TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tình hình nghiên cứu và thực hiện trên thế giới
1.1.1 Ti ̀nh hình chung
Trong vài thập kỷ qua, tư liệu viễn thám đã trở thành nguồn dữ liệu quan trọng cho việc lập bản đồ và theo dõi tài nguyên rừng Công nghệ viễn thám đã có những bước tiến đáng kể, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng thông tin trong ngành lâm nghiệp Sự phát triển này đã cung cấp nguồn tư liệu phong phú, công cụ phân tích thân thiện và các thuật toán tối ưu, hỗ trợ hiệu quả cho công tác kiểm kê, lập kế hoạch và quản lý sản xuất lâm nghiệp.
Thời đại của việc chỉ sản xuất những bức ảnh đẹp trong viễn thám đã qua, khi chất lượng thông tin và độ phân giải của ảnh viễn thám được nâng cao nhờ vào các vệ tinh hiện đại như Landsat ETM, IKONOS và GEOEYE Các hoạt động nghiên cứu khoa học hiện nay tập trung vào đặc điểm của từng loại dữ liệu, thay thế các hệ thống GIS lớn bằng những hệ thống nhỏ gọn và hiệu quả hơn Dữ liệu viễn thám từ các vệ tinh quan trắc và máy chụp ảnh quang học, radar, laser trở nên phong phú, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu và quản lý tài nguyên thiên nhiên Hiện tại, dữ liệu viễn thám và các phương pháp nghiên cứu đã trở nên đa dạng, phức tạp và đáng tin cậy hơn trong việc giải quyết các vấn đề nghiên cứu.
Trong bối cảnh hiện nay, ngành lâm nghiệp đang đặt ra câu hỏi về khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám để giải quyết các vấn đề liên quan Dưới đây là danh sách các hướng ứng dụng phổ biến của công nghệ này trên toàn cầu.
- 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
- 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
Một số ứng dụng hiện có liên quan đến quản lý, mô hình hóa cấu trúc sinh cảnh, theo dõi trạng thái và kiểm kê sinh hóa rừng Trong tương lai gần, vai trò của viễn thám trong việc điều hành sản xuất và quản lý rừng dự kiến sẽ trở nên rõ ràng hơn.
Lĩnh vực viễn thám đã tiến triển từ phương pháp phân tích thủ công trên ảnh chụp từ máy bay đến việc áp dụng các nguồn dữ liệu và phương pháp nghiên cứu mới, mở ra tiềm năng lớn trong quản lý lâm nghiệp Công nghệ viễn thám hiện đại cho phép phân tích chính xác biến động lớp phủ rừng và đánh giá tác động của con người đối với những thay đổi này Sự phát triển của các mô hình phân tích không gian và mô hình mô phỏng, cùng với khả năng cung cấp ảnh đa thời gian từ vệ tinh và máy bay, đã giúp giải quyết nhiều thách thức trong quản lý tài nguyên rừng.
Việc chọn lựa các nhóm ứng dụng được thực hiện dựa trên hiểu biết về vai trò của các nhóm phân loại lớp phủ, kiểm kê, phân tích biến động và mô hình lâm nghiệp, nhằm đáp ứng yêu cầu thông tin cho việc quản lý bền vững tài nguyên rừng.
Nghiên cứu và hiểu rõ vai trò cũng như khả năng của viễn thám là rất quan trọng để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc ứng dụng công nghệ này Điều này đóng vai trò then chốt trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến quản lý tài nguyên rừng, góp phần vào sự thành công của viễn thám trong lĩnh vực này.
Trong 30 năm qua, việc kết hợp Viễn thám và GIS trong ngành lâm nghiệp đã trở nên phổ biến trên toàn cầu GIS, được phát triển tại Canada từ những năm 1960, đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong việc xây dựng mô hình sử dụng đất và quan trắc các thay đổi về thảm thực vật và địa hình Nhiều nghiên cứu gần đây đã áp dụng công nghệ GIS và viễn thám để phân tích chiến lược canh tác của nông dân dưới ảnh hưởng của điều kiện dân số, đất đai, chính sách và nhu cầu kinh tế xã hội.
Ảnh viễn thám, bao gồm ảnh hàng không và ảnh vệ tinh, đã trở thành tư liệu quan trọng để phân tích sự thay đổi sử dụng đất và độ che phủ đất theo thời gian và vị trí Trong ngành lâm nghiệp, việc sử dụng ảnh vệ tinh để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục vụ quản lý và theo dõi rừng đã được nhiều quốc gia tiên tiến như Mỹ, Canada, Pháp, Nga, Nhật Bản, và các nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia áp dụng Tư liệu viễn thám bao gồm nhiều loại ảnh vệ tinh như Landsat, Ikonos, Quickbird (Mỹ), Spot (Pháp), Aster, JRS (Nhật Bản), Radasat (Canada) Công nghệ viễn thám và GIS đã được ứng dụng trong quản lý và theo dõi biến động rừng cũng như sử dụng đất ở nhiều cấp độ khác nhau, từ toàn cầu đến khu vực.
Viễn thám rừng (Forestry Remote Sensing) đã trở thành một lĩnh vực công nghệ quan trọng, phát triển mạnh mẽ cả về lý thuyết lẫn ứng dụng, đóng vai trò thiết yếu trong việc lập bản đồ rừng ở nhiều quốc gia Công nghệ này không chỉ hỗ trợ nghiên cứu mà còn mang tính pháp lý trong quy trình quản lý tài nguyên rừng Hôi quốc tế về viễn thám rừng là một tổ chức quốc tế hoạt động từ rất sớm, thu hút sự tham gia rộng rãi của nhiều quốc gia trên toàn thế giới.
Kể từ năm 1986, Pháp đã thành công trong việc phóng vệ tinh SPOT, cung cấp ảnh quang học với độ phân giải không gian vượt trội hơn so với vệ tinh Landsat của Mỹ, với chu kỳ thu ảnh là 26 ngày Việc sử dụng ảnh từ các vệ tinh SPOT-4 và SPOT-5 đã được áp dụng hiệu quả để lập bản đồ hiện trạng rừng tại nhiều quốc gia trên thế giới như Pháp, Brazil, Bolivia, Anh, Iran, Ấn Độ, Trung Quốc, và Đài Loan Đặc biệt, sự phát triển của các trạm thu ảnh rộng rãi và khả năng trao đổi dữ liệu qua Internet băng thông rộng đã mở rộng quy mô ứng dụng của công nghệ này trên toàn cầu.
