ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
************

TRẦN ANH TUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG HUYỆN CÔN
ĐẢO, TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU BẰNG CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2012


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
************

TRẦN ANH TUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG HUYỆN CÔN
ĐẢO, TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU BẰNG CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS

Chuyên ngành: Địa Chính
Mã số: 60.44.80

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

thám và GIS .............................................................................................................. 25
2.1.1 Phƣơng pháp so sánh sau phân loại (Post – Classification comparison
methods) ..................................................................................................................... 25
2.1.2 Phƣơng pháp nhận biết các mẫu phổ (spectral pattern recognition) .......... 26
2.1.3 Phƣơng pháp phân tích thành phần chính (principal component
analysis) ...................................................................................................................... 27
2.1.4 Phƣơng pháp tạo ảnh sai biệt đa thời gian................................................. 27
2.1.5 Phƣơng pháp tạo ảnh tỷ số ........................................................................ 27
2.1.6 Phƣơng pháp phân tích vector thay đổi ..................................................... 28
2.1.7 Phƣơng pháp tính sai biệt chỉ số thực vật .................................................. 29
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 ..................................................................... 30


2.2.1 Mục tiêu thực hiện .................................................................................... 30
2.2.2 Qui trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng bằng ảnh
viễn thám .................................................................................................................... 31
2.2.3 Qui trình công nghệ thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừng .................. 32
CHƢƠNG III ............................................................................................... 36
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ, ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG HUYỆN
CÔN ĐẢO GIAI ĐOẠN 1996 – 2000 – 2006 VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO
VỆ RỪNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG ..................................... 36
3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu ........................ 36
3.1.1 Vị trí địa lý ............................................................................................... 36
3.1.2 Địa hình .................................................................................................... 36
3.1.3 Khí hậu ..................................................................................................... 37
3.1.4 Thủy văn - hải văn .................................................................................... 37
3.1.5 Giao thông - kinh tế - xã hội ..................................................................... 37
3.2. Tƣ liệu sử dụng trong đánh giá biến động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo ............ 40
3.2.1. Tƣ liệu bản đồ ......................................................................................... 40

KẾT LUẬN.................................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 70
PHỤ LỤC 1 ................................................................................................. 72
PHỤ LỤC 2 ................................................................................................. 83
PHỤ LỤC 3 ................................................................................................. 84
PHỤ LỤC 4 ................................................................................................. 85
PHỤ LỤC 5 ................................................................................................. 86
PHỤ LỤC 6 ................................................................................................. 87
PHỤ LỤC 7 ................................................................................................. 88


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. GIS: Hệ thông tin địa lý
2. ArcGIS: Phần mềm GIS của Viện nghiên cứu hệ thống môi trƣờng
(ESRI)
3. ASTER: Advanced Spaceborne Thermal Emision and Reflectance
Radiometer - tên một loại ảnh vệ tinh của Nhật Bản
4. DN: Digital Number – giá trị độ xám của pixel trong ảnh số
5. HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất
6. LANDSAT: Vệ tinh tài nguyên của Mỹ
7. MapInfo: Phần mềm GIS của hãng MapInfo
8. MicroStation: Phần mềm biên tập bản đồ của hãng Intergraph
9. NDVI: Chỉ số khác biệt của thực vật
10. Nir: vùng sóng cận hồng ngoại
11. Pixel: Picture Element – phần tử ảnh trong ảnh số
12. Red: vùng sóng đỏ
13. RMS: root mean square – sai số trung phƣơng
14. SPOT: Système Pour I’Observation de la Terre – Hệ thống vệ tinh quan
trắc Trái đất của Pháp


Bảng chú giải bản đồ biến động lớp phủ rừng………………………......
Bảng chú giải bản đồ biến động lớp phủ rừng (tiếp)…………………….
Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừng huyện Côn
Đảo……………………………………………………………………….
Sơ đồ quá trình xây dựng CSDL lớp phủ rừng khu vực huyện Côn Đảo..
Sơ đồ cấu trúc CSDL lớp phủ rừng khu vực huyện Côn Đảo…………..
Sơ đồ thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng khu vực huyện Côn Đảo

Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10

Diện tích các loại rừng huyện Côn Đảo năm 1996, 2000, 2006…………
Biến động các loại rừng huyện Côn Đảo năm 1996, 2000, 2006……….
Một số hình ảnh biến động lớp phủ rừng………………………………..

