Đánh giá biến động lớp phủ rừng huyện Côn
Đảo, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu bằng công nghệ
viễn thám và GIS

Trần Anh Tuấn

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS chuyên ngành: Địa chính; Mã số: 60 44 80
Người hướng dẫn: PGS.TS Nhữ Thị Xuân
Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Thu thập tư liệu: Ảnh viễn thám, bản đồ các loại và các tài liệu liên quan khác.
Tổng quan cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá biến
động lớp phủ rừng. Nghiên cứu các đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội, các
yếu tố ảnh hưởng tới biến động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo. Ứng dụng công nghệ viễn
thám thành lập các bản đồ lớp phủ rừng ở một số thời điểm. Ứng dụng GIS để thành lập
bản đồ và đánh giá biến động lớp phủ rừng. Xác định các nguyên nhân gây ra biến động
lớp phủ rừng và đề xuất các giải pháp bảo vệ lớp phủ rừng.

Keywords: Hệ thống thông tin; Địa chính; Lớp phủ rừng; Công nghệ viễn thám;
Lập bản đồ Content
1. Tính cấp của thiết đề tài
Bên cạnh những lợi ích thu được từ việc khai thác, sử dụng nguồn lợi từ rừng, các hoạt
động của con người đã gây ra rất nhiều tác động đối với tài nguyên và môi trường. Hiện nay,
chúng ta đang phải đương đầu với những vấn đề về sự suy thoái của nguồn lợi tự nhiên và môi
trường. Sự phát triển kinh tế gắn với bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường phục vụ phát
triển bền vững đang là vấn đề hết sức cấp thiết được các nhà quản lý đặt ra. Để làm tốt công việc

3. Nhiệm vụ của đề tài
Để đạt được mục tiêu trên đề tài đã giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Thu thập tư liệu: Ảnh viễn thám, bản đồ các loại và các tài liệu liên quan khác.
- Tổng quan cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá biến
động lớp phủ rừng.
- Nghiên cứu các đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội, các yếu tố ảnh hưởng tới
biến động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo
- Ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập các bản đồ lớp phủ rừng ở một số thời điểm.
- Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và đánh giá biến động lớp phủ rừng.
- Xác định các nguyên nhân gây ra biến động lớp phủ rừng và đề xuất các giải pháp bảo
vệ lớp phủ rừng.
4. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi không gian: Toàn bộ vùng đảo nổi của quần đảo Côn Đảo.
Phạm vi khoa học: Xây dựng bản đồ lớp phủ rừng trên cơ sở công nghệ viễn thám và
GIS. Xây dựng ma trận biến động lớp phủ rừng, đánh giá biến động lớp phủ rừng khu vực
nghiên cứu.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập, thống kê và phân tích tư liệu hiện có liên quan đến lớp phủ rừng,
các tư liệu bản đồ, ảnh vệ tinh và GIS.
Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Thu thập, lấy mẫu, chụp ảnh, giải đoán, mô tả các
yếu tố liên quan đến lớp phủ rừng nhằm đánh giá mức độ biến động lớp phủ rừng được chi tiết
và có độ tin cậy cao.
Phương pháp viễn thám, bản đồ và Hệ thông tin địa lý (GIS) phục vụ cho việc thành lập
bản đồ hiện trạng và đánh giá biến động lớp phủ bề mặt rừng huyện Côn Đảo.
6. Cơ sở tài liệu để thực hiện luận văn
- Ảnh vệ tinh SPOT3-P thu nhận vào năm 1996; Landsat 7-ETM thu nhận năm 2000;
SPOT2 thu nhận năm 2006.
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000, 01 mảnh có số hiệu 6326III do cục Đo đạc và Bản đồ
Nhà nước in lại năm 1981 từ bản đồ quân sự Mỹ thành lập năm 1964.
- Bản đồ chuyên đề như: Ranh giới hành chính, Địa hình, Tài nguyên rừng…)

(có độ che phủ tán từ 50 -70%), rừng thưa (có độ che phủ tán từ 20 – 50%).
1.1.3. Khái niệm về biến động lớp phủ rừng
1.1.3.1. Khái niệm chung về biến động
Cụm từ biến động được hiểu là biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng
thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên cũng như mỗi trường
xã hội.
1.1.3.2. Biến động về diện tích đối tượng – biến động về số lượng
1.1.3.3. Biến động về bản chất đối tượng
1.2. Viễn thám và GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng
1.2.1. Viễn thám trong nghiên cứu lớp phủ rừng
1.2.1.1. Khái quát về Viễn Thám
"Viễn thám được xác định là một phương pháp nghiên cứu các đối tượng, hiện tượng
bằng các thiết bị, đặt cách đối tượng một khoảng cách nào đó, không đòi hỏi tiếp xúc trực tiếp
với đối tượng".
1.2.1.2 Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên mặt đất
Tất cả các vật thể đều phản xạ, hấp thụ, phân tách và bức xạ sóng điện từ bằng các cách
thức khác nhau và các đặc trưng này thường được gọi là đặc trưng phổ. Đặc trưng phổ sẽ được
phân tích theo nhiều cách khác nhau để nhận dạng ra đối tượng trên bề mặt đất, nó sẽ cho phép
giải thích được mối quan hệ giữa đặc trưng phổ và sắc, tông màu trên ảnh tổ hợp màu để giải
đoán đối tượng.
1.2.1.3 Một số loại tư liệu viễn thám đang được sử dụng ở Việt Nam trong lĩnh vực tài
nguyên môi trường
Một hệ thống viễn thám nghiên cứu tài nguyên và môi trường bao gồm nhiều thành phần.
Về nguyên tắc các thành phần này có thể được chia ra thành 3 loại chính:
 Các vệ tinh viễn thám và các tàu vũ trụ có người điều khiển.
 Các máy bay có trang bị phòng thí nghiệm và máy đa phổ.
 Các trạm thu và xử lý thông tin mặt đất cố định hoặc lưu động cùng các khu vực
Polygon. Các vệ tinh nhân tạo đóng vai trò chủ đạo để thu thập thông tin viễn thám mà chủ yếu
là bằng phương pháp thu nhận năng lượng phản xạ từ các đối tượng mặt đất và tạo ra các sản
phẩm với các thể loại đa dạng: ảnh đa phổ, ảnh hồng ngoại nhiệt, ảnh ra đa .v.v

2.1.2 Phương pháp nhận biết các mẫu phổ (spectral pattern recognition)
2.1.3 Phương pháp phân tích thành phần chính (principal component analysis)
2.1.4 Phương pháp tạo ảnh sai biệt đa thời gian
2.1.5 Phương pháp tạo ảnh tỷ số
2.1.6 Phương pháp phân tích vector thay đổi
2.1.7 Phương pháp tính sai biệt chỉ số thực vật
2.2. Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng, bản đồ biến động lớp phủ
rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS
2.2.1 Mục tiêu thực hiện
- Xây dựng bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng trên cơ sở giải đoán ảnh vệ tinh.
- Sử dụng công nghệ GIS và công nghệ viễn thám để xử lý bản đồ, kiểm tra, chỉnh lý bản
đồ lớp phủ rừng, bản đồ biến động rừng.
- Ứng dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu theo dõi biến động diện tích lớp phủ
rừng và đất rừng.
- Đánh giá diễn biến diện tích rừng thông qua việc chồng xếp bản đồ hiện trạng lớp phủ
rừng.
- Phân tích, đánh giá những biến động diện tích lớp phủ rừng.
- Kết quả theo dõi diễn biến rừng gồm:
 Bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng, bản đồ biến động rừng;
 Bảng tổng hợp diện tích các loại đất, loại rừng;
 Cơ sở dữ liệu diễn biến rừng được lưu trữ trên hệ thống máy tính.
2.2.2 Qui trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng bằng ảnh viễn
thám
Qui trình được thực hiện gồm 4 bước như sau:
Bước 1: Công tác chuẩn bị, thu thập tài liệu
Bước 2: Chiết tách thông tin từ ảnh viễn thám
Bước 3: Biên tập lớp thông tin hiện trạng lớp phủ rừng
Bước 4: Trình bày kết quả
2.2.3 Qui trình công nghệ thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừng
2.2.3.1 So sánh biến động sau phân loại

