Ứng Dụng Công Nghệ Thông Tin Địa Lý Để Xây Dựng Bản Đồ Hiện Trạng Rừng Năm 2012 Xã Điềm Mặc, Huyện Định Hoá, Tỉnh Thái Nguyên

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ Tên đề tài: “Ứng dụng công nghệ thông tin địa lý để xây dựng Bản đồ hiện trạng rừng năm 2012 xã ĐIềm Mặc huyện Định Hó

-  -

Báo cáo kết quả

đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở

Thái Nguyên 2012

Báo cáo kết quảđề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở

TểM TẮT KẾT QUẢ NGHIấN CỨUĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CễNG NGHỆ

CẤP CƠ SỞ 1

Phần 1 MỞ ĐẦU 2

1.1.Đặt vấn đề 2

1.2.Mục tiờu nghiờn cứu của đề tài 3

1.3 í nghĩa nghiờn cứu của đề tài 3

1.3.1 í nghĩa trong học tập và nghiờn cứu khoa học 3

1.3.2 í nghĩa trong thực tiễn sản xuất 3

Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIấN CỨU 4

2.1 Cơ sở khoa học 4

2.2 Cơ sở khoa học thành lập bản đồ hiện trạng 5

2.3 Vai trũ của hệ thống thụng tin địa lý GIS và viễn thỏm trong cụng tỏc thành lập bản đồ hiện trạng rừng 7

2.4 Tổng quan vấn đề nghiờn cứu 8

2.4.1 Những nghiờn cứu trờn Thế Giới 8

2.4.2 Những nghiờn cứu ở Việt Nam 10

2.5 Tổng quan khu vực nghiờn cứu 15

2.3.1 Điều kiện tự nhiờn 15

2.3.2 Điều kiện kinh tế - xó hội 17

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 20

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu 20

3.1.1 Đối tượng nghiờn cứu 20

3.1.2 Phạm vi nghiờn cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 20

3.2.1 Địa điểm nghiờn cứu 20

3.2.2 Thời gian nghiờn cứu 20

3.3 Nội dung nghiờn cứu 20

3.4 Phương phỏp nghiờn cứu 21

3.4.1 Thu thập tài liệu liờn quan đến vấn đề nghiờn cứu 21

3.4.2 Phương phỏp xõy dựng mẫu khúa giải đoỏn ảnh 22

3.4.2.1 Xõy dựng mẫu ảnh 22

3.4.2.2 Giải đoỏn ảnh 22

3.4.3 Xõy dựng cơ sở dữ liệu cho lớp hiện trạng 29

3.4.4 Phương phỏp xõy dựng bản đồ thành quả 30

3.4.5 Phương phỏp kiểm tra ngoại nghiệp 32

3.4.6 Thống kờ kết quả nghiờn cứu 34

Phần 4: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIấN CỨU 35

4.1 Lấy mẫu trạng thỏi thực địa, xõy dựng bộ khúa giải đoỏn ảnh viễn thỏm 35

4.1.1 Mẫu ảnh trạng thỏi canh tỏc nụng nghiệp 35

4.1.2 Mẫu ảnh trạng thỏi dõn cư 36

4.1.3 Mẫu ảnh trạng thỏi đất trống khụng cú cõy gỗ tỏi sinh 37

4.1.4 Mẫu ảnh trạng thỏi đất trống cú cõy gỗ tỏi sinh 38

4.1.6 Mẫu ảnh trạng thái rừng phục hồi PH1 40

4.1.7 Mẫu ảnh trạng thái rừng phục hồi PH2 41

4.1.8 Mẫu ảnh trạng thái rừng Nứa 42

4.1.9 Mẫu ảnh trạng thái sông hồ ao 43

4.2 Tiến hành giải đoán ảnh viễn thám xác định lớp hiện trạng rừng, biên tập bản đồ hiện trạng năm 2012 xã Điềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên 44

4.3 Xác định quy mô diện tích theo các trạng thái rừng và diện tích theo chức năng rừng năm 2012 46

4.3.1 Thống kê diện tích theo trạng thái rừng và sử dụng đất năm 2012 46

4.3.2 Thống kê diện tích loại rừng và đất lâm nghiệp theo chức năng năm 2012 47

4.4 Đánh giá đặc điểm các trạng thái rừng và sử dụng đất rừng 49

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51

5.1 Kết luận 51

5.2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

OTC : Ô tiêu chuẩn

PHTX : Phục hồi thường xanh

Hình 3.1: Ảnh vệ tinh xã Điềm Mặc, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 21

Hình 3.3: Ảnh sau cắt 25

Hình 3.4: Lấy mẫu ảnh 26

Hình 3.5: Ảnh sau phân loại 27

Hình 3.6: Ảnh sau gộp và lọc 28

Hình 3.7: Dữ liệu bản đồ sau giải đoán được chuyển sang Arcgis 10.0 29

Hình 3.8: Xây dựng cơ sở dữ liệu trong Mapinfo 30

Hình 3.9: Quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu lớp hiện trạng rừng 31

Hình 3.10: Chuyển đổi file từ GPS 76csx sang phần mềm Mapsource 33

Hình 4.1: Lớp hiện trạng rừng xã Điềm Mặc năm 2012 44

Hình 4.2: Bản đồ hiện trạng rừng xã Điềm Mặc năm 2012 45

Hình 4.3: Tỷ lệ loại rừng, loại đất xã Điềm Mặc năm 2012 47

Hình 4.4: Tỷ lệ diện tích theo 3 loại rừng năm 2012 49

Bảng 3.1: Mô tả các lớp trong bộ khóa giải đoán ảnh vệ tinh Spot 5 (Mẫu) 26

Bảng 4.1 Mẫu khóa giải đoán ảnh Spot 5 khu vực nghiên cứu 35

Bảng 4.2: Tổng hợp diện tích các trạng thái rừng năm 2012 46

Bảng 4.3: Diện tích rừng và đất lâm nghiệp theo 3 loại rừng xã Điềm Mặc

huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên năm 2012 48

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ

Tên đề tài: “Ứng dụng công nghệ thông tin địa lý để xây dựng Bản đồ hiện trạng rừng năm 2012 xã ĐIềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

- Mã số: T2012 - 59

- Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Đăng Cường

Email: cuongnguyendang.tuaf@gmail.com SĐT: 0983311655

- Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

- Thời gian thực hiện: năm 2012

- Xây dựng được bộ khóa giải đoán ảnh viễn thám

- Xây dựng bản đồ bản đồ hiện trạng rừng xã Điềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên năm 2012

