Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Ứng dụng tư liệu viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác kiểm kê tài nguyên rừng tại huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là thành lập được bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng huyện Cẩm Xuyên trên cơ sở ứng dụng các tư liệu viễn thám và hệ thống GIS. Đưa ra hướng dẫn kỹ thuật thành lập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng từ tư liệu viễn thám và hệ thống GIS. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Ứng dụng tư liệu viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác kiểm kê tài nguyên rừng tại huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---------------------- TRẦN THỊ HỒNG THẮM ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG RỪNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI HUYỆN CẨM XUYÊN, TỈNH HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---------------------- TRẦN THỊ HỒNG THẮM ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG RỪNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI HUYỆN CẨM XUYÊN, TỈNH HÀ TĨNH Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRẦN QUANG BẢO Hà Nội, 2012
i LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Trần Quang Bảo, người tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn anh Lê Sỹ Doanh, anh Nguyễn Văn Thị cùng toàn thể các anh chị ở Viện Sinh thái rừng và Môi trường, trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Tuy đã có những cố gắng nhất định nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên chắc chắn luận văn này còn nhiều thiếu sót và hạn chế nhất định. Kính mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn. Hà Nội, ngày......tháng...... năm 2012, Học viên Trần Thị Hồng Thắm
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả đạt được trong luận văn là sản phẩm nghiên cứu, tìm hiểu của riêng cá nhân tôi. Trong toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày hoặc là của cá nhân tôi hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình. Hà Nội, ngày.......tháng…… năm 2012, Người cam đoan Trần Thị Hồng Thắm
iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Lời cam đoan ..................................................................................................... ii Danh mục các từ viết tắt.................................................................................... v Danh mục các bảng .......................................................................................... vi Danh mục các hình .......................................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3 1.1. Khái quát chung ...................................................................................... 3 1.2. Trên thế giới............................................................................................ 8 1.3. Tại Việt Nam ........................................................................................ 12 1.4. Thảo luận .............................................................................................. 17 Chương 2. MỤC TIÊU - ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 20 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 20 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 20 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 20 2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 21 2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu ........................................................ 21 2.4.2. Phương pháp xử lý tài liệu ............................................................. 29 Chương 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 38 3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................. 38 3.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................... 38 3.1.2. Địa hình địa thế .............................................................................. 39
iv 3.1.3. Khí hậu – Thuỷ văn ........................................................................ 40 3.1.4. Thuỷ văn ......................................................................................... 41 3.1.5. Thổ nhưỡng .................................................................................... 41 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .................................................................. 41 3.2.1. Dân cư và nguồn lao động.............................................................. 41 3.2.2. Tình hình phát triển kinh tế ............................................................ 42 3.3. Thảm thực vật rừng Cẩm Xuyên ....................................................... 42 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 44 4.1. Đặc điểm phân bố và cấu trúc các trạng thái rừng tại Cẩm Xuyên ...... 44 4.1.1. Rừng tự nhiên ................................................................................. 46 4.1.2. Rừng trồng ...................................................................................... 50 4.2. Khóa ảnh phục vụ giải đoán các trạng thái rừng tại huyện Cẩm Xuyên ................................................................................................ 51 4.2.1. Đánh giá chất lượng ảnh SPOT-5 tại huyện Cẩm Xuyên .............. 51 4.2.2. Xây dựng bộ khóa giải đoán ảnh.................................................... 52 4.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tại huyện Cẩm Xuyên .. 56 4.4. Đề xuất hướng dẫn kỹ thuật thành lập bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng từ tư liệu viễn thám và hệ thống GIS. ................................................. 65 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 81 1. Kết luận .................................................................................................... 81 2. Tồn tại ...................................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Viết đầy đủ RS Remote sensing - Viễn thám SPOT Système Pour l’Observation de la Terre GIS Geographic information system - Hệ thống thông tin địa lý OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm) Hvn Chiều cao vút ngọn (m) G Tiết diện ngang G% % tiết diện ngang IV% Công thức tổ thành (mức độ quan trọng) N/ha Mật độ (cây/ha) N% Tỷ lệ % mật độ RĐT Rừng đã trồng trên núi đất RNK Rừng nghèo RN Rừng nghèo kiệt RG Rừng giàu RTB Rừng trung bình RTG Rừng gỗ trồng trên núi đất HRV High Resolution Visible HRVIR High Resolution Visible and InfraRed HRG High Resolution Geometric G-TN Rừng hỗn giao gỗ - tre nứa
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Các đặc trưng chính của ảnh vệ tinh SPOT 6 1.2 Độ phân giải phổ của ảnh nguồn các vệ tinh SPOT từ 1 đến 5 7 2.1 Bảng phân chia loại đất loại rừng theo thông tư số 34 tại Hà Tĩnh 22 4.1 Chỉ tiêu lâm học của các trạng thái rừng tự nhiên 46 4.2 Tổ thành loài cây của trạng thái rừng tự nhiên 47 4.3 Đánh giá kết quả giải đoán cho từng loại rừng 59 4.5 Hiện trạng loại đất, loại rừng tại khu vực nghiên cứu 62
vii DANH MỤC CÁC HÌNH Bảng Tên bảng Trang 1.1: Sơ đồ ghép ảnh vê ̣ tinh pha ̣m vi lañ h thổ Viê ̣t Nam 8 2.1: Sơ đồ quá trình điều tra và xây dựng bản đồ hiện trạng rừng 31 4.1: Phân bố các trạng thái rừng tại huyện Cẩm Xuyên 45 4.2: Một số thông tin cơ bản của ảnh PX271313_100815 52 4.3: Mẫu ảnh của nhóm đất chưa có rừng bao gồm: IA, IB, IC 53 4.4: Hệ thống mẫu giải đoán khu vực nghiên cứu 56 4.5: Bản đồ hiện trạng rừng huyện Cẩm Xuyên 57 4.6: Hệ thống ô mẫu kiểm tra ngoài thực địa 58 4.7: Bản đồ kiểm kê rừng huyê ̣n Cẩm Xuyên 61 4.8: Sơ đồ phân loại đối tượng 66 4.9: Kết quả quá trình phân mảnh ảnh 69 4.10: Xác định mẫu phân loại trên ảnh 69 4.11: Kết quả phân loại tự động 70 4.12: Sơ đồ phân loại các đối tượng 73
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cẩm Xuyên là huyện miền núi có địa hình phức tạp và đa dạng, hội tụ đầy đủ mọi biểu hiện địa hình: Núi đồi, sông suối, đồng bằng, ao hồ…Trong đó núi đồi chiếm khoảng 60% diện tích tự nhiên, được phân bố về phía Nam huyện. Bắt đầu từ xã Cẩm Thạch - Cẩm Mỹ - Cẩm Quan và xã Cẩm Thịnh- Cẩm Lạc – Cẩm Minh. Cùng với đó là hệ thống các sơn khối lẻ, nằm chen giữa đồng bằng và ven bờ biển: Núi Thành (xã Cẩm Thạch), núi Nhược Thạch (xã Cẩm Quang), một số núi thuộc xã Cẩm Lĩnh,... Vấn đề quản lý bảo vệ tài nguyên rừng nơi đây hết sức khó khăn và phức tạp. Để quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng tốt đòi hỏi phải thống kê, kiểm kê tài nguyên rừng thường xuyên, nhằm cập nhật thông tin một cách đầy đủ, nhanh chóng, chính xác nhất, nắm bắt được toàn diện về diện tích rừng; chất lượng rừng và diện tích đất chưa có rừng gắn với chủ quản lý cụ thể trên địa bàn huyện, tỉnh. Khi khoa học máy tính chưa phát triển, trang thiết bị làm việc còn đơn giản thì việc thành lập bản đồ hiện trạng rừng bằng phương pháp giải đoán ảnh viễn thám được thực hiện bằng mắt thường hoặc có thêm sự trợ giúp của kính lúp, kính lập thể,… Kết quả của phương pháp này phụ thuộc nhiều vào khóa giải đoán và kiến thức chuyên gia trong việc nhận biết các đối tượng trên ảnh. Phương pháp này lại tốn thời gian, công sức và khó áp dụng đối với những khu vực khó có thể tiếp cận trực tiếp, thông tin không được cập nhật kịp thời do hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp luôn biến động. Ngày nay, công nghệ số phát triển, ảnh vệ tinh ra đời, công tác giải đoán ảnh viễn thám trở nên đơn giản hơn nhiều. Vấn đề thời gian và nhân lực đã giảm bớt phần nào, và áp dụng dễ dàng hơn với những khu vực khó tiếp cận trực tiếp. Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở các ảnh có
2 độ phân giải thấp nên kết quả thành lập bản đồ hiện trạng và đánh giá biến động tài nguyên rừng cho độ chính xác chưa cao. Kể từ đợt Tổng kiểm kê rừng toàn quốc theo Chỉ thị 286/CT-TTg ngày 02/5/1997 đến nay, công tác kiểm kê rừng chưa được thực hiện lại nên số liệu, hồ sơ về rừng và đất rừng có nhiều bất cập gây khó khăn cho quản lý và kinh doanh rừng. Dự án “Tổng điều tra, kiểm kê rừng toàn quốc giai đoạn 2011-2015” ra đời nhằm khắc phục những hạn chế trên. Trong đó, công tác điều tra chủ yếu dựa vào tư liệu ảnh viễn thám độ phân giải cao (SPOT-5), những dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý và phương pháp phân tích thông tin hiện đại để xác định những đặc điểm tự nhiên của lô rừng. Điểm nổi bật của phương pháp này là trạng thái rừng được thể hiện tương đối chi tiết với độ tin cậy cao, ranh giới các trạng thái sát với thực tế của đối tượng, tiết kiệm được nhiều thời gian và kinh phí thực hiện, đáp ứng rất tốt trong việc nghiên cứu diễn biến trạng thái rừng với kết quả cao trong thời gian ngắn. Kiểm kê rừng có nhiệm vụ bổ sung những thông tin về đặc điểm xã hội của lô rừng. Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng rừng, sử dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với các công cụ phần mềm xử lý ảnh cũng như các phần mềm thành lập bản đồ đã trở thành một phương pháp thành lập bản đồ có ý nghĩa thực tiễn và mang tính khoa học cao. Xuất phát từ những ý nghĩa thực tiễn trên và để phục vụ cho công tác triển khai Dự án trên phạm vi toàn quốc, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Ứng dụng tư liệu viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác kiểm kê tài nguyên rừng tại huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh” làm luận văn thạc sĩ.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát chung * Hệ thống thông tin địa lý (geography information system) Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ra đời dựa trên cơ sở công nghệ thông tin gắn liền với việc phát triển các phần mềm lớn, tích hợp được những yêu cầu cùng nhiệm vụ cần phải giải quyết trong đời sống xã hội. GIS là công cụ, công nghệ được dùng để tập hợp, lưu trữ, xử lý và phân tích thông tin (thông tin không gian và phi không gian) thông qua các hệ thống công cụ tin học và máy tính. Phương pháp này cho phép đánh giá tổng thể với tương quan của nhiều yếu tố theo không gian và thời gian. GIS là một công nghệ mới đang trở thành một công cụ thiết yếu để xử lý, phân tích các dữ liệu thông tin đáp ứng ngày càng cao và đa dạng, đa mục đích trên thế giới. Burrough (1986) đã định nghĩa GIS là: “Một bộ phận mạnh mẽ của các công cụ để tập hợp, lưu trữ, sửa chữa lại theo ý muốn, chuyển đổi và thể hiện các dữ liệu không gian từ thế giới thực với những bộ phận riêng biệt của những mục đích”. [1] * Viễn thám (Remote sensing): Viễn thám là một ngành khoa học quan sát, theo dõi, thu thập và phân tích các vật thể trên bề mặt trái đất mà không cần phải tiếp cận trực tiếp với các vật thể đó thông qua thông tin ảnh. [3] Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để điều tra, đo đạc những đặc tính của các đối tượng trên bề mặt trái đất đã phản xạ, hấp thụ hoặc phát sinh ra các bức xạ điện từ theo các giải phổ với những cường độ nhất định. [3] Tư liệu viễn thám rất đa dạng về chủng loại và độ phân giải không gian, bao gồm: ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, ảnh nhiệt, ảnh quang học và ảnh radar được thu nhận trong các thời gian khác nhau, đã đáp ứng được nhu cầu nghiên
4 cứu trong nhiều ngành khoa học như: địa chất, địa lý, môi trường, khí tượng, nông nghiệp, lâm nghiệp,... Tư liệu ảnh vệ tinh SPOT Về mặt cơ sở khoa học: ảnh SPOT-5 sẽ phù hợp với việc thành lập bản đồ chuyên đề tỉ lệ từ 1: 10.000 đến 1: 50.000, nhìn trên ảnh với đô ̣ phân giải không gian 10m, các đố i tươ ̣ng cây cá thể vẫn có thể phân biê ̣t đươ ̣c. Lịch sử ra đời của ảnh SPOT: Vào đầu năm 1978 chính phủ Pháp quyết định phát triển chương trình SPOT (Système Pour l’Observation de la Terre) với sự tham gia của Bỉ và Thụy Điển. Hệ thống vệ tinh viễn thám do Trung tâm nghiên cứu không gian (Centre National d’Etudes Spatiales – CNES) của Pháp chế tạo và phát triển. Vệ tinh đầu tiên của SPOT-1 được phóng lên quỹ đạo năm 1986, tiếp theo là SPOT-2, SPOT-3, SPOT-4, và SPOT-5 lần lượt vào các năm 1990, 1993, 1998, và 2002 trên đó mang hệ thống quét CCD. Vệ tinh SPOT bay ở độ cao 832km, góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo là 98,70, thời điểm bay qua xích đạo là 10h30’ và chu kỳ lăp trong 26 ngày. Các thế hệ vệ tinh SPOT-1,2,3 có bộ cảm HRV (High Resolution Visible) với kênh toàn sắc (0,51 – 0,73µm) độ phân giải 10m; ba kênh đa phổ có độ phân giải 20m, phân bố trong vùng sóng nhìn thấy gồm xanh lục (0,5- 0,59µm), đỏ (0,61 – 0,68m), gần hồng ngoại (0,79 – 0,89µm). Mỗi cảnh có độ bao phủ mặt đất là 60kmx60km. Vệ tinh SPOT-4 với kênh toàn sắc (0,49-0,71 µm); ba kênh đa phổ HRV tương đương với ba kênh truyền thống HRV; thêm kênh hồng ngoại (1,58-1,75µm) có độ phân giải 20m. Khả năng chụp nghiêng của SPOT cho phép tạo cặp ảnh lập thể từ hai ảnh chụp vào hai thời điểm với các góc chụp nghiêng khác nhau. [13]
5 Vệ Tinh SPOT-4,1998 CNES Vệ Tinh SPOT-5, 2002 CNES Vệ tinh SPOT-5 phóng lên quỹ đạo ngày 03/05/2002, được trang bị một cặp Sensor HRG (High Resolution Geometric) là loại Sensor ưu việt hơn các loại trước đó. Mỗi một Sensor HRG có thể thu được ảnh đối với độ phân giải 5m đen-trắng và 10m với ảnh màu. Với kỹ thuật xử lý ảnh đặc biệt, có thể đạt được ảnh độ phân giải 2,5m, trong khi đó dải chụp phủ mặt đất của ảnh vẫn đạt 60km đến 80km. Đây chính là ưu điểm của ảnh SPOT, điều mà các loại ảnh vệ tinh cùng thời khác ở độ phân giải này đều không đạt. Kỹ thuật thu ảnh HRG cho phép định vị ảnh với độ chính xác nhỏ hơn 50m nhờ hệ thống định vị vệ tinh DOGIS và Star Tracker lắp đặt trên vệ tinh. Trên vệ tinh SPOT-5 còn lắp thêm 2 máy chụp ảnh nữa. Máy thứ nhất HSR (High Resolution Stereoscopic) – Máy chụp ảnh lập thể lực phân giải cao. Máy này chụp ảnh lập thể dọc theo đường bay với độ phủ 120 x 600km. Nhờ ảnh lập thể đọ phủ rộng này tạo lập mô hình số độ cao (DEM) với độ chính xác 10m mà không cần tới điểm khống chế mặt đất. Máy chụp ảnh thứ 2 mang tên VEGETATION giống như VEGETATION lắp trên vệ tinh SPOT-4 hàng ngày chụp ảnh mặt đất trên một dải rộng 22,5km với kích thước pixel 1x1km trong 4 kênh phổ. Ảnh VEGETATION được sử dụng rất hữu hiệu cho mục đích theo dõi biến động địa cầu và đo vẽ bản đồ hiện trạng đất. Hai vệ tinh SPOT-4 và SPOT-5 có thêm kênh phổ chụp SWIR nằm phía trên ba kênh phổ của các vệ tinh SPOT trước đó, nhờ vậy rất thuận lợi cho nghiên cứu về độ ẩm và lớp phủ thực vật. Sự cải tiến này đã tạo ra rất
6 nhiều ứng dụng cho nông nghiệp, nghiên cứu hiện trạng đất và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Bảng 1.1. Các đặc trưng chính của ảnh vệ tinh SPOT Tên bộ Số Độ phân Loại Vệ tinh Các kênh đa phổ cảm Kênh giải (m) SPOT Lục, đỏ, gần hồng XS (Multispictral) HRV 3 20 x 20 1, 2, 3 ngoại P hoặc PAN SPOT HRV 1 10 x 10 Toàn sắc (Panchromatic) 1, 2, 3 P + SX (Panchromatic and SPOT Lục, đỏ, gần hồng HRV 3 10 x 10 Multispictral merging) 1, 2, 3 ngoại Lục, đỏ, gần hồng XI (Multispictral) SPOT-4 HRVIR 20 x 20 ngoại, hồng ngoại 4 trung M ( Monospectral) SPOT-4 HRVIR 10 x 10 Đỏ 1 M + XI hoặc P + XI Lục, đỏ, gần hồng (Panchromatic and Multispictral SPOT-4 HRVIR 10x10* ngoại hồng ngoại 4 merging) trung Lục, đỏ, gần hồng HI (Multispictral InfraRed SPOT-5 HRG 10 x 10 ngoại, hồng ngoại High) 4 trung HX (Multispictral High Lục, đỏ, gần hồng SPOT-5 HRG 10 x 10 Resolution) 3 ngoại HMA hoặc HMB(Panchromatic SPOT-5 5x5 Toàn sắc High Resolution) HRG 1 Lục, đỏ, gần hồng HMX ( HM and HX merging) SPOT-5 HRG 3 5x5 ngoại 2,5 x THR (Very High Resolution) SPOT-5 HRG 1 Toàn sắc 2,5** THX (Very High Resolution 2,5 x Lục, đỏ, gần hồng Multispectral, THR and HX SPOT-5 HRG 3 2,5** ngoại merging) THN (Very High Resolution Multispectral, THR and HX 2,5 x Xanh (tổ hợp màu SPOT-5 HRG merging, in pseudo-natural 2,5** giả), lục, đỏ 3 colors) HRS (Very High Resolution SPOT-5 HRG 2 5 x 10 Toàn sắc Stereoscopic)
7 * Chỉ riêng kênh B2 (=M) có độ phân giải 10m. Các kênh còn lại được lấy mẫu lại từ 20 đến 10m. ** Điểm mặt đất – kích thước của THR được lấy mẫu lại. Độ phân giải nhỏ hơn 3m Bảng 1.2. Độ phân giải phổ của ảnh nguồn các vệ tinh SPOT từ 1 đến 5. Độ phân Vệ tinh SPOT Kênh Phổ Bước sóng Phổ điện từ giải SPOT-1, 2, 3 Kênh 1 0,5 - 0,59 µm Xanh lục 20m SPOT-1, 2, 3 Kênh 2 0,61 - 0,68 µm Đỏ 20m SPOT-1, 2, 3 Kênh 3 0,79 - 0,89 µm Gần hồng ngoại 20m SPOT-4,5 Kênh 4 1,58 - 1,75 µm Toàn sắc 10m SPOT-5 Kênh 1 0,5 - 0,59 µm Xanh lục 10m SPOT-5 Kênh 2 0,61 - 0,68 µm Đỏ 10m SPOT-5 Kênh 3 0,79 - 0,89 µm Gần hồng ngoại 10m SPOT-1, 2, 3 Kênh Toàn sắc 0,51 - 0,73 µm Toàn sắc 10m SPOT-4 Kênh Toàn sắc 0,49 - 0,73 µm Toàn sắc 10m SPOT-5 Kênh Toàn sắc 0,49 - 0,73 µm Toàn sắc 5m SPOT-5 Kênh Toàn sắc 0,49 - 0,73 µm Toàn sắc 2,5m SPOT-5 Kênh Toàn sắc 0,49 - 0,73 µm Toàn sắc 5 x 10m Ảnh SPOT có thể ghi phản xạ phổ của toàn mặt đất với sự khác biệt về dữ liệu, độ phân giải cao (đặc biệt ảnh độ phân giải 2,5m) và có khả năng nhìn nổi, nhạy cảm về phổ hồng ngoại cho thực vật, mở ra triển vọng của nhiều ứng dụng mà trước đây chỉ có thể thực hiện với ảnh hàng không như : Đo vẽ mới và hiệu chỉnh bản đồ địa hình; nghiên cứu, thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, khai khoáng trong địa chất, thành lập bản đồ tỷ lệ 1:30.000 đến 1:100.000, nghiên cứu về thực vật ở cấp độ đô thị... khu vực, theo dõi biến động môi trường như mất rừng, xói mòn, phát triển [13]
8 SƠ ĐỒ ẢNH VỆ TINH SPOT-5 TRÊN PHAM VI VIỆT NAM (Có độ phủ mây dưới 25% từ tháng 09.2007 đến 15.05.2011) Hin ̀ h 1.1. Sơ đồ ghép ảnh vê ̣ tinh pha ̣m vi lãnh thổ viêṭ Nam (Tư liệu của Trung Tâm Viễn Thám Quốc Gia) 1.2. Trên thế giới Hệ thống thông tin địa lý đã được phát triển và ứng dụng nhiều tại các nước phát triển như Hoa Kỳ, Nga, Đức, Anh, Pháp v.v. Việc kết hợp chặt chẽ giữa hai công nghệ hiện đại là viễn thám và GIS đã mang lại bước đột phá trong phát triển khoa học công nghệ trong thế kỷ XX. Hiện tại trên thế giới ngày một nhiều hơn các công trình nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS
9 phục vụ trên các lĩnh vực khác nhau về quản lý tài nguyên, giao thông và bảo vệ môi trường. Đầu thế kỷ XX, viễn thám được nghiên cứu và áp dụng nhiều ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Canada, Pháp, Nhật Bản, Đức và Liên Xô cũ. Tuy nhiên, hệ thống bay chụp ảnh hoàn toàn thụ động, phụ thuộc hoàn toàn vào ánh sáng mặt trời và điều kiện thời tiết nên chất lượng ảnh và khả năng ứng dụng ảnh viễn thám có phần hạn chế. Những thế hệ vệ tinh và máy chụp ảnh đầu tiên chỉ có thể mang lại những tư liệu ảnh viễn thám có độ phân giải rất thô với độ phân giải từ ảnh được tính bằng kilômét (ảnh NOAA, METERSAT). Trong thời kỳ này, việc ứng dựng ảnh viễn thám chủ yếu vào mục đích quân sự và quản lý tài nguyên thiên nhiên nói chung trên phạm vi rộng lớn, trong đó có tài nguyên rừng nói riêng. [2] Đầu thập kỷ 70 của thế kỷ XX, kỹ thuật viễn thám đã có những bước tiến bộ về mọi mặt như vệ tinh thế hệ mới, hệ thống máy ảnh đa năng và hệ thống thu nhận tín hiệu, tư liệu ảnh từ các vệ tinh tốt hơn. Việc sử dụng các công nghệ mới với những cải tiến rõ rệt (bước sóng cực ngắn v.v.) có thể chụp được trên mọi điều kiện thời tiết và hệ thống thu ảnh chủ động tích cực nên đã thu được ảnh có chất lượng tốt hơn với độ phân giải ảnh rất cao đến mét (ảnh LANDSAT, ảnh SPOT ,...). Vì vậy, viễn thám đã phục vụ tốt những mục tiêu cụ thể như: Phát triển lâm nghiệp, nông nghiệp, quản lý thiên tai, phát triển đô thị và phục vụ quốc phòng. [2] Đối với ngành lâm nghiệp, vấn đề sử dụng ảnh vệ tinh để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác quản lý, theo dõi rừng đã được nhiều nước tiên tiến trên thế giới áp dụng như Mỹ, Canađa, Pháp, Nga, Nhật Bản và các nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Indônêsia,... Tư liệu viễn thám được sử dụng trong công tác này bao gồm nhiều loại ảnh vệ tinh của các nước khác nhau như: Landsat, Ikonos, Quickbird,... của Mỹ, SPOT
10 của Pháp, Aster, JRS của Nhật bản, Radasat của Canađa,... Việc sử dụng công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý, theo dõi biến động rừng và sử dụng đất cũng đã được thực hiện theo nhiều mức độ khác nhau như cho toàn cầu, vùng lãnh thổ, quốc gia, khu vực. [18] Bắ t đầ u từ năm 1986, Pháp phóng thành công vệ tinh SPOT lên quỹ đa ̣o và chu ̣p ảnh quang ho ̣c đa phổ có đô ̣ phân giải không gian cao hơn hẳn ảnh vê ̣ tinh Landsat của My,̃ đô ̣ phân giải thời gian là 26 ngày. Kể từ đó việc sử dụng ảnh SPOT, đă ̣c biê ̣t là SPOT-4 và SPOT-5 để thành lập bản đồ hiện trạng rừng đã được áp du ̣ng có hiệu quả ta ̣i nhiề u nước trên thế giới như: Pháp, Brazin, Bolivia, Anh, Iran, Ấn Đô ̣, Trung Quố c,... đă ̣c biê ̣t là từ khi có các tra ̣m thu ảnh phân bố rô ̣ng ở nhiề u nước và khả năng trao đổi trên Internet băng thông rô ̣ng thì quy mô ứng du ̣ng càng được mở rô ̣ng trên pha ̣m vi toàn cầ u. Ở châu Á-Thái Bình Dương, ta ̣i nhiều hội nghị viễn thám được tổ chức 2 năm mô ̣t lần, các nước đã tổng kết những ứng dụng của Kỹ thuật viễn thám trong Lâm nghiệp với những báo cáo nghiên cứu quản lý, theo dõi phát hiện biến động rừng và sử dụng đất tại các nước như: Trung Quố c, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài loan, Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Philipin,... Rất nhiề u loa ̣i tư liệu viễn thám khác nhau đã được áp du ̣ng trong nhiều quy mô và hướng nghiên cứu khác nhau của ngành lâm nghiê ̣p, trong đó, ảnh SPOT là mô ̣t loa ̣i tư liê ̣u đươ ̣c ứng du ̣ng khá phổ biế n. [18] Ứng dụng phổ biến của viễn thám cho ngành Lâm nghiệp trên thế giới [15]:  Xác định, phân loại lớp phủ rừng, lập bản đồ phân loại lớp phủ rừng, theo dõi biến động lớp phủ theo thời gian.  Xác định trạng thái sinh trưởng của rừng gỗ, đánh giá tổng quan về khối lượng, sản lượng khai thác.
11  Mô tả đặc điểm khu vực, nghiên cứu loài cây trong cấu trúc rừng và sự đa dạng của rừng  Theo dõi, dự báo cháy rừng và sâu bệnh  Mô hình hóa sự phát triển trong tương lai của tài nguyên rừng  Quy hoạch bảo vệ và phát triển rừng Ngoài ra, tư liệu viễn thám được sử du ̣ng rô ̣ng raĩ trong các liñ h vực khác như: Phát hiện vết dầ u loang trên biể n, khu vực cây xanh đô thị, giao thông, tính toán độ ẩm không khí giám sát nhiêṭ độ bề mă ̣t, xác đinh ̣ năng suấ t mùa màng,.. Một số công trình đã ứng dụng công nghệ RS và GIS [2]: - Đánh giá chức năng thảm thực vật rừng từ ảnh vệ tinh trong môi trường nhiệt đới của Kazue-Fujiwara - Trường Tổng hợp Quốc gia Yokohama - Nhật bản và E.O.BOX -Trường tong Hợp Georgia - Mỹ. - Ứng dụng Viễn Thám và GIS nghiên cứu hệ địa lý thảo nguyên khô và thảo nguyên rừng của M.Gan-zorig, H.Tulgaa và D.Amarsaikhan Trung tâm Tin học và Viễn thám, Mông cổ. - Phân tích sự biến động che phủ rừng quá khứ và tương lai của Chandra P.Giri và Surendra Shrestha-UNEP - Thái Lan. - Ứng dụng ảnh Vệ tinh và GIS vào sự phục hồi sinh thái của Sirin Kawala-Ierd, K.Fujiwara-Trường tổng hợp Tokyo nhật bản; Kitti Khanthanmit - Cục nhà đất Hoàng gia Thái Lan; Suvit Vibulsresth - NRCT - Thái Lan v.v. - Ứng dụng viễn thám và GIS vào theo dõi và đánh giá thảm rừng vùng hạ lưu sông Mê Công của ủy hội sông Mê Công 1995. - Ứng dụng viễn thám và GIS vào điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng của FAO theo chu kỳ 10 năm. - Theo dõi và dự báo cháy rừng:Áp dụng ở nhiều nước như Mỹ, úc,