63
64
65

Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6

44

Bảng 3.3

Kết quả biến động các đối tƣợng trong lớp thông tin lớp phủ rừng giai
đoạn 1996-2000…………………………………………………………

56

Kết quả biến động các đối tƣợng trong lớp thông tin lớp phủ thực vật
rừng giai đoạn 2000-2006………………………………………………

59

Bảng 3.5

Diện tích các loại rừng Côn Đảo năm 1996, 2000, 2006………………

62

Bảng 3.6

Biến động diện tích các loại rừng khác qua hai giai đoạn………………

62

Bảng 3.7

Diện tích biến động các loại rừng Côn Đảo thời kỳ 1996 - 2000 – 2006


trong nghiên cứu mối quan hệ và tác động qua lại của các đối tƣợng, các hiện
tƣợng, nhƣ các đối tƣợng biến động thảm thực vật, tài nguyên rừng,... đem lại khả
năng thực tiễn cho xu hƣớng thành lập bản đồ theo quan điểm đồng bộ, hệ thống.
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 tƣợng 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 trƣờng.
1|Page


Xuất phát từ những lý do nêu trên học viên đã chọn đề tài: Đánh giá biến
động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu bằng công nghệ viễn
thám và GIS.
2. Mục tiêu của đề tài
Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ và đánh giá biến
động lớp phủ rừng huyện Công Đảo phục vụ công tác quản lý, khai thác tài nguyên
rừng
3. Nhiệm vụ của đề tài
Để đạt đƣợc mục tiêu trên đề tài đã giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Thu thập tƣ 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 hƣởng 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

- Một số mảnh bản đồ Địa chính tỷ lệ 1/1.000 khu vực huyện Côn Đảo do
trung tâm Đo đạc Bản đồ tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu thành lập năm 2003.
- Bản đồ chuyên đề nhƣ: Ranh giới hành chính, Địa hình, Tài nguyên
rừng…)
- Các kết quả điều tra thực địa.
7. Cấu trúc luận văn
Nội dung của luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận, đƣợc cấu trúc thành 3
chƣơng.
- Chƣơng 1: Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
đánh giá biến động lớp phủ rừng huyện Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
- Chƣơng 2: Phƣơng pháp thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừng bằng công
nghệ viễn thám và GIS.
-

Chƣơng 3: Thành lập bản đồ, đánh giá biến động lớp phủ rừng huyện Côn
Đảo giai đoạn 1996 - 2000 - 2006 và đề xuất giải pháp bảo vệ rừng phục vụ
phát triển bền vững.

3|Page


CHƢƠNG I
CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG HUYỆN CÔN ĐẢO,
TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU
1.1. Khái niệm biến động lớp phủ rừng
1.1.1. Khái niệm về lớp phủ rừng
Lớp phủ rừng là một phần của lớp phủ bề mặt nói chung, là quần xã thực vật
rừng, chủ yếu là cây rừng sinh trƣởng trên một khoảnh đất đai nhất định bao gồm
các đặc trƣng sau: Nguồn gốc, tổ thành, tuổi, mật độ, tầng thứ, độ tàn che, độ che