- Xây dựng bộ khóa giải đoán ảnh viễn thám Spot 5 năm 2009 để giải đoán

ảnh viến thám

- Giải đoán anh viễn thám và hoàn thiện bản đồ hiện trạng năm 2012 tại xã

Điềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

- Xác định diện tích theo trạng thái và chức năng của rừng

- Đánh giá đặc điểm trạng thái rừng và sử dụng đất tại xã Điềm Mặc huyện

Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

- Mô tả được đặc điểm trạng thái rừng và sử dụng đất tại xã Điềm Mặc huyện

Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

Phần 1 MỞ ĐẦU

Hệ thống thông tin địa lý (HTTTDL - GIS) nằm trong hệ thống công nghệ thông tin GIS là một hệ thống quản lý thông tin dữ liệu không gian đa dạng, được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính, phần mềm với mục đích lưu trữ, cập nhật, quản lý, hợp nhất, tổng hợp, mô hình hóa, phân tích và

hỗ trợ cho nhà quản lý đưa ra giải pháp quản lý và phát triển bền vững

Giám sát tài nguyên rừng là một phần quan trọng có ý nghĩa quyết định của công tác quản lý tài nguyên rừng Nội dung của nhiệm vụ giám sát tài nguyên rừng là nắm vững hiện trạng, cập nhật thông tin biến động hiện trạng rừng từ đó đưa ra các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động tiêu cực và bảo

vệ tài nguyên rừng

Bản đồ hiện trạng rừng là bản đồ chuyên đề tài nguyên rừng được biên

vẽ trên nền bản đồ địa hình cùng tỷ lệ, trên đó thể hiện đầy đủ và chính xác vị trí, diện tích các loại trạng thái rừng phù hợp với kết quả thống kê, kiểm kê tài nguyên rừng theo định kỳ Bằng việc sử dụng màu sắc và ký hiệu thích hợp hiển thị các trạng thái rừng khác nhau, nó cho thấy rõ toàn bộ sự phân bố tài nguyên rừng trên khu vực

Bản đồ hiện trạng rừng là tài liệu quan trọng và cần thiết cho công tác quản lý, phát triển tài nguyên rừng và cho các ngành kinh tế, kỹ thuật khác đang sử dụng và khai thác tài nguyên rừng

Mặc dù hàng năm đều có các báo cáo về hiện trạng rừng, nhưng hầu hết các báo cáo này chủ yếu dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ rừng bằng phương pháp truyền thống Đây là một công việc phức tạp, mất nhiều công sức và thời gian Hơn nữa, khi sử dụng các tài liệu thống kê và các tư liệu bản

đồ không phải bao giờ cũng có thể khai thác được những thông tin hiện thời nhất vì tình hình đất rừng luôn biến động Phương pháp viễn thám kết hợp GIS đang dần khắc phục được những nhược điểm này

Nhờ sự kết hợp giữa GIS và viễn thám, việc thành lập bản đồ trở lên nhanh hơn, ít tốn công hơn và chính xác hơn Hiện tại, Huyện Định Hóa mới

có Bản đồ hiện trạng rừng và đất rừng xã Điềm Mặc năm 2006, viện điều tra

có bản đồ hiện trạng xã ĐIềm Mặc 2010 Việc cập nhật bản đồ hiện trạng rừng và đất rừng năm 2012 cho xã Điềm Mặc huyện Định Hóa là vấn đề cần thiết

Do đó tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: " Ứng dụng công nghệ thông tin địa lý xây dựng bản đồ hiện trạng rừng năm 2012 xã Điềm Mặc – huyện Định Hóa - Tỉnh Thái Nguyên"

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Xây dựng được bộ khóa giải đoán ảnh viễn thám Spot 5 năm 2009

- Kết hợp được giữa GIS và viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và đất rừng năm 2012 xã Điềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

- Xác định được quy mô diện tích theo trạng thái và chức năng

1.3 Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu ứng dụng GIS và Viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng rừng năm 2012 tại xã Điềm Mặc, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên là cơ hội tiếp cận với các phương pháp nghiên cứu khoa học và tiếp cận với hướng quản lý tài nguyên rừng dựa trên lĩnh vực công nghệ

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất

Đề tài sẽ góp phần xây dựng được bộ khóa giải đoán ảnh Spot 5 cho xã Điềm Mặc, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên Bản đồ hiện trạng rừng và đất đai xã Điềm Mặc 2012 sẽ là tài liệu tham khảo cho các tổ chức quan tâm

Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học

Viễn thám (Remote Sensing) là phương pháp công nghệ nhằm xác định thông tin về hình dáng và tính chất của một vật thể, một đối tượng từ một khoảng cách cố định, không có sự tiếp xúc trực tiếp với chúng Nguyên tắc hoạt động của viễn thám là dựa trên sự liên quan giữa sóng điện từ từ nguồn phát và vật thể quan tâm Từ đó thấy rằng cơ sở nhận biết các đối tượng trên ảnh viễn thám đó chính là tương tác giữa sóng điện từ và vật chất

Sự tương tác giữa sóng điện từ và vật chất: Sóng điện từ mà không bị tán

xạ và hấp thụ bởi khí quyển có thể vươn tới và tương tác với các đối tượng vật chất trên bề mặt trái đất Có ba dạng tương tác có thể xảy ra khi sóng điện

từ đập vào bề mặt vật chất trên trái đất là: Hấp phụ, xuyên qua và phản xạ Mức độ của từng dạng phản xạ của mỗi đối tượng phụ thuộc vào độ trơn láng hay thô của bề mặt đối tượng so với bước sóng của sóng điện từ tới Nếu những bước sóng nhỏ hơn nhiều so với kích thước các hạt của bề mặt thì phản

xạ khuếch tán sẽ trội hơn Ví dụ với cát mịn sẽ xuất hiện khá trơn với các sóng cực ngắn có bước sóng dài và hoàn toàn thô với bước sóng ánh sáng nhìn thấy

Trong lá cây tồn tại một hợp chất gọi là diệp lục (chlorophyll) hấp thụ mạnh các sóng điện từ trong vùng xanh lục Do đó lá cây xuất hiện màu xanh lục và chúng xanh nhất vào mùa hè khi lượng diệp lục trong lá cây đạt cực đại Vào mùa thu lượng diệp lục trong lá cây giảm vì vậy sóng điện từ trong vùng màu đỏ ít bị hấp thụ đồng thời nó được phản xạ nhiều hơn làm cho lá cây có màu đỏ hoặc vàng (màu vàng là màu được kết hợp giữa màu xanh lục và màu đỏ) Thực vật phản xạ ở bước sóng 0.54 (µm) và phần hồng ngoại Khả năng phản xạ phổ của thực vật ở phần hồng ngoại lớn hơn rất nhiều lần so với vùng ánh sáng nhìn thấy

Với nước thì các sóng điện từ có bước sóng dài hơn, trong vùng sóng nhìn thấy và hồng ngoại gần sẽ bị hấp thụ nhiều hơn so với các sóng điện từ

có bước sóng ngắn hơn Vì vậy nước trong có màu xanh lam hoặc lam lục do

sự phản xạ mạnh hơn của các sóng điện từ trong vùng sóng đỏ bị hấp thụ

manh hơn vùng bước sóng màu xanh lam và xanh lục Do đó trong vùng bước sóng đỏ hay hồng ngoại gần, nước sẽ trông tối hơn

- Nước trong sẽ hấp thụ nhiều và phản xạ ít, do đó màu sắc của nó sẽ rất thẫm trên ảnh

- Nước đục sẽ phản xạ mạnh hơn nước trong vì khả năng phản xạ của nó phụ thuộc vào khả năng phản xạ của các đối tượng trong nước (ví dụ như phù

sa hoặc rong rêu) Vì trong tảo có diệp lục hấp thụ nhiều sóng điện từ vùng màu xanh lam và đỏ nó phản xạ mạnh hơn với vùng sóng điện từ màu xanh lục làm cho nước có màu xanh hay xanh lục hơn

Đất phản xạ rất mạnh và khả năng phản xạ phụ thuộc vào chiều dài bước sóng Ngoài ra đối với đối tượng đất, mặc dù nó có thể phản xạ ở mọi bước sóng nhưng nếu trong đất có chứa các tạp chất và nước thì khả năng phản xạ phổ của nó sẽ thay đổi Ví dụ trong trong đất có nước thì nó hấp thụ nhiều năng lượng và phản xạ ít năng lượng hơn Nếu trong đất có chứa chất phù sa hoặc chất sắt thì nó cũng hấp phụ nhiều năng lượng và màu sắc của nó sẽ trở nên sẫm hơn

Như vậy các đối tượng khác nhau có sự ghi nhận về sự hấp thụ, truyền

và phản xạ về sóng điện từ khác nhau, bằng cách đo lường năng lượng phản

xạ hay bức xạ từ các đối tượng trên bề mặt trái đất thông qua nhiều dải bước sóng khác nhau

Dựa trên cơ sở đó có thể nhận diện các đối tượng, sự thay đổi các đối tượng dựa vào ảnh vệ tinh

2.2 Cơ sở khoa học thành lập bản đồ hiện trạng

Bản đồ hiện trạng rừng là bản đồ chuyên đề về tài nguyên rừng được biên vẽ trên nền bản đồ địa hình cùng tỷ lệ, trên đó thể hiện đầy đủ và chính xác vị trí, diện tích các loại trạng thái rừng phù hợp với kết quả thống kê, kiểm kê tài nguyên rừng theo định kỳ Bằng việc sử dụng các màu sắc và ký hiệu thích hợp hiển thị các trạng thái rừng khác nhau, nó cho thấy rõ toàn bộ

sự phân bố tài nguyên rừng trên khu vực

Bản đồ hiện trạng rừng là tài liệu quan trọng và cần thiết cho công tác quản lý, phát triển tài nguyên rừng và cho các ngành kinh tế, kỹ thuật khác đang sử dụng và khai thác tài nguyên rừng

Bản đồ hiện trạng rừng được thành lập ra nhằm mục đích:

- Thể hiện kết quả thống kê, kiểm kê tài nguyên rừng lên bản vẽ

- Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ quản lý, phát triển tài nguyên rừng

- Là tài liệu phục vụ xây dựng phương án quy hoạch lâm nghiệp, kế hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên rừng, lập phương án bảo vệ, quản lý rừng, đất rừng và kiểm tra thực hiện quy hoạch lâm nghiệp đã được phê duyệt của các địa phương và các ngành kinh tế

Bản đồ hiện trạng rừng được xây dựng cho từng cấp hành chính: xã, huyện, tỉnh, toàn quốc

Tỷ lệ bản đồ hiện trạng rừng được quy định như sau:

- Địa hình, thủy văn, địa vật và địa danh quan trọng

- Ranh giới các loại trạng thái rừng

- Thành lập bản đồ hiện trạng rừng bằng phương pháp đo ảnh viễn thám

- Thành lập bản đồ hiện trạng rừng bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ở ngoài thực địa

- Ứng dụng công nghệ bản đồ số

2.3 Vai trò của hệ thống thông tin địa lý GIS và viễn thám trong công tác thành lập bản đồ hiện trạng rừng

- Vai trò hệ thống thông tin địa lý GIS:

Hệ thống thông tin địa lý GIS trong quản lý tài nguyên rừng được ứng dụng ở khía cạnh: Điều tra và giám sát tài nguyên rừng, phân tích, mô hình hóa và dự đoán nhằm hỗ trợ quá trình ra quyết định (Jean E McKendry and J Ronald Eastman)

Hiện nay xây dựng cơ sở dữ liệu GIS đang được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như: Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý tài nguyên và quy hoạch lãnh thổ du lịch (Trương Sỹ Vinh, 1997) [11] Xây dựng

cơ sở dữ liệu quản lý rác thải ở thành phố Đà Nẵng dưới sự trợ giúp của GIS (Nguyễn Thị Diệu, 2010) [2]

Ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý tài nguyên nước dưới đất (Đặng Nguyễn Anh Thư, 2008) [8], xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ hiệu quả công tác quản lý dịch bệnh trên phạm vi toàn tỉnh Bến Tre (Trần Vĩnh Phước, 2008) [5]…những nghiên cứu đều cho thấy quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS là hết sức cần thiết và hữu ích Kết quả đều nhằm giúp cho quá trình quản lý hiệu quả và bền vững hơn nguồn tài nguyên và tiềm năng của nghành

Trong lâm nghiệp có thể kể ra một số các tác giả sau:

Nguyễn Quang Tuấn (2009) [9], ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng thảm thực vật tỷ lệ 1/50000 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Hoàng Tiến Hà (2011) [4], ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang

- Vai trò viễn thám:

Ảnh viễn thám là ảnh được chụp từ những vệ tinh bay chụp có độ phân giải cao, ảnh viễn thám có độ phủ rộng các cảnh dưới mặt đất rất thuận tiện cho việc nghiên cứu biến động tài nguyên thiên nhiên và đặc biệt là có thể sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng

Với những ưu điểm của tư liệu ảnh viễn thám mà ngày nay với sự phát triển của công nghệ viễn thám và GIS mà nó được ứng dụng vào để thành lập bản đồ hiện trạng rừng Ảnh viễn thám có những ưu điểm nổi bật như:

- Có độ phủ rộng

- Có độ phân giải cao

Những tư liệu ảnh số có độ phân giải cao và siêu cao thuận tiện cho việc nghiên cứu biến động tài nguyên và thành lập bản đồ hiện trạng

Tư liệu ảnh viễn thám thể hiện khá rõ ranh giới thực vật trong khi bay chụp với ba kênh màu cơ bản thì việc giải đoán các đối tượng dưới mặt đất là rất thuận tiện

Sử dụng các giải phổ đặc biệt khác nhau để quan sát các đối tượng nên

tư liệu ảnh viễn thám có độ chính xác về những biến đổi của đối tượng thuận tiện cho việc nghiên cứu biến đổi khí hậu, nhiệt độ của trái đất

Tư liệu viễn thám có độ phân giải cao nên có thể sử dụng để thành lập bản đồ từ tỷ lệ lớn (1/5.000 - 1/25.000) đến tỷ lệ trung bình (1/50.000 - 1/100.000) và tỷ lệ nhỏ (1/250.000 - 1/1.000.000), nên nó không chỉ dừng lại

