Tổng quan nghiên cứu

Lâm Đồng, một tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên Việt Nam, có diện tích tự nhiên gần 977.354 ha, trong đó diện tích rừng chiếm khoảng 60,4% trước năm 2005. Tuy nhiên, trong giai đoạn 1999-2013, diện tích rừng tại đây đã giảm đáng kể, với mức giảm 2,6% năm 2009 và 4,3% năm 2013 so với năm 1999. Đặc biệt, lưu vực sông Đồng Nai trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng, với diện tích khoảng 776.985 ha, là khu vực có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước và hệ sinh thái. Việc đánh giá biến động rừng trong lưu vực này là cấp thiết nhằm phát triển các biện pháp quản lý rừng bền vững, góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và cải thiện chất lượng nước.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng, đánh giá biến động rừng trong lưu vực sông Đồng Nai trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng trong giai đoạn 2001-2016, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý và bảo vệ rừng theo hướng phát triển bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 16 tiểu lưu vực chính trong lưu vực sông Đồng Nai với tổng diện tích khoảng 776.985 ha. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp dữ liệu khoa học, khách quan hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên rừng và bảo vệ môi trường, đồng thời góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và đời sống người dân trong khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về viễn thám và lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý (GIS). Viễn thám là khoa học thu thập và phân tích dữ liệu từ xa thông qua sóng điện từ phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể, giúp nhận diện và phân loại các loại lớp phủ mặt đất khác nhau. GIS là hệ thống quản lý, phân tích và trình bày dữ liệu không gian, hỗ trợ việc xây dựng bản đồ và phân tích biến động tài nguyên thiên nhiên.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): chỉ số đánh giá mức độ che phủ thực vật dựa trên ảnh viễn thám.
  • Phân loại ảnh có giám sát (Supervised Classification): phương pháp phân loại ảnh viễn thám dựa trên mẫu huấn luyện.
  • Biến động rừng: sự thay đổi diện tích và chất lượng rừng theo thời gian.
  • Mô hình độ cao số (DEM): dữ liệu địa hình số hóa phục vụ phân tích lưu vực và dòng chảy.
  • Ma trận biến động: bảng thể hiện sự chuyển đổi giữa các loại lớp phủ rừng qua các thời kỳ.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm ảnh viễn thám Landsat 5, 7 và 8 của các năm 2001, 2007, 2011 và 2016, cùng các bản đồ địa hình, thủy văn, hiện trạng sử dụng đất, khí tượng thủy văn và số liệu điều tra thực địa. Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ diện tích lưu vực sông Đồng Nai trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng, chia thành 16 tiểu lưu vực với tổng diện tích khoảng 776.985 ha.

Phương pháp phân tích ảnh viễn thám sử dụng thuật toán phân loại tối đa khả năng (Maximum Likelihood Classification - MLC) trong phân loại có giám sát, kết hợp đánh giá biến động hậu phân loại (Post-Classification). Phân tích không gian được thực hiện bằng phần mềm ArcGIS 10.1, xây dựng bản đồ biến động rừng và ma trận biến động. Điều tra thực tế kết hợp công nghệ giám sát ArcGoogle nhằm kiểm chứng kết quả phân tích ảnh. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2001 đến 2016, tập trung phân tích biến động rừng qua 4 giai đoạn chính.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Biến động diện tích rừng: Tổng diện tích rừng mất trong giai đoạn 2001-2016 là khoảng 54.509 ha, chiếm gần 7% tổng diện tích lưu vực. Giai đoạn 2001-2007 là thời kỳ mất rừng mạnh nhất với 38.897 ha bị suy giảm, chiếm 71% tổng diện tích rừng mất trong toàn bộ giai đoạn.
  2. Phân bố biến động theo tiểu lưu vực: Tiểu lưu vực Đồng Nai 3 có tỷ lệ mất rừng cao nhất, lên đến 32%, vượt xa mức trung bình của các tiểu lưu vực còn lại. Các tiểu lưu vực khác có tỷ lệ mất rừng dao động từ 2% đến 15%.
  3. Loại rừng bị ảnh hưởng: Rừng lá rộng, rừng lá kim, rừng tre và rừng hỗn giao đều có sự suy giảm diện tích, trong đó rừng lá rộng bị mất nhiều nhất.
  4. Ảnh hưởng đến môi trường: Biến động rừng kết hợp với phân tích không gian cho thấy sự gia tăng hiện trạng xói mòn đất, mất cân bằng lưu lượng nước và tăng độ đục nước, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái và đời sống sản xuất của người dân trong lưu vực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của biến động rừng là do áp lực gia tăng dân số, nhu cầu sử dụng đất nông nghiệp và công nghiệp mở rộng, cùng với các công trình thủy điện và hạ tầng giao thông phát triển. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về tác động của phát triển kinh tế lên tài nguyên rừng. Việc mất rừng tập trung nhiều trong giai đoạn 2001-2007 có thể liên quan đến các dự án thủy điện và khai thác đất đai chưa được kiểm soát chặt chẽ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện diện tích rừng mất theo từng giai đoạn và bản đồ phân bố biến động rừng theo tiểu lưu vực, giúp minh họa rõ ràng mức độ và phân bố không gian của biến động. Bảng ma trận biến động cũng cung cấp thông tin chi tiết về chuyển đổi giữa các loại rừng và đất sử dụng khác.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và bảo vệ rừng: Áp dụng chính sách xã hội hóa lâm nghiệp, huy động cộng đồng và các tổ chức xã hội tham gia bảo vệ rừng, nhằm giảm thiểu tình trạng phá rừng trái phép. Thời gian thực hiện: 1-3 năm, chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND các huyện.
  2. Phòng chống mất rừng và phục hồi rừng: Triển khai các chương trình trồng rừng thay thế, phục hồi rừng bị suy thoái, đặc biệt tại các tiểu lưu vực có tỷ lệ mất rừng cao như Đồng Nai 3. Thời gian: 3-5 năm, chủ thể: Ban quản lý rừng, các tổ chức phi chính phủ.
  3. Giám sát biến động rừng bằng công nghệ GIS và viễn thám: Thiết lập hệ thống giám sát thường xuyên, cập nhật dữ liệu biến động rừng để kịp thời phát hiện và xử lý các hành vi vi phạm. Thời gian: liên tục, chủ thể: Trung tâm GIS tỉnh, Sở Khoa học và Công nghệ.
  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về bảo vệ rừng và phát triển bền vững, nhằm thay đổi hành vi sử dụng đất và tài nguyên rừng. Thời gian: 1-2 năm, chủ thể: UBND xã, các tổ chức cộng đồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý tài nguyên và môi trường: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lâm Đồng và các huyện trong lưu vực có thể sử dụng kết quả để xây dựng chính sách quản lý rừng hiệu quả.
  2. Các nhà nghiên cứu và học thuật: Giúp phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý tài nguyên thiên nhiên.
  3. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng bảo vệ môi trường: Cung cấp dữ liệu khoa học để triển khai các dự án bảo vệ rừng và phát triển bền vững.
  4. Các nhà hoạch định chính sách phát triển kinh tế - xã hội: Sử dụng thông tin để cân đối giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường, đặc biệt trong quy hoạch sử dụng đất và phát triển thủy điện.

