Nội Dung 3: Phương Pháp Xác Định Ngưỡng Có Thêm Rừng Mới Tại Khu Vực Vqgnkđ.

Trong đó: Đối với ảnh Sentinel- 2, NIR (kênh cận hồng ngoại) là Band 8A; RED (kênh đỏ) là Band 4; BLUE (kênh xanh lam) là Band 2. Giá trị của chỉ số ARVI nằm trong khoảng -1 ÷ 1. Nếu giá trị ARVI càng cao thì khu vực đó có độ che phủ thực vật tốt. Nếu giá trị ARVI thấp thì khu vực đó có độ thực phủ thấp.

Trong bộ mẫu thu thập ngoài thực địa, các mẫu định ngưỡng được sử dụng là các mẫu thu thập trong giai đoạn 2016-2018 bao gồm: (i); 162/212 mẫu mất rừng, tương ứng 76,4%; (ii) 56/75 mẫu suy thoái rừng, tương ứng 74,7%. Các mẫu trên sẽ được sử dụng để xác định ngưỡng giá trị chỉ số viễn thám nhằm phát hiện sớm mất rừng, suy thoái rừng. Để xác định ngưỡng, nghiên cứu sử dụng chỉ số biến động KB (ARVI) (Phùng Văn Khoa và cs) được tính theo công thức:

KB (ARVI) = (ARVIT2 - ARVIT1) × 100 / ARVIT1 (2.5)

Trong đó, ARVIT1 và ARVIT2 lần lượt là giá trị ARVI tại thời điểm trước và sau khi xảy ra biến động.

Chỉ số KB (ARVI) được tính toán bằng công cụ Raster Calculator trên ArcGIS 10.4.1. Các giá trị thống kê chỉ số KB (ARVI) sẽ được chiết xuất cho từng vùng mẫu. Trong đó, tập hợp các giá trị trung bình (Mean) ứng với mỗi mẫu sẽ được sử dụng để xác định ngưỡng mất rừng, suy thoái rừng.

(4) Kiểm chứng kết quả định ngưỡng

Các vùng mẫu thu thập năm 2019, bao gồm (i) 50/212 mẫu mất rừng, tương ứng 23,6%; (ii) 19/75 mẫu suy thoái rừng, tương ứng 25,3% tổng số mẫu. Các mẫu trên sẽ dùng để kiểm chứng kết quả. Các giá trị của các vùng mẫu kiểm chứng sẽ được xem xét có nằm trong ngưỡng giá trị đã xác định từ các mẫu từ 2016 - 2018 hay không, từ đó đưa ra độ chính xác tổng quát của kết quả định ngưỡng

2.2.2.3. Nội dung 3: Phương pháp xác định ngưỡng có thêm rừng mới tại khu vực VQGNKĐ.

(1) Thu thập dữ liệu thứ cấp (tương tự nội dung mất rừng, suy thoái rừng)

(2) Dữ liệu điều tra

Điều tra ngoại nghiệp được thực hiện để thu thập thông tin tại các vị trí phục hồi rừng sau cháy, sau phá rừng, trồng rừng mới sau khai thác và các khu vực đất khác chuyển đổi sang trồng rừng trên thực tế (gọi chung là các diện tích rừng mới), dựa trên cơ sở tham vấn người dân bản địa, các công ty lâm nghiệp, các hộ trồng rừng và tham khảo báo cáo tài nguyên rừng của các địa phương trong khu vực nghiên cứu. Vị trí các điểm mẫu được xác định bằng GPS MAP64s ở các đối tượng rừng mới, cùng với việc ghi lại thời điểm trong quá khứ (thu thập từ phỏng vấn và tham khảo các báo cáo). Các điểm mẫu và thời gian tương ứng sẽ được kiểm tra theo phương pháp giải đoán trực quan trên GEE. Việc kiểm tra dữ liệu ảnh đa thời gian giúp xác minh chính xác thời gian xảy ra mất rừng hoặc chưa có rừng, qua đó là căn cứ để sử dụng đúng dữ liệu ảnh ở đầu khoảng thời gian phân tích việc có thêm rừng mới.

Sau khi xác minh các điểm mẫu có thêm rừng mới, tiến hành điều tra ô tiêu chuẩn 500-2000m2 tại các vị trí tương ứng để xác định đặc điểm cấu trúc rừng nhằm đánh giá hiệu quả quá trình phục hồi rừng. Tổng cộng có 80 điểm mẫu thêm rừng mới được điều tra, phân tích trong nghiên cứu. Ranh giới các vùng mẫu thêm rừng mới tương ứng với các điểm mẫu được số hóa bằng phương pháp giải đoán ảnh trực quan trên tư liệu ảnh viễn thám Sentinel-2, Google Earth, Planet.com và bản đồ nền của ArcGIS 10.4.1.

Sơ đồ phân bố của các điểm mẫu đã thu thập ngoài thực địa được thể hiện trên hình 2.4

Hình 2. 4. Sơ đồ phân bố các vùng mẫu thêm rừng mới

Các điểm mẫu được thống kê trong bảng 2.3.

Bảng 2. 3. Cơ cấu các ô mẫu thêm rừng đã điều tra

Nguyên nhân biến đổi	Số lượng
1	Rừng phục hồi sau cháy rừng	18
2	Rừng phục hồi sau phá rừng	10
3	Rừng phục hồi sau khai thác rừng trồng	20
4	Rừng phục hồi sau nương rẫy	16
5	Rừng trồng mới từ đất nương rẫy, trảng cỏ	16
	Tổng	80

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 193 trang tài liệu này.

(3) Xác định ngưỡng chỉ số viễn thám phát hiện có thêm rừng mới.

KB (ARVI) = (ARVIT2 - ARVIT1) × 100 / ARVIT1 (2.5)

Trong đó, ARVIT1 và ARVIT2 lần lượt là giá trị ARVI tại thời điểm trước và sau khi xảy ra biến động.

(4) Phương pháp kiểm chứng kết quả định ngưỡng

Các vùng mẫu thu thập năm 2019, tổng số 20/80 mẫu thêm rừng mới, tương ứng 25%. Các mẫu trên sẽ dùng để kiểm chứng kết quả. Các giá trị của các vùng mẫu kiểm chứng sẽ được xem xét có nằm trong ngưỡng giá trị đã xác định từ các mẫu từ 2016 - 2018 hay không, từ đó đưa ra độ chính xác tổng quát của kết quả định ngưỡng.

2.2.2.4. Nội dung 2 và 3: Thành lập bản đồ, đánh giá độ chính xác phát hiện mất, suy thoái và thêm rừng

Đề tài luận án tiến hành thành lập bản đồ biến động: mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới cho từng đối tượng theo các giai đoạn. Phương pháp thành lập bản đồ thêm rừng được thực hiện theo sơ đồ tiến trình sau:

Hình 2.5. Sơ đồ tiến trình tổng quát thành lập bản đồ mất rừng, suy thoái và khu vực thêm rừng mới khu vực nghiên cứu

Đánh giá độ chính xác

Đề tài luận án sử dụng các mẫu điểu tra năm 2019 tại các một số địa điểm trên các huyện và ở trong khu vực VQGNKĐ để đánh giá độ chính xác bao gồm: độ chính xác phát hiện và độ chính xác về diện tích. Nghiên cứu sử dụng ảnh Sentinel 2 để phát hiện các vùng mẫu trên ảnh theo ngưỡng chỉ số tương đối KB đã được xác định. Sau đó, sử dụng mẫu kiểm chứng để đánh giá độ chính xác phát hiện (%) và tỷ lệ sai lệch về diện tích (%) giữa diện tích kiểm chứng và diện tích phát hiện trên ảnh vệ tinh.

Tỷ lệ phần trăm (%) phát hiện = (2.6)

Trong đó: M là tỷ lệ sai lệch về diện tích (%); n là tổng số mẫu kiểm chứng; At là diện tích kiểm chứng(ha); Ft là diện tích phát hiện trên ảnh (ha).

2.2.2.5. Nội dung 4: Phương pháp đề xuất một số giải pháp đẩy mạnh ứng dụng công nghệ địa không gian trong quản lý tài nguyên rừng tại khu vực VQGNKĐ

Kết quả thiết lập và xác định ngưỡng chỉ số tương đối KB để phát hiện sớm mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới được sử dụng làm cơ sở cho đề xuất giải pháp đẩy mạnh ứng dụng công nghệ địa không gian trong quản lý tài nguyên rừng khu vực VQGNKĐ. Luận án đề xuất các bước hướng dẫn sử dụng Google Earth Engine, phần mềm ArcGIS để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới với việc sử dụng các ngưỡng chỉ số tương đối KB đã được xác định. Đồng thời, luận án cũng đề xuất một số lưu ý khi ứng dụng công nghệ địa không gian để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới đối với một số trường hợp điển hình ở Lào có điều kiện tương tự.

2.3. Đặc điểm khu vực VQGNKĐ

2.3.1. Điều kiện tự nhiên

2.3.1.1. Vị trí địa lý

Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Bolikhamsay với diện tích 168.550 ha, địa hình phần lớn đồi núi thấp đến cao, gồm cả

thung lũng, vùng đất bằng, thấp dọc theo vùng bờ Sông Nam Ka Đinh.VQGNKĐ có tọa độ địa lý: (18015’–18055’N; 103049’–104031’E), cách 173 km về phía Đông Thủ đô Viêng Chăn (hình 2.6).

Hình 2.6. Sơ đồ khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh

Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh nằm trên địa giới của 4 huyện chính: huyện Pakkading, huyện Borikhane, huyện Viengthong và huyện Khamkeut.

- Phía Bắc tiếp giới huyện Viengthong.

- Phía Nam tiếp giới huyện Pakkading

- Phía Đông và Đông Nam tiếp giới huyện Khamkeut, huyện Khounakham, tỉnh Khammuan.

- Phía Tây tiếp giới huyện Borikhane và Pakkading.

Diện tích VQGNKĐ chủ yếu phân bố ở độ cao trên 500m đến 1500m (chiếm 68%).

Ngoài những đặc trưng tự nhiên về vị trí, khu vực còn có mặt khó khăn trong công tác quản lý tài nguyên rừng như: Khu vực tiếp giáp với nhiều huyện và tỉnh, có địa hình chia cắt mạnh, nhiều dốc cao, vực sâu nên khả năng tiếp cận để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng là rất khó khăn, khó có thể áp dụng các biện pháp phát hiện trực tiếp từ các lực lượng chức năng. Ngoài ra với địa hình có độ dốc cao, địa hình phức tạp tạo thuận lợi cho các

hành vi khai thác trái phép tài nguyên rừng. Khó quản lý ranh giới; Công tác tuần tra kiểm soát lửa rừng gặp khó khăn, việc xây dựng các biện pháp phòng cháy, công trình phòng cháy, đặc biệt là công tác chữa cháy rừng cực kỳ khó khăn khi có cháy rừng xảy ra ở các khu vực rừng này; Sự phân hóa về độ cao, độ dốc là nhân tố gây nên sự phân hóa về điều kiện thời tiết, thổ nhưỡng, thảm thực vật rừng, đây là khó khăn cho công tác phòng cháy, chữa cháy rừng trong khu vực VQGNKĐ. Vì vậy, trong công tác quản lý tài nguyên rừng cần ứng dụng công nghệ viễn thám để quản lý bền vững tài nguyên rừng.

