ứng dụng viễn thám gis trong nghiên cứu thay đổi lớp phủ thực vật vùng đầu nguồn sông chu, huyện thường xuân, tỉnh thanh hóa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (874.64 KB, 93 trang )

Danh sách các chữ viết tắt

Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt
GIS Geographic information system Hệ thống thông tin địa lý
GPS Global Information System Hệ thống định vị toàn cầu
RS Remote sensing Viễn thám
TM Thematic Mapper Bản đồ chuyên đề
ETM Enhance Thematic Mapper Bản đồ chuyên đề tăng cờng
MSS Multispectral Scanner System Hệ thống quét đa phổ
HRV High Resolution Visible
Imaging System
Hệ thống ảnh nhìn thấy có độ
phân giải cao
NDVI Normalized Diffirencial
Vegetation Index
Chỉ số thực vật chuẩn hoá
SAVI Soil Ajusted Vegetation Index Chỉ số thực vật có tính ảnh hởng
của đất.
GEMI Global Environmental
Monotoring Index
Chỉ số giám sát môi trờng toàn
cầu
FAO Food Agriculture Orgnization Tổ chức nông lơng thế giới

i
Danh mục các hình Minh hoạ

Hình 1. Hệ thông tin địa lý với sự đa dạng của các bài toán ứng dụng [9] 21
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý thu nhận của viễn thám [24] 23
Hình 3 : Phản xạ phổ của đất, nớc, thực vật[24] 27
Hình 4 : Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu 45
Hình 5: ảnh tổ hợp màu giả kênh5,4,3; a. ảnh cha tăng cờng; b. ảnh đã
tăng cờng; c. Mô hình 3 chiều phủ ảnh vệ tinh toàn huyện 55
Hình 6: Bản đồ chỉ số thực vật chuẩn hoá vùng nghiên cứu: a. ảnh năm 1993;
b. ảnh năm 2002 64
Hình 7: Hiện trạng lớp phủ năm 1993 69
Hình 8: Hiện trạng lớp phủ năm 2002 70
Hình 9: Bản đồ thay đổi thảm thực vật giai đoạn 1993-2002 72
Hình10: Sự phân bố thay đổi lớp phủ chính ở các xã trong huyện 75

Danh mục các Bảng biểu

Bảng 1: Đặc điểm hệ thống vệ tinh SPOT. 31
Bảng 2 : Các thông số kỹ thuật của bộ cảm TM và ETM+ [11, 22] 32
Bảng 3: Một số điểm so sánh trong các kỹ thuật lập bản đồ 36
Bảng 5 : Phân loại lớp phủ thực vật. 52
Bảng 6 : Sai số nắn chỉnh hình học 54
Bảng 3 : Xử lý ảnh số và giải đoán bằng mắt thờng 58
Bảng 7: Mẫu ảnh vệ tinh 60
Bảng 8: Kết quả phân loại độ lẫn của tệp mẫu năm 1993 61
Bảng 9: Giá trị chỉ số thực vật chuẩn hoá ảnh 63
Bảng 10: Kết quả kiểm tra thực địa bằng GPS bản đồ năm 2002 67
Bảng 11: Thống kê diện tích hiện trạng lớp phủ huyện Thờng Xuân 73

Danh mục các Biểu đồ và sơ đồ

Biểu đồ 1: Diện tích lớp phủ thực vật năm 1993, 2002 73
Biểu đồ 2: Thay đổi diện tích đất rừng và cây bụi đất trống 78
Biểu đồ 3: Thay đổi diện tích đất mía và đất lúa màu 80
Sơ đồ 1 : Sơ đồ các bớc thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ 56
Sơ đồ 2: Quá trình hoàn thiện bản đồ thành quả. 65
Sơ đồ 3: Phơng pháp phân tích sau phân loại 71

ii

Mục lục

Phần Thứ nhất: Đặt vấn đề 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài. 1
1.2 Mục đích, đối tợng và phạm vi nghiên cứu 4
1.2.1 Mục đích nghiên cứu: 4
1.2.2 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu nghiên cứu: 4
1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 5
1.4 Những đóng góp của đề tài 6
Phần thứ Hai: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 7
2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong thay đổi lớp phủ ở
một số nớc trên thế giới 10
2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong thay đổi lớp phủ ở
Việt Nam 14
2.4 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý và viễn thám 18
2.3.1 Hệ thống thông tin địa lý 18
2.3.2 Viễn thám 22
2.3.3 Một số hệ thống vệ tinh viễn thám môi trờng phổ biến hiện nay
đang dùng ứng dụng tại Việt Nam. 30
2.3.3.1 Vệ tinh SPOT và ảnh SPOT 31
2.3.3.2 Vệ tinh Landsat 32

2.3.3.3 Vệ tinh IRS 33
2.4 Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ và nghiên cứu theo dõi thay
đổi lớp phủ từ ảnh vệ tinh 34
2.4.1 Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ 34
2.4.2. Nghiên cứu theo dõi biến động từ ảnh vệ tinh. 36
Phần thứ Ba: Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 41
3.1 Nội dung nghiên cứu 41
3.2 Phơng pháp nghiên cứu. 41
3.2.1 Phơng pháp thu thập số liệu. 41
3.2.2 Phơng pháp sử lý số liệu và bản đồ thành quả. 42
3.2.2.1 Xác định các tiêu chuẩn chung. 42
3.2.2.2 Giải đoán ảnh vệ tinh. 42
3.2.2.3 Tính chỉ số thực vật (NDVI). 43
3.2.2.4 Kết hợp thông tin và đánh giá độ chính xác bản đồ 43
3.2.2.5 Xử lý số liệu sau giải đoán 43
3.2.2.6 Bản đồ thành quả 43

iii
Phần thứ T: Kết quả nghiên cứu 44
4.1 Vị trí vùng nghiên cứu: 44
4.2 Khái quát biến động thảm thực vật và điều kiện tự nhiên kinh tế xã
hội 44
4.2.1 Địa hình 46
4.2.2 Độ cao và độ dốc 46
4.2.3 Khí hậu thuỷ văn. 47
4.2.4 Thổ nhỡng. 48
4.2.4 Lâm nghiệp 48
4.2.5. Thuỷ văn và nguồn nớc. 49
4.2.6. Tình hình dân c, dân trí và lao động 49

4.2.7. Tình hình cơ sở hạ tầng. 49
4.3 Thành lập bản đồ hiện trạng thảm thực vật 50
4.3.1 Xác định các tiêu chuẩn chung. 50
4.3.1.1. Hệ tọa độ chung. 50
4.3.1.2. Hệ thống phân loại lớp phủ cho vùng nghiên cứu 50
4.3.2 Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ 52
4.3.2.1 Nắn chỉnh hình học. 52
4.3.2.2 Tăng cờng chất lợng ảnh và tổ hợp màu giả 54
4.3.2.3 Giải đoán 57
4.3.2.4 Xây dựng ma trận nhầm lẫn tệp mẫu. 60
4.3.2.5 Tính chỉ số thực vật. 62
4.3.2.6 Kết hợp thông tin 65
4.3.2.7 Đánh giá độ chính xác của bản đồ sau phân loại 66
4.3.3 Thành lập bản đồ thay đổi lớp phủ thực vật. 68
4.4 Nhận xét về thay đổi lớp phủ huyện Thờng Xuân. 76
4.4.1. Thay đổi theo diện tích rừng. 76
4.4.2 Thay đổi theo diện tích cây bụi và đất trống 79
4.4.3 Thay đổi theo diện tích đất lúa màu và cây mía 79
4.5. Một số nhận xét về phơng pháp ứng dụng ảnh vệ tinh và GIS
trong thành lập bản đồ thảm thực vật. 82
Phần thứ Năm: Kết luận và kiến nghị 84
5.1 Kết luận: 84
5.2 Kiến nghị 85
Tài liệu tham khảo 86
A. Tiếng Việt 86
B. Tiếng Anh 88

i
v
Phần Thứ nhất

Đặt vấn đề

1.1 Tính cấp thiết của đề tài.
Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của xã hội loài
ngời cũng nh mọi sự sống trên Trái đất và ngày nay con ngời đã và đang
khai thác các nguồn lợi từ đất để phục vụ cho cuộc sống của mình. Trong
khoảng 3 thập niên gần đây, cùng với sự phát triển của xã hội loài ngời, môi
trờng trái đất nói chung hay việc sử dụng và khai thác các nguồn tài nguyên
đất đai nói riêng đã có nhiều biến đổi theo chiều hớng phát triển không bền
vững.
Sản xuất, phát triển kinh tế xã hội phải bảo đảm đợc bền vững đó là yêu
cầu đòi hỏi đối với công tác bảo vệ tài nguyên, môi trờng ở phạm vi toàn cầu
cũng nh ở mỗi quốc gia. Tuyên bố của Hội nghị Thợng đỉnh Liên Hiệp
Quốc về Môi trờng và Phát triển (3-14 tháng 6 năm 1992) tại Rio de Janeiro
đã định hớng cho các chơng trình hành động về Bảo vệ môi trờng cho thế
kỷ XXI và yêu cầu này cũng thể hiện rõ trong chiến lợc phát triển kinh tế xã
hội ở trong văn kiện Đại hội Đảng lần thứ VIII ở nớc ta [3].
Việt Nam chúng ta đã trải qua hai cuộc chiến tranh rất dài, môi trờng
sống bị nhiều tổn thất. Để phát triển kinh tế xã hội cũng nh bảo đảm đời sống
hàng ngày cho ngời dân, Việt Nam cũng nh các nớc khác đang phát triển
đều phải nhờ vào khai thác các tài nguyên thiên nhiên. Việc khai thác thiên
nhiên ở Việt Nam trong thời gian qua còn nhiều bất hợp lý và cha có kế
hoạch bảo vệ môi trờng nên một số dạng tài nguyên đã trở nên khan hiếm,
cạn kiệt. Khi có một dạng tài nguyên nào đó bị suy thoái sẽ kéo theo nhiều
vấn đề môi trờng có liên quan, ví dụ mất rừng đã làm tăng xói mòn và thoái
hóa đất, kéo theo là cạn kiệt nguồn nớc, mất nguồn sinh thủy, đa dạng sinh

1
học giảm, lũ lụt, hạn hán gia tăng [3] Đặc biệt, sự suy giảm về rừng đã ảnh
hởng nghiêm trọng tới nguồn nớc tại các lu vực.

Tại Việt nam, có trên 60% đất tự nhiên là đồi núi, thuộc đối tợng sản
xuất lâm nghiệp, phần lớn diện tích này phân bố ở các vùng cao thuộc vùng
núi phía Bắc và Tây nguyên [1]. Địa bàn rừng núi nói chung hay các vùng đầu
nguồn nói riêng là nơi c trú của cộng đồng các dân tộc Việt nam, đây cũng là
nơi có địa hình chia cắt mạnh, giao thông đi lại khó khăn, kinh tế-xã hội chậm
phát triển. Đời sống của một bộ phận không nhỏ của nhứng ngời dân sống
trong vùng này vẫn còn gặp nhiều khó khăn, trình độ dân trí thấp, phơng thức
canh tác còn lạc hậu. Đây là một nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm tài nguyên
rừng, và ảnh hởng sâu sắc đến tình hình kinh tế, chính trị, môi trờng sinh
thái của cả nớc. Đứng trớc thực tế đó, việc tìm ra sự thay đổi sử dụng đất và
các nguyên nhân nhằm giúp các nhà hoạch định chính sách đa ra các biện
pháp bảo vệ và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên đất đai là một việc làm hết
sức quan trọng và cần thiết.
Nghiên cứu về tài nguyên môi trờng đã đợc thực hiện không chỉ dựa
trên các phơng tiện, công nghệ truyền thống mà đã bắt đầu thực hiện bằng
các hệ thống quan sát từ xa đặt trên các vệ tinh nhân tạo hoặc các thiết bị bay
có ngời điều khiển. Công nghệ vũ trụ với các hệ thống thu thập thông tin đa
phổ, đa thời gian đã cho phép chúng ta thực hiện các công việc thu thập và
tổng hợp dữ liệu một cách nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn. Việc ứng dụng các
công nghệ vũ trụ đã và đang đem lại những hiệu quả to lớn trong việc gìn giữ
và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên
Ngày nay, qua thực tế và các công trình nghiên cứu, con ngời cũng đã
nhận thấy tính không ổn định của hệ thống Trái đất với các hiện tợng nh lũ
lụt, hạn hán, các báo động về nguồn nớc ngầm,, do đó, để có thể đa ra
những quyết định cũng nh các kế hoạch đúng đắn trong việc sử dụng hợp lý

2
nguồn tài nguyên đất đai, thì ngoài các nghiên cứu chuyên đề khác, chúng ta
phải đánh giá đợc trạng thái phát triển của lớp phủ thực vật qua các thời kỳ.
Vùng đầu nguồn của các lu vực là một hệ thống phức tạp có tác động

qua lại với nhau, kết hợp các chức năng khác nhau về kinh tế xã hội và môi
trờng. Khi nói đến các chức năng trên, cần có một giải pháp tổng hợp nhằm
thu hút sự tham gia của các đối tác có liên quan cũng nh các tổ chức và thể
chế khác[10]. Cũng nh những quốc gia khác trong khu vực và trên thế giới,
các vùng miền núi của Việt Nam chịu tác động bởi nhiều nguyên nhân dẫn
đến sự thay đổi sử dụng đất nh: sự gia tăng dân số; sự di c tự do; mở rộng
diện tích cây trồng hàng hoá, cây ngắn ngày; do một số phong tục tập quán
canh tác lạc hậu và do các quyền sở hữu cha đợc rõ ràng [2] và chính
điều này đã ảnh hởng theo chiều hớng xấu đối với sự bền vững trong việc sử
dụng nguồn tài nguyên tại nhiều vùng đầu nguồn ở Việt Nam.
Đầu nguồn lu vực sông Chu tỉnh Thanh Hoá là nơi có sự thay đổi tơng
đối mạnh về lớp phủ thực vật trong những năm gần đây do sự tác động mạnh
của sự phát triển kinh tế xã hội tại địa phơng, đặc biệt đây là khu vực đầu
nguồn nên việc phát triển bền vững tài nguyên đất là mối quan tâm hàng đầu
của các chơng trình của chính phủ đầu t trên địa bàn huyện [5, 19, 20] và
cũng từ trớc đến nay trên địa bàn huyện cha có một nghiên cứu nào về việc
theo dõi sự thay đổi của lớp phủ thực vật. Hiện nay có nhiều phơng pháp
cũng nh cách tiếp cận khác nhau để theo dõi, nghiên cứu sự thay đổi lớp phủ
thực vật. Trong đó, các phơng pháp ứng dụng viễn thám và GIS là những
phơng pháp hiện đại, là những công cụ mạnh có khả năng giúp giải quyết
những vấn đề về không gian ở tầm vĩ mô trong một thời gian ngắn và trên một
diện tích rộng. Từ những quan điểm nêu trên thì việc nghiên cứu và phát triển
rộng phơng pháp sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám và các dữ liệu địa lý để tìm
hiểu sự thay đổi hiện trạng lớp phủ và xem xét các sự thay đổi đó nhằm đa ra
những khuyến cáo phù hợp để tăng cờng hơn nữa công tác quản lý đất đai

3
đặc biệt là trong việc sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng tại vùng đầu
nguồn lu vực sông Chu là cần thiết và cấp bách.
Nghiên cứu, đánh giá sự thay đổi lớp phủ thực vật qua các giai đoạn khác

nhau đã có nhiều tác giả đề cập trong nhiều các công trình và đề tài nghiên
cứu[4]. Tuy nhiên việc áp dụng chúng vào những hoàn cảnh cụ thể cũng rất
cần đợc nghiên cứu để tìm ra cách tiếp cận hợp lý cũng nh đánh giá khả
năng ứng dụng của chúng một cách đúng đắn. Từ các lý do nh đã nêu, đợc
sự đồng ý của khoa Quản lý ruộng đất và khoa Sau đại học tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài:
ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu thay đổi lớp phủ
thực vật vùng đầu nguồn sông Chu, huyện Thờng Xuân, tỉnh Thanh
Hoá.
1.2 Mục đích, đối tợng và phạm vi nghiên cứu.