Các tư liệu khác:
- Báo cáo thống kê, kiểm kê đất đai huyện Côn Đảo năm 2009
- Bản đồ thảm thực vật rừng năm 1999
- Niên giám thống kê năm 2007
3.3. Thành lập bản đồ nền
Nội dung bản đồ nền gồm : Cơ sở toán học, thủy hệ, địa hình, giao thông, dân cư, ranh
giới, thực vật.
Các yếu tố nội dung dạng đường và dạng vùng của bản đồ nền:
- Thủy hệ vẽ nét đôi khi 2 đường bờ cách nhau ≥ 10 m (tương đương 0.4 mm trên bản
đồ).
- Thể hiện các sông, suối nét 1 có chiều dài là ≥ 250 m (tương đương 10 mm trên bản đồ).
- Thể hiện ao hồ có S ≥ 1250m2 (tương đương 2 mm2 trên bản đồ).
- Các khu vực có các yếu tố nội dung quan trọng sẽ thể hiện các đường có chiều dài ≥
500m (tương đương 20 mm trên bản đồ) và có thể lấy đến cấp đường mòn, các khu vực khác chỉ
thể hiện các đường có chiều dài ≥ 750m (tương đương 30 mm trên bản đồ) và lấy bỏ cấp đường
sao cho hệ thống đường liên tục và đến được những vị trí cần thiết với nội dung bản đồ.
3.4. Chiết tách các thông tin từ ảnh viễn thám
Chiết tách các thông tin từ ảnh viễn thám ở đây được thực hiện bằng phương pháp xử lý
số, ảnh được hiệu chỉnh phổ, nắn chỉnh hình học, cắt ghép lập bình đồ. Tăng cường chất lượng
hình ảnh.
Sau đó phân loại ảnh bằng phương pháp phân loại có kiểm định với thuật toán phân loại
xác suất cực đại. Với phương pháp phân loại này mỗi pixel được xếp vào một lớp mà xác suất
thuộc vào lớp đó là lớn nhất. Công thức tổng quát:
Lk = P(k/X) = P(k)*P(X/k)/P(i)*P(X/i)
Trong đó : P(k): Xác suất tiền định của lớp k
P(X/k): Xác suất điều kiện có thể lấy được X thuộc lớp k.
Trước khi phân loại ta cần phải chọn mẫu giải đoán ảnh. Việc chọn mẫu giải đoán ảnh
dựa trên phổ phản xạ của lớp phủ bề mặt, kết quả khảo sát thực địa và các loại bản đồ tài liệu
được thành lập trước đó. Đây là công đoạn quan trọng nhất của quá trình phân loại. Sau khi chọn
mẫu xong ta tiến hành phân loại. Kết quả của quá trình phân loại là ảnh sau phân loại và ảnh này

3.7.3. Nhận xét và đánh giá diễn biến lớp phủ rừng thời kỳ 1996-2000-2006 huyện Côn
Đảo và nguyên nhân biến động
Từ số liệu biến động lớp phủ thực vật rừng của từng giai đoạn đã tổng hợp và đưa ra các
bảng thống kê diện tích các loại rừng ở 3 thời điểm, bảng biến động diện tích các loại rừng qua
hai giai đoạn
Diện tích các loại rừng Côn Đảo năm 1996, 2000, 2006

1996
2000
2006
Biến động 10
năm
Diện
tích
Tỷ lệ
Diện
tích
Tỷ lệ
Diện
tích
Tỷ lệ
Diện
tích
Tỷ lệ
(ha)
(%)
(ha)
(%)
(ha)
(%)

0.04
-20.01
-0.34
Rừng tràm thưa
25.77
0.43
25.50
0.43
25.50
0.44
-0.28
0.00
Rừng tự nhiên kín
5353.21
90.19
5346.4
4
90.88
5326.8
5
91.16
-26.36
0.97
Rừng tự nhiên
thưa
448.03
7.55
431.07
7.33
426.04

-97.22

3.7.4. Nhận xét chung về đặc điểm biến động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo Qua
đánh giá và phân tích các số liệu từ lớp thông tin trạng thái lớp phủ rừng và bản đồ biến động lớp
phủ rừng đã đưa ra một số kết luận về quá trình biến động lớp phủ thực vật rừng khu vực Côn
Đảo như sau:
Diện tích biến động các loại rừng Côn Đảo thời kỳ 1996 - 2000 - 2006
STT
Các loại biến động lớp phủ rừng
Diện tích
(ha)
1
Rừng tồn tại trước 1996
5816.84
2
Rừng được hình thành giai đoạn 1996 - 2000
18.80
3
Rừng bị mất đi giai đoạn 1996 - 2000 và được hình thành giai đoạn 2000 -
2006
2.71
4
Rừng bị mất đi giai đoạn 1996 - 2000
74.38
5
Rừng bị mất đi giai đoạn 2000 - 2006
41.65
6
Rừng được hình thành giai đoạn 1996 - 2000 và bị mất đi giai đoạn 2000 -
2006

đầu vào, đầu ra của các cơ sở chế biến, coi đây là giải pháp trọng tâm trước mắt và phải duy trì
hoạt động thường xuyên, có hiệu quả,
- Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ, khuyến lâm và quan tâm phát triển nguồn
nhân lực.
- Tăng cường quản lý khai thác lâm sản, tiến tới khai thác rừng bền vững
- Thực hiện tốt công tác điều tra, kiểm kê nhằm đánh giá đúng hiện trạng tài nguyên rừng,
tổ chức theo dõi diễn biến rừng, xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý, bảo vệ và phát
triển rừng.
- Tăng cường công tác kiểm tra, giám sát, đánh giá và xử lý trách nhiệm của các tổ chức,
cá nhân; siết chặt kỷ cương, pháp luật toàn diện trên các mặt
- Tích cực xây dựng các chương trình, dự án, huy động các nguồn lực nhằm đầu tư có
trọng tâm, trọng điểm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Tư liệu viễn thám cho phép nghiên cứu lớp phủ thực vật ở nhiều thời điểm, từ đó nghiên
cứu sự thay đổi lớp phủ thực vật và diến biến rừng được liên tục mà vẫn đảm bảo độ chính xác,
hiệu quả, tiết kiệm thời gian, công sức, đáp ứng trong giai đoạn phát triển hiện nay.
Phương pháp viễn thám kết hợp GIS có tính ưu việt hơn so với các phương pháp truyền
thống khác trong nghiên cứu lớp phủ rừng nhất là tại các khu vực miền núi.
Để kết quả phân loại đạt độ chính xác cao thì quá trình phân loại ảnh phải chặt chẽ và đặc
biệt việc chọn mẫu là hết sức quan trọng. Đòi hỏi người thực hiện có kiến thức chuyên môn, kỹ
năng sử dụng tốt các phân mềm.
Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm đưa ra qui trình thành lập BĐHTLPR, BĐBĐLPR
bằng công nghệ viễn thám là khả thi và có thể được ứng dụng rộng rãi.
Tư liệu ảnh khu vực thử nghiệm cần phong phú hơn để đánh giá việc giải đoán lớp phủ
rừng ở giai đoạn nào đạt độ chính xác cao nhất.
References


13. UBND huyện Côn Đảo (2007), Dự thảo: Báo cáo thuyết minh tổng hợp quy hoạch sử
dụng đất đến năm 2010 và kế hoạch sử dụng đất đến năm 2010 huyện Côn Đảo, tỉnh Bà
Rịa - Vũng Tàu.
14. UBND huyện Côn Đảo (2009), Báo cáo Thống kê, kiểm kê đất đai huyện Côn Đảo năm
2008.
15. Viện Địa lý (1995), Báo cáo tổng hợp đề tài: Cơ sở khoa học quy hoạch phát triển kinh
tế- xã hội huyện Côn Đảo đến năm 2010.
16. Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp (2006), Báo cáo thuyết minh bản đồ đất huyện
Côn Đảo tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu quyển I báo cáo tổng hợp, Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật, Hà Nội.
17. Vườn Quốc gia Côn Đảo (2008), Kế hoạch quản lý Vườn quốc gia Côn Đảo.
18. Vườn Quốc gia Côn Đảo (2009), Báo cáo hiện trạng đất rừng và rừng năm 2009.
19. Vườn Quốc gia Côn Đảo (2009), Tổng hợp thông tin về Vườn Quốc gia Côn Đảo.
THÔNG TIN TRÊN INTERNET
20. http://vi.wikipedia.org/wiki/Quần_đảo_Côn_Lôn
21. http:/sokhcn.baria-vungtau.gov.vn/condao/
22. http://condaopark.com.vn/
23. http://www.vnppa.org.vn/