ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BẾ VĂN HIẾU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG CÔNG TÁC THEO DÕI DIỄN BIẾN RỪNG TẠI TỈNH CAO BẰNG GIAI ĐOẠN 2012-2014 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BẾ VĂN HIẾU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG CÔNG TÁC THEO DÕI DIỄN BIẾN RỪNG TẠI TỈNH CAO BẰNG GIAI ĐOẠN 2012-2014 Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THANH TIẾN CHỮ KÝ PHÒNG ĐT CHỮ KÝ KHOA CHUYÊN MÔN CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THÁI NGUYÊN - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu và kết luận nghiên cứu trình bày trong luận văn chưa từng được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Thái Nguyên, tháng 11 năm 2015 Tác giả Bế Văn Hiếu ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo Thạc sĩ khóa 2013 - 2015. Được sự nhất trí, phân công của khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và sự đồng ý của giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Thanh Tiến tôi đã thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS trong công tác theo dõi diễn biến rừng tại tỉnh Cao Bằng giai đoạn 2012-2014” . Trong quá trình học tập và hoàn thành khóa luận, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, các thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp, các đồng chí lãnh đạo và cán bộ Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng, hạt kiểm lâm huyện, thành phố, nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Thanh Tiến đã tận tình, quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ để tôi hoàn thành khóa luận này. Mặc dù có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Song do mới làm quen với công tác nghiên cứu cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót mà bản thân chưa nhận thấy được. Tôi rất mong sự góp ý của Quý thầy giáo, cô giáo để khóa luận hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2015 Tác giả Bế Văn Hiếu iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN . ii MỤC LỤC . iii DANH MỤC CÁC BẢNG. vi DANH MỤC CÁC HÌNH . vii MỞ ĐẦU . Mục đích nghiên cứu . Mục tiêu nghiên cứu . Ý nghĩa nghiên cứu . TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU . Tổng quan vấn đề nghiên cứu . Tình hình nghiên cứu trên thế giới . Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam . Tổng quan khu vực nghiên cứu . Môi trường . NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu . Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu . Nội dung nghiên cứu . Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu hiện trường về việc đánh giá ứng dựng công nghệ GIS . Phương pháp xử lý số liệu. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và cập nhập số liệu theo dõi diễn biến rừng . Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu trên phần mềm DBR . Phương pháp xây dựng bản đồ và cập nhật số liệu . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . Đánh giá thực trạng việc ứng dụng công nghệ GIS tại Chi cục kiểm lâm tỉnh Cao Bằng. Ứng dụng công nghệ GIS tại Chi cục kiểm lâm tỉnh Cao Bằng . Kết quả kiểm tra ngoài thực địa và cập nhập số liệu DBR . Kết quả kiểm tra sự thay đổi hiện trạng ngoài thực địa . Kết quả thành cập nhập số liệu diễn biến rừng năm 2014 . Đánh giá biến động rừng giai đoạn 2012 - 2014 trên cơ sở bản đồ hiện trạng rừng . Biến động về diện tích loại rừng . Biến động về độ che phủ rừng . Nguyên nhân gây ra biến động rừng trong quản lý bảo vệ và phát triển rừng . Kết quả thiết lập hồ sơ quản lý rừng tại địa phương . Hồ sơ quản lý rừng tại xã . Hồ sơ quản lý rừng huyện . Hồ sơ quản lý rừng tỉnh. Kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng rừng của tỉnh, huyện . Đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác theo dõi diễn biến rừng trên địa bàn nghiên cứu . Về nhân lực, chuyên môn. Trang thiết bị . Cơ sở hạ tầng . 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 1 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADEOS : Advanced Earth Observation Satellite ASTER : The Advanced Spaceborne Thermal Emission and AVNIR : Advanced Visible and Near Infrared Radiometer) BNN&PTNT: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn BQL : Ban quản lý DBR : Diễn biến rừng GIS : Geographic Information System Ha : Hecta HRVIR : High Resolution Visible and Infrared HVR : High Resolution Visible KBT : Khu bảo tồn KBTL&SC : Khu bảo tồn loài và sinh cảnh KBTTN : Khu bảo tồn thiên nhiên LISS : Linear Imaging Scanner System LS : Lâm sản NĐ-CP : Nghị định - Chính phủ OCTS : Ocean Colour & Temperature Scanner QĐ-BNN- KL: Quyết đinh - Bộ nông nghiệp - Kiểm lâm QĐ-UB : Quyết định uỷ ban Reflection Radiometer SAR : Synthetic Aperture Rada SWIR : Short Wavelength Infrared Radiometer TL : Trữ lượng TT : Thông tư VNIR : Visible and