ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––– PHẠM ĐỨC CHÍNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI HUYỆN NGHĨA HÀNH, TỈNH QUẢNG NGÃI GIAI ĐOẠN 2006-2012 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa trung tâm học liệu / ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––– PHẠM ĐỨC CHÍNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI HUYỆN NGHĨA HÀNH, TỈNH QUẢNG NGÃI GIAI ĐOẠN 2006-2012 Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS DƢƠNG TIẾN ĐỨC THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa trung tâm học liệu / i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung báo cáo số liệu báo cáo chưa công bố tài liệu Nếu vi phạm xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nhận hình thức kỉ luật theo quy định Nhà trường Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013 Tác giả luận văn Phạm Đức Chính Số hóa trung tâm học liệu / ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khoá 19, giai đoạn 2011 - 2013 Trong trình học tập hoàn thành luận văn, tác giả nhận quan tâm, giúp đỡ Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng ĐT&QL sau Đại học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, toàn thể thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Viện nghiên cứu phát triển lâm nghiệp nhiệt đới; Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Chi cục Lâm nghiệp, chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Ngãi; Phòng Nông nghiệp, Phòng Tài nguyên - môi trường huyện Nghĩa Hành, tỉnh Quảng Ngãi tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu Trước tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Dương Tiến Đức - người hướng dẫn khoa học, trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức quý báu dành tình cảm tốt đẹp cho tác giả suốt thời gian học tập thời gian thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Khoa đào tạo sau đại học toàn thể thầy cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình hoàn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới Viện nghiên cứu phát triển lâm nghiệp nhiệt đới, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Quảng Ngãi, Phòng Nông nghiệp, Phòng Tài nguyên - môi trường huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận văn Cuối tác giả xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè người thân gia đình bên cạnh giúp đỡ, động viên tác giả suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2013 Tác giả luận văn Phạm Đức Chính Số hóa trung tâm học liệu / iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Chƣơng 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Cơ sở khoa học công nghệ viễn thám (RS), hệ thống thông tin địa lý (GIS) biến động rừng 1.1.1.1 Viễn thám (RS) 1.1.1.2 Ảnh số viễn thám 1.1.1.3 Hệ thống thông tin địa lí (GIS) 10 1.1.1.4 Bản đồ trạng tài nguyên rừng 13 1.1.1.5 Biến động rừng 14 1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 15 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 15 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 20 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 25 1.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 25 1.3.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 25 1.3.1.2 Địa hình 25 Số hóa trung tâm học liệu / iv 1.3.1.3 Điều kiện địa chất - thổ nhưỡng 26 1.3.1.4 Điều kiện khí hậu - thủy văn 27 1.3.1.5 Dân cư 28 1.3.2 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 29 1.3.2.1 Kinh tế 29 2.3.2.2 Xã hội 36 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Nội dung nghiên cứu 38 2.2 Phương pháp nghiên cứu 38 2.2.1 Thu thập, kế thừa tài liệu 38 2.2.1.1 Thu thập tài liệu liên quan đến đồ 38 2.2.1.2 Thu thập tài liệu liên quan điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội 38 2.2.2 Điều tra ngoại nghiệp 38 2.2.2.1 Lập ô tiêu chuẩn 38 2.2.2.2 Điều tra 39 2.2.3 Phương pháp nội nghiệp 39 2.2.3.1 Xây dựng mẫu khóa giải đoán ảnh 39 2.2.3.2 Thành lập đồ trạng tài nguyên rừng 40 2.2.3.3 Đánh giá biến động tài nguyên rừng 41 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Hệ thống mẫu khóa ảnh giải đoán 43 3.2 Hiện trạng tài nguyên rừng năm 2006 xã Hành Tín Đông, Hành Tín Tây Hành Thiện 44 3.3 Đánh giá trạng tài nguyên rừng năm 2012 03 xã: Xã Hành Thiện, Xã Hành Tín Đông, Xã Hành Tín Tây Huyện Nghĩa Hành, Tỉnh Quảng Ngãi 45 3.3.1 Xã Hành Tín Đông 45 3.3.2 Xã Hành Tín Tây 49 Số hóa trung tâm học liệu / v 3.3.3 Xã Hành Thiện 52 3.4 Đánh giá biến động tài nguyên rừng năm 2006-2012 cho 03 xã: xã Hành Thiện, xã Hành Tín Đông, xã Hành Tín Tây huyện Nghĩa Hành, tỉnh Quảng Ngãi 55 3.4.1 Biến động tài nguyên rừng giai đoạn 2006 - 2012 55 3.4.1.1 Xã Hành Tín Đông 55 3.4.1.2 Xã Hành Tín Tây 60 3.4.1.3 Xã Hành Thiện 64 3.4.2 Phân tích nguyên nhân gây biến động nguồn tài nguyên rừng, giải pháp quản lí phát triển nguồn tài nguyên rừng bền vững 68 3.4.2.1 Nguyên nhân gây biến động tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu 68 3.4.2.2 Giải pháp quản lí, phát triển bền vững tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 Kết luận 70 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC Số hóa trung tâm học liệu / vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ RS Remote sensing - Công nghệ viễn thám GIS Geographic Infomation System-Hệ thống thông tin địa lý FOV Field of view - Trường nhìn IFOV Instantaneous field of view - Trường nhìn không đổi CSDL Cơ sở liệu D1,3 Đường kính ngang ngực GPS Hệ thống định vị toàn cầu Hvn Chiều cao vút CHDC Đức Cộng hòa dân chủ Đức FAO Tổ chức nông nghiệp lương thực Liên hợp quốc Viện ĐTQH Viện Điều tra quy hoạch ÔTC Ô tiêu chuẩn BNN-PTNT Bộ nông nghiêp- phát triển nông thôn Số hóa trung tâm học liệu / vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình sử dụng đất xã - thị trấn huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi năm 2011 27 Bảng 1.2 Diện tích, dân số năm 2011 phân bố xã, thị trấn 29 Bảng 1.3 Thống kê số trồng huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi 30 Bảng 1.4 Thống kê số vật nuôi huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi 31 Bảng 1.5 Thống kê số sản phẩm công nghiệp chủ yếu Nghĩa Hành năm 2011 34 Bảng 1.6 Thống kê giáo dục huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi 36 Bảng 3.1 Bảng số lượng mẫu khóa ảnh 44 Bảng 3.2 Điểm kiểm tra độ xác sau phân loại 44 Bảng 3.3 Diện tích loại đất loại rừng xã Hành Tín Đông - huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi 45 Bảng 3.4 Diện tích loại đất loại rừng xã Hành Tín Tây - huyện Nghĩa Hành tỉnh Quảng Ngãi 49 Bảng 3.5 Diện tích loại đất loại rừng xã Hành Thiện - huyện Nghĩa Hành - tỉnh Quảng Ngãi 52 Bảng 3.6 Ma trận biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 2006 - 2012 56 Bảng 3.7 Ma trận biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 2006 - 2012 62 Bảng 3.8 Ma trận biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 2006 - 2012 66 Số hóa trung tâm học liệu / viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bức xạ sóng điện từ Hình 1.2 Sự phân bố dải sóng quang phổ điện từ Hình 1.3 Đặc điểm phổ phản xạ nhóm đối tượng tự nhiên Hình 1.4 Quan hệ nhóm chức GIS 12 Hình 2.1 Các phương pháp đánh giá biến động lớp phủ thực vật từ ảnh viễn thám 42 Hình 3.1 Diện tích loại đất, loại rừng xã Hành Tín Đông huyện Nghĩa Hành 46 Hình 3.2 Tỷ lệ loại đất, loại rừng xã Hành Tín Đông huyện Nghĩa Hành 46 Hình 3.3 Diện tích loại đất, loại rừng xã Hành Tín Tây huyện Nghĩa Hành 50 Hình 3.4 Tỷ lệ loại đất, loại rừng xã Hành Tín Tây huyện Nghĩa Hành 50 Hình 3.5 Diện tích loại đất, loại rừng xã Hành Thiện huyện Nghĩa Hành 53 Hình 3.6 Tỷ lệ loại đất, loại rừng xã Hành Thiện huyện Nghĩa Hành 53 Hình 3.7 Biểu đồ biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 20062012 Xã Hành Tín Đông huyện Nghĩa Hành 57 Hình 3.8 Biểu đồ biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 20062012 Xã Hành Tín Tây huyện Nghĩa Hành 60 Hình 3.9 Biểu đồ biến động diện tích loại đất loại rừng giai đoạn 20062012 Xã Hành Thiện huyện Nghĩa Hành 64 Số hóa trung tâm học liệu / MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Như biết, rừng tài nguyên vô quý giá quan trọng xã hội loài người Trên giới xuất nhiều khu bảo tồn thiên nhiên, nhiều vườn quốc gia thành lập với mục đích bảo tồn giữ gìn nhiều nguồn tài nguyên phong phú bị đe doạ Ở nước ta theo cẩm nang ngành lâm nghiệp số liệu diễn biến tài nguyên rừng nông nghiệp phát triển nông thôn năm 2005: Năm 1943, rừng bao phủ 14 triệu héc ta, chiếm tới 43% diện tích Việt Nam Năm 1976, diện tích rừng giảm xuống 33.8% đến đầu năm 90 27.2%, diên tích thấp ghi nhận Sự suy giảm việc khai thác mức gỗ, chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, tập tục du canh du cư, di dân khai hoang (trong kế hoạch tự phát), xây dựng sở hạ tầng, đường xá nhà máy thủy điện Nhận thức tầm quan trọng tài nguyên rừng, Đảng Nhà nước ta có sách đổi mới, quan tâm tới công tác bảo vệ phát triển nguồn tài nguyên Do đó, năm gần diện tích rừng tăng lên đáng kể độ che phủ rừng năm 2009 39,1 %, năm 2010 39,5 % năm 2011 39,7 % (nguồn: Diện tích rừng toàn quốc năm 2011, NXB Nông nghiệp) Từ số liệu thống kê tài nguyên rừng qua năm ta thấy biến động tài nguyên rừng qua thời kì có thay đổi lớn cẩn phải có biện pháp theo dõi, đánh giá biến động để có biện pháp, sách phát triển tài nguyên rừng bền vững kinh tế, xã hội môi trường Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, đòi hỏi thông tin phải nhanh chóng, xác kịp thời Trong việc sử dụng, lưu giữ loại giấy tờ, đồ giấy truyền thống dần bộc lộ yếu điểm không phù hợp Do đó, cần phải có thay đổi cách quản lý tài nguyên rừng cho thông tin cập nhật liên tục, đầy đủ xác Việc sử dụng công nghệ viễn thám (Remote sensing) hệ thống thông tin địa lý (Geographic Infomation System) viết tắt GIS sử dụng rộng rãi giới phương pháp tìm hiểu, thu thập quản lý thông tin theo ý muốn, giúp lập sở liệu cách nhanh chóng xác Số hóa trung tâm học liệu / [...]... sách đổi mới, quan tâm hơn tới công tác bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên này Do đó, trong những năm gần đây diện tích rừng tăng lên đáng kể độ che phủ của rừng năm 2009 là 39,1 %, năm 2010 là 39,5 % và năm 2011 là 39,7 % (nguồn: Diện tích rừng toàn quốc năm 2011, NXB Nông nghiệp) Từ những số liệu thống kê tài nguyên rừng qua các năm ta thấy rằng biến động tài nguyên rừng qua các thời kì có sự thay... biết, rừng là một tài nguyên vô cùng quý giá và quan trọng đối với xã hội loài người Trên thế giới đã xuất hiện nhiều khu bảo tồn thiên nhiên, nhiều vườn quốc gia đã thành lập với mục đích bảo tồn và giữ gìn nhiều nguồn tài nguyên phong phú đang bị đe doạ Ở nước ta theo cẩm nang ngành lâm nghiệp và số liệu diễn biến tài nguyên rừng của bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn năm 2005: Năm 1943, rừng. .. cách quản lý tài nguyên rừng sao cho thông tin luôn được cập nhật liên tục, đầy đủ và chính xác nhất Việc sử dụng công nghệ viễn thám (Remote sensing) và hệ thống thông tin địa lý (Geographic Infomation System) viết tắt là GIS đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới đó là phương pháp tìm hiểu, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn, nó giúp chúng ta lập cơ sở dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác... diện tích rừng giảm xuống 33.8% và đến đầu những năm 90 thì chỉ còn 27.2%, diên tích thấp nhất từng được ghi nhận Sự suy giảm này là do việc khai thác quá mức gỗ, chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, tập tục du canh du cư, di dân khai hoang (trong kế hoạch và tự phát), và xây dựng cơ sở hạ tầng, đường xá và các nhà máy thủy điện Nhận thức được tầm quan trọng của tài nguyên rừng, Đảng và Nhà nước... sự biến động này để có biện pháp, chính sách phát triển tài nguyên rừng bền vững về cả kinh tế, xã hội và môi trường Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đòi hỏi các thông tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời Trong khi đó việc sử dụng, lưu giữ các loại giấy tờ, bản đồ giấy truyền thống đang dần bộc lộ những yếu điểm không còn phù hợp Do đó, chúng ta cần phải có sự thay đổi trong