ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐOÀN DUY HIẾU

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG
TIN ĐỊA LÝ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN
RỪNG HUYỆN IA PA, TỈNH GIA LAI GIAI ĐOẠN
2000 - 2014

CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
Demo Version - Select.Pdf SDK

MÃ SỐ:

60440217

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN THÁM

HUẾ, NĂM 2016
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các
số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực được các đồng tác
giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất ký một

-

Demo Version - Select.Pdf SDK

Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Ia Pa, Chi cục Kiểm

lâm huyện Ia Pa, Ban quản lý rừng phòng hộ Chư Mố huyện Ia Pa
tỉnh Gia Lai.
-

Cuối cùng xin cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã

quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình
học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn.
Gia Lai, tháng 9 năm 2016
Tác giả
Đoàn Duy Hiếu

iii
iii


MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA.…...…...………………..……………………….………………i
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG, HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, BẢN ĐỒ .................................. 5


5.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa ............................................................... 14
5.2.3. Phương pháp viễn thám .......................................................................... 14
5.2.4. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin Địa lí (GIS) .................................. 15
5.2.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia ............................................ 15
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................... 15
7. CẤU TRÚC LUẬN VĂN ................................................................................. 15
PHẦN NỘI DUNG ................................................................................................. 16
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ BIẾN
ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG ................................................................. 16
1.1. Cơ sở khoa học đánh giá biến động tài nguyên rừng ................................. 16
1.1.1. Lớp phủ mặt đất (Lớp thực phủ - Land cover) ....................................... 16
1.1.2. Một số khái niệm về tài nguyên rừng ..................................................... 17
1.1.3. Phân loại rừng ........................................................................................... 19
1.1.4. Cơ sở thực tiễn của nghiên cứu biến động rừng ..................................... 21
1.2. Cơ sở công nghệ đánh giá biến động tài nguyên rừng ............................... 23
1.2.1. Phương pháp viễn thám .......................................................................... 23
1.2.2. Ứng dụng hệ thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động tài nguyên

Demo Version - Select.Pdf SDK

rừng ......................................................................................................... 31
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG HUYỆN IA
PA, TỈNH GIA LAI GIAI ĐOẠN 2000 - 2014 ....................................... 35
2.1. Tổng quan về địa bàn nghiên cứu ............................................................... 35
2.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................................. 35
2.1.2. Đặc điểm tự nhiên ................................................................................... 35
2.1.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội ...................................................................... 40
2.2. Quy trình giải đoán ảnh viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng rừng ........ 40
2.2.1. Dữ liệu ảnh Landsat: ............................................................................... 40

3.3. Đề xuất biện pháp, định hướng sử dụng hợp lý và phát triển tài nguyên
rừng huyện Ia Pa .................................................................................. 89
3.3.1. Giải pháp công trình ............................................................................... 89
3.3.2. Giải pháp phi công trình ......................................................................... 91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 95
PHỤ LỤC……………………………………………………………...…….…….P1

3


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tăt

Viết đầy đủ

DT

: Diện tích

ĐCP

: Độ che phủ

ERTS

: Earth Remote Sensing Satellite

FAO


Interest
: Systeme Pour L’observation de La Terre

Spot
UNESCO

Demo Version - Select.Pdf SDK

: United Nations of Educational, Scientific and Cultural
Organization.

USGS

: United States Geological Survey

VNREDSAT-1

: Vietnam Natural Resources, Environment and Disastermonitoring Satellite-1

WRB

: World Reference Base for Soil Resources

WWF

: Worldwildlife (Quỹ bảo tồn thiên nhiên thế giới)

4



- Select.Pdf
SDK
Hình 1.12: Chồng
bản đồ theo
phương pháp
cộng………………….……

33

Hình 1.13: Công cụ intersect…………………………………………….……

34

Hình 1.14: Công cụ clip………………………………………………………

34

Bản đồ 2.1: Bản đồ hành chính huyện Ia Pa…………………………………...

39

Bảng 2.2: Dữ liệu ảnh Landsat………………………………………………… 40
Sơ đồ 2.3: Quy trình giải đoán ảnh viễn thám và thành lập bản đồ biến động
rừng Ia Pa 2000 – 2014……………………………….………………………..

41

Hình 2.4: Cảnh ảnh 124.50 và 124/51 năm 2000 chứa địa bàn nghiên cứu…… 44
Hình 2.5: Ảnh ghép 2 cảnh 124.50 và 124.51. Ảnh cắt địa bàn huyện Ia Pa
tỉnh Gia Lai…………………………………………………………………….. 44


Bảng 2.17: Kết quả đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh năm 2007……… 55
Bảng 2.18: Kết quả đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh năm 2014……..

56

Bản đồ 2.19: Bản đồ hiện trạng rừng huyện Ia Pa năm 2000……………….…

58

Bảng 2.20: Hiện trạng tài nguyên rừng huyện Ia Pa năm 2000………………..

59

Bảng 2.21: Diện tích và độ che phủ rừng phân theo xã, huyện Ia Pa năm 2000
…………………………………………………………………………………. 60
Biểu đồ 2.22: Biểu đồ thể hiện độ che phủ rừng theo xã, huyện Ia Pa năm
2000 …………………………………...………………………………………. 61
Bảng 2.23: Diện tích đất trống và tỉ lệ đất trống so với diện tích tự nhiên phân

Demo
- Select.Pdf SDK
theo xã, huyện
Ia PaVersion
năm 2000……………………………...…………………

61

Bản đồ 2.24: Bản đồ hiện trạng rừng huyện Ia Pa năm 2007………………….




theo xã, huyện Ia Pa năm 2014………………………………………………...

69

Sơ đồ 2.34: Quy trình ứng dụng GIS thành lập bản đồ biến động rừng Ia Pa
giai đoạn 2000 – 2014……………………………….…………………………

70

Bảng 2.35: Ma trận chuyển đổi trạng thái rừng huyện Ia Pa năm 2000 và 2014
…………………………………………………………………………………. 70
Bảng 2.36: Biến động diện tích và độ che phủ rừng giai đoạn 2000 – 2014......

71

Bảng 2.37: Biến động tài nguyên rừng huyện Ia Pa phân theo trữ lượng……... 72
Bản đồ 2.38: Bản đồ thể hiện chuyển đổi trạng thái rừng huyện Ia Pa, giai
đoạn 2000 – 2014..........……………………………………………………….. 73
Bảng 2.39: Ma trận chuyển đổi diện tích các loại rừng huyện Ia Pa, giai đoạn
2000 – 2014……………………………………………………………………

74

Bảng 2.40: Chuyển diện tích đât rừng và loại đất khác phân theo phạm vi xã,
huyện Ia Pa giai đoạn 2000 – 2014………………………………………….…

76


Biểu đồ 2.47: Biểu đồ thể hiện chuyển đổi các loại đất rừng và đất khác phân
theo cấp độ dốc huyện Ia Pa giai đoạn 2000 – 2014…………………………... 83
Bảng 3.1: Tổng hợp các nguyên nhân chính làm suy giảm diện tích và chất
lượng rừng huyện Ia Pa giai đoạn 2000 – 2014………………………………..

84

Bảng 3.2: Phá rừng trong 5 năm 2010 – 2014…………………………………

86

Bảng 3.3: Lâm sản bị tich thu trong 5 năm 2010 – 2014……………………… 86
Bảng 3.4: Tai biến thiên nhiên giai đoạn 2000 – 2014…………………...……

88

Bảng 3.5: Lâm sản bị tịch thu trong 5 năm 2010 – 2014……………………… 89
Bảng 3.6: Tiêu chuẩn phục hồi rừng……………………………………...…… 90
Bảng 3.7: Trồng rừng giai đoạn 2011 – 2020…………………………….……

7

91


PHẦN MỞ ĐẦU
1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Rừng là một trong những thành phần tự nhiên quan trọng nhất của sinh quyển,
được hình thành dưới ảnh hưởng của những nhân tố địa lý như khí hậu, đất đai. Rừng
có tác động rõ rệt đến các nhân tố đó, tạo ra cho nó một hoàn cảnh riêng biệt. Rừng

cũng như chất lượng rừng luôn được cập nhật giúp cho quá trình quản lý và hoạch
định chính sách được kịp thời.

8


Vì những lí do trên tôi đã chọn đề tài “Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ
thống thông tin địa lý đánh giá biến động tài nguyên rừng huyện Ia Pa, tỉnh Gia Lai
giai đoạn 2000 - 2014”.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động rừng huyện Ia Pa, tỉnh Gia
Lai giai đoạn 2000 - 2014 phân tích đặc trưng biến động rừng huyện Ia Pa. Từ đó tìm
hiểu nguyên nhân và kiến nghị các giải pháp, đưa ra định hướng nhằm quản lý rừng
hiệu quả.
2.2. Nhiệm vụ
- Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ (công nghệ viễn thám và hệ thông
tin địa l‎ý) trong xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và bản đồ biến động tài nguyên
rừng.
- Ứng dụng công nghệ viễn thám và Hệ thông tin địa lý để thành lập bản đồ
hiện trạng rừng huyện Ia Pa giai đoạn 2000 - 2014. Phân tích, đánh giá biến động
diện tích và chất lượng rừng theo đơn vị hành chính, theo đai cao, theo cấp độ dốc.
- Phân Demo
tích nguyên
nhân gây
biến động tài
nguyên rừng huyện Ia Pa. Trên cơ
Version
- Select.Pdf
SDK

Đặc biệt từ khi hệ thống thông tin địa lý (GIS) ra đời vào những năm 1970,
với sư kết hợp chặt chẽ giữa hai công nghệ hiện đại viễn thám và GIS, trên thế giới
đã xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng chúng trong những lĩnh vực khác
nhau, trong đó có lĩnh vực điều tra, quản lý, theo dõi diễn biến tài nguyên rừng:
- M.H.Lecomte:
thực vật -chí
Đông Dương
(1905 - 1952, 8 quyển).
Demo Version
Select.Pdf
SDK
- Rollet B, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil: những quần hệ thực vật Nam Đông
Dương (1952).
- Tính riêng trong hội nghị viễn thám Châu Á lần thứ 16 (tổ chức từ ngày 20 24/11/1995) tại Thái Lan cũng đã có nhiều đề tài về vấn đề này.
+ Synergism của JERS - 1SAR và ảnh Landsat TM về sự khác biệt các kiểu
rừng của Khali Aziz Hamzah - viện nghiên cứu lâm nghiệp Malaysia.
+ Sự hòa nhập của hệ thống thông tin địa lý và mô hình hóa sản phẩm vùng
(APM) trong việc dự đoán sự suy giảm ở khu vực Phrao - Thái Lan của Yousif Ali
Hussin, Vicente Ato và Alfred De Gier - ITC - Hà Lan.
+ Theo dõi trạng thái rừng trồng ở Thái Lan của H.Sawada, H.Saito - Viện
nghiên cứu lâm nghiệp và lâm sản Nhật Bản và Thongchai Charupat Jirawan
Charupat, Suwit Ongsomwant - Cục lâm nghiệp Hoàng gia Thái Lan.
Có thể nói cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc nghiên cứu ứng
dụng viễn thám ngày càng phát triển rộng rãi ở nhiều nước. Kỹ thuật viễn thám phát

10


triển theo chiều hướng ngày càng phong phú, tinh vi, chính xác và cập nhật hơn.
Trong khoảng một thập niên gần đây, kỹ thuật viễn thám được hoàn thiện dần dần

- Chương trình quy hoạch đồng bằng sông Cửu Long (1986).
- Đề án thành lập bản đồ sử dụng đất toàn quốc (1991 - 1993) - Viện khoa học
Việt Nam.
- Chương trình theo dõi đánh giá biến động tài nguyên rừng (1991 - 1995).

11


- Dự án theo dõi và đánh giá độ che phủ rừng đầu nguồn Mê Công (1991 1995) - Ủy ban Mê Công.
- Ứng dụng dữ liệu ảnh vệ tinh RADAR để xác định sinh khối của lớp phủ
rừng Việt Nam 2009.
Ở nước ta hiện nay đã có Trung tâm vệ tinh Quốc gia đồng thời vệ tinh
VNREDSAT-1 bắt đầu được đưa vào khai thác sử dụng thì trong tương lai việc ứng
dụng viễn thám sẽ ngày càng rộng rãi và phổ biến hơn. Điều đó sẽ mang lại kết quả
chính xác, cập nhật, góp phần quy hoạch, sử dụng, bảo vệ hợp lý các thành phần tự
nhiên.
4.2. Các công trình nghiên cứu có liên quan trên địa bàn tỉnh Gia Lai
Các chương trình theo dõi, đánh giá biến động rừng chung của cả nước vào
các giai đoạn 1995 - 2000, 2000 - 2005, 2006 - 2010.
Nguyễn Thị Nhường: Nghiên cứu biến động các hợp phần tự nhiên Tây
Nguyên thời kì 1976 - 1995 và phân tích nguyên nhân (Luận án TS - 2001). Đề tài
đã xác định và đưa ra những nhận định về xu thế biến động của các hợp phần tự
nhiên trong đó có thảm thực vật rừng biến động mạnh cả về diện tích và chất lượng,
tác giả đã phân
tích các
nguyên- nhân
gây biếnSDK
động từ đó đóng góp các kiến nghị,
Demo
Version

Nghiên cứu bất cứ đối tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội nào đều phải gắn với
một lãnh thổ nhất định. Nếu nghiên cứu sự vật, hiện tượng mà tách nó ra khỏi lãnh
thổ, nơi mà nó phát sinh, phát triển thì sẽ đánh mất tính đặc thù của nó đặc biệt là sự
vật, hiện tượng địa lí. Do đó khi nghiên cứu sự biến động rừng huyện Ia Pa, tỉnh Gia
Lai cần phải xem xét nó trong hệ thống tự nhiên, kinh tế, xã hội của huyện và tỉnh.
5.1.4. Quan điểm
sinh
thái
Demo
Version
- Select.Pdf SDK
Thảm thực vật rừng có mối quan hệ chặt chẽ với các thành phần tự nhiên
khác: khí hậu, đất đai, địa hình, thủy văn. Khi thảm thực vật rừng suy thoái sẽ tác
động xấu đến các thành phần khác. Ngược lại, khi các thành phần khác bị suy thoái
cũng sẽ ảnh hưởng đến phát triển của thảm thực vật rừng. Chính vì thế, việc đảm bảo
cân bằng sinh thái là điều hết sức cần thiết. Bất cứ một tác động nào của con người
trong hoạt động kinh tế - xã hội đều làm mất cân bằng sinh thái gây những hậu quả
lớn cho môi trường và hoạt động kinh tế - xã hội hiện tại và tương lai.
5.1.5. Quan điểm phát triển bền vững
Theo quan điểm phát triển bền vững, cần phải đảm bảo sự phát triển bền vững
cả về kinh tế, xã hội và môi trường.
Bền vững kinh tế là đảm bảo không khai thác lạm vào vốn rừng, duy trì và
phát triển diện tích, trữ lượng rừng, áp dụng các biện pháp khoa học kĩ thuật để mở
rộng diện tích và nâng cao chất lượng rừng.
Bền vững về mặt xã hội là đảm bảo kinh doanh rừng phải tuân thủ pháp luật,

13


thực hiện tốt nghĩa vụ đối với xã hội, đảm bảo quyền hạn và quyền lợi cũng như mối

Đây là một phương pháp nghiên cứu mới, được ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong môi trường và lớp phủ thực vật. Phương pháp viễn
thám là sử dụng kết quả đo chụp của các vệ tinh giải đoán các ảnh từ đó đánh giá
được đối tượng. Trong nghiên cứu biến động rừng huyện Ia Pa tỉnh Gia Lai giai
đoạn 2000 - 2014, tác giả sử dụng phương pháp viễn thám để giải đoán ảnh, cụ thể là
ảnh viễn thám Landsat cho các thời điểm khác nhau. Phương pháp này mang lại kết

14


quả cập nhật, chính xác và hiệu quả.
5.2.4. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin Địa lí (GIS)
Phương pháp bản đồ được sử dụng trong tất cả các khâu như: phân tích xử lý
số liệu, biên tập bản đồ, lựa chọn các phương pháp biểu hiện, so sánh, phân tích,
đánh giá bản đồ hiện trạng rừng các năm 2000, 2007 ,2014.
Phương pháp GIS được sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng rừng các năm
2000, 2007 và 2014. Chồng xếp bản đồ hiện trạng rừng năm 2000 và 2014 từ đó
thành lập bản đồ biến động rừng thời kỳ 2000 - 2014.
5.2.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
Phương pháp thao khảo ý kiến chuyên gia là phương pháp không thể thiếu
được trong bất kỳ một nghiên cứu khoa học nào. Dựa trên các tư liệu thu thập, để các
tư liệu sử dụng theo mục đích đề tài cần có quá trình tính toán, xử lý. Quá trình này
cần đến các nhà chuyên môn tư vấn, định hướng và giám định kết quả.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Ý nghĩa khoa học: Góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học và công nghệ cho
việc tiếp cận thông tin đa quy mô trong phân tích ảnh vệ tinh đa phổ, độ phân giải
cao trong nghiên
cứuVersion
biến động- lớp
phủ rừng, SDK