1.2.1 Mục đích nghiên cứu:
Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 1993 và năm 2002 bằng phơng
pháp xử lý ảnh số.
Thành lập bản đồ biến động lớp phủ thực vật
Tìm hiểu sự biến động một số lớp phủ chính.
1.2.2 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu nghiên cứu:
Đối tợng nghiên cứu: lớp phủ thực vật
Phạm vi nghiên cứu không gian: vùng đầu nguồn sông Chu, huyện
Thờng Xuân, tỉnh Thanh Hoá.
Phạm vi nghiên cứu thời gian : tháng 12/1993 và tháng 11/2002
T liệu phân tích:

4

+ ảnh vệ tinh:
Loại ảnh Hàng cột Năm chụp
Độ phân giải
không gian

Kênh ảnh sử
dụng
LandSat TM 124/27 12/1993 30 m 3,4,5
LandSat ETM 124/27 11/2002 30 m 3,4,5
+ Bản đồ:
Loại bản đồ Dạng dữ liệu Tỷ lệ gốc
Nền địa hình Bản đồ số (Digital) 1: 50.000
Hiện trạng sử dụng đất 1993 Bản đồ số (Digital) 1: 100.000
Hiện trạng tài nguyên rừng 2002 Bản đồ số (Digital) 1: 100.000
Một số bản đồ hiện trạng sử dụng
đất năm 2001 và 2002 các xã
thuộc dự án ADB 1515

Bản đồ số (Digital)

1: 25.000
1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Trong những năm qua, tình trạng sử dụng đất không theo quy hoạch xảy
ra phổ biến tại khá nhiều nơi tại Việt Nam, điều này đã gây nhiều khó khăn
trong công tác quản lý đất đai từ Trung ơng tới cơ sở. Đặc biệt đối với các
vùng núi hay vùng đầu nguồn của các lu vực thì tình trạng này có những tác
động xấu tới sự bền vững của các nguồn tài nguyên đất đai nh giảm thiểu độ
che phủ của rừng, nguồn nớc ngầm cung cấp cho sinh hoạt và canh tác giảm
mạnh,
Cùng với sự giúp đỡ của khoa học kỹ thuật, việc sử dụng ảnh vệ tinh đa
phổ có độ phân giải cao trong việc tìm hiểu biến động lớp phủ thực vật sẽ giúp
chúng ta tiến hành đánh giá đợc quá trình tác động của con ngời tới thảm
thực vật trong nhiều năm, để từ đó kết hợp với các nghiên cứu đa ngành khác
phục vụ quá trình sử dụng đất tốt hơn nữa.
Việc nghiên cứu đề tài này nhằm xây dựng đợc bản đồ thảm thực vật

năm 1993 và 2002, biến động lớp phủ thực vật của đầu nguồn sông Chu-
Huyện Thờng Xuân ở giai đoạn trên, đa ra đợc các số liệu tính toán và một

5
số nhận xét về một số lớp phủ thực vật chính của quá trình biến động này.
Những kết quả nghiên cứu của đề tài này sẽ góp phần cho công tác điều tra tài
nguyên của vùng đầu nguồn sông Chu, là tài liệu tham khảo để đánh giá tác
động của một số dự án trên địa bàn huyện cũng nh rút ra đợc các kết luận
khoa học về khả năng ứng dụng viễn thám và GIS trong các hoạt động đánh
giá sự biến động lớp phủ qua nhiều giai đoạn để phục vụ tốt hơn nữa trong
công tác quản lý đất đai.
1.4 Những đóng góp của đề tài.
Đã ứng dụng một phơng pháp mới và tiên tiến vào nghiên cứu sự thay đổi
lớp phủ bằng việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS.
Xây dựng bản đồ hiện trạng thảm thực vật tại 2 giai đoạn 1993, 2002 và
bản đồ thay đổi thảm thực vật tại giai đoạn trên.
Góp phần phục vụ cho công tác điều tra tài nguyên cơ bản và đánh giá tác
động của một số dự án thuộc Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
trong địa bàn huyện (dự án Khu vực lâm nghiệp VIE 1515; dự án cải cách
hành chính Lâm nghiệp_ REFAS,).
Nhìn chung, kết quả nghiên cứu luận văn ngoài việc góp phần phục vụ
cho một số mục đích kể trên cũng góp phần củng cố phơng pháp luận ứng
dụng Viễn thám và GIS trong việc theo dõi sự thay đổi hiện trạng lớp phủ để
từ đó có thể làm tài liệu tham khảo chính trong việc bản đồ hiện trạng sử dụng
đất và đa ra các kế hoạch sử dụng đất phù hợp và bền vững tại vùng đầu
nguồn huyện Thờng Xuân.

6
Phần thứ Hai
Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

2.1 Khái quát về tầm quan trọng của Thảm thực vật.
Thảm thực vật, theo Elfatih Eltahir [3] là 1 thành phần quan trọng của hệ
thống khí hậu và để giải thích những gì xảy ra trớc đây là đa thảm thực vật
vào các mô hình này. Việc xem xét khí hậu trớc đây có lẽ là cách duy nhất
và hợp lý nhất để thử các mô hình khí hậu và các mô hình này cần phải chính
xác thì mới dự báo đợc những biến đổi khí hậu trong tơng lai. Cũng theo
Eltahir Nếu công nhận đại dơng là nhân tố quan trọng cấu thành hệ thống
khí hậu, thì thảm thực vật trên các vùng đất liền cũng quan trọng không kém.
Hiện nay các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT)
đang cố gắng tạo ra các mô hình chuẩn về thay đổi khí hậu ở miền Nam sa
mạc Sahara và nhận thấy các mô hình cấu thành sinh trởng, tàn lụi của thảm
thực vật có ý nghĩa quyết định. Nếu không đa vào biến số thảm thực vật (hơn
là một thông số cố định), thì các mô hình không có khả năng chứng minh
đợc quá trình chuyển hoá của khu vực này, từ một khu vực rộng lớn có thảm
thực vật phong phú 6000 năm trớc đây thành một dải đất khô hạn toàn cát và
núi [2].
Việt Nam có 8,3 triệu ha đất nông nghiệp ở các châu thổ, trong đó có hai
đồng bằng lớn là sông Hồng và sông Cửu Long. Diện tích đất ở các hệ sinh
thái nhạy cảm đồi núi, ven biển chiếm 2/3 tổng diện tích đất đai cả nớc, ớc
tính trên 25 triệu ha. Trong số diện tích đất nhạy cảm có khoảng 2 triệu ha là
do tự nhiên nh đất lầy mặn, đồi cát di động và núi đá. Một diện tích khá rộng
trên vùng đất dốc đã bị khai phá mất thảm thực vật nên đã trở nên trơ trọc, bị
xói mòn và thiếu nớc nghiêm trọng.
Trên vùng đất cát ven biển khô và bị mặt trời đốt nóng nên thảm thực vật
rất nghèo nàn, gồm một số cây chịu hạn có gai lá cứng bóng. ở một số vùng

7
đã hình thành rừng cây gai (thorny forest), còn nữa là lác đác có cỏ, cây bụi lơ
thơ. Thảm thực vật trên đồi núi trơ trọc, đất khô cằn cũng có một số lời rải rác
nh sim, mua, cây chổi trên, cỏ tế, cỏ tranh. Rừng khộp, trảng cỏ cây bụi

nghèo nàn về cây loại cũng do môi trờng không có điều kiện sống cho các
loài cây có giá trị kinh tế thờng yêu cầu đất tốt, ẩm.
Vấn đề đặt ra nên sử dụng các hệ sinh thái nhạy cảm nh thế nào để bảo
vệ đợc cả về mặt môi trờng và đa dạng sinh học?
Trên vùng cát khô nóng lộng gió, trớc hết phải tạo ra những dải cây
phòng hộ để tạo bóng che mát đất, cản gió để giảm bốc thoát hơi nớc, tạo ra
mùn để giữ nớc, giữ ẩm, tạo điều kiện cho sinh vật sống trong đất có thể sinh
sống và phát triển. Vùng đồi cát hầu nh quanh năm không có đủ độ ẩm cho
cây trồng thì phải đào mơng sâu trồng cây lơng thực vào lòng mơng để rễ
cây trồng tiếp xúc đợc nớc mao dẫn. Tạo ra cân bằng sinh thái có nghĩa là
phải phát huy tiềm năng của hệ sinh thái xây dựng đợc các hệ cây phòng hộ,
đào ao trữ nớc từ đồi cát chảy ra, khai thác năng lợng gió. Đất mát ẩm, có
chất hữu cơ nuôi dỡng cây trồng, bớc đầu là cần chọn đợc một vài loại cây
rừng có sức chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt. Môi trờng dần dần đợc cải
thiện, số lợng loài cây tăng dần và chính những loài cây này lại tạo đièu kiện
môi trờng tốt hơn cho những loài cây lơng thực, thực phẩm có giá trị.
ở vùng đồi, quá trình diễn biến môi trờng và đa dạng cây trồng cũng
theo quy luật trên. Đồi đất dốc khi còn thảm thực vật che kín phủ rậm, đặc
biệt có những cây gỗ lớn, thì nớc ma rơi xuống không xói đất vì bị tán cây
nhiều tầng cản lại. Nớc theo rễ đi sâu vào lòng đất, nớc ngấm vào lớp lá phủ
kín mắt đất. L
ợng nớc chảy trên bề mặt giảm, tốc độ nớc bị gốc cây cản
lại. Mất thảm thực vật che phủ thì nớc ma xói và nớc chảy sẽ bào mòn đất.
Lập lại cân bằng hệ sinh thái ở vùng đồi núi trọc trớc hết là giữ nớc và
đất. Phải xây dựng bậc thang biến đất dốc thành đất bằng, trồng cây kín ở bờ
các bậc thang để giữ nớc và giữ đất. Cần che phủ mặt đất bằng thảm cây

8
nông nghiệp, đặc biệt là những cây họ đậu. Cải thiện đợc môi trờng thì đất
đồi có thể trồng đợc tất cả các loài cây đã gặp ở vùng đồng bằng.

Từ rừng nhiệt đới ẩm đã hình thành hàng ngàn năm, thảm thực vật rừng
đã tạo ra một sự cân bằng sinh thái mà các nhà khoa học gọi là rừng cực đỉnh
[2], có nghĩa là có sự thống nhất cao giữa thực vật và môi trờng. Sự cân bằng
đó chỉ bị giảm sút khi có một số cây già chết đi. Trên 1 ha rừng, riêng về số
loài cây thân gỗ cũng có đến hàng trăm loài. Cây đã tự phân bố trong thế cân
bằng ở các tầng, mỗi lớp cây ở mỗi tầng đã tìm thấy tối u về môi trờng cho
loài về ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ. Nhng con ngời tác động vào sẽ làm thay
đổi hoặc đột ngột hoặc dần dần môi trờng dẫn đến sự mất ngay hoặc mất dần
tính đa dạng sinh học của thảm thực vật.
Từ rừng rậm, khi chặt hạ cây, đốt rừng, chọc lỗ tra hạt giống cây nông
nghiệp, đợc một số vụ cây lơng thực, thực phẩm có môi trờng tốt do rừng
tích luỹ lâu đời nên phát triển tốt thu hoạch cao. Nhng ma xói mòn và nớc
chảy có thể gây nên nguy cơ cuốn hết đất màu mỡ. ở đó, làm cây nông nghiệp
không còn môi trờng thuận lợi nữa, cũng không thể phát triển đợc.
Từ rừng giàu mà việc khai thác cây gỗ mở ra nhiều khoảng trống cho
ma xói mòn, đồng thời có nhiều ánh sáng thích hợp cho một số ít loài cây a
ánh sáng phát triển thay thế rừng nguyên sinh nhiều loài. Rừng nguyên sinh là
một thể thống nhất giữa thực vật và môi trờng, và sự thay đổi thảm thực vật
nh vậy sẽ phá vỡ cân bằng môi trờng và sinh vật. Đã làm mất môi trờng
rừng nhiệt đới điển hình thì không thể nào tạo dựng lại rừng nhiệt đới. Sự đi
xuống của thảm thực vật và môi trờng là nhanh hơn đi lên. Do đó mà tác
động vào rừng phải có hiểu biết cần thiết về quy luật diễn thế rừng và môi
trờng. Muốn tái tạo lại rừng nhiệt đới với sự phong phú của nó trên môi
trờng đồi núi trọc, một môi trờng khác lạ không đáp ứng yêu cầu sống của
nó, là một ảo tởng, một việc làm chủ quan, thiếu hiểu biết quy luật cơ bản
của rừng và môi tr
ờng.

9
Có thể nói ngắn gọn là môi trờng nào là sinh vật ấy, điều này trở nên

một chân lý cho tất cả mọi sinh vật, kể cả con ngời. Việc phá rừng không chỉ
mất rừng mà mất cả môi trờng rừng mà con ngời không dễ gì tái lập lại, ảnh
hởng sâu xa của sự mất môi trờng là thiếu nớc ngầm, thừa nớc chảy bề
mặt để gây lũ lụt, xói mòn. Nớc sông ngòi bị vẩn đục phù sa, các thuỷ sinh
thiếu thức ăn, thiếu ôxy, suy giảm về chủng loại và chất lợng [2]
2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong
thay đổi lớp phủ ở một số nớc trên thế giới
Vào những năm 60 thuật ngữ viễn thám đầu tiên đã đợc đề cập tới tại
Mỹ, tuy nhiên, kỷ nguyên sử dụng viễn thám để quan sát và nghiên cứu trí đất
coi nh bắt đầu từ những năm 1972 với việc phóng thành công tàu Landsat 1.
Cho đến nay với hơn 30 năm tồn tại và phát triển, viễn thám đã trở thành một
công cụ hiện đại vừa mang tính phụ trợ, vừa mang tính cạnh tranh trong công
nghệ quan sát Trái đất. Khả năng ứng dụng dữ liệu viễn thám trong thành lập
các bản đồ thực vật cũng ngày đợc cải thiện và theo đó dữ liệu viễn thám
đang có xu hớng trở thành nguồn dữ liệu chủ đạo cho việc thành lập các bản
đồ lớp phủ thực vật [9].
Việc nghiên cứu tài nguyên môi trờng không chỉ đơn thuần dựa trên các
công nghệ truyền thống mà bắt đầu thực hiện bằng các hệ thống quan sát từ xa
đặt trên các vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ có ngời điều khiển. Sự nghiên
cứu môi trờng trái đất có thể đợc thực hiện bằng nhiều công nghệ và cách
tiếp cận khác nhau. Từ khi loài ngời phóng thành công vệ tinh nhân tạo thì
chúng ta đã bớc sang kỷ nguyên mới trong đó công nghệ vũ trụ đã đợc sử
dụng cho mục đích phát triển của cuộc sống trên trái đất [11].

Để đánh giá lớp phủ bằng ảnh vệ tinh, ngày nay nhiều nhà nghiên cứu
trong lĩnh vực tài nguyên thiên nhiên trên thế giới đã hết sức quan tâm đến

10
việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến của máy tính và vũ trụ để theo dõi,
giám sát, đánh giá điều tra tài nguyên thiên nhiên của trái đất.

Có thể nói, ngay từ khi đợc đa vào ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực
quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên thì công tác thành lập bản đồ hiện trạng
cũng nh bản đồ biễn biến lớp phủ thực vật là một trong những ứng dụng tiêu
biểu và quan trọng của dữ liệu viễn thám [2]. Cho tới nay có rất nhiều các
công trình nghiên cứu cũng nh ứng dụng ảnh vệ tinh trong việc thành lập và
theo dõi biến động lớp phủ thực vật ở khắp nơi trên thế giới, trong các nghiên
cứu này các nhà khoa học đã sử dụng các phơng pháp và loại dữ liệu khác
nhau tuỳ theo từng mục đích cụ thể nhng chúng đều có chung một bản chất
là phản ánh đợc các lớp phủ thực vật hiện có.
+ Tại Indonesia: Trong một nghiên cứu tại vùng Yogyakarta, các nhà
khoa học đã đánh giá, phân tích sự thay đổi sử dụng đất và thảm thực vật bằng
Viễn thám và GIS. Trong nghiên cứu này ngời ta đã sử dụng ảnh viễn thám
LandSat tại hai thời kỳ 1972 và 1984, kết hợp với bản đồ hiện trạng 1990 phân
tích các dữ liệu đã cho thấy các kiểu thay đổi sử dụng đất của từng vùng đặc
biệt có sự thay đổi về đất thổ c (tăng) và đất nông nghiệp (giảm). Kết quả
nghiên cứu cho thấy nguyên nhân của sự thay đổi này phụ thuộc vào nhiều
vấn đề tăng dân số và sự mở rộng của các tuyến giao thông, từ đó các nhà
khoa học đã khuyến cáo Chính phủ và các cơ quan chức năng để có những
chính sách phù hợp trong việc sử dụng đất bảo đảm tính bền vững và hợp lý
[22, 25].
+ Tại Trung Quốc: Các nhà khoa học cũng đã tiến hành nhiều nghiên
cứu về ứng dụng Viễn Thám và GIS trong việc thay đổi hiện trạng lớp phủ với
nhiều vùng đặc trng khác nhau. Tại miền Đông các nhà khoa học của trờng
đại học Michigan (Mỹ) đã ứng dụng GIS để mô hình hoá và phân tích sự thay
đổi sử dụng đất nông nghiệp tại miền Đông của Trung Quốc họ đã chỉ ra rằng
: sự đô thị hoá, sự thay đổi cấu trúc về nông nghiệp, sự phát triển của nông

11
thôn và những nguyên nhân chính trong sự thay đổi sử dụng đất canh tác. Tuy
nhiên qua các mô hình họ cũng đa ra một viễn cảnh về sự tiếp tục giảm đất

nông nghiệp trong hai thập kỷ tới trớc khi đi vào ổn định ở mức
0.0727ha/ngời và theo tiêu chuẩn của FAO là 0.053ha/ngời thì vấn đề an
ninh, lơng thực sẽ không phải là một vấn đề lớn ở miền Đông Trung Quốc
trong những năm tới. Qua nghiên cứu này thì các nhà quản lý sẽ có những
chính sách phát triển phù hợp và mềm dẻo trong vấn đề suy giảm đất canh tác
và an ninh lơng thực [26].
+ Tại Thái Lan: Một đất nớc với khoảng 60 triệu ngời dân, trong hai
thập kỷ vừa qua đã có những sự tăng trởng vợt bậc của nền kinh tế. Kết quả
của sự tăng trởng này là các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh: rừng, đất,
nớcđã đợc sử dụng một cách quá mức nh nguồn lực chính cho sự phát
triển này. Tổng diện tích rừng hàng năm liên tục suy giảm, chất lợng đất và
nớc cũng trở nên xấu hơn, đất lâm nghiệp đã đợc chuyển đổi nhiều sang đất
nông nghiệp. Các nhà khoa học của trờng đại học Mahkidol đã tiến hành
nghiên cứu sự thay đổi tại ba tiểu lu vực của hệ thống sông Chiangmai với
tổng diện tích 6692km
2
, tại điểm nghiên cứu này các nhà khoa học đã sử dụng
các ảnh viễn thám LandSat ở các thời kỳ 1985 đến 1990 và 1990 đến 1995 với
mục tiêu tìm hiểu và đánh giá sự thay đổi sử dụng đất trong các diện tích rừng
nhiệt đới cũng nh sẽ dự báo xu hớng thay đổi của sử dụng đất trong tơng
lai. Các tác giả đã chỉ ra rằng trong quá trình nghiên cứu sự thay đổi cần thiết
phải lu ý tới các nhân tố kinh tế xã hội và kết quả cho thấy những khu vực có
sự tập chung dân số cao thờng các diện tích rừng tại khu vực đó bị suy giảm.
(Dân số tăng tỷ lệ thuận với diện tích rừng bị mất đi) [27].
+ Tại một số nớc của Châu Phi nh : Ethiopia, Nepan, Kenya,
Nigeria,việc ứng dụng GIS và Viễn thám đã đợc ứng dụng rộng rãi vào
trong các nghiên cứu theo dõi và giám sát sự thay đổi sử dụng đất. Tại
Ethiopia các nhà khoa học đã sử dụng Viễn thám và GIS kết hợp điều tra

12

ngoại nghiệp đã tiến hành đánh giá sự thay đổi sử dụng đất từ năm 1957 đến
1995. Kết quả nghiên cứu đã chỉ cho thấy rằng việc suy giảm mạnh diện tích
rừng và đợc thay thế vào đó la đất nông nghiệp, sự thay đổi này đã dẫn đến
hàng loạt thay đổi về sinh thái tự nhiên nh : nguồn nớc ngầm giảm mạnh,
một số vùng đất thấp có sự sạt lở và thoái hoá,Qua nghiên cứu này các tác
giả cũng khuyến cáo Chính phủ cần phải có một chính sách đất đai phù hợp để
tránh có những biến động lớn về môi trờng và sinh thái [28, 30].
+ Tại Australia: Theo văn phòng khoa học nông thôn tính từ năm 1983
1993 đã có hơn 600.000 ha đất rừng bị phá để phục vụ cho mục đích nông
nghiệp, và điều này đã làm nhiều ngời kinh ngạc. Australia là quốc gia đầu
tiên trên thế giới điều tra về khí gây hiệu ứng nhà kính liên quan đến lợng
rừng mất đi nh thế nào và theo kết quả nghiên cứu cho thấy, lợng rừng mất
đi này tơng đơng với 1/4 tổng lợng khí gây hiệu ứng nhà kính thải ra. Một
nghiên cứu đã tiến hành cho cả nớc triển khai đánh giá sự thay đổi của hiện
trạng thảm thực vật, các nhà khoa học đã sử dụng 158 cảnh ảnh vệ tinh
LandSat TM tại hai thời kỳ 1990 và 1995 để phục vụ cho nghiên cứu này.
Kết quả đã chỉ ra rằng trong khoảng 1990 1995 đã có 1,2 triệu ha rừng
nguyên sinh bị chặt phá để chuyển sang các mục đích khác nh : nông nghiệp,
đồng cỏ và các hoạt động khác (làm đờng, xây dựng,). Tuy nhiên cũng có
khoảng 410.000ha rừng cũng đã đợc tái sinh trong giai đoạn này. Kết quả
nghiên cứu này tạo ra một bộ cơ sở dữ liệu mang tính chính xác cao cho việc
quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và phục vụ cho công tác quản lý của các
nhà hoạch định chính sách cũng nh các nghiên cứu khoa học khác [29].
+ Tại Costa Rica: Một nghiên cứu đợc tiến hành bởi các nhà khoa học
tại trờng đại học Alberta (Canada) với mục đích là tìm hiểu sự thay đổi lớp
phủ ở San Jasé, Costa Rica. Trong nghiên cứu này các nhà khoa học đã sử
dụng ảnh LandSat TM và khoảng thời gian theo dõi biến động là 7 năm (tháng
12 năm 1991 và tháng 1 năm 1997). Kết quả của cuộc nghiên cứu đã tập trung

13

ở những vấn đề: sự thay đổi thực vật khác nhau giữa các khu vực phân tán
không tập trung và khu vực tập trung; sự biến đổi của độ ẩm bề mặt; sự đô thị
hoá tại những khu đồi thấp, các nơi liền kề khu dân c và đặc biệt là tại các
khu vực đồng cỏ, chính điều này đã ảnh hởng nhiều tới thảm thực vật ở
những vùng này; sự chặt phá rừng để làm nơng rẫy với cây trồng chủ yếu là
cây chuối [31].
2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong
thay đổi lớp phủ ở Việt Nam
Tại Việt Nam, Viễn thám mới đợc quan tâm từ năm 1980 khi nớc ta
tham gia tổ chức vũ trụ quốc tế Intercomos [12]. Tuy nhiên, do điều kiện kinh
phí và kỹ thuật nên trớc những năm 1990 việc ứng dụng ảnh vệ tinh còn hạn
chế. Chỉ một số cơ quan, viện nghiên cứu thông qua các chơng trình dự án có
sử dụng ảnh Viễn thám để nghiên cứu nhng còn nhỏ lẻ, rời rạc và mang nặng
tính nghiên cứu. Từ những năm 1990 trở lại đây, nhận thức dợc vai trò to lớn
của ảnh vệ tinh, nhiều Bộ ngành, viện nghiên cứu, trờng đại học nh Bộ
Nông nghiệp & phát triển nông thôn; Bộ tài nguyên môi trờng; Tổng cục khí
tợng thuỷ văn;. đã đầu t ảnh, trang thiết bị, đào tạo con ngời và thờng
xuyên ứng dụng công nghệ này để phục vụ cho nhiều mục đích nghiên cứu
cũng nh phục vụ đời sống dân sinh kinh tế xã hội. Cho đến nay, Việt Nam đã
có nhiều công trình khoa học và các ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thám
của các bộ ngành, viện nghiên cứu, trờng đại học vào trong lĩnh vực theo dõi
đánh giá diễn biến tài nguyên để bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên.
+ Ngày 29/12/1998 tại Hà Nội, hội đồng khoa học cấp Nhà Nớc đã tổ
chức nghiệm thu dự án Xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ công tác
quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trờng. Trong thời gian thực
hiện dự án đã triển khai tại 33 tỉnh và 10 bộ ngành và kết quả khoa học của dự
án là cơ sở dữ liệu số thống nhất cho hệ thống thông tin địa lý về tài nguyên
môi trờng phủ trên toàn lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam, lần đầu tiên xuất hiện

14

trên máy tính tại nớc ta. Cơ sở dữ liệu gồm các thông tin về tài nguyên thiên
nhiên và môi trờng trên cơ sở biểu đồ nền 1/100.000 và 1/50.000, trong có
phân theo nhóm nh: tài nguyên rừng, đất, nớc, biển, khoáng sản,Bớc đầu
đã kết hợp GIS và Viễn thám để thử nghiệm một số mô hình giám sát sự biến
động của các nguồn tài nguyên thiên nhiên và dự đoán xu thế biến đổi của
chúng. Dự án này đã tạo tiền đề cho hợp tác quốc tế và công nghệ GIS, RS và
đã xây dựng đợc mối quan hệ hợp tác chuyên môn với các trung tâm hàng
đầu thế giới về GIS [13, 8].
+ Việc ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thám vào trong lĩnh vực điều tra
quy hoạch rừng đã đạt đợc những thành tựu đáng kể nh xây dựng bản đồ lập
địa và xác định vùng thích nghi cây trồng cho công trình quy hoạch vùng
nguyên liệu nhà máy giấy Tân Mai_ Đồng Nai. Đã xác định cấp xung yếu
phòng hộ đầu nguồn và xây dựng bản đồ phân cấp phòng hộ phục vụ công
trình 327 cho các tỉnh Ninh Thuận, Bình Phớc, Kiên Giang, Bà Rịa Vũng
Tàu, theo dõi đánh giá diễn biến tài nguyên rừng tại thời kỳ 1998 2002 và
công nghệ này đã đợc ứng dụng để theo dõi diễn biến thảm thực vật rừng tại
nhiều vờn quốc gia nh vờn quốc gia Tam Đảo, vờn quốc gia Côn
Đảo, [13]
Trong chơng trình kiểm kê rừng toàn quốc năm 2002, công nghệ GIS và
Viễn thám đã đợc cục Kiểm lâm phối hợp với Viện điều tra quy hoạch rừng
ứng dụng khá thành công. Toàn bộ các ảnh vệ tinh LandSat ETM với độ che
phủ toàn lãnh thổ Việt Nam, khoảng thời gian chụp cuối năm 2001 và trong
năm 2002 đã đợc Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn mua để phục vụ
cho công tác này và kết quả là một bộ bản đồ hiện trạng rừng 2002, bản đồ về
sự thay đổi diện tích rừng 1998-2002 cùng các số liệu thống kê rừng, đất trống
năm 2002 đã đợc xây dựng và đợc Bộ nông nghiệp & phát triển nông thôn
thẩm định phê duyệt vào tháng 7/2003.

15
+ Tại thành phố Hà Nội, dựa trên t liệu Viễn thám đa thời gian đã nhằm

nêu lên một số biến động môi trờng, tác giả Nguyễn Đình Dơng đã sử dụng
cặp ảnh năm 6/1986 và 10/1996, khoảng thời gian quan sát là 10 năm. Trong
khoảng thời gian này đã có rất nhiều sự biến động môi trờng gây nên bởi sự
phát triển đô thị, những thay đổi trong quy hoạch hệ thống cơ sở hạ tầng và
đặc biệt là sự biến động lòng dẫn Sông Hồng dới tác động của nhiều nguyên
nhân khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong thời gian 1986-1996 số
lợng ao hồ đã giảm đi rất nhiều và có thể ớc tính đến 1/3 số ao hồ đã bị san
lấp trở thành nhà của hay mục đích khác (tác giả có thể cho rằng đây có thể là
một trong những nguyên nhân dẫn đến việc úng ngập cục bộ trong nội thành
đã xảy ra thờng xuyên hơn trớc. Đặc biệt tại lòng Sông Hồng có sự biến
động lớn về các đảo cồn cát tại khu vực cầu Long Biên và cầu Chơng Dơng,
năm 1986 đó là các cồn cát nhỏ lẻ, rời rạc nhng đến năm 1996 tại đây đã
xuất hiện một đảo lớn (hiện tợng này có nhiều nguyên nhân nhng trong đó
có nguyên nhân lớn của công trình thuỷ điện Hoà Bình) [9]. Kết quả nghiên
cứu này thực sự là tiếng chuông cảnh báo cho các nhà quản lý về các vấn đề
sinh thái, môi trờng đã biến động nhiều theo nhiều chiều hớng trong đó có
nhiều điểm không có lợi cho con ngời thời gian qua.
+ Tại Kiên Giang, tác giả Nguyễn Đình Dơng đã kết hợp với sở khoa
học công nghệ và môi trờng nghiên cứu lớp phủ bề mặt tại Kiên Giang giai
đoạn 1979-1992 bằng kỹ thuật Viễn thám và GIS. Kết quả đã cho thấy nhiều
biến động không những về diện tích và phân bố đất thổ c, đất lúa và cả rừng
tràm U Minh Thợng khu vực đang đợc chính quyền địa phơng tập chung
nhiều nỗ lực trong việc bảo vệ và phát triển. Các biến động 2 thời kỳ cho thấy
nhiều diện tích rừng tràm giàu(1979) đã đợc chuyển thành rừng tràm trung
bình, đất lúa, đất thổ c [9]. Dựa trên những biến động xác định từ t liệu
Viễn thám và GIS, tác giả đã đánh giá những mặt tích cực cũng nh tiêu cực

16
của quá trình phát triển và kiến nghị với UBND tỉnh Kiên Giang một số biện
pháp nhằm đảm bảo sự phát triển kinh tế trong sự bền vững của môi trờng.

+ Trong lĩnh vực phòng chống cháy rừng, công nghệ Viễn thám và GIS
cũng đã đợc ứng dụng tại Việt Nam. Năm 1997, thông qua một dự án hợp tác
nghiên cứu viễn thám với cộng đồng Châu Âu, một trạm thu vệ tinh xách tay
đã đợc lắp đặt thử nghiệm tại Việt Nam và những bức ảnh Vệ tinh đầu tiên
đã đợc thu thành công qua hệ thống vệ tinh NOAA, hệ thống vệ tinh TERRA
và hệ thống vệ tinh ACQUA. Tuy nhiên, phải mất 5 năm sau (mùa khô năm
2002) công nghệ này mới thực sự đợc ứng dụng trong việc dự báo điểm cháy
rừng từ ảnh NOAA-AVHRA dựa vào nguyên lý tìm ra các dị thờng về nhiệt,
so sánh với các chỉ thị điểm cháy để đa ra lời cảnh báo. Tính đến thời điểm
này hệ thống vệ tinh NOAA đã phát triển thế hệ 17 và chúng ta sử dụng ảnh
vệ tinh 12 và 16 độ phủ của các vệ tinh này là 2000km. Hiện tại chúng ta đợc
sử dụng miễn phí khi thu tín hiệu từ 3 hệ thống vệ tinh trên và các nhà khoa
học sau khi thu nhận tín hiệu từ trạm thu sử dụng phần mềm phân tích để đa
ra ảnh viễn thám và cuối cùng là đa ra các kết quả dự báo. Từ khi đa hệ
thống viễn thám này vào phục vụ công tác dự báo cháy rừng các nhà khoa học
đã phát hiện kịp thời và cảnh cáo nhiều vụ cháy lớn nh cháy rừng U Minh
Thợng, cháy chợ Cần Thơ,[4, 15].
Ngoài những u điểm chủ yếu đợc ứng dụng trong việc quản lý tài
nguyên thiên nhiên thì nhiều nhà khoa học cũng đã thừa nhận một số khó
khăn trong việc sử dụng ảnh viễn thám và động thời cũng đề ra đợc cách
khắc phục. Khó khăn trớc tiên cần nói đến mà kỹ thuật viễn thám gặp phải
khi thành lập bản đồ lớp phủ thực vật vùng miền núi là sự ảnh hởng đặc tính
phản xạ của bóng địa hình. Việc loại bỏ ảnh hởng này là điều khó khăn,
ngời ta cần phải có các mô hình chính xác về sự chiếu sáng của mặt trời lên
địa hình đó trong quá trình thu ảnh [11, 12]. Một hạn chế khác của dữ liệu
viễn thám quang học là sự ảnh hởng của mây và sơng mù, chúng đã cản trở

17
và ngăn cản sự phản xạ của các đối tợng trên bề mặt trái đất tới vệ tinh làm
sai lệch phản xạ phổ thu nhận đợc hoặc trong. nhiều trờng hợp sẽ làm cho

không thu nhận đợc thông tin về phản xạ phổ của đối tợng. Để có thể loại
bỏ đợc hạn chế này thì việc kết hợp ảnh đa thời gian (có thời gian chụp rất
gần nhau) là cần thiết và đợc sử dụng.
Qua một số nghiên cứu nổi bật kể trên chúng ta có thể thấy rằng, trong
những năm gần đây, việc ứng dụng công nghệ viễn thám trong việc thành lập
bản đồ hiện trạng sử dụng đất cũng nh hiện trạng lớp phủ đã đợc nhà nớc
quan tâm và ứng dụng tơng đối rộng rãi trong các ngành quản lý tài nguyên,
trong công tác quản lý đất đai cũng nh các công trình nghiên cứu khoa học,
chính điều này đã góp phần không nhỏ cho việc bảo vệ và phát triển bền vững
các nguồn tài nguyên đất đai tại các vùng nghiên cứu.
2.4 Khái quát về Hệ thống thông tin địa lý và Viễn
Thám.
2.3.1 Hệ thống thông tin địa lý.
Thu thập dữ liệu về vị trí phân bố trong không gian của các đặc tính quan
trọng của Trái đất từ lâu đã là các hoạt động quan trọng trong xã hội loài
ngời. Từ xa đến nay, các nhà hàng hải, các nhà địa lý thu thập dữ liệu này,
sau đó các nhà hoạ đồ can vẽ lại, tô màu để trở thành bản đồ. Ban đầu bản đồ
đợc sử dụng để diễn tả những vị trí xa để trợ giúp ngời ta định hớng trong
không gian và phục vụ cho quân đội (Hodgkiss 1981). Vẫn còn các vết tích về
ngời La mã cổ đại vẽ bản đồ để quản lý đất đai của họ nh thế nào (Dilke
1971). Chỉ đến thế kỷ 18, nhu cầu về quản lý biên giới, lãnh thổ trở nên cấp
bách thì các quốc gia bắt đầu công việc vẽ bản đồ một cách có hệ thống. Vấn
đề dữ liệu bản đồ đã mang tính toàn cầu, vì vậy nó phải đợc xác định một
cách chính xác và khách quan. Ra đời phơng pháp lập bản đồ và các phơng
pháp tính toán toạ độ, bản đồ đã đợc thành lập một cách khoa học và có hệ

18
thống. Kéo theo nó là một loạt các ngành khoa học khác có liên quan đến các
dữ liệu không gian nh: địa chất, địa mạo, sịnh thái học, ruộng đất, giao
thông, môi trờng.. . là các lớp thông tin mới mẻ khác cho bản đồ [14, 23]

Thế kỷ 20, nhu cầu về các dữ liệu ảnh hàng không, ảnh vũ trụ không
ngừng tăng lên và ra đời các phơng pháp chụp ảnh stereo. Cũng nh bất kỳ
ngành khoa học nào khác, bớc đi đầu tiên của công việc nghiên cứu là liệt kê
– quan sát, phân loại, và lu trữ. Phơng pháp phân loại ảnh không thể tránh
đợc một khối lợng lớn các chỉ tiêu cho các dữ liệu phức tạp. Mô tả định
lợng rất khó khăn do khối lợng dữ liệu và thiếu các chỉ tiêu mẫu từ quan
trắc thực địa. Hơn nữa, không có đủ bộ công cụ toán học tơng ứng để mô tả
các giá trị định lợng biến thiên. Năm 1930 xuất hiện lần đầu tiên phơng
pháp thống kê và phân tích chuỗi.
Tuy nhiên chỉ từ những năm 60 trở lại đây, ngời ta mới có công cụ máy
tính để thực hiện đợc các phơng pháp trên. Các dữ liệu đợc xử lý ở dạng
số. Nghiên cứu lý thuyết về ứng dụng, phơng pháp xử lý số liệu không gian
và các khả năng về thành lập bản đồ chuyên đề định lợng và phân tích không
gian đợc phát triển mạnh trong thời kỳ này.
Khi phạm vi của bản đồ chuyên ngành ngày càng rộng, ngời dùng muốn
tìm cách tổng hợp các thông tin sẵn có để có một cái nhìn tổng quan hoặc
phân loại lại thông tin theo cách riêng của mình. SYSMAP là chơng trình
đầu tiên vẽ bản đồ đơn giản và in ra các số liệu thống kê. Chơng trình GRID
cũng đợc thành lập sử dụng khuôn dạng dữ liệu raster, các chơng trình này
đặc biệt phát triển dùng để chồng xếp các bản đồ. Chúng thực hiện rất nhanh,
cho phép ngời dùng thử nghiệm nhiều thuật toán khác nhau, thích hợp cho
các nghiên cứu hệ sinh thái, giải các bài toán qui hoạch. Các chơng trình
SYSMAP, GRID, IMGRID, GEOMAP là các chơng trình ít tốn kém đợc
phát triển cho các bài toán phân tích dùng dữ liệu dạng ma trận điểm. Bản đồ
học đợc bắt đầu phát triển trên máy tính từ những năm 1960 tuy nhiên thời

19
bấy giờ nó chỉ hạn chế trong công việc trợ giúp vẽ và in bản đồ. Đối với ngành
bản đồ truyền thống, máy tính không thay đổi phơng pháp làm bản đồ lu
trữ thông tin.

Từ năm 1977, các thử nghiệm sử dụng máy tính trong công tác bản đồ có
những bớc tiến rõ rệt.
1. Tăng đáng kể tốc độ làm việc với bản đồ
2. Giá thành hạ
3. Làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng của ngời dùng
4. Có thể làm bản đồ khi không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên
5. Có các khả năng biểu diễn khác nhau cho cùng một dữ liệu
6. Dễ dàng cập nhật dữ liệu mới
7. Có khả năng phân tích tổng hợp các dữ liệu thống kê và bản đồ
8. Hạn chế sử dụng bản đồ in hạn chế tác hại làm giảm chất lợng dữ liệu
9. Có khả năng thành lập các bản đồ mà rất khó làm bằng tay nh: bản đồ 3
chiều, các phép tính nhân, chia bản đồ,
10. Thành lập đợc bản đồ trong đó sự chọn lọc và thủ tục tổng quát hoá chắc
chắn và rõ ràng
Lịch sử phát triển của việc ứng dụng máy tính trong các công việc về bản
đồ chỉ ra rằng: đã phát triển song song tự động hoá công tác thu thập dữ liệu,
phân tích dữ liệu, biểu diễn nhiều lĩnh vực rộng lớn. Các lĩnh vực đó là: địa
chính, giao thông công chính, địa hình, đất, địa lý, nghiên cứu toán học, ảnh,
qui hoạch thành phố, nông thôn, mạng, viễn thám, xử lý ảnh.. .
Do đó có nhiều công việc trùng nhau và có nhiều công việc phải phối hợp
từ nhiều ngành (liên ngành) đợc giải quyết bằng một hệ thống chung, liên kết
nhiều dạng xử lý số liệu không gian, hình dung nh hình vẽ sau:

20

Hình 1. Hệ thông tin Địa lý với sự đa dạng các bài toán ứng dụng [9]
Thực tế thì các hệ thống kể trên đều chỉ ra rằng cần phải phát triển một
tập các công cụ để thu thập, lu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị các dữ liệu
không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ thực hiện mục đích cụ thể. Tập các
công cụ kể trên đợc gọi là Hệ thống Thông tin Địa lý. Đó là hệ thống thể
hiện các đối tợng từ thế giới thực thông qua:
Vị trí địa lý của đối tợng thông qua một hệ toạ độ
Các thuộc tính của chúng mà không phụ thuộc vào vị trí
Các quan hệ không gian giữa các đối tợng (quan hệ topo)
Cho đến nay có nhiều khái niệm hay định nghĩa về hệ thông tin địa lý nh:
Theo Burrough (1986) :Hệ thông tin địa lý là một tập hợp các công cụ cho
việc thu thập, lu trữ, thể hiện và chuyển đổi các số liệu mang tính chất không
gian từ thế giới thực để phục vụ cho các mục đích cụ thể [21]Theo Aronoff (1989): Hệ thông tin địa lý là một hệ thống máy tính cơ bản
cho ta 4 khả năng: 1- Dữ liệu vào; 2- Quản lý dữ liệu (lu trữ và tìm kiếm); 3-
Phân tích dữ liệu; 4- Sản phẩm dữ liệu[7].
Tuy nhiên, dù định nghĩa theo cách này hay cách khác, qua thực tế chúng
ta có thể nhận thấy tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ GIS vào
trong các lĩnh vực đời sống dân sinh, kinh tế xã hội nh ứng dụng trong quản
lý đất đai, bảo vệ tài nguyên môi trờng, giao thông công chính,. Trong lĩnh

