ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------
-----------
NÔNG THANH NHÃ
XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ LOÀI RE HƯƠNG
(CINNAMOMUM PARTHENNOXYLON) TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
: Lâm nghiệp
Khóa học
: 2011 - 2015
Thái Nguyên - 2015
: ThS. Nguyễn Việt Hưng
ThS. Đặng Thị Thu Hà
Thái Nguyên - 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------
-----------
NÔNG THANH NHÃ
XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ LOÀI RE HƯƠNG
(CINNAMOMUM PARTHENNOXYLON) TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
: Lâm nghiệp
Kết quả điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Định hóa........................................................................... 35
Bảng 4.3:
Bảng điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Phú Lương ....................................................................... 36
Bảng 4.4:
Bảng điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Võ Nhai ............................................................................ 37
Bảng 4.5:
Bảng điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Đồng Hỷ........................................................................... 37
Bảng 4.6:
Bảng điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Đại Từ .............................................................................. 38
iii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 3.1.
Hình 4.6.
Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Đại Từ ....................... 45
Hình 4.7.
Đốt rừng làm nương rẫy ............................................................. 46
Hình 4.8.
Dùng lửa để bắt ong.................................................................... 46
Hình 4.9.
Hiện tượng chăn thả gia súc quá mức ........................................ 47
iv
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
Dt
Đường kính tán
D1.3
Đường kính 1.3m
ĐDSH
TB
Trung bình
TT
Thứ tự
TTV
Thảm thực vật
VLXD
Vật liệu xây dựng
GIS
Hệ thống thông tin địa lí (Geographic Information System)
CSDL
Cơ sở dữ liệu
v
MỤC LỤC
Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 2
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 33
4.1. Kết quả điều tra phân bố loài Re hương trên địa bàn 5 huyện nghiên cứu
thuộc tỉnh Thái Nguyên ................................................................................... 33
4.1.1. Phân bố cây Re hương trên điạ bàn 5 huyện thuộc tỉnh Thái Nguyên ..... 33
4.2. Lập cơ sở dữ liệu GIS về phân bố và tái sinh loài Re hương .................. 39
4.2.1. Cơ sở dữ liệu cây Re hương tại huyện Định Hóa ................................. 39
4.2.2. Cơ sở dữ liệu cây Re hương tại huyện Phú Lương ............................... 39
4.2.3. Cơ sở dữ liệu cây Re hương tại huyện Võ Nhai ................................... 39
4.2.4. Cơ sở dữ liệu cây Re hương tại huyện Đồng Hỷ .................................. 40
4.2.5. Cơ sở dữ liệu cây Re hương tại huyện Đại Từ ..................................... 40
4.3. Xây dựng bản đồ phân bố loài Re hương cho 5 huyện tại khu vực điều tra .....40
4.3.1. Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Định Hóa ............................. 41
4.3.2. Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Phú Lương ........................... 42
4.3.3. Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Võ Nhai ............................... 43
4.3.4. Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Đồng Hỷ .............................. 44
4.3.5. Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Đại Từ ................................. 45
4.4. Tác động của con người đến loài Re hương tại các khu vực nghiên cứu 46
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 48
5.1. Kết luận .................................................................................................... 48
5.2. Đề nghị .................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO
i
LỜI CẢM ƠN
Để củng cố lại những kiến thức đã học cũng như làm quen với công việc
ngoài thực tế thì việc thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn rất quan trọng, tạo
điều kiện cho sinh viên làm quen với thực tế nhằm củng cố lại kiến thức đã
tích lũy được trong nhà trường. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được
sự nhất trí của nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp. Tôi tiến hành
càng chở nên quan trọng hơn lúc nào hết.
Chính vì vậy việc có ý tưởng thực hiện khóa luận tốt nghiệp là : “Xây dựng
bản đồ hiện trạng phân bố loài Re hương (Cinnamomum parthennoxylon) của
5 huyện Định Hóa, Phú Lương, Đồng Hỷ, Võ Nhai, Đại Từ, thuộc tỉnh Thái
Nguyên” để từ đó có thêm các thông tin về loài Re hương và có các biện pháp
phù hợp để bảo tồn và phát triển loài này.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ hiện trạng phân bố loài Re
hương trên địa bàn 5 huyện Định Hóa, Phú Lương, Đồng Hỷ, Võ Nhai, Đại Từ
thuộc tỉnh Thái nguyên từ đó làm cơ sở cho các nhà nghiên cứu có thể đánh giá
được sự phân bố của loài có kế hoạch cho bảo tồn và phát triển loài Re hương.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Điều tra được hiện trạng phân bố loài Re hương trên địa bàn nghiên cứu
- Xây dựng được bản đồ phân bố mật độ loài Re hương trên địa bàn
nghiên cứu bằng phần mềm MapInfo 10.5.
