BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
-----------------------------
LÊ SỸ DOANH
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHẮN
SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
HÀ NỘI, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
--------------------------------
LÊ SỸ DOANH
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHẮN
SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60
Khi thảo luận về tình trạng trên người ta cho rằng nguyên nhân chủ yếu là
chúng ta chưa đánh giá được đầy đủ khả năng chắn sóng ven biển của rừng, chưa
xây dựng được những tiêu chuẩn cho rừng chắn sóng ven biển, chưa quy hoạch
được những diện tích cụ thể cần thiết cho việc bảo vệ và phát triển rừng chắn sóng
ven biển và chưa xây dựng được những giải pháp tổng thể cho quản lý sử dụng hiệu
quả loại rừng phòng hộ này.
Để góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những phương pháp đánh giá hiệu
quả chắn sóng của rừng ngập mặn, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn
bằng tư liệu viễn thám”. Nó hướng vào xây dựng phương pháp đánh giá nhanh
trên quy mô rộng khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở Việt Nam.
2
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Những nghiên cứu về rừng ngập mặn và khả năng chắn sóng của rừng
ngập mặn
1.1.1. Trên thế giới
Nghiên cứu về các dải rừng ngập mặn:
Rừng ngập mặn (RNM) là tên chung của những dải rừng ven biển bị ngập
thường xuyên hoặc định kỳ bởi thuỷ triều. Với diện tích rộng, sinh khối lớn, tổ
thành đa dạng và đặc biệt là phân bố ở nơi “đầu sóng ngọn gió” rừng ngập mặn
được xem là đối tượng có giá trị kinh tế và sinh thái to lớn. Nó có khả năng cung
cấp gỗ củi và nhiều loại hải sản giá trị, có khả năng cố định bùn cát, chắn gió, chắn
sóng bảo vệ các nhà cửa, đồng ruộng và những công trình kinh tế văn hoá ven bờ,
góp phần quan trọng vào bảo vệ môi trường sống của con người và thiên nhiên nói
chung ở nhiều vùng duyên hải. Với ý nghĩa kinh tế và sinh thái to lớn, rừng ngập
mặn đã trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều tác giả. Đến cuối thế kỷ XX các
nghiên cứu đã được thực hiện ở hầu hết các quốc gia có RNM. Chúng tập trung vào
Dòng nước ngọt do các sông, rạch đổ ra làm loãng độ mặn của nước biển, phù hợp
với sự phát triển của nhiều loài trong từng giai đoạn sống nhất định của RNM.
- Danh lục thực vật của RNM thế giới với số loài dao động từ 50 đến 75 loài
(Lugo và Snedaker, 1974; Saenger và các cộng sự, 1983; Blasco, 1984)[47]. Các chi
thực vật phổ biến nhất ở RNM thuộc các chi mắm, đước, vẹt, dà, giá và bần. RNM
là nơi cư trú của hàng chục loài thú, hơn 200 loài chim, nhiều loài cá tôm và động
vật nhuyễn thể. Tuy nhiên, do điều kiện ngập nước và độ mặn cao nên tổ thành
RNM thường đơn giản, hiện tượng ưu thế loài thường rất rõ với cấu trúc phổ biến là
một tầng cây gỗ. Có rất ít các loài cây bụi và cây thân cỏ dưới rừng ngập mặn.
- Quá trình tái sinh dưới RNM là tái sinh lỗ trống hoặc tái sinh vệt. Phần lớn
cây RNM là loài ưa sáng mạnh, nên chúng chỉ thực sự tái sinh được ở những ô
trống do cây rừng gãy đổ tạo ra hoặc nơi bãi bồi bên ngoài (Phan Nguyên Hồng,
1995; Turner, R.E. và R.R. Lewis III., 1997)[10].
4
- Phù hợp với quá trình biến đổi của bãi bồi là một chuỗi gần như có thứ tự
của các quần xã RNM thay thế nhau, bắt đầu từ các quần xã tiên phong như mắm
thuần loại, mắm và đước, đước chiếm ưu thế đến các quần xã ổn định hơn như đước
thuần loài, đước hỗn giao với đưng hoặc vẹt, đước hỗn giao với vẹt, vẹt thuần loại,
hỗn giao giá, bần, cóc, chà là, hỗn giao cây RNM và cây xâm nhập v.v...
- Ở vùng nhiệt đới nóng ẩm và trên phù sa màu mỡ cây RNM thường lớn
nhanh và đạt kích thước to lớn tới vài chục mét, trữ lượng rừng lên tới hàng trăm
m3/ha. Ngược lại ở những vùng Á nhiệt đới, trên đất xấu RNM thường có dạng
trảng cây bụi với chiều cao cây rừng giới hạn ở mức một vài mét và tổng sinh khối
không vượt quá 50 tấn/ha. Tốc độ sinh trưởng cây rừng ngập mặn trong những năm
đầu thường tăng lên, đến khoảng năm thứ 10 - 15 tăng trưởng ổn định và lại bắt đầu
giảm dần. Vào khoảng 35 - 40 tuổi cây rừng chuyển sang tuổi thành thục tự nhiên,
kích thước cây rừng không tăng nữa và nó bắt đầu già cỗi, gẫy đổ (Phan Nguyên
Hồng, 1987; Lee,S.Y., 1999; Đỗ Đình Sâm, 2005)[25].
Đường kính tối thiểu (D1.3), cm
Bề rộng tối thiểu của đai rừng, m
4.5
6
10
20
7
10
35
100
100
Việc nghiên cứu các mô hình lý thuyết đã cho thấy tham số độ nhám bề mặt
của rừng được dùng để tạo mô hình hoá tác dụng của rừng có thể được ước lượng từ
các cuộc khảo sát hoặc các hình ảnh số về lớp thảm thực vật. Thông tin này sau đó
có thể được sử dụng để tạo mô hình và dự báo những tác động của các đợt sóng
thần tương lai. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy sóng thần cũng như sự ngập úng
giảm đi mỗi khi mật độ của rừng tăng lên.
Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) khi nghiên cứu "Vai
trò của rừng ngập mặn ven biển trong việc giảm tác hại của sóng thần" tại dọc bờ
biển Parangippettai, bang Tamil Nadu, Ấn Độ đã khẳng định sóng thần ít gây tổn
thấy sử dụng rừng ngập mặn để chắn sóng là biện pháp rẻ tiền và hiệu quả. Nó vừa
có khả năng làm giảm cường độ và năng lượng của sóng biển vừa để cho nước rút
nhanh không gây tổn hại bởi sự ngập nước sau bão như các đê nhân tạo. Các tác giả
cũng nhấn mạnh rằng các công trình nhân tạo vừa đắt đỏ trong việc xây dựng và
bảo dưỡng, vừa kém tác dụng và thậm chí còn có thể gây nguy hại đối với gió bão.
Một số nghiên cứu đã khẳng định rừng ven biển không chỉ có tác dụng giảm
tổn hại của gió bão, bụi muối, xói mòn, các trận lốc và có thể cứu một số người
trong sóng thần mà còn làm tăng khả năng của hệ thống ven biển trong việc cung
7
cấp các dịch vụ cho con người, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường cho
nhiều loài tôm cá. Tuy nhiên, các khu rừng ngập mặn như “lá chắn sinh học” không
thể có tác dụng phòng hộ hoàn hảo nếu không được xem xét kỹ lưỡng trong việc
quy hoạch sử dụng tài nguyên ven biển (Wolanski E. 2007)[51].
Phân tích kết quả nghiên cứu của thế giới về khả năng chắn sóng của rừng
ngập mặn cho phép đi đến những nhận xét sau:
- Nghiên cứu về khả năng chắn sóng do gió mạnh được thực hiện sớm hơn và
đạt nhiều thành tựu hơn là nghiên cứu về khả năng chắn sóng thần. Phương pháp
nghiên cứu khả năng chắn sóng thần của rừng ngập mặn được thực hiện chủ yếu
qua mô hình thí nghiệm hoặc thống kê thiệt hại do sóng thần gây nên mà chưa có
một nghiên cứu nào được thực hiện trực tiếp trong những đợt sóng thần thực tế.
- Các nghiên cứu đều khẳng định hiệu quả chắn sóng của rừng ngập mặn. Tuy
nhiên, vẫn chưa xây dựng được những tài liệu hướng dẫn cho việc quy hoạch và
quản lý một cách hiệu quả những dải rừng chắn sóng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể
của các địa phương.
- Các tài liệu công bố chủ yếu phản ảnh hiệu lực chắn sóng tổng hợp của đai
rừng ngập mặn, đó là khả năng làm suy yếu sóng biển sau các đai rừng thí nghiệm.
Những liên hệ chủ yếu là mức giảm chiều cao sóng biển theo bề rộng của các đai
rừng phòng hộ. Còn rất ít tài liệu công bố về liên hệ giữa khả năng làm suy yếu
Ngọc Nam (1996), Đặng Trung Tấn (1999)[12], [35], đã kết luận rằng có thể yếu tố
độ triều là nhân tố quyết định kết cấu rừng ngập mặn, ngoài ra các điều kiện đất đai
như loại đất, độ ngập nước, độ mặn và hàm lượng chất hữu cơ là các yếu tố ảnh
huởng đến sinh trưởng và sinh khối của rừng ngập mặn.
Ngô Đình Quế (2002) )[22], [23], đã dựa vào sự khác nhau về các điều kiện
địa lý tự nhiên để phân chia thảm thực vật rừng ngập mặn và đất ngập mặn ven biển
nước ta theo 3 miền: Bắc Bộ, Trung Bộ, Nam Bộ thành 6 vùng và 12 tiểu vùng.
Đào Văn Tấn (2003)[36], trong công trình "Nghiên cứu độ mặn và thời gian
trồng đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của Bần chua ở giai đoạn sau vườn ươm" đã
trình bày về ảnh hưởng của độ mặn nước biển đến sự sinh trưởng của cây Bần chua.
9
Những nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của rừng ngập mặn:
Ở Việt Nam, từ lâu người ta biết đến tác dụng chắn sóng của rừng ngập mặn
và hầu hết những công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn đều đề cập đến tác dụng
chắn sóng. Tuy nhiên, những nghiên cứu sâu về vai trò chắn sóng của rừng ngập
mặn còn rất ít, có thể kể đến một số công trình sau:
Phan Nguyên Hồng và cộng sự (2005)[11] đã nghiên cứu về "Vai trò của rừng
ngập mặn trong việc bảo vệ các vùng ven biển". Các tác giả chỉ ra rằng bão và sóng
biển làm vỡ hoặc sạt đê gây thiệt hại to lớn cho đời sống và sản xuất chủ yếu ở
những vùng không có rừng ngập mặn hoặc rừng ngập mặn đã bị chặt phá.
Yoshihiro Mazda, Michimasa Magi, Mothoko Kogo, Phan Nguyên Hồng
(2004)[9], [49], đã nghiên cứu "Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn ở đồng bằng
sông Hồng", các tác giả đã đề cập đến đặc điểm biến động của mực nước triều và
ảnh hưởng của rừng ngập mặn đến mực nước triều.
Vũ Đoàn Thái (2005)[37], trong công trình "Bước đầu nghiên cứu khả năng
chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn trồng
ven biển Hải Phòng" đã tiến hành nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số kiểu
trạng thái rừng trồng trong các trận bão số 2, 6, 7 (năm 2005), chỉ tiêu nghiên cứu là
chiều cao sóng trước đai rừng, chiều cao và đường kính tán cây rừng và khoảng
cách đến trước đai rừng. Từ kết quả nghiên cứu tác giả đã xây dựng những bảng tra
chiều cao sóng biển phía sau đai rừng theo bề rộng theo các nhân tố ảnh hưởng.
Năm 2007, trong công trình “Nghiên cứu xác định diện tích rừng cần thiết cho
các địa phương” các tác giả đã thống kê giá trị về chiều cao sóng đo được ở các
khoảng cách 0, 20, 40, 60, 80, 100 và 120 m tới bìa rừng trong các lần khác nhau ở
21 tuyến điều tra trong rừng ngập mặn, trong đó có 4 tuyến ở Yên Hưng - Quảng
Ninh, 2 tuyến ở Cát Bà và 5 tuyến ở Tiên Lãng - Hải Phòng, 4 tuyến ở Tiền Hải Thái Bình, và 6 tuyến ở Cần Giờ TP. Hồ Chí Minh (Vương Văn Quỳnh, 2007)[24].
Nhóm tác giả đã phân tích và xác định được quy luật giảm của chiều cao sóng biển
khi vào sâu trong các đai rừng, đó là quy luật hàm mũ như sau: Khi khoảng cách tới
đai rừng (d) tăng lên theo cấp số cộng thì chiều cao sóng (Hs) giảm đi theo cấp số
nhân. Phương trình liên hệ giữa chiều cao sóng với khoảng cách vào sâu trong đai
rừng như sau.
11
Hs = (1.025 (Hst) - 0.978)*e{[0.040 - 0.0016*Hvn - 0.00177*ln(N) 0.00777*ln(TC)]*d}
Trong đó: Hs là chiều cao sóng ở vị trí bất kỳ trong đai rừng (cm), Hst là chiều
cao sóng trước khi vào đai rừng (cm), Hvn là chiều cao vút ngọn bình quân của cây
rừng (m), N là mật độ cây rừng (cây/ha), TC là độ tàn che rừng (%), d là khoảng
cách đến mép phía trước đai rừng (m).
Căn cứ vào phương trình đã xác lập và chiều cao cực đại của sóng biển khi
vào bờ trong năm 2004 và 2005 là 5m, độ cao sóng cần thiết ở phía sau đai rừng là
30cm, chiều cao và độ tàn che trung bình có thể đạt được của rừng ngập mặn ở các
vùng biển Việt Nam, nhóm tác giả đã xác định được bề rộng cần thiết của đai rừng
chắn sóng cho các vùng biển từ Bắc vào Nam.
Nhìn chung, những nghiên cứu về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở
Việt Nam mặc dù mới chỉ bắt đầu trong một vài thập kỷ nay, song cũng đã đạt được
những thành tựu nhất định, đặc biệt về phương pháp nghiên cứu. Kết quả của chúng
người Pháp. Tác giả đã sử dụng khinh khí cầu để đạt tới độ cao 80m, chụp ảnh vùng
Bievre, Pháp. Một trong những bức ảnh tiếp theo chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu
là ảnh vùng Bostom của tác giả James Wallace Black, 1860 (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch,
2005)[30].
Việc ra đời của ngành hàng không đã thúc đẩy nhanh sự phát triển mạnh mẽ
ngành chụp ảnh sử dụng máy ảnh quang học với phim và giấy ảnh, là các nguyên
liệu nhạy cảm với ánh sáng. Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo điều kiện cho
nghiên cứu mặt đất bằng các ảnh chụp chồng phủ kế tiếp nhau và cho khả năng nhìn
ảnh nổi (stereo). Khả năng đó giúp cho việc chỉnh lý, đo đạc ảnh, tách lọc thông tin
từ ảnh có hiệu quả cao. Một ngành chụp ảnh, được thực hiện trên các phương tiện
hàng không như máy bay, khinh khí cầu và tàu lượn hoặc một phương tiện trên
không khác, gọi là ngành chụp ảnh hàng không. Các ảnh thu được từ ngành chụp
ảnh hàng không gọi là không ảnh. Bức ảnh đầu tiên chụp từ máy bay, được thực
hiện vào năm 1910, do Wilbur Wright, một nhà nhiếp ảnh người Ý, bằng việc thu
nhận ảnh di động trên vùng gần Centoceli thuộc nước Ý. Sự phát triể n của viễn
thám đươ ̣c tóm tắ t qua các thời kỳ và sự kiê ̣n sau (Nguyễn Xuân Đài, 2002)[4]:
13
Thời gian (Năm)
Sự kiện
1800
Phát hiện ra tia hồng ngoại
1839
Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng
Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay
1950
Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến không nhìn thấy
1950-1960
Nghiên cứu sâu về ảnh cho mục đích quân sự
12-4-1961
Liên xô phóng thành công tàu vũ trụ có người lái và chụp ảnh
trái đất từ ngoài vũ trụ.
1960-1970
Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám
1972
Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1
1970-1980
Phát triển mạnh mẽ phương pháp xử lý ảnh số
1980-1990
châu Âu ESA (Aeropian Remote sensing Agency), Chương trình Vũ trụ NASA
(Nationmal Aeromautics and Space Administration) Mỹ.
Ngoài các thống kê ở trên, có thể kể đến các chương trình nghiên cứu trái đất
bằng viễn thám tại các nước như Canada, Nhật, Pháp, Ấn Độ và Trung Quốc. Bức
ảnh đầu tiên, chụp về trái đất từ vũ trụ, được cung cấp từ tàu Explorer - 6 vào năm
1959. Tiếp theo là chương trình vũ trụ Mercury (1960), cho ra các sản phẩm ảnh
chụp từ quỹ đạo trái đất có chất lượng cao, ảnh màu có kích thước 70mm, được
chụp từ một máy tự động. Vệ tinh khí tượng đầu tiên (TIR0S-1), được phóng lên
quĩ đạo trái đất vào tháng 4 năm 1960, mở đầu cho việc quan sát và dự báo khí
tượng. Vệ tinh khí tượng NOAA, đã hoạt động từ sau năm 1972, cho ra dữ liệu ảnh
có độ phân giải thời gian cao nhất, đánh dấu cho việc nghiên cứu khí tượng trái đất
từ vũ trụ một cách tổng thể và cập nhật từng ngày (Nguyễn Xuân Đài, 2002)[4].
Sự phát triển của viễn thám, đi liền với sự phát triển của công nghệ nghiên cứu
vũ trụ, phục vụ cho nghiên cứu trái đất, các hành tinh và quyển khí. Các ảnh chụp
nổi (stereo), thực hiện theo phương đứng và xiên, cung cấp từ vệ tinh Gemini
(1965), đã thể hiện ưu thế của công việc nghiên cứu trái đất. Tiếp theo, tầu Apolo
cho ra sản phẩm ảnh chụp nổi và đa phổ, có kích thước ảnh 70mm, chụp về trái đất,
15
đã cho ra các thông tin vô cùng hữu ích trong nghiên cứu mặt đất. Ngành hàng
không vũ trụ Nga đã đóng vai trò tiên phong trong nghiên cứu Trái Đất từ vũ trụ.
Việc nghiên cứu trái đất đã được thực hiện trên các con tàu vũ trụ có người như
Soyuz, các tàu Meteor và Cosmos (từ năm 1961) hoặc trên các trạm chào mừng
Salyut. Sản phẩm thu được là các ảnh chụp trên các thiết bị quét đa phổ phân giải cao,
như MSU-E (trên Meteor - priroda). Các bức ảnh chụp từ vệ tinh Cosmos có dải phổ
nằm trên 5 kênh khác nhau, với kích thước ảnh 18 x 18cm. Ngoài ra, các ảnh chụp từ
thiết bị chụp KATE-140, MKF-6M trên trạm quỹ đạo Salyut, cho ra 6 kênh ảnh thuộc
dải phổ 0.40 đến 0.89m. Độ phân giải mặt đất tại tâm ảnh đạt 20 x 20m. Tiếp theo
vệ tinh nghiên cứu trái đất ERTS (sau đổi tên là Landsat-1) là các vệ tinh thế hệ mới
Viễn thám radar tích cực, thu nhận ảnh bằng việc phát sóng dài siêu tần và thu tia
phản hồi, cho phép thực hiện các nghiên cứu độc lập, không phụ thuộc vào mây.
Sóng radar có đặc tính xuyên qua mây, lớp đất mỏng và thực vật và là nguồn sóng
nhân tạo, nên nó có khả năng hoạt động cả ngày và đêm, không phụ thuộc vào
nguồn năng lượng mặt trời. Các bức ảnh tạo nên bởi hệ radar kiểu SLAR được ghi
nhận đầu tiên trên bộ cảm Seasat. Đặc tính của sóng radar là thu tia phản hồi từ
nguồn phát với góc xiên rất đa dạng. Sóng này hết sức nhạy cảm với độ ghồ ghề của
bề mặt vật, được chùm tia radar phát tới, vì vậy nó được ứng dụng cho nghiên cứu
cấu trúc một khu vực nào đó. Công nghệ máy tính ngày nay đã phát triển mạnh mẽ
cùng với các sản phẩm phần mềm chuyên dụng, tạo điều kiện cho phân tích ảnh vệ
tinh dạng số hoặc ảnh radar. Thời đại bùng nổ của Internet, công nghệ tin học với
kỹ thuật xử lý ảnh số, kết hợp với Hệ thông tin Địa lý (GIS), cho khả năng nghiên
cứu trái đất bằng viễn thám ngày càng thuận lợi và đạt hiệu quả cao hơn (Nguyễn
Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30].
Mặc dù bức ảnh đầu tiên được chụp năm 1858 nhưng mãi đến tháng 9 năm
1887 mới có một kỹ sư Lâm nghiệp người Đức thử nghiệm đoán đọc cây rừng trên
ảnh hàng không. Theo GS. Vũ Tiến Hinh, TS. Phạm Ngọc Giao[13] thì Spurr đã
chia lịch sử viễn thám trong lâm nghiệp thế giới thành ba giai đoạn chính như sau:
Giai đoạn thứ nhất: Từ cuối thế kỷ 19 đến trước chiến tranh thế giới lần thứ
nhất, đánh dấu bằng sự ra đời của ảnh hàng không, kính lập thể và những thử
nghiệm ban đầu về ứng dụng chúng trong lâm nghiệp như thí nghiệm của Rudolf
17
Kobsa và Ferdinand Wang (Áo, 1882), Hugershoff.R (Đức-1911), Hand Dock
(Áo.1913).
Giai đoạn thứ hai: Từ chiến tranh thế giới lần thứ nhất đến cuối chiến tranh thế
giới lần thứ hai. Giai đoạn này ghi nhận thành công của một số tác giả ở một số nước.
Xây dựng bản đồ rừng từ ảnh hàng không 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).
Năm 1958, với sự hợp tác của CHDC Đức đã sử dụng ảnh máy bay đen trắng
toàn sắc tỷ lệ 1/30.000 để điều tra rừng ở vùng Đông Bắc (Chu Thị Bình, 2001)[2].
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.
Năm 1968 đã sử dụng ảnh máy bay trong công tác điều tra rừng cho lâm
trường Hữu Lũng, Lạng Sơn. Dựa vào ảnh máy bay, khoanh ra các loại rừng, sau đó
ra thực địa kiểm tra và đo đếm cho từng loại rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng
thành quả.
Giai đoạn 1970 – 1975 ảnh máy bay đã được sử dụng rộng rãi để xây dựng các
bản đồ hiện trạng, bản đồ mạng lưới vận xuất, vận chuyển cho nhiều vùng thuộc
miền Bắc (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1997)[13]
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. Ảnh vệ tinh được sử dụng
thời kỳ đó là Landsat MSS.
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
19
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
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.
Trong thời gian gầ n đây ảnh viễn thám đươ ̣c sử du ̣ng phổ biế n ở Viê ̣t Nam,
với công nghê ̣ xử lý hiê ̣n đa ̣i hơn, dưới đây trích dẫn mô ̣t số đề tài về sử dụng tư
liê ̣u viễn thám:
Trầ n Thanh Tùng, (2006) [33], sử du ̣ng ảnh vê ̣ tinh có đô ̣ phân giải 15m để
theo dõi diễn biế n hiǹ h thái cửa sông Trà Khúc, tin̉ h Quảng Ngaĩ từ 1995 đế n 2005.
Pha ̣m Quang Sơn, (2008) [28] thực hiê ̣n đề tài “Ứng du ̣ng thông tin viễn thám
và GIS trong nghiên cứu, quản lý tổ ng hơ ̣p tài nguyên và môi trường vùng ven bờ
và hải đảo”.
Lương Văn Viê ̣t, (2007) [42] - Phân viê ̣n khí tượng thủy văn và môi trường phía
Nam, đã sử du ̣ng kênh nhiê ̣t của ảnh Landsat -5 và Landsat-7 để đánh giá xu thế biế n
đổ i khí hâ ̣u ta ̣i thành phố Hồ Chí Minh do sự gia tăng dân số .
Nguyễn Trường Sơn, (2008). Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh và công nghệ
GIS trong việc giám sát hiện trạng tài nguyên rừng. Báo cáo khoa học, Trung tâm
viễn thám quốc gia, Bộ TN&MT Chuyên san Viễn thám và điạ tin ho ̣c số 5-2008
của Trung tâm Viễn thám quố c gia đã đề câ ̣p đế n mô ̣t số công trin
̀ h nghiên cứu: sử
du ̣ng ảnh vê ̣ tinh radar để thành lâ ̣p mô ̣t số lớp thông tin về lớp phủ thực vâ ̣t (Chu
Hải Tùng và nnk, 2008)[32], thành lâ ̣p bản đồ nhiê ̣t đô ̣ mă ̣t nước biể n và hàm lươ ̣ng
chlorophyll-A khu vực biể n đông từ ảnh MODIS (Lê Minh Sơn và nnk, 2008)[20],
ứng du ̣ng công nghê ̣ viễn thám và thông tin điạ lý trong quản lý tổ ng hơ ̣p lưu vực
sông,…
Tâ ̣p thể tác giả: Võ Quang Minh, Nguyễn Thị Hồng Điệp, Huỳnh Thị Thu
Hương, 2008[19] thực hiê ̣n đề tài: “Ứng dụng ảnh viễn thám độ phân giải cao (ảnh
nhìn nhanh Quicklook) theo dõi sự diễn biến hiện trạng rừng khu vực rừng đặc dụng
nhau, trong đó có sự phát triển mạnh mẽ của khoa học Lâm nghiệp.
22
Chương 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu chung:
Xây dựng được phương pháp đánh giá nhanh khả năng chắn sóng của rừng
ngập mặn ven biển bằng tư liệu viễn thám.
- Mục tiêu cụ thể:
Xây dựng được khoá ảnh cho phép giải đoán khả năng chắn sóng của rừng
ngập mặn.
Xây dựng bản đồ phân bố các trạng thái rừng ngập mặn theo khả năng chắn
sóng.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Từ mục tiêu nghiên cứu trên đề tài tiến hành các nội dung nghiên cứu sau:
1) Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ngập mặn ở những trạng thái khác nhau.
2) Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở những trạng thái có
cấu trúc khác nhau.
3) Nghiên cứu đặc điểm phản xạ phổ của các trạng thái rừng ngập mặn có khả
năng chắn sóng khác nhau.
4) Xây dựng khoá ảnh xác định khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn.
5) Xây dựng bản đồ phân bố rừng ngập mặn theo khả năng chắn sóng.
2.3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là những rừng ngập mặn phân bố ở ven biển
Yên Hưng - Quảng Ninh, Tiên Lãng - Hải Phòng và Giao Thuỷ - Nam Định. Đây là
những rừng ngập mặn có cấu trúc và khả năng chắn sóng khác nhau, điển hình của
các rừng ngập mặn ở khu vực đồng bằng Bắc bộ.
Thủy – Nam Định. Mỗi tuyến điều tra có chiều dài 140 m bắt đầu từ bìa rừng phía
ngoài kéo sâu vào rừng ngập mặn theo hướng vuông góc với bờ biển. Tổng số tuyến