2.3.1.2. Khí hậu, thủy văn

Theo số liệu thống kê, tính toán trung bình một số năm về các chỉ tiêu khí tượng của Trạm Khí tượng - Thủy văn Bolykhamsay (Trạm Khí tượng – Thủy văn Bolykhamsay, 2020), khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có khí hậu khô và ẩm ướt nhiệt đới theo phân loại khí hậu của Köppen. Vườn Quốc gia

Nam Ka Đinh cũng trải qua mùa mưa và mùa khô, với mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 và mùa khô trong năm tháng còn lại. Tổng lượng mưa bình quân hàng năm đạt 1.450 mm.

Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có khí hậu nhiệt đới gió mùa nhưng mang sắc thái khí hậu lục địa rõ rệt. Hàng năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến hết tháng 11, mưa thường tập trung vào tháng 8 và tháng 9. Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.

Chế độ nhiệt: ở khu vực trong năm hình thành 2 mùa rõ rệt: mùa nóng kéo dài 6 tháng từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ trung bình tháng là 26,1- 33,2⁰C, với tháng nóng nhất là tháng 4. Mùa lạnh kéo dài 4 tháng (từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau) nhiệt độ trung bình tháng 15,6-29⁰C, với tháng 2 là tháng lạnh nhất.

Chế độ mưa; lượng mưa trung bình hàng năm ở khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh là 1.450 mm. Lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa, chiếm khoảng 80-90% tổng lượng năm. Trong đó tháng có lượng mưa lớn nhất thường là tháng 8, tháng có lượng mưa nhỏ nhất là tháng 12.

Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh tạo ra hai nguồn nước sông khá lớn có nước chảy quanh năm như: Sông Nam Ka Đinh.

Nhìn chung khu vực VQGNKĐ có độ ẩm không khí trung bình khá cao, nhiệt độ không khí trung bình thấp và lượng mưa trung bình tương đối lớn so với nhiều địa phương khác ở Lào. Đặc điểm này cũng góp phần hạn chế khả năng cháy rừng tại khu vực. Tuy nhiên, trong thời gian từ tháng 11 đến tháng 3 hàng năm, lượng mưa thường thấp (< 100mm), số ngày nắng nhiều cùng với sự xuất hiện của gió Tây khô nóng sẽ tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho cháy rừng xảy ra. Mùa hanh khô trên địa bàn VQGNKĐ kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau. Trong suốt thời gian này, độ ẩm không khí thấp, ít có mưa, xuất hiện rét hại, sương muối làm lớp thảm thực bì bị chết hàng loạt tiềm ẩn nguy cơ cháy rừng rất cao, gây khó khăn cho công tác quản lý, bảo vệ rừng

2.3.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng

Theo sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Bolykhasay (DAF, 2020), đất đai, thổ nhưỡng khu vực VQGNKĐ hầu hết được bao phủ bởi những lớp đất màu nâu đen nhiệt đới điển hình, đất có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo mùn và chua. Tuy nhiên, vẫn có một số loại đất màu mỡ hơn, nhưng cũng không tránh khỏi những hạn chế do cấu tạo đất và điều kiện địa hình mang lại.

2.3.1.4. Giao thông, liên lạc

Theo sở Giao thông Công chỉnh tỉnh Bolykhasay (DTR, 2020), Ngoài tuyến đường quốc lộ chính như Quốc lộ 13, và Quốc lộ 4 đến ban quản lý VQGNKĐ, khu vực VQGNKĐ gồm khoảng 22 tuyến đường liên làng (xã Việt Nam) (có thể đi được bằng xe máy) đến 22 xã trong khu vực VQGNKĐ Nam Ka Đinh. Trên toàn địa bàn VQGNKĐ có khoảng 120 tuyến đường mòn đi tới nương rẫy, nương thảo quả, đường chăn trâu, bò,v.v. Tuy nhiên, cũng còn nhiều vùng trên địa bàn quản lý chưa có sóng điện thoại, do đó việc nắm bắt thông tin còn chậm, chưa kịp thời.