Câu hỏi thường gặp

  1. GIS và viễn thám có ưu điểm gì trong đánh giá biến động rừng?
    GIS và viễn thám cho phép thu thập dữ liệu không gian lớn, cập nhật nhanh và phân tích chính xác biến động rừng theo thời gian, giúp quản lý tài nguyên hiệu quả hơn so với phương pháp truyền thống.

  2. Tại sao lưu vực sông Đồng Nai lại quan trọng trong nghiên cứu này?
    Lưu vực sông Đồng Nai là nguồn cung cấp nước chính cho vùng Đông Nam Bộ, ảnh hưởng đến sinh thái và đời sống hàng triệu người, nên việc bảo vệ rừng tại đây có ý nghĩa thiết yếu trong duy trì cân bằng môi trường.

  3. Nguyên nhân chính gây mất rừng tại Lâm Đồng là gì?
    Áp lực dân số tăng, nhu cầu mở rộng đất nông nghiệp, xây dựng thủy điện và hạ tầng giao thông là những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng trong khu vực.

  4. Kết quả nghiên cứu có thể hỗ trợ gì cho công tác quản lý rừng?
    Kết quả cung cấp bản đồ biến động rừng chi tiết, giúp các cơ quan quản lý xác định vùng trọng điểm cần bảo vệ, từ đó xây dựng các biện pháp quản lý và phục hồi phù hợp.

  5. Các giải pháp đề xuất có thể thực hiện trong bao lâu?
    Các giải pháp có thể được triển khai trong khoảng 1-5 năm tùy theo tính chất và quy mô, với sự phối hợp của nhiều chủ thể liên quan nhằm đảm bảo hiệu quả bền vững.

Kết luận

  • Luận văn đã ứng dụng thành công công nghệ GIS và viễn thám để đánh giá biến động rừng lưu vực sông Đồng Nai trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng trong giai đoạn 2001-2016.
  • Tổng diện tích rừng mất khoảng 54.509 ha, tập trung chủ yếu trong giai đoạn 2001-2007 và tại tiểu lưu vực Đồng Nai 3 với tỷ lệ mất rừng lên đến 32%.
  • Biến động rừng ảnh hưởng tiêu cực đến hiện trạng xói mòn đất, lưu lượng nước và chất lượng nước, tác động đến hệ sinh thái và đời sống người dân.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý bảo vệ rừng theo hướng xã hội hóa, phục hồi rừng và giám sát bằng công nghệ hiện đại nhằm phát triển bền vững lưu vực sông Đồng Nai.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công cụ hỗ trợ cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng trong công tác bảo vệ tài nguyên rừng và phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong các lĩnh vực quản lý tài nguyên khác nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ môi trường. Đề nghị các cơ quan chức năng và tổ chức liên quan phối hợp thực hiện để đạt được mục tiêu phát triển bền vững cho lưu vực sông Đồng Nai và tỉnh Lâm Đồng.