Hình 1.1 Mô phỏng vệ tinh (nguồn Việt Báo.vn) Ở khu vực 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 đã thực hiện nhiều báo cáo nghiên cứu về quản lý và theo dõi biến động rừng cũng như sử dụng đất tại các quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Malaysia, Indonesia, Thái Lan và Philippines Nhiều loại tư liệu viễn thám khác nhau đã được áp dụng trong các quy mô và hướng nghiên cứu đa dạng của ngành lâm nghiệp, trong đó ảnh SPOT là một trong những loại tư liệu phổ biến nhất.
1.1.2.Thống kê những hướng ứng dụng phổ biến của viễn thám – GIS trong ngành lâm nghiệp
1.1.2.1.Quản lý tài nguyên rừng
Xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng với các quy mô khác nhau là một công việc quan trọng, sử dụng nhiều nguồn tư liệu khác nhau Hoạt động này đã được thực hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới, nhằm quản lý và bảo vệ tài nguyên rừng hiệu quả hơn.
+ Phạm vi toàn cầu: ảnh NOAA ( Mỹ, Nhật, EU hay quan tâm trong những nghiên cứu ở quy mô toàn cầu )
+ Phạm vi khu vực: ảnh MODIS, Landsat MSS
+ Phạm vi lãnh thổ và vùng: ảnh MODIS, Landsat TM, SPOT, Aster
+ Phạm vi địa phương: ảnh Aster, SPOT 5, Landsat ETM
+ Phạm vi chi tiết: ảnh SPOT, Quickbird, IKONOS,GEOEYE
- Theo dõi biến động tài nguyên rừng và lớp phủ thực vật với dữ liệu đa thời gian của các loại tư liệu trên
Quản lý trữ lượng rừng hiệu quả thông qua kỹ thuật phân tích đa phổ, kết hợp với GIS để đánh giá sinh khối và trữ lượng rừng Các chỉ số quan trọng như LAI (Chỉ số Diện tích Lá) và CI (Chỉ số Tán Rừng) được sử dụng để tạo ra các ảnh chỉ số, giúp theo dõi và phân tích tình trạng rừng một cách chính xác.
- Theo dõi sinh thái rừng bằng các ảnh chỉ số: chỉ số tán lá, chỉ số ẩn, chỉ số NDVI, VI…
1.1.2.2 Kết hợp với các tư liệu GIS, xây dựng bản đồ rừng, quản lý rừng và các hệ sinh thái rừng
Kể từ những năm 60, GIS đã phát triển từ một công cụ đơn giản thành một khoa học ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành lâm nghiệp.
Tình hình nghiên cứu trong nước
1.2.1.Tình hình chung cu ̉ a viê ̣c ứng dụng phương pháp viễn thám trong lâm nghiệp Việt Nam
Trong suốt 15 năm qua, thông tin ảnh vệ tinh đã đóng vai trò quan trọng trong nhiều dự án điều tra quy hoạch và lập bản đồ chuyên đề tại Việt Nam, đặc biệt trong lĩnh vực tài nguyên thảm thực vật, sử dụng đất và môi trường Mặc dù có tiềm năng lớn, việc khai thác thông tin viễn thám vẫn còn hạn chế do đầu tư công nghệ chưa đủ mạnh Tuy nhiên, nhiều công trình ứng dụng viễn thám trong lâm nghiệp đã được triển khai và mang lại hiệu quả cao cho sản xuất ngành này, cũng như góp phần vào các chương trình điều tra cơ bản của Nhà nước Kỹ thuật viễn thám đã được áp dụng tại Việt Nam từ năm 1976, với sự kiện hợp tác trong chương trình vũ trụ Quốc tế (Inter Kosmos) từ 1981-1986, dẫn đến việc sử dụng ảnh đa phổ MKF-6 để xây dựng các bản đồ chuyên đề như sử dụng đất, địa chất và tài nguyên nước Các dự án viện trợ quốc tế từ UNDP và FAO cũng đã trang bị thiết bị viễn thám cho Viện khoa học Việt Nam, nay là Viện khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia.
Nhiều ngành đã thành lập các cơ sở nghiên cứu nhằm ứng dụng tiến bộ kỹ thuật viễn thám để đáp ứng yêu cầu cấp thiết trong chuyên môn của mình.
Nhà nước đã đầu tư cho Bộ Tài nguyên và Môi trường dự án "Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên ở Việt Nam", một dự án thu ảnh vệ tinh có quy mô quốc gia và khu vực Dự án đã bắt đầu hoạt động và sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu vệ tinh với nhiều độ phân giải, phục vụ cho nghiên cứu khoa học và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau tại Việt Nam.
1.2.2.Thống kê một số hoạt động cụ thể của việc ứng dụng viễn thám trong lâm nghiệp [4]
Viễn thám lần đầu tiên được ứng dụng tại Viện Điều tra quy hoạch rừng thông qua việc sử dụng ảnh từ máy bay Hệ thống mẫu giải đoán được xây dựng riêng cho từng loại rừng, bao gồm ảnh và kiểu tán lá Nhờ đó, các bản đồ tài nguyên rừng và sinh khối rừng đã được tạo ra.
Kể từ năm 1978, khi ảnh vệ tinh được giới thiệu tại Việt Nam, ngành lâm nghiệp đã trở thành một trong những lĩnh vực tiên phong áp dụng công nghệ này trong chương trình quốc gia nghiên cứu không gian và dự án tài trợ từ Thụy Điển Hệ thống máy điều vẽ tổng hợp màu cùng với tư liệu Landsat đã được sử dụng để phân tích và xây dựng bản đồ rừng trên toàn quốc và cấp tỉnh.
- Từ năm 1978 đến nay Viện Điều tra Quy họach rừng cũng đã triển khai nhiều đề tài ứng dụng viễn thám và GIS
- Việc áp dụng viễn thám – GIS trong quản lý và dự báo cháy rừng cũng được triển khai ở Cục kiểm lâm, Đại học Lâm nghiệp
Viễn thám và GIS đang được ứng dụng rộng rãi ở nhiều quy mô khác nhau, đặc biệt trong lĩnh vực lâm nghiệp Các bản đồ lập địa đã được sử dụng hiệu quả để hỗ trợ công tác quản lý tài nguyên tại cấp nông trường.
Trong nghiên cứu sinh thái rừng, Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã triển khai nhiều đề tài được tài trợ bởi các quốc gia và tổ chức quốc tế như WWF và Uỷ ban sông Mê Kông Các dự án này được thực hiện tại các tỉnh như Huế, Lâm Đồng, Tuyên Quang và Sơn La.