21
Hình 1. Hệ thông tin địa lý với sự phong phú của những bài toán ứng dụng [ 9 ] 21H ình 2. Sơ đồ nguyên tắc thu nhận của viễn thám [ 24 ] 23H ình 3 : Phản xạ phổ của đất, nớc, thực vật [ 24 ] 27H ình 4 : Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu 45H ình 5 : ảnh tổng hợp màu giả kênh5, 4,3 ; a. ảnh cha tăng cờng ; b. ảnh đãtăng cờng ; c. Mô hình 3 chiều phủ ảnh vệ tinh toàn huyện 55H ình 6 : Bản đồ chỉ số thực vật chuẩn hoá vùng nghiên cứu : a. ảnh năm 1993 ; b. ảnh năm 2002 64H ình 7 : Hiện trạng lớp phủ năm 1993 69H ình 8 : Hiện trạng lớp phủ năm 2002 70H ình 9 : Bản đồ biến hóa thảm thực vật quy trình tiến độ 1993 – 2002 72H ình10 : Sự phân bổ biến hóa lớp phủ chính ở những xã trong huyện 75D anh mục những Bảng biểuBảng 1 : Đặc điểm mạng lưới hệ thống vệ tinh SPOT. 31B ảng 2 : Các thông số kỹ thuật kỹ thuật của bộ cảm TM và ETM + [ 11, 22 ] 32B ảng 3 : Một số điểm so sánh trong những kỹ thuật lập map 36B ảng 5 : Phân loại lớp phủ thực vật. 52B ảng 6 : Sai số nắn chỉnh hình học 54B ảng 3 : Xử lý ảnh số và giải đoán bằng mắt thờng 58B ảng 7 : Mẫu ảnh vệ tinh 60B ảng 8 : Kết quả phân loại độ lẫn của tệp mẫu năm 1993 61B ảng 9 : Giá trị chỉ số thực vật chuẩn hoá ảnh 63B ảng 10 : Kết quả kiểm tra thực địa bằng GPS map năm 2002 67B ảng 11 : Thống kê diện tích quy hoạnh thực trạng lớp phủ huyện Thờng Xuân 73D anh mục những Biểu đồ và sơ đồBiểu đồ 1 : Diện tích lớp phủ thực vật năm 1993, 2002 73B iểu đồ 2 : Thay đổi diện tích quy hoạnh đất rừng và cây bụi đất trống 78B iểu đồ 3 : Thay đổi diện tích quy hoạnh đất mía và đất lúa màu 80S ơ đồ 1 : Sơ đồ những bớc xây dựng map thực trạng lớp phủ 56S ơ đồ 2 : Quá trình hoàn thành xong map thành quả. 65S ơ đồ 3 : Phơng pháp nghiên cứu và phân tích sau phân loại 71 iiMục lụcPhần Thứ nhất : Đặt yếu tố 11.1 Tính cấp thiết của đề tài. 11.2 Mục đích, đối tợng và khoanh vùng phạm vi nghiên cứu 41.2.1 Mục đích nghiên cứu : 41.2.2 Đối tợng và khoanh vùng phạm vi nghiên cứu nghiên cứu : 41.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 51.4 Những góp phần của đề tài 6P hần thứ Hai : Tổng quan về yếu tố nghiên cứu 72.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong đổi khác lớp phủ ởmột số nớc trên quốc tế 102.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong đổi khác lớp phủ ởViệt Nam 142.4 Khái quát về mạng lưới hệ thống thông tin địa lý và viễn thám 182.3.1 Hệ thống thông tin địa lý 182.3.2 Viễn thám 222.3.3 Một số mạng lưới hệ thống vệ tinh viễn thám môi trờng thông dụng hiện nayđang dùng ứng dụng tại Nước Ta. 302.3.3.1 Vệ tinh SPOT và ảnh SPOT 312.3.3.2 Vệ tinh Landsat 322.3.3.3 Vệ tinh IRS 332.4 Thành lập map thực trạng lớp phủ và nghiên cứu theo dõi thayđổi lớp phủ từ ảnh vệ tinh 342.4.1 Thành lập map thực trạng lớp phủ 342.4.2. Nghiên cứu theo dõi dịch chuyển từ ảnh vệ tinh. 36P hần thứ Ba : Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 413.1 Nội dung nghiên cứu 413.2 Phơng pháp nghiên cứu. 413.2.1 Phơng pháp tích lũy số liệu. 413.2.2 Phơng pháp sử lý số liệu và map thành quả. 423.2.2.1 Xác định những tiêu chuẩn chung. 423.2.2.2 Giải đoán ảnh vệ tinh. 423.2.2.3 Tính chỉ số thực vật ( NDVI ). 433.2.2.4 Kết hợp thông tin và nhìn nhận độ đúng chuẩn map 433.2.2.5 Xử lý số liệu sau giải đoán 433.2.2.6 Bản đồ thành quả 43 iiiPhần thứ T : Kết quả nghiên cứu 444.1 Vị trí vùng nghiên cứu : 444.2 Khái quát dịch chuyển thảm thực vật và điều kiện kèm theo tự nhiên kinh tế tài chính xãhội 444.2.1 Địa hình 464.2.2 Độ cao và độ dốc 464.2.3 Khí hậu thuỷ văn. 474.2.4 Thổ nhỡng. 484.2.4 Lâm nghiệp 484.2.5. Thuỷ văn và nguồn nớc. 494.2.6. Tình hình dân c, dân trí và lao động 494.2.7. Tình hình hạ tầng. 494.3 Thành lập map thực trạng thảm thực vật 504.3.1 Xác định những tiêu chuẩn chung. 504.3.1.1. Hệ tọa độ chung. 504.3.1.2. Hệ thống phân loại lớp phủ cho vùng nghiên cứu 504.3.2 Thành lập map thực trạng lớp phủ 524.3.2.1 Nắn chỉnh hình học. 524.3.2.2 Tăng cờng chất lợng ảnh và tổng hợp màu giả 544.3.2.3 Giải đoán 574.3.2.4 Xây dựng ma trận nhầm lẫn tệp mẫu. 604.3.2.5 Tính chỉ số thực vật. 624.3.2.6 Kết hợp thông tin 654.3.2.7 Đánh giá độ đúng mực của map sau phân loại 664.3.3 Thành lập map biến hóa lớp phủ thực vật. 684.4 Nhận xét về biến hóa lớp phủ huyện Thờng Xuân. 764.4.1. Thay đổi theo diện tích quy hoạnh rừng. 764.4.2 Thay đổi theo diện tích quy hoạnh cây bụi và đất trống 794.4.3 Thay đổi theo diện tích quy hoạnh đất lúa màu và cây mía 794.5. Một số nhận xét về phơng pháp ứng dụng ảnh vệ tinh và GIStrong xây dựng map thảm thực vật. 82P hần thứ Năm : Kết luận và yêu cầu 845.1 Kết luận : 845.2 Kiến nghị 85T ài liệu tìm hiểu thêm 86A. Tiếng Việt 86B. Tiếng Anh 88P hần Thứ nhấtĐặt vấn đề1. 1 Tính cấp thiết của đề tài. Đất đai là nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên vô cùng quý giá của xã hội loàingời cũng nh mọi sự sống trên Trái đất và thời nay con ngời đã và đangkhai thác những nguồn lợi từ đất để Giao hàng cho đời sống của mình. Trongkhoảng 3 thập niên gần đây, cùng với sự tăng trưởng của xã hội loài ngời, môitrờng toàn cầu nói chung hay việc sử dụng và khai thác những nguồn tài nguyênđất đai nói riêng đã có nhiều biến hóa theo chiều hớng tăng trưởng không bềnvững. Sản xuất, tăng trưởng kinh tế tài chính xã hội phải bảo vệ đợc bền vững và kiên cố đó là yêucầu yên cầu so với công tác làm việc bảo vệ tài nguyên, môi trờng ở khoanh vùng phạm vi toàn cầucũng nh ở mỗi vương quốc. Tuyên bố của Hội nghị Thợng đỉnh Liên HiệpQuốc về Môi trờng và Phát triển ( 3-14 tháng 6 năm 1992 ) tại Rio de Janeirođã định hớng cho những chơng trình hành vi về Bảo vệ môi trờng cho thếkỷ XXI và nhu yếu này cũng bộc lộ rõ trong chiến lợc tăng trưởng kinh tế tài chính xãhội ở trong văn kiện Đại hội Đảng lần thứ VIII ở nớc ta [ 3 ]. Nước Ta tất cả chúng ta đã trải qua hai cuộc cuộc chiến tranh rất dài, môi trờngsống bị nhiều tổn thất. Để tăng trưởng kinh tế tài chính xã hội cũng nh bảo vệ đời sốnghàng ngày cho ngời dân, Nước Ta cũng nh những nớc khác đang phát triểnđều phải nhờ vào khai thác những tài nguyên vạn vật thiên nhiên. Việc khai thác thiênnhiên ở Nước Ta trong thời hạn qua còn nhiều bất hài hòa và hợp lý và cha có kếhoạch bảo vệ môi trờng nên một số ít dạng tài nguyên đã trở nên khan hiếm, hết sạch. Khi có một dạng tài nguyên nào đó bị suy thoái và khủng hoảng sẽ kéo theo nhiềuvấn đề môi trờng có tương quan, ví dụ mất rừng đã làm tăng xói mòn và thoáihóa đất, kéo theo là hết sạch nguồn nớc, mất nguồn sinh thủy, phong phú sinhhọc giảm, lũ lụt, hạn hán ngày càng tăng [ 3 ] Đặc biệt, sự suy giảm về rừng đã ảnhhởng nghiêm trọng tới nguồn nớc tại những lu vực. Tại Việt nam, có trên 60 % đất tự nhiên là đồi núi, thuộc đối tợng sảnxuất lâm nghiệp, phần nhiều diện tích quy hoạnh này phân bổ ở những vùng cao thuộc vùngnúi phía Bắc và Tây nguyên [ 1 ]. Địa bàn rừng núi nói chung hay những vùng đầunguồn nói riêng là nơi c trú của hội đồng những dân tộc bản địa Việt nam, đây cũng lànơi có địa hình chia cắt mạnh, giao thông vận tải đi lại khó khăn vất vả, kinh tế-xã hội chậmphát triển. Đời sống của một bộ phận không nhỏ của nhứng ngời dân sốngtrong vùng này vẫn còn gặp nhiều khó khăn vất vả, trình độ dân trí thấp, phơng thứccanh tác còn lỗi thời. Đây là một nguyên do dẫn đến sự suy giảm tài nguyênrừng, và ảnh hởng thâm thúy đến tình hình kinh tế tài chính, chính trị, môi trờng sinhthái của cả nớc. Đứng trớc trong thực tiễn đó, việc tìm ra sự biến hóa sử dụng đất vàcác nguyên do nhằm mục đích giúp những nhà hoạch định chủ trương đa ra những biệnpháp bảo vệ và sử dụng bền vững và kiên cố nguồn tài nguyên đất đai là một việc làm hếtsức quan trọng và thiết yếu. Nghiên cứu về tài nguyên môi trờng đã đợc triển khai không chỉ dựatrên những phơng tiện, công nghệ tiên tiến truyền thống cuội nguồn mà đã khởi đầu triển khai bằngcác mạng lưới hệ thống quan sát từ xa đặt trên những vệ tinh nhân tạo hoặc những thiết bị baycó ngời điều khiển và tinh chỉnh. Công nghệ thiên hà với những mạng lưới hệ thống tích lũy thông tin đaphổ, đa thời hạn đã được cho phép tất cả chúng ta thực thi những việc làm tích lũy vàtổng hợp tài liệu một cách nhanh gọn hơn, hiệu suất cao hơn. Việc ứng dụng cáccông nghệ ngoài hành tinh đã và đang đem lại những hiệu suất cao to lớn trong việc gìn giữvà tăng trưởng bền vững và kiên cố nguồn tài nguyên thiên nhiênNgày nay, qua thực tiễn và những khu công trình nghiên cứu, con ngời cũng đãnhận thấy tính không không thay đổi của mạng lưới hệ thống Trái đất với những hiện tợng nh lũlụt, hạn hán, những báo động về nguồn nớc ngầm, , do đó, để hoàn toàn có thể đa ranhững quyết định hành động cũng nh những kế hoạch đúng đắn trong việc sử dụng hợp lýnguồn tài nguyên đất đai, thì ngoài những nghiên cứu chuyên đề khác, chúng taphải nhìn nhận đợc trạng thái tăng trưởng của lớp phủ thực vật qua những thời kỳ. Vùng đầu nguồn của những lu vực là một mạng lưới hệ thống phức tạp có tác độngqua lại với nhau, phối hợp những công dụng khác nhau về kinh tế tài chính xã hội và môitrờng. Khi nói đến những công dụng trên, cần có một giải pháp tổng hợp nhằmthu hút sự tham gia của những đối tác chiến lược có tương quan cũng nh những tổ chức triển khai và thểchế khác [ 10 ]. Cũng nh những vương quốc khác trong khu vực và trên quốc tế, những vùng miền núi của Nước Ta chịu tác động ảnh hưởng bởi nhiều nguyên do dẫnđến sự đổi khác sử dụng đất nh : sự ngày càng tăng dân số ; sự di c tự do ; mở rộngdiện tích cây xanh hàng hoá, cây ngắn ngày ; do 1 số ít phong tục tập quáncanh tác lỗi thời và do những quyền sở hữu cha đợc rõ ràng [ 2 ] và chínhđiều này đã ảnh hởng theo chiều hớng xấu so với sự bền vững và kiên cố trong việc sửdụng nguồn tài nguyên tại nhiều vùng đầu nguồn ở Nước Ta. Đầu nguồn lu vực sông Chu tỉnh Thanh Hoá là nơi có sự biến hóa tơngđối mạnh về lớp phủ thực vật trong những năm gần đây do sự tác động ảnh hưởng mạnhcủa sự tăng trưởng kinh tế tài chính xã hội tại địa phơng, đặc biệt quan trọng đây là khu vực đầunguồn nên việc tăng trưởng bền vững và kiên cố tài nguyên đất là mối chăm sóc hàng đầucủa những chơng trình của chính phủ nước nhà đầu t trên địa phận huyện [ 5, 19, 20 ] vàcũng từ trớc đến nay trên địa phận huyện cha có một nghiên cứu nào về việctheo dõi sự đổi khác của lớp phủ thực vật. Hiện nay có nhiều phơng phápcũng nh cách tiếp cận khác nhau để theo dõi, nghiên cứu sự đổi khác lớp phủthực vật. Trong đó, những phơng pháp ứng dụng viễn thám và GIS là nhữngphơng pháp tân tiến, là những công cụ mạnh có năng lực giúp giải quyếtnhững yếu tố về khoảng trống ở tầm vĩ mô trong một thời hạn ngắn và trên mộtdiện tích rộng. Từ những quan điểm nêu trên thì việc nghiên cứu và phát triểnrộng phơng pháp sử dụng tài liệu ảnh viễn thám và những tài liệu địa lý để tìmhiểu sự đổi khác thực trạng lớp phủ và xem xét những sự biến hóa đó nhằm mục đích đa ranhững khuyến nghị tương thích để tăng cờng hơn nữa công tác làm việc quản trị đất đaiđặc biệt là trong việc sử dụng hài hòa và hợp lý nguồn tài nguyên rừng tại vùng đầunguồn lu vực sông Chu là thiết yếu và cấp bách. Nghiên cứu, nhìn nhận sự biến hóa lớp phủ thực vật qua những quá trình khácnhau đã có nhiều tác giả đề cập trong nhiều những khu công trình và đề tài nghiêncứu [ 4 ]. Tuy nhiên việc vận dụng chúng vào những thực trạng đơn cử cũng rấtcần đợc nghiên cứu để tìm ra cách tiếp cận hài hòa và hợp lý cũng nh nhìn nhận khảnăng ứng dụng của chúng một cách đúng đắn. Từ những nguyên do nh đã nêu, đợcsự đồng ý chấp thuận của khoa Quản lý ruộng đất và khoa Sau đại học tôi tiến hànhnghiên cứu đề tài : ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu đổi khác lớp phủthực vật vùng đầu nguồn sông Chu, huyện Thờng Xuân, tỉnh ThanhHoá. 