1.4. Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
Đề tài giúp tôi kiểm tra lại những kiến thức lý thuyết đã học, biết vận
dụng những kiến thức đó vào trong thực tiễn; Đề tài thực hiện nhằm đánh
giá đúng sự phân bố của loài Re hương trên đại bàn 5 huyện thuộc tỉnh
Thái nguyên.
3
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
Điều tra được sư phân bố loài Re hương trên đai bàn tỉnh qua đó có thể
đánh giá được sự tồn tại và phát triển của loài đó; Rút ra được các tác động có
ảnh hưởng trực tiếp tới loài đó; Nhận ra được những thuận lợi khó khăn trong
việc quản lý bảo tồn loài Re hương; Tuyên truyền với người dân địa phương
đang trực tiếp có những tác động tới loài re hương, giúp họ hiệu biết hơn về
sở điều tra nghiên cứu, đánh giá mật độ, tình hình phân bố.
5
Bản đồ bản đồ phân bố mật độ loài được thành lập ra nhằm mục đích:
Thể hiện kết quả thống kê, kiểm kê số lượng loài, khu vực phân bố lên bản
vẽ; Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ quản lý, phát triển bảo tồn loài; Là tài
liệu phục vụ xây dựng phương án bảo tồn và phát triển loài, lập phương án
bảo vệ, quản lý tài nguyên rừng, đất rừng và kiểm tra thực hiện quy hoạch
trong việc bảo tồn từ bản đồ phân bố mật độ loài có kế hoạch cho các địa
phương các khu vực thực hiện các công tác bảo vệ phát triển mật độ loài.
Bản đồ phân bố mật độ loài được xây dựng cho từng cấp hành chính:
Huyện, tỉnh, toàn quốc.
Tỷ lệ bản đồ phân bố mật độ loài được quy định như sau: Cấp huyện:
1/10 000 - 1/25 000; Cấp tỉnh: 1/50 000 - 1/100 000; Toàn quốc: 1/200 000 1/1 000 000.
Nội dung cơ bản của bản đồ phân bố mật độ loài bao gồm: Ranh giới
hành chính; Địa hình, thủy văn, địa vật và địa danh quan trọng; Mật độ loài
được thể hiện qua màu sắc đậm (phân bố nhiều) nhạt (phân bố ít) và cũng có
thể được thể hiện qua các ký hiệu như hình cái cây hoặc con vật thể hiện trên
khu vực loài đó phân bố.
Trên cơ sở các tài liệu thu thập được ta có thể chọn một phương pháp thích
hợp trong các phương pháp sau để thành lập bản đồ phân bố mật độ loài: Thành
lập bản đồ phân bố mật độ loài mới trên cơ sở bản đồ phân bố mật độ loài giai
đoạn trước. Bằng cách đưa bản đồ cũ ra thực địa điều tra sau đó đối chiếu chỉnh
lý và xác định biến động loài. Cuối cùng là thực hiện việc biên tập, tổng hợp nội
dung bản đồ phân bố mật độ loài; Thành lập bản đồ phân bố mật độ loài bằng
phương pháp điều tra số liệu ngoài thực địa định vị tọa độ khu vực phân bố loài
sau đó đánh dấu trên bản đồ; Ứng dụng công nghệ bản đồ số.
Xây dựng, trình Bộ trưởng kế hoạch nghiên cứu khoa học và công nghệ
dài hạn, 5 năm, hàng năm, các dự án sản xuất thử nghiệm về trắc địa và bản
7
thực hiện cải cách hành chính theo chương trình, kế hoạch cải cách hành
chính của Bộ và phân công của Bộ trưởng (Bộ tài nguyên môi trường,
2010)[3].
2.1.3. Vai trò của hệ thống thông tin địa lý GIS trong công tác thành lập
bản đồ phân bố mật độ loài
* Định nghĩa
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) trên
thế giới có rất nhiều các định nghĩa khác nhau nhưng ta thường hiểu về GIS
là một hệ thống thông tin (trên hệ máy tính) được thiết kế để thu nhập, cập
nhật, lưu trữ, tích hợp và xử lí, tra cứu, phân tích và hiển thị mọi dạng dữ
liệu địa lý (Có vị trí trên trái đất).
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 mà công tác theo dõi, đánh
giá diễn biến tài nguyên rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng trở nên dễ dàng
hơn và hiệu quả hơn (Bộ tài nguyên môi trường, 2010)[3].
* Chức năng của GIS: (Bộ tài nguyên môi trường, 2010)[3].
Có 6 chức năng cơ bản như sau:
- Thu thập dữ liệu (Capture): Thu thập dữ liệu là quá trình thu nhận dữ
liệu theo khuân mẫu được áp dụng cho GIS. Mức độ đơn giản nhất của thu
thập dữ liệu là chuyển đổi khuân dạng mẫu có sẵn từ bên ngoài. Trong trường
9
thác dữ liệu trên cơ sở vị trí hay quan hệ không gian được xem như là nền tảng
của thâm nhập CSDL GIS.
- Phân tích (Analyze): Đây là chức năng hộ trợ việc ra quyết định của
người dùng. Xác định những tình huống có thể xảy ra khi bản đồ có sự thay
đổi, có thể tiến hành chồng xếp dữ liệu theo các công thức toán học (chồng
xếp theo dữ liệu vectơ hoặc Raster) .
- Hiển thị (Display): Hiển thị dữ liệu hay kết quả dưới dạng bản đồ, biểu
đồ và báo cáo một cách trực quan.
- Xuất dữ liệu (Output): Xuất bản sản phẩm như bản đồ giấy, dạng ảnh,
tài liệu khác…
Tài liệu, bản
đồ giấy
Quan sát
thực địa
Thu thập
dữ liệu
Dữ liệu thô
Cơ sở dữ
liệu
Lưu trữ
Phân
mỗi yếu tố địa lý có các thuộc tính của nó. Ví dụ như lô rừng có các dữ liệu
liên quan như diện tích, trạng thái, chức năng... Các dữ liệu này được lưu
trữ, phân tích trong mối quan hệ với các nhân tố khác và lưu dưới dạng
database, đây là phần cốt lõi của thông tin địa lý vì thông tin này sẽ giúp
cho việc phân tích và đưa ra được các giải pháp.
- Thông tin kiến thức được xử lí, tích hợp, tổng hợp: Đây là thế mạnh
của GIS mà cách làm truyền thống như là tập hợp các bản đồ, các bảng số liệu
rời rạc không thể đạt được. Thông qua GIS các lớp bản đồ, cơ sở dữ liệu rời
rạc được chồng ghép, tổ hợp hoặc nhờ các mô hình quan hệ đa biến, từ đó tạo
ra dữ liệu, kiến thức mới. Như vậy một bộ dữ liệu mới, thông tin mới, sản
phẩm mới được hình thành trên cơ sở phân tích thông tin địa lí. Ví dụ như các
yếu tố sinh thái nào chi phối đến việc phân bố 1 loài cây rừng, với phân tích
bằng GIS sẽ chia ra trong yếu tố sinh thái như độ cao, địa hình, lượng mưa,
nhiệt độ, đất đai...nhân tố nào là chủ đạo; từ đó sẽ giúp cho việc bảo tồn, phát
triển, gây trồng... (Bộ tài nguyên môi trường, 2010)[3]..
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
GIS bắt đầu được xây dựng ở Canada từ những năm 60 của thế kỉ XX và
được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực trên toàn thế giới. Năm 1972, với việc
phóng vệ tinh Landsat 1 đã mở ra một kỉ nguyên mới cho việc sử dụng viễn
ii
DANH MỤC BẢNG
Trang
Hình 2.1.
Quan hệ giữa các nhóm chức năng của GIS ................................ 9
Bảng 3.1:
Bảng điều tra phân bố cây đơn lẻ loài Re hương trên địa bàn
huyện Đại Từ .............................................................................. 38
12
nhiên, giai đoạn này chưa xây dựng được hoàn chỉnh hệ thống lý luận cũng
như các phương pháp đọc đoán ảnh hàng không.
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)[14].
Từ năm 1979 đến năm 1991, các vệ tinh NOAA 6, NOAA 7, … ,NOAA
12; năm 1992 NOAA - I và năm 1993 NOAA - J đã cung cấp ảnh theo chế độ
cập nhật với độ phân giải không gian 1.1 km. Pháp đã phóng vệ tinh SPOT 1
(22/02/1986), SPOT 2 (22/01/1990) Và SPOT 3 (26/09/1993) với bộ cảm
HVR (High Resolution Visible) với 3 kênh phổ có độ phân giải 20m và một
kênh toàn sắc có độ phân giải 10m. Đến ngày 24 tháng 3 năm 1998, SPOT 4
đã được phóng vào quỹ đạo với bộ cảm mới HRVIR (High Resolution Visible
and Infrared) và SPOT 5 (2002) với bộ cảm HRVIR đã được nâng cấp, thu
ảnh có độ phân giải đến 5m” (Tamara Bellone, Piero Boccardo and Francesca
Perez,2009)[18].
“Nhật Bản cũng đã phóng vệ tinh tài nguyên JERS-1 vào năm 1992 với
bộ cảm SAR (Synthetic Aperture Rada), VNIR (Visible and Near Infrared
Radiometer) và SWIR (Short Wavelength Infrared Radiometer). Năm 1996,
vệ tinh ADEOS (Advanced Earth Observation Satellite) của Nhật đã được
đưa vào quỹ đạo với các bộ cảm OCTS (Ocean Colour & Temperature
Scanner) độ phân giải 700m, AVNIR (Advanced Visible and Near Infrared
Radiometer) độ phân giải 16m và các bộ cảm biến có độ phân giải không gian
dạng số hoặc ảnh radar”(J.Zarco-Tejada, Louise Dextraze, 2002)[16].
14
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
(Su-Fen Wang, 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 (Hansen và DeFries, 2004)[15].
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 (Bodart et al, 2009)[12].
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 (Devendra Kumar, 2011)[13].
iii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 3.1.
Bản đồ địa bàn nghiên cứu trong tỉnh Thái nguyên ................... 24
Hình 3.2.
Sơ đồ OTC và ODB.................................................................... 30
Hình 3.3.
Tạo bản đồ chuyên đề Grid cho phân bố loài Re hương ............ 32
Hình 4.1:
Bản đồ phân bố các cây Re hương trên địa bàn nghiên cứu ...... 34
Hình 4.2.
Bản đồ phân bố Re hương tại huyện Định Hóa.......................... 41
Hình 4.3.
Bản đồ phân bố loài Re hương tại huyện Phú Lương ................ 42
Hình 4.4.
Nam. Đề tài đã sử dụng chỉ số thực vật NDVI và tổng năng lượng phản xạ
TRRI với tư liệu viễn thám ADEOS và Landsat TM để phân loại các trạng
thái rừng và giám sát sự biến động của rừng giai đoạn 1989 - 1998 cho hai
khu vực rừng ở Quảng Nam và Đồng Nai. Phương pháp xử lý số được sử
dụng trong đề tài là phương pháp phân loại đa phổ có kiểm định (Chu Thị
Bình, 2001)[1].
Đề tài trọng điểm cấp Bộ của TS. Dương Tiến Đức thực hiện từ tháng 01
năm 2005 đến hết tháng 12 năm 2008 với tên đề tài “Nghiên cứu ứng dụng
công nghệ viền thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc đánh giá và
quản lý hiện trạng tài nguyên rừng thuộc vùng phòng hộ sông Đà”. Kết quả
đạt được là 01 bộ khóa giải đoán ảnh vệ tinh Landsat 7 – ETM và 01 bộ khóa
giải đoán ảnh vệ tinh SPOT5 cho 03 khu vực nghiên cứu tại Hòa Bình, Sơn
La và Điện Biên; Xây dựng được 150 ô tiêu chuẩn định vị hệ thống, 90 ô tiêu
chuẩn bán định, 90 điểm khống chế mặt đất, 270 điểm kiểm tra và vùng thử
nghiệm tại 03 điểm nghiên cứu (Cao Phong - Hòa Bình; Thuận Châu - Sơn
La; Điện Biên - Điện Biên); Xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ GIS
trong phân tích và kiểm soát sự thay đổi của các kiểu hiện trạng rừng (Dương
Tiến Đức, 2008)[6].
Đề tài “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến
động lớp phủ thực vật rừng đảo Phú Quốc, thời kỳ 1996 - 2001 - 2006” do
Nguyễn Quốc Khánh, Nguyễn Thanh Nga thuộc Trung tâm giám sát tài
Copyright: Tài liệu đại học ©