thời gian nhƣ: Chiều cao cây, đƣờng kính, trữ lƣợng…
Cấp đất là chỉ tiêu đánh giá điều kiện lập địa và sức sản xuất của lâm phần
thuộc một loài cây nào đó.
Diện tích: các đặc trƣng trên đều phải đƣợc xác định trên một đơn vị diện
tích nhất định để làm cơ sở xác định trữ lƣợng của rừng.
Biến động là mức độ biến động tài nguyên rừng trong đó có biến động về số
lƣợng và chất lƣợng. Sự biến động của rừng luôn diễn ra dƣới tác động của tự
nhiên và con ngƣời theo thời gian.
1.1.2. Phân loại rừng
Trong ngành lâm nghiệp, có rất nhiều cách phân loại rừng nhƣ:
- Phân loại trên quan điểm sinh thái học.
- Phân loại theo chức năng sử dụng: rừng đặc dụng, rừng phòng hộ và rừng
sản xuất.
- Phân loại theo trữ lƣợng: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng kiệt.
- Phân loại theo mức độ tác động của con ngƣời: rừng tự nhiên, rừng nhân
tạo.
- Phân loại theo cấu trúc hình thái: rừng gỗ lá rộng thƣờng xanh, rừng gỗ lá
rộng rụng lá, rừng gỗ lá rộng nửa rụng lá, rừng gỗ lá kim, rừng tre nứa, rừng ngập
mặn…
- Phân loại theo độ che phủ tán: rừng rậm (có độ che phủ tán >70%), rừng
rậm trung bình (có độ che phủ tán từ 50 -70%), rừng thƣa (có độ che phủ tán từ 20
– 50%).
Trong kỹ thuật viễn thám việc phân loại các đối tƣợng rừng theo trữ lƣợng
gỗ là một việc làm rất khó, mặc dù có tài liệu điều tra bổ sung mặt đất đầy đủ và
chi tiết thì kết quả đạt đƣợc cũng chƣa cao. Việc phân loại theo mục đích sử dụng
bằng phƣng pháp viễn thám càng khó khăn hơn. Đối với tƣ liệu viễn thám, kết quả
thu nhận các đối tƣợng là năng lƣợng phản xạ phổ khác nhau của các đối tƣợng hay
còn gọi là giá trị cấp độ xám. Mặt khác các cấp độ xám khác nhau trên ảnh chủ yếu
phụ thuộc vào độ dầy tán rừng. Do đó với kỹ thuật viễn thám, phƣơng pháp phân
loại hiệu quả nhất mà có thể sử dụng đƣợc là phân loại theo mƣc độ tác động, phân


8

Rừng trồng thƣa (độ che phủ < 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 đƣợc hiểu là biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này
bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tƣợng tồn tại trong môi trƣờng tự
nhiên cũng nhƣ mỗi trƣờng xã hội.
1.1.3.2. Biến động về diện tích đối tượng – biến động về số lượng
Giả sử cùng đối tƣợng A ở thời điểm T1 có diện tích S1, ở thời điểm T2 có
diện tích S2 (đối tƣợng A thu nhận đƣợc từ hai ảnh vệ tinh có thời điểm chụp khác
nhau). Nhƣ vậy ta nói rằng A bị biến đổi diện tích ở thời điểm T1 so với T2 (sự biến
đổi này có thể bằng nhau, lớn hơn hay nhỏ hơn) nếu ta dung kỹ thuật để chồng xếp
hai lớp thông tin này thì phần diện tích của phần trùng nhau sẽ đƣợc gán giá trị cũ
của đối tƣợng A, còn các giá trị khác sẽ là giá trị của phần biến động. Giá trị biến
động này là bao nhiêu tang hay giảm phụ thuộc vào thuật toán đƣợc sử dụng.
1.1.3.3. Biến động về bản chất đối tượng
Trên hai ảnh viễn thám chụp cùng một khu vực ở hai thời điểm khác nhau,
diện tích A ở thời điểm T1 có giá trị M1, ở thời điểm T2 có giá trị M2 (M1, M2 là giá
trị phổ), ta sử dụng thuật toán chồng ghép hai lớp thông tin tại hai thời điểm T1, T2
sẽ xuất hiện giá trị M khác M 1, M2. Giả sử diện tích A không đổi ta nói rằng có sự
thay đổi về chất của A, trên thực tế đây là sự thay đổi loại hình sử dụng đất.
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

