phương có tỉ lệ che phủ rừng lớn nhất là Bắc Kạn với 73,40%, trong khi đó một số địa phương không có rừng hoặc có tỉ lệ che phủ rừng rất thấp như Nam Định (1,81%), Đồng Tháp (1,69%), Tiền Giang (0,90%).Về diện tích, địa phương có diện tích rừng lớn nhất là Nghệ An (1.741 ha), tỷ lệ che phủ đạt 58,41%, trong đó có 788.991 ha rừng tự nhiên và 219.750 ha rừng trồng.1: Diện tích và độ che phủ rừng các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương tính đến 31/12/2021 (Quyết định 2860/QĐ-BNN-TCLN, 2022) Tỷ lệ Diện tích có Rừng tự Rừng trồng Vùng Tỉnh che phủ rừng (ha) nhiên (ha) (ha) (%) TOÀN 14.444 42,02 QUỐC Tổng 1.563 51,44 Tây Bắc Điện Biên 412.482 46,40 11 Tỷ lệ Diện tích có Rừng tự Rừng trồng Vùng Tỉnh che phủ rừng (ha) nhiên (ha) (ha) (%) Hoà Bình 266.643 40,00 Đông Vĩnh Phúc 33.254 25,00 Bắc Cao Bằng 378.892 38,00 Bắc Ninh 556 - 556 0,68 Tổng 83.792 8,46 Phòng Hải Dương 8.704 5,26 Sông Hưng Yên - - - - Hồng TP Hà Nội 19.011 53,50 Bắc Nghệ An 1.750 58,41 Trung Hà Tĩnh 335.118 52,25 Bộ Quảng Bình 588.820 50,43 Duyên TP Đà Nẵng 63.172 47,17 Hải Quảng Nam 680.893 58,61 12 Tỷ lệ Diện tích có Rừng tự Rừng trồng Vùng Tỉnh che phủ rừng (ha) nhiên (ha) (ha) (%) Quảng Ngãi 333.064 45,65 Khánh Hoà 245.154 63,12 Tây Gia Lai 646.201 40,79 Nguyên Lâm Đồng 539.Tàu Nam Bộ TP HCM 33.069 3,03 Bình Phước 159.186 1,77 Vĩnh Long - - - - Tây Trà Vinh 9.571 4,04 Nam Bộ TP Cần Thơ - - - - Hậu Giang 3.480 17,84 13 Mặc dù vậy, thời gian qua do sự bùng nổ dân số cũng như tác động của quá trình phát triển kinh tế - xã hội, tài nguyên rừng ở Việt Nam đang có những biến động rất sâu sắc. Theo FAO, Việt Nam từng là nước có tỷ lệ đất rừng và trữ lượng gỗ bình quân đầu người thuộc loại thấp trên toàn cầu. Giai đoạn gần đây, mặc dù tỉ lệ che phủ của rừng trên toàn quốc có gia tăng đáng kể, tuy nhiên diện tích rừng tự nhiên cũng như chất lượng rừng có sự suy giảm mạnh.

Những năm 1945, đa số là rừng tự nhiên, còn trong tổng số hơn 14 triệu ha rừng hiện nay, rừng đặc dụng chỉ có 2,15 triệu ha, rừng phòng hộ là 4,6 triệu ha, còn hơn nửa là rừng sản xuất. Trong hơn 10 năm qua, trung bình mỗi năm cả nước trồng được khoảng 230 nghìn ha rừng, nhưng có 215 nghìn ha là rừng sản xuất. Diện tích rừng trồng mới không thể thay thế được giá trị của hàng chục nghìn ha rừng nguyên sinh đã bị mất đi dẫn đến hệ sinh thái, đa dạng sinh học bị phá vỡ. Một số địa phương còn tính diện tích cây công nghiệp dài ngày vào độ che phủ rừng, trong khi đó diện tích các cây công nghiệp dài ngày này không mang tính bền vững, không có tính đa dạng sinh học cũng như không hiệu quả trong chống mưa lũ.2 Hiện trạng cháy rừng ở Việt Nam1.1 Khái niệm cơ bản về cháy rừng Theo Tổ chức Nông lương thế giới (FAO): ‘cháy rừng là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người; gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường’ (FAO, 1999).

Cháy rừng được phân loại thành 3 loại, bao gồm (Bế Minh Châu, 2010): - Cháy dưới tán rừng (cháy trên bề mặt đất rừng): là những đám cháy mà ngọn lửa cháy lan tràn trên mặt đất làm tiêu hủy một phần hoặc toàn bộ lớp thảm mục, cành khô, lá rụng, cỏ khô, thảm tươi, cây bụi, cây tái sinh cháy sém vỏ và một phần nào đó ở gốc cây, rễ cây nổi lên trên mặt đất và ở sát mặt đất. 14 - Cháy tán rừng (cháy trên ngọn): là hình thức cháy được phát triển từ cháy dưới tán lên đến tán rừng. Cháy tán rừng thường xuất hiện ở kiểu rừng có mật độ tán dày của những loại cây có dầu, bao gồm cháy ổn định (cháy toàn bộ tán rừng) và cháy lướt nhanh. - Cháy ngầm: là loại cháy mà ngọn lửa lan tràn dưới mặt đất làm tiêu hủy lớp mùn, than bùn và tiêu hủy những vật liệu hữu cơ khác đã được tích lũy dưới lớp đất mặn trong nhiều năm.

Một ví dụ điển hình nhất của loại cháy ngầm là vụ cháy rừng U Minh Thượng, U Minh Hạ trong mùa khô 2001 – 2002.2 Quy định về cấp dự báo cháy rừng Cấp dự báo cháy rừng được quy định cụ thể trong Điều 46 Nghị định 156/2018/NĐ-CP ngày 16 tháng 11 năm 2018 quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Lâm nghiệp, trong đó Cấp dự báo cháy rừng gồm 5 cấp, từ cấp I đến cấp V. Ký hiệu biển báo cấp cháy rừng là 1/2 hình tròn có đường kính vành ngoài 2,5 m; vành trong 1,8 m nền trắng, xung quanh viền màu đỏ và có mũi tên (quay được) chỉ cấp dự báo từ cấp I đến cấp V (Hình 1.2) (nguồn: https://kiemlam. Phân cấp và đặc trưng cháy rừng được trình bày trong bảng 1.3 Biển báo cấp dự báo cháy rừng (https://kiemlam.vn) 15 Bảng 1.2 Phân cấp dự báo cháy rừng (theo Nghị định 156/2018/NĐ-CP) STT Cấp cháy Đặc trưng cháy rừng Cấp thấp: Ít có khả năng cháy rừng 1 I Khả năng cháy rừng thấp, trên biển báo mũi tên chỉ số I. Cấp trung bình: Có khả năng cháy rừng 2 II Khả năng cháy rừng ở mức trung bình, trên biển báo mũi tên chỉ số II.

Cấp cao: Thời tiết khô hanh kéo dài, dễ xảy ra cháy rừng. Chú trọng phòng cháy các loại rừng thông, khộp, bạch đàn, 3 III tre, nứa, tràm. Khả năng cháy lan trên diện rộng, trên biển báo mũi tên chỉ số III. Cấp nguy hiểm: Thời tiết khô hanh, hạn kéo dài có nguy cơ 4 IV xảy ra cháy rừng lớn, tốc độ lan tràn lửa nhanh.

Nguy cơ cháy rừng lớn, trên biển báo mũi tên chỉ số IV.