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng Bộ Tài nguyên và Môi trường đã triển khai nhiều đề tài quan trọng liên quan đến sinh thái rừng Những dự án này nhằm bảo vệ đa dạng sinh học, phát triển rừng và khu bảo tồn quốc gia, thúc đẩy du lịch, quản lý vùng ven biển và hải đảo, cũng như bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn, như Dự án hành lang xanh ở Huế.
- Điều tra tài nguyên rừng toàn quốc (79 - 82) dự án VIE 79/014 do FAO tài trợ
- Chương trình nghiên cứu quốc tế về ứng dụng ảnh đa phổ (1980 - 1982) - Intercosmoc
- Chương trìnhquy hoạch tổng thể phát triển Tây Nguyên (1982 - 1983)
- Điều tra vùng nguyên liệu giấy (83 - 85) - chương trình phát triển lâm nghiệp - SIDA
- Nghiên cứu biến động rừng ngập mặn Cà Mau (1985)
- Chương trình nghiên cứu hậu quả của chất độc hoá học (1987 đến nay)
- Chương trình quy hoạch sử dụng đất vùng trung tâm (1989 - 1995 SIDA)
- Dự án về thành lập bản đồ sử dụng đất đầu nguồn Mê Kông (86 - 87)- UB
- Chương trình quy hoạch đồng bằng sông Cửu Long (1986)
- Đề án thành lập bản đồ sử dụng đất toàn quốc (1991 - 1993) - Viện KHVN
- Dự án ứng dụng viễn thám theo dõi biến động các khu bảo tồn tự nhiên (91
- Chương trình theo dõi, đánh giá biến động tài nguyên rừng (1991 - 1995)
- Dự án theo dõi và đánh giá che phủ rừng đầu nguồn Mê Kông (93 - 95)
- Chương trình theo dõi đánh giá biến động tài nguyên rừng (1996 - 2000)
- Chương trình điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng giai đoạn 2001-2005; 2006 - 2010
Các Chương trình trên đã sử dụng các loại ảnh Radar, MODIS,NOAA-
AVHRR, Landsat, để xây rựng bản đồ vùng và toàn quốc
Ngoài các chương trình và dự án lớn, nhiều đề tài nghiên cứu đã được thực hiện nhằm nâng cao hiệu quả của phương pháp viễn thám Trong các nghiên cứu này, tư liệu viễn thám chủ yếu bao gồm ảnh viễn thám như ảnh hàng không cho bản đồ tỉ lệ lớn và ảnh vệ tinh Landsat cho bản đồ tỉ lệ trung bình và nhỏ Phương pháp xử lý thông tin viễn thám chủ yếu dựa vào giải đoán bằng mắt Đặc biệt, viện Điều tra quy hoạch rừng đã phát triển bộ mẫu giải đoán chi tiết từ ảnh máy bay đen trắng, hỗ trợ hiệu quả cho công tác giải đoán và thành lập bản đồ rừng.
Để nâng cao chất lượng kết quả và khả năng của phương pháp viễn thám trong các chương trình và dự án, nhiều đề tài nghiên cứu chuyên sâu đã được triển khai Phương pháp viễn thám cho thấy ưu thế rõ ràng về mặt kinh tế, thời gian và không gian trong việc xây dựng bản đồ chuyên đề, nhưng độ tin cậy của thông tin bản đồ lại là vấn đề cần được đánh giá kỹ lưỡng Các kết luận từ các nghiên cứu đánh giá phương pháp viễn thám, mặc dù đã được đề cập nhiều trong các báo cáo khoa học quốc tế, thường gắn liền với điều kiện địa lý và công nghệ cụ thể Tại Việt Nam, với điều kiện kinh tế và đặc điểm rừng nhiệt đới, những kết quả này chỉ mang tính tham khảo Chất lượng dữ liệu viễn thám thường không ổn định và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tự nhiên như khí hậu, thời tiết và loại hình thảm thực vật, mà các yếu tố này lại phân bố không đồng nhất Hơn nữa, chất lượng công tác giải đoán còn phụ thuộc vào phương pháp giải đoán và năng lực của người thực hiện Tất cả những yếu tố này đều ảnh hưởng mạnh mẽ đến kết quả ứng dụng phương pháp viễn thám.
Hi ̀nh 1.4 Sử dụng ảnh vê ̣ tinh Landsat theo dõi biến động rừng toàn quốc, ti ̉ lê ̣ 1: 1000000
Từ chỗ thấy được bản chất của phương pháp, trong những năm qua một số công trình nghiên cứu chuyên sâu đã được tiến hành như:
- Nghiên cứu đánh giá khả năng của một số dạng thông tin ảnh viễn thám cho thành lập bản đồ rừng ở Việt Nam (Landsat TM, Spot, KATE 140, MKF – 6, )[3]
- Xây dựng tập mẫu ảnh vệ tinh Landsat - TM dùng cho thành lập bản đồrừngtoàn quốc
- Tập mẫu ảnh vệ tinh Landsat - TM cho từng vùng: Đông Bắc, Trung Tâm; Bắc Trung Bộ; Tây Nguyên; Đông Nam Bộ.[3]
- Nghiên cứu đánh giá độ đồng nhất của các kiểu rừng trên ảnh vệ tinh Landsat - TM
- Bước đầu nghiên cứu ứng dụng ảnh Rada để thành lập bản đồ rừng
- Nghiên cứu ứng dụng ảnh số cho thành lập bản đồ rừng
Hi ̀nh 1.5 Bảng chắp ảnh Landsat khu vực tây bắc
Hi ̀nh 1.6 Phân bố cac ảnh Landsat ở Viê ̣t Nam theo hàng và dải bay của vê ̣ tinh(NguồnNguyễn Ngọc Thạch)
KẾT QUẢ PHÂN LOẠI HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
Hi ̀nh 1.7 Bản đồ lớp phủ thành lập bằng phân loa ̣i tự động ảnh Landsat –tỉnh
Sơn la(Nguồn Viện ĐTQH rừng)
Tại Việt Nam, công nghệ viễn thám đã được áp dụng trong điều tra và quy hoạch rừng từ những năm 60, bắt đầu với ảnh máy bay Đặc biệt, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ này diễn ra sau năm 1979 với sự thành lập Trung tâm nghiên cứu không gian thuộc Viện Khoa học Việt Nam và chương trình nghiên cứu quốc gia INTERCOSMOS.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:250.000 đã được xây dựng dựa trên tư liệu ảnh vệ tinh Landsat, trong đó các loại rừng được xác định khá chi tiết theo nội dung của phân loại tài nguyên rừng.
