I. Tổng Quan Ứng Dụng Ảnh Viễn Thám Theo Dõi Rừng Ninh Sơn
Giám sát tài nguyên rừng đang đối mặt với nhiều thách thức do tốc độ thay đổi nhanh chóng. Các thảm họa thiên nhiên và hoạt động của con người như phá rừng, chuyển đổi mục đích sử dụng đất gây ra những ảnh hưởng không thể đảo ngược. Việc tiếp cận dữ liệu tốt nhất về không gian, thời gian và các dải phổ là yếu tố quan trọng để ứng phó, lập kế hoạch và thực hiện quản lý rừng bền vững. Ảnh viễn thám và GIS hỗ trợ đắc lực cho việc quản lý cơ sở dữ liệu, lưu trữ, mô hình hóa, đặc biệt là khả năng phân tích và liên kết dữ liệu thuộc tính với dữ liệu không gian. Các bên liên quan đến rừng đã sử dụng ảnh vệ tinh và công nghệ viễn thám trong nhiều thập kỷ, từ các chương trình công cộng như Google Earth, Landsat và Sentinel đến các nguồn dữ liệu khác từ UAV và LIDAR.
1.1. Lợi Ích Của Viễn Thám Trong Quản Lý Tài Nguyên Rừng
Viễn thám từ lâu đã được công nhận là công cụ hiệu quả trong nghiên cứu lâm nghiệp. Nó hỗ trợ kiểm kê rừng, xác định sức khỏe và dinh dưỡng rừng, tính bền vững, tăng trưởng và sinh thái rừng. Việc ứng dụng công nghệ thông tin viễn thám tích hợp với GIS và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) sẽ đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ chuyên đề nghiên cứu giám sát và quản lý tài nguyên rừng một cách hiệu quả.
1.2. Tầm Quan Trọng của Theo Dõi Biến Động Rừng Ninh Sơn
Huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận, có diện tích rừng và đất lâm nghiệp chiếm trên 60% tổng diện tích tự nhiên. Tuy nhiên, các lâm phần trên địa bàn huyện dàn trải rộng, địa hình đồi núi, bị chia cắt mạnh. Đời sống kinh tế của người dân một số địa phương còn nghèo, tập quán canh tác trong rừng, ven rừng và sống dựa vào rừng vẫn còn tồn tại. Điều này dẫn đến tình trạng phá rừng tự nhiên trái pháp luật để lấy đất, khai thác lâm sản trái phép, gây thiệt hại đến tài nguyên rừng. Việc ứng dụng công nghệ phân tích ảnh vệ tinh trong quản lý, giám sát tài nguyên rừng sẽ giúp phát hiện sớm các biến động mất rừng.
II. Thách Thức Theo Dõi Tài Nguyên Rừng Bằng Viễn Thám
Việc ứng dụng công nghệ phân tích ảnh vệ tinh, các công nghệ viễn thám trong quản lý, giám sát tài nguyên rừng vẫn chưa được đưa vào ứng dụng rộng rãi tại các cơ quan quản lý rừng tại địa phương. Các tài liệu hướng dẫn và các công trình nghiên cứu thường chỉ tập trung vào một hoặc hai phần mềm, một hoặc hai loại ảnh vệ tinh, thiếu phân tích đối chiếu dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ ảnh vệ tinh, công nghệ viễn thám, việc sử dụng nhiều loại ảnh sẽ cung cấp cho người dùng đa dạng thông tin cần thiết.
2.1. Hạn Chế Trong Ứng Dụng Viễn Thám Ở Ninh Sơn
Công tác quản lý bảo vệ rừng và phát triển rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong các nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội của địa phương hàng năm. Tuy nhiên, với đặc thù các lâm phần trên địa bàn huyện dàn trải rộng, địa hình đồi núi, bị chia cắt mạnh; trong điều kiện đời sống kinh tế của người dân một số địa phương còn nghèo, còn mang nặng tập quán canh tác trong rừng, ven rừng và sống dựa vào rừng nên dẫn đến tình trạng phá rừng tự nhiên trái pháp luật để lấy đất trên địa bàn vẫn còn diễn ra.
2.2. Sự Cần Thiết Của Nghiên Cứu Đa Dạng Nguồn Ảnh Viễn Thám
Việc ứng dụng công nghệ phân tích ảnh vệ tinh, các công nghệ viễn thám trong quản lý, giám sát tài nguyên rừng sẽ giúp phát hiện sớm các biến động mất rừng, mang lại hiệu quả cao trong công tác quản lý rừng, tuy nhiên đến nay vẫn chưa được đưa vào ứng dụng rộng rãi tại các cơ quan quản lý rừng tại địa phương. Ngoài ra, các tài liệu hướng dẫn và các công trình nghiên cứu liên quan đến ứng dụng công nghệ phân tích ảnh vệ tinh, các công nghệ viễn thám trong quan lý, giám sát tài nguyên rừng thường chỉ tập trung nghiên cứu về sử dụng một hoặc hai phần mềm.
III. Phương Pháp Phân Tích Dữ Liệu Ảnh Viễn Thám Theo Dõi Rừng
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh được cung cấp miễn phí có điều kiện cho mục đích phi thương mại, bao gồm ảnh Sentinel-2A, ảnh Landsat 8 và ảnh Planet. Các phần mềm Global Mapper, ArcGIS Pro, Mapinfo được sử dụng để phân tích dữ liệu ảnh vệ tinh thông qua chỉ số thực vật NDVI. Điều này giúp đánh giá sự thay đổi diện tích rừng trên lâm phần Công ty TNHH MTV lâm nghiệp Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận trong giai đoạn từ năm 2017 đến năm 2021.
