ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm qua, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng đã đƣợc Đảng và Nhà nƣớc đặc biệt quan tâm, thể hiện ở nhiều chƣơng trình, dự án đã đƣợc đầu tƣ và các cơ chế chính sách đã đƣợc ban hành, tạo động lực để nâng cao hiệu quả của công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng. Chính vì vậy, 10 năm qua, diện tích rừng của cả nƣớc đã liên tục tăng lên, từ 33,2% năm 1999, tăng lên 38,7% vào năm 2008, đặc biệt là độ che phủ của rừng phòng hộ, rừng đặc dụng đã không ngừng tăng lên, tác dụng phòng hộ cũng nhƣ bảo tồn của rừng đã đƣợc năng cao. Cùng với những thành tựu đạt đƣợc về tăng độ che phủ rừng, đến nay nhiều diện tích rừng đã có chủ quản lý thực sự, rừng đƣợc giao đã đƣợc quản lý bảo vệ tốt hơn, hiệu quả sử dụng rừng, đất rừng đã đƣợc nâng cao. Việc giao đất, giao rừng đã tạo ra nhiều việc làm, tăng thêm nguồn thu nhập cho nhiều hộ dân ở vùng nông thôn miền núi, góp phần tích cực vào Chƣơng trình xóa đói giảm nghèo của Nhà nƣớc.
Tuy nhiên, kể từ đợt Tổng kiểm kê rừng toàn quốc theo Chỉ thị 286/CT-TTg ngày 02/5/1997 của Thủ tƣớng Chính phủ đến nay, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bộ NN & PTNT) chƣa thực hiện kiểm kê rừng. Việc công bố số liệu về hiện trạng rừng hàng năm cơ bản đƣợc thực hiện thông qua công tác thống kê dựa trên nền số liệu kiểm kê rừng từ những năm 1998 - 2000. Việc điều tra bổ sung từ thực địa theo những phƣơng pháp tin cậy còn hạn chế. Vì vậy, những số liệu về rừng đƣợc công bố hàng năm chƣa phản ánh kịp thời thực trạng và diễn biến về tài nguyên rừng.
Số liệu công bố còn thiếu sự thống nhất giữa ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn với Tài nguyên và Môi trƣờng, chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu phục vụ hoạch định chính sách để đầu tƣ phát triển. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, việc ứng dụng công nghệ không gian địa lý vào lâm nghiệp là 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com rất cần thiết. Với khả năng quan sát các đối tƣợng ở các độ phân giải phổ và không gian khác nhau, cho phép ta quan sát và xác định nhanh chóng hiện trạng lớp phủ rừng, từ đó có thể giúp chúng ta thực hiện công tác điều tra kiểm kê rừng với kết quả cụ thể, chính xác, có ý nghĩa trong ứng dụng thực tế. Kỹ thuật viễn thám đƣợc ứng dụng vào nhiều lĩnh vực nghiên cứu của Việt Nam đã mang lại nhiều ứng dụng to lớn trong quản lý tài nguyên.
Trong lĩnh vực lâm nghiệp, kỹ thuật viễn thám đã đƣợc sử dụng để thành lập các loại bản đồ hiện trạng rừng, phân loại trạng thái rừng, phân vùng trọng điểm cháy rừng, theo dõi diễn biến tài nguyên rừng… Ban Quản lý rừng phòng hộ Tân Phú có tổng diện tích tự nhiên 13.862,2 ha, trong đó đất có rừng là 13. Rừng của Ban Quản lý rừng phòng hộ Tân phú thuộc vành đai hệ sinh thái dƣới 1.000m, bao gồm đồng bằng, gò và đồi thấp, diện tích rừng tự nhiên thuộc trạng thái rừng ẩm thƣờng xanh nhiệt đới là vành đai lớn nhất có tính chất nhiệt đới điển hình với hệ thực vật rừng rất phức tạp, phân bố ƣu thế các loài cây thuộc họ Dipterocarpaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Myrtaceae, Annonaceae, Tiliaceae,… Ban Quản lý rừng phòng hộ Tân Phú có nhiệm vụ quản lý bảo vệ, khoanh nuôi, phục hồi, trồng rừng và phục vụ học tập, nghiên cứu khoa học, dịch vụ sinh thái. Việc nghiên cứu ứng dụng GIS trong thành lập bản đồ hiện trạng rừng tại khu vực có ý nghĩa rất quan trọng, giúp đơn vị biết đƣợc vị trí từng lô rừng, kiểu rừng và diện tích rừng hiện có, từ đó có những định hƣớng phát triển và quản lý bảo vệ, nuôi dƣỡng, phục hồi rừng, đa dạng sinh học, dịch vụ sinh thái,… Chính vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Ứng dụng c ng nghệ địa kh ng gian xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục vụ c ng tác kiểm kê rừng tại Ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú, tỉnh Đồng Nai” với mong muốn đóng góp một phần nhỏ bé vào công tác điều tra rừng làm cơ sở cho công tác kiểm kê rừng tỉnh Đồng Nai năm 2016. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.
Khái quát về viễn thám, GIS và ảnh vệ tinh SPOT 1. Viễn thám Theo Nguyễn Khắc Thời (2011), viễn thám đƣợc hiểu là một ngành khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tƣợng, một khu vực hoặc một hiện tƣợng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận đƣợc bằng các phƣơng tiện. Những phƣơng tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng, khu vực hoặc với hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu. Mặc dù hiện nay có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám nhƣng chúng ta cần hiểu rằng “Viễn thám là khoa học thu thập thông tin từ Trái đất mà không chạm vào vật đó”.
