Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài nhằm ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định, góp phần nâng cao hiệu quả công tác theo dõi diễn biến rừng trên địa bàn tỉnh Bình Định.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định

i LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Nguyễn Xuân Vũ, sinh ngày 15 tháng 10 năm 1986, là học viên cao học khóa 20 (niên khóa 2014 - 2016) ngành Lâm học tại Trường Đại Học Nông Lâm - Đại Học Huế. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Các số liệu liên quan được trích dẫn có ghi chú nguồn gốc cụ thể. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu kết quả là sản phẩm kế thừa hoặc đã công bố của người khác. Huế, ngày 26 tháng 3 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Vũ PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Huế, sự đồng ý của Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Lâm nghiệp và sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Lợi, tôi đã thực hiện đề tài “Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định”. Trong quá trình thực hiện luận văn cùng với sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự quan tâm và hướng dẫn của Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Lâm nghiệp thuộc trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, thầy giáo hướng dẫn, Ban Quản lý rừng đặc dụng An Toàn và địa phương nơi chúng tôi thực hiện nghiên cứu. Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Văn Lợi người đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu, tận tình hướng dẫn khoa học và trên hết dành cho tôi những tình cảm tốt đẹp trong suốt thời gian chúng tôi học tập cũng như thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giáo Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Lâm nghiệp đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Quản lý rừng đặc dụng An Toàn, UBND xã An Toàn, cán bộ, công chức các trạm bảo vệ rừng của Ban Quản lý rừng đặc dụng An Toàn,… đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến vợ, con, bố, mẹ, những người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn. Huế, ngày 26 tháng 3 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Vũ PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT KBTTN An Toàn được UBND tỉnh Bình Định quyết định xác lập theo Quyết định số 580/QĐ-UBND ngày 11/3/2013. Đây là vùng rừng còn giữ được tính đa dạng sinh học cao với các hệ sinh thái tự nhiên đa dạng, phong phú về thành phần loài động vật và thực vật, cũng vì vậy, sức ép lên tài nguyên rừng ở Khu Bảo tồn là rất lớn, hàng năm đã có rất nhiều biến động về rừng và đất rừng xảy ra. Kết quả nghiên cứu cho thấy diện tích biến động chủ yếu do các tác động như khai thác lâm sản, khoanh nuôi thành rừng, chuyển mục đích sử dụng rừng và đất lâm nghiệp, phá rừng. Trên cơ sở các tác động gây biến động hiện trạng rừng, nghiên cứu sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng giai đoạn 1989 – 2014 tại KBTTN An Toàn và giám sát biến động hiện trạng rừng. Qua kết quả phân loại ảnh của từng năm trong giai đoạn nghiên cứu cho thấy độ chính xác kết quả phân loại đạt được dao động từ 91,75% đến 98,98%, với chỉ số Kappa từ 0,90 đến 0,99. Kết quả đạt được ở mức độ chính xác cao. Từ kết quả phân loại ảnh, nghiên cứu tiến hành phân tích biến động các LĐLR, cho thấy: có sự biến động rất lớn về diện tích các loại đất, loại rừng, cụ thể: Diện tích rừng giàu và rừng trung bình giảm mạnh qua các năm, tính trung bình cả giai đoạn 1989-2014 giảm 3.083,13 ha; Diện tích rừng nghèo, rừng phục hồi có sự gia tăng, tính trung bình cả giai đoạn 1989-2014 tăng 1.506,15 ha; Đất trống có sự gia tăng, tính trung bình cả giai đoạn 1989-2014 tăng 1.826,25 ha. Từ những biến động về các LĐLR được phân tích, đề tài đề xuất giải pháp phát triển bền vững KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định, cụ thể: hoàn thiện thể chế chính sách; tăng cường năng lực, hoàn thiện bộ máy của các cơ quan nhà nước về rừng và đất lâm nghiệp; nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước trong công tác bảo vệ và phát triển rừng; phát triển nguồn nhân lực phục vụ công tác bảo vệ và phát triển rừng, bảo tồn thiên nhiên; tăng cường ứng dụng khoa học và công nghệ; thực hiện có hiệu quả công tác tuyên truyền; quản lý có hiệu quả hoạt động sản xuất nương rẫy; giải pháp về quan hệ và phối hợp trong công tác quản lý, bảo vệ rừng và tổ chức sản xuất kinh doanh; giải pháp về tài chính, tín dụng; các giải pháp về bảo vệ môi trường và bảo vệ, cải tạo đất. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ii TÓM TẮT....................................................................................................................... iii MỤC LỤC ...................................................................................................................... iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU................................................................................. viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................ ix MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................. 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................... 2 2.1. Mục tiêu chung ......................................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................................... 2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ................................................................. 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 4 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4 1.1.1. Khái niệm, phân loại viễn thám ............................................................................. 4 1.1.2. Định nghĩa GIS ...................................................................................................... 5 1.1.3. Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS ....................................................... 5 1.1.4. Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng rừng ..................................... 7 1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 12 1.2.1. Các ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS trên thế giới .......... 12 1.2.2. Các nghiên cứu về ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS ở Việt Nam ............................................................................................................................... 26 1.3. ĐÁNH GIÁ CHUNG ............................................................................................. 31 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................................................................... 33 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 33 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 33 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 33 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................. 33 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 33 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp, kế thừa tài liệu ....................................... 33 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu công nghệ tích hợp tư liệu ảnh viễn thám và GIS ...... 34 2.3.3. Điều tra thực địa và phân tích, xử lý số liệu ........................................................ 39 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố tác động vào KBTTN An Toàn và xác định tác động vào KBTTN An Toàn ........................................................ 39 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 41 3.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG RỪNG TẠI KBTTN AN TOÀN, HUYỆN AN LÃO, TỈNH BÌNH ĐỊNH ..................................... 41 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 41 3.1.2. Tình hình kinh tế - xã hội .................................................................................... 44 3.1.3. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định năm 2014 .. 48 3.1.4. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định ...................................................................................... 49 3.2. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TƯ LIỆU ẢNH LANDSAT VÀ CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG RỪNG TẠI KBTTN AN TOÀN NĂM 1989, 1995, 2001, 2005, 2010 VÀ 2014 ................................................................................. 50 3.2.1. Kết quả nắn ảnh LANDSAT ............................................................................... 51 3.2.2. Kết quả cắt vùng nghiên cứu ............................................................................... 54 3.2.3. Chọn vùng mẫu và xây dựng khóa giải đoán ảnh ............................................... 57 3.2.4. Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng ........................................................................ 63 3.2.5. Đánh giá biến động hiện trạng rừng KBTTN An Toàn giai đoạn 1989-2014 .... 77 3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ TÁC ĐỘNG VÀO KBTTN AN TOÀN GIAI ĐOẠN 1989 - 2014 ............................................................ 84 3.3.1. Ảnh hưởng của công tác giao đất, giao rừng ....................................................... 84 3.3.2. Ảnh hưởng của công tác bảo vệ rừng .................................................................. 84 3.3.3. Ảnh hưởng của công tác trồng rừng .................................................................... 85 3.3.4. Ảnh hưởng của công tác khoanh nuôi rừng ........................................................ 86 3.3.5. Ảnh hưởng của công tác khai thác lâm sản ......................................................... 86 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 3.3.6. Ảnh hưởng của hoạt động các dự án lâm nghiệp, dự án phát triển kinh tế - xã hội tại địa phương ................................................................................................................ 87 3.4. XÁC ĐỊNH TÁC ĐỘNG VÀO KBTTN AN TOÀN GIAI ĐOẠN 1989-2014 .... 88 3.4.1. Khai thác gỗ rừng tự nhiên .................................................................................. 88 3.4.2. Phá rừng làm nương rẫy và lấn, chiếm đất lâm nghiệp để canh tác nông nghiệp88 3.4.3. Chuyển mục đích sử dụng rừng ........................................................................... 89 3.4.4. Khoanh nuôi bảo vệ rừng .................................................................................... 89 3.5. QUY TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ GIÁM SÁT BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG RỪNG .................................. 89 3.6. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TẠI KBTTN AN TOÀN ... 92 3.6.1. Hoàn thiện thể chế chính sách ............................................................................. 92 3.6.2. Tăng cường năng lực, hoàn thiện bộ máy của cơ quan quản lý nhà nước về rừng và đất lâm nghiệp ........................................................................................................... 93 3.6.3. Nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước trong công tác bảo vệ rừng và phát triển rừng ................................................................................................................................ 94 3.6.4. Phát triển nguồn nhân lực phục vụ công tác bảo vệ và phát triển rừng, bảo tồn thiên nhiên ..................................................................................................................... 94 3.6.5. Tăng cường ứng dụng khoa học và công nghệ .................................................... 95 3.6.6. Thực hiện có hiệu quả công tác tuyên truyền ...................................................... 95 3.6.7. Quản lý có hiệu quả hoạt động sản xuất nương rẫy ............................................ 96 3.6.8. Giải pháp về quan hệ và phối hợp trong quản lý, bảo vệ rừng và tổ chức sản xuất kinh doanh ..................................................................................................................... 97 3.6.9. Giải pháp về tài chính và tín dụng ....................................................................... 97 3.6.10. Các giải pháp về bảo vệ môi trường và bảo vệ, cải tạo đất ............................... 97 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................................... 99 1. KẾT LUẬN ............................................................................................................... 99 2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................. 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 101 PHỤ LỤC .................................................................................................................... 107 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ, ý nghĩa ENVI : Enviroment for Visualizing Images FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) GPS : Global Positioning System (hệ thống định vị toàn cầu) GIS : Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) KBTTN : Khu Bảo tồn thiên nhiên NASA : National Aeronautics and Space Administration (Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ) NDVI : Normalized Differece Vegetation Index (chỉ số thực vật) LĐLR : Loại đất loại rừng LRTX : Lá rộng thường xanh PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của một số loại ảnh viễn thám được sử dụng phổ biến hiện nay ................................................................................................................ 14 Bảng 1.2. Một số thông số các kênh phổ của ảnh LANDSAT TM ........................ 21 Bảng 1.3. Một số thông số các kênh phổ ảnh LANDSAT 7 ETM+ ....................... 22 Bảng 1.4. Một số thông số các kênh phổ ảnh LANDSAT 8 .................................. 22 Bảng 1.5. Bảng ma trận biến động giữa hai thời điểm ........................................... 24 Bảng 3.1. Thành phần thực vật bậc cao ở KBTTN An Toàn ................................. 43 Bảng 3.2. Kết quả điều tra khu hệ động vật rừng .................................................. 44 Bảng 3.3. Số học sinh theo từng khối lớp ............................................................. 47 Bảng 3.4. Hiện trạng rừng xã An Toàn năm 2014 ................................................. 48 Bảng 3.5. Các cảnh ảnh được chọn để giải đoán ................................................... 50 Bảng 3.6. Các LĐLR chủ yếu ở KBTTN An Toàn ................................................ 57 Bảng 3.7. Mẫu giải đoán vệ tinh trên mẫu ảnh LANDSAT ................................... 59 Bảng 3.8. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 1989 trên ảnh LANDSAT ....... 64 Bảng 3.9. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 1995 trên ảnh LANDSAT ....... 66 Bảng 3.10. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 2001 trên ảnh LANDSAT...... 68 Bảng 3.11. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 2005 trên ảnh LANDSAT ...... 71 Bảng 3.12. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 2010 trên ảnh LANDSAT ...... 73 Bảng 3.13. Hiện trạng rừng KBTTN An Toàn năm 2014 trên ảnh LANDSAT ...... 75 Bảng 3.14. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 1989 - 1995 ................................. 77 Bảng 3.15. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 1995 - 2001 ................................. 77 Bảng 3.16. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 2001 - 2005 ................................. 78 Bảng 3.17. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 2005 - 2010 ................................. 78 Bảng 3.18. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 2010 - 2014 ................................. 78 Bảng 3.19. Ma trận biến động LĐLR giai đoạn 1989 - 2014 ................................. 79 Bảng 3.20. Diện tích LĐLR tại KBTTN An Toàn theo thời gian .......................... 79 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại ............ 8 Hình 1.2. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian .................................................................................................................. 8 Hình 1.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh........................................................................................................................ 11 Hình 3.1. Ảnh Landsat năm 1989 (tổ hợp kênh 543) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 51 Hình 3.2. Ảnh Landsat năm 1995 (tổ hợp kênh 543) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 51 Hình 3.3. Ảnh Landsat năm 2001 (tổ hợp kênh 543) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 52 Hình 3.4. Ảnh Landsat năm 2005 (tổ hợp kênh 543) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 52 Hình 3.5. Ảnh Landsat năm 2010 (tổ hợp kênh 543) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 53 Hình 3.6. Ảnh Landsat năm 2014 (tổ hợp kênh 654) trước và sau khi nắn chỉnh ảnh . 53 Hình 3.7. Ảnh viễn thám năm 1989 trước và sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn ..................................................................................................................... 54 Hình 3.8. Ảnh viễn thám năm 1995 sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn ...... 54 Hình 3.9. Ảnh viễn thám năm 2001 sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn ...... 55 Hình 3.10. Ảnh viễn thám năm 2005 sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn .... 55 Hình 3.11. Ảnh viễn thám năm 2010 sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn .... 56 Hình 3.12. Ảnh viễn thám năm 2014 sau khi cắt theo ranh giới KBTTN An Toàn .... 56 Hình 3.13. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 1989 ......................... 60 Hình 3.14. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 1995 ......................... 60 Hình 3.15. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 2001 ......................... 61 Hình 3.16. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 2005 ......................... 61 Hình 3.17. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 2010 ......................... 62 Hình 3.18. Sự khác biệt giữa các mẫu phân loại trên ảnh năm 2014 ......................... 62 Hình 3.19. Bản đồ hiện trạng rừng năm 1989 .......................................................... 65 Hình 3.20. Bản đồ hiện trạng rừng năm 1995 .......................................................... 67 Hình 3.21. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2001 .......................................................... 70 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x Hình 3.22. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2005 .......................................................... 72 Hình 3.23. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2010 .......................................................... 74 Hình 3.24. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2014 .......................................................... 76 Hình 3.25. Biểu đồ diện tích LĐLR tại KBTTN An Toàn theo thời gian .................. 80 Hình 3.26. Biến động diện tích rừng giàu và trung bình tại KBTTN An Toàn ........... 80 Hình 3.27. Biến động diện tích rừng nghèo và phục hồi tại KBTTN An Toàn .......... 81 Hình 3.28. Biến động diện tích đất trống các loại tại KBTTN An Toàn .................... 81 Hình 3.29. Biến động diện tích mặt nước tại KBTTN An Toàn ................................ 82 Hình 3.30. Bản đồ biến động LĐLR tại KBTTN An Toàn giai đoạn 1989 - 2014 ..... 83 Hình 3.31. Sơ đồ Quy trình ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng ......................................................................... 90 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là “lá phổi xanh của hành tinh”, có vai trò cực kỳ quan trọng đối với đời sống con người. Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho con người, rừng không chỉ cung cấp gỗ, các lâm sản ngoài gỗ mà còn có tác dụng phòng hộ chống xói mòn, phủ xanh đất trống đồi núi trọc, bảo vệ môi trường sinh thái. Nhưng hiện nay rừng đã và đang bị con người tàn phá đến mức báo động, cùng với đó là sự phát triển kinh tế, xã hội làm cho áp lực lên tài nguyên rừng và đất rừng ngày càng tăng, làm cho diện tích, chất lượng rừng bị suy giảm nghiêm trọng, đất trống đồi núi trọc ngày càng tăng nhanh kéo theo đó là nạn hạn hán lũ lụt, thiên tai thường xuyên xảy ra với mức độ ngày càng nghiêm trọng. Do đó, giám sát biến động hiện trạng rừng, đất rừng có ý nghĩa quan trọng trong thực tiễn, là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của ngành lâm nghiệp. Qua giám sát biến động hiện trạng rừng, đất rừng giúp cho các ngành, cơ quan liên quan có cái nhìn toàn diện, tổng thể về tài nguyên rừng, đất rừng để thực hiện chức năng quản lý nhà nước về rừng và đất rừng, làm cơ sở để xây dựng quy hoạch, kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng các cấp và định hướng phát triển lâm nghiệp. Hiện nay, công nghệ viễn thám và GIS đang phát triển rất mạnh mẽ, là thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt đến trình độ cao, có rất nhiều ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS được áp dụng trong nhiều lĩnh vực kinh tế xã hội, quản lý tài nguyên thiên nhiên, giám sát biến động hiện trạng rừng, biến động sử dụng đất,… cho phép các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách có những lựa chọn mang tính chiến lược trong việc quản lý, bảo vệ, khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên và môi trường theo hướng bền vững. Những năm trước đây, Bình Định được biết đến như là một trung tâm đa dạng sinh học rừng không chỉ của khu vực miền Trung mà còn là trung tâm đa dạng sinh học của Việt Nam nhưng hiện nay trên địa bàn tỉnh Bình Định chỉ còn KBTTN An Toàn, huyện An Lão là nơi còn giữ được tính đa dạng sinh học cao với các hệ sinh thái tự nhiên đa dạng, phong phú về thành phần loài động vật và thực vật, cũng vì vậy, sức ép lên tài nguyên rừng ở Khu Bảo tồn là rất lớn, hàng năm đã có rất nhiều biến động về rừng và đất rừng xảy ra, làm cho công tác quản lý, bảo vệ rừng và giám sát biến động hiện trạng rừng gặp nhiều khó khăn. Từ đó, vấn đề đặt ra là làm thế nào để giám sát biến động hiện trạng rừng qua các thời kỳ, xác định được các yếu tố tác động vào Khu Bảo tồn để có biện pháp, kế hoạch, định hướng quản lý, bảo vệ và sử dụng tài nguyên rừng bền vững. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 Xuất phát từ thực tiễn và lý luận nêu trên, đề tài “Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định” nhằm chứng minh giả thuyết rằng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS có thể thực hiện để giám sát biến động hiện trạng rừng, đất rừng và sẽ đạt được độ chính xác cao, giảm chi phí về tiền bạc, công sức, thời gian và sẽ là phương pháp được áp dụng phổ biến, rộng rãi trong ngành lâm nghiệp. Do vậy, đề tài cần tập trung nghiên cứu để trả lời thỏa đáng và lôgic một số câu hỏi đặt ra như: Tư liệu viễn thám được sử dụng từ nguồn nào? Độ chính xác của tư liệu viễn thám? Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS trong giám sát biến động hiện trạng rừng? Đồng thời, đề tài cũng tìm hiểu các tác động chính gây biến động hiện trạng rừng tại Khu Bảo tồn, thực trạng công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng để đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ và sử dụng tài nguyên rừng bền vững. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2.1. Mục tiêu chung Đề tài nhằm ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng tại KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định, góp phần nâng cao hiệu quả công tác theo dõi diễn biến rừng trên địa bàn tỉnh Bình Định. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được khả năng khai thác và sử dụng tư liệu ảnh LANDSAT trong theo dõi, giám sát hiện trạng rừng tại KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định. - Xác định được ảnh hưởng của các nhân tố tác động vào KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định giai đoạn 1989 – 2014. - Xây dựng được quy trình ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát hiện trạng rừng. - Đề xuất giải pháp phát triển bền vững KBTTN An Toàn, huyện An Lão, tỉnh Bình Định. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung và hoàn thiện phương pháp ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS để giám sát biến động hiện trạng rừng phục vụ công tác theo dõi diễn biến rừng nói riêng và công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng nói chung. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Phương pháp ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS góp phần nâng cao độ chính xác, giảm chi phí về tiền bạc, công sức, thời gian trong công tác điều tra, giám sát biến động hiện trạng rừng. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là nguồn tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu sau này trong lĩnh vực công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS. Đây cũng là nguồn tài liệu quan trọng cho Chi cục Kiểm lâm và các cơ quan quản lý Nhà nước trong việc điều tra, theo dõi biến động hiện trạng rừng trên địa bàn tỉnh Bình Định. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Khái niệm, phân loại viễn thám 1.1.1.1. Khái niệm viễn thám Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện. Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu. Thực hiện được những công việc đó chính là thực hiện viễn thám - hay hiểu đơn giản: Viễn thám là thăm dò từ xa về một đối tượng hoặc một hiện tượng mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó. Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám, nhưng mọi định nghĩa đều có nét chung, nhấn mạnh “viễn thám là khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất” [35]. Dưới đây là định nghĩa về viễn thám theo quan niệm của các tác giả khác nhau: - Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít nhiều về một vật không cần phải chạm vào vật đó (Ficher và cs, 1976). - Viễn thám là quan sát về một đối tượng bằng một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định (Barret và Curtis, 1976). - Viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ một đối tượng, được đo từ một khoảng cách cách xa vật không cần tiếp xúc với nó. Năng lượng được đo trong các hệ viễn thám hiện nay là năng lượng điện từ phát ra từ vật quan tâm (D. A. Land Grete, 1978). - Viễn thám là ứng dụng vào việc lấy thông tin về mặt đất và mặt nước của trái đất, bằng việc sử dụng các ảnh thu được từ một đầu chụp ảnh sử dụng bức xạ phổ điện từ, đơn kênh hoặc đa phổ, bức xạ hoặc phản xạ từ bề mặt trái đất (Janes B. Capbell, 1996). - Viễn thám là “khoa học và nghệ thuật thu nhận thông tin về một vật thể, một vùng, hoặc một hiện tượng, qua phân tích dữ liệu thu được bởi phương tiện không tiếp xúc với vật, vùng, hoặc hiện tượng khi khảo sát” (Lillesand và Kiefer, 1986). PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 1.1.1.2. Phân loại ảnh viễn thám Theo Phó Giáo sư Bảo Huy (2009) [19], ảnh viễn thám chia làm các loại sau: - Ảnh quang học: Được tạo ra nhờ thu nhận và phân tích các bước sóng ánh sáng nhìn thấy. - Ảnh hồng ngoại: Được thiết lập nhờ thu nhận các bước sóng hồng ngoại phát ra từ vật thể, đối tượng quan sát. - Ảnh radar: Được xây dựng trên cơ sở thu nhận các bước sóng trong dải sóng siêu cao tần. Phân loại ảnh còn dựa vào độ phân giải không gian (resolution) của ảnh, nó xuất phát từ nguồn vệ tinh cung cấp ảnh phân giải thấp, ảnh phân giải trung bình, hay phân giải cao hoặc rất cao,… 1.1.2. Định nghĩa GIS Hiện nay có khá nhiều định nghĩa GIS [7], như: Định nghĩa 1: GIS là một hộp công cụ “Một bộ công cụ mạnh mẽ để thu thập, lưu trữ, tổng hợp, chuyển đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho một tập hợp các mục đích” (Burrough và McDonnell, 1998). Định nghĩa 2: GIS là một hệ thống thông tin “Hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với dữ liệu được tham chiếu bởi không gian địa lý tọa độ. Nói cách khác, GIS là một hệ thống cơ sở dữ liệu với khả năng cụ thể cho không gian tham chiếu dữ liệu, cũng như thiết lập một hoạt động để làm việc, phân tích với các dữ liệu” (Star và Estes, 1989). Định nghĩa 3: GIS đóng một vai trò trong xã hội “Tổ chức hoạt động mà người ta đo lường và đại diện cho các hiện tượng địa lý, và sau đó biến đổi các đại diện vào các hình thức khác trong khi tương tác với cấu trúc xã hội” (Chrisman, 1999). Song có thể thống nhất chung về định nghĩa như sau: “GIS là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng (máy tính và các thiết bị ngoại vi), phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành; được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm thu nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. GIS có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý” (Davis, 1996) [42]. 1.1.3. Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS 1.1.3.1. Tích hợp là gì? Tích hợp tiếng Anh là “integrate”, có nghĩa là hợp thành một thể thống nhất, bổ sung thành một thể thống nhất, hợp nhất. Như vậy, công nghệ tích hợp tư liệu viễn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 thám và GIS là việc hợp nhất các ưu điểm của hai loại tư liệu viễn thám và công nghệ GIS thành một thể thống nhất, đồng thời tìm cách hạn chế các yếu điểm của hai loại tư liệu nói trên. 1.1.3.2. Tại sao phải tích hợp tư liệu viễn thám và GIS? Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một vấn đề thực tiễn trong quản lý tài nguyên rừng chỉ dựa đơn thuần trên tư liệu viễn thám là một việc hết sức khó khăn và trong nhiều trường hợp không thể thực hiện [29]. Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ hiệu quả, kết hợp chiến lược xử lý ảnh cũng như dòng luân chuyển thông tin và chuyển đổi dữ liệu trong quá trình xử lý và giải đoán ảnh, để tạo ra dữ liệu địa lý cần thiết cho GIS đáp ứng nhu cầu đa dạng trong công tác quản lý tài nguyên rừng nói riêng và tài nguyên thiên nhiên nói chung. Vì vậy cần phải có một sự tiếp cận tổng hợp, trong đó tư liệu viễn thám giữ một vai trò quan trọng và hiệu quả nhất cho việc cập nhật và xây dựng cơ sở dữ liệu cho GIS. Thực tế, nguồn cung cấp thông tin địa lý là số liệu trắc địa - bản đồ, ảnh hàng không, ảnh viễn thám, số liệu điều tra, thống kê và GIS dựa trên các cơ sở dữ liệu quan trắc, viễn thám để cập nhật, xây dựng cơ sở dữ liệu và đưa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích, thống kê trên các đối tượng địa lý, làm cơ sở để GIS tạo ra sản phẩm một cách nhanh chóng, kịp thời chính xác và chi tiết, đáp ứng được yêu cầu của vấn đề thực tiễn đặt ra. Hiện nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên rừng và môi trường ngày càng cao không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng trong hoạch định chính sách, các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Do đó, việc sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS cho phép cập nhật, xây dựng dữ liệu và phân tích biến động hiệu quả và đóng vai trò quan trọng cho việc hỗ trợ ra quyết định nhanh, trên phạm vi rộng với giá thành rẻ [54]. 1.1.3.3. Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS Ảnh viễn thám sau khi phân loại sẽ thể hiện sự phân bố của các đối tượng theo không gian và thời gian. Do đó, kết quả xử lý một ảnh viễn thám sẽ chỉ ra hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng tại thời điểm chụp ảnh và với ảnh đa thời gian cho phép thành lập các lớp chuyên đề sử dụng đất, hiện trạng rừng trên vùng đất cụ thể nhưng ở các thời điểm khác nhau, bằng chức năng chồng xếp và phân tích, GIS cho phép tích hợp từ các kết quả phân loại của nhiều thời điểm chụp để thành lập nhanh và chính xác bản đồ biến động sử dụng đất, bản đồ biến động hiện trạng rừng của khu vực. Với PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 chức năng tự động cung cấp thông tin về sự thay đổi giữa các loại hình sử dụng đất, thay đổi hiện trạng rừng theo từng thời điểm yêu cầu hoặc theo đơn vị hành chính, GIS cho phép người sử dụng giám sát quá trình biến động sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng theo bất kỳ loại hình nào và ở bất kỳ khoảng thời gian nào. Giải pháp truyền thống là so sánh bản đồ hiện trạng sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng đã thành lập tại hai thời điểm yêu cầu, những khu vực thay đổi sẽ được thể hiện trên tờ bản đồ thứ ba gọi là bản đồ biến động cho ta thấy những thay đổi của các loại hình sử dụng đất, thay đổi hiện trạng rừng tuy nhiên, ở khu vực mà loại hình sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng thay đổi nhanh thì giải pháp này không đáp ứng được yêu cầu, độ chính xác và tính hiện thời của bản đồ bị giảm vì phải mất nhiều thời gian để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất, biến động hiện trạng rừng bằng phương pháp tổng hợp, mặt khác bản đồ biến động đất, biến động hiện trạng rừng loại này thường chứa nhiều sai sót vì hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng đã thành lập tại hai thời điểm không cùng thống nhất về chi tiết nội dung và độ chính xác yêu cầu. Nếu sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thì sẽ đảm bảo được tính hiện thời của thông tin, dễ dàng kiểm tra mức độ chi tiết và tính thống nhất của dữ liệu, cũng như không bị ảnh hưởng do tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ gây ra [54]. Theo tác giả Nguyễn Đức Phương (2012) đã tổng hợp một số lĩnh vực khác nhau có khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS [29]: - Viễn thám ứng dụng trong quản lý sự biến đổi môi trường bao gồm: Điều tra về sự biến đổi sử dụng đất và lớp phủ; vẽ bản đồ thực vật; nghiên cứu các quá trình sa mạc hoá và phá rừng; giám sát thiên tai,… - Viễn thám ứng dụng trong điều tra đất bao gồm: Xác định và phân loại các vùng thổ nhưỡng; đánh giá mức độ thoái hoá đất, tác hại của xói mòn, quá trình muối hoá. - Viễn thám trong lâm nghiệp, diễn biến của rừng bao gồm: Điều tra phân loại rừng, diễn biến của rừng; nghiên cứu về côn trùng và sâu bệnh phá hoại rừng, cháy rừng. - Viễn thám trong quản lý sử dụng đất bao gồm: Thống kê và thành lập bản đồ sử dụng đất; điều tra giám sát trạng thái mùa màng và thảm thực vật. 1.1.4. Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng rừng 1.1.4.1. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời điểm khác nhau ta thành lập được bản đồ hiện trạng rừng tại hai thời điểm đó. Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để xây dựng bản đồ biến động. Các bản đồ hiện trạng có thể thực hiện dưới dạng bản đồ raster. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 Quy trình thành lập bản đồ biến động hiện trạng rừng theo phương pháp này có thể tóm tắt như hình 1.1. Ảnh 1 Phân loại Bản đồ hiện trạng 1 Bản đồ Ảnh 2 Phân loại Bản đồ biến động hiện trạng 2 Hình 1.1. Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại Phương pháp so sánh sau phân loại được sử dụng rộng rãi nhất, đơn giản, dễ hiểu và dễ thực hiện. Sau khi ảnh vệ tinh được nắn chỉnh hình học sẽ tiến hành phân loại độc lập để tạo thành hai bản đồ. Hai bản đồ này được so sánh bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biến động. Ưu điểm của phương pháp này cho biết sự thay đổi từ LĐLR gì sang LĐLR gì và chúng ta cũng có thể sử dụng các bản đồ hiện trạng rừng đã được thành lập trước đó. Nhược điểm của phương pháp này là phải phân loại độc lập các ảnh viễn thám nên độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của từng phép phân loại và thường độ chính xác không cao vì các sai sót trong quá trình phân loại của từng ảnh vẫn được giữ nguyên trong bản đồ biến động. 1.1.4.2. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian Phương pháp này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau để tạo thành ảnh biến động. Sau đó dựa vào ảnh biến động ta tiến hành phân loại và thành lập bản đồ như hình 1.2. Kênh 2 Kênh 3 Ảnh thời điểm 2 Kênh 4 Kênh 2 Ảnh thời điểm 1 Kênh 3 Kênh 4 Ảnh biến động Phân loại Bản đồ biến động Hình 1.2. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến động và không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian (các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm khác nhau cũng không dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp. Thêm vào đó bản đồ biến động hiện trạng rừng được thành lập theo phương pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không cho biết được biến động theo xu hướng nào. 1.1.4.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp số học Đây là phương pháp đơn giản để xác định mức độ biến động giữa hai thời điểm bằng cách sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau trên cùng một kênh của các thời điểm ảnh. Trước tiên các ảnh được nắn về cùng một hệ tọa độ. Sau đó dùng các phép biến đổi số học để tạo ra các ảnh thay đổi. Phép trừ và phép chia số học được sử dụng trong trường hợp này. Nếu ảnh thay đổi là kết quả của phép trừ số học thì khi đó giá trị độ xám của các pixel trên ảnh thay đổi là một dãy số âm và dương. Các kết quả âm và dương biểu thị mức độ biến đổi của các vùng, còn giá trị 0 thể hiện sự không thay đổi. Với giá trị độ xám từ 0 đến 255 thì giá trị pixel thay đổi trong khoảng từ -255 đến + 255. Thông thường để tránh kết quả mang giá trị âm người ta cộng thêm một hằng số không đổi. Công thức toán học để biểu diễn là: Dijk = BVijk (1) - BVijk (2) + c Trong đó: Dijk: giá trị độ xám của pixel thay đổi BVijk (1): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 1 BVijk (2): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 2 c: là một hằng số (c = 127) i: chỉ số dòng; j: chỉ số cột k: Kênh ảnh (ví dụ kênh 4 trên ảnh LANDSAT TM). Ảnh thay đổi được tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân bố chuẩn Gauss. Vị trí nào có pixel không thay đổi, độ xám biểu diễn xung quanh giá trị trung bình, vị trí có pixel thay đổi được biểu diễn ở phần biên của đường phân bố. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 Cũng tương tự như vậy, nếu ảnh thay đổi được tạo ra từ phép chia số học thì giá trị của các pixel trên ảnh là một tỷ số chứng tỏ ở đó có sự thay đổi, nếu bằng 1 thì không có sự thay đổi. Giá trị giới hạn trên ảnh thay đổi (tạo ra bởi phép trừ số học) và ảnh tỷ số kênh sẽ quyết định ngưỡng giữa ranh giới sự thay đổi - không thay đổi và được biểu thị bằng biểu đồ độ xám của ảnh thay đổi. Thông thường độ lệch chuẩn sẽ được lựa chọn và kiểm tra theo kinh nghiệm. Nhưng ngược lại, hầu hết các nhà phân tích đều sử dụng phương pháp thử nghiệm nhiều hơn phương pháp kinh nghiệm. Giá trị ngưỡng của sự thay đổi sẽ được xác định khi bắt gặp giá trị thay đổi trên thực tế. Vì vậy, để xác định được ta cần phải hiểu rõ về khu vực nghiên cứu, thậm chí phải lựa chọn một số vùng biến động và ghi lại để hiển thị trên vùng nghiên cứu mà người lựa chọn biết rõ. Tuy nhiên kỹ thuật này có thể kết hợp với các kỹ thuật khác để nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động hiệu quả. 1.1.4.4. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng được thành lập từ ảnh viễn thám hoặc đã có bản đồ được số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến hành so sánh các pixel tương tự như phương pháp so sánh sau phân loại để tìm ra biến động và thông tin biến động. Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết, giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết được thông tin chi tiết về sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2. Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể không đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ không tương thích với hệ thống phân loại. 1.1.4.5. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh Trong phương pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất định (ví dụ kênh 1) sau đó ghi từng ảnh ở các thời điểm lên một băng từ đặc biệt của hệ thống xử lý ảnh số. Khi đó màu sắc của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến động hay không biến động theo nguyên lý tổ hợp màu. Ví dụ có hai ảnh LANDSAT TM năm 2005 và năm 2010. Gán màu lục cho kênh 1 của ảnh năm 2005, gán màu đỏ cho kênh 1 của ảnh năm 2010, gán màu chàm cho kênh 1 của ảnh trống. Khi đó tất cả các vùng không có sự thay đổi giữa hai thời PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma