mở đầu là việc các ảnh chụp các phần lãnh thổ Việt Nam từ vệ tinh được sử dụng trong ngành Lâm nghiệp và địa chất, sau đó đã mở rộng dần việc ứng dụng trong các lĩnh vực khác như nông nghiệp, giám sát môi trường và thiên tai, quy hoạch lãnh thổ, nghiên cứu khoa học v.v…Việc ứng dụng Viễn thám được mở rộng cả về quy mô lẫn chất lượng thông qua Chương trình nghiên cứu cấp nhà nước giai đoạn 1981 - 1985 ''Ứng dụng thành tựu nghiên cứu và sử dụng khoảng không vũ trụ'', mã số 48- 07. Gần đây, với sự ra đời của công nghệ vệ tinh độ phân giải cao các vệ tinh SPOT5, ALOS, IKONOS, Quickbird, Geoeye đã cung cấp nguồn dữ liệu phong phú cho phép nâng độ chi tiết của giải đoán ảnh bằng mắt thường áp dụng cho theo dõi tài nguyên rừng. Với độ phân giải không gian cao (từ 2.4m), các dữ liệu liệu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 này rất tốt cho nhận biết đối tượng rừng bằng mắt nhưng lại gây nhiều khó khăn cho việc tự động hóa công tác thành lập bản đồ bằng phân loại số (numeric classification). Trong điều kiện Việt Nam các phương pháp phân loại ảnh quang học bằng phương pháp sô đang càng gặp nhiều khăn hơn nữa do sự biến động nhanh chóng và do tính chất đa dạng của lớp phủ.
Hiện nay, số lượng các cơ quan chuyên về Viễn thám tại các Bộ, Ngành, địa phương và tại các Viện nghiên cứu, các trường đại học đã lên tới vài chục đơn vị với hàng trăm cán bộ được đào tạo chính quy trong và ngoài nước. Trong đó phải kể đến Viện Điều tra Quy hoạch rừng FIPI – Bộ Nông NN&PTNT, Trung tâm Viễn Thám – Bộ TNMT, Trung tâm nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ Viễn thám và Hệ thống Thông tin địa lý CARGIS - trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Viện Địa lý, Cục Bản đồ. Nhờ đó, Viễn thám đã trở thành một công cụ được sử dụng tương đối phổ biến ở nước ta trong nghiên cứu khoa học, trong một số lĩnh vực quản lý và sản xuất thuộc các ngành Lâm nghiệp, Nông nghiệp, Thuỷ sản, Tài nguyên và Môi trường, Đo đạc bản đồ. Đối với ngành Lâm nghiệp, công nghệ viễn thám đã được sớm đưa vào sử dụng trong sản xuất đặc biệt trong công tác điều tra, xây dựng bản đồ Hiện trạng rừng phục vụ công tác quy hoạch phát triển cũng như theo dõi đánh giá Diễn biến nguồn tài nguyên thiên nhiên này trong phạm vi cả nước.
Trung tâm Tài nguyên và Môi trường Lâm nghiệp - Viện Điều tra Quy hoạch Rừng là đơn vị chính sử dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong công tác theo dõi diễn biến tài nguyên rừng. Từ đầu năm 1970 đến năm 1984, ảnh máy bay và ảnh vệ tinh Landsat MSS đã được sử dụng trong công tác điều tra, quy hoạch rừng thuộc khuôn khổ dự án FAO/UNDP-VIE 79/014. Tiếp theo đó, từ năm 1985 đến 1990 ảnh vệ tinh Landsat TM được sử dụng cho việc xây dựng bản đồ hiện trạng rừng vùng Tây Nguyên. Trong những năm 90 Chương trình Trees của Cộng đồng châu Âu đã hợp tác với Viện điều tra quy hoạch rừng (FIPI) dùng ảnh Landsat để kiểm chứng kết quả thành lập bản đồ rừng nhiệt đới bằng ảnh vệ tinh NOAA và kiểm chứng thực địa tại Tây Nguyên và Tây Bắc Việt Nam.
Năm 1990 – 1991, ảnh máy bay đã LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 được sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng rừng vùng Trung Tâm, phục vụ công tác quy hoạch vùng nguyên liệu giấy cho nhà máy giấy Bãi Bằng. Đặc biệt, từ năm 1991 đến năm 1995, ảnh vệ tinh Landsat TM đã được áp dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng cấp vùng, tỷ lệ 1: 250.000 trong chương trình theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc chu kì I. Ở chu kỳ II của chương trình này (giai đoạn 1996 – 2000), bản đồ hiện trạng rừng toàn quốc được xây dựng trên cơ sở ảnh vệ tinh SPOT4 và Landsat TM. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu này, do có nhiều hạn chế về trang thiết bị máy tính và các phần mềm chuyên dùng nên phương pháp giải đoán bằng mắt chủ yếu được sử dụng, do đó khá tốn thời gian, công lao động và kết quả phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của các chuyên gia đoán đọc ảnh.
Các bản đồ kết quả của hai chu kỳ đầu này chủ yếu được xây dựng, biên tập bằng tay và lưu trên bản đồ giấy do đó việc khai thác, sử dụng thông tin gặp nhiều khó khăn. Đến chương trình theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc chu kì III (Giai đoạn 2001 – 2005), ảnh Landsat7-ETM+ đã được sử dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng. Trong chu kỳ này, phương pháp giải đoán ảnh số đã được áp dụng. Đây là một bước tiến mới trong việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong công tác theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng.
Toàn bộ bản đồ kết quả đã được xây dựng, biên tập và lưu trữ dưới dạng số do vậy rất thuận tiện cho việc sử dụng, khai thác, xử lý và cập nhật thông tin về tài nguyên rừng. Bên cạnh đó, công nghệ GIS với phương pháp chồng xếp các lớp thông tin cũng được sử dụng trong việc phát hiện, đánh giá biến động rừng. Tuy nhiên, do ảnh Landsat7-ETM+ có độ phân giải không gian thấp (15m), nên chỉ phù hợp với việc xây dựng bản đồ tỷ lệ 1:100.000, đáp ứng công tác theo dõi đánh giá diễn biến rừng cấp tỉnh. Hiện tại, chương trình theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng chu kỳ 4 giai đoạn 2006 - 2010 đang được triển khai.
Đây là một chương trình lớn được thực hiện trên phạm vi cả nước nhằm cung cấp thông tin, số liệu về hiện trạng tài nguyên rừng cũng như tình hình diễn biến tài nguyên rừng cho các cấp hành chính từ xã, huyện, tỉnh, vùng và tập hợp lên toàn quốc. Trong chu kỳ này, để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo độ chính xác và mức độ chi tiết xây dựng bản đồ Hiện trạng rừng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 phục vụ công tác theo dõi đánh giá diễn biến tài nguyên rừng, ảnh vệ tinh SPOT5 được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp giải đoán ảnh SPOT5 xây dựng bản đồ hiện trạng rừng được sử dụng hiện nay là giải đoán bằng mắt trực tiếp trên màn hình. Đây là một phương pháp đòi hỏi rất nhiều công lao động, chi phí cao và rất mất thời gian.
Tuy vậy, độ chính xác bản đồ thành quả không đồng nhất và phụ thuộc rất nhiều vào năng lực, trình độ và kinh nghiệm của cán bộ giải đoán ảnh. Song song với các chương trình lớn này, công nghệ Viễn thám cũng được các tổ chức, cá nhân áp dụng trong các công trình, dự án, đề tài nghiên cứu trên phạm vị cả nước thông qua việc sử dụng các loại ảnh vệ tinh có độ phân giải và phương pháp phân loại khác nhau để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng. Ở địa phương, một số tỉnh như Lào Cai, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Bình Định, Đồng Nai, Vĩnh Phúc cũng đã áp dụng công nghệ viễn thám và GIS để cập nhật bản đồ hiện trạng rừng cấp xã tỷ lệ 1: 25.000 theo chỉ thị số 32/2000/CT-BNN-KL về việc tổ chức theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp trên cả nước. Tuy nhiên, do sử dụng ảnh Landsat7-ETM+ có độ phân giải thấp, 15m để giải đoán, mặc dù có kết hợp kiểm tra, bổ sung thực địa nhưng kết quả còn nhiều hạn chế.
Chu Thị Bình và cộng sự (2005) đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat MSS và Landsat TM tiến hành đánh giá biến động của lớp phủ thực vật tại Lương Sơn - Hoà Bình giai đoạn 1984 - 1992 - 2001. Phương pháp sử dụng là phân loại có giám định để giải đoán ảnh xây dựng bản đồ hiện trạng rừng cho từng năm sau đó chồng xếp bản đồ ba thời kỳ để đánh giá biến động của 6 loại hiện trạng chủ yếu ở vùng nghiên cứu. Độ chính xác của bản đồ hiện trạng rừng sau phân loại ảnh đạt 90%. Võ Văn Hồng và cộng sự (2006) đã xây dựng tiêu chuẩn ngành về quy phạm giải đoán ảnh vệ tinh Landsat bằng kỹ thuật số để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng.
Bộ tiêu chuẩn đã đưa ra được trình tự các bước tiến hành bao gồm tiền xử lý ảnh, xây dựng mẫu khoá ảnh, phân loại ảnh, kiểm tra chỉnh lý, bổ sung kết quả sau phân loại. Tuy nhiên phương pháp giải đoán ảnh số ở đây dựa theo cách tiếp cận là Pixel Based do đó chỉ áp dụng tốt cho những ảnh vệ tinh có độ phân giải không gian trung bình – dưới 10m như Landsat, Aster, SPOT4. Nếu áp dụng cho loại ảnh có độ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 phân giải cao như SPOT5 chắc chắn sẽ đưa ra kết quả có độ chính xác mong muốn. Dương Tiến Đức và cộng sự (2008) đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Viễn thám và Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) trong việc đánh giá và quản lý hiện trạng tài nguyên rừng thuộc vùng phòng hộ sông Đà”.
Tư liệu sử dụng là hai loại ảnh vệ tinh Landsat7-ETM+ và SPOT5. Kết quả của đề tài đã đưa ra được bộ mẫu khoá ảnh Logic cho từng trạng thái bằng việc kết hợp giữa điều tra thực địa và đo phản xạ phổ trực tiếp của các trạng thái đó. Tuy nhiên, do các trạng thái được phân tách còn rất thô (chỉ có 8 loại lớn là Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh, rừng hỗn giao gỗ tre nứa, rừng trên núi đá, rừng trồng, trảng cỏ cây bụi, nương rẫy, đất nông nghiệp và đất khác) và như vậy không phân loại được chi tiết các trạng thái rừng tự nhiên theo hệ phân loại mới của Bộ NN&PTNT. Ngoài ra, kết quả xác định giá trị phổ của các trạng thái lớn này còn có nhiều sự trùng lặp dễ bị lẫn giữa các lớp và sử dụng phương pháp phân loại có giám định Pixel Based để giải đoán nên kết quả đưa ra bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất chỉ phù hợp với cấp tỉnh, do đó chưa thể đáp ứng được yêu cầu của công tác kiểm kê và thống kê rừng trong thời gian tới và cũng không khai thác được tính ưu việt của loại ảnh có độ phân giải không gian cao như SPOT5.