ĐẶT VẤN ĐỀ Tài nguyên rừng là yếu tố quan trọng đóng vai trò to lớn trong hệ sinh thái, môi trường, sự sống của con người và sự phát triển của nền kinh tế xã hội. Quảng Bình là tỉnh có nguồn tài nguyên rừng đa dạng, phong phú, độ che phủ rừng được xếp vào hàng đầu cả nước với 67%. Tính đến thời điểm giữa năm 2019, tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp của tỉnh là 615.530,15 ha; trong đó đất rừng đặc dụng 144.310,83 ha; đất rừng phòng hộ 151.888,88 ha; rừng sản xuất 319. Đã và đang góp phần giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ môi trường sinh thái, ứng phó với biến đổi khí hậu, tạo việc làm, tăng thu nhập, góp phần xóa đói giảm nghèo, cải thiện sinh kế cho người dân làm nghề rừng.
Chi nhánh lâm trường Khe Giữa là đơn vị trực thuộc Công ty TNHH một thành viên LCN Long Đại tỉnh Quảng Bình. Được đánh giá là một trong những đơn vị thực hiện tốt công tác quản lý và sử dụng rừng hiệu quả của tỉnh Quảng Bình. Hiện nay chi nhánh lâm trường đang quản lý 41.670,5 ha diện tích tự nhiên. Nhiệm vụ chủ yếu là quản lý bảo vệ, xây dựng phát triển rừng, khai thác, tận thu các loại lâm sản theo chỉ tiêu được giao và các hoạt động dịch vụ khác.
Công tác quản lý bảo vệ rừng của chi nhánh lâm trường được đầu tư thích đáng và rất có hiệu quả, rừng cơ bản được giữ vững, độ che phủ trên toàn chi nhánh lâm trường đạt 96.5%, đảm bảo tính đa dạng sinh học. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế gắn với bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường phục vụ phát triển bền vững đang là vấn đề hết sức cấp thiết được đặt ra. Để làm tốt công việc này, công tác điều tra, theo dõi và đánh giá biến động rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu. Trong khi diện tích rừng thuộc chi nhánh lâm trường Khe Giữa lại phân bố trên diện rộng, điều kiện đi lại khó khăn, lực lượng cán bộ chuyên trách mỏng.
Hàng năm đều có các báo cáo về hiện trạng và tình hình biến động rừng, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 hầu hết chủ yếu dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ cập nhật hiện trạng diện tích rừng bằng phương pháp truyền thống, đó là một công việc phức tạp, mất nhiều công sức và đòi hỏi nhiều thời gian. Quá trình thực hiện kế hoạch khai thác có những thay đổi do nhiều nguyên nhân khác nhau, chưa được giám sát, đánh giá thường xuyên và liên tục. Do đó, cần phải có phương pháp khắc phục những nhược điểm của phương pháp truyền thống. Hiện nay, tư liệu viễn thám với những ưu việt là tính cập nhật và đồng bộ về thông tin, khái quát hóa tự nhiên các đối tượng và khả năng phủ trùm rộng, độ chính xác cao, đã đem lại giá trị trong nghiên cứu các đối tượng biến động thảm thực vật, tài nguyên rừng,.
đem lại khả năng thực tiễn cho quản lý rừng tại lâm trường.Hệ thống thông tin địa lý có khả năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, thể hiện dữ liệu địa lý phục vụ các bài toán ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất là công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý, quy hoạch tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Để chủ động trong công tác quản lý khai thác rừng, bảo vệ tài nguyên rừng và giữ vững cân bằng sinh thái. Với sự giúp đỡ của nền khoa học công nghệ phát triển mạnh như hiện nay việc quản lý khai thác rừng đảm bảo tính cập nhật, tính minh bạch và tính chính xác tại tỉnh Quảng Bình nói chung và Chi nhanh lâm trường Khe Giữa nói riêng có tính cấp thiết và tính thực tế hơn bao giờ hết. Chính vì vậy, tôi chọn tiến hành đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa không gian trong quản lý khai thác rừng tại chi nhánh lâm trƣờng Khe Giữa, Quảng Bình” góp phần tích cực nâng cao hiệu quả các hoạt động giám sát, cảnh báo sự thay đổi rừng phục vụ công tác quản lý khai thác rừng.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Công nghệ địa không gian (RS, GIS và GPS) Công nghệ địa không gian có thể được hiểu là công nghệ thu thập, tổng hợp, phân tích, trình diễn, diễn giải, chia sẻ và quản lý các dữ liệu không gian và các các dữ liệu thuộc tính có liên quan. Công nghệ không gian địa lý bao gồm 3 hệ thống cơ bản đó là Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), Hệ thống viễn thám (RS) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Xét về bản chất ứng dụng thực tiễn, ba hệ thống cơ bản đó có tính độc lập tương đối nhưng chúng có mối liên hệ chặt chẽ và bổ sung cho nhau, tuỳ theo từng ứng dụng trong mỗi trường hợp nhất định [10].
Công nghệ địa không gian đã và đang là một trong những công nghệ thu hút sự quan tâm lớn nhất trên thế giới, bởi những công dụng và tính năng vượt trội của nó phục vụ quá trình phát triển kinh tế - xã hội, nhất là lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên[10]. Công nghệ viễn thám (RS) Viễn thám là sự kết hợp khoa học và kỹ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện dù không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu.Công nghệ viễn thám là một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt đến trình độ cao và đã trở thành kỹ thuật phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh tế - xã hội trên thế giới. Nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng caotrên phạm vi quốc tế. Những kết quả thu được từ công nghệ viễn thám giúp các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường [1].
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Hiện nay, viễn thám được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó bao gồm: địa chất, môi trường, khí hậu và quyển khí (đặc điểm tầng ozon, mây, mưa, nhiệt độ, quyển khí), dự báo bão và nghiên cứu khí hậu qua dữ liệu thu từ vệ tinh khí tượng, thực vật, rừng, thủy văn,. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây. Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung: GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định. GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ.
GIS là CSDL số chuyên dụng trong đó hệ trục tạo độ không gian là phương tiện tham chiếu chính. GIS bao gồm các công cụ để thực hiện các công việc sau đây: Nhập dữ liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu điều tra và các nguồn khác; Lưu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn CSDL; Biến đổi dữ liệu, phân tích, mô hình hóa, bao gồm các dữ liệu thống kê và dữ liệu không gian; Lập báo cáo, bao gồm các bản đồ chuyên đề, các bảng biểu, biểu đồ và kế hoạch [1]. Mục tiêu của GIS là cung cấp cấu trúc một cách hệ thống để quản lý các thông tin địa lý khác nhau và phức tạp, đồng thời cung cấp các công cụ, các thao tác hiển thị, truy vấn, mô phỏng. Cái GIS cung cấp là cách thức suy nghĩ mới về không gian.
Phân tích không gian không chỉ là truy cập mà còn cho phép khai thác các quan hệ và tiến trình biến đổi của chúng. GIS lưu trữ thông tin thế giới thực thành các tầng bản đồ chuyên đề mà chúng có khả năng liên kết địa lý với nhau [1]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý.
Trong cùng một thời điểm, ở cùng một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó [4],[16]. Ngày nay, hệ thống định vị toàn cầu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như điều tra nguồn tài nguyên, lập các loại bản đồ, giao thông, xây dựng.Đặc biệt từ sau khi Bộ quốc phòng Mỹ bỏ sai số cố ý gây nhiễu thì độ chính xác của các dữ liệu thu thập được là rất cao, đáp ứng được nhiều mục đích sử dụng. Dựa trên các nguyên lý hoạt động và các chức năng cơ bản của hệ thống GPS cho thấy khả năng ứng dụng thiết bị GPS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới với nhiều mục đích khác nhau:lĩnh vực quân sự; lĩnh vực giao thông, dịch vụ, thương mại, nghiên cứu khoa học; giải trí. Đối với lĩnh vực Quản lý tài nguyên thiên nhiên, công nghệ GPS chứng tỏ được tính cần thiết và hữu hiệu nhờ vào khả năng định vị tọa độ các điểm, dẫn đường.tăng hiệu suất lao động, giảm chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm.
Theo Phùng Văn Khoa và Đỗ Xuân Lân (2013) [10] ứng dụng của GPS trong quản lý tài nguyên và môi trường lưu vực, chẳng hạn như có thể dung thiết bị này để: + Xác định vị trí và độ cao tuyệt đối của điểm đầu ra của lưu vực, các khu vực xảy ra biến động tài nguyên rừng, cháy rừng. + Xác định các điểm điều tra mẫu, xây dựng khóa giải đoán ảnh viễn thám phục vụ công tác phân loại bề mặt thảm phủ. + Khoanh vẽ và xây dựng bản đồ dưới dạng điểm, đường và vùng cho các đối tượng quan tâm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.