- SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VÀ GIS. - ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG RỪNG. - Từ khóa: GIS, ảnh Landsat 8, ảnh Google Earth, hiện trạng rừng, Cát Bà. - Ứng dụng công nghệ viễn thám (phân tích ảnh vệ tinh) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc đánh giá và quản lý tài nguyên rừng, đặc biệt là việc xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng ngày càng phổ biến ở Việt Nam. - Bài báo này trình bày kết quả việc sử dụng ảnh Landsat 8, ảnh Google Earth và kết quả điều tra thực địa để xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng năm 2020 tại Khu dữ trữ sinh quyển thế giới quần đảo Cát Bà.. - Phân tích ảnh Landsat 8 bằng phương pháp phân loại tự động với phần mềm eCognition Developer để phân tách ra các đối tượng khác nhau, sau đó sử dụng ảnh Google Earth có độ phân giải cao để rà soát, hiệu chỉnh, và bổ sung hiện trạng. - Nghiên cứu đã xác định được tổng diện tích rừng và các loại đất khác là 20.462,38 ha tại khu vực nghiên cứu, trong đó diện tích có rừng là 9.821,16 ha. - diện tích đất có cây gỗ tái sinh là 4.661,2 ha. - diện tích đất trống là 3.546,16 ha. - diện tích đất nông nghiệp là 424,18 ha. - diện tích bãi cát là 53,47 ha. - diện tích đất khác là 997,21 ha. - diện tích mặt nước là 959,0 ha. - Nghiên cứu này cung cấp những dữ liệu về diện tích các loại đất, loại rừng theo trạng thái và bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng Khu dữ trữ sinh quyển thế giới quần đảo Cát Bà, giúp cho các đơn vị quản lý có nguồn tài liệu kham khảo tốt trong công tác đánh giá hiện trạng rừng, từ đó đề xuất các giải pháp bảo vệ, phát triển tài nguyên rừng và bảo tồn đa dạng sinh học.. - Ứng dụng công nghệ viễn thám, hệ thống thông tin địa lý cùng với các máy móc, thiết bị hiện đại giúp cho việc giám sát, cập nhật hiện trạng rừng thay đổi theo thời gian, từ đó xây dựng các loại bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ diễn biến tài nguyên rừng, bản đồ phân bố các loài quý hiếm cũng như các loại bản đồ khác tùy theo mục đích sử dụng (Trần Quang Bảo, 2017).. - Khu dự trữ sinh quyển thế giới quần đảo Cát Bà (Khu DTSQ quần đảo Cát Bà) có sự kết hợp của nhiều hệ sinh thái (HST) khác nhau, bao gồm: HST rừng thường xanh trên núi đá vôi, HST rừng ngập nước trên núi cao, HST rừng ngập mặn, HST vùng biển với các rạn san hô gần bờ, hệ thống hang động với đặc trưng riêng biệt. - Tuy nhiên, trải qua nhiều giai đoạn phát triển và chịu tác động mạnh của các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, hiện trạng tài nguyên rừng bị thay đổi cả về diện tích và chất lượng, gây nhiều khó khăn cho các cơ quan chức năng trong việc quản lý. - Để thực hiện được điều đó cần phải xây dựng bản đồ hiện. - Từ thực tiễn này, nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh Landsat 8, ảnh Google Earth và kết hợp với hệ thống các mẫu khóa ảnh, kết quả điều tra ô tiêu chuẩn đánh giá trữ lượng rừng để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng của Khu DTSQ quần đảo Cát Bà, góp phần quản lý tài nguyên rừng hiệu quả và bền vững là rất cần thiết. - Nghiên cứu này là một phần kết quả của đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình cộng đồng bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng sinh học Khu dự trữ sinh quyển quần đảo Cát Bà”.. - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. - Sử dụng phần mềm eCognition Developer phân vùng ảnh Landsat 8 theo màu sắc, kết hợp với việc sử dụng các mẫu khóa ảnh và ảnh Google Earth có độ phân giải cao (tuy nhiên do ảnh này cập nhật không thường xuyên nên chỉ phân tích bổ sung cho các vị trí ảnh Landsat 8 nhìn không rõ) để giải đoán các trạng thái rừng. - Sau khi giải đoán tiến hành chọn ra các điểm ngẫu nhiên cho từng trạng thái để kiểm tra đối chứng thực tế và điều chỉnh bổ sung nếu có sai sót.. - Cuối cùng tiến hành chồng xếp các lớp nền, biên tập thành bản đồ hiện trạng rừng 2020 của Khu DTSQ quần đảo Cát Bà (Quyết định 689/QĐ-TCLN-KL).. - Thu thập số liệu điều tra thực địa phục vụ giải đoán ảnh vệ tinh. - Lập ô tiêu chuẩn: Căn cứ vào các dữ liệu tổng quan và số liệu, bản đồ kiểm kê rừng năm 2016 (UBND TP Hải Phòng, 2016), bằng phương pháp chuyên gia, tiến hành điều tra theo 7 tuyến chính và 16 tuyến phụ để đánh giá trữ lượng rừng nhanh tại các trạng thái rừng khác nhau. - Ảnh vệ tinh năm 2020 Điều tra thực địa. - Phân vùng ảnh Xây dựng mẫu khóa ảnh. - Giải đoán ảnh. - Hiện trạng giải đoán Đánh giá độ chính xác. - Hiện trạng rừng 2020. - Chồng xếp, biên tập bản đồ hiện trạng rừng 2020. - Xác định mẫu khóa ảnh: Tại 108 OTC trên các thái khác nhau, tiến hành chụp ảnh theo các nội dung cụ thể như sau: số hiệu mẫu khóa. - Bộ mẫu khóa ảnh vệ tinh là tập hợp cặp điểm mẫu trên ảnh vệ tinh cùng tọa độ tương ứng với các mẫu đối tượng tại thực địa cần được phân loại khi giải đoán ảnh vệ tinh. - Bộ mẫu khóa ảnh này là tài liệu căn cứ của phần mềm giải đoán ảnh sử dụng các thông số (phổ, cấu trúc. - trên các mẫu khóa ảnh để phân loại cho các khu vực có đặc điểm tương tự (Quyết định 689/QĐ- TCLN-KL).. - Ví trí OTC Số hiệu mẫu khóa ảnh Màn hình máy GPS. - Mẫu khóa ảnh tại OTC điều tra ngoài thực địa 2.3. - Phân loại trạng thái rừng bằng phần mềm ECognition. - Tạo mẫu phân loại: Từ kết quả phân vùng ảnh tiến hành tạo ra các mẫu phân loại ngẫu nhiên bằng phương pháp Standard nearest. - Sau đó sử dụng các mẫu khóa. - Phân loại tự động: Dựa vào kết quả phân vùng ảnh và tạo mẫu phân loại tiến hành chạy phân loại tạo ra các trạng thái (classification).. - Phương pháp kiểm tra và nâng cao độ chính xác của kết quả phân loại ảnh: Để kiểm tra độ chính xác quá trình giải đoán ảnh, tiến hành lựa chọn lấy ngẫu nhiên mỗi trạng thái 10 điểm trên bản đồ, sau đó tiến hành xác minh hiện trạng ngoài thực địa và so sánh với kết quả giải đoán.. - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - Trữ lượng và sinh trưởng bình quân của các trạng thái rừng. - Trạng thái rừng D 1,3 (cm) H vn (m) M (m 3 /ha). - Rừng gỗ tự nhiên núi đá lá rộng thường xanh (LRTX) giàu . - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình . - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo . - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo kiệt . - Kết quả điều tra theo tuyến và OTC đã xác định được 7 trạng thái rừng chính tại khu vực nghiên cứu (bảng 1). - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu có trữ lượng rừng (289,6 m 3 /ha) gần gấp đôi so với rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình (151,7 m 3 /ha). - Kết quả này là do diện tích rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu phân bố tập trung tại vùng lõi của Khu DTSQ quần đảo Cát Bà nên được quản lý, bảo vệ rất nghiêm ngặt, trong khi đó diện tích rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình mặc dù vẫn thuộc vùng lõi nhưng giáp ranh với vùng đệm nên chịu sự tác động của con người, do đó có trữ lượng thấp hơn. - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo và nghèo kiệt là những khu vực thuộc vùng đệm của vườn quốc gia,. - Xây dựng mẫu khóa ảnh. - Kết quả điều tra thực địa tại 108 ô tiêu chuẩn và xử lý ảnh vệ tinh đã xây dựng được 108 các mẫu khóa ảnh khác nhau theo các trạng thái rừng. - Các mẫu khóa ảnh này là phương thức đối chiếu giữa thực tế và các ảnh vệ tinh tại cùng 1 vị trí tọa độ để phân tích được chính xác các hiện trạng rừng (bảng 2).. - Mẫu khóa ảnh các trạng thái rừng chính. - Trạng thái Ảnh Google Earth Ảnh Landsat 8 Ảnh thực địa. - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu. - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình. - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo. - Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo kiệt. - Rừng tự nhiên ngập ngọt. - nhiên, ở bước này mới chỉ tách đối tượng sơ bộ, chưa gắn với từng trạng thái rừng cụ thể.. - Các mẫu khóa ảnh khác nhau sẽ được sử dụng để gắn với từng trạng thái rừng phù hợp với thực tế.. - Dựa vào hệ thống mẫu khóa ảnh hiện trạng rừng được chia thành các đối tượng cụ thể như sau: rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu (TXDG), rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình (TXDB), rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX. - núi đá (DT1D), đất trống núi đất (DT1), đất trống ngập mặn (DT1M), đất nông nghiệp (NN), bãi cát (BC1), đất khác (DK) và mặt nước (MN). - mẫu khóa ảnh được chọn lựa kỹ, mỗi trạng thái được lựa chọn nhiều lần để đảm bảo độ chính xác cao nhất.. - Kết quả giải đoán ảnh vệ tinh 3.5. - kết quả phân loại ảnh. - Để kiểm tra được độ chính xác quá trình phân loại ảnh, tiến hành xây dựng 160 điểm trên bản. - đồ kiểm chứng ngẫu nhiên cho 16 trạng thái khác nhau, sau đó sử dụng máy định vị GPS kết hợp Smartphone kiểm tra các điểm đó ngoài thực địa (bảng 3).. - Ma trận đánh giá độ chính xác kết quả giải đoán ảnh. - Phân loại theo ảnh. - Kiểm tra thực địa. - Kết quả này cho thấy việc phân vùng ảnh từ phần mềm Cognition Developer để phân loại ra các hiện. - Diện tích các loại đất, loại rừng theo từng trạng thái năm 2020. - loại rừng Tên loại đất, loại rừng Diện tích. - TXDG Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu . - TXDB Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX trung bình . - TXDN Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo . - TXDK Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghẻo kiệt . - RNN Rừng tự nhiên ngập ngọt 3,84 0,02. - RTG Rừng gỗ trồng núi đất . - DT2D Đất có cây gỗ tái sinh núi đá . - DT1D Đất trống núi đá . - Kết quả giải đoán ảnh cho thấy tổng diện tích các loại đất, loại rừng theo từng trạng thái năm 2020 tại khu vực nghiên cứu là 20.462,38 ha (bảng 4). - Diện tích rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo có diện tích lớn nhất 5.533,89 ha, chiếm 27,04%. - Diện tích có cây gỗ tái sinh núi đá là 4.654,78 ha, chiếm 22,75%. - diện tích đất trống núi đá là 3.197,50 chiếm 15,63% và. - diện tích rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo kiệt là 1.162,70 chiếm 5,68%, rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu là 1.056,37 chiếm 5,16%. - Kết quả này cho thấy đặc trưng của khu vực nghiên cứu là hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi kết hợp hệ sinh thái ngập nước. - Bản đồ hiện trạng rừng năm 2020 IV. - Kết quả điều tra thực địa đã xác định được 7 trạng thái rừng chính tại khu vực nghiên cứu, trong đó rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX giàu có trữ lượng rừng lớn nhất (289,6 m 3 /ha), rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo (53,8 m 3 /ha) và nghèo kiệt (10,0 m 3 /ha) có trữ lượng thấp nhất.. - Xử lý ảnh vệ tinh Landsat 8 bằng phần mềm Cognition Developer, đối chiếu rà soát thêm bằng ảnh Google Earth có độ phân giải cao để phân tích giải đoán sơ bộ hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu, kết hợp kiểm tra đối chứng thực địa và hoàn thiện hiện trạng rừng Khu DTSQ quần đảo Cát Bà với độ chính xác cao, đạt 80 - 90%.. - 67 Bản đồ hiện trạng rừng 2020 là nguồn dữ liệu. - Tuy nhiên, khu vực nghiên cứu có đặc thù là các đảo lớn nhỏ, việc thủy triều lên xuống có thể dẫn đến có sự sai số nhất định về diện tích đất rừng hoặc đất trống ven biển.. - Quyết định 689/QĐ-TCLN-KL của Tổng cục Lâm nghiệp về tài liệu hướng dẫn xây dựng, biên tập bản đồ điều tra, kiểm kê rừng.. - Quyết định về việc phê duyệt kết quả kiểm kê rừng thành phố Hải Phòng.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt