Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn bằng tư liệu viễn thám

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:86

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của luận văn là nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ngập mặn ở những trạng thái khác nhau. Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở những trạng thái có cấu trúc khác nhau. Nghiên cứu đặc điểm phản xạ phổ của các trạng thái rừng ngập mặn có khả năng chắn sóng khác nhau. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn bằng tư liệu viễn thám

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------------------- LÊ SỸ DOANH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -------------------------------- LÊ SỸ DOANH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN BẰNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. VƯƠNG VĂN QUỲNH HÀ NỘI, 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là quốc gia có tới ba phần tư diện tích là đồi núi, với hơn 3000 km bờ biển, nằm hoàn toàn trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và trải dài trên đường di chuyển của phần lớn các trận bão được hình thành từ vùng Biển Philippin và Biển Đông. Dưới ảnh hưởng của giải hội tụ nhiệt đới và hàng chục trận bão mỗi năm, ở Việt Nam thường xuyên xuất hiện thời tiết mưa to và gió mạnh dữ dội. Đây là nguyên nhân chủ yếu gây nên sóng mạnh ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống ở các vùng ven biển Việt Nam. Do sự nóng lên của khí quyển và những biến đổi bất thường của khí hậu toàn cầu mà tần suất và cường độ các trận bão ở Việt Nam dường như đang được tăng lên. Hậu quả của sóng biển và những hiện tượng thiên tai liên quan khác cũng ngày càng nghiêm trọng hơn. Để chắn sóng, giảm nhẹ tác hại của sóng biển do bão gây nên người ta có thể sử dụng nhiều giải pháp khác nhau, tuy nhiên, sử dụng rừng để chắn sóng ven biển được xem là một trong những giải pháp có hiệu quả nhất. So với những giải pháp khác nó thường đòi hỏi đầu tư thấp, ít rủi ro môi trường, hài hoà với thiên nhiên, bảo tồn được những nghề nghiệp truyền thống, lồng ghép được với nhiều hoạt động sản xuất và đời sống khác. Tuy nhiên, trong thực tế ở nhiều nơi thì rừng ngập mặn ven biển lại không ngừng bị suy giảm cả về diện tích và trữ lượng, còn thiệt hại do sóng biển thì dường như mỗi ngày một lớn hơn. Khi thảo luận về tình trạng trên người ta cho rằng nguyên nhân chủ yếu là chúng ta chưa đánh giá được đầy đủ khả năng chắn sóng ven biển của rừng, chưa xây dựng được những tiêu chuẩn cho rừng chắn sóng ven biển, chưa quy hoạch được những diện tích cụ thể cần thiết cho việc bảo vệ và phát triển rừng chắn sóng ven biển và chưa xây dựng được những giải pháp tổng thể cho quản lý sử dụng hiệu quả loại rừng phòng hộ này. Để góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những phương pháp đánh giá hiệu quả chắn sóng của rừng ngập mặn, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn bằng tư liệu viễn thám”. Nó hướng vào xây dựng phương pháp đánh giá nhanh trên quy mô rộng khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở Việt Nam.
2 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Những nghiên cứu về rừng ngập mặn và khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn 1.1.1. Trên thế giới Nghiên cứu về các dải rừng ngập mặn: Rừng ngập mặn (RNM) là tên chung của những dải rừng ven biển bị ngập thường xuyên hoặc định kỳ bởi thuỷ triều. Với diện tích rộng, sinh khối lớn, tổ thành đa dạng và đặc biệt là phân bố ở nơi “đầu sóng ngọn gió” rừng ngập mặn được xem là đối tượng có giá trị kinh tế và sinh thái to lớn. Nó có khả năng cung cấp gỗ củi và nhiều loại hải sản giá trị, có khả năng cố định bùn cát, chắn gió, chắn sóng bảo vệ các nhà cửa, đồng ruộng và những công trình kinh tế văn hoá ven bờ, góp phần quan trọng vào bảo vệ môi trường sống của con người và thiên nhiên nói chung ở nhiều vùng duyên hải. Với ý nghĩa kinh tế và sinh thái to lớn, rừng ngập mặn đã trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều tác giả. Đến cuối thế kỷ XX các nghiên cứu đã được thực hiện ở hầu hết các quốc gia có RNM. Chúng tập trung vào ba lĩnh vực chính: (1) - Sự hình thành, đặc điểm cấu trúc và sinh thái RNM, (2)- Giá trị kinh tế và sử dụng RNM, và (3)- Vấn đề kinh tế xã hội và chính sách cho quản lý RNM. Các nghiên cứu về RNM thường dành một phần hoặc toàn bộ vào sự hình thành, cấu trúc và sinh thái rừng. Những vấn đề được hàng trăm tác giả quan tâm đến là điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, thủy văn, đặc điểm tổ thành, quá trình tái sinh, diễn thế, sinh trưởng, phát triển, năng suất sinh học v.v… Phân tích kết quả nghiên cứu của các tác giả cho phép đi đến một số kết luận sau: - Rừng ngập mặn trên thế giới có khoảng 18.107.700 ha, phân bố trong phạm vi rộng ở các vùng biển ấm. Vị trí xa nhất của RNM ở Bắc bán cầu là vịnh Agaba thuộc Hồng Hải và Nam Nhật Bản; ở Nam bán cầu là Nam Australia, đảo Chatham và phía Tây New Zealand.
3 - Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng có khí hậu ấm và mưa nhiều. Mặc dù có thể tồn tại ở những vùng nhiệt độ tháng lạnh nhất xuống đến 10oC, song thuận lợi nhất cho phát triển rừng ngập mặn vẫn là những vùng nhiệt độ trung bình từ 20oC trở lên và lượng mưa trên 1000 mm/năm. - Đất RNM có nguồn gốc là phù sa lắng đọng ở nơi dòng nước yếu. Lớp trên cùng của trầm tích là bùn và sét, phần dưới đã bắt đầu cứng chặt. Đất RNM thường chứa nhiều chất dinh dưỡng do nước triều mang đến nhưng rất thiếu oxy. Dưới rừng ngập mặn có quá trình tích lũy liên tục thực vật gẫy đổ do già cỗi của nhiều thế hệ. Chúng lẫn trong đất tạo nên những tầng sinh phèn dưới mặt đất làm cho lượng phèn tiềm tàng luôn ở mức cao. Hoạt động thủy triều hàng ngày làm cho đất có độ mặn trung bình khoảng 15/oo - 25/oo. Tính chất lý, hóa học của đất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc của phù sa và trầm tích (Sammut J. R.B., Callinan và G.C. Fraser, 1996b; Hutchings P. và Saenger P., 1987; Lugo A.E. và Snedaker S.C., 1974)[48]. - Nước triều là nhân tố tác động lớn nhất đến sự phân bố của cây RNM. Ở đâu có nước triều vào sâu trong các cửa sông thì RNM cũng phân bố sâu trong nội địa. Dòng nước ngọt do các sông, rạch đổ ra làm loãng độ mặn của nước biển, phù hợp với sự phát triển của nhiều loài trong từng giai đoạn sống nhất định của RNM. - Danh lục thực vật của RNM thế giới với số loài dao động từ 50 đến 75 loài (Lugo và Snedaker, 1974; Saenger và các cộng sự, 1983; Blasco, 1984)[47]. Các chi thực vật phổ biến nhất ở RNM thuộc các chi mắm, đước, vẹt, dà, giá và bần. RNM là nơi cư trú của hàng chục loài thú, hơn 200 loài chim, nhiều loài cá tôm và động vật nhuyễn thể. Tuy nhiên, do điều kiện ngập nước và độ mặn cao nên tổ thành RNM thường đơn giản, hiện tượng ưu thế loài thường rất rõ với cấu trúc phổ biến là một tầng cây gỗ. Có rất ít các loài cây bụi và cây thân cỏ dưới rừng ngập mặn. - Quá trình tái sinh dưới RNM là tái sinh lỗ trống hoặc tái sinh vệt. Phần lớn cây RNM là loài ưa sáng mạnh, nên chúng chỉ thực sự tái sinh được ở những ô trống do cây rừng gãy đổ tạo ra hoặc nơi bãi bồi bên ngoài (Phan Nguyên Hồng, 1995; Turner, R.E. và R.R. Lewis III., 1997)[10].
4 - Phù hợp với quá trình biến đổi của bãi bồi là một chuỗi gần như có thứ tự của các quần xã RNM thay thế nhau, bắt đầu từ các quần xã tiên phong như mắm thuần loại, mắm và đước, đước chiếm ưu thế đến các quần xã ổn định hơn như đước thuần loài, đước hỗn giao với đưng hoặc vẹt, đước hỗn giao với vẹt, vẹt thuần loại, hỗn giao giá, bần, cóc, chà là, hỗn giao cây RNM và cây xâm nhập v.v... - Ở vùng nhiệt đới nóng ẩm và trên phù sa màu mỡ cây RNM thường lớn nhanh và đạt kích thước to lớn tới vài chục mét, trữ lượng rừng lên tới hàng trăm m3/ha. Ngược lại ở những vùng Á nhiệt đới, trên đất xấu RNM thường có dạng trảng cây bụi với chiều cao cây rừng giới hạn ở mức một vài mét và tổng sinh khối không vượt quá 50 tấn/ha. Tốc độ sinh trưởng cây rừng ngập mặn trong những năm đầu thường tăng lên, đến khoảng năm thứ 10 - 15 tăng trưởng ổn định và lại bắt đầu giảm dần. Vào khoảng 35 - 40 tuổi cây rừng chuyển sang tuổi thành thục tự nhiên, kích thước cây rừng không tăng nữa và nó bắt đầu già cỗi, gẫy đổ (Phan Nguyên Hồng, 1987; Lee,S.Y., 1999; Đỗ Đình Sâm, 2005)[25]. Nghiên cứu về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn: Trong hầu hết các công trình nghiên cứu về RNM đều đề cập tới vai trò phòng hộ bảo vệ môi trường, trong đó có vai trò chắn sóng biển của RNM. Gayathri Sriskanthan (1994) đã khẳng định giống như các bãi trầm tích, RNM có vai trò như đê chắn sóng của rạn san hô và làm phân tán năng lượng và độ lớn sóng biển. Chúng góp phần quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của dải ven biển (Phan Nguyên Hồng, 2004)[9]. Bretchneider và Reid đã nghiên cứu sự giảm sóng do ma sát nền đáy ở vùng không có thảm thực vật ngập mặn và nhận thấy rằng tại vùng nước sâu không có thảm thực vật rừng ma sát nền không làm giảm chiều cao sóng (Herbich, 2000)[44]. Trước đây các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào khả năng của rừng ngập mặn chắn sóng tạo bởi gió và thủy triều. Còn khả năng chắn sóng thần chủ yếu được tiến hành trong những năm gần đây sau trận sóng thần gây thiệt hại kinh hoàng ở Ấn Độ và nhiều nước Đông nam Á năm 2003 (Latief H. & Hadi S. 2007)[46].
5 Yoshihiro Mazda và cộng sự (1997)[49] đã nghiên cứu tác dụng làm giảm chiều cao của sóng biển khi đi sâu vào các đai rừng. Tác giả chỉ ra với RNM 6 năm tuổi với chiều rộng đai rừng 1,5 km có thể làm giảm chiều cao sóng từ 1m ở ngoài biển còn 0,05m khi vào đến bờ. Còn khi nghiên cứu tác dụng của rừng ngập mặn trong việc chống lại sóng thần, tác giả đã đưa ra kết luận là tác động của thủy lực của sóng thần lên những khu rừng ngập mặn không thể tính toán bằng các phương pháp nội suy từ thủy triều và sóng biển (Yoshihiro Mazda và cộng sự, 2005)[50]. Các tác giả đã đưa ra những yêu cầu về đường kính bình quân cây rừng ở vị trí ngang ngực (D1.3) và chiều rộng đai rừng W đối với những sóng thần có độ cao H khác nhau. Chiều cao sóng thần (H), m 3 4.5 6 7 10 Đường kính tối thiểu (D1.3), cm 10 35 100 Bề rộng tối thiểu của đai rừng, m 20 100 Việc nghiên cứu các mô hình lý thuyết đã cho thấy tham số độ nhám bề mặt của rừng được dùng để tạo mô hình hoá tác dụng của rừng có thể được ước lượng từ các cuộc khảo sát hoặc các hình ảnh số về lớp thảm thực vật. Thông tin này sau đó có thể được sử dụng để tạo mô hình và dự báo những tác động của các đợt sóng thần tương lai. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy sóng thần cũng như sự ngập úng giảm đi mỗi khi mật độ của rừng tăng lên. Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) khi nghiên cứu "Vai trò của rừng ngập mặn ven biển trong việc giảm tác hại của sóng thần" tại dọc bờ biển Parangippettai, bang Tamil Nadu, Ấn Độ đã khẳng định sóng thần ít gây tổn hại về tài sản và sinh mạng cho những vùng có RNM. Harada và cộng sự (2000) đã làm thí nghiệm thủy lực nghiên cứu khả năng làm giảm tác động của sóng thần bởi nhiều mô hình khác nhau: rừng ngập mặn, rừng ven biển, các khối chắn sóng, đá, nhà chắn sóng và kết luận rằng rừng ngập mặn có tác dụng như những bức tường bê tông trong việc làm giảm tác động của sóng thần, ngăn chặn sự phá hủy nhà cửa ở phía sau rừng.
6 Latief H. & Hadi S (2007)[46], cho thấy có 4 cách thức mà rừng ngập mặn làm giảm thiệt hại của sóng thần. (1)- Ngăn giữ sự trôi dạt của các loại gỗ củi, thuyền bè và các vật nổi, những thứ có thể gây tổn hại tới các công trình trong quá trình trôi dạt. (2)- Giảm vận tốc dòng chảy và, vì vậy, giảm độ sâu mực nước ngập do sóng gây lên. (3)- Cung cấp một mạng lưới che đỡ cho những người bị sóng thần cuốn trôi. (4)- Tích luỹ cát và tạo các đụn cát có tác dụng như những vật cản trở sóng thần. Tuy nhiên, khả năng bảo vệ của rừng ngập mặn có thể biến đổi nhiều phụ thuộc vào kích thước của cây, mật độ và chiều sâu của rừng, một số mảnh rừng nhỏ sẽ có thể có tác dụng rất thấp hoặc không có tác dụng phòng hộ gì. Trong trường hợp sóng thần quá lớn thì rừng có thể không có tác dụng gì, thậm chí nó còn tăng sự tổn hại do các cây rừng bị đổ và bật rễ lên, sau đó bị cuốn trôi vào phía lục địa. Fritz H.M. & Blount C. Thematic paper (2007)[44], đã tổng kết những nghiên cứu về khả năng của rừng ngập mặn chắn sóng biển do bão. Các tác giả nhận thấy để có tác dụng phòng hộ chắn sóng do bão thì rừng phải có bề dày hàng km. Rừng ngập mặn có khả năng giảm sóng là do lực ma sát và sự cản trở ở vùng đáy, thân và cả rễ cây rừng. Khả năng chắn sóng giảm khi nước lên. Khi sóng lớn, tác động trong thời gian dài và mực nước dâng cao thì tác dụng phòng hộ của rừng ngập mặn ven biển bị giảm thấp. Đối với các đợt bão, rừng ngập mặn có thể giảm độ cao của sóng vào mức 0.5m trong từng 1km bề dày của rừng. Kết qủa nghiên cứu tác hại của bão trong 3 làng ở Ấn Độ cho thấy làng có rừng bị ảnh hưởng ít nhất và có sản lượng mùa màng cao nhất. Các tác giả cũng cho thấy sử dụng rừng ngập mặn để chắn sóng là biện pháp rẻ tiền và hiệu quả. Nó vừa có khả năng làm giảm cường độ và năng lượng của sóng biển vừa để cho nước rút nhanh không gây tổn hại bởi sự ngập nước sau bão như các đê nhân tạo. Các tác giả cũng nhấn mạnh rằng các công trình nhân tạo vừa đắt đỏ trong việc xây dựng và bảo dưỡng, vừa kém tác dụng và thậm chí còn có thể gây nguy hại đối với gió bão. Một số nghiên cứu đã khẳng định rừng ven biển không chỉ có tác dụng giảm tổn hại của gió bão, bụi muối, xói mòn, các trận lốc và có thể cứu một số người trong sóng thần mà còn làm tăng khả năng của hệ thống ven biển trong việc cung
7 cấp các dịch vụ cho con người, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường cho nhiều loài tôm cá. Tuy nhiên, các khu rừng ngập mặn như “lá chắn sinh học” không thể có tác dụng phòng hộ hoàn hảo nếu không được xem xét kỹ lưỡng trong việc quy hoạch sử dụng tài nguyên ven biển (Wolanski E. 2007)[51]. Phân tích kết quả nghiên cứu của thế giới về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn cho phép đi đến những nhận xét sau: - Nghiên cứu về khả năng chắn sóng do gió mạnh được thực hiện sớm hơn và đạt nhiều thành tựu hơn là nghiên cứu về khả năng chắn sóng thần. Phương pháp nghiên cứu khả năng chắn sóng thần của rừng ngập mặn được thực hiện chủ yếu qua mô hình thí nghiệm hoặc thống kê thiệt hại do sóng thần gây nên mà chưa có một nghiên cứu nào được thực hiện trực tiếp trong những đợt sóng thần thực tế. - Các nghiên cứu đều khẳng định hiệu quả chắn sóng của rừng ngập mặn. Tuy nhiên, vẫn chưa xây dựng được những tài liệu hướng dẫn cho việc quy hoạch và quản lý một cách hiệu quả những dải rừng chắn sóng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của các địa phương. - Các tài liệu công bố chủ yếu phản ảnh hiệu lực chắn sóng tổng hợp của đai rừng ngập mặn, đó là khả năng làm suy yếu sóng biển sau các đai rừng thí nghiệm. Những liên hệ chủ yếu là mức giảm chiều cao sóng biển theo bề rộng của các đai rừng phòng hộ. Còn rất ít tài liệu công bố về liên hệ giữa khả năng làm suy yếu sóng biển với các yếu tố cấu trúc rừng ngập mặn. Trong thực tế thì khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố cấu trúc rừng như mật độ, chiều cao, đường kính thân, đường kính tán cây rừng và bề rộng các đai rừng. Đây mới là cơ sở khoa học để thiết lập các khu rừng ngập mặn có hiệu quả chắn sóng cao và phù hợp với các địa phương. 1.1.2. Trong nước Những nghiên cứu về sinh thái rừng ngập mặn: Với tổng diện tích hàng triệu ha và ý nghĩa kinh tế môi trường quan trọng rừng ngập mặn ở Việt Nam đã được nghiên cứu từ rất sớm. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu đã công bố như sau:
8 Công trình nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về RNM ở Việt Nam là luận án tiến sĩ của Vũ Văn Cương (1964)[3], "Hệ sinh thái thực vật và thảm thực vật khu vực Sài Gòn – Vũng Tàu miền Nam Việt Nam". Tác giả đã mô tả các quần xã thực vật nước mặn, nước lợ của vùng Sài Gòn, Vũng Tàu và các yếu tố đất. Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972)[39] đã xuất bản cuốn "Rừng ngập mặn Việt Nam". Các tác giả đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, phân loại và lâm học của rừng ngập mặn miền Nam Việt Nam. Thái Văn Trừng (1978)[40], trong cuốn "Thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm hệ sinh thái" đã phân loại các kiểu rừng ngập mặn tương ứng với từng kiểu thổ nhưỡng và thống kê các loài thực vật tham gia tổ thành rừng ngập mặn ở cả 3 miền Nam, Trung và Bắc Bộ của Việt Nam. Phan Nguyên Hồng (1970)[8] trong đề tài luận án phó tiến sĩ đã trình bày "Đặc điểm sinh thái, phân bố hệ thực vật và thảm thực vật rừng ven biển miền Bắc Việt Nam". Nghiên cứu về sinh trưởng và sinh khối của rừng ngập mặn ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt là rừng đước của tác giả trong và ngoài nước như Barry Clough (1996), Ong (1985), Phan Nguyên Hồng và Nguyễn Hoàng Trí (1985), Viên Ngọc Nam (1996), Đặng Trung Tấn (1999)[12], [35], đã kết luận rằng có thể yếu tố độ triều là nhân tố quyết định kết cấu rừng ngập mặn, ngoài ra các điều kiện đất đai như loại đất, độ ngập nước, độ mặn và hàm lượng chất hữu cơ là các yếu tố ảnh huởng đến sinh trưởng và sinh khối của rừng ngập mặn. Ngô Đình Quế (2002) )[22], [23], đã dựa vào sự khác nhau về các điều kiện địa lý tự nhiên để phân chia thảm thực vật rừng ngập mặn và đất ngập mặn ven biển nước ta theo 3 miền: Bắc Bộ, Trung Bộ, Nam Bộ thành 6 vùng và 12 tiểu vùng. Đào Văn Tấn (2003)[36], trong công trình "Nghiên cứu độ mặn và thời gian trồng đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của Bần chua ở giai đoạn sau vườn ươm" đã trình bày về ảnh hưởng của độ mặn nước biển đến sự sinh trưởng của cây Bần chua.
9 Những nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của rừng ngập mặn: Ở Việt Nam, từ lâu người ta biết đến tác dụng chắn sóng của rừng ngập mặn và hầu hết những công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn đều đề cập đến tác dụng chắn sóng. Tuy nhiên, những nghiên cứu sâu về vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn còn rất ít, có thể kể đến một số công trình sau: Phan Nguyên Hồng và cộng sự (2005)[11] đã nghiên cứu về "Vai trò của rừng ngập mặn trong việc bảo vệ các vùng ven biển". Các tác giả chỉ ra rằng bão và sóng biển làm vỡ hoặc sạt đê gây thiệt hại to lớn cho đời sống và sản xuất chủ yếu ở những vùng không có rừng ngập mặn hoặc rừng ngập mặn đã bị chặt phá. Yoshihiro Mazda, Michimasa Magi, Mothoko Kogo, Phan Nguyên Hồng (2004)[9], [49], đã nghiên cứu "Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn ở đồng bằng sông Hồng", các tác giả đã đề cập đến đặc điểm biến động của mực nước triều và ảnh hưởng của rừng ngập mặn đến mực nước triều. Vũ Đoàn Thái (2005)[37], trong công trình "Bước đầu nghiên cứu khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn trồng ven biển Hải Phòng" đã tiến hành nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số kiểu trạng thái rừng trồng trong các trận bão số 2, 6, 7 (năm 2005), chỉ tiêu nghiên cứu là hệ số suy giảm độ cao sóng khi qua các dải rừng ngập mặn. Kết quả nghiên cứu cho thấy RNM ở Hải Phòng có tác dụng làm giảm đáng kể độ cao sóng trong bão. Tại thời điểm đo đối với rừng Trang 5 và 6 tuổi độ rộng 650m, rừng Bần chua 8 - 9 tuổi có độ rộng 920m và 650m, độ cao sóng sau rừng giảm từ 77  88%. Mức độ giảm độ cao sóng trong bão khi qua rừng phụ thuộc vào kiểu cấu trúc loại RNM và hướng sóng chuyền. Tác giả đã kết luận rằng RNM có vai trò rất lớn làm giảm thiểu tác động phá huỷ từ biển do sóng bão. Nguyễn Danh Tĩnh (2007)[38], khi thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ “Khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển Thành phố Hải Phòng” đã điều tra chiều cao sóng ở các điểm cách bìa rừng 0, 20, 40, 60 và 80m trên 6 tuyến qua 6 trạng thái rừng ngập mặn điển hình của vùng biển Tiên Lãng - Hải Phòng. Việc điều tra được lặp lại 5 lần với những mức chiều cao sóng ngoài bìa
10 rừng khác nhau. Tác giả đã kết luận rằng chiều cao sóng ở vị trí bất kỳ trong đai rừng có thể được xem là hàm số phụ thuộc vào chiều cao sóng biển phía trước đai rừng, khoảng cách tới bìa rừng, mật độ và đường kính tán trung bình của cây rừng. Căn cứ vào phương trình phản ảnh quy luật giảm yếu chiều cao sóng biển khi vào sâu trong đai rừng và yêu cầu về chiều cao sóng phía sau đai rừng ngập mặn không vượt quá 50cm tác giả đã xây dựng được bảng tra bề rộng của đai rừng ngập mặn cần thiết theo mật độ, tuổi rừng và chiều cao sóng cực đại phía trước đai rừng. Căn cứ vào kết quả nghiên cứu của tác giả thì chiều rộng đai rừng ngập mặn cần thiết để chắn sóng ở khu vực nghiên cứu sẽ dao động từ 600 đến 1100m tuỳ thuộc vào mật độ và đường kính tán cây rừng ở tuổi trưởng thành. Nguyễn Xuân Ngoãn (2007)[21], trong đề tài luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số trạng thái rừng ngập mặn tại xã Hoàng Tân, huyện Yên Hưng, tỉnh Quảng Ninh” đã nghiên cứu quy luật giảm yếu của chiều cao sóng biển khi vào sâu trong 4 đai rừng đại diện cho 4 trạng thái rừng phổ biến ở khu vực. Tác giả đã kết luận mức giảm yếu của chiều cao sóng trong đai rừng phụ thuộc vào chiều cao sóng trước đai rừng, chiều cao và đường kính tán cây rừng và khoảng cách đến trước đai rừng. Từ kết quả nghiên cứu tác giả đã xây dựng những bảng tra chiều cao sóng biển phía sau đai rừng theo bề rộng theo các nhân tố ảnh hưởng. Năm 2007, trong công trình “Nghiên cứu xác định diện tích rừng cần thiết cho các địa phương” các tác giả đã thống kê giá trị về chiều cao sóng đo được ở các khoảng cách 0, 20, 40, 60, 80, 100 và 120 m tới bìa rừng trong các lần khác nhau ở 21 tuyến điều tra trong rừng ngập mặn, trong đó có 4 tuyến ở Yên Hưng - Quảng Ninh, 2 tuyến ở Cát Bà và 5 tuyến ở Tiên Lãng - Hải Phòng, 4 tuyến ở Tiền Hải - Thái Bình, và 6 tuyến ở Cần Giờ TP. Hồ Chí Minh (Vương Văn Quỳnh, 2007)[24]. Nhóm tác giả đã phân tích và xác định được quy luật giảm của chiều cao sóng biển khi vào sâu trong các đai rừng, đó là quy luật hàm mũ như sau: Khi khoảng cách tới đai rừng (d) tăng lên theo cấp số cộng thì chiều cao sóng (Hs) giảm đi theo cấp số nhân. Phương trình liên hệ giữa chiều cao sóng với khoảng cách vào sâu trong đai rừng như sau.
11 Hs = (1.025 (Hst) - 0.978)*e{[0.040 - 0.0016*Hvn - 0.00177*ln(N) - 0.00777*ln(TC)]*d} Trong đó: Hs là chiều cao sóng ở vị trí bất kỳ trong đai rừng (cm), Hst là chiều cao sóng trước khi vào đai rừng (cm), Hvn là chiều cao vút ngọn bình quân của cây rừng (m), N là mật độ cây rừng (cây/ha), TC là độ tàn che rừng (%), d là khoảng cách đến mép phía trước đai rừng (m). Căn cứ vào phương trình đã xác lập và chiều cao cực đại của sóng biển khi vào bờ trong năm 2004 và 2005 là 5m, độ cao sóng cần thiết ở phía sau đai rừng là 30cm, chiều cao và độ tàn che trung bình có thể đạt được của rừng ngập mặn ở các vùng biển Việt Nam, nhóm tác giả đã xác định được bề rộng cần thiết của đai rừng chắn sóng cho các vùng biển từ Bắc vào Nam. Nhìn chung, những nghiên cứu về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở Việt Nam mặc dù mới chỉ bắt đầu trong một vài thập kỷ nay, song cũng đã đạt được những thành tựu nhất định, đặc biệt về phương pháp nghiên cứu. Kết quả của chúng là tư liệu quan trọng để kế thừa và phát triển cho những nghiên cứu hoàn chỉnh hơn nhằm sử dụng hiệu quả rừng ngập mặn để phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường ở Việt Nam. 1.2.2. Khoa học viễn thám và ứng dụng của nó trong Lâm nghiệp 1.2.1 Trên thế giới 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" (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30].
12 Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng năng lượng điện từ như ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng (Theo Floy Sabin, 1987). Định nghĩa này loại trừ những quan trắc về điện từ và trọng lực vì những quan trắc đó thuộc lĩnh vực địa vật lý, sử dụng để đo những trường lực nhiều hơn là đo bức xạ điện từ (Hà Văn Hải, 2002)[12]. Viễn thám là một khoa học, thực sự phát triển mạnh mẽ qua hơn ba thập kỷ gần đây, khi mà công nghệ vũ trụ đã cho ra các ảnh số, bắt đầu được thu nhận từ các vệ tinh trên quĩ đạo của trái đất vào năm 1960. Tuy nhiên, viễn thám có lịch sử phát triển lâu đời, bắt đầu bằng việc chụp ảnh sử dụng phim và giấy ảnh. Từ thế kỷ XIX, vào năm 1839, Louis Daguerre (1789 - 1881) đã đưa ra báo cáo công trình nghiên cứu về hóa ảnh, khởi đầu cho ngành chụp ảnh. Bức ảnh đầu tiên, chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu, được thực hiện vào năm 1858 do Gaspard Felix Tournachon - nhà nhiếp ảnh người Pháp. Tác giả đã sử dụng khinh khí cầu để đạt tới độ cao 80m, chụp ảnh vùng Bievre, Pháp. Một trong những bức ảnh tiếp theo chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu là ảnh vùng Bostom của tác giả James Wallace Black, 1860 (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30]. Việc ra đời của ngành hàng không đã thúc đẩy nhanh sự phát triển mạnh mẽ ngành chụp ảnh sử dụng máy ảnh quang học với phim và giấy ảnh, là các nguyên liệu nhạy cảm với ánh sáng. Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo điều kiện cho nghiên cứu mặt đất bằng các ảnh chụp chồng phủ kế tiếp nhau và cho khả năng nhìn ảnh nổi (stereo). Khả năng đó giúp cho việc chỉnh lý, đo đạc ảnh, tách lọc thông tin từ ảnh có hiệu quả cao. Một ngành chụp ảnh, được thực hiện trên các phương tiện hàng không như máy bay, khinh khí cầu và tàu lượn hoặc một phương tiện trên không khác, gọi là ngành chụp ảnh hàng không. Các ảnh thu được từ ngành chụp ảnh hàng không gọi là không ảnh. Bức ảnh đầu tiên chụp từ máy bay, được thực hiện vào năm 1910, do Wilbur Wright, một nhà nhiếp ảnh người Ý, bằng việc thu nhận ảnh di động trên vùng gần Centoceli thuộc nước Ý. Sự phát triể n của viễn thám đươ ̣c tóm tắ t qua các thời kỳ và sự kiê ̣n sau (Nguyễn Xuân Đài, 2002)[4]:
13 Thời gian (Năm) Sự kiện 1800 Phát hiện ra tia hồng ngoại 1839 Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng 1847 Phát hiện các dải phổ hồng ngoại và phổ nhìn thấy 1850-1860 Chụp ảnh từ khinh khí cầu 1873 Xây dựng học thuyết về phổ điện từ 1909 Chụp ảnh từ máy bay 1910-1920 Giải đoán từ không trung 1920-1930 Phát triển ngành chụp và đo ảnh hàng không 1930-1940 Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh) 1940 Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay 1950 Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến không nhìn thấy 1950-1960 Nghiên cứu sâu về ảnh cho mục đích quân sự 12-4-1961 Liên xô phóng thành công tàu vũ trụ có người lái và chụp ảnh trái đất từ ngoài vũ trụ. 1960-1970 Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám 1972 Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1 1970-1980 Phát triển mạnh mẽ phương pháp xử lý ảnh số 1980-1990 Mỹ phát triển thế hệ mới của vệ tinh Landsat 1986 Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quĩ đạo 1990 đến nay Phát triển bộ cảm thu đa phổ, tăng dải phổ và số lượng kênh phổ, tăng độ phân giải của bộ cảm. Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý mới. Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 - 1918) đánh dấu giai đoạn khởi đầu của công nghệ chụp ảnh từ máy bay cho mục đích quân sự. Công nghệ chụp ảnh từ máy bay đã kéo theo nhiều người hoạt động trong lĩnh vực này, đặc biệt trong việc làm ảnh và đo đạc ảnh. Những năm sau đó, các thiết kế khác nhau về các loại máy chụp ảnh được phát triển mạnh mẽ. Đồng thời, nghệ thuật giải đoán không ảnh và đo đạc từ ảnh đã phát triển mạnh, là cơ sở hình thành một ngành khoa học mới là đo đạc ảnh (photogrametry). Đây là ngành ứng dụng thực tế trong việc đo đạc chính xác
14 các đối tượng từ dữ liệu ảnh chụp. Yêu cầu trên đòi hỏi việc phát triển các thiết bị chính xác cao, đáp ứng cho việc phân tích không ảnh (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30]. Trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939 - 1945) không ảnh đã dùng chủ yếu cho mục đích quân sự. Trong thời kỳ này, ngoài việc phát triển công nghệ radar, còn đánh dấu bởi sự phát triển ảnh chụp sử dụng phổ hồng ngoại. Các bức ảnh thu được từ nguồn năng lượng nhân tạo là radar, đã được sử dụng rộng rãi trong quân sự (Nguyễn Xuân Đài, 2002)[4]. Các ảnh chụp với kênh phổ hồng ngoại cho ra khả năng chiết lọc thông tin nhiều hơn, ảnh mầu, chụp bằng máy ảnh, đã được dùng trong chiến tranh thế giới thứ hai. Việc chạy đua vào vũ trụ giữa Liên Xô cũ và Hoa Kỳ đã thúc đẩy việc nghiên cứu trái đất bằng viễn thám với các phương tiện kỹ thuật hiện đại. Các trung tâm nghiên cứu mặt đất được ra đời, như cơ quan vũ trụ châu Âu ESA (Aeropian Remote sensing Agency), Chương trình Vũ trụ NASA (Nationmal Aeromautics and Space Administration) Mỹ. Ngoài các thống kê ở trên, có thể kể đến các chương trình nghiên cứu trái đất bằng viễn thám tại các nước như Canada, Nhật, Pháp, Ấn Độ và Trung Quốc. Bức ảnh đầu tiên, chụp về trái đất từ vũ trụ, được cung cấp từ tàu Explorer - 6 vào năm 1959. Tiếp theo là chương trình vũ trụ Mercury (1960), cho ra các sản phẩm ảnh chụp từ quỹ đạo trái đất có chất lượng cao, ảnh màu có kích thước 70mm, được chụp từ một máy tự động. Vệ tinh khí tượng đầu tiên (TIR0S-1), được phóng lên quĩ đạo trái đất vào tháng 4 năm 1960, mở đầu cho việc quan sát và dự báo khí tượng. Vệ tinh khí tượng NOAA, đã hoạt động từ sau năm 1972, cho ra dữ liệu ảnh có độ phân giải thời gian cao nhất, đánh dấu cho việc nghiên cứu khí tượng trái đất từ vũ trụ một cách tổng thể và cập nhật từng ngày (Nguyễn Xuân Đài, 2002)[4]. Sự phát triển của viễn thám, đi liền với sự phát triển của công nghệ nghiên cứu vũ trụ, phục vụ cho nghiên cứu trái đất, các hành tinh và quyển khí. Các ảnh chụp nổi (stereo), thực hiện theo phương đứng và xiên, cung cấp từ vệ tinh Gemini (1965), đã thể hiện ưu thế của công việc nghiên cứu trái đất. Tiếp theo, tầu Apolo cho ra sản phẩm ảnh chụp nổi và đa phổ, có kích thước ảnh 70mm, chụp về trái đất,
15 đã cho ra các thông tin vô cùng hữu ích trong nghiên cứu mặt đất. Ngành hàng không vũ trụ Nga đã đóng vai trò tiên phong trong nghiên cứu Trái Đất từ vũ trụ. Việc nghiên cứu trái đất đã được thực hiện trên các con tàu vũ trụ có người như Soyuz, các tàu Meteor và Cosmos (từ năm 1961) hoặc trên các trạm chào mừng Salyut. Sản phẩm thu được là các ảnh chụp trên các thiết bị quét đa phổ phân giải cao, như MSU-E (trên Meteor - priroda). Các bức ảnh chụp từ vệ tinh Cosmos có dải phổ nằm trên 5 kênh khác nhau, với kích thước ảnh 18 x 18cm. Ngoài ra, các ảnh chụp từ thiết bị chụp KATE-140, MKF-6M trên trạm quỹ đạo Salyut, cho ra 6 kênh ảnh thuộc dải phổ 0.40 đến 0.89m. Độ phân giải mặt đất tại tâm ảnh đạt 20 x 20m. Tiếp theo vệ tinh nghiên cứu trái đất ERTS (sau đổi tên là Landsat-1) là các vệ tinh thế hệ mới hơn như Landsat-2, Landsat-3, Landsat-4 và Landsat-5. Ngay từ đầu, ERTS-1 mang theo bộ cảm quét đa phổ MSS với bốn kênh phổ khác nhau, và bộ cảm RBV (Return Beam Vidicon) với ba kênh phổ khác nhau. Ngoài các vệ tinh Landsat-2, Landsat-3, còn có các vệ tinh khác là SKYLAB (1973) và HCMM (1978). Từ 1982, các ảnh chuyên đề được thực hiện trên các vệ tinh Landsat TM-4 và Landsat TM-5 với 7 kênh phổ từ dải sóng nhìn thấy đến hồng ngoại nhiệt. Điều này tạo nên một ưu thế mới trong nghiên cứu trái đất từ nhiều dải phổ khác nhau (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30]. Ngày nay, ảnh vệ tinh chuyên đề từ Landsat-7 đã được phổ biến với giá rẻ hơn các ảnh vệ tinh Landsat TM-5, cho phép người sử dụng ngày càng có điều kiện để tiếp cận với phương pháp nghiên cứu môi trường qua các dữ liệu vệ tinh. Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT của Pháp khởi đầu từ năm 1986, trải qua các thế hệ SPOT-1, SPOT-2, SPOT-3, SPOT-4 và SPOT-5, đã đưa ra sản phẩm ảnh số thuộc hai kiểu phổ, đơn kênh (panchoromatic) với độ phân dải không gian từ 10 x 10m đến 2.5 x 2.5m, và đa kênh SPOT- XS (hai kênh thuộc dải phổ nhìn thấy, một kênh thuộc dải phổ hồng ngoại) với độ phân giải không gian 20 x 20m. Đặc tính của ảnh vệ tinh SPOT là cho ra các cặp ảnh phủ chồng cho phép nhìn đối tượng nổi (stereo) trong không gian ba chiều. Điều này giúp cho việc nghiên cứu bề mặt trái đất đạt kết quả cao, nhất là trong việc phân tích các yếu tố địa hình. Các ảnh vệ tinh của Nhật, như
16 MOS-1, phục vụ cho quan sát biển (Marine Observation Satellite). Công nghệ thu ảnh vệ tinh cũng được thực hiện trên các vệ tinh của Ấn độ IRS-1A, tạo ra các ảnh vệ tinh như LISS thuộc nhiều hệ khác nhau. Trong nghiên cứu môi trường và khí hậu trái đất, các ảnh vệ tinh NOAA có độ phủ lớn và có sự lặp lại hàng ngày, đã cho phép nghiên cứu các hiện tượng khí hậu xảy ra trong quyển khí như nhiệt độ, áp thấp nhiệt đới hoặc dự báo bão (Hà Văn Hải, 2002)[12]. Sự phát triển trong lĩnh vực nghiên cứu trái đất bằng viễn thám được đẩy mạnh do áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật mới với việc sử dụng các ảnh radar. Viễn thám radar tích cực, thu nhận ảnh bằng việc phát sóng dài siêu tần và thu tia phản hồi, cho phép thực hiện các nghiên cứu độc lập, không phụ thuộc vào mây. Sóng radar có đặc tính xuyên qua mây, lớp đất mỏng và thực vật và là nguồn sóng nhân tạo, nên nó có khả năng hoạt động cả ngày và đêm, không phụ thuộc vào nguồn năng lượng mặt trời. Các bức ảnh tạo nên bởi hệ radar kiểu SLAR được ghi nhận đầu tiên trên bộ cảm Seasat. Đặc tính của sóng radar là thu tia phản hồi từ nguồn phát với góc xiên rất đa dạng. Sóng này hết sức nhạy cảm với độ ghồ ghề của bề mặt vật, được chùm tia radar phát tới, vì vậy nó được ứng dụng cho nghiên cứu cấu trúc một khu vực nào đó. Công nghệ máy tính ngày nay đã phát triển mạnh mẽ cùng với các sản phẩm phần mềm chuyên dụng, tạo điều kiện cho phân tích ảnh vệ tinh dạng số hoặc ảnh radar. Thời đại bùng nổ của Internet, công nghệ tin học với kỹ thuật xử lý ảnh số, kết hợp với Hệ thông tin Địa lý (GIS), cho khả năng nghiên cứu trái đất bằng viễn thám ngày càng thuận lợi và đạt hiệu quả cao hơn (Nguyễn Ngo ̣c Tha ̣ch, 2005)[30]. Mặc dù bức ảnh đầu tiên được chụp năm 1858 nhưng mãi đến tháng 9 năm 1887 mới có một kỹ sư Lâm nghiệp người Đức thử nghiệm đoán đọc cây rừng trên ảnh hàng không. Theo GS. Vũ Tiến Hinh, TS. Phạm Ngọc Giao[13] thì Spurr đã chia lịch sử viễn thám trong lâm nghiệp thế giới thành ba giai đoạn chính như sau: Giai đoạn thứ nhất: Từ cuối thế kỷ 19 đến trước chiến tranh thế giới lần thứ nhất, đánh dấu bằng sự ra đời của ảnh hàng không, kính lập thể và những thử nghiệm ban đầu về ứng dụng chúng trong lâm nghiệp như thí nghiệm của Rudolf
17 Kobsa và Ferdinand Wang (Áo, 1882), Hugershoff.R (Đức-1911), Hand Dock (Áo.1913). Giai đoạn thứ hai: Từ chiến tranh thế giới lần thứ nhất đến cuối chiến tranh thế giới lần thứ hai. Giai đoạn này ghi nhận thành công của một số tác giả ở một số nước. Xây dựng bản đồ rừng từ ảnh hàng không ở vùng Maurice thuộc Canada, bản đồ thực vật rừng ở Anh (1924), điều tra trữ lượng rừng từ ảnh hàng không của Mỹ (1940). Thí nghiệm các phương pháp đo tán, đo chiều cao trên ảnh của Seely, Hugershoff,…Tuy nhiên, giai đoạn này chưa xây dựng được hoàn chỉnh hệ thống lý luận cũng như các phương pháp đọc đoán ảnh hàng không. Giai đoa ̣n thứ ba: Từ chiế n tranh thế giới thứ hai đế n nay. Cùng với sự phát triể n khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t, viê ̣c nghiên cứu ứng du ̣ng viễn thám ngày càng phát triể n rô ̣ng raĩ ở nhiề u nước. Kỹ thuâ ̣t viễn thám phát triể n theo chiề u hướng ngày càng phong phú, tinh vi, chính xác và câ ̣p nhâ ̣t hơn với chương triǹ h “Interkosmos” và vê ̣ tinh “Landsat”. Song song với hai hê ̣ thố ng trên là hê ̣ thố ng tra ̣m thu và xử lý thông tin ở nhiề u quố c gia trên thế giới như Canada, Brazin, Ấn Đô ̣, Thái Lan, Trung Quố c,.. Gầ n đây hê ̣ thố ng vê ̣ tinh ảnh SPOT, ảnh ADEOS, ảnh TERRA, đã nâng cao hơn nữa khả năng ứng du ̣ng của kỹ thuâ ̣t viễn thám trong Lâm nghiê ̣p. Phương pháp xử lý ảnh đươ ̣c nghiên cứu và ứng du ̣ng khá phổ biế n từ những năm 1970 ở nhiề u nước tiên tiế n trên thế giới như: My,̃ Canada, Thu ̣y Điể n, Pháp, Nhâ ̣t Bản. Sau đó phổ câ ̣p nhanh chóng ta ̣i các nước trong khu vực Châu Á như Ấn Đô ̣, Trung Quố c, Thái Lan, Indonexia, Philipin, Malayxia. Xử lý ảnh số đã được ứng du ̣ng rô ̣ng raĩ trong nhiề u liñ h vực khác nhau như: lâm nghiê ̣p, nông nghiệp, điạ chấ t,…. 1.2.2. Trong nước Trong suốt thời gian dài trước năm 1945, Việt Nam không có khả năng thực hiện việc điều tra rừng. Thời kỳ này chỉ có số liệu về tài nguyên rừng được công bố trong công trình "Lâm nghiệp Đông Dương" của P. Maurand và số liệu đó thường được xem là tài liệu gốc để so sánh diễn biến rừng ở Việt Nam từ năm 1945 trở về sau. Theo tài liệu và bản đồ của Maurand thì đến năm 1943, rừng Việt Nam vẫn còn
18 khoảng 14.352.000 ha, độ che phủ 43,7%. Trong giai đoạn 1945-1954 không có tài liệu nào đề cập đến việc điều tra rừng mà chỉ đi sâu phân tích các hoạt động bảo vệ rừng, khai thác tài nguyên rừng, trồng cây gây rừng và đào tạo cán bộ lâm nghiệp (Nguyễn Ngọc Bình, 2006)[1] Năm 1958, với sự hợp tác của CHDC Đức đã sử dụng ảnh máy bay đen trắng toàn sắc tỷ lệ 1/30.000 để điều tra rừng ở vùng Đông Bắc (Chu Thị Bình, 2001)[2]. Đó là một bước tiến bộ kỹ thuật rất cơ bản, tạo điều kiện xây dựng các công cụ cần thiết để nâng cao chất lượng công tác điều tra rừng ở nước ta. Từ cuối năm 1958, bình quân mỗi năm đã điều tra được khoảng 200.000 ha rừng, đã sơ thám được tình hình rừng và đất đồi núi, lập được thống kê tài nguyên rừng đơn giản và vẽ được phân bố tài nguyên rừng ở miền Bắc. Đến cuối năm 1960, tổng diện tích rừng ở miền Bắc đã điều tra được vào khoảng 1,5 triệu ha. Ở Miền Nam ảnh máy bay được sử dụng từ năm 1959, đã xác định tổng diện tích rừng miền Nam là 8 triệu ha. Năm 1968 đã sử dụng ảnh máy bay trong công tác điều tra rừng cho lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn. Dựa vào ảnh máy bay, khoanh ra các loại rừng, sau đó ra thực địa kiểm tra và đo đếm cho từng loại rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng thành quả. Giai đoạn 1970 – 1975 ảnh máy bay đã được sử dụng rộng rãi để xây dựng các bản đồ hiện trạng, bản đồ mạng lưới vận xuất, vận chuyển cho nhiều vùng thuộc miền Bắc (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1997)[13] Từ năm 1981 đến năm 1983, lần đầu tiên ngành Lâm nghiệp tiến hành điều tra, đánh giá tài nguyên rừng trên phạm vi toàn quốc. Trong đó đã kết hợp giữa điều tra mặt đất và giải đoán ảnh vệ tinh do FAO hỗ trợ. Do vào đầu những năm 1980, ảnh vệ tinh và ảnh hàng không còn rất hạn chế, chỉ đáp ứng yêu cầu điều tra rừng ở một số vùng nhất định, mà chưa có đủ cho toàn quốc. Ảnh vệ tinh được sử dụng thời kỳ đó là Landsat MSS. Từ năm 1991 – 1995 đã tiến hành theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc và xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng trên cơ sở kế thừa những bản đồ hiện trạng rừng hiện có thời kỳ trước năm 1990, sau đó dùng ảnh vệ tinh Landsat