ở việc thành lập bản đồ hiện trạng rừng mà còn được ứng dụng trong nhiều ngành khoa học khác như trong công tác điều tra quy hoạch rừng, khí tượng, đánh giá tác động môi trường

Với những đặc tính thuận lợi như trên thì tư liệu ảnh viễn thám thuận tiện cho việc thành lập bản đồ chuyên đề nói chung và bản đồ hiện trạng rừng nói riêng Mặt khác tư liệu ảnh viễn thám cũng là nơi cung cấp những thay đổi để cập nhật vào cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia

2.4 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

2.4.1 Những nghiên cứu trên Thế Giới

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) nằm trong hệ thống công nghệ thông tin, nhưng được phát triển chuyên sâu cho việc quản lý cơ sở dữ liệu gắn với các yếu tố địa lý, không gian và bản đồ GIS ngày càng được phát triển rộng rãi bởi khả năng tích hợp, phân tích thông tin sâu và giải quyết được nhiều vấn đề tổng hợp Thông qua GIS như thu thập, phân tích, tổng hợp, tìm kiếm, tổ hợp thông tin, cơ sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý, giúp cho việc đánh giá các quá trình, dự báo những khả năng xảy ra, cũng như đưa ra những giải pháp mới Do vậy GIS ngày càng được ứng dụng trong nhiều hoạt động cả về kinh tế - xã hội, quản lý và môi trường

Trong Lâm nghiệp nhờ có ứng dụng GIS, Viễn thám và GPS mà công tác theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng trở lên dễ dàng hơn và hiệu quả hơn

Trong giai đoạn thế chiến thứ nhất, đã có ứng dụng ảnh hàng không xây dựng bản đồ rừng ở vùng Maurice thuộc Canada, bản đồ thực vật rừng ở Anh (1924), điều tra trữ lượng rừng từ ảnh hàng không của Mỹ (1940) Thí nghiệm các phương pháp đo tán, đo chiều cao trên ảnh của Seely, Hugershoff.… Tuy nhiên, giai đoạn này chưa xây dựng được hoàn chỉnh hệ thống lý luận cũng như các phương pháp đọc đoán ảnh hàng không, (Vũ Tiến Hinh & Phạm Ngọc Giao, 1997) [3]

Kết quả theo dõi từ năm 1972 đến năm 1991, nhờ ứng dụng công nghệ

RS và GIS trong đánh giá biến động rừng và độ che phủ rừng cho thấy ở Ấn

Độ diện tích rừng từ 14,12 triệu ha xuống còn 11,72 triệu ha, giảm 2,4 triệu ha Từ kết quả đó Ấn độ đã xây dựng hệ thống bản đồ hiện trạng với chu kỳ 2 năm để quản lý, bảo vệ và phát triển rừng hiệu quả, (Dutt, Udayalakshmt, 1994)

Theo Devendra Kumar (2011) [14], việc ước tính sự thay đổi về độ che phủ rừng dựa trên dữ liệu vệ tinh có thể giúp các nhà nghiên cứu thấy rõ được khả năng tích lũy carbon, biến đổi khí hậu, mối đe dọa đến đa dạng sinh học

và mức độ biến động rừng thông qua dữ liệu vệ tinh Bản đồ lớp phủ rừng của các vùng được xây dựng dựa trên ba loại nguồn dữ liệu: Thu thập ý kiến chuyên gia, dựa vào các sản phẩm viễn thám và thống kê quốc gia

Bodart et al (2009) [13], theo dõi sự thay đổi độ che phủ rừng nhiệt đới ở châu Mỹ Latinh, Nam Á và châu Phi năm 1990 - 2000 bằng cách sử dụng ảnh

vệ tinh và phát triển một cách tiếp cận hoạt động và mạnh mẽ có thể trước khi một quá trình rất lớn số lượng dữ liệu từ các điều kiện khác nhau một cách tự động để đưa các dữ liệu multitemporal và đa cảnh trên quy mô tương tự và phân khúc xạ hình ảnh trước khi phân loại giám sát

Hansen và DeFries (2004) [17], sử dụng ảnh vệ tinh để theo dõi sự thay đổi độ che phủ rừng trong thời gian 1982 - 1990 và cuối cùng kết luận rằng, trái ngược với Liên Hiệp Quốc Tổ chức Nông lương (FAO) báo cáo về một

sự gia tăng toàn cầu về độ che phủ rừng, Mỹ Latinh và vùng nhiệt đới châu Á

là hai khu vực phá rừng chiếm ưu thế, Paraguay cho thấy tỷ lệ cao nhất liên quan đến mất rừng, trong khi Indonesia đã có sự gia tăng lớn nhất trong việc phá rừng từ những năm 1980 đến năm 1990

Ở Nhật Bản đã ứng dụng RS và GIS để xây dựng bản đồ địa hình và bản

đồ lớp phủ rừng, đây là cơ sở cho việc theo dõi và đánh giá sự phục hồi sinh thái của Siri Kawala Ierd, K.Fujiwara

Su-Fen Wang (2004) [20], khi tiến hành giải đoán ảnh Spot 4 và Spot 5 theo phương pháp phân loại có kiểm định cho những vùng núi ở phía bắc Đài Loan, kết quả cho thấy độ chính xác của ảnh Spot 5 (74%) cao hơn ảnh Spot 4 (71%) do ảnh Spot 5 có độ chính xác cao hơn Kết quả phân loại ra 3 trạng thái là rừng Chamaecyparis formosensis, rừng trồng cây thuộc họ tùng, rừng cây lá rụng

2.4.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam là nước tiếp cận với RS và GIS muộn hơn các nước trong khu vực và trên thế giới

Trong suốt thời gian dài trước năm 1945, Việt Nam không có khả năng thực hiện việc điều tra rừng Thời kỳ này chỉ có số liệu về tài nguyên rừng được công bố trong công trình "Lâm nghiệp Đông Dương" của P Maurand và

số liệu đó thường được xem là tài liệu gốc để so sánh diễn biến rừng ở Việt Nam từ năm 1945 trở về sau

Năm 1958, với sự hợp tác của CHDC Đức đã sử dụng ảnh máy bay đen trắng toàn sắc tỷ lệ 1/30000 để điều tra rừng ở vùng Đông Bắc Đó là một bước tiến bộ kỹ thuật rất cơ bản, tạo điều kiện xây dựng các công cụ cần thiết

để nâng cao chất lượng công tác điều tra rừng ở nước ta Từ cuối năm 1958, bình quân mỗi năm đã điều tra được khoảng 200,000 ha rừng, đã sơ thám được tình hình rừng và đất đồi núi, lập được thống kê tài nguyên rừng đơn giản và vẽ được phân bố tài nguyên rừng ở miền Bắc Đến cuối năm 1960, tổng diện tích rừng ở miền Bắc đã điều tra được vào khoảng 1,5 triệu ha Ở miền Nam ảnh máy bay được sử dụng từ năm 1959, đã xác định tổng diện tích rừng miền Nam là 8 triệu ha