1.2 Mục đích, đối tợng và khoanh vùng phạm vi nghiên cứu. 1.2.1 Mục đích nghiên cứu : Thành lập map thực trạng lớp phủ năm 1993 và năm 2002 bằng phơngpháp giải quyết và xử lý ảnh số. Thành lập map dịch chuyển lớp phủ thực vậtTìm hiểu sự dịch chuyển một số ít lớp phủ chính. 1.2.2 Đối tợng và khoanh vùng phạm vi nghiên cứu nghiên cứu : Đối tợng nghiên cứu : lớp phủ thực vậtPhạm vi nghiên cứu khoảng trống : vùng đầu nguồn sông Chu, huyệnThờng Xuân, tỉnh Thanh Hoá. Phạm vi nghiên cứu thời hạn : tháng 12/1993 và tháng 11/2002 T liệu nghiên cứu và phân tích : + ảnh vệ tinh : Loại ảnh Hàng cột Năm chụpĐộ phân giảikhông gianKênh ảnh sửdụngLandSat TM 124 / 27 12/1993 30 m 3,4,5 LandSat ETM 124 / 27 11/2002 30 m 3,4,5 + Bản đồ : Loại map Dạng dữ liệu Tỷ lệ gốcNền địa hình Bản đồ số ( Digital ) 1 : 50.000 Hiện trạng sử dụng đất 1993 Bản đồ số ( Digital ) 1 : 100.000 Hiện trạng tài nguyên rừng 2002 Bản đồ số ( Digital ) 1 : 100.000 Một số map thực trạng sử dụngđất năm 2001 và 2002 những xãthuộc dự án Bất Động Sản ADB 1515B ản đồ số ( Digital ) 1 : 25.0001.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Trong những năm qua, thực trạng sử dụng đất không theo quy hoạch xảyra thông dụng tại khá nhiều nơi tại Nước Ta, điều này đã gây nhiều khó khăntrong công tác làm việc quản trị đất đai từ Trung ơng tới cơ sở. Đặc biệt so với cácvùng núi hay vùng đầu nguồn của những lu vực thì thực trạng này có những tácđộng xấu tới sự vững chắc của những nguồn tài nguyên đất đai nh giảm thiểu độche phủ của rừng, nguồn nớc ngầm cung ứng cho hoạt động và sinh hoạt và canh tác giảmmạnh, Cùng với sự trợ giúp của khoa học kỹ thuật, việc sử dụng ảnh vệ tinh đaphổ có độ phân giải cao trong việc tìm hiểu và khám phá dịch chuyển lớp phủ thực vật sẽ giúpchúng ta triển khai nhìn nhận đợc quy trình ảnh hưởng tác động của con ngời tới thảmthực vật trong nhiều năm, để từ đó tích hợp với những nghiên cứu đa ngành khácphục vụ quy trình sử dụng đất tốt hơn nữa. Việc nghiên cứu đề tài này nhằm mục đích thiết kế xây dựng đợc map thảm thực vậtnăm 1993 và 2002, dịch chuyển lớp phủ thực vật của đầu nguồn sông Chu-Huyện Thờng Xuân ở quy trình tiến độ trên, đa ra đợc những số liệu đo lường và thống kê và mộtsố nhận xét về 1 số ít lớp phủ thực vật chính của quy trình dịch chuyển này. Những hiệu quả nghiên cứu của đề tài này sẽ góp thêm phần cho công tác làm việc tìm hiểu tàinguyên của vùng đầu nguồn sông Chu, là tài liệu tìm hiểu thêm để nhìn nhận tácđộng của một số ít dự án Bất Động Sản trên địa phận huyện cũng nh rút ra đợc những kết luậnkhoa học về năng lực ứng dụng viễn thám và GIS trong những hoạt động giải trí đánhgiá sự dịch chuyển lớp phủ qua nhiều quá trình để Giao hàng tốt hơn nữa trongcông tác quản trị đất đai. 1.4 Những góp phần của đề tài. Đã ứng dụng một phơng pháp mới và tiên tiến và phát triển vào nghiên cứu sự thay đổilớp phủ bằng việc ứng dụng công nghệ tiên tiến viễn thám và GIS.Xây dựng map thực trạng thảm thực vật tại 2 quá trình 1993, 2002 vàbản đồ biến hóa thảm thực vật tại quá trình trên. Góp phần ship hàng cho công tác làm việc tìm hiểu tài nguyên cơ bản và nhìn nhận tácđộng của một số ít dự án Bất Động Sản thuộc Bộ Nông nghiệp và tăng trưởng nông thôntrong địa phận huyện ( dự án Bất Động Sản Khu vực lâm nghiệp VIE 1515 ; dự án Bất Động Sản cải cáchhành chính Lâm nghiệp_ REFAS, ). Nhìn chung, hiệu quả nghiên cứu luận văn ngoài việc góp thêm phần phục vụcho 1 số ít mục tiêu kể trên cũng góp thêm phần củng cố phơng pháp luận ứngdụng Viễn thám và GIS trong việc theo dõi sự biến hóa thực trạng lớp phủ đểtừ đó hoàn toàn có thể làm tài liệu tìm hiểu thêm chính trong việc map thực trạng sử dụngđất và đa ra những kế hoạch sử dụng đất tương thích và bền vững và kiên cố tại vùng đầunguồn huyện Thờng Xuân. Phần thứ HaiTổng quan về yếu tố nghiên cứu2. 1 Khái quát về tầm quan trọng của Thảm thực vật. Thảm thực vật, theo Elfatih Eltahir [ 3 ] là 1 thành phần quan trọng của hệthống khí hậu và để lý giải những gì xảy ra trớc đây là đa thảm thực vậtvào những quy mô này. Việc xem xét khí hậu trớc đây có lẽ rằng là cách duy nhấtvà hài hòa và hợp lý nhất để thử những quy mô khí hậu và những quy mô này cần phải chínhxác thì mới dự báo đợc những biến hóa khí hậu trong tơng lai. Cũng theoEltahir Nếu công nhận đại dơng là tác nhân quan trọng cấu thành hệ thốngkhí hậu, thì thảm thực vật trên những vùng đất liền cũng quan trọng không kém. Hiện nay những nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts ( MIT ) đang nỗ lực tạo ra những quy mô chuẩn về đổi khác khí hậu ở miền Nam samạc Sahara và nhận thấy những quy mô cấu thành sinh trởng, tàn lụi của thảmthực vật có ý nghĩa quyết định hành động. Nếu không đa vào biến số thảm thực vật ( hơnlà một thông số kỹ thuật cố định và thắt chặt ), thì những quy mô không có năng lực chứng minhđợc quy trình chuyển hoá của khu vực này, từ một khu vực to lớn có thảmthực vật nhiều mẫu mã 6000 năm trớc đây thành một dải đất khô hạn toàn cát vànúi [ 2 ]. Nước Ta có 8,3 triệu ha đất nông nghiệp ở những châu thổ, trong đó có haiđồng bằng lớn là sông Hồng và sông Cửu Long. Diện tích đất ở những hệ sinhthái nhạy cảm đồi núi, ven biển chiếm 2/3 tổng diện tích quy hoạnh đất đai cả nớc, ớctính trên 25 triệu ha. Trong số diện tích quy hoạnh đất nhạy cảm có khoảng chừng 2 triệu ha làdo tự nhiên nh đất lầy mặn, đồi cát di động và núi đá. Một diện tích quy hoạnh khá rộngtrên vùng đất dốc đã bị tìm hiểu và khám phá mất thảm thực vật nên đã trở nên trơ trọc, bịxói mòn và thiếu nớc nghiêm trọng. Trên vùng đất cát ven biển khô và bị mặt trời đốt nóng nên thảm thực vậtrất nghèo nàn, gồm 1 số ít cây chịu hạn có gai lá cứng bóng. ở 1 số ít vùngđã hình thành rừng cây gai ( thorny forest ), còn nữa là lác đác có cỏ, cây bụi lơthơ. Thảm thực vật trên đồi núi trơ trọc, đất khô cằn cũng có một số ít lời rải rácnh sim, mua, cây chổi trên, cỏ tế, cỏ tranh. Rừng khộp, trảng cỏ cây bụinghèo nàn về cây loại cũng do môi trờng không có điều kiện kèm theo sống cho cácloài cây có giá trị kinh tế tài chính thờng nhu yếu đất tốt, ẩm. Vấn đề đặt ra nên sử dụng những hệ sinh thái nhạy cảm nh thế nào để bảovệ đợc cả về mặt môi trờng và đa dạng sinh học ? Trên vùng cát khô nóng lộng gió, trớc hết phải tạo ra những dải câyphòng hộ để tạo bóng che mát đất, cản gió để giảm bốc thoát hơi nớc, tạo ramùn để giữ nớc, giữ ẩm, tạo điều kiện kèm theo cho sinh vật sống trong đất hoàn toàn có thể sinhsống và tăng trưởng. Vùng đồi cát hầu nh quanh năm không có đủ nhiệt độ chocây trồng thì phải đào mơng sâu trồng cây lơng thực vào lòng mơng để rễcây trồng tiếp xúc đợc nớc mao dẫn. Tạo ra cân đối sinh thái xanh có nghĩa làphải phát huy tiềm năng của hệ sinh thái thiết kế xây dựng đợc những hệ cây phòng hộ, đào ao trữ nớc từ đồi cát chảy ra, khai thác năng lợng gió. Đất mát ẩm, cóchất hữu cơ nuôi dỡng cây xanh, bớc đầu là cần chọn đợc một vài loại câyrừng có sức chịu đựng những điều kiện kèm theo khắc nghiệt. Môi trờng từ từ đợc cảithiện, số lợng loài cây tăng dần và chính những loài cây này lại tạo đièu kiệnmôi trờng tốt hơn cho những loài cây lơng thực, thực phẩm có giá trị. ở vùng đồi, quy trình diễn biến môi trờng và phong phú cây xanh cũngtheo quy luật trên. Đồi đất dốc khi còn thảm thực vật bịt kín phủ rậm, đặcbiệt có những cây gỗ lớn, thì nớc ma rơi xuống không xói đất vì bị tán câynhiều tầng cản lại. Nớc theo rễ đi sâu vào lòng đất, nớc ngấm vào lớp lá phủkín mắt đất. Lợng nớc chảy trên mặt phẳng giảm, vận tốc nớc bị gốc cây cảnlại. Mất thảm thực vật bao trùm thì nớc ma xói và nớc chảy sẽ bào mòn đất. Lập lại cân đối hệ sinh thái ở vùng đồi núi trọc trớc hết là giữ nớc vàđất. Phải kiến thiết xây dựng bậc thang biến đất dốc thành đất bằng, trồng cây kín ở bờcác bậc thang để giữ nớc và giữ đất. Cần bao trùm mặt đất bằng thảm câynông nghiệp, đặc biệt quan trọng là những cây họ đậu. Cải thiện đợc môi trờng thì đấtđồi hoàn toàn có thể trồng đợc toàn bộ những loài cây đã gặp ở vùng đồng bằng. Từ rừng nhiệt đới gió mùa ẩm đã hình thành hàng ngàn năm, thảm thực vật rừngđã tạo ra một sự cân đối sinh thái xanh mà những nhà khoa học gọi là rừng cực đỉnh [ 2 ], có nghĩa là có sự thống nhất cao giữa thực vật và môi trờng. Sự cân bằngđó chỉ bị giảm sút khi có 1 số ít cây già chết đi. Trên 1 ha rừng, riêng về sốloài cây thân gỗ cũng có đến hàng trăm loài. Cây đã tự phân bổ trong thế cânbằng ở những tầng, mỗi lớp cây ở mỗi tầng đã tìm thấy tối u về môi trờng choloài về ánh sáng, nhiệt độ, nhiệt độ. Nhng con ngời ảnh hưởng tác động vào sẽ làm thayđổi hoặc bất thần hoặc từ từ môi trờng dẫn đến sự mất ngay hoặc mất dầntính đa dạng sinh học của thảm thực vật. Từ rừng rậm, khi chặt hạ cây, đốt rừng, chọc lỗ tra hạt giống cây nôngnghiệp, đợc 1 số ít vụ cây lơng thực, thực phẩm có môi trờng tốt do rừngtích luỹ truyền kiếp nên tăng trưởng tốt thu hoạch cao. Nhng ma xói mòn và nớcchảy hoàn toàn có thể gây nên rủi ro tiềm ẩn cuốn hết đất phì nhiêu. ở đó, làm cây nông nghiệpkhông còn môi trờng thuận tiện nữa, cũng không hề tăng trưởng đợc. Từ rừng giàu mà việc khai thác cây gỗ mở ra nhiều khoảng chừng trống choma xói mòn, đồng thời có nhiều ánh sáng thích hợp cho 1 số ít ít loài cây aánh sáng tăng trưởng thay thế sửa chữa rừng nguyên sinh nhiều loài. Rừng nguyên sinh làmột thể thống nhất giữa thực vật và môi trờng, và sự biến hóa thảm thực vậtnh vậy sẽ phá vỡ cân đối môi trờng và sinh vật. Đã làm mất môi trờngrừng nhiệt đới gió mùa nổi bật thì không thể nào tạo dựng lại rừng nhiệt đới gió mùa. Sự đixuống của thảm thực vật và môi trờng là nhanh hơn đi lên. Do đó mà tácđộng vào rừng phải có hiểu biết thiết yếu về quy luật diễn thế rừng và môitrờng. Muốn tái tạo lại rừng nhiệt đới gió mùa với sự nhiều mẫu mã của nó trên môitrờng đồi núi trọc, một môi trờng khác lạ không phân phối nhu yếu sống củanó, là một ảo tởng, một việc làm chủ quan, thiếu hiểu biết quy luật cơ bảncủa rừng và môi trờng. Có thể nói ngắn gọn là môi trờng nào là sinh vật ấy, điều này trở nênmột chân lý cho toàn bộ mọi sinh vật, kể cả con ngời. Việc phá rừng không chỉmất rừng mà mất cả môi trờng rừng mà con ngời không dễ gì tái lập lại, ảnhhởng sâu xa của sự mất môi trờng là thiếu nớc ngầm, thừa nớc chảy bềmặt để gây lũ lụt, xói mòn. Nớc sông ngòi bị vẩn đục phù sa, những thuỷ sinhthiếu thức ăn, thiếu ôxy, suy giảm về chủng loại và chất lợng [ 2 ] 2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trongthay đổi lớp phủ ở 1 số ít nớc trên thế giớiVào những năm 60 thuật ngữ viễn thám tiên phong đã đợc đề cập tới tạiMỹ, tuy nhiên, kỷ nguyên sử dụng viễn thám để quan sát và nghiên cứu trí đấtcoi nh mở màn từ những năm 1972 với việc phóng thành công xuất sắc tàu Landsat 1. Cho đến nay với hơn 30 năm sống sót và tăng trưởng, viễn thám đã trở thành mộtcông cụ tân tiến vừa mang tính phụ trợ, vừa mang tính cạnh tranh đối đầu trong côngnghệ quan sát Trái đất. Khả năng ứng dụng tài liệu viễn thám trong thành lậpcác map thực vật cũng ngày đợc cải tổ và theo đó tài liệu viễn thámđang có xu hớng trở thành nguồn tài liệu chủ yếu cho việc xây dựng những bảnđồ lớp phủ thực vật [ 9 ]. Việc nghiên cứu tài nguyên môi trờng không chỉ đơn thuần dựa trên cáccông nghệ truyền thống lịch sử mà mở màn triển khai bằng những mạng lưới hệ thống quan sát từ xađặt trên những vệ tinh nhân tạo hoặc tàu thiên hà có ngời tinh chỉnh và điều khiển. Sự nghiêncứu môi trờng toàn cầu hoàn toàn có thể đợc triển khai bằng nhiều công nghệ tiên tiến và cáchtiếp cận khác nhau. Từ khi loài ngời phóng thành công xuất sắc vệ tinh nhân tạo thìchúng ta đã bớc sang kỷ nguyên mới trong đó công nghệ tiên tiến thiên hà đã đợc sửdụng cho mục tiêu tăng trưởng của đời sống trên toàn cầu [ 11 ]. Để nhìn nhận lớp phủ bằng ảnh vệ tinh, thời nay nhiều nhà nghiên cứutrong nghành nghề dịch vụ tài nguyên vạn vật thiên nhiên trên quốc tế đã rất là chăm sóc đến10việc ứng dụng những công nghệ tiên tiến tiên tiến và phát triển của máy tính và ngoài hành tinh để theo dõi, giám sát, nhìn nhận tìm hiểu tài nguyên vạn vật thiên nhiên của toàn cầu. Có thể nói, ngay từ khi đợc đa vào ứng dụng thoáng đãng trong lĩnh vựcquản lý nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên thì công tác làm việc xây dựng map hiện trạngcũng nh map biễn biến lớp phủ thực vật là một trong những ứng dụng tiêubiểu và quan trọng của tài liệu viễn thám [ 2 ]. Cho tới nay có rất nhiều cáccông trình nghiên cứu cũng nh ứng dụng ảnh vệ tinh trong việc xây dựng vàtheo dõi dịch chuyển lớp phủ thực vật ở khắp nơi trên quốc tế, trong những nghiêncứu này những nhà khoa học đã sử dụng những phơng pháp và loại tài liệu khácnhau tuỳ theo từng mục tiêu đơn cử nhng chúng đều có chung một bản chấtlà phản ánh đợc những lớp phủ thực vật hiện có. + Tại Indonesia : Trong một nghiên cứu tại vùng Yogyakarta, những nhàkhoa học đã nhìn nhận, phân tích sự biến hóa sử dụng đất và thảm thực vật bằngViễn thám và GIS. Trong nghiên cứu này ngời ta đã sử dụng ảnh viễn thámLandSat tại hai thời kỳ 1972 và 1984, tích hợp với map thực trạng 1990 phântích những tài liệu đã cho thấy những kiểu đổi khác sử dụng đất của từng vùng đặcbiệt có sự biến hóa về đất thổ c ( tăng ) và đất nông nghiệp ( giảm ). Kết quảnghiên cứu cho thấy nguyên do của sự biến hóa này phụ thuộc vào vào nhiềuvấn đề tăng dân số và sự lan rộng ra của những tuyến giao thông vận tải, từ đó những nhàkhoa học đã khuyến nghị nhà nước và những cơ quan chức năng để có nhữngchính sách tương thích trong việc sử dụng đất bảo vệ tính bền vững và kiên cố và hài hòa và hợp lý [ 22, 25 ]. + Tại Trung Quốc : Các nhà khoa học cũng đã thực thi nhiều nghiêncứu về ứng dụng Viễn Thám và GIS trong việc biến hóa thực trạng lớp phủ vớinhiều vùng đặc trng khác nhau. Tại miền Đông những nhà khoa học của trờngđại học Michigan ( Mỹ ) đã ứng dụng GIS để mô hình hoá và phân tích sự thayđổi sử dụng đất nông nghiệp tại miền Đông của Trung Quốc họ đã chỉ ra rằng : sự đô thị hoá, sự đổi khác cấu trúc về nông nghiệp, sự tăng trưởng của nông11thôn và những nguyên do chính trong sự biến hóa sử dụng đất canh tác. Tuynhiên qua những quy mô họ cũng đa ra một viễn cảnh về sự liên tục giảm đấtnông nghiệp trong hai thập kỷ tới trớc khi đi vào không thay đổi ở mức0. 0727 ha / ngời và theo tiêu chuẩn của FAO là 0.053 ha / ngời thì yếu tố anninh, lơng thực sẽ không phải là một yếu tố lớn ở miền Đông Trung Quốctrong những năm tới. Qua nghiên cứu này thì những nhà quản trị sẽ có nhữngchính sách tăng trưởng tương thích và mềm dẻo trong yếu tố suy giảm đất canh tácvà bảo mật an ninh lơng thực [ 26 ]. + Tại Thailand : Một đất nớc với khoảng chừng 60 triệu ngời dân, trong haithập kỷ vừa mới qua đã có những sự tăng trởng vợt bậc của nền kinh tế tài chính. Kết quảcủa sự tăng trởng này là những nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên nh : rừng, đất, nớcđã đợc sử dụng một cách quá mức nh nguồn lực chính cho sự pháttriển này. Tổng diện tích rừng hàng năm liên tục suy giảm, chất lợng đất vànớc cũng trở nên xấu hơn, đất lâm nghiệp đã đợc quy đổi nhiều sang đấtnông nghiệp. Các nhà khoa học của trờng ĐH Mahkidol đã tiến hànhnghiên cứu sự biến hóa tại ba tiểu lu vực của mạng lưới hệ thống sông Chiangmai vớitổng diện tích quy hoạnh 6692 km, tại điểm nghiên cứu này những nhà khoa học đã sử dụngcác ảnh viễn thám LandSat ở những thời kỳ 1985 đến 1990 và 1990 đến 1995 vớimục tiêu khám phá và nhìn nhận sự biến hóa sử dụng đất trong những diện tích quy hoạnh rừngnhiệt đới cũng nh sẽ dự báo xu hớng đổi khác của sử dụng đất trong tơnglai. Các tác giả đã chỉ ra rằng trong quy trình nghiên cứu sự đổi khác cần thiếtphải lu ý tới những tác nhân kinh tế tài chính xã hội và hiệu quả cho thấy những khu vực cósự tập chung dân số cao thờng những diện tích quy hoạnh rừng tại khu vực đó bị suy giảm. ( Dân số tăng tỷ suất thuận với diện tích quy hoạnh rừng bị mất đi ) [ 27 ]. + Tại 1 số ít nớc của Châu Phi nh : Ethiopia, Nepan, Kenya, Nigeria, việc ứng dụng GIS và Viễn thám đã đợc ứng dụng thoáng đãng vàotrong những nghiên cứu theo dõi và giám sát sự đổi khác sử dụng đất. TạiEthiopia những nhà khoa học đã sử dụng Viễn thám và GIS tích hợp điều tra12ngoại nghiệp đã thực thi nhìn nhận sự đổi khác sử dụng đất từ năm 1957 đến1995. Kết quả nghiên cứu đã chỉ cho thấy rằng việc suy giảm mạnh diện tíchrừng và đợc thay thế sửa chữa vào đó la đất nông nghiệp, sự đổi khác này đã dẫn đếnhàng loạt đổi khác về sinh thái xanh tự nhiên nh : nguồn nớc ngầm giảm mạnh, 1 số ít vùng đất thấp có sự sụt lún và thoái hoá, Qua nghiên cứu này những tácgiả cũng khuyến nghị nhà nước cần phải có một chủ trương đất đai tương thích đểtránh có những dịch chuyển lớn về môi trờng và sinh thái xanh [ 28, 30 ]. + Tại nước Australia : Theo văn phòng khoa học nông thôn tính từ năm 19831993 đã có hơn 600.000 ha đất rừng bị phá để ship hàng cho mục tiêu nôngnghiệp, và điều này đã làm nhiều ngời kinh ngạc. Australia là vương quốc đầutiên trên quốc tế tìm hiểu về khí gây hiệu ứng nhà kính tương quan đến lợngrừng mất đi nh thế nào và theo tác dụng nghiên cứu cho thấy, lợng rừng mấtđi này tơng đơng với 1/4 tổng lợng khí gây hiệu ứng nhà kính thải ra. Mộtnghiên cứu đã triển khai cho cả nớc tiến hành nhìn nhận sự biến hóa của hiệntrạng thảm thực vật, những nhà khoa học đã sử dụng 158 cảnh ảnh vệ tinhLandSat TM tại hai thời kỳ 1990 và 1995 để Giao hàng cho nghiên cứu này. Kết quả đã chỉ ra rằng trong khoảng chừng 1990 1995 đã có 1,2 triệu ha rừngnguyên sinh bị chặt phá để chuyển sang những mục tiêu khác nh : nông nghiệp, đồng cỏ và những hoạt động giải trí khác ( làm đờng, kiến thiết xây dựng, ). Tuy nhiên cũng cókhoảng 410.000 ha rừng cũng đã đợc tái sinh trong quá trình này. Kết quảnghiên cứu này tạo ra một bộ cơ sở tài liệu mang tính đúng chuẩn cao cho việcquản lý bảo vệ tài nguyên vạn vật thiên nhiên và ship hàng cho công tác làm việc quản trị của cácnhà hoạch định chủ trương cũng nh những nghiên cứu khoa học khác [ 29 ]. + Tại Costa Rica : Một nghiên cứu đợc triển khai bởi những nhà khoa họctại trờng ĐH Alberta ( Canada ) với mục tiêu là khám phá sự biến hóa lớpphủ ở San Jasé, Costa Rica. Trong nghiên cứu này những nhà khoa học đã sửdụng ảnh LandSat TM và khoảng chừng thời hạn theo dõi dịch chuyển là 7 năm ( tháng12 năm 1991 và tháng 1 năm 1997 ). Kết quả của cuộc nghiên cứu đã tập trung13ở những yếu tố : sự đổi khác thực vật khác nhau giữa những khu vực phân tánkhông tập trung chuyên sâu và khu vực tập trung chuyên sâu ; sự biến hóa của nhiệt độ mặt phẳng ; sự đô thịhoá tại những khu đồi thấp, những nơi liền kề khu dân c và đặc biệt quan trọng là tại cáckhu vực đồng cỏ, chính điều này đã ảnh hởng nhiều tới thảm thực vật ởnhững vùng này ; sự chặt phá rừng để làm nơng rẫy với cây cối đa phần làcây chuối [ 31 ]. 2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trongthay đổi lớp phủ ở Việt NamTại Nước Ta, Viễn thám mới đợc chăm sóc từ năm 1980 khi nớc tatham gia tổ chức triển khai ngoài hành tinh quốc tế Intercomos [ 12 ]. Tuy nhiên, do điều kiện kèm theo kinhphí và kỹ thuật nên trớc những năm 1990 việc ứng dụng ảnh vệ tinh còn hạnchế. Chỉ một số ít cơ quan, viện nghiên cứu trải qua những chơng trình dự án Bất Động Sản cósử dụng ảnh Viễn thám để nghiên cứu nhng còn nhỏ lẻ, rời rạc và mang nặngtính nghiên cứu. Từ những năm 1990 trở lại đây, nhận thức dợc vai trò to lớncủa ảnh vệ tinh, nhiều Bộ ngành, viện nghiên cứu, trờng ĐH nh BộNông nghiệp và tăng trưởng nông thôn ; Bộ tài nguyên môi trờng ; Tổng cục khítợng thuỷ văn ;. đã đầu t ảnh, trang thiết bị, giảng dạy con ngời và thờngxuyên ứng dụng công nghệ tiên tiến này để ship hàng cho nhiều mục tiêu nghiên cứucũng nh ship hàng đời sống dân số kinh tế tài chính xã hội. Cho đến nay, Nước Ta đãcó nhiều khu công trình khoa học và những ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thámcủa những bộ ngành, viện nghiên cứu, trờng ĐH vào trong nghành nghề dịch vụ theo dõiđánh giá diễn biến tài nguyên để bảo vệ nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên. + Ngày 29/12/1998 tại TP.HN, hội đồng khoa học cấp Nhà Nớc đã tổchức nghiệm thu sát hoạch dự án Bất Động Sản Xây dựng mạng lưới hệ thống thông tin địa lý ship hàng công tácquản lý tài nguyên vạn vật thiên nhiên và giám sát môi trờng. Trong thời hạn thựchiện dự án Bất Động Sản đã tiến hành tại 33 tỉnh và 10 bộ ngành và tác dụng khoa học của dựán là cơ sở tài liệu số thống nhất cho mạng lưới hệ thống thông tin địa lý về tài nguyênmôi trờng phủ trên toàn chủ quyền lãnh thổ và lãnh hải Nước Ta, lần tiên phong xuất hiện14trên máy tính tại nớc ta. Cơ sở tài liệu gồm những thông tin về tài nguyên thiênnhiên và môi trờng trên cơ sở biểu đồ nền 1/100. 000 và 1/50. 000, trong cóphân theo nhóm nh : tài nguyên rừng, đất, nớc, biển, tài nguyên, Bớc đầuđã tích hợp GIS và Viễn thám để thử nghiệm 1 số ít quy mô giám sát sự biếnđộng của những nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên và Dự kiến xu thế biến hóa củachúng. Dự án này đã tạo tiền đề cho hợp tác quốc tế và công nghệ GIS, RS vàđã kiến thiết xây dựng đợc mối quan hệ hợp tác trình độ với những TT hàngđầu quốc tế về GIS [ 13, 8 ]. + Việc ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thám vào trong nghành điều traquy hoạch rừng đã đạt đợc những thành tựu đáng kể nh thiết kế xây dựng map lậpđịa và xác lập vùng thích nghi cây xanh cho khu công trình quy hoạch vùngnguyên liệu xí nghiệp sản xuất giấy Tân Mai_ Đồng Nai. Đã xác lập cấp xung yếuphòng hộ đầu nguồn và thiết kế xây dựng map phân cấp phòng hộ ship hàng côngtrình 327 cho những tỉnh Ninh Thuận, Bình Phớc, Kiên Giang, Bà Rịa VũngTàu, theo dõi nhìn nhận diễn biến tài nguyên rừng tại thời kỳ 1998 2002 vàcông nghệ này đã đợc ứng dụng để theo dõi diễn biến thảm thực vật rừng tạinhiều vờn vương quốc nh vờn vương quốc Tam Đảo, vờn vương quốc CônĐảo, [ 13 ] Trong chơng trình kiểm kê rừng toàn nước năm 2002, công nghệ tiên tiến GIS vàViễn thám đã đợc cục Kiểm lâm phối hợp với Viện tìm hiểu quy hoạch rừngứng dụng khá thành công xuất sắc. Toàn bộ những ảnh vệ tinh LandSat ETM với độ chephủ toàn chủ quyền lãnh thổ Nước Ta, khoảng chừng thời hạn chụp cuối năm 2001 và trongnăm 2002 đã đợc Bộ nông nghiệp và tăng trưởng nông thôn mua để phục vụcho công tác làm việc này và tác dụng là một bộ map thực trạng rừng 2002, map vềsự đổi khác diện tích quy hoạnh rừng 1998 – 2002 cùng những số liệu thống kê rừng, đất trốngnăm 2002 đã đợc kiến thiết xây dựng và đợc Bộ nông nghiệp và tăng trưởng nông thônthẩm định phê duyệt vào tháng 7/2003. 15 + Tại thành phố TP. Hà Nội, dựa trên t liệu Viễn thám đa thời hạn đã nhằmnêu lên một số ít dịch chuyển môi trờng, tác giả Nguyễn Đình Dơng đã sử dụngcặp ảnh năm 6/1986 và 10/1996, khoảng chừng thời hạn quan sát là 10 năm. Trongkhoảng thời hạn này đã có rất nhiều sự dịch chuyển môi trờng gây nên bởi sựphát triển đô thị, những đổi khác trong quy hoạch mạng lưới hệ thống hạ tầng vàđặc biệt là sự biến động lòng dẫn Sông Hồng dới ảnh hưởng tác động của nhiều nguyênnhân khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong thời hạn 1986 – 1996 sốlợng ao hồ đã giảm đi rất nhiều và hoàn toàn có thể ớc tính đến 1/3 số ao hồ đã bị sanlấp trở thành nhà của hay mục tiêu khác ( tác giả hoàn toàn có thể cho rằng đây hoàn toàn có thể làmột trong những nguyên do dẫn đến việc úng ngập cục bộ trong nội thànhđã xảy ra thờng xuyên hơn trớc. Đặc biệt tại lòng Sông Hồng có sự biếnđộng lớn về những hòn đảo cồn cát tại khu vực cầu Long Biên và cầu Chơng Dơng, năm 1986 đó là những cồn cát nhỏ lẻ, rời rạc nhng đến năm 1996 tại đây đãxuất hiện một hòn đảo lớn ( hiện tợng này có nhiều nguyên do nhng trong đócó nguyên do lớn của khu công trình thuỷ điện Hoà Bình ) [ 9 ]. Kết quả nghiêncứu này thực sự là tiếng chuông cảnh báo nhắc nhở cho những nhà quản trị về những vấn đềsinh thái, môi trờng đã dịch chuyển nhiều theo nhiều chiều hớng trong đó cónhiều điểm không có lợi cho con ngời thời hạn qua. + Tại Kiên Giang, tác giả Nguyễn Đình Dơng đã tích hợp với sở khoahọc công nghệ tiên tiến và môi trờng nghiên cứu lớp phủ mặt phẳng tại Kiên Giang giaiđoạn 1979 – 1992 bằng kỹ thuật Viễn thám và GIS. Kết quả đã cho thấy nhiềubiến động không những về diện tích quy hoạnh và phân bổ đất thổ c, đất lúa và cả rừngtràm U Minh Thợng khu vực đang đợc chính quyền sở tại địa phơng tập chungnhiều nỗ lực trong việc bảo vệ và tăng trưởng. Các dịch chuyển 2 thời kỳ cho thấynhiều diện tích quy hoạnh rừng tràm giàu ( 1979 ) đã đợc chuyển thành rừng tràm trungbình, đất lúa, đất thổ c [ 9 ]. Dựa trên những dịch chuyển xác lập từ t liệuViễn thám và GIS, tác giả đã nhìn nhận những mặt tích cực cũng nh tiêu cực16của quy trình tăng trưởng và yêu cầu với Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Kiên Giang một số ít biệnpháp nhằm mục đích bảo vệ sự tăng trưởng kinh tế tài chính trong sự bền vững và kiên cố của môi trờng. + Trong nghành nghề dịch vụ phòng chống cháy rừng, công nghệ tiên tiến Viễn thám và GIScũng đã đợc ứng dụng tại Nước Ta. Năm 1997, trải qua một dự án Bất Động Sản hợp tácnghiên cứu viễn thám với hội đồng Châu Âu, một trạm thu vệ tinh xách tayđã đợc lắp ráp thử nghiệm tại Nước Ta và những bức ảnh Vệ tinh đầu tiênđã đợc thu thành công xuất sắc qua mạng lưới hệ thống vệ tinh NOAA, mạng lưới hệ thống vệ tinh TERRAvà mạng lưới hệ thống vệ tinh ACQUA. Tuy nhiên, phải mất 5 năm sau ( mùa khô năm2002 ) công nghệ tiên tiến này mới thực sự đợc ứng dụng trong việc dự báo điểm cháyrừng từ ảnh NOAA-AVHRA dựa vào nguyên tắc tìm ra những dị thờng về nhiệt, so sánh với những thông tư điểm cháy để đa ra lời cảnh báo nhắc nhở. Tính đến thời điểmnày mạng lưới hệ thống vệ tinh NOAA đã tăng trưởng thế hệ 17 và tất cả chúng ta sử dụng ảnhvệ tinh 12 và 16 độ phủ của những vệ tinh này là 2000 km. Hiện tại tất cả chúng ta đợcsử dụng không tính tiền khi thu tín hiệu từ 3 mạng lưới hệ thống vệ tinh trên và những nhà khoahọc sau khi thu nhận tín hiệu từ trạm thu sử dụng ứng dụng nghiên cứu và phân tích để đara ảnh viễn thám và ở đầu cuối là đa ra những tác dụng dự báo. Từ khi đa hệthống viễn thám này vào ship hàng công tác làm việc dự báo cháy rừng những nhà khoa họcđã phát hiện kịp thời và cảnh cáo nhiều vụ cháy lớn nh cháy rừng U MinhThợng, cháy chợ Cần Thơ, [ 4, 15 ]. Ngoài những u điểm đa phần đợc ứng dụng trong việc quản trị tàinguyên vạn vật thiên nhiên thì nhiều nhà khoa học cũng đã thừa nhận 1 số ít khókhăn trong việc sử dụng ảnh viễn thám và động thời cũng đề ra đợc cáchkhắc phục. Khó khăn trớc tiên cần nói đến mà kỹ thuật viễn thám gặp phảikhi xây dựng map lớp phủ thực vật vùng miền núi là sự ảnh hởng đặc tínhphản xạ của bóng địa hình. Việc vô hiệu ảnh hởng này là điều khó khăn vất vả, ngời ta cần phải có những quy mô đúng chuẩn về sự chiếu sáng của mặt trời lênđịa hình đó trong quy trình thu ảnh [ 11, 12 ]. Một hạn chế khác của dữ liệuviễn thám quang học là sự ảnh hởng của mây và sơng mù, chúng đã cản trở17và ngăn cản sự phản xạ của những đối tợng trên mặt phẳng toàn cầu tới vệ tinh làmsai lệch phản xạ phổ thu nhận đợc hoặc trong. nhiều trờng hợp sẽ làm chokhông thu nhận đợc thông tin về phản xạ phổ của đối tợng. Để hoàn toàn có thể loạibỏ đợc hạn chế này thì việc phối hợp ảnh đa thời hạn ( có thời hạn chụp rấtgần nhau ) là thiết yếu và đợc sử dụng. Qua 1 số ít nghiên cứu điển hình nổi bật kể trên tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy rằng, trongnhững năm gần đây, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến viễn thám trong việc thành lậpbản đồ thực trạng sử dụng đất cũng nh thực trạng lớp phủ đã đợc nhà nớcquan tâm và ứng dụng tơng đối thoáng rộng trong những ngành quản trị tài nguyên, trong công tác làm việc quản trị đất đai cũng nh những khu công trình nghiên cứu khoa học, chính điều này đã góp thêm phần không nhỏ cho việc bảo vệ và tăng trưởng bền vữngcác nguồn tài nguyên đất đai tại những vùng nghiên cứu. 2.4 Khái quát về Hệ thống thông tin địa lý và ViễnThám. 2.3.1 Hệ thống thông tin địa lý. Thu thập dữ liệu về vị trí phân bổ trong khoảng trống của những đặc tính quantrọng của Trái đất từ lâu đã là những hoạt động giải trí quan trọng trong xã hội loàingời. Từ xa đến nay, những nhà hàng hải, những nhà địa lý thu thập dữ liệu này, sau đó những nhà hoạ đồ can vẽ lại, tô màu để trở thành map. Ban đầu bản đồđợc sử dụng để diễn đạt những vị trí xa để trợ giúp ngời ta định hớng trongkhông gian và ship hàng cho quân đội ( Hodgkiss 1981 ). Vẫn còn những vết tích vềngời La mã cổ đại vẽ map để quản trị đất đai của họ nh thế nào ( Dilke1971 ). Chỉ đến thế kỷ 18, nhu yếu về quản trị biên giới, chủ quyền lãnh thổ trở nên cấpbách thì những vương quốc mở màn việc làm vẽ map một cách có mạng lưới hệ thống. Vấnđề dữ liệu map đã mang tính toàn thế giới, vì thế nó phải đợc xác lập mộtcách đúng chuẩn và khách quan. Ra đời phơng pháp lập map và những phơngpháp thống kê giám sát toạ độ, map đã đợc xây dựng một cách khoa học và có hệ18thống. Kéo theo nó là một loạt những ngành khoa học khác có tương quan đến cácdữ liệu khoảng trống nh : địa chất, địa mạo, sịnh thái học, ruộng đất, giaothông, môi trờng. .. là những lớp thông tin mới mẻ và lạ mắt khác cho map [ 14, 23 ] Thế kỷ 20, nhu yếu về những tài liệu ảnh hàng không, ảnh thiên hà khôngngừng tăng lên và sinh ra những phơng pháp chụp ảnh stereo. Cũng nh bất kỳngành khoa học nào khác, bớc đi tiên phong của việc làm nghiên cứu là liệt kê – quan sát, phân loại, và lu trữ. Phơng pháp phân loại ảnh không hề tránhđợc một khối lợng lớn những chỉ tiêu cho những tài liệu phức tạp. Mô tả địnhlợng rất khó khăn vất vả do khối lợng tài liệu và thiếu những chỉ tiêu mẫu từ quantrắc thực địa. Hơn nữa, không có đủ bộ công cụ toán học tơng ứng để mô tảcác giá trị định lợng biến thiên. Năm 1930 Open lần tiên phong phơngpháp thống kê và nghiên cứu và phân tích chuỗi. Tuy nhiên chỉ từ những năm 60 trở lại đây, ngời ta mới có công cụ máytính để thực thi đợc những phơng pháp trên. Các tài liệu đợc giải quyết và xử lý ở dạngsố. Nghiên cứu kim chỉ nan về ứng dụng, phơng pháp xử lý số liệu không gianvà những năng lực về xây dựng map chuyên đề định lợng và nghiên cứu và phân tích khônggian đợc tăng trưởng mạnh trong thời kỳ này. Khi khoanh vùng phạm vi của map chuyên ngành ngày càng rộng, ngời dùng muốntìm cách tổng hợp những thông tin sẵn có để có một cái nhìn tổng quan hoặcphân loại lại thông tin theo cách riêng của mình. SYSMAP là chơng trìnhđầu tiên vẽ map đơn thuần và in ra những số liệu thống kê. Chơng trình GRIDcũng đợc xây dựng sử dụng khuôn dạng tài liệu raster, những chơng trình nàyđặc biệt tăng trưởng dùng để chồng xếp những map. Chúng thực thi rất nhanh, được cho phép ngời dùng thử nghiệm nhiều thuật toán khác nhau, thích hợp chocác nghiên cứu hệ sinh thái, giải những bài toán qui hoạch. Các chơng trìnhSYSMAP, GRID, IMGRID, GEOMAP là những chơng trình ít tốn kém đợcphát triển cho những bài toán nghiên cứu và phân tích dùng tài liệu dạng ma trận điểm. Bản đồhọc đợc khởi đầu tăng trưởng trên máy tính từ những năm 1960 tuy nhiên thời19bấy giờ nó chỉ hạn chế trong việc làm trợ giúp vẽ và in map. Đối với ngànhbản đồ truyền thống cuội nguồn, máy tính không biến hóa phơng pháp làm map lutrữ thông tin. Từ năm 1977, những thử nghiệm sử dụng máy tính trong công tác làm việc map cónhững bớc tiến rõ ràng. 1. Tăng đáng kể vận tốc thao tác với bản đồ2. Giá thành hạ3. Làm cho map thân mật với mục tiêu sử dụng của ngời dùng4. Có thể làm map khi không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên5. Có những năng lực màn biểu diễn khác nhau cho cùng một dữ liệu6. Dễ dàng update tài liệu mới7. Có năng lực nghiên cứu và phân tích tổng hợp những tài liệu thống kê và bản đồ8. Hạn chế sử dụng map in hạn chế tác hại làm giảm chất lợng dữ liệu9. Có năng lực xây dựng những map mà rất khó làm bằng tay nh : map 3 chiều, những phép tính nhân, chia map, 10. Thành lập đợc map trong đó sự tinh lọc và thủ tục tổng quát hoá chắcchắn và rõ ràngLịch sử tăng trưởng của việc ứng dụng máy tính trong những việc làm về bảnđồ chỉ ra rằng : đã tăng trưởng song song tự động hoá công tác làm việc thu thập dữ liệu, nghiên cứu và phân tích tài liệu, trình diễn nhiều nghành nghề dịch vụ to lớn. Các nghành nghề dịch vụ đó là : địachính, giao thông vận tải công chính, địa hình, đất, địa lý, nghiên cứu toán học, ảnh, qui hoạch thành phố, nông thôn, mạng, viễn thám, giải quyết và xử lý ảnh. .. Do đó có nhiều việc làm trùng nhau và có nhiều việc làm phải phối hợptừ nhiều ngành ( liên ngành ) đợc xử lý bằng một mạng lưới hệ thống chung, liên kếtnhiều dạng xử lý số liệu khoảng trống, tưởng tượng nh hình vẽ sau : 20H ình 1. Hệ thông tin Địa lý với sự phong phú những bài toán ứng dụng [ 9 ] Thực tế thì những mạng lưới hệ thống kể trên đều chỉ ra rằng cần phải tăng trưởng mộttập những công cụ để tích lũy, lu trữ, tìm kiếm, biến hóa và hiển thị những dữ liệukhông gian từ quốc tế thực nhằm mục đích Giao hàng thực thi mục tiêu đơn cử. Tập cáccông cụ kể trên đợc gọi là Hệ thống tin tức Địa lý. Đó là mạng lưới hệ thống thểhiện những đối tợng từ quốc tế thực trải qua : Vị trí địa lý của đối tợng trải qua một hệ toạ độCác thuộc tính của chúng mà không nhờ vào vào vị tríCác quan hệ khoảng trống giữa những đối tợng ( quan hệ topo ) Cho đến nay có nhiều khái niệm hay định nghĩa về hệ thông tin địa lý nh : Theo Burrough ( 1986 ) : Hệ thông tin địa lý là một tập hợp những công cụ choviệc tích lũy, lu trữ, biểu lộ và quy đổi những số liệu mang đặc thù khônggian từ quốc tế thực để Giao hàng cho những mục tiêu đơn cử [ 21 ] Theo Aronoff ( 1989 ) : Hệ thông tin địa lý là một mạng lưới hệ thống máy tính cơ bảncho ta 4 năng lực : 1 – Dữ liệu vào ; 2 – Quản lý tài liệu ( lu trữ và tìm kiếm ) ; 3 – Phân tích tài liệu ; 4 – Sản phẩm tài liệu [ 7 ]. Tuy nhiên, dù định nghĩa theo cách này hay cách khác, qua thực tiễn chúngta hoàn toàn có thể nhận thấy tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ GIS vàotrong những nghành đời sống dân số, kinh tế tài chính xã hội nh ứng dụng trong quảnlý đất đai, bảo vệ tài nguyên môi trờng, giao thông vận tải công chính ,. Trong lĩnh21

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay