HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT
NAM

NGUYỄN THÚY NGÂN

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH
GIÁ BIẾN ĐỘNG THẢM PHỦ RỪNG TẠI
HUYỆN HƯƠNG KHÊ, TỈNH HÀ TĨNH

Chuyên ngành:

Quản lý đất đai

Mã số:

60.85.01.03

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Trần Quốc Vinh

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để
bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

Tác giả luận văn

Nguyễn Thúy Ngân

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt...................................................................................................vi
Danh mục bảng ...........................................................................................................vii
Danh mục sơ đồ, hình.................................................................................................viii
Trích

yếu

luận

văn

........................................................................................................ix

Thesis

abstract...............................................................................................................x Phần
1. Mở đầu ...........................................................................................................1
1.1
Tính

Tổng
quan
..........................................................................................4

tài

liệu

2.1

Tổng quan về rừng Việt Nam ..........................................................................4

2.1.1

Khái niệm ........................................................................................................4

2.1.2

Thực Trạng của rừng Việt Nam .......................................................................4

2.1.3
Phân
loại
..................................................................9
2.2

trạng

thái



Vai trò của GIS .............................................................................................. 19

2.4
phương

Thành lập bản đồ và nghiên cứu biến động thảm phủ rừng bằng
3


pháp viễn thám kết hợp GIS........................................................................... 19
2.5
2.5.1
22
2.5.2

Ứng dụng của công nghệ viễn thám và gis trên thế giới và tại Việt Nam ........ 22
Một số ứng dụng của công nghệ viễn thám và GIS trên thế giới .....................
Một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam ...................................... 23

4


Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................................ 25
3.1

Địa điểm nghiên cứu...................................................................................... 25

3.2


3.4.3

Thành lập bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng hai thời điểm năm 2010 và
năm 2015 ....................................................................................................... 26

3.4.4

Thành lập bản đồ biến động thảm phủ rừng giai đoạn 2010 – 2015. ............... 26

3.4.5

Nhận xét một số nguyên nhân biến động thảm phủ rừng trên địa bàn
huyện giai đoạn 2010-2015 ............................................................................ 26

3.5

Phương pháp nguyên cứu............................................................................... 26

3.5.1

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................. 26

3.5.2

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp .............................................................. 27

3.5.3

Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám............................................................ 27


4.2

Khái quát chung về rừng và tnh hình quản lý rừng huyện Hương Khê........... 38

4.2.1

Khái quát về thảm phủ rừng huyện Hương Khê ............................................. 38

4.2.2

Tình hình quản lý rừng .................................................................................. 39

4.3

Lập bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng năm 2010, năm 2015 ........................... 41

4.3.1

Các nguồn dữ liệu thu thập ............................................................................ 41

5


4.3.2

Lập bản đồ hiện trạng rừng khu vực huyện Hương Khê năm 2010,
năm 2015 ....................................................................................................... 43

4.4



Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BNNPTNT

Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông Thôn

CH DCDN

Cộng hòa Dân chủ Nhân dân

DTTP

Diện tích thảm phủ

DTTN

Diện tích tự nhiên

ĐTCPL

Độ tn cậy phân loại

ĐTCSD

Độ tn cậy sử dụng

ĐTCSSNL


6


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1.

So sánh một số phương pháp thành lập bản đồ
.........................................21

Bảng 4.1.

Thảm phủ rừng huyện Hương Khê ...........................................................38

Bảng 4.2.

Nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh ........................................................................41

Bảng 4.3.

Các loại hình sử dụng đất huyện Hương Khê............................................45
Bảng 4.4. Mẫu đoán ảnh vệ tinh
...............................................................................47

Bảng 4.5.

Độ tn cậy tệp mẫu năm 2015 ...................................................................48

Bảng 4.6.


Thiết bị sử dụng trong GIS ........................................................................ 18

Sơ đồ 2.1 Quy trình thành lập bản đồ biến động đất bằng phương pháp viễn
thám kết hợp với GIS ................................................................................ 22
Hình 4.1

Vị trí huyện Hương Khê trong tỉnh Hà Tĩnh ............................................. 30

Hình 4.2

Biểu đồ diện tích và mật độ dân số của huyện Hương Khê so với với
các huyện khác trong tỉnh Hà Tĩnh năm 2015 ............................................ 31

Hình 4.3

Ảnh Viễn thám Landsat – 8 năm 2015....................................................... 42

Hình 4.4

Ảnh vệ tinh landsat - 5 năm 2010 .............................................................. 42

Hình 4.5

Khu vực huyện Hương Khê trên Ảnh Vệ tinh năm 2010............................ 43

Hình 4.6

Khu vực huyện Hương Khê trên Ảnh Vệ tinh năm 2015............................ 43


Chuyên Ngành: Quản lý đất đai

Mã số:60.85.01.03

Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Quốc Vinh
Đơn vị đào tạo SĐH: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
1. Mục tiêu nghiên cứu
- Thành lập bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng năm 2010, năm 2015 trên cơ
sở ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám và GIS tại huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh.
- Thành lập bản đồ biến động thảm phủ rừng giai đoạn 2010-2015 của huyện
Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh.
- Nhận xét một số nguyên nhân biến động rừng trên địa bàn huyện Hương Khê.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp và thứ cấp
- Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám bằng phần mền ENVI
- Phân tích không gian của GIS
- Phương pháp thống kê xử lý số liệu
- Phương pháp so sánh
3. Kết quả nghiên cứu chính của luận văn
Thành lập bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng năm 2010, năm 2015 với 4 loại
thảm phủ rừng là đất không có rừng, rừng nghèo, rừng trung bình, rừng giàu. Độ tn
cậy phân loại ảnh phân loại theo chỉ số Kappa của năm 2010 là 0,93 và năm 2015 là
0,88.
Từ bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng năm 2010, năm 2015 tến hành chồng
ghép để thành lập bản đồ biến động thảm phủ rừng giai đoạn 2010-2015. Diện tích thảm
phủ rừng giai đoạn 2010-2015 giảm 7262,46ha, Diện tích rừng Nghèo giảm 2171,5ha,
Diện tích rừng trung bình giảm 16969,64ha, Diện tích rừng giàu tăng 7536,03ha
Diện tích rừng bị giảm đi sang đất không có rừng do nguyên nhân trực tếp như
cháy rừng, khai thác gỗ bừa bãi, chuyển sang làm đất sản xuất nông nghiệp.. hay


- Statistcal methods for data processing
- Comparative method
3. The results of the thesis
Mapping the forest cover status map in 2010 and 2015 with 4 types of
forest cover is non-forest land, poor forest land, average forest land, rich forest land.
Image classification accuracy classification Kappa index is 0,88 in 2015 and 0,93 in
2010..
Using the forest cover status in 2010 and 2015 to overlay and building the forest
cover change map in the period from 2010 to 2015. The forest cover area in the
priod from 2010 to 2015 reduces 7262,46 ha. The poor forest land area reduces
2171,5 ha. The average forest land area reduces 16969,64 ha. The rick forest land
area increases
7536,03 ha.
The forest area was reduced to non-forest land due to direct causes such as
forest fres, indiscriminate logging, conversion to agriculture .. or indirectly as policy

1
0


of the State, the mismanagement effectveness of state-owned units and local oficials
...

1
1


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Vốn được mệnh danh là “Lá phổi” của trái đất, Rừng có vai trò rất quan

Hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographical Information Systems) có khả
năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, thể hiện dữ liệu địa lý phục vụ các bài
toán ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất là
công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý, quy hoạch tài nguyên thiên nhiên
và môi trường.
Vì vậy, phương pháp viễn thám kết hợp GIS (Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý)
sẽ góp phần khắc phục nhiều hạn chế của phương pháp truyền thống và đặc
biệt hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá biến động trong quá trình sử
dụng đất đai. Công nghệ GIS và Viễn thám là một giải phát hỗ trợ đắc lực cho vấn
đề quản lý tài nguyên Rừng.
Hương Khê là huyện miền núi nằm trong vùng Tây Nam của tỉnh Hà Tĩnh,
có tổng diện tích tự nhiên 126.350,04ha; tổng diện tích rừng và Rừng trên địa bàn
huyện là 97.283,98ha. Hiện nay tnh hình kinh tế - xã hội của huyện đang có nhiều
chuyển biến mạnh mẽ. Sự gia tăng dân số và các mục têu phát triển kinh tế
kéo theo đó là sự mất dần rừng để trồng lúa, màu, cây ăn quả, cao su,… cho nên
rừng của huyện có sự biến động lớn.
Nhằm theo dõi được sự biến động thường xuyên của các loại đất đặc
biệt là rừng phục vụ các mục têu Quản lý, bảo vệ, qui hoạch phát triển và giúp cho
lãnh đạo đưa ra những quyết định đúng đắn huyện Hương Khê cần có bộ bản
đồ biến động thảm phủ rừng được cập nhật thường xuyên là rất cần thiết.
Xuất phát từ tnh hình thực tiễn trên tôi chọn đề tài: “Ứng dụng viễn
thám và GIS đánh giá biến động thảm phủ rừng tại huyện Hương Khê,
tỉnh Hà Tĩnh”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
+ Thành lập bản đồ hiện trạng thảm phủ rừng năm 2010, năm 2015 trên
cơ sở dùng tư liệu ảnh Viễn thám và GIS.
+ Thành lập bản đồ biến động thảm phủ rừng giai đoạn 2010 – 2015.
+ Nhận xét về một số nguyên nhân biến động rừng tại huyện Hương Khê.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Phạm vi không gian: huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh

nguyên nhân gây biến động trong nhiều năm.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ RỪNG VIỆT NAM
2.1.1. Khái niệm
Ngay từ thuở sơ khai, con người đã có những khái niệm cơ bản nhất về rừng.
Rừng là nơi cung cấp mọi thứ phục vụ cuộc sống của họ. Ở Việt Nam theo Nguyễn
Thanh Tiến và Cs (2013) đã định nghĩa về rừng: Rừng là quần xã sinh vật trong
đó cây rừng là thành phần chủ yếu. Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn. Giữa
quần xã sinh vật và môi trường, các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối
quan hệ mật thiết để đảm bảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh
khác.
Theo thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNN (2009) nêu một đối tượng được
xác định là rừng nếu đạt được cả 3 têu chí sau:
+ Là một hệ sinh thái, trong đó thành phần chính là các loài cây lâu năm thân
gỗ, cau dừa có chiều cao vút ngọn từ 5.0 mét trở lên (trừ rừng mới trồng và một
số loài cây rừng ngập mặn ven biển), tre nứa,…có khả năng cung cấp gỗ, lâm
sản ngoài gỗ và các giá trị trực tiếp và gián tiếp khác như bảo tồn đa dạng sinh học,
bảo vệ môi trường và cảnh quan.
Rừng mới trồng các loài cây thân gỗ và rừng mới tái sinh sau khai thác
rừng trồng có chiều cao trung bình trên 1.5 m đối với loài cây sinh trưởng chậm,
trên 3.0 m đối với loài cây sinh trưởng nhanh và mật độ từ 1,000 cây/ha trở
lên được coi là rừng.
Các hệ sinh thái nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản có rải rác một số cây lâu
năm là cây thân gỗ, tre nứa, cau dừa,… không được coi là rừng.
+ Độ tàn che của tán cây là thành phần chính của rừng phải từ 0.1 trở lên.
+ Diện tích liền khoảnh tối thiểu từ 0.5 ha trở lên, nếu là dải cây rừng phải có

khổng lồ đã tiêu hủy hơn 2 triệu ha rừng nhiệt đới các loại và diện tích rừng chỉ
còn khoảng
9,5 triệu ha, chiếm 29% diện tích cả nước.
Theo số liệu Viện Điều tra và Quy hoạch rừng thu được nhờ phân tích ảnh
Landsat chụp năm 1979 – 1981 và KATE 140 trong cùng thời gian, cho thấy trong
giai đoạn này rừng chỉ còn lại 7,8 triệu ha, chiếm khoảng 24% diện tích cả nước,
trong đó 10% là rừng nguyên sinh. Ở nhiều tỉnh rừng tự nhiên giàu còn lại rất thấp,
như Lai Châu còn 7,88%, Sơn La 11,955 và Lào Cai 5,38%. Sự suy giảm về độ che
phủ rừng ở các vùng này là do mức tăng dân số đã tạo nhu cầu lớn về lâm sản và đất
trồng trọt. Kết quả đã dẫn tới việc biến nhiều vùng rừng thành đất hoang cằn cỗi.
Những khu rừng còn lại ở vùng núi phía Bắc đã xuống cấp, trữ lượng gỗ thấp và bị
chia cắt thành những đám rừng nhỏ phân tán.
Trong những năm qua, công tác quản lý bảo vệ rừng đã được Đảng và Nhà
nước đặc biệt quan tâm, thể hiện trong 10 năm qua, Nhà nước đã có nhiều chủ
trương và biên pháp để phát triển kinh tế xã hội miền núi, bảo vệ và phát
triển rừng. Hàng năm Chính phủ đã triển khai nhiều chương trình quan trọng
nhằm phát triển kinh tế xã hội miền núi, thu hút mọi người dân tham gia bảo vệ và
phát triển rừng, tăng độ che phủ của rừng, từng bước tạo lập sự cân bằng về
6


sinh thái, tạo nhiều việc làm, ổn định đời sống cho đồng bào các dân tộc ở các
tỉnh miền núi, vùng sâu, vùng xa.

7


Tuy nhiên, tình hình xâm hại rừng trong những năm qua và hiên nay vẫn còn
diễn ra hết sức phức tạp, tính chất vi phạm ngày càng tinh vi, đặc biệt là các hành vi
chặt phá rừng, khai thác gỗ bất hợp pháp, lấn chiếm đất lâm nghiệp, chuyển

8


Qua những số liệu nêu trên, chỉ trong vài năm qua ở một số tỉnh cũng
cho thấy tình hình chặt phá rừng đã diễn ra hết sức nghiêm trọng. Qua đó cũng
cho thấy

9


những số liệu thống kê báo cáo hàng năm của các địa phương đã không phản
ánh đúng thực tế. Tính đến 12.2008, diện tích rừng tự nhiên của nước ta chỉ
còn
10,323,078 ha, chất lượng rừng tự nhiên đã bị giảm sút nghiêm trọng, hơn 90% diện
tích rừng tự nhiên đã bị tác động trong suốt thời gian dài làm phá vỡ cấu trúc rừng,
suy thoái các hệ sinh thái tự nhiên, suy giảm đa dạng sinh học, tác động lớn đến sự
phát triển bền vững về kinh tế – xã hội, an ninh, quốc phòng của vùng Tây Nguyên,
Đông Nam bộ và kinh tế trọng điểm phía Nam.
Nguyên nhân sâu xa của thực trạng nêu trên mà trong Chỉ thị số 12/2003/CTTTg ngày 16/5/2003 và Chỉ thị số 08/2006/CT-TTg ngày 08/3/2006 của Thủ tướng
Chính phủ về việc tăng cường các biện pháp cấp bách để bảo vệ và phát triển rừng;
ngăn chặn tnh trạng chặt phá, đốt rừng, khai thác rừng trái phép là: Các ngành, các
cấp chính quyền từ xã, huyện, tỉnh chưa thực hiện nghiêm túc chỉ đạo của
Thủ tướng Chính phủ tại Quyết định số 245/1998/QĐ-TTg ngày 21 tháng 12 năm
1998 về thực hiện trách nhiệm quản lý nhà nước của các cấp về rừng và đất lâm
nghiệp, chưa thể hiện rõ vai trò trách nhiệm của các cấp chính quyền đối với
việc trấn áp bọn tội phạm phá rừng. Ngoài những nguyên nhân nêu trên, những
nguyên nhân khác nữa là do năng lực quản lý và bảo vệ rừng của nhiều chủ rừng
còn hạn chế; lực lượng bảo vệ rừng ở cơ sở chưa kiểm soát được tnh hình ở
một số nơi; công tác kiểm tra, kiểm soát, tuần tra truy quét lâm tặc chưa được tến
hành thường xuyên; công tác quy hoạch đất lâm nghiệp chưa ổn định, ranh giới