Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động diện tích rừng tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn nghiên cứu nhằm đề xuất được qui trình các bước xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác đánh giá biến động tài nguyên rừng ở qui mô cấp xã bằng việc ứng dụng GIS. Giúp cho địa phương tham khảo và ứng dụng vào thực tiễn trong quá trình quản lý, sử dụng và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động diện tích rừng tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Đạo Trù là một xã miền núi của huyện Lập Thạch, khu vực có vị trí địa hình phức tạp, với tổng diện tích đất Lâm nghiệp đứng đầu huyện là 6057.22 ha (trong tổng số 12.577,6 ha diện tích đất lâm nghiệp của huyện). Và đây cũng là nơi có dân số đông nhất huyện với 11.663 người (trong tổng dân số của huyện là 67.523 người), với 97% dân số trong xã sống chủ yếu bằng sản xuất nông - lâm nghiệp, nên đời sống của người dân rất khó khăn, hầu hết là sống dựa vào rừng [15]. Do vậy, sự tác động của người dân đối với rừng hàng năm là rất lớn làm cho diện tích và trạng thái các loại rừng có nhiều thay đổi. Chính vì vậy việc quản lý, theo dõi và cập nhật diễn biến tài nguyên rừng hàng năm ở đây là rất quan trọng và cần thiết nhằm định lượng một cách chính xác nhất về cả số lượng và chất lượng rừng phục vụ cho công tác lập quy hoạch, kế hoạch phát triển rừng và cải thiện đời sống người dân. Tuy nhiên, để thực hiện công việc này đối với cấp xã còn gặp rất nhiều khó khăn. Vì từ trước đến nay việc nắm bắt thông tin về hiện trạng rừng thường thông qua các bảng biểu thống kê, các loại bản đồ giấy, các báo cáo và các tài liệu khác. Với các phương pháp truyền thống đó việc nắm bắt thông tin gặp rất nhiều hạn chế, chậm chạp, đồng thời việc khai thác thông tin phục vụ cho công tác quản lý, quy hoạch phát triển nông - lâm nghiệp và bảo tồn, bảo vệ rừng rất khó khăn. Do đó, vấn đề đặt ra là cần có một công cụ quản lý tài nguyên rừng gọn nhẹ, đảm bảo tính kịp thời và chính xác. Ngày nay, với sự phát triển cao của khoa học kỹ thuật đòi hỏi các thông tin phải chính xác, nhanh chóng và kịp thời nên việc sử dụng bản đồ truyền thống không còn phù hợp nữa và thay thế nó là bản đồ số. Vì bản đồ số có tính linh hoạt hơn hẳn bản đồ truyền thống, nó có thể dễ dàng thực hiện được các công việc như: Cập nhật và hiện chỉnh thông tin, chồng xếp hoặc tách lớp
2 thông tin theo ý muốn, đặc biệt là bất cứ lúc nào cũng có thể dễ dàng biên tập tạo ra bản đồ số khác và in ra bản đồ mới theo tỷ lệ lựa chọn. Với tính năng ưu việt hơn hẳn này bản đồ số rất thuận lợi cho công tác theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, quản lý, bảo vệ và phát triển rừng trên địa bàn xã nói riêng và trên toàn tỉnh nói chung. Để đáp ứng được các nhu cầu trên thì bộ công cụ dùng để thành lập, xây dựng bản đồ số và cơ sở dữ liệu bản đồ đã ra đời đó chính là hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems) viết tắt là GIS. Hệ thống này còn có các chức năng cơ bản là tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn, đặc biệt có khả năng chuẩn hóa và biểu thị các số liệu không gian từ thế giới thực tại phục vụ cho các mục đích khác nhau trong sản xuất và trong nghiên cứu khoa học. Việc ứng dụng công nghệ GIS vào thực tiễn quản lý, bảo vệ, phát triển tài nguyên rừng cả nước nói chung và tại xã Đạo Trù nói riêng là một tất yếu khách quan và hết sức cần thiết. Ngày nay công nghệ GIS đã và đang tạo điều kiện cho các đơn vị lâm nghiệp chủ động hơn trong việc quản lý, theo dõi và cập nhật thông tin về diễn biến rừng. Do vậy, chúng tôi quyết định chọn giải pháp sử dụng công cụ GIS bởi phần mềm MAPINIFO để số hóa bản đồ hiện trạng rừng ở một số thời điểm tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc nhằm phục vụ công tác theo dõi diễn biến, đánh giá sự biến động tài nguyên rừng trên địa bàn xã. Trên cơ sở yêu cầu của thực tiễn như vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động diện tích rừng tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc”. Nhằm đáp ứng được phần nào nhu cầu của công tác theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp nói riêng, việc quản lý bảo vệ rừng nói chung, góp phần nâng cao đời sống của người dân và phát triển rừng bền vững.
3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU “ Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng rừng” thực chất là xét việc ứng dụng GIS (Geographic Information Systems) để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng qua các thời điểm rồi từ đó đưa ra bản đồ biến động thể hiện sự thay đổi hiện trạng tại khu vực nghiên cứu. Đồng thời điểm qua việc ứng dụng GIS trong công tác theo dõi diễn biến tài nguyên rừng trên thế giới, ở Việt Nam và cụ thể là việc đánh giá biến động bằng việc sử dụng công nghệ này tại khu vực nghiên cứu. 1.1. Hệ thống thông tin địa lý và những ứng dụng trong quản lý tài nguyên rừng: 1.1.1. Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý (GIS): GIS ra đời chính là sự kế tục các ý tưởng trong ngành địa lý mà nhất là ngành địa lý bản đồ trong thời đại mà công nghệ thông tin đủ mạnh để tạo ra các công cụ định lượng và có khả năng thực thi hầu hết các phép phân tích bản đồ bằng công cụ định lượng mới. Từ trước tới nay có nhiều khái niệm về hệ thống thông tin địa lý GIS như: Theo Meaden và Kapetsky (2005) [18] GIS là một môn khoa học luôn luôn thay đổi. Chúng ta không thể nhận ra một định nghĩa chính xác về GIS cũng như các công cụ mà GIS đảm nhận. Hai ông cũng đã thống kê các tên gọi của GIS đã được sử dụng trong quá trình phát triển như: - Hệ thống thông tin địa lý cơ sở (Geog-based Information System) - Hệ thống thông tin tài nguyên thiên nhiên (Natural Resourse Information Systems) - Hệ thống dữ liệu trái đất (Geo data Systems) - Hệ thống thông tin không gian (Spatial Information Systems)
4 - Hệ thống dữ liệu địa lý (Geographic Data Systems) - Hệ thống thông tin đất đai (Land Information Systems) Tuy nhiên ở mức độ tương đối chúng ta có thể hiểu GIS theo định nghĩa như sau: “ Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống các thông tin được sử dụng để thu thập, lưu trữ, xây dựng lại, thao tác, phân tích, biểu diễn các dữ liệu địa lý phục vụ công tác quy hoạch hoặc lập các quyết định sử dụng đất, các nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trường, giao thông, đô thị và nhiều thủ tục hành chính” (Định nghĩa của Nitin Kumar Triphthi (2000 học viện Công nghệ Châu Á) [9]. Nói một cách dễ hiểu Hệ thống thông tin địa lý là tập hợp các thông tin có liên quan đến yếu tố địa lý một cách đồng bộ và lôgic; là công cụ được dùng để tập hợp, lưu trữ, xử lý và phân tích thông tin (không gian và phi không gian) thông qua các thiết bị máy tính và tin học; cho phép đánh giá tổng thể với nhiều yếu tố theo không gian và thời gian [13]. 1.1.2. Lược sử ra đời và sự phát triển của hệ thống thông tin địa lý. Sự phát triển kỳ diệu của thông tin trong những thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XX đã đặt nền móng cho sự ra đời và phát triển nhanh chóng của Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems - GIS). GIS ra đời năm 1960, khởi đầu là một phương tiện lưu trữ đơn thuần thông tin đồ họa. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, nhu cầu số hóa và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao. Đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cấp những thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên. Ngày nay, phần mềm GIS đang hướng tới đưa công nghệ GIS trở thành hệ tự động thành lập bản đồ và xử lý dữ liệu, hệ chuyên gia, hệ trí tuệ nhân tạo và hướng đối tượng. Phần cứng của GIS phát triển mạnh theo giải pháp máy tính để
5 bàn, nhất là những năm gần đây ra đời các bộ vi xử lý cực mạnh, thiết bị lưu trữ dữ liệu, hiển thị và in ấn tiên tiến đã làm cho công nghệ GIS thay đổi về chất. Có thể nói trong suốt quá trình hình thành và phát triển của mình, công nghệ GIS đã luôn tự hoàn thiện từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp để phù hợp với các tiến bộ mới nhất của khoa học kỹ thuật và những ứng dụng của nó trong thời gian gần đây [14]. Với sự phát triển ngày càng cao của công nghệ thông tin, GIS đã trở thành một công cụ mạnh, đáng tin cậy không chỉ của các nhà khoa học mà còn của các nhà quản lý, các nhà lập pháp và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành, lĩnh vực hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý tài nguyên. 1.1.3. Một số ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên: 1.1.3.1. Trên thế giới: Từ cuối những năm 70, trên thế giới đã có những đầu tư vào phát triển và ứng dụng máy tính trong bản đồ, đặc biệt là ở Bắc Mỹ, do các công ty tư nhân và nhà nước thực hiện, lúc đó khoảng 1000 hệ thống thông tin địa lý được sử dụng, tới năm 1990 con số này là 4000. Ở Châu Âu công nghệ này phát triển ở các nước Thụy Sỹ, Na Uy, Đan Mạch, Pháp, Anh và Đức…[6]. Ở Châu Á, GIS tập trung ở các nước có tin học và viễn thám phát triển như: Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan, Indonesia… Những ứng dụng của GIS tập trung vào các lĩnh vực sau: - Môi trường: GIS được nhiều tổ chức môi trường trên thế giới cũng như nhiều quốc gia sử dụng để đánh giá hiện trạng môi trường các khu vực trên trái đất, mô hình hóa các tiến trình xói đất, cảnh báo sự lan truyền ô nhiễm môi trường… - Khí tượng thủy văn: GIS được dùng như một hệ thống đáp ứng nhanh phục vụ phòng chống thiên tai, lũ lụt, phát hiện tâm bão, dự đoán luồng chảy.
6 - Nông nghiệp: Được sử dụng vào giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, nghiên cứu đất trồng, kiểm tra tưới tiêu, kiểm soát nguồn nước. - Lâm nghiệp: Kết hợp với công nghệ viễn thám đưa ra các dự báo cháy rừng, kiểm soát các loài động thực vật hoang dã, đánh giá biến động về hiện trạng rừng. Với những ứng dụng rộng rãi, GIS đã trở thành công nghệ quan trọng. Cùng với xu thế phát triển như hiện nay, GIS không chỉ dừng lại ở các quốc gia đơn lẻ mà còn mang tính toàn cầu hóa [17]. 1.1.3.2. Ở Việt Nam Ở nước ta theo dõi diễn biến tài nguyên rừng mà trước hết là biến động về diện tích cũng như chất lượng rừng được quan tâm đáng kể. Tuy nhiên, từ trước đến nay công việc này thường được thực hiện bằng phương pháp truyền thống hoặc kết hợp giữa phương pháp truyền thống với kết quả giải đoán bằng mắt trên ảnh máy bay, nên kết quả nhận được thường chậm, thậm chí vài năm so với hiện tại. Vì vậy ít có ý nghĩa sử dụng trong thực tiễn điều tra quy hoạch, bảo vệ và phát triển rừng, đặc biệt trong việc đưa ra những biện pháp thích hợp để ngăn chặn kịp thời nạn phá rừng, cháy rừng hay sâu bệnh hại rừng [5]. Đánh giá biến động rừng là một trong những nội dung quan trọng của tất cả các công trình nghiên cứu tài nguyên rừng, nhằm phục vụ các mục đích khác nhau như: nghiên cứu cơ bản, quản lý bảo vệ rừng, thiết kế kinh doanh, xây dựng các luận chứng kinh tế kỹ thuật,… Từ trước đến nay ngành Điều tra Quy hoạch đã thực hiện rất nhiều cuộc điều tra ở những phạm vi, địa bàn và mức độ khác nhau. Một số công trình mà nội dung đánh giá diễn biến rừng được đề cập với quy mô lớn như: - Công trình “Điều tra tài nguyên rừng toàn quốc”được tiến hành trong ba năm (1981 - 1983) với sự hỗ trợ của tổ chức FAO.
7 - Công trình “Điều tra thống kê tài nguyên” phục vụ phân cấp quản lý do Viện Điều tra Quy hoạch rừng thực hiện năm 1986 - 1991. - Công trình “Kiểm kê rừng tự nhiên” do liên Bộ Lâm nghiệp - Tài chính - Tổng cục Thống kê tiến hành năm 1991 - 1992. - Chương trình kiểm kê rừng toàn quốc theo chỉ thị 286 - TTg ngày 02/5/1997 của Thủ tướng Chính phủ. Do Viện Điều tra Quy hoạch rừng - Cục Kiểm Lâm tiến hành từ năm 1997 - 1999. Ưu điểm của các công trình trên ở chỗ: Đã kế thừa kết quả điều tra trong quá khứ, sử dụng tổng hợp các phương pháp truyền thống và hiện đại trong quá trình điều tra đánh giá. Vì vậy kết quả nghiên cứu bước đầu cũng đã được cải thiện so với trước. Đồng thời xác định được tỷ lệ mất rừng và đưa ra xu hướng biến động trong những năm tiếp theo. Tuy nhiên, về phương pháp, việc đánh giá biến động rừng dựa trên cơ sở so sánh, phâp tích kết quả điều tra ở các thời kỳ. Song các cuộc điều tra này không giống nhau về mục đích, không đồng bộ về phương pháp, không cùng hệ thống phân loại và mức độ chi tiết nên còn bị khập khiễng khi so sánh, đánh giá. Cũng chính vì vậy dẫn đến việc thiếu số liệu để có thể chỉ ra một cách cụ thể sự chuyển hóa giữa các loại đất đai, loại rừng với nhau. Đánh giá biến động rừng mới chỉ dựa chủ yếu vào sự so sánh số liệu. Việc kết hợp giữa số liệu với bản đồ rừng và các bản đồ chuyên đề khác chưa thật đầy đủ. Vì vậy chưa phản ánh hết được các góc độ biến động rừng dưới tác động tổng hợp các yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội. Trong những năm qua, tài nguyên rừng nước ta biến đổi rất phức tạp, khó có thể kiểm soát được một cách chặt chẽ. Để có cơ sở tin cậy phục vụ xây dựng chiến lược bảo vệ, phát triẻn và sử dụng tài nguyên rừng một cách hợp lý, bảo vệ môi trường sinh thái, Nhà nước và ngành Lâm nghiệp giao cho viện
8 Điều tra Quy hoạch rừng thực hiện chương trình “Điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc” chu kì kéo dài 5 năm (1991 - 1995), trong đó nhiệm vụ “đánh giá biến động rừng giai đoạn 1976 - 1990 - 1995” là một nội dung quan trọng của chương trình. Trong các nghiên cứu này Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã sử dụng một cách tổng hợp các phương pháp truyền thống kết hợp với kĩ thuật viễn thám trong quá trình thực hiện. Nhưng kết quả của công trình này vẫn còn ở mức khiêm tốn. Bởi vì thế mạnh của kỹ thuật viễn thám và sự kết hợp của nó với hệ thống thông tin địa lý phải được phát triển cùng phương pháp xử lý số [4]. Trong tất cả các công trình nghiên cứu biến động kể trên hầu như được tiến hành trên những phạm vi lớn, cấp tỉnh, vùng và quốc gia, chưa có công trình nghiên cứu nào ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để xây dựng bản đồ biến động về diện tích rừng cho khu vực cấp xã. Trong theo dõi diễn biến tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp thì bản đồ hiện trạng rừng là tài nguyên quan trọng và cần thiết cho công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng. Bản đồ hiện trạng rừng thường được xây dựng cho từng tiểu khu rừng, các lâm trường, ban quản lý rừng phòng hộ, đặc dụng, vườn quốc gia và các cấp hành chính: xã, huyện, tỉnh, cả nước và tỷ lệ bản đồ hiện trạng rừng thường được chọn phù hợp với mục đích sử dụng và quy định chuyên ngành. Nội dung của bản đồ hiện trạng rừng cần phải đáp ứng được các mục đích sử dụng của nó. Xuất phát từ những nhu cầu sử dụng, quản lý rừng và đất lâm nghiệp vấn đề nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu và thể hiện chúng lên bản đồ phục vụ công tác bảo vệ và phát triển rừng, theo dõi diễn biến rừng hàng năm ở Việt Nam nói chung và tỉnh Vĩnh Phúc, đặc biệt là xã Đạo Trù nói riêng trong thời gian hiện nay là hết sức cần thiết.
9 1.1.3.3. Tại khu vực nghiên cứu: Việc ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trong xây dựng bản đồ số và quản lý dữ liệu tại địa phương còn nhiều hạn chế. Xã Đạo Trù đã được Chi Cục Kiểm Lâm Vĩnh Phúc xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số tại các thời điểm năm 2005, 2007. Tuy nhiên, tại các đơn vị quản lý cấp xã việc ứng dụng GIS chủ yếu để lưu trữ, cập nhật dữ liệu, quan sát hiện trạng chưa khai thác được thế mạnh để có thể xây dựng bản đồ thành quả và đánh giá biến động qua các thời điểm từ công nghệ có sẵn. Mặc dù vậy, việc đưa công nghệ hiện đại vào sử dụng tại địa phương đã giúp việc cập nhật, lưu trữ thông tin hết sức dễ dàng, nhanh chóng, tiện lợi. Từ đó giúp cho việc quản lý tài nguyên một cách chặt chẽ, đưa ra các giải pháp bảo vệ, phát triển phù hợp với từng thời kỳ. 1.1.4. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là hệ thống quản lý thông tin không gian và thuộc tính nhờ sự trợ giúp của máy tính với mục đích lưu trữ, hợp nhất, mô hình hoá, phân tích và miêu tả được nhiều dữ liệu. GIS là sự hội tụ các lĩnh vực công nghệ và kỹ thuật làm bản đồ, nó được gọi là công nghệ xúc tác vì tiềm năng to lớn của nó đối với phạm vi các ngành có liên quan không chỉ đối với dữ liệu không gian mà còn làm việc với cả dữ liệu thuộc tính. Ứng dụng GIS chúng ta sẽ đạt được các kết quả sau:  Giảm hoặc loại bỏ các hoạt động thừa từ đó tiết kiệm được thời gian, công sức và tiền của.  Kết quả số liệu tốt hơn, với giá thành thấp hơn và trợ giúp quyết định, lập kế hoạch.  Nhanh chóng thu thập được nhiều thông tin và phân tích chúng, lập báo cáo cho mọi nhu cầu của công tác quản lý.
10  Tạo cầu nối giữa các công cụ và công nghệ nhằm cải tiến sản xuất.  Tạo khả năng lưu trữ và sử lý số liệu, cải tiến, truyền thông tin.  Tạo ra một loại dịch vụ mới là cung cấp thông tin.  Hạn chế sử dụng bản đồ in tránh tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu  Luôn có sẵn các sản phẩm phục vụ mục đích mới (như bản đồ, báo cáo, thông tin, số liệu).  Truy xuất những thay đổi về diện tích, trạng thái rừng trong những thời điểm cụ thể. Với những lợi ích to lớn như vậy của GIS, cũng như các ngành khác ngành lâm nghiệp cũng đã bước đầu nghiên cứu và phát triển ứng dụng GIS. Nhưng chỉ mới có những công trình nghiên cứu và ứng dụng trong việc thành lập bản đồ rừng. Còn trong công tác thành lập bản đồ hiện trạng rừng dựa trên đó để theo dõi đánh giá biến động diện tích rừng trong phạm vi một xã còn là một lĩnh vực mới mẻ và ít được quan tâm của ngành Lâm nghiệp. Vì thế đề tài nghiên cứu “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động diện tích rừng tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc” là một sản phẩm có tính chất phát triển GIS trong ngành Lâm nghiệp ở lĩnh vực mới đặc trưng cho ngành và có tính ứng dụng vào thực tiễn cao. Không những thế nó còn góp phần hỗ trợ rất lớn cho công tác quản lý rừng và phát triển lâm nghiệp ở quy mô nhỏ.
11 Chƣơng 2: ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 2.1. Điều kiện tự nhiên. - Vị trí địa lý: Xã Đạo Trù có vị trí từ độ kinh 105.48 đến 105.62, từ độ vĩ 21.46 đến 21.57. Xã có tổng diện tích tự nhiên là 7540.84 ha, trong đó diện tích đất nằm trong Vườn Quốc Gia Tam Đảo là 5876.5 ha, chiếm trên 83% tổng diện tích đất. Xã nằm ở sườn Tây Bắc dãy núi Tam Đảo, huyện Lập Thạch có vị trí hành chính như hình 4.1, cụ thể là: + Phía Tây - Bắc giáp xã Ninh Lai, huyện Sơn Dương, tỉnh Thái Nguyên. + Phía Đông - Nam giáp xã Đại Đình, huyện Tam Đảo. + Phía Đông - Bắc giáp xã Mỹ Yên, Văn Yên, Kỳ Phú, huyện Đại Từ, tỉnh Tuyên Quang. + Phía Tây - Nam giáp xã Yên Dương và xã Bồ Lý, huyện Lập Thạch. Hình 2.1: Sơ đồ hành chính huyện Lập Thạch - Địa hình:
12 Đạo Trù là một xã miền núi của huyện Lập Thạch, có địa hình tương đối phức tạp, độ dốc lớn chiếm đa số, các sông, suối có lòng hẹp, hai bờ cao và dốc, khả năng dồn nước nhanh, điều tiết nước khó. Mưa lớn tập trung theo mùa là nguyên nhân gây xói mòn mạnh trong mùa mưa, hạn hán trong mùa khô. Nó cũng gây khó khăn cho việc xây dựng các công trình thủy lợi phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. - Khí hậu, thủy văn:  Khí hậu: Xã Đạo Trù nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng cao và được chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, mùa này mưa nhiều tập trung vào tháng 7 và tháng 8. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 22.50C, lượng mưa trung bình năm khoảng 2000.2 mm. Tổng lượng mưa vào mùa hè rất cao. Đặc điểm khí hậu này tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp theo hướng đa dạng sản phẩm, phát triển nhiều loại động thực vật đặc trưng của vùng khí hậu nhiệt đới. Bên cạnh đó, nó gây ra không ít khó khăn cho chính hoạt động sản xuất nông nghiệp như: lũ lụt, bão, sạt lở đất, xói mòn…  Thủy văn: Trên địa bàn xã có 3 suối chính chảy qua (suối Thác Công, suối Đồng Mỏ, suối Lục Liễn). Các suối này đều bắt nguồn từ đỉnh dãy núi Tam Đảo và là nguồn cung cấp nước chính cho sản xuất và sinh hoạt của người dân. Xã có con sông Đạo Trù chảy qua. - Địa chất và thổ nhƣỡng: Đạo Trù nằm trong vùng đệm dãy núi Tam Đảo có cấu tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phun trào axit kết tinh. Đây là loại đất cứng, thành phần khoáng vật có nhiều thạch anh và hình thành các loại đất có thành phần cơ
13 giới nhẹ, cấp hạt thô dễ bị xói mòn và rửa trôi, nhất là những nơi có độ dốc > 350, về thổ nhưỡng xã Đạo Trù gồm có 2 loại đất chính sau: - Đất Feralit có mùn vàng trên núi thấp: Có đặc tính phát triển trên đá kết tinh chua, tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn mỏng hoặc không có vì bị xói mòn, đá lộ đầu nhiều. - Đất Feralit đỏ vàng phát triển trên đồi: Có đặc trưng phát triển trên nhiều loại đá mẹ khác nhau. Do thực bì bị mất nhưng độ dốc thấp nên tầng đất có dày hơn, đá lộ đầu ít. Thành phần cơ giới trung bình đến nặng, phân bố trên các đồi cao và trung bình. 2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội: - Dân số, lao động: Toàn xã có 2 dân tộc sinh sống là Sán Dìu và Kinh, trong đó dân tộc Sán Dìu chiếm 87,5%, còn lại là dân tộc Kinh. Với 3.685 hộ gia đình, 21.185 nhân khẩu, đời sống của nhân dân xã chủ yếu là sản xuất nông lâm nghiệp chiếm 97%, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ chiếm 3%. Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên năm 2007 là 1,9%, tăng 2% so với năm 2006 do công tác kế hoạch hoá gia đình chưa được quan tâm đúng mức dẫn đến phát triển dân số tự nhiên tăng. - Kinh tế: Nguồn thu nhập chính của người dân trong xã Đạo Trù là từ các hoạt động nông nghiệp, lâm nghiệp, lao động làm thuê và một số ngành nghề phụ khác…Trong đó, những sản phẩm từ rừng cũng là một trong các nguồn thu nhập của người dân địa phương vào khoảng 5 năm trước khi phong trào khai thác tinh dầu, các loại côn trùng cánh cứng, săn bắt động vật hoang dã từ Vườn Quốc Gia Tam Đảo.
14 Lượng lương thực bình quân đạt 292 kg/người/năm. Thu nhập từ trồng trọt: 5.380 tấn thóc. Tuy nhiên, do xã có dân số đông, diện tích đất nông nghiệp ít, bình quân diện tích đất nông nghiệp trên nhân khẩu rất thấp chỉ có 0,04 ha/khẩu, do vậy đời sống của người dân rất khó khăn. Thu nhập bình quân đầu người chỉ đạt 2.050.000 đồng/người/năm. Do vậy, để tăng thu nhập, cải thiện đời sống người dân UBND xã Đạo Trù đã thực hiện giải pháp chuyển dịch cơ cấu kinh tế như sau: + Nông lâm nghiệp: 76% + Dịch vụ du lịch và thương mại: 10% + Tiểu thủ công nghiệp: 10% + Công nghiệp và giao thông nông thôn: 4% Và chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng đa dạng hóa ngành nghề, cây trồng, vật nuôi và sử dụng có hiệu quả nguồn vốn hỗ trợ từ Nhà nước, cơ quan, tổ chức… Do đó, kết quả phát triển kinh tế của xã năm 2007 đạt mức tăng trưởng khá. Tỷ trọng ngành nông lâm nghiệp giảm dần nhưng giá trị tuyệt đối tăng nhanh với tốc độ bình quân so với năm 2006. Sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế và tốc độ tăng trưởng nhanh thể hiện kinh tế địa phương phát triển do khai thác tích cực tiềm năng lao động, thu hút vốn đầu tư, trên cơ sở vận dụng cơ chế chính sách của Nhà nước, sự điều hành của UBND xã. Ngành kinh tế nông lâm nghiệp phát triển theo hướng sản xuất hàng hoá, các tiến bộ khoa học kỹ thuật thâm canh tăng năng suất, vật nuôi cây trồng ngày càng được áp dụng rộng rãi. Thu nhập bình quân đầu người đạt từ 2,5 - 3 triệu đồng/người/năm.
15 - Xã hội:  Giáo dục và đào tạo: Giáo dục là lĩnh vực quan trọng để nâng cao trình độ dân trí, đưa tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Do vậy, những năm qua xã đã chú trọng đầu tư phát triển làm cho lực lượng lao động có nhiều biến đổi cả về chất và lượng. Các hoạt động thiết thực như: đầu tư cơ sở vật chất ổn định cho chất lượng dạy và học, quan tâm và chú trọng nâng cao trình độ cũng như đời sống của đội ngũ giáo viên, tạo điều kiện thuận lợi để phát huy tốt nhất năng lực cá nhân trong công tác giảng dạy và vận động các cháu trong độ tuổi đến trường. Trong năm học 2006 - 2007 có 6 khối trường = 114 lớp với tổng số học sinh là: 3.066 em. Trong đó: - Trường THCS có: 29 lớp = 1.143 học sinh. - 03 Trường Tiểu học có: 64 lớp = 1.430 học sinh. - 02 Trường Mầm non có: 21 lớp = 493 cháu. Và có đội ngũ giáo viên có trình độ chuyên môn sư phạm cao đảm nhiệm công tác giáo dục đào tạo tại địa phương từ tiểu học đến trung học cơ sở.  Y tế: Xã có 01 trạm y tế với 1 bác sỹ, 1 dược tá, 5 y sỹ và có 13 y tế thôn bản, duy trì khám chữa bệnh ban đầu cho nhân dân, tiêm phòng văcxin, phòng sởi cho trẻ em. Tổ chức tuyên truyền vận động, lồng ghép dịch vụ kế hoạch hoá gia đình. Tuy nhiên, công tác phục vụ cho nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, do địa bàn rộng, dân số đông, có thôn còn cách trở xa trung tâm trạm y tế ở đầu xã và cuối xã.  Văn hóa: Toàn xã có 1.150 hộ đạt gia đình văn hoá, chiếm 45,4% tổng số hộ trong toàn xã. Đặc biệt xã đã thực hiện tuyên truyền chủ trương, chính sách,
16 pháp luật của Đảng, chỉ thị, Nghị Quyết 27/TU - 03 về việc tổ chức cưới xin, ma chay, lễ hội, mừng thọ, Nghị định 79 CP của Chính Phủ về luật hôn nhân gia đình và tổ chức kiện toàn trưởng thôn theo nhiệm kỳ đã đạt được những kết quả đáng kể. Và người dân trong xã có truyền thống lâu đời, cần cù sáng tạo, luôn coi trọng giá trị truyền thống, đậm đà bản sắc dân tộc và phong tục tập quán lành mạnh, đời sống tinh thần phong phú.  Vấn đề chính sách: Các chính sách pháp luật của nhà nước trong những năm qua có tác dụng rất lớn tới sự phát triển của địa phương. Đặc biệt là thực hiện đường lối đổi mới chuyển dịch sang cơ chế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa đã thúc đẩy được sự phát triển của các ngành kinh tế. Phát huy tiềm năng về vốn và áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. * Một số chính sách đã có tác động tích cực: + Chính sách đất đai: Cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cho các hộ gia đình, cá nhân trên địa bàn. Xây dựng quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất giai đoạn 2006 - 2010, phối hợp thực hiện thu hồi giải phóng mặt bằng khu dân cư thuộc quy hoạch. Giao đất lâm nghiệp cho các gia đình cá nhân sử dụng ổn định lâu dài vào mục đích lâm nghiệp, đồng thời với giao khoán bảo vệ và phát triển rừng. Từ đó người dân được yên tâm đầu tư cho sản xuất, làm tăng sản lượng canh tác, việc quy hoạch sử dụng đất giúp cho sử dụng đất có chiến lược trước mắt và lâu dài. + Chương trình 135 của Chính phủ, chính sách xoá đói giảm nghèo, chính sách giải quyết việc làm đã có tác dụng lớn đến đời sống của người dân như xây dựng cơ sở hạ tầng, giao thông, điện nước, trường học, bệnh viện là cơ sở để người dân phát triển kinh tế, văn hoá và sản xuất, góp phần làm giảm đáng kể số hộ nghèo, số người thất nghiệp hoặc không có việc làm ổn định.
17 - Cơ sở hạ tầng:  Hệ thống giao thông: Xã có tuyến đường giao thông liên tỉnh chạy qua đó là tuyến đường nối liền huyện Lập Thạch với huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang. Ngoài ra, các tuyến đường liên xã và liên thôn, các tuyến đường thuỷ trên sông tạo thành mạng lưới giao thông tương đối phong phú, đáp ứng nhu cầu đi lại vận chuyển hàng hoá của người dân trong xã. Tuy nhiên, địa hình còn phức tạp nên chất lượng đường xá chưa cao ảnh hưởng đến nhu cầu đi lại của người dân, đặc biệt là vào mùa mưa.  Hệ thống thuỷ lợi: Các công trình thuỷ lợi của xã chủ yếu là các tuyến kênh mương, hồ, ao, đập nước, sông suối. Nhìn chung các công trình thuỷ lợi này đã đáp ứng nhu cầu tưới tiêu của xã. Trong những năm gần đây, xã cũng có nhiều hoạt động để cải tạo, duy trì các hệ thống tưới tiêu như nạo vét kênh mương là 10.375m, quản lý nguồn nước, sửa chữa và đắp mới các hồ đập để giữ nước. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu lớn hơn trong tương lai, cần đầu tư có hiệu quả hơn nữa vào các công trình này.  Hệ thống điện và thông tin liên lạc: Hiện nay, trên địa bàn xã phần lớn điện lưới quốc gia đã phủ kín, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của các hộ gia đình; xã có 1 điểm bưu điện văn hoá để phục vụ nhân dân. 2.3. Tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp của khu vực nghiên cứu: Xã Đạo Trù có tổng diện tích tự nhiên 7450.84 ha, trong đó diện tích đất nằm trong Vườn Quốc Gia là 5876.5 ha, chiếm trên 83% tổng diện tích đất. Trong đó, đất nông nghiệp rất ít, chỉ có 7,72%. Các loại hình sử dụng đất phân theo bảng 2.1:
18 Bảng 2.1: Các loại hình sử dụng đất xã Đạo Trù năm 2007 Mục đích sử dụng Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Tổng diện tích tự nhiên 7450.84 100 Đất lâm nghiệp 6057.22 81.30 Đất sản xuất nông nghiệp 574.86 7.72 Đất chuyên dùng 460.39 6.18 Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng 306.29 4.11 Đất thổ cư 32.94 0.44 Đất chưa sử dụng 19.14 0.26  Đất lâm nghiệp: Toàn xã có 6057.22 ha đất lâm nghiệp chiếm 81.30 % tổng diện tích tự nhiên. Các loại đất, loại rừng được thể hiện trong bảng dưới đây: Bảng 2.2: Hiện trạng rừng xã Đạo Trù năm 2007 Diện tích Cơ cấu Loại đất loại rừng (ha) (%) Tổng diện tích đất lâm nghiệp toàn xã 6057.22 100 I. Đất có rừng 5051.02 83.39 1. Rừng tự nhiên 3546.48 70.21 Rừng phục hồi IIb 33.29 0.94 Rừng nghèo IIIa1 843.34 23.78 Rừng trung bình IIIa2 2669.85 75.28 2. Rừng trồng (Bạch đàn,Thông, Muồng+Lim+Lát,...) 1504.54 29.79 II. Đất không có rừng quy hoạch cho lâm nghiệp 1085.12 16.61 1. Đất trống có cỏ (Ia) 216.31 21.50 2. Đất trống trảng cỏ cây bụi (Ib) 613.57 60.98 3. Đất trống cây bụi + gỗ tái sinh (Ic) 176.32 17.52
19 Diện tích đất Lâm nghiệp của xã chủ yếu thuộc sự quản lý của Vườn Quốc Gia Tam Đảo và có chức năng đặc dụng là chủ yếu. Toàn bộ diện tích rừng trồng theo Chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng (Chương trình 661), Chương trình trồng rừng nguyên liệu giấy. Trong mấy năm gần đây xã đã làm tốt công tác giao đất, giao rừng nên hầu hết diện tích đất quy hoạch cho Lâm nghiệp toàn xã đã có chủ quản lý xác định, tạo điều kiện thuận lợi cho các hộ gia đình yên tâm sản xuất, rừng được chăm sóc bảo vệ tốt, phong trào trồng rừng kinh tế, phủ xanh đất trống đồi trọc đang được đẩy mạnh, diện tích đất rừng ngày càng tăng, đời sống nhân dân ngày càng ổn định.  Thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu: Do điều kiện địa hình, địa chất, thổ nhưỡng nên lớp phủ thực bì rất phong phú, đa dạng và cũng có những đặc thù riêng như rừng thấp trên núi, rừng thường xanh á nhiệt đới, nhiệt đới, trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng trồng. Theo kết quả điều tra và đánh giá đa dạng sinh học của dự án TDMP (Dự án quản lý VQG Tam Đảo và vùng đệm) thì trên địa bàn xã Đạo Trù có rừng tự nhiên lớn nhất trên địa bàn VQG Tam Đảo. Hiện còn 2 khoảnh rừng kín thường xanh ở độ cao trên 600m, các khoảnh rừng này nối liền với diện tích rừng thường xanh trên đỉnh Tam Đảo thuộc các xã Đại Đình (Tam Đảo, Vĩnh Phúc), Ký Phú, Văn Yên và Mỹ Yên của huyện Đại Từ, tỉnh Tuyên Quang. Một diện tích rừng thường xanh tán trung bình ở độ cao trên 900m. Trong rừng tự nhiên cây rừng rất phong phú gồm nhiều loài cây quý hiếm như: Sến, Sồi, Giổi, Re, Lim… Ngoài ra, trong khu vực còn có nhiều loài cây thân tre như: nứa, sặt, tre mai, và các loài cây khác như: chuối rừng, cỏ lau, cỏ tranh, cỏ chít...
20 Chƣơng 3: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 3.1. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng thành công hệ thống bản đồ thể hiện sự phân bố biến động về trạng thái rừng giữa 3 thời điểm 2004-2005-2007 tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất được qui trình các bước xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng phục vụ công tác đánh giá biến động tài nguyên rừng ở qui mô cấp xã bằng việc ứng dụng GIS. Giúp cho địa phương tham khảo và ứng dụng vào thực tiễn trong quá trình quản lý, sử dụng và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp. 3.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu là lớp phủ rừng tại xã Đạo Trù, huyện Lập Thạch, Tỉnh Vĩnh Phúc. Phạm vi nghiên cứu là đánh giá biến động trạng thái rừng trên địa bàn xã Đạo Trù qua thực địa và số liệu thu thập từ các năm 2004, 2005 và 2007. Sử dụng các phần mềm của Hệ thống thông tin địa lý trong suốt quá trình để tổng hợp và xử lý số liệu. 3.3. Nội dung nghiên cứu. 1. Thu thập bản đồ tài liệu các loại phục vụ nghiên cứu. 2. Phân tích, đánh giá chất lượng tài liệu bản đồ đã thu thập. 3. Hoàn thiện và chuẩn hóa CSDL, bổ sung biến động của các năm. 4. Xây dựng bản đồ và CSDL hiện trạng rừng dạng số cho 3 thời điểm 2004, 2005 và 2007. 5. Xây dựng bản đồ biến động và CSDL tương ứng cho các thời kỳ 2004-2005, 2005-2007,2004-2007. 6. Phân tích đánh giá biến động và đề xuất những biện pháp quản lý và quy hoạch phát triển rừng của xã. 7. Xây dựng sơ đồ các bước nghiên cứu.