Trong ngành lâm nghiệp, công nghệ viễn thám đã được ứng dụng từ sớm với nhiều loại ảnh như ảnh máy bay và ảnh vệ tinh (Landsat, SPOT, Radasat, ASTER, NOAA, MODIS, IKONOS, QUICKBIRD, ) Việc sử dụng các công nghệ này chủ yếu phục vụ cho công tác kiểm kê tài nguyên rừng.
Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong việc theo dõi tài nguyên rừng từ những năm 1970 Từ 1970 đến 1984, ảnh máy bay và vệ tinh Landsat MSS được sử dụng trong dự án FAO/UNDP-VIE 79/014 Giai đoạn 1985-1990, Landsat TM được áp dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng Tây Nguyên Năm 1990-1991, ảnh máy bay hỗ trợ lập bản đồ cho quy hoạch nguyên liệu giấy tại nhà máy Bãi Bằng Từ 1991 đến 1995, Landsat TM đã được dùng để xây dựng bản đồ rừng cấp vùng Trong giai đoạn 1996-2000, ảnh vệ tinh SPOT4 và Landsat TM tiếp tục hỗ trợ xây dựng bản đồ rừng toàn quốc, nhưng gặp khó khăn do hạn chế về thiết bị và phần mềm, khiến công tác chủ yếu dựa vào kinh nghiệm chuyên gia Đến giai đoạn 2001-2005, Landsat7-ETM+ đã được sử dụng, kết hợp với phương pháp giải đoán ảnh số, giúp cải thiện việc lưu trữ và khai thác thông tin Mặc dù công nghệ GIS đã được áp dụng để đánh giá biến động rừng, nhưng độ phân giải thấp của Landsat7-ETM+ chỉ phù hợp cho bản đồ tỷ lệ 1:100.000 Nhiều tỉnh như Lào Cai, Sơn La, và Bình Định cũng đã ứng dụng công nghệ này để cập nhật bản đồ hiện trạng rừng cấp xã tỷ lệ 1:25.000, tuy nhiên kết quả vẫn còn hạn chế do việc kết hợp với thực địa.
Bảng 1.2 Nội dung bản đồ rừng
Chú giải Tỉ lê ̣ nhỏ
Tỉ lê ̣ trung bình 1: 100.000
Tỉ lê ̣ lớn và chi tiết
1.1.1 Rừng gỗ lá rông X X xxx
- Dày, thưa, trung bình X xx
- Trên núi đá: D,T,TB xxx
- Dày, thưa, trung bình X xxx
1.1.3.3 Rừng TX rụng lá X X xxx
- Dày, thưa, trung bình xx xxx
- Dày, thưa, trung bình Xx xxx
1.3.Rừng thưa cây lá kim X xx
- Dày, thưa, trung bình X xxx
- Dày, thưa, trung bình X xxx
2.1.1 rừng gỗ TX Xx xxx
II Đất không có rừng
1 Đất chưa sử dụng xx xxx
1.1 Đất trồng cỏ, cây bụi
1.2 Gỗ rải rác X Xx xxx
1.3.2 Không có rừng X Xx xxx
2.1.3 Đồng cỏ chăn nuôi X X xxx
2.2 Đất sử dụng khác: X xx
2.2.2 Xây dựng cơ bản Ký hiệu Xx xxx
2.2.3 Đường giao thông Ký hiệu Xx xxx
1 Mặt nước cố đinh Xx xxx
1.1.Hồ, ao, sông, suối X X xxx
2.Mặt nước không cố định X X x
2.1 Khu ngập lụt tạm thời X X xxx Ở đây :
- X là dấu hiệu có được giải đoán và thể hiện trên bản đồ: x: xác định, xx: chính xác trung bình, xxx: chính xác cao
- Rừng dày là rừng có độ che phủ của rừng ( Forest cover): > 0,7%
- Rừng TB là rừng có độ che phủ của rừng ( Forest cover): > 0,4 - 0,7%
- Rừng thưa là rừng có độ che phủ của rừng ( Forest cover): < 0,4%
Bên cạnh lớp thông tin sinh thái và hình thái, chú giải bản đồ còn bổ sung thông tin phân khối và trạng thái cho các đối tượng rừng gỗ, được lựa chọn từ tư liệu ngoại nghiệp và bản đồ cơ sở qua nhiều chương trình điều tra khác nhau Gần đây, ảnh vệ tinh SPOT-5 đã được nhiều đơn vị và cơ quan trong nước ứng dụng cho các lĩnh vực khác nhau.
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của bài viết là tư liệu ảnh vệ tinh Spot-5, loại tư liệu hiện đại nhất trong hệ thống vệ tinh viễn thám SPOT do Trung tâm Nghiên cứu Không gian Pháp (CNES) chế tạo Vệ tinh SPOT-5 được trang bị cặp đầu thu HRG (High Resolution Geometric) ưu việt, cho phép thu được ảnh với độ phân giải 5m đen - trắng và 10m màu Đặc biệt, với kỹ thuật xử lý ảnh, độ phân giải có thể đạt 2,5m, trong khi dải chụp phủ mặt đất vẫn duy trì từ 60km đến 80km, tạo ra ưu điểm nổi bật so với các loại ảnh vệ tinh cùng thời.
Huyện Mường La, một huyện vùng núi thuộc tỉnh Sơn La, có tọa độ địa lý từ 21°15' đến 21°42' vĩ độ Bắc và 104°45' đến 105°20' kinh độ Đông.
- Phạm vi chuyên môn: thành lâ ̣p bản đồ hiê ̣n tra ̣ng rừng năm 2011, tỉ lê ̣ 1: 50.000 theo quy đi ̣nh kỹ thuâ ̣t của ngành lâm nghiê ̣p
2.4 Phương pháp xử lý ảnh thành lập bản đồ rừng Để xử lý thông tin viễn thám thành lâ ̣p bản đồ rừng có hai phương pháp chính là giải đoán bằng mắt với các tư liê ̣u ảnh da ̣ng tương tự và xử lý ảnh số với tư liê ̣u da ̣ng số
2.4.1.Giải đoán ảnh bằng mắt [4,16]
Giải đoán bằng mắt (visual interpretation) là bước đầu tiên và phổ biến nhất trong xử lý thông tin viễn thám, có thể thực hiện trong mọi điều kiện với thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.
Giải đoán bằng mắt là quá trình sử dụng mắt thường hoặc các dụng cụ quang học như kính lúp, kính lập thể, và máy tổng hợp để phân tích hình ảnh Phương pháp này dựa vào việc nhận diện các dấu hiệu giải đoán trực tiếp hoặc gián tiếp, cùng với chìa khóa giải đoán, nhằm cung cấp thông tin chính xác và hiệu quả.
Hình 2.1 thể hiện tổ hợp màu giả với thực vật có màu đỏ và nước màu xanh lơ, trong khi Hình 2.2 giới thiệu tổ hợp màu BGR với thực vật màu xanh lục và nước màu hồng.
2.4.2.Quy trình giải đoán ảnh thành lập bản đồ chuyên đề
T- liệu vệ tinh Các tài liệu bổ sung ảnh đa phổ, ảnh chuyên đề
PCC (tổng hợp màu giả)
Phóng đại Bản đồ khác Bản đồ nền
Chìa khóa giải đoán Phân tích ảnh
Phát triển chìa khóa Phân tích nhận dạng và khẳng định Chuẩn bị bản đồ cơ sở Phân tích ảnh
Phân tích mẫu Phân tích các yếu tố ảnh Phân tích các yếu tố tự nhiên
Sự sắp xếp của các yếu tố theo không gian
Tone, cÊu tróc, kÝch th-ớc, hình dạng, vị trí Các đơn vị bản đồ
Xác định các ranh giới
Bản đồ phân tích tr-ớc thực địa
Lựa chọn các vùng mẫu để thu thập tài liệu thực tế
Kiểm tra thực địa, chỉnh lý các chi tiết
Lập bản đồ sau thực địa
Chuyển các chi tiết điều vẽ lên bản đồ cơ sở
Chỉnh sửa bản đồ Đánh giá độ chính xác
Bằng cách sử dụng mắt thường hoặc các dụng cụ quang học từ đơn giản đến phức tạp, người giải đoán có thể nhanh chóng và chính xác xây dựng các bản đồ chuyên đề nhờ vào kiến thức thực tế và kinh nghiệm phân tích ảnh.
Công việc phân tích ảnh bằng mắt có thể được áp dụng trong nhiều chuyên ngành khác nhau và có thể thực hiện trong các điều kiện trang thiết bị đa dạng, từ đơn giản đến hiện đại.
Phân tích bằng mắt là phương pháp phổ biến nhất trong việc đánh giá hình ảnh, tuy nhiên, độ chính xác của nó phụ thuộc vào trình độ và kinh nghiệm của người phân tích Kiến thức chuyên môn về ảnh và bản đồ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả của quá trình này.
Phương pháp sử lý ảnh thành lập bản đồ rừng
TƯ LIỆU ẢNH SPOT VÀ QUY TRÌNH GIẢI ĐOÁN ẢNH SPOT THÀNH
LẬP BẢN ĐỒ TÀI NGUYÊN RỪNG 3.1 Tư liệu ảnh SPOT[3]
Hệ thống SPOT (Système Pour L’observation de La Terre) được phát triển bởi Trung tâm Nghiên cứu Không gian Pháp (CNES) với sự hợp tác của Bỉ và Thụy Điển Vệ tinh SPOT-1 được phóng vào quỹ đạo vào ngày 21 tháng 2 năm 1986, trong khi SPOT-3 được phóng vào ngày 25 tháng 9 năm 1993, cả hai đều sử dụng tên lửa phóng của Mỹ tại Guyana thuộc Pháp Các vệ tinh SPOT, từ SPOT-1 đến SPOT-5, đều hoạt động trên quỹ đạo gần cực, gần trùng với quỹ đạo mặt trời.
Vệ tinh SPOT-2 phóng vào 21/1/1990 và SPOT-3 phóng vào ngày 25 tháng 9 năm 1993 Các bộ cảm của 3 thế hệ này đều giống nhau Vệ tinh SPOT-4 phóng vào
Vào ngày 23 tháng 3 năm 1998, SPOT-5 được ra mắt, tiếp nối các thế hệ trước với bộ cảm biến cải biên SPOT sử dụng hệ thống tạo ảnh nhìn thấy có độ phân giải cao (HRV) và quét vệt dọc, cho phép tạo ra ảnh lập thể Tuy nhiên, do chủ yếu sử dụng dải phổ quang, SPOT có một số hạn chế trong ứng dụng so với Landsat Ảnh SPOT cung cấp khả năng nhìn lập thể rõ ràng và phóng đại chiều cao lớn, trong khi các trạm thu ảnh Landsat TM có thể thu được ảnh từ SPOT.
Hình 3.1 Ảnh SPOT-2 khu vực Hà Nội với độ phân giải không gian 20 mét
TƯ LIỆU ẢNH SPOT VÀ QUY TRÌNH GIẢI ĐOÁN ẢNH SPOT THÀNH LẬP BẢN ĐỒ TÀI NGUYÊN RỪNG
Tư liệu ảnh SPOT [2]
Hệ thống quan sát trái đất SPOT, do Trung tâm Nghiên cứu Không gian Pháp (CNES) triển khai với sự hợp tác của Bỉ và Thụy Điển, đã đưa vệ tinh SPOT-1 vào quỹ đạo vào ngày 21 tháng 2 năm 1986 và SPOT-3 vào ngày 25 tháng 9 năm 1993, cả hai đều được phóng bằng tên lửa của Mỹ từ Guyana thuộc Pháp Các vệ tinh SPOT hoạt động trên quỹ đạo gần cực, gần trùng với quỹ đạo mặt trời từ SPOT-1 đến SPOT-5.
Vệ tinh SPOT-2 phóng vào 21/1/1990 và SPOT-3 phóng vào ngày 25 tháng 9 năm 1993 Các bộ cảm của 3 thế hệ này đều giống nhau Vệ tinh SPOT-4 phóng vào
Vào ngày 23 tháng 3 năm 1998 và 4 tháng 5 năm 2002, SPOT-5 đã được ra mắt với bộ cảm biến cải tiến từ các thế hệ trước SPOT sử dụng hệ thống tạo ảnh nhìn thấy có độ phân giải cao (HRV), cho phép quét vệt dọc và tạo ra ảnh lập thể Tuy nhiên, do SPOT chủ yếu hoạt động trong dải phổ quang, nên một số ứng dụng của nó bị hạn chế so với Landsat Ảnh SPOT cung cấp khả năng nhìn lập thể rõ ràng và phóng đại chiều cao đáng kể, trong khi các trạm thu ảnh Landsat TM có thể thu nhận ảnh từ SPOT.
Hình 3.1 Ảnh SPOT-2 khu vực Hà Nội với độ phân giải không gian 20 mét
Bảng 3.1 Các đặc tính cơ bản của hệ thống tạo ảnh SPOT
Dải phổ (mm) Độ phân giải (m) Độ cao vệ tinh (m) Độ phủ mặt đất (km)
Hệ thống quét dọc đa phổ
Thiết bị đo thực vật (Vegetation 2) bao gồm các kênh phổ điện từ được mình họa trong (Bảng 3.1) Độ phủ mặt đất là 2,250 km giống trên vệ tinh SPOT-
4 Dữ liệu lưu trữ là 10 bit Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT-5 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
(1) - Hệ thống chụp ảnh quang học tạo ảnh đen trắng, độ phân giải cao
(2) - Hệ thống quan trắc thực vật có trườn nhìn rộng, thu ảnh ban ngày
(3) - Hệ thống này còn gọi là hệ thống nhìn phân giải cao HRVs (High
* Hệ thống SPOT-XS gồm 4 kênh đa phổ Độ phân giải 10 mét và 1 kênh toàn sắc (Độ phân giải 5 mét)
** Sensor thực vật độ phân giải 1 Km, thu hàng ngày
*** Độ phân giải 2,5 mét bằng cách quét với 2 Sensor lệch nhau 1/2 pixel với 2 kênh toàn sắc 0,48-0,71 độ phân giải 5 m gộp lại
Bảng 3.2 Các thông số của bộ cảm vệ tính SPOT-5 loại HRG
Tên Dải phổ (m m) Độ phân giải (m) 2 bộ HRG
2 kênh toàn sắc gộp tạo ra ảnh có độ phân giải
Toàn sắc 0,48-0,71 Hai kênh 5 m gộp lại cho ảnh phân giải 2,5 m
Hi ̀nh 3.2 Ảnh SPOT-5 khu vực hồ Ba Bể -2010, độ phân giải 10 mét
Hình 3.3 Ảnh SPOT-5 màu thật với độ phân giải không gian 10 mét khu vực huyện Mường La (11/2010)
Bảng 3.3 Một số thông số kỹ thuật của thiết bị đo thực vật trên SPOT-5
Dải phổ (lm) Độ phân giải Dữ liệu bit
Hình 3.4.Các trạm thu ảnh vệ tinh SPOT trên thế giới
Hi ̀nh 3.5 Ảnh chỉ số thực vật của SPOT (độ phân giải không gian 1 Km)
Hiện nay, tư liệu ảnh SPOT được thu thập tại trạm thu của Trung Tâm Viễn thám Quốc gia, với nhiều mức chất lượng khác nhau tùy thuộc vào quy trình xử lý ở các cấp độ khác nhau, và mỗi loại ảnh sẽ có mức giá riêng.
- Cấp 1 Những chỉnh cơ bản về phổ và hình học
- Cấp 1a Bộ cảm bình thường hóa
- Cấp 1b Chỉnh hình học của 1a
- Cấp 2: Chỉnh hình học sử dụng các điểm toạ độ khống chế mặtđất
- Cấp 3 Chỉnh hình học có sử dụng DEM
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)
Hi ̀nh 3.6 Sơ đồ ghép ảnh vê ̣ tinh pha ̣m vi lãnh thổ viê ̣t Nam
(Tư liệu của Trung Tâm Viễn Thám Quốc Gia)
Áp dụng ảnh Spot thành lập bản đồ rừng tỉ lệ 1: 50.000
3.2.1 Yêu cầu cu ̉ a bản đồ rừng tỉ lê ̣ 1: 50.000
Các loại đất và rừng được phân loại dựa trên hệ thống phân loại trong báo cáo khả thi của các dự án, cùng với thang phân loại trạng thái rừng của Viện Điều tra Quy hoạch Rừng Hệ thống này hỗ trợ trong việc xây dựng bản đồ hiện trạng rừng từ ảnh vệ tinh SPOT-5, thuộc chương trình theo dõi và đánh giá diễn biến rừng, với các trạng thái khác nhau được xác định rõ ràng.
Bả ng 3.4 Hê ̣ thống phân loa ̣i rừng trên cơ sở sử du ̣ng ảnh SPOT 5[1]
TT Loại đất, loại rừng Ký hiệu
Giải thích sự tương thích với hệ thống cũ theo QP/BNN-6-84
1 Tổng diện tích tự nhiên
4 1.RỪNG TRÊN NÚI ĐẤT NDA
1.1.1 Rừng gỗ lá rộng, nửa rụng lá TX
8 - Rừng trung bình TBTX IIIa2 100 - 200 m 3
10 - Rừng phục hồi PHTX IIb,IIb
11 1.1.2 Rừng gỗ lá kim LK
12 - Rừng giàu GLK TH4NT, TH4NTB >200 m 3
1.1.3 Rừng gỗ hỗn giao lá rộng+lá kim HG
22 3 Rừng hỗn giao gỗ+tre nứa GONUA
23 4 Rừng trên núi đá RND
25 1 RT gỗ núi đất chưa khép tán RTG1
26 2 RT gỗ núi đất khép tán RTG2
27 3 RT là tre luồng RTTL
31 1 Ia (cỏ, lau lách, cây bụi) ĐT1 Ia,Ib
32 2 Ic (gỗ tái sinh nhiều) ĐT2 Ic
33 3.Đất khác QH cho LN ĐT3 Đất rừng bị xâm hại
34 4 Núi đá không có rừng NUIDA Núi đá trọc
C ĐẤT KHÁC (nông nghiệp,thổ cư, ) DKHAC Đất khác ngoài lâm nghiệp
Các tư liệu dùng để tham khảo trong quá trình thành lập bản đồ bằng phương pháp viễn thám bao gồm
- Bản độ hiện trạng rừng, sử dụng đất, thảm thực vật của những năm gần nhất
- Bản đồ phân cấp phòng hộ
- Bản đồ sinh thái, dạng đất,…
Các báo cáo và số liệu điều tra rừng, sử dụng đất,…
Các tư liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích, lý giải và kiểm chứng kết quả giải đoán ảnh Chúng đặc biệt hữu ích cho việc lập bản đồ ở những khu vực bị che phủ bởi mây hoặc khi không thể thực hiện khảo sát ngoại nghiệp.