3.1. Sử Dụng Chỉ Số NDVI Đánh Giá Biến Động Rừng
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp tải dữ liệu ảnh vệ tỉnh được cung cấp miễn phí có điều kiện cho người dùng vì mục đích phi thương mại đối với các loại ảnh vệ tinh Sentinel-2A, ảnh Landsat 8, anh Planet; tiến hành sử dụng phần mềm Global Mapper, AcrGIS Pro, Mapinfo để thực hiện phân tích dữ liệu ảnh vệ tinh thông qua chỉ số thực vật NDVI để đánh giá sự thay đổi diện tích rừng trên lâm phần Công ty TNHH MTV lâm nghiệp Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận trong giai đoạn từ năm 2017 đến năm 2021.
3.2. Kiểm Chứng Thực Địa Và Phân Tích Số Liệu
Thiết bị di động cài đặt phần mềm Vtools survey có chức năng tích hợp bản đồ, xác định tọa độ, đo đạc, ghi nhận hình ảnh hiện trường để tiến hành kiểm chứng 100 điểm biến động ngoài thực địa. Phần mềm Excel được sử dụng để phân tích, tính toán số liệu diện tích rừng biến động. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc kết hợp phân tích các loại dữ liệu ảnh viễn thám trong theo dõi diễn biến tài nguyên rừng trên địa bàn huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận là phù hợp và cần thiết.
IV. Kết Quả Đánh Giá Độ Chính Xác Dữ Liệu Viễn Thám Rừng
Phân tích dữ liệu ảnh vệ tinh Planet, Landsat 8 và ảnh Sentinel-2A đã xác định được các vị trí có xảy ra biến động rừng. Kết quả kiểm chứng đã xác định trên thực tế các điểm có biến động tỷ lệ chính xác đạt trên 75%, đảm bảo yêu cầu theo Hướng dẫn điều tra, kiểm kê rừng. Qua đó đề xuất quy trình vận hành ứng dụng phân tích dữ liệu ảnh vệ tinh phục vụ công tác theo dõi diễn biến rừng, phát hiện sớm biến động rừng trên địa bàn huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận.
4.1. Xác Định Vị Trí Biến Động Rừng Từ Ảnh Vệ Tinh
Thông qua việc phân tích dữ liệu ảnh vệ tinh Planet, Landsat 8 và ảnh Sentinel-2A đã xác định được các vi trí có xảy ra biến động rừng; kết quả kiểm chứng đã xác định trên thực tế các điểm có biến động tý lệ chính xác đạt trên 75%, đảm bảo yêu cầu theo Hướng dẫn điều tra, kiểm kê rừng.
4.2. Đề Xuất Quy Trình Ứng Dụng Phân Tích Ảnh Vệ Tinh
Qua đó đề xuất quy trình vận hành ứng dụng phân tích dit liệu ảnh vệ tinh phục vụ công tac theo dõi diễn biến rừng, phát hiện sớm biến động rừng trên địa bàn huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận.
V. Ứng Dụng Quy Trình Giám Sát Biến Động Rừng Hiệu Quả
Kết hợp ảnh viễn thám và GIS cho phép xây dựng quy trình giám sát biến động rừng hiệu quả. Dữ liệu ảnh vệ tinh được xử lý để tạo ra các bản đồ hiện trạng rừng và xác định các khu vực có biến động. Thông tin này được tích hợp vào hệ thống GIS để quản lý, phân tích và đưa ra các quyết định về quản lý rừng. Quy trình này giúp các cơ quan quản lý rừng phát hiện sớm các vụ phá rừng, khai thác trái phép và có biện pháp can thiệp kịp thời.
5.1. Xây Dựng Bản Đồ Hiện Trạng Rừng Từ Ảnh Vệ Tinh
Dữ liệu ảnh vệ tinh được xử lý để tạo ra các bản đồ hiện trạng rừng và xác định các khu vực có biến động.
5.2. Tích Hợp GIS Để Quản Lý Và Phân Tích Dữ Liệu
Thông tin này được tích hợp vào hệ thống GIS để quản lý, phân tích và đưa ra các quyết định về quản lý rừng.
VI. Kết Luận Triển Vọng Ứng Dụng Viễn Thám Quản Lý Rừng
Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của việc ứng dụng phân tích dữ liệu viễn thám trong theo dõi tài nguyên rừng tại huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận. Việc kết hợp nhiều loại ảnh vệ tinh khác nhau và các công cụ GIS mang lại thông tin chi tiết và chính xác về biến động rừng. Điều này góp phần nâng cao hiệu quả công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng bền vững, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực khai thác tài nguyên ngày càng gia tăng.
6.1. Nâng Cao Hiệu Quả Quản Lý Rừng Bền Vững
Việc kết hợp nhiều loại ảnh vệ tinh khác nhau và các công cụ GIS mang lại thông tin chi tiết và chính xác về biến động rừng. Điều này góp phần nâng cao hiệu quả công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng bền vững.
6.2. Ứng Phó Với Biến Đổi Khí Hậu Và Áp Lực Khai Thác Rừng
Hiệu quả này trở nên quan trọng đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực khai thác tài nguyên ngày càng gia tăng.