Theo quan điểm của một số tác giả khác: - Phƣơng pháp viễn thám là phƣơng pháp sử dụng năng lƣợng từ ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn nhƣ một phƣơng tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tƣợng (Floy Sabin 1987). - Viễn thám là quan sát về một đối tƣợng nào đó bằng một phƣơng tiện nằm cách xa vật một khoảng cách nhất định (Barret và Curtis, 1976). - Viễn thám đƣợc định nghĩa nhƣ là phép đo lƣờng các thuộc tính của đối tƣợng trên bề mặt Trái đất sử dụng dữ liệu thu đƣợc từ máy bay và vệ tinh (Schowengerdt, Robert A. Hệ thống th ng tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đƣợc hình thành vào những năm 1960 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com và phát triển mạnh trong những năm gần đây.
Ngày nay, GIS là công cụ trợ giúp trong nhiều lĩnh vực từ hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều nƣớc trên Thế giới. GIS trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, doanh nghiệp, cá nhân, …đánh giá đƣợc hiện trạng, thông qua các chức năng thu nhận, quản lý cơ sở dữ liệu, truy vấn, phân tích. Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống máy tính dùng chụp hình, lƣu trữ, kiểm tra và hiển thị dữ liệu liên quan đến các vị trí trên bề mặt của Trái đất. GIS có thể hiện thị nhiều loại dữ liệu trên một bản đồ nhƣ đƣờng xá, nhà cửa, sông suối và thảm thực vật.
Điều này cho phép ngƣời dùng dễ dàng sử dụng, phân tích, tính toán, thực hiện đƣợc các bài toán về các mối quan hệ giữa các dữ liệu. Cho đến nay, có rất nhiều định nghĩa khác nhau về GIS nhƣ: Theo NASA “GIS là một hệ thống tích hợp phần cứng máy tính, phần mềm và các nhân viên đƣợc đào tạo liên kết địa hình, nhân khẩu học, tiện ích, cơ sở, hình ảnh và dữ liệu tài nguyên”. (Nguồn: Dẫn theo N. Theo Kenneth Dueker (1979) thì cho rằng “Một hệ thống thông tin địa lý là một trƣờng hợp đặc biệt của hệ thống thông tin mà cơ sở dữ liệu bao gồm các quan sát trên không gian phân bố các tính năng, hoạt động hoặc các sự kiện, đó là định nghĩa trong không gian nhƣ điểm, đƣờng thẳng, hoặc các khu vực.
Một hệ thống thông tin địa lý thao tác dữ liệu về các điểm, đƣờng và các khu vực để lấy dữ liệu cho các truy vấn đặc biệt và phân tích”. Burrough (1986) định nghĩa GIS là một hộp công cụ mạnh đƣợc dùng để lƣu trữ và truy vấn tùy ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt. Goodchild và ctv (1992) hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống sử 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dụng cơ sở dữ liệu để trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý. Còn theo Aronoff (1989) định nghĩa GIS nhƣ là “một hệ thống dựa trên máy tính cung cấp bốn bộ sau đây về khả năng xử lý dữ liệu tham chiếu hình học: Đầu vào; Quản lý dữ liệu (lƣu trữ dữ liệu và phục hồi); Thao tác và phân tích; Đầu ra.
GIS đầu tiên đƣợc tạo ra bởi tiến sĩ Roger Tomlinson và sau đó giới thiệu vào đầu những năm 1960 tại Canada. Trong khi thành lập, hệ thống này chủ yếu dành cho việc thu thập, lƣu trữ và sau đó phân tích các khả năng và tiềm năng đất đai ở khu vực nông thôn. Mãi đến những năm 80, việc ứng dụng GIS mới đƣợc phổ biến rộng rãi. GIS bao gồm các thành phần chính sau: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu và con ngƣời.
- Phần cứng: Là các thiết bị đƣợc sử dụng, hổ trợ nhiều hoạt động cần thiết để phân tích không gian địa lý khác nhau ví dụ nhƣ máy tính, máy in,… - Phần mềm: Cung cấp những chức năng và những công cụ cần thiết để nhập, lƣu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. - Dữ liệu: Là thành phần cốt lõi của bất bì một hệ thống thông tin địa lý nào, có 02 loại dữ liệu chính đƣợc sử dụng đó là vector và raster. Dữ liệu vector là những dữ liệu không gian nhƣ điểm, đƣờng và đa giác. Dữ liệu raster là dữ liệu di động dựa trên các hình ảnh hay mô hình độ cao.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nguồn: https://gis.gov/ Nguồn: http://dc350.com/ (a) Dữ liệu raster (b) Dữ liệu vector Hình 1. Dữ liệu vector và raster - Con ngƣời: Ngƣời quản lý hệ thống và phát triển các dự án nhằm ứng dụng GIS để nghiên cứu các vấn đề cấp thiết và liên quan. Hiện nay GIS đƣợc ứng dụng một cách rộng rãi ở nhiều ngành nghề khác nhau từ quản lý tài nguyên, đánh giá tác động của môi trƣờng, quản lý đất đai, thành lập bản đồ hiện trạng, theo dõi thông tin những cây gỗ phát triển,… 1. Ảnh vệ tinh SPOT Ảnh SPOT đƣợc thu từ bộ cảm HRG đặt trên vệ tinh SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) do trung tâm nghiên cứu không gian của Pháp (CNES - French Center National d’etudies Spatiales) thực hiện có sự tham gia của Bỉ và Thụy Điển.
Ảnh SPOT tƣơng đối đa dạng về dải phổ và độ phân giải không gian từ thấp, trung bình đến cao (5m-1km), trƣờng phủ mặt đất của ảnh SPOT cũng tƣơng đối đa dạng từ 10km x 10km đến 200km x 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ảnh SPOT có thể thu ảnh của từng ngày, thƣờng vào 11h sáng.