3.2.2.Kha ̉ năng đáp ứng của ảnh SPOT-5 thành lập bản đồ hiện trạng rừng
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
- Với anh SPOT gốc, có thể áp dụng phương pháp xử lý số và giải đoán bằng mắt để khai thác thông tin về rừng
Ảnh SPOT do Trung tâm Viễn thám cung cấp thường đã được chỉnh lý và chuyển đổi màu sắc, giúp dễ dàng cho việc giải đoán bằng mắt Tuy nhiên, những bức ảnh này không phù hợp cho xử lý số vì không phải là ảnh gốc (Thông tin từ Trung tâm Viễn thám quốc gia - www.rsc.gov.vn/)
Nhìn vào ảnh vệ tinh với độ phân giải không gian 10 mét, các đối tượng cây cỏ vẫn có thể phân biệt được Công việc cần thiết của người giải đoán là khoanh vẽ các khoanh vi rừng với một tập hợp nhiều đối tượng bên trong để tạo nên ranh giới của một loại rừng Công việc này cần phải dựa vào quy định phân chia các loại đất rừng của ngành lâm nghiệp.
Hi ̀nh 3.7 So sánh độ phân giải không gian của ảnh Landsat (ảnh nhỏ) và SPOT 5
(a ̉ nh to) (ảnh khu vực tỉnh Sơn La)
Trên hình, với đô ̣ phân giải không gian khác nhau thì các đối tượng sẽ được phân biê ̣t ở mức đô ̣ chi tiết rất khác nhau
Với ảnh Landsat 5, độ phân giải không gian chỉ đạt 30 mét, dẫn đến khả năng phân tích chi tiết hóa bị hạn chế, khiến cho khu vực dân cư chỉ được thể hiện như một đối tượng chung và các mảng cây bụi khó phân biệt rõ Ngược lại, ảnh SPOT-5 với độ phân giải cao hơn nhiều, chỉ 10 mét, cho phép phân biệt các đối tượng một cách chi tiết Trên ảnh SPOT-5, các mảng rừng và nương rẫy được phân tích rõ ràng hơn so với ảnh Landsat.
Quy tri ̀nh xử lý thông tin ảnh SPOT thành lâ ̣p bản đồ hiện trạng rừng
Các bước tiến hành xây dựng bản đồ hiện trạng rừng từ ảnh vệ tinh SPOT-5 được thể hiện ở sơ đồ dưới đây
Hi ̀nh 3.8.Mô tả quy trình sử dụng ảnh SPOT-5thành lập bản đồ rừng
Thu thập các tài liệu liên quan
Toàn bộ các tài liệu liên qua cho công tác xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất cần được thu thập bao gồm:
Bản đồ nền địa hình VN2000
Bản đồ, số liệu hiện trạng rừng và sử dụng đất trước đây – Kết quả chương trình rà soát ba loại rừng năm 2007
Bản đồ, số liệu kết quả liểm kê đất đai của Bộ TNMT năm 2010
Chi cục kiểm lâm đã cung cấp bản đồ và số liệu cập nhật về diễn biến rừng hàng năm, cùng với các loại bản đồ và số liệu liên quan đến hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn.
Tất cả các ảnh vệ tinh gốc sau khi mua về đều được kiểm tra và xử lý cẩn thận để đảm bảo chất lượng tốt nhất cho quá trình giải đoán và xây dựng bản đồ Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, quy trình này có thể bao gồm các bước khác nhau để đạt được kết quả tối ưu.
- Tổng hợp màu tự nhiên (khi ảnh chỉ mới được tổng hợp màu giả)
Nắn chỉnh hình học là quá trình cần thiết để khắc phục các sai lệch không gian giữa ảnh và bản đồ địa hình, đặc biệt trong trường hợp ảnh chưa được điều chỉnh theo bản đồ nền địa hình VN2000 Ngoài ra, cần xem xét và xử lý các loại nhiễu khác nếu có, nhằm đảm bảo độ chính xác và tính đồng nhất của dữ liệu địa lý.
- Tăng cường độ tương phản ảnh giúp tăng khả năng phân tách giữa các lớp trên ảnh
3.3.3 Xây dựng hệ thống phân loại hiện trạng rừng trong phòng
Việc xây dựng hệ thống phân loại hiện trạng rừng và sử dụng đất cần dựa vào tỷ lệ bản đồ và chi tiết của hệ thống phân loại tương ứng Cụ thể, hệ thống phân loại cho bản đồ rừng tỷ lệ 1:50.000 bao gồm nhiều loại rừng khác nhau.
+ Nhóm rừng loại IV: bao gồm IVA, IVB
+ Nhóm rừng loại III: bao gồm: III A1, III A2, III A3
+ Nhóm rừng loại II: bao gồm IIA, IIB (rừng phục hồi)
+ Rừng hỗ giao bao gồm hỗn giao Gỗ - Tre nứa, Hỗn giao Lá rộng – lá Kim
Nhóm đất chưa có rừng: Bao gồm: IA, IB, IC
Nhóm đất nông nghiệp: Bao gồm ruộng nước, ruộng màu, cây công nghiệp, cây ăn quả Đất vườn rừng hoặc vườn rừng xen đất thổ cư
Nhóm đất mặt nước: bao gồm sông suối, hồ ao, hồ thủy lợi, thủy điện, đập dâng
Nhóm đất ở: Làng bản, đất đô thị
Nhóm đất chuyên dùng khác
3.3.4 Xây dựng mẫu khoá ảnh giải đoán [5]
Theo phương pháp giải đoán ảnh, các trạng thái trên ảnh được phân tách dựa vào biểu thị đặc trưng của các đối tượng điển hình Do đó, mẫu khoá giải đoán ảnh cần phải đại diện cho đối tượng cần phân tích Dựa vào hệ thống phân loại hiện trạng rừng và sử dụng đất, cùng với đặc tính của ảnh tổng hợp màu tự nhiên đã được tăng cường, việc xây dựng mẫu khoá ảnh trong phòng cho từng trạng thái cần phân biệt là cần thiết.
Việc xây dựng mẫu khoá ảnh được thực hiện theo 3 bước:
Bước 1: Xây dựng mẫu khoa ảnh trong phòng
Bước này chủ yếu dựa vào hệ thống phân loại trạng thái rừng và sử dụng đất, kết hợp với đặc trưng của ảnh Vệ tinh SPOT-5 Tuy nhiên, các trạng thái này có thể biểu thị khác nhau trên ảnh do ảnh hưởng của chất lượng phản xạ ánh sáng theo điều kiện địa hình, đặc biệt là hướng phơi Mỗi trạng thái sẽ có những đặc điểm riêng biệt trong quá trình phân tích.