6|Page


bằng các cách thức khác nhau và các đặc trƣng này thƣờng đƣợc gọi là đặc trƣng
phổ. Đặc trƣng phổ sẽ đƣợc phân tích theo nhiều cách khác nhau để nhận dạng ra
đối tƣợng trên bề mặt đất, nó sẽ cho phép giải thích đƣợc mối quan hệ giữa đặc
trƣng phổ và sắc, tông màu trên ảnh tổ hợp màu để giải đoán đối tƣợng.
Nguyên tắc cơ bản để phân biệt các đối tƣợng trên mặt đất trong ảnh vệ tinh là dựa
vào sự khác biệt về đặc tính phản xạ của chúng trên các kênh phổ. Hình ….dƣới
đây thể hiện đặc tính phản xạ của các thành phần đất, nƣớc và thực vật trên ảnh vệ
tinh.
r(%)
Thổ như

ỡ

60



40



n

g

Thực vật
20





0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6

Figure Source: http://observe.ivv.nasa.gov/nasa/education/reference/reflect/ir.html

Hình 1.2: Phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên mặt đất

Thông qua đặc điểm về đƣờng cong phản xạ phổ của các đối tƣợng ngƣời ta
thiết kế các thiết bị thu nhận sao cho tại khoảng bƣớc sóng đó các đối tƣợng có độ
phản xạ phổ là dễ phân biệt nhất và ở những khoảng nằm trong bƣớc sóng này sự
hấp thụ của khí quyển là nhỏ nhất.
Dải phổ sử dụng trong viễn thám bắt đầu từ vùng cực tím (0,3m - 0,4m),
vùng ánh sáng nhìn thấy (0,4m - 0,7m), đến vùng gần sóng ngắn và hồng ngoại
nhiệt. Trong tất cả tài liệu cơ sở về viễn thám, theo bƣớc sóng sử dụng, công nghệ
viễn thám có thể chia làm ba nhóm chính:

Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại

Viễn thám hồng ngoại nhiệt

Viễn thám siêu cao tần
Các loại sóng điện từ đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ
nhƣ: Tia Gamma & X: Y tế và hạt nhân
Tia tím:
Thiên văn, nghiên cứu Ozone
Vùng nhìn thấy: Cho các phân tích bằng mắt
Hồng ngoại:
Phân biệt thảm thực vật
Nhiệt:
Lửa cháy, nhiệt độ mặt nƣớc

phục vụ cho quá trình quang hợp, vùng sóng lục và vùng sóng hồng ngoại sẽ phản
xạ khi gặp chất diệp lục của lá.
Nhìn chung, sự khác nhau về đặc trƣng phản xạ phổ ở thực vật đƣợc xác
định bởi các yếu tố cấu tạo trong và ngoài của lá cây, tác động của ngoại cảnh (điều
kiện sinh trƣởng, điều kiện chiếu sáng, thời tiết...) song đặc trƣng phản xạ phổ của
lớp phủ thực vật vẫn có một quy luật chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng xanh (510
- 575 m) và hồng ngoại gần (> 720 m), hấp thụ mạnh ở vùng sóng xanh tím (390
- 480 m) và sóng đỏ (680 - 720 m). Đặc tính phản xạ của lá cây đƣợc chi phối
bởi các tế bào diệp lục (Clorophin) có trong cấu trúc lá. Hàm lƣợng diệp lục tố sẽ
biến đổi tùy thuộc vào tình trạng của lá cây (non hay già, khoẻ mạnh hay sâu bệnh).

9|Page


Ngoài ra, còn có sự khác nhau tƣơng đối rõ về khả năng phản xạ phổ giữa
những nhóm cây có khả năng chịu nƣớc khác nhau (cây chịu nƣớc, cây trung sinh,
cây chịu hạn...), đặc biệt ở vùng hồng ngoại.
* Đặc tính phổ phản xạ của thổ nhưỡng
Trong thực tế nghiên cứu, trong đa số các trƣờng hợp các đối tƣợng thực vật
và đất kết hợp với nhau tạo thành một đối tƣợng tổ hợp. Trong vùng ánh sáng nhìn
thấy, đất thƣờng có hệ số phản xạ cao hơn thực vật. Đƣờng biểu diễn đặc tính phản
xạ phổ của lớp phủ thổ nhƣỡng có dạng tăng dần từ vùng tử ngoại đến hồng ngoại
một cách đơn điệu. Khả năng phản xạ phổ phụ thuộc chủ yếu vào bản chất hóa lý
của đất, hàm lƣợng hữu cơ, độ ẩm, trạng thái bề mặt, thành phần cơ giới của đất...
* Đặc tính phản xạ phổ của nước
Khả năng phản xạ phổ của nƣớc phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của nƣớc
và hàm lƣợng các vật chất lơ lửng. Nƣớc bẩn chứa nhiều tạp chất phản xạ mạnh
hơn so với nƣớc sạch, nhất là vùng dải sóng đỏ.
Nƣớc trong chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng ngắn Blue, yếu dần khi sang vùng
Green và triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ. Khi nƣớc bị đục, khả năng phản xạ tăng lên

nhau cho các mục đích nghiên cứu và quản lý tài nguyên thiên nhiên, thành lập các
loại bản đồ phục vụ công tác quản lý kinh tế xã hội. Ảnh vệ tinh quang học với
nhiều ƣu điểm nhƣ hình ảnh quen thuộc với con ngƣời, dễ giải đoán, kỹ thuật tƣơng
đối dễ phát triển trên nền các công nghệ chụp ảnh hiện hành nên đã nhanh chóng
đƣợc chấp nhận và ứng dụng rộng rãi. Các loại ảnh quang học nhƣ Landsat, SPOT,
Aster, IKONOS, QuickBird… đã trở nên quen thuộc và phổ biến trên toàn thế giới.
Trong công tác thành lập các loại bản đồ lớp phủ bằng công nghệ viễn thám sử
dụng ảnh quang học đã đƣợc đƣa vào các qui trình qui phạm tƣơng đối hoàn chỉnh.
1.2.1.4 Những ưu thế cơ bản của ảnh viễn thám trong nghiên cứu lớp phủ
rừng
Ngày nay, với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học công nghệ, tƣ liệu ảnh
vệ tinh đã và đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trong công tác theo dõi, giám sát tài
nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trƣờng. Những ƣu thế cơ bản của ảnh viễn thám
có thể kể ra là:
- Cung cấp thông tin khách quan, đồng nhất trên khu vực trùm phủ lớn
(Landsat 180km x180km, SPOT, ASTER 60km x 60 km) cho phép tiến hành theo
dõi giám sát trên những khu vực rộng lớn cùng một lúc.
- Cung cấp thông tin đa dạng trên nhiều kênh phổ khác nhau cho phép
nghiên cứu các đặc điểm của đối tƣợng từ nhiều góc độ phản xạ phổ khác nhau.
- Cung cấp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau đo đó cho phép nghiên
cứu bề mặt ở những mức độ chi tiết hoặc khái quát khác nhau. Ví dụ nhƣ các loại
ảnh độ phân giải siêu cao nhƣ SPOT 5, IKONOS, QuickBird, ảnh hàng không để
nghiên cứu chi tiết, hoặc các loại ảnh có độ phân giải thấp nhƣng tần suất chụp lặp
cao, diện tích phủ trùm lớn nhƣ MODIS, MERIS cho phép cung cấp các thông tin
khái quát ở mức vùng hay khu vực.
- Khả năng chụp lặp lại hay còn gọi là độ phân giải thời gian. Do đặc điểm
quĩ đạo của vệ tinh nên cứ sau một khoảng thời gian nhất định lại có thể chụp lặp
lại đƣợc vị trí trên mặt đất. Sử dụng các ảnh vệ tinh chụp tại các thời điểm khác
nhau sẽ cho phép theo dõi diễn biến của các sự vật hiện tƣợng diễn ra trên mặt đất,
ví dụ nhƣ quá trình sinh trƣởng của cây trồng, thảm thực vật...

trƣớc hết là lớp phủ bề mặt đang đƣợc tiến hành thƣờng xuyên trên cơ sở sử dụng
tƣ liệu viễn thám cùng các phần mềm xử lý số chuyên dụng. Các tƣ liệu viễn thám
đƣợc sử dụng để nghiên cứu lớp phủ bề mặt chủ yếu là ảnh vệ tinh và ảnh Radar.
Ở nƣớc ta việc theo dõi diễn biến lớp phủ bề mặt mà trƣớc hết là theo dõi
diễn biến về diện tích, về loại cây đang đƣợc quốc hội rất quan tâm. Theo chu kỳ
cứ 5 năm một lần lại kiểm kê toàn bộ diện tích đất đai trên toàn quốc. Thời gian
gần đây với ƣu thế nhanh, rẻ tiền hơn phƣơng pháp thành lập bản đồ từ ảnh hàng
không và đo đạc thực địa viễn thám đang dần là nguồn tƣ liệu chính trong công tác
kiểm kê đất đai. Thấy rõ vai trò quan trọng của công nghệ viễn thám và nhu cầu sử
dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh của các cơ quan, ngành trong cả nƣớc, chính phủ đã cho
12 | P a g e


phép Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng triển khai đề án “Hệ thống Giám sát Tài
nguyên thiên nhiên và môi trường tại Việt Nam” sử dụng vốn ODA của chính phủ
Pháp. Thành phần quan trọng nhất của hệ thống này là Trạm thu ảnh vệ tinh có khả
năng thu nhận, xử lý và cung cấp các loại ảnh vệ tinh bao gồm cả ảnh quang học
(MERIS, SPOT 2, 4, 5) và radar (ASAR) cho ngƣời sử dụng trong nƣớc. Hệ thống
giám sát Tài nguyên và Môi trƣờng tại Việt nam sẽ thúc đẩy các nghiên cứu ứng
dụng của ảnh vệ tinh ở nƣớc ta. Khi hệ thống đi vào hoạt động, ngƣời sử dụng có
khả năng tiếp xúc với nhiều loại tƣ liệu ảnh trên cùng một khu vực nghiên cứu.
Trong ngành lâm nghiệp tƣ liệu viễn thám với những ƣu thế nhƣ ảnh chụp
đƣợc ở những phạm vi rộng, chi tiết, tƣ liệu đa thời gian, tức thời cũng đóng góp
một phần không nhỏ trong việc thành lập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, biến
động tài nguyên rừng và lớp phủ rừng, quản lý trữ lƣợng rừng, sinh khối rừng, theo
dõi sinh thái rừng…
1.2.2. GIS trong đánh giá biến động lớp phủ rừng
1.2.2.1. Khái niệm về GIS
Hiện nay có khá nhiều định nghĩa về GIS, song có thể thống nhất chung về
định nghĩa nhƣ sau: "GIS là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng

hin c cỏc chc nng u vit hn, nhanh hn, mnh hn, tin li v d dng
hn trong vn hnh v s dng.
T cui nm 1990, ngoi 4 hp phn trờn cú 2 hp phn na c b sung,
ú l: qui trỡnh (Procedue) v mng (Network) ESRI.
1.2.2.3. Cỏc chc nng ca GIS trong vic xõy dng bn v qun lý ti
nguyờn rng
1.2.2.3.1 GIS trong vic xõy dng bn
Vi s phỏt trin ca cỏc k thut tiờn tin thc cht l ng dng mỏy vi tớnh
v cỏc phn mm chuyờn dng (GIS Software) hin nay vic thnh lp, x lý v
biờn tp bn c thc hin tt c cỏc c quan. Tựy theo mc ớch, t liu,
loi bn m cỏch thnh lp cú khỏc nhau nhng nhỡn chung ta cú th túm tt
chung phng phỏp xõy dng bn bng GIS nh s ....

14 | P a g e


Hình 1.4: Sơ đồ tổng quan làm bản đồ bằng GIS

Để thành lập bản đồ số bằng GIS thì cơ sở dữ liệu có thể lấy từ nhiều nguồn
nhƣ: số liệu điều tra đo đạc trực tiếp ngoài thực địa, bản đồ số, bản đồ giấy, số liệu
thống kê, tƣ liệu viễn thám... Sản phẩm đầu ra của GIS là bản đồ số, nó sẽ khác bản
đồ đầu vào cả về chất và về lƣợng dễ dàng cập nhật và khai thác thông tin thuận lợi
nhờ sự trợ giúp của máy tính.
Hiện nay hầu hết các lĩnh vực chuyên ngành nhƣ Địa chất, Địa lý, Trắc địa
bản đồ, Quy hoạch đô thị, Bảo vệ môi trƣờng đều quan tâm tới GIS và khai thác
chúng với những mục đích riêng biệt bởi vì: GIS là một hệ thống tự động quản lý,
lƣu trữ, tìm kiếm dữ liệu chuyên ngành với sự phát triển của máy tính đặc biệt
chúng có khả năng biến đổi dữ liệu mà những công việc này không thể thực hiện
bằng phƣơng pháp thô sơ. GIS có khả năng chuẩn hoá ngân hàng dữ liệu để có thể
đƣa vào các hệ thống xử lý khác nhau, do đó phát triển khả năng khai thác dữ liệu.

lâu dài và nhờ GIS đƣa đƣợc những số liệu phân tích hợp lý từ đó giúp cho các nhà
quản lý có đƣợc những định hƣớng đúng đắn. Cụ thể bằng công nghệ GIS có thể
tạo ra các sản phẩm nhƣ:
- Tạo lập cơ sở dữ liệu và bản đồ tài nguyên rừng.
- Theo dõi động thái tài nguyên rừng, dự báo trữ lƣợng sản lƣợng rừng dựa
vào mối quan hệ giữa trữ lƣợng và tăng trƣởng.
- Xây dựng bản đồ giải pháp kỹ thuật lâm sinh dựa vào các tiêu chí nhƣ trữ
lƣợng, loài cây, độ tàn che, mật độ...
- Lập bản đồ quản lý khai thác rừng bền vững dựa trên các bản đồ luân kỳ
khai thác, bản đồ trữ lƣợng khai thác theo địa điểm, thời gian.
- Quy hoạch quản lý, sản xuất và phát triển trồng rừng.
- Quản lý giám sát đa dạng sinh học: lập bản đồ và quản lý dữ liệu bảo tồn đa
dạng sinh học.
- Nghiên cứu các hệ sinh thái rừng đặc biệt là các hệ sinh tháu nhạy cảm nhƣ
rừng ngập mặn.
16 | P a g e


- Giám sát lƣợng CO2 rừng hấp thụ để cung cấp dịch vụ môi trƣờng rừng.
- Theo dõi dự báo cháy rừng
1.2.2.4. Kết hợp tư liệu viễn thám và GIS trong thành lập bản đồ biến động
lớp phủ rừng
Kết hợp giữa viễn thám với GIS là hết sức cần thiết, vì nhiều thông tin hữu
ích cho quá trình phân loại dƣờng nhƣ có sẵn trong cơ sở dữ liệu của GIS nhƣ mô
hình số độ cao (DEM), các mô hình sinh thái thực vật, các mô hình của các yếu tố
kinh tế xã hội… và rất nhiều loại dữ liệu bổ trợ khác. Ngƣợc lại, tƣ liệu viễn thám
lại là nguồn thông tin đầu vào rất quý giá cho cơ sở dữ liệu của GIS trong việc hỗ
trợ ra quyết định và dự báo tình huống, bởi vì nguồn thông tin này có khả năng cập
nhật nhanh trên một diện tích rộng lớn. Trên thực tế, việc kết hợp giữa hai công
nghệ này đã mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi chúng trong rất nhiều lĩnh vực của