Near Infrared Radiometer vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3. Các phần mềm đang áp dụng tại Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng . Bảng tổng hợp mức độ ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý tài nguyên rừng tại Chi cục Kiểm lâm Cao Bằng . Kết quả kiểm tra hiện trường huyện Trùng Khánh. Trữ lượng trung bình tại điểm lập OTC tại xã Đình Phong . Trữ lượng trung bình tại điểm lập OTC tại xã Đình Phong . Kết quả kiểm tra hiện trường tại huyện Thạch An . Trữ lượng trung bình tại điểm lập OTC tại xã Canh Tân . Kết quả kiểm tra hiện trường huyện Phục Hòa . Trữ lượng trung bình tại điểm lập OTC tại xã Tiên Thành . Kết quả tổng hợp diện tích rừng và độ che phủ rừng theo huyện, thành phố của tỉnh Cao Bằng . Kết quả tổng hợi diện tích loại rừng theo chức năng. Tổng hợp diện tích các loại rừng năm 2012 - 2014 . So sánh sự biến động về độ che phủ theo đơn vị hành chính. Số vụ và diện tích cháy rừng tỉnh Cao Bằng từ năm 2012-2014 . Số lần và khối lượng gỗ khai thác, vận chuyển và tàng trữ trái phép . 58 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3. Biểu đồ thể hiện mức độ ứng dụng công nghệ GIS tại Chi cục Kiểm lâm Cao Bằng . Biểu đồ mức độ ứng dụng công nghệ GIS tại các đơn vị trực thuộc Chi cục Kiểm lâm . Biểu đồ so sánh sự biến động các loại đất năm 2012 so 2014 . Đồ thị so sánh độ che phủ của rừng tại các đơn vị hành chính tỉnh Cao Bằng năm 2012 và 2014 . Biểu đồ diện tích rừng bị thiệt hại do cháy rừng từ 2012-2015 . Hình ảnh bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất tỉnh Cao Bằng năm 2014 . Đặt vấn đề Trong những năm qua, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng trên địa bàn tỉnh Cao Bằng đặc biệt được quan tâm, thể hiện ở nhiều chương trình, kế hoạch đã được ban hành và triển khai, nâng cao hiệu quả của công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng. Tỉnh Cao Bằng đã quy hoạch được các khu rừng phòng hộ, rừng đặc dụng bảo đảm được chức năng phòng hộ và bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn đa dạng sinh học, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Chính vì vậy trong những năm qua diện tích rừng, độ che phủ rừng trên địa bàn tỉnh ngày tăng từ năm 2008 độ che phủ rừng đạt 49,8% đến năm 2014 độ che phủ rừng đạt 50,57%. Trước tình hình kinh tế, xã hội của tỉnh đã và đang có nhiều thay đổi. Đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với những sự kiện về môi trường, đặc biệt là biến đổi khí hậu đòi hỏi ngành Lâm nghiệp nói chung và ngành Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng nói riêng phải nắm bắt được toàn diện về diện tích, trữ lượng, chất lượng của rừng và diện tích đất chưa có rừng được quy hoạch cho mục đích Lâm nghiệp gắn với chủ quản lý cụ thể trên phạm vi của tỉnh. Để phục vụ cho công tác quản lý, chỉ đạo, kiểm tra, giám sát về quản lý bảo vệ, phát triển rừng và việc lập quy hoạch, kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng từ cấp tỉnh đến cấp xã để đáp ứng nhiệm vụ trong tình hình mới. Việc theo dõi diễn biến tài nguyên rừng là một phần quan trọng có ý nghĩa quyết định trong công tác quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. Nội dung của nhiệm vụ theo dõi diễn biến tài nguyên rừng là nắm vững hiện trạng, cập nhật thông tin diễn biến và phần nào là xác định các nhân tố gây diễn biến, xu thế diễn biến của tài nguyên rừng. Trên cơ sở đó, người quản lý đưa ra các giải pháp trong công tác quản lý, bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng, giảm thiểu các tác động tiêu cực đến nguồn tài nguyên rừng. Trước những năm 2011 mặc dù hàng năm đều có các báo cáo về hiện trạng và tình hình diễn biến tài nguyên rừng trên địa bàn tỉnh Cao Bằng, 2 nhưng hầu hết các báo cáo số liệu này chủ yếu dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ rừng bằng phương pháp truyền thống, việc cập nhập số liệu trên phần mềm với diện tích lớn nên tính chính xác không cao (Khoảnh, tiểu khu). Việc theo dõi diễn biến tài nguyên rừng theo hình thức trên là một công việc phức tạp, mất nhiều công sức và thời gian. Hơn nữa, khi sử dụng các tài liệu thống kê và các tư liệu bản đồ không phải bao giờ cũng có thể khai thác những thông tin hiện thời nhất vì tình hình diễn biến tài nguyên rừng luôn luôn biến động theo thời gian. Ngày nay việc sử dụng thông tin vệ tinh viễn thám trong nghiên cứu, giám sát Trái đất đã trở thành một nhu cầu thiết yếu của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Công nghệ đang ngày càng phát triển, nó đã được ứng dụng nhằm phục vụ việc khai thác thông tin từ vệ tinh và mang lại hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực như khoa học-công nghệ, phục vụ trong đời sống, trong sản xuất và kiểm soát tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên môi trường.