Để phân tích màu sắc trên ảnh, cần xây dựng nhiều mẫu phân bố theo các hướng phơi, kiểu địa hình và khu vực khác nhau Các mẫu khóa ảnh phải được ghi lại tọa độ, đánh dấu trên bản đồ và mô tả chi tiết các đặc trưng như màu sắc, cấu trúc và hình dạng Bên cạnh đó, cần xem xét các đặc trưng không ảnh khác như đặc trưng sinh thái, phân bố và mối quan hệ với các yếu tố tự nhiên, xã hội khác.
Hệ thống mẫu biểu ghi lại kết quả quan sát ngoài thực địa của từng mẫu khoá ảnh
Bước 2: Xác đi ̣nh mầu bằng các kết quả khảo sát ngoại nghiệp
Bước này nhằm kiểm chứng và bổ sung mô tả thực địa để xác định mẫu khoá ảnh, từ đó xây dựng hệ thống mẫu khoá ảnh đặc trưng cho các trạng thái cần phân tách Đối với rừng tự nhiên, số liệu từ ô tiêu chuẩn 500m2 được sử dụng để tính toán các yếu tố định lượng như trữ lượng bình quân, tiết diện bình quân, đường kính bình quân, chiều cao trung bình và độ tàn che trung bình, giúp xác định chính xác tên trạng thái rừng Đối với rừng trồng, việc xác định rõ loài cây là rất quan trọng.
Tài liệu khảo sát ngoại nghiệp cung cấp cái nhìn tổng quan về đặc điểm và phân bố của các trạng thái rừng cũng như việc sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu Điều này đóng vai trò quan trọng trong quá trình giải đoán ảnh sau này.
Bước 3: hoàn chỉnh mẫu khoá ảnh
Kết hợp kết quả xây dựng và mô tả mẫu khoá ảnh trong phòng, cùng với kết quả kiểm chứng và bổ sung ngoài thực địa, nhằm xây dựng một bộ mẫu khoá ảnh hoàn chỉnh.
Số lượng mẫu khóa ảnh cần được xây dựng phải đảm bảo mỗi trạng thái có ít nhất
3 mẫu đại diện cho điều kiện sinh thái, địa hình, khu vực khác nhau
3.3.5 Giải đoán ảnh trong phòng
Dựa trên mẫu khóa ảnh đã hoàn chỉnh, ảnh SPOT-5 sau khi xử lý và tăng cường sẽ được giải đoán để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất Phương pháp giải đoán ảnh SPOT-5 được thực hiện bằng cách quan sát trực tiếp trên màn hình máy tính với sự hỗ trợ của phần mềm Mepinfo Việc áp dụng phương pháp này, cùng với kinh nghiệm của người giải đoán về ảnh và thực địa khu vực nghiên cứu, giúp giảm thiểu tối đa những hạn chế của phương pháp giải đoán ảnh số.
Quá trình giải đoán sẽ được thực hiện trên các nhóm đối tượng chính như đất có rừng, đất không rừng, đất nông nghiệp và đất khác, sau đó sẽ chi tiết hóa cho từng đối tượng cụ thể theo hệ thống phân loại Trong quá trình này, các lô trạng thái sẽ được định danh, tuy nhiên, những lô khó nhận diện hoặc còn nghi ngờ do sự khác biệt không rõ ràng sẽ được đánh dấu để kiểm tra thêm trong thực địa Diện tích tối thiểu cần phân tách cho một trạng thái là 0.5 ha đối với bản đồ tỷ lệ 1:50.000.
Mục đích của công tác ngoại nghiệp [4],[5]
- Kiểm tra xác minh những đối tương còn nghi nghờ chưa xác định được tên trong quá trình giải đoán trong phòng
- Bổ sung, chỉnh sửa những đối tượng có sự sai khác giữa quá trình giải đoán và thực tế
- Thu thập điểm thực địa phục vụ công tác đánh giá độ chính xác của bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất
Công việc chuẩn bị cho điều tra ngoại nghiệp bao gồm việc in bản đồ giải đoán ảnh vệ tinh trên nền địa hình có tỷ lệ tương ứng với bản đồ thành quả Các tuyến điều tra được thiết kế để bao quát toàn bộ các trạng thái rừng và sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu, đồng thời chú trọng vào những đối tượng khó nhận diện hoặc chưa xác định được tên trong quá trình giải đoán ảnh Hệ thống mẫu biểu ngoại nghiệp cũng được xây dựng nhằm ghi lại kết quả kiểm tra một cách hiệu quả.
Công việc kiểm tra ngoại nghiệp sẽ được thực hiện trên các tuyến điều tra đã được xác định trước, với sự hợp tác của cán bộ lâm nghiệp địa phương để tận dụng hiểu biết thực địa của họ Quá trình này giúp đảm bảo kiểm tra diễn ra nhanh chóng, thuận tiện và chính xác Tại các tuyến điều tra, sẽ có sự so sánh giữa các trạng thái rừng và sử dụng đất trên bản đồ giải đoán và thực địa Tuy nhiên, việc kiểm tra sẽ tập trung vào một số đối tượng chính.
- Các đối tượng còn nghi ngờ trong quá trình giải đoán ảnh trong phòng Những đối tượng có sự sai khác trong khi giải đoán so với thực địa
Trên các tuyến điều tra, các điểm kiểm tra sẽ được thực hiện như sau
- Xác định vị trí chính xác bằng GPS
- Quan sát và nhận định chính xác tên của đối tượng quan sát
- Xác định nhanh một số nhân tố định lượng cho đối tương quan sát như: độ tàn che, chiều cao, loài cây ưu thế
- Chụp ảnh đối tượng quan sát Ghi lại thông tin về ảnh chụp thực địa như: tên trạng thái được chụp, hướng chụp, khoảng cách chụp, thời gian chụp
- Ghi lại kết quả quan sát, xác minh ngoài thực địa theo hệ thống mẫu biểu
Để điều chỉnh kết quả giải đoán trực tiếp lên bản đồ ngoại nghiệp, cần so sánh bản đồ giải đoán trong phòng với thực địa Đầu tiên, sử dụng phương pháp khoanh lô theo dốc đối diện để điều chỉnh ranh giới các lô trạng thái có sự sai khác Tiếp theo, cần chỉnh sửa tên trạng thái nếu phát hiện sự khác biệt giữa hai bản đồ Cuối cùng, xác định tên chính xác cho các lô khoanh vẽ mà chưa có tên trong quá trình giải đoán ảnh trong phòng.