Kỹ thuật viễn thám đã được đưa vào sử dụng ở Việt Nam từ năm 1976 (Viện Điều tra Quy hoạch Rừng) Mốc quan trọng để đánh dấu sự phát triển của kỹ thuật viễn thám ở Việt Nam là sự hợp tác nhiều bên trong khuôn khổ của chương trình vũ trụ quốc tế (Inter Kosmos) nhân chuyến bay vũ trụ kết hợp Xô - Việt tháng 7 năm 1980

Kết quả nghiên cứu các công trình khoa học này được trình bày trong hội nghị khoa học về kỹ thuật vũ trụ năm 1982 nhân tổng kết các thành tựu khoa học của chuyến bay vũ trụ Xô - Việt năm 1980 trong đó một phần quan trọng

là kết quả sử dụng ảnh đa phổ MKF-6 vào mục đích thành lập một loạt các bản đồ chuyên đề như: địa chất, đất, sử dụng đất, tài nguyên nước, thuỷ văn, rừng vv

Từ năm 1981 đến năm 1983, lần đầu tiên ngành lâm nghiệp tiến hành điều tra, đánh giá tài nguyên rừng trên phạm vi toàn quốc Trong đó đã kết hợp giữa điều tra mặt đất và giải đoán ảnh vệ tinh do FAO hỗ trợ Do vào đầu những năm 1980, ảnh

vệ tinh và ảnh hàng không còn rất hạn chế, chỉ đáp ứng yêu cầu điều tra rừng ở một

số vùng nhất định mà chưa có đủ cho toàn quốc

Từ năm 1991 - 1995 đã tiến hành theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc và xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng trên cơ sở kế thừa những bản đồ hiện trạng rừng hiện có thời kỳ trước năm 1990, sau đó dùng ảnh vệ tinh Landsat MSS và Landsat TM có độ phân giải 30x30m để cập nhật những khu vực thay đổi sử dụng đất, những nơi mất rừng hoặc những nơi có rừng trồng mới hay mới tái sinh phục hồi Ảnh vệ tinh Landsat MSS và Landsat

TM tỷ lệ 1:250000 được giải đoán khoanh vẽ trực tiếp trên ảnh bằng mắt thường Kết quả giải đoán được chuyển lên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100000 và được kiểm tra tại hiện trường Thành quả đã thành lập được: bản đồ sinh thái thảm thực vật rừng các vùng tỷ lệ 1:250000; bản đồ dạng đất đai các tỉnh tỷ lệ 1:100000 và các vùng tỷ lệ 1:250000

Từ năm 1996 – 2000, bản đồ hiện trạng rừng được xây dựng bằng phương pháp viễn thám Ảnh vệ tinh đã sử dụng là SPOT3, có độ phân giải 15m x 15m, phù hợp với việc xây dựng bản đồ tỷ lệ 1:100000 So với ảnh Landsat MSS và Landsat TM, ảnh SPOT3 có độ phân giải cao hơn, các đối

tượng trên ảnh cũng được thể hiện chi tiết hơn Ảnh SPOT3 vẫn được giải đoán bằng mắt thường nên kết quả giải đoán vẫn còn phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của chuyên gia giải đoán và chất lượng ảnh Kết quả về mặt thành lập bản đồ: Đã xây dựng được bản đồ phân vùng sinh thái thảm thực vật cấp vùng và toàn quốc; bản đồ phân loại đất cấp tỉnh, vùng và toàn quốc; bản

đồ hiện trạng rừng cấp tỉnh, vùng và toàn quốc và bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1:100000; 1:250000; 1:1000000

Từ năm 2000 – 2005, phương pháp xây dựng bản đồ trong lâm nghiệp đã được phát triển lên một bước Bản đồ hiện trạng rừng được xây dựng từ ảnh

số vệ tinh Landsat ETM+, độ phân giải ảnh là 30m x 30m Việc giải đoán ảnh được thực hiện trong phòng dựa trên những mẫu khóa ảnh đã được kiểm tra ngoài hiện trường

Ưu điểm của phương pháp giải đoán ảnh số là tiết kiệm được thời gian

và có thể giải đoán thử nhiều lần trước khi lấy kết quả chính thức Như vậy, tuy khoa học điều tra rừng ra đời muộn hơn so với nhiều môn khoa học khác nhưng đã đạt được những thành quả nhất định Song song với điều tra mặt đất,

đã nghiên cứu thử nghiệm và từng bước ứng dụng có hiệu quả phương pháp viễn thám trong xây dựng các bản đồ tài nguyên rừng Tuy nhiên, hệ thống các bản đồ tài nguyên rừng Việt Nam hiện nay, do được xây dựng tại các thời điểm khác nhau và đã sử dụng nhiều nguồn thông tin tư liệu, nhiều nguồn ảnh,

từ ảnh vệ tinh Landsat MSS, TM, SPOT, Aster, Radar, ảnh máy bay và hệ thống phân loại rừng rất khác nhau qua các thời kỳ, nên đã tạo ra nhiều loại số liệu không đồng bộ, gây khó khăn cho người sử dụng, đặc biệt trong việc theo dõi biến động về diện tích của rừng qua các thời kỳ

Công trình quản lý kết quả trồng rừng PAM 1989 – 1996, gồm 3 dự án: PAM 2780 trên 5 tỉnh, 700 hợp tác xã từ Nghệ An đến Huế, PAM 3352 trên 5 tỉnh Bắc Thái, Hà Tây, Hoà Bình, Vĩnh Phú Hà Nội, PAM 4304 trên 13 tỉnh duyên hải từ Quảng Ninh đến Bình Thuận Cơ quan yêu cầu: PAM, Ban quản

lý trồng rừng, dự án VIE - 91 – 022, và các Ban quản lý PAM của 18 tỉnh thành phố với diện tích vùng xử lý khoảng 10 triệu ha, diện tích trồng rừng

gần 200000 ha Tỷ lệ bản đồ gồm 1:10000 cho các lô rừng trồng với hơn

300000 lô, tỷ lệ 1:25000 cho các xã có trồng rừng, 1:100000 cho tỉnh

Dự án VIE - 76 - 014 lần đầu tiên đã xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và các trạng thái rừng trên cơ sở sử dụng ảnh viễn thám Landsat Đây là bước ngoặt đánh dấu sự phát triển của việc ứng dụng RS và GIS vào Lâm nghiệp nói chung và điều tra quy hoạch rừng nói riêng

Theo kết quả báo cáo dự án điều tra thông tin về hiện trạng rừng tre nứa tại một số tỉnh, phương pháp giải đoán ảnh bằng mắt, khoanh vẽ trực tiếp trên màn hình máy tính đối với ảnh Spot 5 do cấu trúc không gian của ảnh rất rõ ràng được thực hiện Kết quả cho thấy đã xác định được 3 loại rừng tre nứa hỗn giao, rừng tre nứa thuần loài và rừng tre nứa trồng Tuy nhiên với loại rừng hỗn giao, việc xác định loài dựa trên ảnh là chưa khả thi

Đối với ngành điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, các chương trình ứng dụng GIS và Viễn thám gần đây có như sau: Chương trình điều tra nguyên liệu giấy (1972 - 1985), chương trình hợp tác Việt Nam - Thụy Điển

Dự án ứng dụng viễn thám để theo dõi biến động các khu bảo tồn thiên nhiên (1991 - 1995) – WWF, chương trình ứng dụng GIS trong theo dõi đánh giá diễn biến tài nguyên rừng (1991 - 1995), (1996 - 2000), (2001 - 2005), (2006

- 2010) – FIPI, dự án theo dõi độ che phủ hạ lưu sông Mê Kông (1993 - 1995)

- Ủy ban Mê Kông, đem lại nhiều kết quả khả quan

Các chương trình nhỏ của các tổ chức trong công tác điều tra đánh giá hiện trạng sử dụng rừng và thành lập bản đồ hiện trạng phân bố của một số loài động vật như ở Vườn Quốc Gia Xuân Sơn (2009) Khu BTTN Bắc Mê -

Hà Giang, Vườn Quốc Gia Ba Bể, Khu BTTN Kim Hỷ - Băc Kạn, Khu bảo tồn loài sinh cảnh Vượn Cao vít - Cao Bằng, Khu bảo tồn đất ngập nước Vân Long, Khu BTTN Xuân Liên - Thanh Hoá

Ngoài ra, những nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước trong việc nghiên cứu ứng dụng GIS trong Lâm nghiệp thời gian gần đây như: Lại Huy Phương năm 1995 “Ứng dụng kỹ thuật tin học - GIS trong điều tra quy hoạch

và quản lý rừng Việt Nam” Nguyễn Mạnh Cường năm 1995 với nghiên cứu

“Xây dựng bản đồ rừng trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám” Chu Thị

Bình 2001 “Ứng dụng công nghệ tin học để khai thác thông tin cơ bản trên tư liệu viễn thám, nhằm phục vụ việc nghiên cứu một số đặc trưng về rừng Việt Nam” Nguyễn Ngọc Thanh và Nguyễn Ngọc Khánh, Hà Nội – 1999, đã thử nghiệm sử dụng ảnh MODIS để thành lập bản đồ lớp phủ bề mặt và sử dụng đất, bản đồ phân bố rừng và thảm thực vật tỉ lệ 1: 500000 vùng Tây Nguyên

và Đông Nam Bộ và một số bản đồ dẫn xuất khác

Nguyễn Trường Sơn (2009) [6], tác giả kết hợp GIS và viễn thám trong việc giám sát hiện trạng rừng tại huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang Tác giả sử dụng ảnh viễn thám Lansat 7 năm 1999 và ảnh Spot 5 năm 2003, tác giả sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định theo thuật toán ML (Maximum likelihood) kết hợp với kết quả giải đoán theo phương pháp phân loại ảnh theo chỉ số thực vật NDVI, kết quả phân loại qua 2 giai đoạn sử dụng ARCGIS để đánh giá biến động diện tích Kết quả cho thấy diện tích rừng tự nhiên giảm 5,36%, diện tích rừng trồng tăng 5,36%

Hoàng Phượng Vĩ (2010), tác giả sử dụng công nghệ 3S trong đánh giá diễn biến tài nguyên rừng tại tỉnh Cao Bằng Trong quá trình giải đoán ảnh tác giả cũng sử dụng phần mềm ERDAS image với phương pháp phân loại có kiểm định và thuật toán gần đúng nhất cho ảnh Spot 4 Tác giả đánh giá biến động diện tích rừng dựa vào phần mềm Arcview 3.2a cho giai đoạn 2005 -

2009 Kết quả cho thấy diện tích đất có rừng tăng 30903,19 ha

Từ đó đến nay nghiên cứu ứng dụng RS và GIS trở thành công việc thường nhật của ngành điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng Đặc biệt từ năm đầu của thập niên 90 trở lại đây, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ cùng sự giúp đỡ của tổ chức quốc tế, việc ứng dụng công nghệ GIS

đã thu được những tiến bộ ở trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia Bộ tài nguyên và môi trường, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, công ty địa tin học Viện điều tra quy hoạch rừng hàng loạt các phần mềm được ứng dụng như: Arcview, Mapinfo, Arcgis, Erdas image, Envi, Microstation, Autocad

Tóm lại, những năm trước đây để điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, thành lập bản đồ hiện trạng rừng, chủ yếu vẫn dựa trên việc đo vẽ,

thành lập bản đồ hiện trạng rừng bằng phương pháp thủ công vì vậy công việc này đòi hỏi tốn rất nhiều thời gian, công sức, tiền bạc, độ chính xác không cao và thông tin thường không được cập nhật vì tình hình rừng và đất rừng luôn biến động Trong những năm gần đây, khi khoa học công nghệ viễn thám phát triển mạnh thì việc áp dụng công nghệ viễn thám vào lâm nghiệp là rất cần thiết vì kỹ thuật viễn thám với khả năng quan sát các đối tượng ở các độ phân giải phổ và không gian khác nhau, từ trung bình đến siêu cao và chu kỳ chụp lặp từ một tháng đến một ngày cho phép ta quan sát

và xác định nhanh chóng hiện trạng lớp phủ rừng là cơ sở hoàn thiện bản đồ hiện trạng rừng nhanh và chính xác

2.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu

2.3.1 Điều kiện tự nhiên

a) Vị trí địa lý

Xã Điềm mặc có tọa độ 21o49’48’’B 105o32’20’’Đ Điềm Mặc giáp với xã Thanh Định ở phía bắc, xã Bình Yên ở phía đông bắc, xã Sơn Phú ở phía đông, xã Phú Đình ở phía nam, Qua dãy núi Hồng Điềm Mặc giáp với

xã Hùng Lợi của huyện Yên Sơn thuộc tỉnh Tuyên Quang

Về giao thông, Điềm Mặc có tuyến đường nối từ xã Bình Yên đến Phú Đình chạy qua, ngoài ra còn có tuyến đường liên xã Điềm Mặc - Sơn Phú dài 5.7 km, đây là con đường vành đai ATK được UBND tỉnh đầu tư với kinh phí

15 tỷ đồng và được người dân tình nguyện hiến đất.[3]Từ đó thấy rằng giao thong tại xã Điềm Mặc hết sức thuận lợi cho kinh tế và xã hội phát triển, nhưng đi kèm với vấn đề là sẽ rất khó quản lý tài nguyên rừng

b) Địa hình và các loại đất đai chính của đại bàn

* Địa hình của địa bàn

Xã có địa hình rừng núi cao, độ dốc lớn, có hệ thống sông suối nước rồi rào thuận lợi cho trồng trọt và chăn nuôi Vùng có thể quy hoạch phát triển sản xuất nông lâm nghiệp kết hợp chăn nuôi đại gia súc

* Các loại đất chính của địa bàn

Xã điềm mặc có tổng diện tích đất tự nhiên là 1653,56 ha

Xã Điềm Mặc có một số loại đất chính sau:

Đất phù sa, đất bạc màu, đất dốc tụ, đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa, đất nâu đỏ trên đá vôi, đất nâu đỏ trên đá vôi, đất đỏ vàng trên đá phiến thạch sét, đất đỏ nâu trên đá macma bazơ trung tính, đất vàng nhạt phát triển trên đá cát, đất nâu vàng trên phù sa cổ, đất đỏ vàng trên đá macma axit Tài nguyên đất ở đây khá đa dạng phong phú, chủ yếu thích hợp cho phát triển nông lâm nghiệp

d) Khí hậu thuỷ văn

* Khí hậu

Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới, gió mùa, ảnh hưởng của khí hậu vùng cao Một năm chia thành 2 mùa: Mùa mưa và mùa khô Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Các đặc trưng chính của khí hậu trong vùng như sau:

- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ không khí bình quân năm là 22,5oC, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng I) là 14,6oC, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 3oC vào tháng 1 Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng VII) là 27,2oC Nhiệt

độ cao nhất tuyệt đối là 42,6o

C vào tháng 6 Biên độ nhiệt trung bình giữa các tháng là 7,6oC, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm từ 8 đến 10oC

- Số giờ nắng trung bình năm là 1560 giờ, năm cao nhất 1,750 giờ, năm thấp nhất 1470 giờ

- Chế độ ẩm: Lượng mưa trung bình năm là 1750 mm Năm cao nhất tới 2450 mm, năm thấp nhất 1250 mm Lượng mưa phân bố không đều Từ tháng 4 đến tháng 9 lượng mưa chiếm tới 84% tổng lượng mưa cả năm, ngày mưa lớn nhất có thể tới 300 mm Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau lượng mưa chiếm 16% Các tháng có lượng mưa 10 - 20 mm là tháng 12, tháng 1 và tháng 2

- Sương muối: ở các thung lũng, sương muối thường xuất hiện vào tháng 12, tháng 1 với tần xuất xuất hiện 1-3 lần/năm Đây là yếu tố bất lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Nói chung, điều kiện thời tiết, khí hậu của xã có nhiều thuận lợi cho sản xuất nông lâm nghiệp Tuy nhiên, cũng có một số khó khăn ảnh hưởng đến công tác theo dõi diễn biến tài nguyên rừng

* Thuỷ văn

Hệ thống thủy lợi của xã bao gồm hồ chứa, đập dẫn, hệ thống kênh mương nội đồng tương đối hoàn thiện tạo điều kiện cho phát triển nông nghiệp

Có 3 đường nước sạch lấy từ khe suối nhằm phục vụ cho cuộc sống người dân trong toàn xã

+ Nước mặt: Xã có mạng lưới sông suối khá dày đặc, tạo nguồn nước khá phong phú cho sinh hoạt của người dân

+ Nước ngầm: Qua thăm dò, trên địa bàn xã có trữ lượng nước ngầm khá lớn, nhưng việc khai thác, sử dụng hiện nay còn nhiều hạn chế, do ở đây người dân chủ yếu sử dụng nước lấy từ hệ thống khe suối trên địa bàn toàn xã

2.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

a) Dân tộc, dân số và lao động

* Dân tộc

Điềm Mặc là một xã miền núi với 8 dân tộc anh em Trong đó dân tộc Kinh và Tày chiếm nhiều nhiều nhất Do có nhiều dân tộc cùng sinh sống trên một địa bàn, có nhiều phong tục tập quán khác nhau trong sinh hoạt cũng như trong hoạt động sản xuất Vì vậy, phần nào có ảnh hưởng đến phát triển kinh

tế chung Tuy nhiên, những ảnh hưởng đó đã và đang được khắc phục, nhất là trong công tác khuyến nông khuyến lâm của xã đã chú trọng đến hầu hết các xóm trong xã nên người dân tộc thiểu số đã biết cách áp dụng các biện pháp

kỹ thuật vào sản xuất, sử dụng giống cây trồng vật nuôi mới, đặc biệt là hiện tượng đốt nương làm rẫy, chặt phá rừng giảm đáng kể

* Dân số và lao động

Theo số liệu thống kê toàn xã có 28 xóm và 1158 hộ với 4310 nhân khẩu Đây là nguồn lao động dồi dào, là điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế của xã Trong những năm qua công tác dân số, gia đình và trẻ em luôn luôn được quan tâm và duy trì các hoạt động của các công tác viên dân số, cán bộ y tế thôn, xóm Đã tập trung tuyên truyền, vận động các cặp vợ chồng trong độ tuổi sinh đẻ thực hiện tốt kế hoạch hóa gia đình Nhờ vậy mà tỷ lệ gia tăng dân số và số người sinh con thứ 3 đã giảm đáng kể

b) Điều kiện phát triển kinh tế xã hội của địa phương những năm qua

* Tình hình sản xuất Nông Lâm nghiệp

* Cây lúa

- Diện tích gieo cấy lúa năm 2012 là 399ha, năng suất 46,7 tạ/ha, sản lượng hạt đạt 1863,3 tấn

- Diện tích ao hồ nuôi thả cá: 13ha, sản lượng đạt 11 tấn

- Diện tích các loại cây màu:

+ Diện tích trồng Ngô đạt 10,42 ha, năng suất 30 tạ/ha, sản lượng đạt 41,48 tấn Cây Lạc có diện tích 1 ha, Khoai 4,19 ha Đậu đỗ các loại được trồng 10,22 ha, Sắn trồng 6,7 ha

Tổng sản lượng lương thực cây có hạt đạt 19045 tấn có giảm só với năng sất năm 2011 là 2100 tấn Lý do là vụ chiêm xuân bị hạn hán, thiếu nước, sâu bệnh nhiều

* Trồng rừng

- Rừng khoán bảo vệ - khoanh nuôi là 288,39 ha

- Năm 2012 xã Điềm Mặc chưa có chỉ tiêu trồng rừng, không có vụ cháy rừng nào xảy ra, không có vụ khai thác trái phép nào

* Chăn nuôi

- Đàn trâu có 474 con, đàn Bò có 309 con, đàn Lợn có 1788 con, đàn

Dê có 444 con, đàn Ngựa 32 con, gia cầm các loại có 24380 con Trong năm

2012 đã triển khai tiêm phòng dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm được 450 con trâu, 250 con Bò, Lợn là 750 con

c) Cơ sở hạ tầng của địa phương

* Hệ thống giao thông

Hệ thống đường giao thông của xã Điềm Mặc có hệ thống giao thong thuận lợi Năm 2012, công trình đường Đồng Vinh Bình Nguyên đã thi công xong và đưa vào sử dụng

Ngoài ra tại các xóm đều có y tá thôn bản làm nhiệm vụ tư vấn, hỗ trợ chăm sóc sức khoẻ cho cộng đồng Đây là đội ngũ sát với thực tế của nhân dân trong xóm, tuy nhiên năng lực còn rất nhiều hạn chế

* Đánh giá chung:

Thuận lợi: Xã điềm mặc có hệ thống đường giao thông, thủy lợi và cơ

sở hạ tầng rất thuận lợi cho phát triển kinh tế xã hội

Khó khăn: hiện nay diện tích rừng tự nhiên ngày một giảm, chủ yếu còn lại rừng ở các điểm di tích lịch sử, vấn đề hiện nay làm sao để quản lý và phát triển rừng khu vực xã Điềm Mặc cũng đang là vấn đề quan tâm hàng đầu của UBND xã

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là:

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Xã Điềm Mặc huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thực hiện từ tháng 01/2012 đến tháng 12/2012

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đáp ứng được mục đích nêu trên, đề tài tiến hành giải quyết các nội dung sau:

- Lấy mẫu trạng thái thực địa, xây dựng bộ khóa giải đoán ảnh viễn thám

- Giải đoán ảnh viễn thám và hoàn thiện bản đồ hiện trạng năm 2012 tại

xã Điềm Mặc, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên

- Xác định quy mô diện tích theo các trạng thái rừng và diện tích theo chức năng rừng năm 2012

- Đánh giá đặc điểm các trạng thái rừng và sử dụng đất

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu

- Thu thập bản đồ: Bản đồ hiện trạng rừng của phân viện điều tra Đông Bắc Bộ năm 2006 tại Viện điều tra quy hoạch rừng (bản đồ được xây dựng theo chương trình chu kỳ III giai đoạn 2001 - 2005)

- Ảnh vệ tinh: ảnh Spot 5 chụp năm 2009 độ phân giải 2,5m

Hình 3.1: Ảnh vệ tinh xã Điềm Mặc, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên

- Kế thừa các tài liệu về điều kiện tự nhiên dân sinh kinh tế xã hội, báo cáo kinh tế xã hội

- Thu thập các kết quả điều tra và thống kê rừng của chi cục kiểm lâm tỉnh Thái Nguyên

3.4.2 Phương pháp xây dựng mẫu khóa giải đoán ảnh

Đề tài chỉ tiến hành giải đoán ảnh vệ tinh Spot 5 năm 2009

3.4.2.1 Xây dựng mẫu ảnh

Mẫu ảnh được xây dựng cho từng loại đất, loại rừng theo hệ thống phân loại Thông tư 34 năm 2009 Bộ mẫu ảnh phải đạt một số tiêu chuẩn sau:

- Phải có độ thuần nhất cao về màu sắc cấu trúc tán vị trí

- Mẫu được lấy mang tính đại diện, đặc trưng cho từng trạng thái rừng và kiểu sử dụng đất

- Mỗi loại trạng thái rừng và kiểu sử dụng đất có tối thiểu 5 mẫu

- Khi xây dựng mẫu ảnh, phải lập OTC nơi lấy mẫu, đo đếm các chỉ tiêu trong ô và mô tả đặc trưng từng trạng thái rừng và kiểu sử dụng đất

3.4.2.2 Giải đoán ảnh

Giải đoán ảnh viễn thám là quá trình tách thông tin thuộc tính cũng như định lượng về ảnh dựa trên tri thức chuyên ngành hoặc kinh nghiệm của người đoán đọc điều vẽ Để giải đoán ảnh người ta sử dụng một số phần mềm như: ENVI, ILWIS, ERDAS trong đề tài này tôi sử dụng phần mềm ERDAS 9.1 đây cũng là phần mềm hiện nay đang được Viện điều tra quy hoạc rừng sử dụng phổ biến Ảnh sử dụng là ảnh Spot 5

Giải đoán có các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Nhập dữ liệu ảnh từ thiết bị lưu trữ (USB, CD-Rom) vào

máy tính như sau:

Khởi động phần mềm ERDAS 9.1/ trên menu chính chọn Import/ type: Generic binary/ Media/ chọn file ảnh cần nhập vào/ OK

Input (nhập ảnh) Output file name (tên file ảnh đầu ra của ảnh tương ứng)

Giai đoạn 2: Biến đổi ảnh

* Tăng cường chất lượng ảnh

Tăng cường chất lượng ảnh là thao tác chuyển đổi nhằm tăng tính dễ đọc,

dễ hiểu của ảnh cho người giải đoán

* Tổ hợp màu là để mắt thường nhận biết dược đối tượng trên ảnh rõ và chính xác hơn ta cần tiến hành tổ hợp màu Các bước như sau:

+ Interpreter/ Utilities/ Layer Stack

+ Input file: đưa file ảnh nhập vào; Output file: Đặt tên file ảnh tổng hợp màu/ OK

* Nắn chỉnh tọa độ:

Về mặt vị trí, ảnh sau khi tổng hợp màu mới có giá trị hàng cột, chưa có tọa độ và bị sai lệch so với bản đồ địa hình Vì vậy cần gắn tọa độ cho ảnh và nắn chỉnh để có thể sử dụng Có nhiều phương pháp nắn chỉnh hình học, đề tài sử dụng cách nắn chỉnh dựa vào File bản đồ địa hình đã được số hóa Các bước như sau:

Bấm con trỏ vào hình tròn gạch chéo trên thanh công cụ để lấy điểm khống chế Bấm vào điểm khống chế trên ảnh sau đó bấm con trỏ vào điểm tương ứng trên file sông suối

Sau khi có 3 điểm khống chế đầu tiên sử dụng biểu tượng hình tròn gạch chéo trên bảng thống kê để lấy các điểm khống chế tiếp theo Lúc này bấm chuột vào một điểm trên ảnh thì điểm đó sẽ xuất hiện tương ứng trên bản đồ sông suối Dùng con trỏ di chuyển điểm khống chế về đúng vị trí tương ứng Khi lấy điểm khống chế muốn được chính xác nên phóng to ảnh và File lớp đường giao thông sông suối

Nên lấy điểm khống chế phân bố đều trên ảnh, số lượng điểm khống chế càng nhiều càng tốt

Giai đoạn 3: Cắt ảnh (Hình 3.5)

Một ảnh Spot thường có kích thước lớn, với ảnh Spot là 60 km x 60 km, dung lượng ảnh lớn, nên gây khó khăn trong quá trình giải đoán và xử lý Việc cắt ảnh tạo ra ảnh cụ thể tại địa bàn nghiên cứu thuận lợi cho xử lý và giải đoán ảnh

Các bước như sau:

Trên menu chính/ View/ File/ Open/ Raster/ tên file ảnh gốc/ Ok

Fit image to Window/ Utility/ Inquire box (Type: file)/ Fit to AOI/ Apply Interpreter/ Subset Image

Input (file ảnh gốc, đánh dấu vòng tròn vào file); Output (tên file ảnh cắt ra) From inquire box/ OK