Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để đánh giá diễn biến lớp phủ rừng lưu vực sông Ba/ Đà Rằng

Lưu vực sông Ba/Đà Rằng có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của cả 3 tỉnh Phú Yên, Đắk Lắk và Gia Lai. Rừng là nguồn tài nguyên quý giá của mỗi quốc gia, có giá trị vô cùng lớn đối với đời sống và sản xuất của xã hội. Rừng giúp điều hòa khí hậu, là môi trường sống của nhiều loài động-thực vật, chống xói mòn đất, cản sức gió và ngăn cản tốc độ chảy của dòng nước, phòng chống thiên tai lũ lụt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để đánh giá diễn biến lớp phủ rừng lưu vực sông Ba/ Đà Rằng Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000157 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN LỚP PHỦ RỪNG LƢU VỰC SÔNG BA/ĐÀ RẰNG Trương Nhật Kiều Thi 1, Phạm Thị Mai Thy 2 Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam 1 tnkthi@vnsc.org.vn, 2 ptmthy@vnsc.org.vn TÓM TẮT Lưu vực sông Ba/Đà Rằng có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của cả 3 tỉnh Phú Yên, Đắk Lắk và Gia Lai. Rừng là nguồn tài nguyên quý giá của mỗi quốc gia, có giá trị vô cùng lớn đối với đời sống và sản xuất của xã hội. Rừng giúp điều hòa khí hậu, là môi trường sống của nhiều loài động-thực vật, chống xói mòn đất, cản sức gió và ngăn cản tốc độ chảy của dòng nước, phòng chống thiên tai lũ lụt... Tuy nhiên, hiện trạng lớp phủ rừng diễn biến khá phức tạp, theo chiều hướng diện tích giảm dần theo thời gian với tốc độ không đồng đều, gây ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân. Đề tài nghiên cứu sử dụng ảnh viễn thám Lansat với độ phân giải 30 m giải đoạn 1970-1990, 2000, 2005, 2010, 2017, 2019 (tháng 1-4) để phân loại có giám sát nhằm đánh giá, phân tích diễn biến lớp phủ rừng. Nghiên cứu ứng dụng nền tảng trực tuyến Google Earth Engine thông qua các dòng lập trình (Code) kết hợp với công cụ GIS để xử lý hiệu chỉnh và biên tập kết quả. Các kết quả cho thấy tốc độ suy giảm diện tích rừng không đồng đều qua các giai đoạn thời gian. Cụ thể giảm mạnh nhất là từ 1989-2000, giảm gần 159.000 ha. Từ 2005-2019, tốc độ giảm chậm hơn nhưng vẫn còn khá cao. Tóm lại, diện tích lớp phủ rừng đang giảm xuống hết sức nghiêm trọng và có xu hướng sẽ còn giảm dần trong tương lai. Từ khóa: lớp phủ rừng, diện tích, sông Ba/Đà Rằng, Google Earth Engine 1. GIỚI THIỆU Tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã, đang và sẽ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế của mỗi quốc gia, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay. Nó là động lực thúc đẩy phát triển kinh tế, là đòn bẩy gia tăng tốc độ khai thác tài nguyên nhưng đồng thời cũng chính là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường sống. Việc nghiên cứu, đánh giá diễn biến lớp phủ rừng có vai trò rất quan trọng trong công tác quản lý rừng, vừa thể hiện hiện trạng độ che phủ rừng, vừa làm cơ sở để phân tích, đánh giá diễn biến độ che phủ rừng qua nhiều năm. Trong những năm gần đây, phương pháp viễn thám đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Bên cạnh đó, việc kết hợp giữa phương pháp viễn thám và phương pháp GIS đã mang lại những hiệu quả trong quản lý tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tài nguyên rừng. Trước thực trạng này, đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá tác động của quá trình biến đổi khí hậu và các hoạt động kinh tế-xã hội đến môi trường lưu vực sông Ba/Đà Rằng bằng công nghệ viễn thám và GIS” được triển khai thực hiện. Sông Ba/Đà Rằng là sông lớn nhất vùng ven biển miền Trung, có chiều dài dòng chính là 374 km, bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô cao 1.549 m của dãy Trường Sơn, chảy qua địa bàn của bốn tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên, nước sông đổ ra biển Đông theo cửa sông Đà Rằng thuộc tỉnh Phú Yên. Phạm vi lưu vực sông Ba/Đà Rằng nằm ở 12º35’ đến 14º38’ vĩ độ Bắc và 108º00’ đến 109º55’ kinh độ Đông. Diện tích tự nhiên toàn lưu vực là 13.900 km 2. Lưu vực sông Ba/Đà Rằng nằm trong phạm vi 20 huyện thị thuộc ba tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên. 2. PHƢƠNG PHÁP 2.1. Phƣơng pháp Viễn thám Google Earth Engine là công cụ rất mạnh trong phân tích dữ liệu ảnh và lưu trữ rất nhiều danh mục dữ liệu viễn thám sẵn có. Vì vậy chỉ cần đưa dữ liệu ranh giới vào Google Earth Engine, nó sẽ 370 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” tự động thu thập ảnh, cắt và ghép ảnh. Các dữ liệu Landsat được thu thập trên Google Earth Engine đã được đồng bộ nên cũng không cần nắn chỉnh hình học. Đề tài nghiên cứu sử dụng ảnh viễn thám Lansat với độ phân giải 30 m giai đoạn 1970-1990, 2000, 2005, 2010, 2017, 2019 (tháng 1-4). Việc phân loại các lớp thực phủ dựa trên bộ mẫu phân loại ảnh được xây dựng trên kết quả khảo sát thực địa và ma trận sai số (Confusion matrix). Các mẫu phân loại đất được phân bố đều khắp lưu vực sông Ba. Có 2 loại mẫu: mẫu điểm (mỗi điểm tương ứng 1 pixel) và mẫu vùng (vùng được vẽ bằng polygon). 2.2. Phƣơng pháp Hệ thông tin địa lý Sau khi đã phân loại xong, kết quả phân loại sẽ được xuất từ Google Earth Engine sang phần mềm GIS để xử lý hiệu chỉnh và biên tập kết quả. 2.3. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý thông tin Phương pháp này được vận dụng để phân tích, tổng hợp và xử lý các tài liệu thu thập được để thấy được hiện trạng lớp phủ rừng trên khu vực nghiên cứu. ...