ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ THÚY HẠNH
NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG
TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI
TỈNH HÒA BÌNH VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS
HÀ NỘI, 2016
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ THÚY HẠNH
NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG
TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI
TỈNH HÒA BÌNH VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA CÔNG NGHỆ
VIỄN THÁM VÀ GIS
CHUYÊN NGÀNH: BẢN ĐỒ, VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Mã số: 62 44 02 14
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS.Nguyễn Ngọc Thạch
2. TS. Trần Vân Anh
HÀ NỘI - 2016
2
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Thúy Hạnh
Nguyễn Thị Thúy Hạnh
iii
LỜI CẢM ƠN
Sau nhiều năm học tập và nghiên cứu tại trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, đến nay luận án đã đƣợc hoàn thành.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Đại học Quốc gia Hà Nội, trƣờng Đại học Khoa
học Tự nhiên đã quan tâm, giúp đỡ nghiên cứu sinh trong suốt quá trình đào tạo.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các thày cô giáo, các cán bộ Khoa Địa lý, Bộ môn Bản Đồ-Viễn thám và GIS đã trực tiếp giảng dạy, trao đổi và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cũng nhƣ động viên tinh thần để tác giả hoàn thành luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội, Ban lãnh đạo khoa Trắc địa - Bản đồ - nơi tác giả đang công tác cùng toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ, chia sẻ công việc để tác giả có thể hoàn thành luận án này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thạch và TS.Trần Vân Anh đã tận tình hƣớng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu và động viên, tạo điều kiện giúp đỡ để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS. Đinh Thị Bảo Hoa, PGS.TS. Phạm Văn Cự, TS. Hoàng Thị Thu Hƣơng - Khoa Địa lý- Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên và TS.Vũ Kim Chi - Viện Việt Nam học và Khoa học phát triển - Đại học Quốc Gia Hà Nội và nhiều Nhà khoa học khác - những ngƣời tiên phong trong nghiên cứu lớp phủ, biến động lớp phủ để đến hôm nay tác giả đƣợc kế thừa và tiếp tục phát triển hƣớng nghiên cứu, đặc biệt là những gợi ý từ các khóa luận, luận án đã góp phần bổ sung, hoàn thiện luận án này.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các nhà khoa học thuộc các cơ quan: Viện Địa lý, Viện Công nghệ Vũ trụ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Đại học Sƣ phạm Hà Nội; Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, Đại học Lâm nghiệp,… đã đóng góp ý kiến từ nhiều khía cạnh để luận án trở nên hoàn thiện hơn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Sở Tài nguyên và Môi trƣờng Hòa Bình, Cục Thống kê Hòa Bình, Trung tâm Viễn thám Địa chất – Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc, …đã cung cấp tƣ liệu cho luận án.
Cuối cùng nhƣng không kém phần quan trọng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, đặc biệt là ngƣời bạn đời đã luôn luôn sát cánh, chia sẻ và động viên tinh thần trong suốt nhiều năm tác giả thực hiện luận án.
Hà nội, ngày 10 tháng 7 năm 2016
Tác giả
Nguyễn Thị Thúy Hạnh
iv
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ......................................................................... 2
3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3
4. Điểm mới của luận án .......................................................................................... 3
5. Luận điểm bảo vệ ................................................................................................. 3
6. Cơ sở tài liệu thực hiện đề tài ............................................................................... 3
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................................. 4
8. Cấu trúc của luận án ............................................................................................. 5
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LỚP PHỦ
VÀ LỚP PHỦ RỪNG .............................................................................................. 6
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan .......................................... 6
1.1.1. Tổng quan tình hình sử dụng tƣ liệu viễn thám nghiên cứu lớp phủ và lớp
phủ rừng trên thế giới ............................................................................................... 6
1.1.2. Tình hình nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng tại Việt Nam ...................... 11
1.1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan đến lớp phủ và lớp phủ rừng tại Hòa Bình .. 13
1.2. Cơ sở lý luận nghiên cứu lớp phủ rừng ........................................................... 17
1.2.1. Khái niệm lớp phủ rừng và hệ thống phân loại lớp phủ ............................... 17
1.2.2. Các phƣơng pháp chiết tách thông tin từ ảnh viễn thám .............................. 21
1.2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu biến động bằng viễn thám và GIS ................ 23
1.2.4. Các mô hình nghiên cứu biến động .............................................................. 27
1.3. Quan điểm, phƣơng pháp và quy trình nghiên cứu ......................................... 35
1.3.1. Quan điểm nghiên cứu ................................................................................. 35 1.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 36
1.3.3. Quy trình nghiên cứu .................................................................................... 38
CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH HÒA BÌNH QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI ................................................ 40
2.1. Các nhân tố ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng ....................................................... 40
2.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................... 40
2.1.2. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................ 41
v
2.1.3. Điều kiện kinh tế xã hội ............................................................................... 49
2.2. Tích hợp viễn thám và GIS nghiên cứu hiện trạng lớp phủ rừng qua các
giai đoạn ................................................................................................................. 67
2.2.1. Nghiên cứu thay đổi về trạng thái lớp phủ rừng ....................................... 68 2.2.2. Nghiên cứu phân bố không gian và biến động lớp phủ rừng ....................... 74
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH HÒA BÌNH VÀ
ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN-BẢO VỆ ........................................... 87
3.1. Đặc điểm và xu hƣớng biến động ................................................................... 87
3.2. Phân tích mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và các yếu tố địa lý tự
nhiên, kinh tế xã hội ............................................................................................. 91
3.2.1. Kết quả phân tích mất rừng và suy thoái rừng ............................................. 97 3.2.2. Kết quả phân tích tái sinh rừng tự nhiên .................................................... 103
3.2.3. Kết quả phân tích mở rộng rừng trồng ....................................................... 108
3.3. Kiểm chứng và thảo luận về các yếu tố gây biến động lớp phủ rừng qua hai
giai đoạn nghiên cứu ............................................................................................ 113
3.3.1. Các yếu tố tác động trực tiếp đến biến động lớp phủ rừng qua hai giai đoạn
nghiên cứu ............................................................................................................ 113
3.3.2. Kết quả điều tra tại các điểm chìa khóa .......................................................... 114
3.3.3. Biến động lớp phủ rừng và chính sách phát triển kinh tế xã hội ........... 120
3.4. Dự báo biến động lớp phủ rừng và định hƣớng phát triển-bảo vệ lớp phủ
rừng đến năm 2020 .............................................................................................. 123
3.4.1. Dự báo biến động lớp phủ rừng đến năm 2020 ....................................... 123
3.4.2. Định hƣớng phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình đến năm 2020 .. 128
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 135
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ .............................. 137
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................ 137
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 139
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 151
Phụ lục 1: Tƣ liệu sử dụng ................................................................................... 151
Phụ lục 2: Mã hóa các biến giải thích .................................................................. 184
Phụ lục 3: Bản đồ tƣơng ứng với các biến giải thích ........................................... 185
Phụ lục 4: Kết quả chạy mô hình hồi quy ............................................................ 186
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Những lớp đối tƣợng nghiên cứu trong luận án .................................... 21
Bảng 2. 1. Số liệu thống kê mật độ dân số tỉnh Hòa Bình....................................50
Bảng 2. 2. Tăng trƣởng kinh tế tỉnh Hòa Bình………………………………….54
Bảng 2. 3. Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp phân theo ngành…………….....55
Bảng 2. 4. Một số chỉ số về tăng trƣởng kinh tế ngành nông nghiệp…………...57
Bảng 2. 5. Kết quả thực hiện một số chỉ số phát triển ngành lâm nghiệp……….58
Bảng 2. 6. Số lƣợng trƣờng học trong các huyện ................................................... 62
Bảng 2. 7. Số lƣợng học sinh và giáo viên trong các huyện .................................. 62
Bảng 2. 8. Thay đổi sử dụng đất qua các năm ....................................................... 63
Bảng 2. 9. Chỉ số NDVI và biến động chỉ số NDVI .............................................. 70
Bảng 2. 10. Thống kê diện tích các loại lớp phủ .................................................... 77
Bảng 2. 11. Độ chính xác kết quả phân loại năm 1994 .......................................... 82
Bảng 2. 12. Độ chính xác kết quả phân loại năm 2005 .......................................... 82
Bảng 2. 13. Độ chính xác kết quả phân loại năm 2015 .......................................... 82
Bảng 3. 1. Gộp nhóm các loại biến động…………………………………..........92
Bảng 3. 2. Các biến phụ thuộc ............................................................................... 95
Bảng 3. 3. Các biến độc lập .................................................................................... 95
Bảng 3. 4. Mô hình mất rừng và suy thoái rừng 1994-2005 .................................. 97
Bảng 3. 5. So sánh bản đồ xác suất mất rừng và suy thoái rừng với bản đồ biến
động thực tế ............................................................................................................ 99
Bảng 3. 6. Mô hình mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 2005-2015 ................ 100
Bảng 3. 7. Mô hình tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 1994-2005 ......................... 103
Bảng 3. 1. So sánh bản đồ xác suất tái sinh rừng tự nhiên và bản đồ tái sinh rừng thực tế………………………………………………………………………….108
Bảng 3. 9. Mô hình tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 2005-2015 ......................... 106
Bảng 3. 10. Mô hình mở rộng rừng trồng giai đoạn 1994-2005 .......................... 108
Bảng 3. 11. So sánh bản đồ xác suất mở rộng rừng trồng với BĐBĐ thực tế ..... 110
Bảng 3. 12. Mô hình mở rộng rừng trồng giai đoạn 2005-2015 .......................... 110
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Phân tích vector biến động…………………………………………..25
Hình 1. 2. Nguyên tắc của kỹ thuật trừ ảnh ............................................................ 25
Hình 1. 3. Diện tích dƣới đƣờng cong ROC .......................................................... 35
Hình 2. 1. Bản đồ hành chính tỉnh Hòa Bình ......................................................... 40
Hình 2. 2. Mô hình số độ cao tỉnh Hòa Bình ......................................................... 42
Hình 2. 3. Ảnh vệ tinh Landsat TM band 5, band 7 và tổ hợp band 432 ............... 42
Hình 2. 4. Bản đồ địa mạo tỉnh Hòa Bình ............................................................. 43
Hình 2. 1. Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Hòa Bình......................................................47
Hình 2. 6. Mạng lƣới sông suối tỉnh Hòa Bình ...................................................... 46
Hình 2. 7. Bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Hòa Bình ........................................................ 48
Hình 2. 2. Cơ cấu lao động theo ngành kinh tế năm 1994, 2001 và 2011……….56
Hình 2. 9. Cơ cấu các ngành kinh tế năm 1994, 2000, 2010 và 2014 .................... 54
Hình 2. 10. Hệ thống đƣờng giao thông tỉnh Hòa Bình ......................................... 60
Hình 2. 3. Phƣơng pháp trƣớc phân loại nghiên cứu biến động trạng thái lớp
phủ rừng………………………………………………………………...............71
Hình 2. 12. Ảnh NDVI qua các năm ...................................................................... 69
Hình 2. 13. Histogram ảnh NDVI 1994-2005 (trái) và 2005-2015 (phải) .......... 70
Hình 2. 14. Biểu đồ biến động trạng thái lớp phủ 1994-2005-2015 ...................... 71
Hình 2. 15. Biến động chỉ số NDVI giai đoạn 1994 - 2005 ................................... 72
Hình 2. 16. Biến động chỉ số NDVI giai đoạn 2005 - 2015 ................................... 73
Hình 2. 17. Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng theo phƣơng pháp sau phân loại .... 74
Hình 2. 18. Biểu đồ phân bố các pixel trong không gian phổ ................................ 75
Hình 2. 19. Kết quả phân loại ảnh .......................................................................... 76
Hình 2. 20. Biểu đồ cơ cấu diện tích các loại lớp phủ ........................................... 76
Hình 2. 21. Ảnh phân loại sau khi gộp nhóm ......................................................... 78
Hình 2. 22. Biến động lớp phủ rừng tại khu Bảo tồn Phu Canh ............................ 78
Hình 2. 23. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực lòng hồ sông Đà ........................ 79
Hình 2. 24. Biến động lớp phủ rừng tại khu bảo tồn Thƣợng Tiến ....................... 79
Hình 2. 25. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực Lạc Thủy ................................... 80
viii
Hình 2. 26. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực Lƣơng Sơn ................................ 80
Hình 2. 27. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 1994 ...................................... 83
Hình 2. 28. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 2005 ...................................... 84
Hình 2. 29. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 2015 ...................................... 85
Hình 3. 1. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đƣờng giao thông chính giai
đoạn 1994-2005 …………………………………………………………………87
Hình 3. 2. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ giai đoạn 1994-2005 ...................................................................................................... 87
Hình 3. 3. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối lớn giai
đoạn 1994-2005 .................................................................................................... 88
Hình 3. 4. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối nhỏ giai đoạn 1994-2005 .................................................................................................... 88
Hình 3. 5. Diện tích biến động theo độ cao địa hình giai đoạn 1994-2005 ........... 88
Hình 3. 6. Diện tích biến động theo độ dốc giai đoạn 1994-2005 ......................... 89
Hình 3. 7. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đƣờng giao thông chính giai
đoạn 2005-2015 ...................................................................................................... 89
Hình 3. 8. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ giai
đoạn 2005-2015 ...................................................................................................... 89
Hình 3. 9. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối lớn giai
đoạn 2005-2015 .................................................................................................... 90
Hình 3. 10. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối nhỏ giai
đoạn 2005-2015 .................................................................................................... 90
Hình 3. 11. Diện tích biến động theo độ cao địa hình giai đoạn 2005-2015 ......... 90
Hình 3. 12. Diện tích biến động theo độ dốc giai đoạn 2005-2015 ....................... 91
Hình 3. 13 Bản đồ biến động LPR ......................................................................... 93
Hình 3. 14. Bản đồ biến động LPR ........................................................................ 94
Hình 3. 15. Sơ đồ các bƣớc phân tích mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và
các yếu tố địa lý ...................................................................................................... 96
Hình 3. 16. Xác suất mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 1994-2005 ................ 98
Hình 3. 17. Đƣờng cong ROC kiểm chứng mô hình mất rừng và suy thoái rừng ..... 99
Hình 3. 18. Xác suất mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 2005-2015 ............. 102
Hình 3. 19. Xác suất tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 1994 - 2005 ..................... 104
ix
Hình 3. 20. Đƣờng cong ROC kiểm chứng mô hình tái sinh rừng tự nhiên ........ 105
Hình 3. 21. Xác suất tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 2005-2015 ....................... 107
Hình 3. 22. Xác suất mở rộng rừng trồng giai đoạn 1994-2005 .......................... 109
Hình 3. 23. Đƣờng cong ROC kiểm chứng mô hình mở rộng rừng trồng ........... 110
Hình 3. 24. Xác suất mở rộng rừng trồng giai đoạn 2005-2015 .......................... 112
Hình 3. 25. Vị trí các xã và các hộ gia đình đƣợc phỏng vấn .............................. 115
Hình 3. 26. Vị trí các xã và các hộ gia đình đƣợc phỏng vấn ở Huyện Đà Bắc .. 115
Hình 3. 27. Rừng keo đƣợc trồng tại thôn Rổng Vòng, xã Lâm Sơn, H. Lƣơng Sơn 116
Hình 3. 28. Ngôi nhà đƣợc xây dựng khang trang bằng tiền thu nhập từ trồng rừng
tại thôn Rổng Vòng, xã Lâm Sơn, H. Lƣơng Sơn ................................................ 116
Hình 3. 29. Ngôi nhà của ngƣời Kinh ở thôn Bình Tiến, xã Dân Hạ, H. Kỳ Sơn 117
Hình 3. 30. Bên trong một ngôi nhà của ngƣời Dao tại xã Hiền Lƣơng, Đà Bắc 118
Hình 3. 31. Cơ cấu số hộ gia đình theo nguồn thu nhập chính của mỗi nhóm .... 119
Hình 3. 32. Những ngôi nhà của ngƣời Tày, xã Tân Minh, H. Đà Bắc ............... 120
Hình 3. 33. Những đống củi đƣợc các hộ gia đình ngƣời Tày, xã Tân Minh ...... 120
Hình 3. 34. Bản đồ dự báo xác suất mất rừng và suy thoái rừng đến năm 2020 . 125
Hình 3. 35. Bản đồ dự báo xác suất tái sinh rừng tự nhiên đến năm 2020 .......... 126
Hình 3. 36. Bản đồ dự báo xác suất mở rộng rừng trồng đến năm 2020 ............. 127
Hình 3. 2. Bản đồ phân vùng địa lý tự nhiên…………………………………131
x
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
BTTN: Bảo tồn Thiên nhiên
DEM: Digital Elevation Model DNs: Digital numbers
FAO: Food and Agriculture Organisation
GPS: Global positioning system KT-XH: Kinh tế-xã hội
Landsat MSS: Landsat Multi-Spectral Scanner
Landsat TM: Landsat Thematic Mapper
Landsat OLI: Operational Land Imager LBCS: Land – Based Classification Standard
LCML: Land Cover Meta Language LPĐ: Lớp phủ đất
LPR: Lớp phủ rừng
MLC: Xác suất cực đại
MLR: Multiple Logistic Regressions
NDVI: Normalized Difference Vegetation Index
NSX: Nhà sản xuất
NSD: Ngƣời sử dụng
SPSS: Statistical Product and Services Solutions
PLA: Phân loại ảnh
SDĐ: Sử dụng đất
TNMT: Tài nguyên môi trƣờng
TT-BTNMT: Thông tƣ Bộ Tài nguyên Môi trƣờng USGS: United State Geological Survey
VQG: Vƣờn Quốc gia
xi
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biến động lớp phủ rừng là hợp phần chủ yếu của biến đổi toàn cầu nhƣ góp
phần làm biến đổi khí hậu, tác động đến đa dạng sinh học và chất lƣợng nƣớc, làm gia tăng thoái hóa đất đai,… và đang trở thành thách thức lớn nhất đối với phát
triển bền vững, đặc biệt là với các nƣớc đang phát triển trƣớc bối cảnh toàn cầu
hóa nền kinh tế [91, 103].
Thông tin về lớp phủ rừng, biến động lớp phủ rừng rất cần thiết đối với
công tác quy hoạch, quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ
môi trƣờng chẳng hạn nhƣ bản đồ lớp phủ rừng là dữ liệu đầu vào quan trọng
đối với nhiều mô hình nông nghiệp, địa chất, thủy văn và sinh thái, ... Trong nhiều trƣờng hợp, nhiệm vụ nghiên cứu biến động lớp phủ rừng diễn ra trên quy
mô lớn lại yêu cầu nhanh chóng có kết quả. Mặt khác, lớp phủ rừng và biến
động lớp phủ rừng lại liên quan trực tiếp đến hoạt động kinh tế xã hội của con
ngƣời. Các hoạt động này rất đa dạng và thƣờng xuyên biến đổi theo thời gian
và không gian địa lý. Vì vậy, tƣ liệu viễn thám là công cụ đắc lực trợ giúp cho
nhiệm vụ này. Ảnh vệ tinh đa phổ và đa thời gian cho phép quan sát, cập nhật
thông tin, thậm chí chiết tách các đại lƣợng vật lý, những thông tin liên tục biến
đổi (sinh khối, sự tăng trƣởng của thực vật, …) cũng nhƣ các thông tin ít biến
đổi (địa mạo, địa chất, địa hình, …) thông qua các ảnh chỉ số. Biến động lớp phủ
rừng là chỉ báo của biến đổi kinh tế xã hội, ngƣợc lại biến đổi kinh tế xã hội sẽ
gây ra biến động lớp phủ rừng. Vì vậy nghiên cứu biến động lớp phủ rừng là
chìa khóa để phân tích rõ hơn các biến động về kinh tế xã hội, đồng thời cảnh
báo các xu hƣớng sử dụng tài nguyên không bền vững.
Biến động lớp phủ rừng đã đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu từ nhiều thập kỷ trƣớc. Các mô hình mô phỏng và dự báo biến động không ngừng đƣợc phát
triển và hoàn thiện. Mô hình biến động lớp phủ rừng là công cụ hỗ trợ phân tích
các nguyên nhân và hậu quả của động thái sử dụng đất, phục vụ quy hoạch đất đai và ra quyết định. Các nghiên cứu trên thế giới đã dịch chuyển từ tập trung vào việc
xác định biến động lớp phủ rừng tới nâng cao sự hiểu biết về động lực của sự thay đổi cảnh quan với mô hình sử dụng đất hiện tại để dự báo biến động trong tƣơng lai. Các nghiên cứu này đã và đang đƣợc thực hiện dƣới sự hỗ trợ của các chƣơng trình biến đổi môi trƣờng toàn cầu ở quy mô quốc tế và quốc gia nhƣ các chƣơng trình Sử dụng đất và lớp phủ đất, Dự án đất đai toàn cầu và các Chƣơng trình nghiên cứu biến đổi khí hậu của Mỹ. Tuy nhiên nội dung nghiên cứu biến động lớp phủ rừng gắn với quá trình phát triển kinh tế xã hội còn ở mức khiêm tốn.
1
Lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình bị tàn phá cạn kiệt vào đầu những năm 90, độ che
phủ chỉ đạt 28% trong khi độ che phủ rừng thích hợp ở khu vực miền núi nƣớc ta phải
khoảng 70% -80% [17]. Từ đó đến nay, diện tích rừng tái sinh tự nhiên và rừng trồng
tăng đáng kể [79]; đây là kết quả của sự thay đổi trong chính sách, các chƣơng trình trồng cây gây rừng đƣợc phát động: Sắc lệnh 327 (năm 1992) và các chƣơng trình khác nhƣ
Luật đất đai năm 1993 (đã thực hiện giao đất giao rừng tới hộ gia đình, gắn lợi ích của
các cá nhân với trách nhiệm bảo vệ và trồng rừng) [46, 135], Chƣơng trình 5 triệu ha rừng (bắt đầu từ năm 1998)…Tiếp theo, trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nƣớc và hội nhập kinh tế những năm 2000, Hòa Bình thu hút ngày càng nhiều dự án đầu
tƣ phát triển công nghiệp và dịch vụ, điển hình là khai thác vật liệu xây dựng và dịch vụ
du lịch. Phát triển kinh tế một mặt góp phần nâng cao đời sống ngƣời dân nhƣng mặt khác sẽ ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng theo cả hai khía cạnh tích cực và tiêu cực. Vì vậy
cần phải có những nghiên cứu sâu và cụ thể về biến động lớp phủ rừng và các nguyên
nhân gây nên biến động đó để thiết lập cơ sở khoa học cho chiến lƣợc sử dụng hợp lý tài
nguyên và bảo vệ môi trƣờng tại Hòa Bình.
Đó là những lý do tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu biến động lớp phủ
rừng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hòa Bình với sự trợ giúp của công nghệ viễn thám và GIS”.
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình giai đoạn 1994- 2005 và
2005-2015 bằng công nghệ viễn thám và GIS, xác lập mối quan hệ giữa biến động
lớp phủ rừng với các yếu tố kinh tế xã hội qua các giai đoạn nghiên cứu.
2.2. Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu trên, đề tài cần nghiên cứu các nội dung chính sau: - Hệ thống hóa các cơ sở lý luận về nghiên cứu lớp phủ rừng, nghiên cứu
biến động.
- Xây dựng cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình bằng tƣ liệu viễn thám và công cụ phân tích không gian trong
hệ thống thông tin địa lý - GIS.
- Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và những ảnh hƣởng đến
đặc điểm lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình.
- Xác định hiện trạng, biến động lớp phủ rừng và nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng qua các giai đoạn nghiên cứu. Dự báo xu hƣớng biến động lớp phủ rừng đến năm 2020 và định hƣớng các giải pháp bảo vệ - phát triển bền vững lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình.
2
3. Phạm vi nghiên cứu
3.1. Phạm vi không gian Khu vực lựa chọn nghiên cứu là toàn bộ lãnh thổ tỉnh Hòa Bình theo ranh
giới hành chính năm 2008, có vị trí địa lý từ 20°19' đến 21°08' vĩ độ Bắc và từ 104°48' đến 105°40' kinh độ Đông.
3.2. Phạm vi khoa học Với mục tiêu và nội dung đã đặt ra, đề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu
trong những vấn đề chủ yếu sau:
- Nghiên cứu phân bố không gian của lớp phủ rừng tại các thời điểm 1994,
2005 và 2015, biến động lớp phủ rừng giai đoạn 1994 – 2005 và 2005 – 2015.
- Phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố kinh tế xã hội với biến động lớp phủ rừng, dự báo biến động và đề xuất định hƣớng giải pháp phát triển - bảo vệ
lớp phủ rừng bền vững đến năm 2020.
4. Điểm mới của luận án
- Đã làm rõ hiện trạng và quy mô lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình giai đoạn
1994 - 2005 và 2005 - 2015 trên cơ sở tích hợp phân tích ảnh viễn thám
Landsat đa thời gian và hệ thông tin địa lý.
- Đã làm rõ tính đặc thù của kiểu biến động lớp phủ rừng theo ba nhóm:
mất rừng và suy thoái rừng, tái sinh rừng tự nhiên và mở rộng rừng trồng trong
mối quan hệ với các yếu tố kinh tế - xã hội và yếu tố tự nhiên theo khả năng
tiếp cận đối tƣợng.
5. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Tích hợp tƣ liệu ảnh Landsat và GIS cho phép xác định
hiện trạng lớp phủ rừng, quy mô và kiểu biến động đặc trƣng của lớp phủ rừng
tỉnh Hòa Bình.
Luận điểm 2: Kết quả phân tích biến động lớp phủ rừng trong quá trình
phát triển kinh tế xã hội là cơ sở cho định hƣớng phát triển và bảo vệ rừng bền
vững tỉnh Hòa Bình.
6. Cơ sở tài liệu thực hiện đề tài
Luận án đƣợc thực hiện dựa trên các nguồn dữ liệu chủ yếu sau:
Ảnh vệ tinh Landsat năm 1994, 2005 và 2015 toàn lãnh thổ tỉnh Hòa Bình là
tƣ liệu chính để chiết tách thông tin, thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừng. Ngoài
ra, luận án còn sử dụng ảnh hàng không năm 1993, 2005 và 2014 do Liên đoàn Bản
đồ Địa chất Miền Bắc cung cấp để lấy mẫu và kiểm chứng kết quả phân loại.
3
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005, bản đồ hiện trạng rừng năm 1993
và 2015 đƣợc sử dụng để lấy mẫu phân loại, đánh giá độ chính xác phân loại ảnh.
Bên cạnh đó, nghiên cứu này còn sử dụng bản đồ địa hình, bản đồ địa mạo, bản đồ
sinh khí hậu, bản đồ thổ nhƣỡng để khai thác thông tin về các biến tự nhiên. Các
bản đồ này do Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Hòa Bình cung cấp.
Các phần mềm chuyên dụng bản đồ, viễn thám và GIS: Envi, ArcGIS,
MapInfor, các phần mềm văn phòng: Word, Excel, phần mềm phân tích thống
kê SPSS.
Các công trình khoa học trên thế giới và trong nƣớc mang tính lý luận về
lớp phủ rừng và các tác nhân gây biến động lớp phủ rừng. Các đề tài khoa học,
luận án và các công trình nghiên cứu khác có liên quan, bổ sung kiến thức lý luận
và thực tiễn cho đề tài.
Số liệu thống kê, điều tra, văn bản, báo cáo kinh tế xã hội, niên giám thống
kê tỉnh Hòa Bình và các nghiên cứu đã công bố trong giai đoạn 1994-2015.
Kết quả nghiên cứu và điều tra thực địa tại tỉnh Hòa Bình của tác giả dƣới
sự hƣớng dẫn của các thày cô giáo Khoa Địa lý, Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN
trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tất cả các nguồn tƣ liệu sử dụng đều đƣợc sự đồng ý của ngƣời cung cấp,
tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn đầy đủ.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: - Kết quả nghiên cứu của luận án đã góp phần làm phong phú thêm cơ sở
khoa học nghiên cứu biến động lớp phủ rừng thông qua việc tích hợp hai phƣơng
pháp: (i) trƣớc phân loại theo hiệu NDVI xác định biến động về trạng thái lớp phủ
rừng và (ii) sau phân loại dựa trên thông tin lớp phủ rừng đƣợc chiết tách theo thuật toán phân loại xác suất cực đại phù hợp cho khu vực nghiên cứu.
- Kết quả nghiên cứu đã lƣợng hóa đƣợc mối quan hệ giữa biến động lớp
phủ rừng với các yếu tố địa lý thông qua mô hình hồi quy logistic bội: xác định đƣợc yếu tố có tƣơng tác thuận và yếu tố tƣơng tác nghịch cũng nhƣ trọng số của từng yếu tố đối với biến động lớp phủ rừng. Kết quả điều tra nông hộ tại các điểm chìa khóa và kết quả kiểm chứng bằng đƣờng cong ROC đã khẳng định đƣợc độ tin cậy của phƣơng pháp.
- Ý nghĩa thực tiễn: hiện nay Hòa Bình đang thực hiện Nghị quyết số 35/2012/NQ - HĐND về quy hoạch xây dựng vùng đến năm 2020 và Quy
4
hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xã hội đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030,
các dữ liệu và thông tin về biến động lớp phủ rừng, đề xuất định hƣớng giải pháp
phát triển - bảo vệ lớp phủ rừng là các thông số, thông tin cần thiết phục vụ cho
quá trình điều chỉnh các chỉ tiêu, quy mô các dự án thành phần hƣớng tới sự phát triển bền vững của tỉnh.
8. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu và kết luận, cấu trúc luận án gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng
Chƣơng 2: Hiện trạng lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình qua các giai đoạn phát
triển kinh tế - xã hội
Chƣơng 3: Đánh giá biến động lớp phủ rừng tỉnh Hoà Bình và đề xuất định
hƣớng phát triển, bảo vệ
5
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
LỚP PHỦ VÀ LỚP PHỦ RỪNG
Chƣơng này trình bày tổng quan về các công trình nghiên cứu liên quan, lý
luận về lớp phủ rừng, các hệ thống phân loại lớp phủ, phân tích các phƣơng pháp nghiên cứu và hình thành hƣớng tiếp cận phù hợp cho nghiên cứu biến động lớp
phủ rừng tỉnh Hòa Bình.
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan 1.1.1. Tổng quan tình hình sử dụng tư liệu viễn thám nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng trên thế giới
Hoạt động nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng bắt đầu từ những năm 50
của thế kỷ 20 nhƣng chỉ thực sự phát triển mạnh mẽ từ khi có tƣ liệu viễn thám và công cụ GIS – thập kỷ 70. Các công trình nghiên cứu trên thế giới chủ yếu tập
trung vào 2 nhóm: Nghiên cứu thành lập bản đồ lớp phủ và lớp phủ rừng và
Nghiên cứu mối quan hệ giữa biến động lớp phủ và lớp phủ rừng với con ngƣời và
môi trƣờng.
1.1.1.1. Nghiên cứu thành lập bản đồ lớp phủ và lớp phủ rừng
Các loại tƣ liệu ảnh viễn thám sử dụng để xác định biến động lớp phủ và
lớp phủ rừng rất đa dạng, khả năng ứng dụng của mỗi loại ảnh vệ tinh tùy thuộc
vào quy mô và tỉ lệ nghiên cứu. Ảnh viễn thám có tiềm năng lớn trong việc phân
loại lớp phủ, dự báo các thông số của rừng nhƣ chiều cao, sinh khối,… . Mức độ
cung cấp thông tin phụ thuộc chủ yếu vào độ phân giải không gian, có thể chia độ
phân giải không gian một cách tƣơng đối thành 3 cấp nhƣ sau: độ phân giải không
gian thấp (trên 30 m), độ phân giải không gian trung bình (2-30 m) và độ phân giải
cao (dƣới 2 m).
1. Các nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải thấp
Các bộ cảm độ phân giải thấp nhƣ MODIS, NOAA-AVHRR có khả năng
thu nhận thông tin bề mặt trên diện rộng; vì vậy, dữ liệu này đƣợc sử dụng trong
nhiều năm trƣớc đây để nghiên cứu lớp phủ rừng trên quy mô toàn cầu hoặc lục địa. Giri và nnk (2003) phân tích dữ liệu AVHRR đa thời gian để thành lập bản đồ
lớp phủ nhằm phát hiện các khu vực trải qua nhiều biến động về lớp phủ lục địa Đông Nam Á [71]. Bộ dữ liệu toàn cầu từ AVHRR những năm 1990 đã trợ giúp cho nhiều nghiên cứu biến động LPĐ/SDĐ trên quy mô lớn.
Vệ tinh viễn thám thế hệ mới hơn - MODIS đã làm cho phƣơng pháp tiếp cận cũng nhƣ sản phẩm của các nghiên cứu LPĐ và LPR tăng nhanh đáng kể, điển hình là bộ sản phẩm 5 loại lớp phủ gần đây của Friedl và nnk (2010) [69] và các chỉ số thực vật nhƣ chỉ số diện tích lá-LAI [51]. Thời gian qua, đã có nhiều công
6
trình nghiên cứu quan trọng ra đời dựa trên ảnh MODIS và các sản phẩm của nó
chẳng hạn nhƣ Maselli và nhóm nghiên cứu (2009) đã bổ sung cho bản đồ lớp phủ
của FAO các thông tin về năng suất cây trồng và vật hậu học nhờ chỉ số NDVI
chiết tách từ ảnh MODIS [98]. Coops và nnk (2009) đã khám phá ra sức mạnh dự báo tƣơng đối của các chỉ báo môi trƣờng nhƣ tƣơng quan giữa lớp phủ và năng
suất từ dữ liệu MODIS [54]. Sản phẩm đa thời gian của ảnh MODIS về thảm thực
vật: NDVI, LAI cho phép mô hình hóa về sự phân bố các loài [45].
Taohong và Kunihiko đã phân tích chuỗi đa thời gian ảnh MODIS để loại
trừ nhiễu ngẫu nhiên do mây và tuyết gây ra, sau đó sử dụng phân loại cây quyết
định dựa trên đặc điểm vật hậu học của thực vật chiết tách từ sản phẩm MODIS
EVI, nhiệt độ bề mặt và điều kiện địa hình để lập bản đồ lớp phủ rừng năm 2000 và 2010 ở vùng núi Daxing, Trung Quốc; tiếp theo tác giả sử dụng kỹ thuật phân
tích thống kê để xác định biến động rừng [84]. Ono và cộng sự đã phân tích chỉ số
bóng và mối quan hệ giữa chỉ số bóng với độ cao của tán rừng ở quy mô toàn cầu.
Trƣớc hết, dữ liệu phản xạ bề mặt Terra MODIS (MOD09CMG) đƣợc thu nhận
hằng ngày, chỉ số bóng SI và chỉ số thực vật NDVI đƣợc dự đoán cho quy mô toàn
cầu. Sau đó từ bộ dữ liệu độ cao tán rừng kế thừa từ nghiên cứu của Simard cùng
các cộng sự (2011) và thông tin điều tra về mối quan hệ giữa độ cao tán rừng, chỉ
số bóng và chỉ số thực vật dựa trên 17 loại lớp phủ, nghiên cứu này đã chỉ ra rằng
giữa chỉ số bóng và độ cao tán rừng có tồn tại mối quan hệ tuyến tính [114]. 2. Các nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình
Các nhà khoa học có nhiều lựa chọn khi sử dụng tƣ liệu độ phân giải trung
bình trong nghiên cứu LPĐ và LPR, điển hình là Landsat, SPOT và IRS. Có thể
nói Landsat là một trong những dữ liệu độ phân giải trung bình đƣợc sử dụng sớm
nhất và rộng rãi nhất. Đến nay đã có 8 thế hệ vệ tinh Landsat đƣợc phóng mang các bộ cảm với thông số không ngừng đƣợc cải thiện. Tƣ liệu Landsat đặc biệt phù
hợp với các nghiên cứu biến động lớp phủ rừng dài kỳ ở quy mô quốc gia hoặc
vùng lãnh thổ. Ví dụ, bộ dữ liệu Landsat TM/ETM+ 20 năm liên tục đƣợc sử dụng để giám sát biến động lớp phủ rừng ở Oregon [131]. Tƣ liệu Landsat kết hợp với
dữ liệu bổ trợ cho phép nâng cao độ chính xác phân loại ảnh và có thể thành lập bản đồ lớp phủ rừng chi tiết hơn. Dự án nghiên cứu Đặc trƣng hóa cảnh quan Bắc Mỹ (North American Landscape Characterization- NALC) của NASA sử dụng bộ dữ liệu Landsat MSS đa thời gian để theo dõi biến động lớp phủ qua hai thập kỷ 1972-1992 và giới thiệu mô hình hai bƣớc để đánh giá kết quả phân loại, cung cấp một bộ dữ liệu vệ tinh tiêu chuẩn hỗ trợ cho hoạt động nghiên cứu biến động lớp phủ rừng. Kết quả đã chỉ ra kỹ thuật sau phân loại trên bộ dữ liệu bổ trợ là hƣớng
7
tiếp cận đem lại hiệu quả kinh tế cao trong chiết tách thông tin lớp phủ phục vụ
điều tra phát thải cacbon của rừng [152]. Một số nghiên cứu khác sử dụng dữ liệu
địa hình đã cho phép cải thiện độ chính xác phân loại ảnh, điển hình là Franklin
(1987) đã công bố độ chính xác phân loại ảnh Landsat MSS tăng từ 58 lên 79 % khi kết hợp DEM [68]. Cibula và Nyquist (1987) sử dụng biến độ dốc và hƣớng
phơi sƣờn để cải thiện độ chính xác phân loại ảnh Landsat MSS [49]. Ngoài ra,
DEM cũng đƣợc tích hợp vào tƣ liệu siêu cao tần để phân biệt cấu trúc bề mặt, nghiên cứu rừng và giám sát tuyết [73]. Li và nnk (2011) đã thành công trong việc
sử dụng ảnh Landsat TM kết hợp với dữ liệu độ cao, độ dốc để nâng cao độ chính
xác phân loại ảnh (độ chính xác toàn cục tăng 7.66%) [93]. Bên cạnh việc tích hợp
DEM, chỉ số NDVI cũng đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng để khử ảnh hƣởng của yếu tố địa hình, tuy nhiên nếu chỉ sử dụng NDVI thì hiệu quả đạt
đƣợc cũng không cao, Eiumnoh và Shrestha (2000) đã phát hiện việc tích hợp cả
DEM và NDVI trong quá trình phân loại ảnh cải thiện độ chính xác từ 10-20%
[59]. Kanungo và Sarkar (2011) đã kết hợp DEM và NDVI với ảnh IRS-LISS-III
để thành lập bản đồ lớp phủ và lớp phủ rừng phục vụ nghiên cứu sạt lở đất ở
Darjeeling (Ấn Độ). Kết quả cho thấy độ chính xác toàn cục đạt tới 91% và độ
chính xác nhà sản xuất của hầu hết các lớp đều đạt trên 90% [78]. Alsaaideh và
nnk (2013) đã tách riêng đƣợc rừng ngập mặn ra khỏi các loại thực phủ khác ở một
số đảo phía Nam Nhật Bản thông qua tích hợp chỉ số NDWI, NDVI, tỉ số kênh
5/4 và kênh 5 của ảnh Landsat ETM+ với thông tin địa hình, độ chính xác toàn cục
tăng từ 89.3% lên 93.6% [42].
3. Các nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao
Ảnh độ phân giải cao đƣợc sử dụng để thành lập bản đồ lớp phủ rừng chi tiết hơn
ở quy mô nhỏ, kiểm chứng kết quả phân loại các ảnh vệ tinh khác hoặc hiện chỉnh bản đồ lớp phủ cũ; chẳng hạn nhƣ Wikantika và cộng sự (2007) đã sử dụng ảnh IKONOS
và QuickBird để phát hiện biến động lớp phủ sau một trận sóng thần [150]. Pacifici và
cộng sự (2009) đã sử dụng kênh pan độ phân giải siêu cao của QuickBird và WorldView-1 để phân loại sử dụng đất thành 4 loại đô thị khác nhau [116]. Coops và
nnk (2006) đã đánh giá khả năng ứng dụng ảnh QuickBird đa phổ trong theo dõi thiệt hại rừng do bọ cánh cứng gây ra; kết quả cho thấy tƣ liệu QuickBird đặc biệt hữu ích trong phát hiện tán rừng có đốm đỏ do sâu bệnh gây ra [53].
1.1.1.2. Nghiên cứu mối quan hệ giữa biến động lớp phủ và lớp phủ rừng
với con người và môi trường
Thời kỳ đầu xuất hiện các nghiên cứu về mối quan hệ giữa rừng với những diễn thế trong cảnh quan nông nghiệp. Turner và nnk (1988) và Pan và nnk (2001)
8
đã kết hợp ảnh hàng không cũ và các số liệu đo đạc cảnh quan để miêu tả về biến
động lớp phủ dƣới sự hỗ trợ của công cụ GIS [117, 138]. Sau đó là những nghiên
cứu liên kết mô hình không gian của biến động rừng với các tác nhân gây nên biến
đổi LPĐ, đặc biệt là động thái SDĐ [117]. Turner và Ruscher (1988) đã tích hợp dữ liệu ảnh hàng không và GIS để dự báo phân bố của đàn gia súc- phản ánh mô
hình SDĐ tại địa phƣơng và các yếu tố môi trƣờng. Bằng phƣơng pháp thống kê,
Pan và nnk (2001) đã phát hiện mô hình biến động LPĐ/SDĐ từ ảnh hàng không và các mô hình có liên quan với cấu trúc vật lý bên trong của các yếu tố cảnh quan
[117]. Pascarella cùng nnk (2000) sử dụng ảnh hàng không để nghiên cứu về sự
thay đổi trong phân bố và thành phần hệ địa sinh thái rừng [120]. McGrath và nnk
(2001) sử dụng dữ liệu từ 39 nghiên cứu về động thái dinh dƣỡng trong rừng tự nhiên và đất lâm nghiệp để kiểm tra giả thuyết liên quan đến những tác động của
biến đổi LPĐ/SDĐ lên tính chất của đất [101].
Kiage và nnk (2007) đã tìm ra mối quan hệ giữa biến động LPĐ với dân số
và số lƣợng vật nuôi tại lƣu vực Kenya [80], đồng thời nghiên cứu này còn phát
hiện đƣợc thoái hóa đất đai do mất rừng qua dấu hiệu lƣợng phù sa và độ đục của
nƣớc hồ gia tăng. Nhiều nghiên cứu về ảnh hƣởng của biến đổi LPĐ/SDĐ hiện
nay tập trung vào lƣu vực trên quy mô lớn; bằng phân tích dữ liệu dòng chảy và
bản đồ mất rừng, Rodriguez và cộng sự (2010) đã phát hiện những dấu hiệu thay
đổi mô hình thủy văn do ảnh hƣởng của SDĐ tại lƣu vực sông Amazon rộng 33 000 km2 [128]. Amundson và nnk (2003) xác định sự thay đổi tính chất của thổ nhƣỡng từ dữ liệu lớp phủ của Mỹ [39].
Với các nghiên cứu ở quy mô lớn: toàn cầu và lục địa, Lambin và Ehrlich
(1995) đã phân tích dữ liệu đa thời gian AVHRR: tích hợp thông tin nhiệt độ bề
mặt và chỉ số thực vật để phát hiện sự gia tăng tính phân lập các quần xã thực vật ở quy mô lục địa [87]. Dài kỳ hơn là các nghiên cứu biến động LPĐ trải qua hàng
thế kỷ, khi đó rất cần thiết phải tính đến tác động môi trƣờng chẳng hạn nhƣ sự rối
loạn gây ra cho nhân loại từ những thay đổi cảnh quan [56]. Các nghiên cứu dài kỳ này dựa trên tƣ liệu cũ từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn nhƣ, dựa trên bản đồ
địa hình năm 1898, Korytny và nnk (2003) đã chỉ ra những biến đổi trong mạng thủy văn và cƣờng độ xói mòn là hậu quả của sản xuất nông nghiệp trong thế kỷ 20 [83]. Longfield và Macklin (1999) đã đánh giá ảnh hƣởng của biến đổi SDĐ trên quy mô lớn đến lũ lụt và bồi tụ phù sa tại vùng York nƣớc Anh từ những số liệu quan trắc về ngập lụt năm 1878 [95]. Từ bản đồ lớp phủ năm 1883 và dữ liệu về khí hậu năm 1915 đến nay, Cuo và nnk (2009) đã tìm ra ảnh hƣởng của biến động lớp phủ, khí hậu và nhiệt độ đến dòng chảy tại các độ cao khác nhau ở lƣu
9
vực Puget Sound của Mỹ [55]. Trên cơ sở một nguồn tƣ liệu cũ giá trị khác là dữ
liệu về thực vật và cảnh quan, Foster và nnk (1998) đã đánh giá sự biến đổi thực
vật rừng và SDĐ ở New England qua hơn 3 thế kỷ [67]. Schulte và nnk (2007) đã
sử dụng tổ hợp dữ liệu thực vật, cảnh quan, tài liệu kiểm kê rừng và dữ liệu lớp phủ để định lƣợng ảnh hƣởng cấp khu vực của một thế kỷ SDĐ tại Great Lakes-
Mỹ [132].
Gomarasca và nnk (1993) đã số hóa bản đồ chuyên đề từ năm 1888 đến 1990 và so sánh với bản đồ lớp phủ thành lập từ ảnh vệ tinh thời điểm hiện tại để
nghiên cứu biến đổi LPĐ/SDĐ xảy ra trên các khu vực có tốc độ phát triển nhanh
về nông nghiệp, dân cƣ, công nghiệp ở Milan, Italy [72]. Fisher và nnk (2006) đã
tái tạo lại lớp phủ trong vòng 350 năm tại khu vực Trung Đại Tây Dƣơng nƣớc Mỹ bằng việc sử dụng ảnh vệ tinh, ảnh hàng không, bản đồ cũ và các dữ liệu kinh tế
xã hội. Để dự báo ảnh hƣởng của biến đổi LPĐ/SDĐ, các tác giả này đã thu thập
dữ liệu cũ từ năm 1660-1850 về dân số, sản lƣợng nông nghiệp, thống kê lao động
và xuất khẩu sản phẩm trồng trọt đồng thời phân tích dữ liệu nƣớc- hóa học từ
giữa thế kỷ 20, sau đó tích hợp nhiều bộ dữ liệu này vào mô hình ảnh hƣởng hóa-
sinh-địa [65]. Vanacker (2002) phát hiện biến động lớp phủ rừng có liên quan đến
loại đá gốc ở Austro Ecuatoriano [144] trong khi Szillassi và nnk (2010) chỉ ra có
mối tƣơng quan giữa biến động lớp phủ rừng với thổ nhƣỡng ở lƣu vực sông
Balaton- Hungary [137].
Munroe và nnk (2001) đã chỉ ra trồng rừng và mất rừng ở Honduras (Mỹ)
có liên quan đến khả năng tiếp cận: rừng nguyên sinh chỉ còn lại ở nơi có độ dốc
lớn, địa hình cao, xa khu dân cƣ và xa đƣờng giao thông [110]. Kết quả tƣơng tự
với nghiên cứu này, Etter và nnk (2006) và Castella và nnk (2005) phát hiện biến
động lớp phủ rừng có liên quan đến khoảng cách đến đƣờng giao thông [47, 60], trong khi Van Dessel và nnk (2008) và Koning (2000) lại chứng minh tồn tại mối
quan hệ giữa trồng rừng, mất rừng với khoảng cách đến các thôn bản ở lƣu vực hồ
Balaton [82, 142]. Kết quả nghiên cứu bốn trƣờng hợp ở Bolivia của Sébastien Boillat và nnk (2015) chỉ ra trong đó có ba trƣờng hợp mất rừng tỉ lệ thuận với khả năng tiếp cận trƣớc bối cảnh mở rộng cây công nghiệp trong khi tại tỉnh Luang Prabang (Lào), lớp phủ rừng lại có xu hƣớng gia tăng tại khu vực có khả năng tiếp cận cao do chính sách thâm canh và quy hoạch đất đai [43].
Biến đổi lớp phủ rừng (trong đó hoạt động của con ngƣời đóng vai trò quan trọng) đã tác động đáng kể đến các hệ sinh thái, tới môi trƣờng ở quy mô địa phƣơng, khu vực và trên phạm vi toàn cầu, do đó ảnh hƣởng lớn đến biến đổi khí hậu toàn cầu một cách trực tiếp hoặc gián tiếp [66]. Các nghiên cứu thuộc nhóm
10
này đã phát hiện biến đổi toàn cầu thƣờng bao gồm một chuỗi những biến đổi
trong các khu vực, và ngày càng nhiều mô hình khác nhau đƣợc tái tạo để phản
ánh sự thay đổi phức tạp này, mặt khác những biến đổi này sẽ mở rộng sang nhiều
khu vực và dần dần đến quy mô toàn cầu. Do có sự khác biệt lớn trong đặc tính vật lý, hóa học, sinh học của bề mặt đất giữa các khu vực trên trái đất nên tác động
của biến động lớp phủ rừng lên các hệ thống khí hậu từng khu vực cũng khác nhau
rất nhiều.
Nói tóm lại, dữ liệu thực vật và cảnh quan sử dụng trong các nghiên cứu về
biến động LPĐ/LPR đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra biến đổi môi trƣờng
không chỉ xảy ra từ vài thập kỷ trƣớc mà còn từ vài thế kỷ, các kết quả nghiên cứu
này đã chỉ ra ảnh hƣởng của SDĐ thực tế dài hơn và mối quan hệ môi trƣờng-thảm thực vật diễn ra ở phạm vi địa lý rộng lớn. Vì vậy, biến động LPR nên đƣợc coi là
thành phần chủ yếu của biến đổi toàn cầu, việc kết hợp bản đồ cũ, số liệu đo đạc
và GIS với viễn thám cho phép tái cấu trúc biến đổi LPĐ/SDĐ dài kỳ hàng thập kỷ
hoặc hàng thế kỷ để từ đó có thể đánh giá tác động môi trƣờng. Bên cạnh đó, GIS
giúp tích hợp dữ liệu SDĐ nhiều thời điểm khác nhau và có khả năng mô hình hóa
các bộ dữ liệu bổ sung: đất, dân số để dự báo ảnh hƣởng của biến đổi LPĐ/LPR.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng tại Việt Nam
Công nghệ viễn thám và GIS ra đời đã thúc đẩy hoạt động nghiên cứu lớp
phủ và lớp phủ rừng tại Việt Nam phát triển thông qua các chƣơng trình, dự án và
đề tài các cấp nhƣ chƣơng trình InterCosmos (1979-1984), Chƣơng trình phát triển
Liên hợp quốc (UNDP), Chƣơng trình viễn thám khu vực. Ngoài ra, việc ứng dụng
viễn thám và GIS còn đƣợc triển khai theo các ngành, điển hình là ngành lâm
nghiệp đã sử dụng ảnh SPOT và Landsat để theo dõi chƣơng trình trồng mới 5
triệu ha rừng và kiểm kê rừng định kỳ 5 năm. Viện điều tra quy hoạch rừng đã sử dụng tƣ liệu viễn thám để lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng với nhiều tỉ lệ khác
nhau, từ tỉ lệ nhỏ 1: 1 000 000 (ảnh NOAA AVHRR và MODIS), 1: 250 000 (ảnh
Landsat), đến tỉ lệ trung bình 1: 50 000 và 1: 25 000 (ảnh SPOT và ASTER); bản đồ các kiểu rừng ở Việt Nam tỉ lệ 1: 250 000 đã đƣợc thành lập từ dữ liệu Landsat
TM và MSS. Hiện nay, Việt Nam đang thu nhận dữ liệu NOAA AVHRR và MODIS phục vụ dự báo cháy rừng trên toàn quốc.
Cục Viễn thám Quốc gia, Cục Bảo vệ Môi trƣờng và một số cơ quan khác đã
ứng dụng ảnh vệ tinh đa thời gian để thành lập các bản đồ rừng ngập mặn tỉ lệ 1: 100
000 phủ trùm toàn dải ven biển và tỉ lệ lớn hơn cho từng vùng, đồng thời giám sát
biến động rừng ngập mặn. Đề tài của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã chỉ
ra xu hƣớng biến đổi rừng ở lƣu vực Srepok, Tây Nguyên là phá rừng để mở rộng
11
diện tích đất canh tác nông nghiệp. Viện Địa lý và Cục Bảo vệ Môi trƣờng đã sử dụng
ảnh MODIS để thành lập bản đồ phân bố rừng và thảm thực vật tỉ lệ 1: 500 000 ở
Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.
Trong giai đoạn 1990 - 2000, nƣớc ta đã thu hút đƣợc nhiều dự án quốc tế
nghiên cứu về biến động lớp phủ rừng và thành lập bản đồ hiện trạng rừng với
mục đích nâng cao năng lực quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng bằng tƣ liệu
viễn thám và công cụ GIS. Đối với khối đào tạo, nhiều luận văn thạc sĩ, khóa luận
tốt nghiệp và luận án tiến sĩ nghiên cứu về biến động lớp phủ rừng có giá trị đóng
góp về mặt khoa học đã đƣợc bảo vệ thành công.
Sự kiện Việt Nam phóng thành công vệ tinh quan sát tài nguyên thiên
nhiên, môi trƣờng và thiên tai đầu tiên - vệ tinh VnRedsat-1A đã đánh dấu một
mốc son trong lịch sử phát triển của khoa học viễn thám nƣớc ta, từ nay Việt Nam
hoàn toàn chủ động đƣợc nguồn dữ liệu phục vụ giám sát tài nguyên môi trƣờng
nói chung và nghiên cứu biến động lớp phủ rừng nói riêng.
Nhìn chung, các nghiên cứu trong nƣớc chủ yếu tập trung vào thành lập bản
đồ LPĐ và LPR, chỉ có một số ít các công trình đề cập đến mối quan hệ giữa lớp
phủ rừng với con ngƣời và môi trƣờng, điển hình là Meyfroidt và Lambin (2008)
cho biết tại Việt Nam, mật độ dân số nông thôn cao sẽ ảnh hƣởng tiêu cực đến lớp phủ
rừng tự nhiên và rừng trồng vì dân số tăng dẫn đến nhu cầu lƣơng thực lớn, cần phải
mở rộng diện tích đất trồng cây lƣơng thực, gây áp lực lớn lên rừng tự nhiên và giảm
quỹ đất cho trồng rừng, bên cạnh đó nhu cầu về củi đốt và gỗ làm nhà cũng tăng lên
[104]. Mặt khác, kết quả nghiên cứu của Meyfroidt và Lambin (2008) cũng nhƣ của
Müller và Zeller (2002) chỉ ra lớp phủ rừng của Việt Nam tăng đồng biến với dân số
vào thập kỷ cuối của thế kỷ 20 [104, 108] do áp dụng công nghệ mới nhƣ đổi mới
giống cây trồng, vật nuôi, thay đổi sinh kế, chính sách. Phạm Văn cự và nnk : nghiên
cứu sự chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất xây dựng ở thành phố Hà Nội bằng tƣ
liệu Landsat (1993, 2000 và 2007). Kết quả cho thấy 1/3 diện tích đất nông nghiệp
đã bị chuyển thành đất xây dựng, các mảnh đất nông nghiệp có xu hƣớng ngày
càng bị xé nhỏ và có hình dạng bất thƣờng. Chuyện mất đất, các thửa đất đất nông
nghiệp bị xé vụn với cạnh của nó không theo quy tắc liên quan đến sự chuyển đổi
từ nông nghiệp sang đô thị. Xu hƣớng của sự chuyển đổi đó tƣơng ứng với mô
hình phát triển đô thị ở Hà Nội [121]. Vũ Kim Chi và nnk (2013) nghiên cứu biến đổi
sử dụng đất lƣu vực Suổi Muội bằng tƣ liệu Landsat và Spot qua hơn 40 năm. Kết quả
của việc áp dụng mô hình hồi quy logistic đã phát hiện ra mối liên hệ giữa biến đổi sử
dụng đất với các đặc điểm tự nhiên (độ dốc, địa hình, loại đất) và các đặc trƣng văn
12
hóa của các dân tộc khác nhau. Sự kết hợp giữa nhiều phƣơng pháp nghiên cứu và
tiếp cận theo hƣớng đa ngành: phân tích thống kê không gian, thông tin phỏng vấn hộ
gia đình, phỏng vấn các nhân vật điển hình …cho phép phát hiện và kiểm chứng các
nhân tố gây biến đổi lớp phủ rừng, sử dụng đất ở khu vực Tây Bắc [146].
1.1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan đến lớp phủ và lớp phủ rừng tại Hòa Bình
Do tỉnh Hòa Bình có vị trí quan trọng trong chiến lƣợc phát triển kinh tế xã
hội với nền văn hóa Hòa Bình độc đáo và nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú
nên đã thu hút đƣợc sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Các nghiên cứu trƣớc
đây thực hiện ở nhiều quy mô: cấp vùng, cấp tỉnh hoặc cấp huyện, xã và đề cập
đến nhiều vấn đề khác nhau: quy hoạch môi trƣờng, SDĐ, sạt lở đất, tài nguyên
rừng, dòng chảy sông Đà, phát triển kinh tế, du lịch và văn hóa các dân tộc…. là
tiền đề lý luận cũng nhƣ cơ sở dữ liệu quan trọng cho luận án. Nhìn chung, các
nghiên cứu này có thể phân chia một cách tƣơng đối theo các lĩnh vực sau:
1.1.3.1. Các nghiên cứu về tai biến thiên nhiên, địa chất, địa mạo
Các tác giả nhƣ Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Quang Mỹ, Đào Đình Bắc,
Nguyễn Vi Dân đã có nhiều nghiên cứu cấp vùng Tây Bắc trong đó có Hòa Bình
[1, 6, 18, 19, 28, 29], các nghiên cứu này đã đề cập đến một số loại hình tai biến
thiên nhiên thƣờng xảy ra ở đây nhƣ sạt lở đất, lũ quét, lũ ống. Điều quan trọng
nhất là các tác giả đã mô tả những dấu hiệu để nhận biết các loại hình tai biến này,
đánh giá mức độ nguy hiểm và dự báo sớm để giảm thiểu thiệt hại cho ngƣời dân
địa phƣơng. Trong đó, Nguyễn Ngọc Thạch là tác giả có nhiều công trình nghiên
cứu ở các giai đoạn khác nhau với chủ đề phong phú và đa dạng nhƣ tai biến thiên
nhiên, dự báo khoáng sản, địa mạo, quy hoạch môi trƣờng,…[24-26, 28, 29]. Đối
với các nghiên cứu thuộc nhóm này, bản đồ lớp phủ là dữ liệu đầu vào quan trọng
không thể thiếu của các mô hình đánh giá tổng hợp.
1.1.3.2. Các nghiên cứu về dòng chảy sông Đà cũng như vấn đề tài nguyên môi trường khi Nhà máy thủy điện đi vào hoạt động
Chu Văn Ngợi và nnk đã đánh giá xu thế bồi tụ- xói lở dựa trên cơ sở: phân
tích ảnh viễn thám qua các thời kỳ (1986, 2000 và 2010), tổng hợp các kết quả nghiên cứu đánh giá sự biến động lòng sông Đà, các quá trình bồi tụ- xói lở, khảo sát thực địa, nghiên cứu tại hiện trƣờng về đặc điểm bồi tụ- xói lở và các đặc điểm đứt gẫy hoạt động. Kết quả đã khẳng định: bối cảnh địa chất và hoạt động của đập thủy điện Hòa Bình là các yếu tố cơ bản chi phối quá trình bồi tụ và xói lở, xu thế
13
xói lở gia tăng và trở thành nguy cơ đe dọa các khu dân cƣ, các công trình văn hóa
và lịch sử có giá trị [21].
Nguyễn Thọ Sáo và cộng sự đã tổng quan tình hình dòng chảy hạ lƣu sông Đà
từ khi nhà máy thủy điện Hòa Bình đi vào hoạt động, cũng nhƣ tình trạng xói lở đoạn sông này [22]. Ngoài ra còn phải kể đến đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học điều hành
hệ thống hồ chứa thƣợng nguồn sông Hồng phục vụ phát điện và cấp nƣớc chống hạn
hạ du”, tác giả Nguyễn Hữu Khải và nnk đã áp dụng mô hình HEC - RESSIM để diễn toán vận hành hệ thống hồ chứa Hòa Bình – Tuyên Quang theo các kịch bản cấp nƣớc
và mô hình MIKE 11 để diễn toán tiếp dòng chảy về hạ lƣu [15].
1.1.3.3. Các nghiên cứu về tài nguyên, môi trường, lớp phủ
Bộ dữ liệu điều tra cơ bản tỉnh Hòa Bình về tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội đã sớm đƣợc xây dựng và hoàn thiện (1994-1995) [8, 11], bên cạnh đó là
các nghiên cứu dự báo biến động môi trƣờng gây ra do hoạt động của thủy điện sông Đà và định hƣớng phát triển kinh tế xã hội [14]. Đề tài “Nghiên cứu cơ sở
khoa học xây dựng bản đồ hiện trạng môi trƣờng thành phần và ứng dụng để xây
dựng bản đồ hiện trạng môi trƣờng đất, nƣớc tỉnh Hoà Bình” của Phạm Ngọc Hồ
và nnk đã thiết lập các công thức đánh giá chất lƣợng môi trƣờng theo chỉ tiêu
riêng lẻ và tổng hợp, mô hình hoá các chỉ số đặc trƣng cho chất lƣợng môi trƣờng,
thiết lập quy trình thành lập bản đồ hiện trạng môi trƣờng thành phần và tổng hợp,
đánh giá hiện trạng môi trƣờng đất và nƣớc tỉnh Hoà Bình theo chỉ số tƣơng đối và
tổng hợp dựa trên số liệu điều tra khảo sát, đo đạc thực địa trên phạm vi tỉnh Hoà
Bình vào mùa mƣa và mùa khô năm 2005, xây dựng bản đồ hiện trạng môi trƣờng
đất, nƣớc tỉnh Hoà Bình năm 2005 [12].
Lớp phủ rừng của tỉnh là đối tƣợng thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm,
Clement đã đánh giá tính hiệu quả của chính sách trồng cây gây rừng ở Việt Nam thông qua phân tích ảnh hƣởng của 2 chƣơng trình: trồng 5 triệu ha rừng và giao
đất giao rừng, trong đó có Hòa Bình [50]. Nghiên cứu tập trung vào ảnh hƣởng của
các chính sách này đến quản lý và SDĐ, đồng thời phát triển khung lý thuyết Phát triển và phân tích thể chế của Ostrom nhằm điều chỉnh lý thuyết này cho phù hợp
hơn đối với phân tích chính sách trồng rừng tại Việt Nam. Khung lý thuyết này đƣợc áp dụng ở nhiều quy mô không gian: cấp xã, cấp tỉnh và cấp vùng Tây Bắc, trong đó đề cao mối liên hệ giữa các cấp. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ở quy mô vùng lãnh thổ thì chƣơng trình 5 triệu ha rừng không thành công đối với các hộ gia đình làm lâm nghiệp, chính sách giao đất rừng tới hộ gia đình có ảnh hƣởng không đáng kể tới sự phục hồi của rừng, chính sách phát triển kinh tế cá thể đƣợc
14
vận dụng chƣa tốt đối với mục đích thiết lập hệ sinh thái-xã hội ở miền Bắc -Việt
Nam trong giai đoạn đầu thực thi. Nguyên nhân sâu xa của sự kém hiệu quả của
chính sách này là do tổng hợp nhiều yếu tố phức tạp của điều kiện tự nhiên, kinh
tế, chính trị, xã hội. Đóng góp của nghiên cứu này là chỉ ra ảnh hƣởng đồng thời của các biến này ở nhiều cấp quản lý và ở phạm vi không gian địa lý khác nhau.
Một số tác giả khác lại đề cập đến vấn đề kỹ thuật chiết tách thông tin viễn
thám, điển hình là Lại Anh Khôi đã đề xuất một số giải pháp nâng cao độ tin cậy phân loại ảnh số và ứng dụng thành lập bản đồ lớp phủ phục vụ theo dõi biến động
tài nguyên rừng, mặt nƣớc [16] và Trần Tuấn Ngọc đã sử dụng ảnh radar để xác
định sinh khối rừng Hòa Bình, kết quả đã đƣa ra đƣợc sự lựa chọn tối ƣu cho dữ
liệu phân cực (HH và HV) trong bài toán đánh giá sinh khối trên mặt đất của rừng tại khu vực nghiên cứu. Phƣơng pháp tích hợp dữ liệu với cấu hình chụp ảnh khác
nhau một cách có lựa chọn để nâng cao độ chính xác tính sinh khối trên mặt đất
của rừng. [20].
Trong đề tài cấp bộ, Dƣơng Tiến Đức đã chiết tách thông tin tƣ liệu Landsat
và Spot thành lập bản đồ lớp phủ thực vật vùng phòng hộ sông Đà các năm 2002,
2005 và 2007, kết hợp với số liệu điều tra thực địa làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho
hệ thống GIS để quản lý bền vững tài nguyên rừng vùng phòng hộ sông Đà [9].
1.1.3.4. Các nghiên cứu về phân vùng cảnh quan, tổ chức lãnh thổ và phát triển
sinh kế
Một số nghiên cứu cấp vùng lãnh thổ Tây Bắc (trong đó có Hòa Bình) nhƣ
Nguyễn Khanh Vân và nnk đã đề xuất cơ sở khoa học địa lý học góp phần tổ chức
lãnh thổ phát triển sản xuất trên quan điểm sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi
trƣờng vùng Tây Bắc trong tƣơng lai [36].
Một số nghiên cứu khác lại tiếp cận ở phạm vi không gian nhỏ nhƣng sâu vào từng chi tiết nhƣ Trƣơng Quang Hải và nnk đã điều tra đời sống dân cƣ và sự
khai thác các lâm sản ngoài gỗ tại xã Trƣờng Sơn – huyện Lƣơng Sơn, tỉnh Hòa
Bình để đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội phục vụ tổ chức lãnh thổ cấp huyện [10]; Nguyễn Khanh Vân định hƣớng sử dụng hợp lý tài
nguyên sinh khí hậu cho phát triển sản xuất, dân sinh và du lịch ở vùng hồ Hòa Bình [35]; Lê Thị Thanh Tâm đã phản ánh hiện trạng chất lƣợng nƣớc sinh hoạt của nhân dân xã Hợp Thịnh và Phú Minh, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình và từ đó đề xuất các giải pháp khắc phục [23] . Dựa trên dữ liệu điều tra hộ gia đình của các nghiên cứu trƣớc đó (1998, 2005), Nguyễn Thanh Lâm và nnk đã diễn tả sự thay
15
đổi trong hệ thống canh tác ở Bản Tất (Đà Bắc) trong vòng 15 năm (1988-2005)
và nhận diện các yếu tố gây nên sự thay đổi này [113].
* Nhận xét và đề xuất vấn đề nghiên cứu Qua phần tổng quan tài liệu về tình hình nghiên cứu lớp phủ trên Thế giới, tại Việt Nam và trên khu vực Hòa Bình, nghiên cứu sinh nêu ra một số nhận xét
nhƣ sau:
- Xu hƣớng nghiên cứu biến động lớp phủ và lớp phủ rừng trên thế giới đã dịch chuyển từ việc phát triển các phƣơng pháp xác định biến động lớp phủ, lớp
phủ rừng sang nghiên cứu tìm nguyên nhân của sự biến đổi. Các công trình này
ngày càng đi sâu vào tính phức tạp liên quan đến quá trình biến động lớp phủ và
lớp phủ rừng (không chỉ đề cập đến 2 hoặc 3 nhân tố nhƣ trƣớc) để thấy đƣợc mối quan hệ hai chiều đối với từng trƣờng hợp cụ thể trong vô số các yếu tố ở phạm vi
không gian và thời gian khác nhau; theo đó, các phát hiện và sự giải thích ngày
càng phong phú.
- Tƣ liệu sử dụng để xác định biến động lớp phủ rừng có độ phân giải khác
nhau: độ phân giải thấp, độ phân giải trung bình và độ phân giải cao. Trong đó,
các tƣ liệu độ phân giải thấp nhƣ MODIS và NOAA thích hợp với phạm vi nghiên
cứu lớn (toàn cầu, lục địa), ảnh có độ phân giải trung bình nhƣ Landsat,
SPOT,…phù hợp với quy mô vừa (quốc gia hoặc cấp tỉnh), ảnh có độ phân giải
không gian cao cho phép lập bản đồ rừng chi tiết trên quy mô nhỏ.
- Các nghiên cứu biến động lớp phủ và lớp phủ rừng đƣợc tiến hành ở nhiều
quy mô không gian (cấp huyện, tỉnh, quốc gia, vùng lãnh thổ và toàn cầu) và thời
gian khác nhau (vài năm, hàng chục năm, hàng thế kỷ); mỗi nghiên cứu lại có
những phát hiện mới, bổ sung cho nhau. Động lực của biến động lớp phủ rừng phụ
thuộc vào từng lãnh thổ, không thể dựa vào những nghiên cứu trƣớc đó để kết luận chung cho các vùng địa lý khác.
- Trong những năm qua, hoạt động nghiên cứu lớp phủ và lớp phủ rừng tại
Việt Nam đã hình thành những tiền đề quan trọng về cơ sở dữ liệu, đang dần tiếp cận với công nghệ trên thế giới. Tuy nhiên, những kết quả đạt đƣợc còn khiêm tốn,
các công trình nghiên cứu chủ yếu mới chỉ khai thác thế mạnh của viễn thám trong lập bản đồ, rất ít các nghiên cứu về quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng với các yếu tố kinh tế xã hội.
- Các nghiên cứu về khu vực Hòa Bình đƣợc tiến hành ở nhiều phạm vi không gian (vùng Tây Bắc, lƣu vực sông Đà, toàn bộ ranh giới tỉnh, huyện, xã, thôn bản) và phạm vi khoa học (địa chất, địa mạo, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội, bảo vệ môi trƣờng,…) khác nhau, trong đó Hòa Bình là một hợp phần hoặc
16
ngƣợc lại, bản đồ lớp phủ và lớp phủ rừng chỉ là một phần dữ liệu đầu vào của các
mô hình. Đây là nguồn tài liệu quan trọng cho luận án và là cơ sở để tác giả phát
triển hƣớng nghiên cứu nhằm thực hiện mục tiêu đã đề ra. Tại Hòa Bình chƣa có
một nghiên cứu nào về biến động lớp phủ rừng trên phạm vi toàn tỉnh có tính đến ảnh hƣởng tổng hợp của các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội đƣợc mô hình hóa bằng
một mô hình toán học phù hợp trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nƣớc, hội nhập kinh tế và toàn cầu hóa, phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trƣờng và đảm bảo phát triển bền vững.
Do đó, vấn đề nghiên cứu cần thiết đặt ra trong luận án này là sử dụng tƣ
liệu Landsat để xác định quy mô và kiểu biến động đặc trƣng của lớp phủ rừng
tỉnh Hòa Bình giai đoạn 1994- 2005 và 2005-2015, từ đó xác lập mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng với các yếu tố kinh tế xã hội qua các giai đoạn nghiên cứu,
góp phần quản lý tài nguyên đảm bảo phát triển bền vững. Nghiên cứu này lựa
chọn ảnh Landsat vì đây là nguồn tƣ liệu đƣợc cung cấp miễn phí và tỉnh Hòa Bình có diện tích 4600 km2 nên sử dụng ảnh có độ phân giải trung bình là phù hợp. Giai đoạn nghiên cứu đƣợc xác định từ năm 1994 đến nay vì năm 1994 là
thời điểm lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình suy thoái và kiệt quệ nhất, từ đó đến nay lớp
phủ rừng dần dần đƣợc phục hồi.
1.2. Cơ sở lý luận nghiên cứu lớp phủ rừng
1.2.1. Khái niệm lớp phủ rừng và hệ thống phân loại lớp phủ
Khái niệm rừng:
Rừng là đất có cây che phủ 10 % với diện tích 0,5 ha trở lên, cây phải có độ
cao tối thiểu là 5 m, không kể cây ăn quả và cây trồng trong các hệ thống nông
lâm kết hợp (FAO 2000). Đây là khái niệm đƣợc sử dụng rộng rãi cho mục đích
sản xuất, bảo tồn rừng; tại Việt Nam, thông tƣ 34/2009/TT-BNNPTNT có nêu rõ các tiêu chí xác định rừng, bao gồm các tiêu chí sau [2]: (i) Rừng là một hệ sinh
thái với thành phần chính là các loài cây lâu năm thân gỗ, cau dừa có chiều cao vút
ngọn trên 5 mét có khả năng cung cấp gỗ, lâm sản ngoài gỗ và các giá trị khác nhƣ bảo vệ môi trƣờng và cảnh quan, bảo tồn đa dạng sinh học. (ii) Diện tích liền
khoảnh phải lớn hơn 0,5 ha, nếu là dải cây rừng phải có chiều rộng ít nhất 20 mét và có từ 3 hàng cây trở lên. Cây rừng trên các diện tích tập trung dƣới 0,5 ha hoặc dải rừng hẹp dƣới 20 mét đƣợc gọi là cây phân tán.
Tiêu chí phân loại rừng: - Căn cứ trên nguồn gốc hình thành, rừng đƣợc phân thành hai loại: (i) Rừng tự nhiên là rừng có nguồn gốc tự nhiên bao gồm các loại rừng nguyên sinh
17
và rừng tái sinh; (ii) Rừng trồng là rừng nhân tạo đƣợc trồng lại trên đất trƣớc đây
đã có rừng hoặc trồng mới trên đất chƣa có rừng.
- Theo mục đích sử dụng, rừng đƣợc phân thành ba loại: (i) Rừng đặc dụng
là rừng đƣợc sử dụng vào mục đích bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn nguồn gen thực vật và động vật rừng, phục vụ nghiên cứu khoa học, bảo vệ di tích lịch sử, du lịch nghỉ dƣỡng
và tham quan. (ii) Rừng phòng hộ là rừng đƣợc sử dụng phục vụ điều tiết nguồn
nƣớc, giảm thiểu thiên tai: bảo vệ đất, chống xói mòn, chống cát bay, chắn sóng biển, điều hoà khí hậu, đảm bảo cân bằng sinh thái và an ninh môi trƣờng. (iii)
Rừng sản xuất là rừng sử dụng cho mục đích sản xuất, kinh doanh lâm sản và cân
bằng sinh thái kết hợp phòng hộ môi trƣờng.
- Phân loại rừng theo điều kiện lập địa bao gồm: (i) Rừng núi đất là rừng phát triển trên nền núi đất; (ii) Rừng núi đá là rừng phát triển trên núi đá; (iii) Rừng
ngập nƣớc là rừng phát triển trên các diện tích ngập nƣớc quanh năm hoặc ngập
nƣớc không thƣờng xuyên; (iii) Rừng trên đất cát là rừng mọc trên các cồn cát, bãi
cát.
- Phân loại rừng theo trữ lƣợng bao gồm: rừng rất giàu, rừng giàu, rừng trung
bình, rừng nghèo và rừng chƣa có trữ lƣợng.
Có nhiều hƣớng tiếp cận nghiên cứu về rừng nhƣ hệ sinh thái rừng, tài
nguyên rừng, môi trƣờng rừng …; tuy nhiên trong khuôn khổ của luận án, nghiên
cứu sinh sẽ đề cập đến khía cạnh lớp phủ rừng trên cơ sở các thông tin khách quan
do các vệ tinh viễn thám thu nhận đƣợc hay nói cách khác cách tiếp cận trong luận
án này coi rừng là một loại lớp phủ.
Việc xây dựng hệ thống phân loại phục vụ nghiên cứu LPĐ/SDĐ nói chung
và LPR nói riêng là cần thiết, cho đến nay chƣa có một hệ thống phân loại nào
đƣợc chấp nhận dùng chung trên toàn cầu (Di Gregorio and Jansen 2000); vì vậy hiện nay vẫn tồn tại song song nhiều hệ thống phân loại (hệ thống phân loại của
USGS, UNESCO, LBCS, FAO, Bộ TNMT…) và chúng lại đƣợc điều chỉnh cho
phù hợp với từng dự án cụ thể.
Cục địa chất liên bang Mỹ USGS thông qua hệ thống phân loại áp dụng cho
tƣ liệu viễn thám vào giữa thập kỷ 70 (Anderson và nnk 1976) [40], cấu trúc và
các định nghĩa cơ bản của hệ thống này vẫn còn nguyên giá trị cho đến ngày nay.
Mặc dù công nghệ đo vẽ bản đồ đã phát triển cho phép thành lập bản đồ lớp phủ
chi tiết hơn, theo nhiều chuyên đề cụ thể từ nhiều nguồn tƣ liệu vệ tinh thế hệ mới
nhƣng hệ thống phân loại của các dự án này vẫn phát triển trên cơ sở hệ thống
phân loại của USGS. Hệ thống phân loại này bao gồm 4 cấp độ tƣơng ứng với các
18
loại tƣ liệu viễn thám có độ phân giải không gian khác nhau. Theo kết quả điều tra
và thử nghiệm thực tế của USGS, mức I phù hợp với các tƣ liệu có độ phân giải
20-100 m, các bộ cảm độ phân giải 5-20 m sẽ cho phép chiết tách thông tin ở cấp
độ II, ảnh có độ phân giải 1- 5 m phù hợp với cấp độ III, tƣ liệu độ phân giải < 1 m
cho phép chiết tách thông tin ở cấp độ IV. Hệ thống này đƣợc xây dựng theo 10
tiêu chí:
+ Độ chính xác phân biệt các đối tƣợng LPĐ phải đạt 85% trở lên.
+ Các lớp phủ trong bảng phân loại phải cùng độ chính xác phân loại và
thích hợp với khả năng cung cấp thông tin của tƣ liệu.
+ Kết quả phân tích phải cùng độ chính xác nếu có nhiều ngƣời giải đoán.
+ Hệ thống phân loại có thể đƣợc áp dụng cho phạm vi nghiên cứu rộng.
+ Hệ thống phân loại phải phản ánh thông tin SDĐ thông qua các loại LPĐ
+ Hệ thống phân loại có thể đƣợc sử dụng khi phân tích các tƣ liệu thu nhận
ở nhiều thời điểm khác nhau.
+ Hệ thống phân loại cho phép dùng các bậc phân loại phụ khi phân tích từ các
ảnh viễn thám tỷ lệ lớn hơn.
+ Sự tổng hợp của hệ thống phân loại có thể thực hiện trên cơ sở các cấp
phân loại trong hệ thống chú giải.
+ Hệ thống phân loại có thể so sánh với tài liệu SDĐ trong tƣơng lai.
+ Có thể nhận biết đƣợc đặc điểm SDĐ khác nhau thông qua hệ thống chú giải.
Hệ thống phân loại UNESCO: đƣợc sử dụng để thành lập bản đồ thực phủ
toàn cầu ở tỉ lệ 1/1 000 000 và nhỏ hơn, cho phép so sánh các hệ sinh thái trên toàn
thế giới dựa trên tổ hợp các hình thái đời sống thực vật.
Hệ thống tiêu chuẩn phân loại dựa trên đất đai (Land – Based Classification
Standard-LBCS): đây là hệ thống phân loại theo thứ bậc toàn diện nhất đối với SDĐ đô
thị hoặc ven đô do Hiệp hội Quy hoạch Mỹ (2006) phát triển trên cơ sở Hƣớng dẫn mã
hóa sử dụng đất tiêu chuẩn năm 1965, Hƣớng dẫn tiêu chuẩn phân loại công nghiệp
năm 1987 và Tiêu chuẩn phân loại công nghiệp Bắc Mỹ năm 2006. Hệ thống này yêu
cầu dữ liệu đầu vào phải là các tƣ liệu vệ tinh độ phân giải cao hoặc ảnh hàng không có
thể cung cấp thông tin ở cấp độ thửa đất bao gồm: hoạt động, chức năng, sở hữu, vị trí
và kiến trúc. Hệ thống này chỉ cung cấp mã cho các hoạt động SDĐ công nghiệp và
thƣơng mại mà không cung cấp thông tin về LPĐ hay đặc tính thực vật [38].
Hệ thống phân loại LPĐ của Tổ chức nông lƣơng thế giới FAO đƣợc xây
dựng theo tiêu chuẩn ISO TC211 trên cơ sở ngôn ngữ về lý lịch lớp phủ (Land
19
Cover Meta Language-LCML) của FAO trƣớc đó. Mục đích của LCML là định
nghĩa khung tham chiếu chung phục vụ so sánh và tích hợp dữ liệu từ bất kỳ hệ
thống chú giải LPĐ nào vì hiện nay các quốc gia và các khu vực sử dụng nhiều hệ
thống phân loại khác nhau. Nói cách khác, LCML tạo ra một khung quy tắc chung,
sau đó sắp xếp các loại LPĐ của các hệ thống đang tồn tại trên thế giới vào vị trí
thích hợp trong khung này. Vì vậy, hệ thống này có thể đƣợc sử dụng để kết nối và
sắp xếp bất kỳ loại LPĐ nào trên thế giới [57].
Hệ thống phân loại của Bộ Tài nguyên Môi trƣờng đƣợc ban hành kèm theo
thông tƣ số 08/2007/TT-BTNMT về Hƣớng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê đất
đai và xây dựng bản đồ hiện trạng SDĐ trên phạm vi cả nƣớc bao gồm các cấp:
tỉnh, huyện, xã. Bản đồ này chủ yếu thể hiện các thông tin về mục đích hiện
trạng đang sử dụng, trong đó, bản đồ cấp xã (đơn vị hành chính nhỏ nhất) đƣợc
thành lập trên cơ sở tổng hợp trực tiếp từ thực địa, từ hồ sơ địa chính hoặc các
hồ sơ khác liên quan, trƣờng hợp chƣa có bản đồ địa chính thì sử dụng ảnh
hàng không hoặc ảnh vệ tinh có độ phân giải cao kết hợp điều tra thực địa. Bản
đồ hiện trạng SDĐ của các cấp cao hơn đƣợc tổng hợp từ bản đồ hiện trạng
SDĐ của các đơn vị hành chính cấp thấp [4].
Sau khi nghiên cứu các hệ thống phân loại, nghiên cứu sinh nhận xét:
Hệ thống phân loại của Bộ TNMT tuy đƣợc sử dụng bắt buộc với các
bản đồ hiện trạng SDĐ và các tài liệu SDĐ mang tính pháp lý nhƣng không phù
hợp với mục tiêu nghiên cứu của luận án, vì luận án nghiên cứu LPĐ từ việc
chiết tách thông tin viễn thám trong khi hệ thống phân loại này lại hƣớng dẫn
thành lập bản đồ SDĐ trên cơ sở điều tra, tổng hợp thông tin là chủ yếu.
Hệ thống phân loại của FAO là hệ thống phân loại nhằm dung hòa và kết
nối các hệ thống phân loại đang tồn tại trên thế giới chứ không đƣa ra nguyên
tắc cụ thể phục vụ thành lập bản đồ LPĐ từ tƣ liệu viễn thám.
Hệ thống phân loại LBCS chỉ có các mã về SDĐ đô thị hoặc ven đô (khu
công nghiệp, khu thƣơng mại...) mà không cung cấp thông tin về thực phủ; hơn
thế nữa, hệ thống này yêu cầu dữ liệu đầu vào là ảnh độ phân giải cao cung cấp
thông tin ở cấp độ thửa đất nên không phù hợp cho nghiên cứu LPĐ từ tƣ liệu
Landsat (độ phân giải 30 m) trong luận án này.
Hệ thống phân loại của USGS đƣợc xây dựng để áp dụng cho công tác
thành lập bản đồ LPĐ từ tƣ liệu viễn thám, dựa trên các tiêu chí cụ thể và đã
đƣợc kiểm chứng, thử nghiệm qua nhiều dự án, từ đó đƣa ra hƣớng dẫn cụ thể
20
về sự phù hợp của từng loại tƣ liệu viễn thám với các cấp độ của hệ thống
phân loại này. Do đó, nghiên cứu sinh đánh giá đây là hệ thống phân loại phù
hợp nhất với luận án, có thể áp dụng để thành lập bản đồ LPR từ tƣ liệu
Landsat (độ phân giải không gian 30 m) ở mức I với tỉ lệ 1: 100 000. Đồng
thời, căn cứ vào đặc điểm địa lý, đặc điểm lớp phủ tỉnh Hòa Bình và mục tiêu
nghiên cứu của luận án, nghiên cứu sinh xây dựng hệ thống phân loại gồm 6
lớp đối tƣợng nhƣ bảng 1.1
Bảng 1. 1: Những lớp đối tượng nghiên cứu trong luận án
Lớp phủ
Miêu tả
Rừng kín
Cây cao, to, sinh khối lớn, gồm nhiều tầng, che phủ kín mặt đất. Ở Hòa Bình, kiểu rừng này chủ yếu là loài lá rộng thƣờng xanh trên núi
đất hoặc rừng nguyên sinh ở các khu bảo tồn
Rừng có cây thấp, tán lá thƣa, chƣa phủ kín mặt đất nếu quan sát trên
Rừng thƣa
ảnh vệ tinh. Loại rừng này phát triển trên các dãy núi đá vôi của Hòa Bình hoặc rừng mới trồng dƣới 3 năm.
Các loài cây tạp, thân cỏ mọc thấp, hình thành sau khi khai thác rừng
Cây bụi
hoặc mọc trên đất bỏ hoang.
Nông nghiệp Lúa hoặc hoa màu tốt, phủ kín mặt đất hoặc mặt nƣớc
Núi đá vôi trọc, ruộng lúa, nƣơng rãy và rừng sau khi thu hoạch hoặc
Đất trống
mới trồng, đất bỏ hoang, mỏ khai thác khoáng sản hoặc vật liệu xây dựng lộ trơ mặt đất; nhà cửa và các công trình phục vụ dân sinh.
Mặt nƣớc
Ruộng lúa ngập nƣớc sau thu hoạch, sông suối, ao hồ
1.2.2. Các phương pháp chiết tách thông tin từ ảnh viễn thám
Các nghiên cứu biến động cần tuân thủ những yêu cầu riêng về kỹ thuật tiền
xử lý ảnh; trƣớc hết, các ảnh đa thời gian cần đƣợc nắn chỉnh hình học chính xác về
cùng một hệ tọa độ, nếu không thì nguồn sai số từ việc nắn chỉnh hình học có thể dẫn đến những sai lầm trong xác định biến động. Ngoài ra, nếu nghiên cứu sử dụng ảnh chỉ số thì việc chuyển từ giá trị số sang đại lƣợng phản xạ cũng rất cần thiết.
Do ảnh sử dụng cho nghiên cứu biến động đƣợc chụp ở hai thời điểm khác nhau
nghĩa là trong điều kiện khí quyển khác nhau nên các ảnh này cần đƣợc chuẩn hóa ảnh hƣởng của khí quyển, đặc biệt là khi áp dụng kỹ thuật trƣớc phân loại [96].
Thông tin về lớp phủ có thể đƣợc chiết tách thông qua các phƣơng pháp sau:
1.2.2.1. Giải đoán ảnh bằng mắt
Giải đoán bằng mắt là dựa trên việc quan sát bằng mắt kết hợp với trí tuệ để
tách chiết các thông tin trên ảnh viễn thám, giải đoán bằng mắt có thể sử dụng kính
21
lúp, kính lập thể, kính phóng đại, ... nhằm nâng cao khả năng phân tích của mắt.
Phân tích ảnh bằng mắt có thể áp dụng cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau,
đặc biệt là nghiên cứu lớp phủ mặt đất. Cơ sở để giải đoán bằng mắt là dựa vào
các dấu hiệu đoán đọc và chìa khoá giải đoán; phân tích ảnh bằng mắt đòi hỏi phải tổng hợp, kết hợp nhiều thông số của ảnh, bản đồ, tài liệu thực địa và kiến thức
chuyên môn [94].
1.2.2.2. Phân loại đa phổ
1. Phân loại không giám sát
Phân loại không giám sát dùng để tìm hiểu sơ bộ về sự phân chia lớp phổ
của khu vực nghiên cứu hay sử dụng trong trƣờng hợp không có thông tin hoặc rất
ít thông tin về các lớp phủ. Phƣơng pháp này dựa trên giải thuật ghép nhóm, trong đó các lớp kết quả không biết trƣớc, và có thể cả số các lớp cũng không biết trƣớc
[27, 94].
Các thuật toán phân loại không giám sát chỉ dựa trên thông tin phổ mà
không cần phải sử dụng dữ liệu mẫu; các pixel trên ảnh sẽ đƣợc gộp vào từng lớp
phổ khác nhau trên cơ sở các nhóm phổ tự nhiên biểu thị qua giá trị độ xám của
ảnh. Sau đó bằng cách xác minh thực địa hoặc xác minh với các bản đồ khác, mỗi
lớp phổ sẽ đƣợc phân thành các lớp tƣơng ứng trên thực địa [27, 94].
2. Phân loại có giám sát
Trong phân loại có giám sát, ngƣời phân tích dựa trên những thông tin biết
trƣớc đó về đặc tính phổ của các lớp, tiến hành lấy mẫu nhằm tạo nên các ranh giới
cho mỗi lớp trong không gian phổ; cuối cùng mỗi pixel trong ranh giới của 1 lớp
sẽ đƣợc phân chia về lớp đó [94].
Một số thuật toán phân loại giám sát:
- Thuật toán phân loại xác suất cực đại - Thuật toán phân loại theo khoảng cách tối thiểu
- Thuật toán phân loại hình hộp…
1.2.2.3. Dùng ảnh chỉ số thực vật
Chỉ số thực vật nói chung là công thức chuyển đổi ảnh dựa trên cơ sở lý
thuyết về khả năng phản xạ phổ của thực vật khác nhau do cấu trúc tán lá và thành phần chất diệp lục trong lá cây đối với kênh đỏ và cận hồng ngoại [94, 96]. Chỉ số này cho phép quan trắc những biến đổi giữa các năm hoặc biến động dài kỳ trong cấu trúc hay các thông số vật lý, sinh học… của thực vật. Quan trọng hơn, những chỉ số này còn đƣợc sử dụng để tính toán các đại lƣợng sinh học, vật lý của thực vật nhƣ hàm lƣợng Chlorophyl, hàm lƣợng các sắc tố, sinh khối tƣơi hoặc sinh
22
khối khô, hàm lƣợng nƣớc hoặc cấu trúc bên trong của lá, độ ẩm của đất hoặc
nhiệt độ bề mặt lớp phủ. Có rất nhiều các chỉ số VIs đƣợc đề xuất với việc bổ sung
các hệ số từ đơn giản đến phức tạp, trong đó NDVI là một trong những chỉ số phổ
biến nhất do tính chất đơn giản trong quá trình tính toán [76].
NDVI = (NIR−RED) / (NIR+RED) (1.1)
1.2.2.4. Phân loại hướng đối tượng
Nếu nhƣ phân loại đa phổ sử dụng giá trị phổ của từng pixel trên các kênh ảnh thì phân loại hƣớng đối tƣợng sử dụng cả thông tin về phổ và các thông tin
khác về đối tƣợng để thực hiện phân loại các đối tƣợng. Quy trình phân loại gồm 2
bƣớc: phân mảnh ảnh và phân loại các đối tƣợng; ở bƣớc 1, ảnh đƣợc chia thành
các vùng đồng nhất bao gồm nhiều pixel, cách làm này tƣơng tự nhƣ giải đoán bằng mắt, việc phân mảnh có thể bao gồm nhiều cấp, sử dụng các thông tin về
màu sắc, hình dạng, kích thƣớc, cấu trúc, hình mẫu và ngữ cảnh để nhóm các pixel thành từng đối tƣợng có nghĩa; việc xác định quy mô phù hợp của đối tƣợng là vấn
đề mấu chốt trong bƣớc phân mảnh ảnh [94]. Sau khi phân mảnh, có thể phân loại
các đối tƣợng dựa trên nhiều thuộc tính, các thuộc tính này gồm 2 nhóm chính:
thông tin của bản thân đối tƣợng (đặc điểm phổ, cấu trúc, hình dạng của đối tƣợng)
và mối quan hệ giữa đối tƣợng đó với các đối tƣợng khác. Tuy nhiên, phƣơng
pháp phân loại theo hƣớng đối tƣợng chỉ phát huy hiệu quả đối với ảnh có độ phân
giải cao trên khu vực nghiên cứu nhỏ.
1.2.2.5. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại
Một trong những phƣơng pháp đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh
đƣợc sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là thành lập ma trận sai số; ma trận này cho
phép đối chiếu kết quả phân loại từng lớp đối tƣợng với thông tin thực địa, từ đó
đánh giá đƣợc độ chính xác kết quả phân loại cho từng loại lớp phủ, đồng thời cũng giúp đánh giá độ chính xác kết quả phân loại chung cho toàn ảnh thông qua 4
tiêu chí: độ tin cậy của nhà sản xuất, độ tin cậy của ngƣời sử dụng, độ chính xác toàn cục và hệ số kappa. Các mẫu kiểm chứng có thể lấy theo từng pixel, một nhóm pixel hoặc lấy theo polygon, trong đó lấy theo polygon đƣợc áp dụng nhiều
nhất trong các nghiên cứu gần đây do dễ thực hiện. Số lƣợng mẫu tối thiểu cho mỗi loại là 30p (p là số kênh phổ) [52, 100].
1.2.3. Các phương pháp nghiên cứu biến động bằng viễn thám và GIS
Biến động có thể đƣợc nghiên cứu bằng các phƣơng pháp: thống kê, đo vẽ
trực tiếp thực địa và tích hợp viễn thám với GIS; tuy nhiên từ khi có tƣ liệu vệ tinh
thì hai phƣơng pháp đầu hầu nhƣ không còn đƣợc áp dụng hoặc áp dụng cho khu
23
vực rất nhỏ với các mục đích khác. Vì vậy, nghiên cứu sinh chỉ đề cập đến các
phƣơng pháp viễn thám và GIS sử dụng trong nghiên cứu biến động.
Việc áp dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động là khá đa dạng, với
nhiều loại tƣ liệu nhƣ ảnh quang học, ảnh hồng ngoại nhiệt và ảnh radar. Việc
phân loại các phƣơng pháp viễn thám trong nghiên cứu biến động chỉ mang tính
chất tƣơng đối và có nhiều hƣớng tiếp cận khác nhau, trong khuôn khổ của luận
án, nghiên cứu sinh sẽ đề cập đến một số phƣơng pháp sau:
1.2.3.1. Phương pháp sau phân loại
Đây là phƣơng pháp phân tích hai ảnh độc lập tạo ra hai bản đồ lớp phủ tại
hai thời điểm, sau đó chiết tách thông tin biến động bằng việc so sánh hai bản đồ
lớp phủ, việc chiết tách thông tin phục vụ thành lập các bản đồ lớp phủ có thể
đƣợc thực hiện bằng mắt hoặc phân loại đa phổ. Trong đó, quá trình so sánh xác
định biến động đƣợc thực hiện nhờ GIS, dữ liệu đầu vào có thể là vector hoặc
raster [96, 152]. Phƣơng pháp sau phân loại đƣợc sử dụng từ cuối những năm
1970, đƣợc coi là phƣơng pháp đáng tin cậy nhất và đƣợc sử dụng để đánh giá chất
lƣợng kỹ thuật trừ ảnh mới nổi. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là không đòi hỏi
phải hiệu chỉnh, chuẩn hóa phổ cũng nhƣ không yêu cầu hai ảnh này phải đƣợc thu
nhận cùng một mùa vì hai ảnh đƣợc phân loại riêng biệt (Singh 1989). Độ chính
xác của phƣơng pháp này phụ thuộc phần lớn vào độ tin cậy quá trình phân loại
hai ảnh.
1.2.3.2. Phương pháp trước phân loại
Phƣơng pháp này đƣợc tiếp cận theo hƣớng xử lý số và đƣợc cụ thể hóa
bằng các kỹ thuật sau:
1. Kỹ thuật phân loại trực tiếp từ ảnh đa thời gian hay phân tích tổ hợp
Đây là một trong những kỹ thuật thành lập bản đồ biến động sớm nhất theo
hƣớng bán tự động. Theo khái niệm của Weismiller và cộng sự (1977), phân tích
tổ hợp là kỹ thuật phân loại biến động theo thời gian dựa trên thay đổi về phổ. Kỹ
thuật này căn cứ vào việc phân tích một bộ dữ liệu ảnh đa thời gian có sử dụng
nhận dạng mô hình chuẩn kết hợp phân loại phổ để phát hiện khu vực xảy ra biến
động lớp phủ. Yêu cầu dữ liệu đầu vào đƣợc thu nhận ở hai năm khác nhau nhƣng
phải cùng mùa nhằm đảm bảo đồng nhất về điều kiện thu nhận ảnh cũng nhƣ ít có
sự thay đổi về đặc điểm thực vật [152].
24
2. Phân tích vector biến động
Khi lớp phủ biến động sẽ kéo theo sự thay đổi về phổ, vector biến đổi phổ
có gốc là thời điểm thứ nhất và ngọn là thời điểm thứ hai với độ lớn bằng khoảng
cách từ thời điểm thứ nhất đến thời điểm thứ hai. Nếu độ lớn của vector này lớn
hơn ngƣỡng đặt ra thì có thể kết luận rằng có xảy ra biến động lớp phủ. Hƣớng của
vector biến đổi phổ cho biết thông tin về loại lớp phủ ví dụ nhƣ rừng đã bị phát
quang hay rừng tái sinh (Malila 1980) [96, 152]. Phƣơng pháp này đã đƣợc Malila
(1980), Colwell và Weber (1981) áp dụng lần đầu tiên trong nghiên cứu biến động
rừng ở Bắc Idaho và Nam Carolina.
Hình 1. 2. Phân tích vector biến động
3. Trừ ảnh
Trong phân tích biến động, ảnh ở thời điểm 1 đƣợc coi là ảnh nền, sau đó lấy
ảnh ở thời điểm 2 trừ ảnh ở thời điểm 1. Trên ảnh hiệu, khu vực không biến đổi là khu
vực có cấp độ xám khá đồng đều. Nếu vẽ Histogram của ảnh hiệu này thì khu vực trung
tâm của Histogram là khu vực không biến động, hai đuôi của Histogram sẽ tƣơng ứng
với khu vực biến động [96, 152]. Kỹ thuật này sử dụng phép lọc tần số thấp và đã đƣợc
Singh (1984) ứng dụng đầu tiên trong nghiên cứu biến động rừng nhiệt đới. Gần đây
nhiều nghiên cứu sử dụng kỹ thuật trừ ảnh NDVI để nghiên cứu biến động về trạng thái
lớp phủ nhƣ Al-doski, Mancino [37, 97].
Hình 1. 3. Nguyên tắc của kỹ thuật trừ ảnh
25
4. Phân tích thành phần chính (Principal component analysis- PCA)
Phân tích thành phần chính là kỹ thuật chuyển đổi giá trị độ xám của pixel
bằng cách giữ tối đa lƣợng thông tin hữu ích và loại bỏ các thông tin trùng lặp; ảnh
kết quả (ảnh thành phần chính-PC) chỉ chứa các kênh ảnh ít tƣơng quan [94].
Về mặt toán học, đây là tổ hợp tuyến tính từ không gian k chiều (k- số kênh
chứa trên ảnh gốc) về một không gian p chiều (p- số kênh chứa trên ảnh thành
phần chính) với k > p mà vẫn bảo toàn thông tin ở mức chấp nhận đƣợc; phƣơng pháp này đƣợc áp dụng để loại bỏ các thông tin trùng lặp trên các kênh phổ gần
nhau của ảnh vệ tinh đa phổ [94, 152].
Kỹ thuật phân tích thành phần chính lần đầu tiên đƣợc Byrne và cộng sự (1980)
ứng dụng trong theo dõi biến động lớp phủ; khi áp dụng PCA, PC1 và PC2 sẽ cung cấp thông tin về các lớp phủ không biến động, trong khi PC3 và các PC tiếp theo sẽ chứa
thông tin về các đối tƣợng biến động (Byrne 1980 và Richards1984). Các thành phần
bậc cao hơn sẽ liên quan đến biến đổi về mặt độ xám, độ xanh, Jiaju (1988) đã chứng
minh ứng dụng PCA cho phép chiết tách thông tin về các loại cây trồng mà không cần
chuẩn hóa ảnh hƣởng khí quyển [152].
5. Phân tích phổ tổng hợp
Phân tích phổ tổng hợp do Gillespie và cộng sự đề xuất năm 1990 phục vụ
giải đoán ảnh độ phân giải phổ cao AVIRIS; đến năm 1995, Adams và cộng sự
tiếp tục phát triển để sử dụng cho ảnh Landsat TM, MSS. Phƣơng pháp này coi
các pixel của ảnh đa phổ là tổ hợp của các dấu hiệu đa phổ, điển hình là mô hình
pha trộn tuyến tính, phản xạ của toàn bộ ảnh có thể đƣợc tính toán bằng tỉ số.
Phƣơng pháp này đòi hỏi phải chuyển về ảnh phản xạ và chuẩn hóa, hiệu chỉnh khí
quyển trƣớc khi phân tích biến động [96, 152].
1.2.3. 3. Phối hợp nhiều phương pháp (hybrid)
Hybrid là phƣơng pháp kết hợp giữa sau phân loại và nhận dạng thay đổi về
phổ trong kỹ thuật trƣớc phân loại nhằm hạn chế những nhƣợc điểm của hai
phƣơng pháp này, nâng cao độ chính xác kết quả phân loại. Các tác giả ứng dụng thành công phƣơng pháp này nhƣ: Pilon và nnk (1998), Petit và nnk (2001), Al-
doski (2015), Mancino (2014)…[37, 97, 152].
Sau khi tìm hiểu các phương pháp viễn thám trong nghiên cứu biến động lớp phủ rừng và căn cứ vào điều kiện địa lý tự nhiên tỉnh Hòa Bình, nghiên cứu sinh lựa chọn các phương pháp sau cho luận án của mình: - Tạo ảnh chỉ số NDVI và ảnh hiệu NDVI.
26
- Phƣơng pháp trƣớc phân loại: trừ ảnh NDVI để giám sát nhanh biến động
về trạng thái thảm thực vật.
- Phƣơng pháp sau phân loại bằng thuật toán xác suất cực đại phục vụ
nghiên cứu chi tiết phân bố không gian và biến động lớp phủ rừng.
1.2.4. Các mô hình nghiên cứu biến động
Tính đa dạng của nghiên cứu mô hình hóa qua nhiều năm trở thành một thách
thức lớn đối với việc tổng quan, phân loại các mô hình. Các hệ thống phân loại này
hầu hết dựa trên quá trình biến đổi SDĐ chủ yếu đã đƣợc mô hình hóa, phƣơng pháp
mô phỏng sử dụng trong mô hình, chẳng hạn nhƣ nghiên cứu về mô hình mất rừng,
dự án biến động LPĐ/SDĐ sử dụng mô hình do Lambin (1997) cung cấp [85], trong
khi Kaimowitz và Angelsen (1998) lại chú trọng đến mô hình mất rừng dựa trên lý
thuyết kinh tế [77]. Miller và nnk (1999) và U.S. EPA (2000) trình bày tổng quan mô
hình đô thị lồng ghép [106], trong khi Parker và nnk (2005) và Bousquet và Le Page
(2004) tổng quan về mô hình đa tác nhân [44, 119]. Nhìn chung, các mô hình biến
động LPĐ/SDĐ có thể đƣợc phân loại nhƣ sau:
1.2.4.1. Mô hình không gian và phi không gian
Mô hình không gian nhằm mục đích miêu tả rõ ràng không gian biến đổi
SDĐ ở một số quy mô, trong đó biến đổi SDĐ đƣợc chỉ ra trên từng pixel hoặc
trên các đơn vị không gian khác nhƣ đơn vị hành chính. Vì vậy, nhóm mô hình
này có thể phát hiện ra sự thay đổi về không gian trong điều kiện môi trƣờng tự
nhiên và xã hội khác nhau.
Nhóm mô hình phi không gian quan tâm đến độ lớn và tốc độ biến động
SDĐ mà không đề cập cụ thể đến sự phân bố không gian của nó, ví dụ nhƣ mô
hình phi không gian về mất rừng ở Altamira thuộc vùng Amazon của Evans và
nnk (2001) [61]. Mô hình ở cấp độ từng mảnh đất này tính toán đến lợi ích của
hoạt động SDĐ cụ thể để tìm ra cách SDĐ tối ƣu tại mỗi thời điểm và sự phân bố
lao động ở mỗi hoạt động SDĐ dựa trên số tiền có thể kiếm đƣợc của hộ gia đình
và tiền lƣơng lao động. Mô hình này thể hiện tỉ lệ các thửa đất ở các lớp: rừng
trƣởng thành, rừng tái sinh, cây trồng lâu năm, cây trồng hằng năm và đồng cỏ ở
mỗi thời điểm cách nhau một năm.
Dù có sử dụng các mô hình khác nhau nhƣng phải đảm bảo mô phỏng đƣợc cấu
trúc chung của một mô hình. Cấu trúc mô hình bao gồm hai quá trình khác nhau: tính
toán độ lớn của biến động và phân bố của biến động, cả hai quá trình tính toán này đều
dựa trên bộ nhân tố tác động đặc biệt là các nhân tố chủ đạo của biến động.
27
Đôi khi một tác nhân có thể ảnh hƣởng đến cả độ lớn và phân bố biến động,
bản đồ thích nghi đƣợc tạo ra (bản đồ vị trí thích hợp cho loại SDĐ cụ thể liên
quan đến sự phù hợp vị trí các loại khác) dựa trên việc phân tích một hoặc nhiều
nhân tố (coi nhƣ nhân tố quyết định biến động không gian SDĐ). Việc lựa chọn
các nhân tố sử dụng trong mô hình và ảnh hƣởng của nó đối với bản đồ thích nghi
là thành phần chính của mô hình SDĐ. Các hƣớng nghiên cứu hiện nay bao gồm:
hệ thống quy tắc trên cơ sở lý thuyết hoặc kiến thức chuyên gia, bản đồ thích nghi
dựa trên phân tích thực nghiệm, quy tắc chuyển dịch phụ thuộc SDĐ lân cận.
Bên cạnh bản đồ thích nghi, yêu cầu đối với các loại SDĐ khác nhau và sự cạnh
tranh giữa các loại SDĐ cũng dẫn đến biến đổi mô hình SDĐ. Vì thế cho nên trong hầu
hết các mô hình, hệ thống quy tắc đƣợc sử dụng để phân bố biến đổi SDĐ dựa trên bản
đồ thích nghi. Những quy tắc này thay đổi tùy theo việc sử dụng giá trị cắt đơn giản để
lựa chọn vị trí thích hợp nhất trên bản đồ thích nghi đối với mô hình cạnh tranh động
giữa các cách SDĐ căn cứ theo đặc tính cụ thể của từng loại đất.
Có rất nhiều hƣớng tiếp cận khác nhau đƣợc sử dụng để tính toán các yêu
cầu SDĐ đa dạng trong không gian. Một số mô hình tiếp cận theo hƣớng từ dƣới
lên đƣợc lựa chọn, trong đó cần chú ý quy tắc phân bố và động thái không gian
xác định số lƣợng biến động LPĐ/SDĐ. Tuy nhiên, cách tiếp cận từ trên xuống
thƣờng đƣợc áp dụng nhiều hơn, trong đó biến động về loại LPĐ đƣợc xác định
dựa vào bộ nhân tố tác động. Số lƣợng này đƣợc sử dụng làm yếu tố ràng buộc
trong quá trình phân bố. Ngoài ra, hƣớng tiếp cận tổng hợp cũng đƣợc sử dụng để
nghiên cứu SDĐ, trong đó yêu cầu SDĐ chịu tác động phản hồi từ đơn vị phân bố:
giá trị của đất biến đổi, ích lợi của đất.
1.2.4.2. Mô hình động và mô hình tĩnh
Dựa trên đặc điểm về thời gian, việc tính toán các hệ số mô hình hồi quy
(các hệ số này giải thích sự phân bố không gian của biến đổi SDĐ, là hàm của các
tác nhân theo giả thiết) có thể đƣợc coi nhƣ một mô hình biến động LPĐ/SDĐ tĩnh
và đƣợc ứng dụng rộng rãi [48, 111, 115]. Mặc dù các mô hình hồi quy nhƣ vậy có
thể đƣợc sử dụng để dự báo biến động LPĐ/SDĐ trong tƣơng lai, nhƣng các mô
hình này thƣờng không tính đến tác động phản hồi và sự độc lập giữa các biến. Mô
hình động chú trọng đến sự vận động theo thời gian của hệ thống SDĐ, tiêu biểu là
tính cạnh tranh giữa các SDĐ, tính không thể đảo ngƣợc đƣợc của các biến động
trong quá khứ (dẫn đến con đƣờng độc lập trong sự phát triển hệ thống và con
đƣờng LPĐ/SDĐ đã đƣợc định trƣớc). Mô hình tĩnh có thể đƣợc sử dụng để
28
nghiên cứu về các nhân tố tác động đến LPĐ/SDĐ trong quá khứ, trong khi mô
hình động đƣợc sử dụng cho dự báo LPĐ/SDĐ trong tƣơng lai hoặc nghiên cứu
diễn thế của LPĐ/SDĐ.
1.2.4.3. Mô hình miêu tả và mô hình hoạch định
Mô hình miêu tả nhằm tái tạo chức năng của hệ thống SDĐ và tạo kịch bản mô
hình SDĐ trong tƣơng lai gần. Ngƣợc lại, mô hình hoạch định nhằm tính toán cách
thức SDĐ phù hợp nhất với mục tiêu nào đó. Mô hình miêu tả dựa trên hệ thống SDĐ
thực tế và các quá trình dẫn đến biến đổi SDĐ trong hệ thống này. Đầu ra mô hình cho
thấy những gì diễn ra bên trong chức năng của hệ thống thông qua thử nghiệm các giả
thuyết và phân tích tƣơng tác giữa các thực thể ở cấp độ thấp hơn từ đó tạo ra mô hình
ở cấp độ cao hơn. Hơn thế nữa, các loại mô hình này phù hợp cho dự báo LPĐ/SDĐ
theo các kịch bản khác nhau. Mô hình hoạch định chứa hầu hết các hệ thống SDĐ thực
tế nhƣ một sự ràng buộc đối với các hình thức SDĐ tối ƣu hơn [90]. Mục tiêu cơ bản
của việc tối ƣu hóa hầu hết các mô hình là giả thiết một thửa đất bất kỳ (có đề cập đến
thuộc tính và vị trí) đƣợc mô phỏng nhƣ đang sử dụng tốt nhất cho các mục tiêu đã đặt
ra. Mô hình hoạch định đặc biệt hữu ích đối với phân tích chính sách do nó có khả năng
trực quan hóa mô hình không gian SDĐ, đây là giải pháp tối ƣu dựa trên các yếu tố
ràng buộc và mục tiêu ƣu tiên hơn [143]. Tuy nhiên, mô hình hoạch định không cho
thấy bản chất bên trong LPĐ/SDĐ thực tế và các điều kiện trung gian cần thiết để đạt
đƣợc cách SDĐ tối ƣu. Bên cạnh đó, nhiều mô hình hoạch định giả sử các hoạt động
kinh tế là tối ƣu và rất khó để đƣa vào mô hình những hoạt động không tích cực của
con ngƣời [124]. Điểm hạn chế này không ảnh hƣởng đáng kể ở quy mô nhỏ nhƣng lại
rất quan trọng đối với quá trình LPĐ/SDĐ ở quy mô lớn và đƣợc xem xét đến tính đa
dạng giữa các nhân tố [90].
1.2.4.4. Mô hình diễn dịch và quy nạp
Hầu hết các mô hình LPĐ/SDĐ dựa trên phƣơng pháp quy nạp, trong đó
các chỉ tiêu kỹ thuật của mô hình căn cứ vào tƣơng quan thống kê giữa LPĐ/SDĐ
và một bộ biến giải thích là các tác nhân bên trong sự biến đổi này. Thống kê đa
biến, xác suất biến động và số hiệu chỉnh đƣợc sử dụng để nhận dạng các biến và
mối quan hệ trong thực tế. Phƣơng pháp quy nạp trở nên cực kỳ phổ biến trong bối
cảnh chƣa có khung lý thuyết để giải thích, dẫn đƣờng các nghiên cứu LPĐ/SDĐ.
Việc phát triển lý thuyết trong lĩnh vực này gặp nhiều khó khăn do sự tác động lẫn
nhau rất phức tạp giữa các nhân tố, các nhân tố này thay đổi theo quy mô không
gian, thời gian và quy mô tổ chức, có thể tác động trực tiếp hoặc thông qua các
29
yếu tố trung gian khác, có liên quan đến nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau nhƣ
sinh học, kinh tế học, xã hội học, địa lý…
Việc phân tích nhiều nghiên cứu đã chỉ ra động thái LPĐ/SDĐ thực tế phụ
thuộc nhiều vào điều kiện cụ thể của khu vực nghiên cứu đồng thời thay đổi theo
thời gian. Sự giải thích các quá trình SDĐ chiếm ƣu thế thông qua phân tích mô
hình không gian-thời gian trên cơ sở bộ dữ liệu về LPĐ/SDĐ đƣợc coi là kỹ thuật
đơn giản nhất để giải quyết vấn đề phức tạp này. Các loại mô hình quy nạp hiện tại
rất đa dạng, trong đó việc ra quyết định của các nhà quản lý đƣợc đơn giản hóa
thành một bộ SDĐ quyết định và sự tƣơng tác trên cơ sở quan sát mô hình [119],
trong đó mối quan hệ giữa mô hình SDĐ và sự biến đổi theo không gian của môi
trƣờng tự nhiên và xã hội đƣợc phát hiện qua thống kê, thƣờng là kỹ thuật hồi quy
nhƣ hồi quy logistic bội [109, 133, 142, 145, 146], hồi quy tuyến tính đa biến,
logistic đa thức [108] hoặc phƣơng pháp kinh nghiệm khác nhƣ mạng thần kinh
[122, 123]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu không chỉ ứng dụng hồi quy thuần
túy, mà phải dựa trên các học thuyết và sự hiểu biết trƣớc đó về quá trình ra quyết
định để lựa chọn các nhân tố đƣa vào hàm số.
Một cách tiếp cận ngƣợc lại, mô hình diễn dịch dựa trên lý thuyết về dự báo
xu hƣớng biến động trong tƣơng lai dựa trên cách thức biến động đã xảy ra.
Những nghiên cứu nhƣ vậy sử dụng lý thuyết để miêu tả đặc điểm của các mối
quan hệ trong cách thức SDĐ thông qua mô hình biến động đất đai. Hƣớng nghiên
cứu suy diễn có vai trò quan trọng trong việc tìm ra các nguyên nhân biến động
LPĐ, nó cho phép xây dựng nên mô hình xung quanh mối quan hệ chặt chẽ giữa
con ngƣời và môi trƣờng, vấn đề chủ yếu đặt ra ở đây là khâu thu thập dữ liệu.
Cách tiếp cận theo hƣớng quy nạp cũng dễ dàng phác họa trên dữ liệu sẵn
có (thƣờng là các biến đại diện), dữ liệu này có thể không phản ánh đầy đủ quá
trình vận động mà chỉ có vai trò thứ yếu trong quá trình này. Các nghiên cứu dẫn
xuất có khuynh hƣớng khám phá ra các khái niệm và quá trình biến động nhằm
giải thích cách thức LPĐ/SDĐ quan sát đƣợc [92], chẳng hạn nhƣ mô hình suy
diễn LPĐ/SDĐ dựa trên một học thuyết kinh tế của Von Thünen hay một mô hình
gần đây của Angelsen (1999) đã so sánh 4 thông số đặc trƣng mô hình khác nhau
trên cơ sở lý thuyết kinh tế về sự mở rộng của đất nông nghiệp [41], thêm vào đó
Walker và Solecki (2004) và Walker (2004) đã phát triển mô hình lý thuyết về mất
rừng và chuyển đổi đất ngập nƣớc [148, 149].
30
1.2.4.5. Mô hình đại diện tác nhân và đại diện pixel
Các mô hình có thể đƣợc phân loại dựa trên đối tƣợng mà nó mô phỏng.
Trong nhiều mô hình không gian rõ, đơn vị phân tích có thể là diện tích đất dƣới
dạng polygon, số liệu thống kê hoặc pixel. LPĐ/SDĐ đƣợc tính toán cho các đối
tƣợng này trong không gian, đây là các đối tƣợng đƣợc thể hiện trực tiếp trên bản
đồ LPĐ/SDĐ. Ở hầu hết quy mô địa phƣơng với đơn vị phân tích là các thửa đất,
các cánh đồng hay trang trại, tác nhân liên quan đến LPĐ/SDĐ là nông dân, đơn vị
phân tích đồng thời là quy mô ra quyết định nên thƣờng rất thuận lợi. Ở quy mô tổ
chức cao hơn, các cá thể nông dân hoặc chủ đất có thể không còn là đại diện phù
hợp và sự mô hình hóa thƣờng không liên quan tới đơn vị ra quyết định.
Một nhóm mô hình khác sử dụng từng nhân tố nhƣ một đơn vị mô phỏng.
Các tác nhân có nhiều đặc tính: tính tự trị, cùng tồn tại trong một môi trƣờng thông
qua giao tiếp và tƣơng tác nhân tố, ra quyết định có quan hệ ràng buộc với môi
trƣờng. Các hệ thống đa tác nhân nhƣ vậy cần đƣợc chú trọng đến quá trình ra
quyết định của nhân tố, tổ chức xã hội và cảnh quan, trong đó những cá thể này
đƣợc nhúng vào đó. Nhân tố không nhất thiết phải là một yếu tố riêng biệt: nhân tố
có thể đại diện cho bất kỳ quy mô tổ chức nào (một tổ, một đội, một làng,…) [44,
119]. Nhƣợc điểm của việc sử dụng tác nhân làm đơn vị mô phỏng cơ bản trong
mô hình là khó liên hệ ứng xử của nhân tố với với khu vực đất thực tế và với hoạt
động không gian đại diện đầy đủ [126, 127]. Vì thế, cả hai hƣớng mô hình hóa này
đều có những hạn chế nhất định, phƣơng pháp phù hợp phụ thuộc vào câu hỏi
nghiên cứu và quy mô thời gian cũng nhƣ không gian của mô hình.
1.2.4.6. Mô hình toàn cầu và mô hình khu vực
Ứng dụng của mô hình SDĐ thay đổi theo quy mô của nghiên cứu: từ cấp địa phƣơng khoảng một vài km2 đến cấp quốc gia hay lục địa từ 50 km2 đến 1000 km2. Nhiều mô hình khác nhau đƣợc phát triển cho các quy mô này, vấn đề là không giống nhau khi áp dụng cho phạm vi lục địa hay toàn cầu. Chỉ một số ít mô
hình biến đổi LPĐ/SDĐ toàn cầu đƣợc phát triển và việc phân tích các mô hình
này không nhằm mục đích đặc thù nhƣ điều tra biến đổi LPĐ/SDĐ nhƣng biến đổi
LPĐ/SDĐ đóng vai trò quan trọng trong phân tích biến đổi khí hậu, mất đa dạng
sinh học, sản xuất nông nghiệp hoặc thị trƣờng thế giới. Những mô hình toàn cầu
nhƣ vậy sẽ giúp trả lời rất nhiều câu hỏi liên quan đến SDĐ. Một thử nghiệm rất
sớm và nổi tiếng ở quy mô toàn cầu là Mô hình thế giới thứ 3 từ nghiên cứu những
hạn chế đến nghiên cứu tăng trƣởng, mô hình này đã bị phê bình gay gắt do tổng
31
hợp quá nhiều thứ và chƣa đủ cơ sở thực tiễn cũng nhƣ lý thuyết để giải thích cho
các mối quan hệ định lƣợng giả định. Một thế hệ mới các Mô hình đánh giá tổng
hợp toàn cầu - IAMs đã đƣợc phát triển vào cuối những năm 80, đầu những năm
90 nhằm đánh giá cơ bản vấn đề biến đổi khí hậu và tạo ra các kịch bản về lƣơng
thực và nông nghiệp trong tƣơng lai. Các mô hình này bao gồm những yếu tố đại
diện cho dân số, hoạt động kinh tế liên quan đến sản phẩm nông nghiệp, yếu tố
công nghệ và các yếu tố khác quyết định những sản phẩm này đƣợc cung cấp nhƣ
thế nào, sự phát thải khí liên quan đến các hoạt động sản xuất này, gây nên biến
đổi thành phần khí quyển và biến đổi khí hậu, ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến
hệ sinh thái và xã hội [136]. IAMs có khung lý thuyết chặt chẽ và đóng vai trò
quan trọng trong những đánh giá gần đây của Hiệp hội quốc tế về biến đổi khí
hậu-IPCC [75], tổ chức Cảnh báo môi trƣờng toàn cầu [139], đồng thời có đóng
góp lớn đối với việc xây dựng kịch bản về biến đổi hệ sinh thái trong tƣơng lai.
Các mô hình này cũng cho thấy đƣợc viễn cảnh nghiên cứu nông nghiệp trong
tƣơng lai, điển hình là các nghiên cứu phục vụ cho Viện nghiên cứu chính sách
lƣơng thực quốc tế [129] và Liên hợp quốc [63].
Một nhóm các mô hình toàn cầu khác có thể giải quyết đƣợc vấn đề động
thái lớp phủ là mô hình kinh tế toàn cầu. Đa số các mô hình này là mô hình cân
bằng nhằm mục đích giải thích việc giao đất theo cơ cấu cung cầu của lĩnh vực
thâm canh đất, chẳng hạn nhƣ mô hình IMPACT [129] và GTAP [74]. Trong các
mô hình kinh tế vĩ mô này, đất thƣờng đƣợc giao theo hiệu quả kinh tế dƣới các
hình thức sử dụng khác nhau và nhìn chung là theo thị trƣờng sản xuất thâm canh
đất cạnh tranh. Tuy nhiên, những miêu tả không đồng nhất về mặt địa lý của quá
trình sản xuất và mô hình SDĐ thƣờng không đƣợc trình bày trong mô hình này,
trừ mô hình IIASA-LPĐ/SDĐ đối với trƣờng hợp Trung Quốc [64].
Nhìn chung, các mô hình toàn cầu về LPĐ/SDĐ kém phát triển ở thập kỷ
cuối của thế kỷ 20. Mặc dù mô hình biến đổi LPĐ toàn cầu vẫn là thành phần quan
trọng của IAMs trong việc giải quyết các vấn đề biến đổi toàn cầu, chẳng hạn nhƣ
đánh giá biến đổi khí hậu, nhƣng chỉ có một số ít các mô hình đƣợc phát triển.
Hơn thế nữa, các nghiên cứu về vấn đề biến đổi toàn cầu ở thập kỷ này lại tập
trung vào những tác nhân khác hơn là vào biến động LPĐ/SDĐ. Tuy nhiên, sự
thành công của dự án Đánh giá hệ sinh thái thiên niên kỷ [105] gần đây đã thu hút
sự quan tâm của các nhà làm mô hình SDĐ toàn cầu, thành tựu này đã thúc đẩy
mọi nỗ lực trong phát triển mô hình LPĐ/SDĐ. Các mô hình toàn cầu thƣờng có
32
độ phân giải thấp nên khó có thể phản ánh hết đƣợc các điều kiện rất đa dạng của
mỗi khu vực cũng nhƣ mối quan hệ giữa quỹ đất biến đổi với việc ra quyết định
thực tế. Sự ra đời của các mô hình không gian rõ, chẳng hạn nhƣ EURURALIS có
thể coi nhƣ cầu nối giữa các mô hình toàn hầu có tính khái quát cao với các trƣờng
hợp nghiên cứu tại từng địa phƣơng [81].
Sau khi tổng quan về các mô hình sử dụng trong nghiên cứu biến động
LPĐ/SDĐ, nghiên cứu sinh áp dụng mô hình quy nạp dựa trên kỹ thuật hồi quy
logistic bội vì những lý do sau:
- Hồi quy logistic bội cho phép phân tích biến đổi lớp phủ rừng cả về độ lớn
và không gian trong điều kiện môi trƣờng tự nhiên và yếu tố kinh tế xã hội thay
đổi với đơn vị quan sát là pixel hoặc hộ gia đình, thích hợp với các nghiên cứu cấp
tỉnh [109].
- Mô hình này vừa có khả năng tái tạo lại mối quan hệ giữa con ngƣời và
môi trƣờng trong quá khứ, vừa có thể dự báo đƣợc xác suất biến động lớp phủ
rừng trong tƣơng lai và tính đến tác động phản hồi cũng nhƣ tính độc lập giữa các
biến. Do đó mô hình này đƣợc lựa chọn áp dụng để phát hiện các tác nhân chính
gây biến động lớp phủ rừng tại khu vực nghiên cứu - Hòa Bình, trên cơ sở đó dự
báo xác suất biến động lớp phủ rừng trong tƣơng lai và đề xuất các giải pháp khai
thác sử dụng lớp phủ rừng một cách bền vững.
- Kỹ thuật hồi quy logistic bội có khả năng giải quyết tốt các bài toán mà
biến phụ thuộc là biến nhị phân và biến độc lập là biến liên tục hoặc biến phân loại
[102, 107]. Khi áp dụng mô hình này cho khu vực nghiên cứu – tỉnh Hòa Bình,
biến phụ thuộc là biến động lớp phủ rừng (biến động - 1, không biến động - 0) và
biến độc lập là các yếu tố tự nhiên, kinh tế-xã hội tỉnh Hòa Bình dựa trên đơn vị
quan sát là pixel.
Hàm hồi quy logistic bội có dạng [102]:
(1.2) )= + +
+....+ p: xác suất xảy ra sự kiện 0, 1
β0: số hạng tự do β1, β2, …, βn: hệ số hồi quy X1, X2, …, Xn: biến giải thích Xác suất xảy ra sự kiện 0,1 đƣợc tính theo công thức sau:
(1.3)
33
Mô hình hồi quy logistic bội đƣợc đánh giá qua 3 bƣớc [102]:
1. em x t sự tồn tại mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc
Xây dựng giả thiết để xem xét mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và
các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội.
- Giả thiết không (H0): không có mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và
các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội Xi.: β1= β2= βn=0
- Giả thiết loại trừ (Ha): có mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và các
yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội Xi.: βi ≠ 0 Trong đó βi là hệ số hồi quy, Xi: là các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội đƣợc
xem xét trong nghiên cứu này.
Mức tin cậy sig=0,05 dùng để bác bỏ giả thuyết H0 2. Ảnh hưởng của từng biến đối với biến phụ thuộc Theo Serneels và Lambin (2001), thống kê Wald κ2 cho biết trọng số của từng biến độc lập trong mô hình, giúp ta đánh giá đƣợc vai trò của từng biến giải
thích đối với việc dự báo biến phụ thuộc [134]. Trong kết quả phân tích bằng phần
mềm SPSS, giá trị Wald có trên bảng “Variables in the Equation”.
Yêu cầu các biến giải thích phải độc lập tuyến tính vì nếu xảy ra hiện tƣợng
cộng tuyến thì kết quả sẽ cho mô hình không tin cậy.Vì vậy trƣớc khi đƣa vào mô
hình cần tính hệ số tƣơng quan giữa các biến, nếu hai biến có hệ số tƣơng quan
nhỏ hơn 0.7 thì có thể coi là hai biến độc lập [102].
3. Kiểm chứng mô hình
Một trong những cách kiểm chứng phổ biến nhất là sử dụng Đƣờng cong
ghi nhận tín hiệu ROC. Từ ROC bắt nguồn từ một phần của lĩnh vực đƣợc gọi là
thuyết phát hiện tín hiệu. Từ các tín hiệu nhận đƣợc, máy sẽ phân tích và vẽ đƣờng
cong ROC, để phân biệt tín hiệu của máy bay địch và tín hiệu nhiễu trong thế
chiến thứ hai. Từ sau những năm 1970, thuyết phát hiện tín hiệu này đƣợc dùng để
kiểm chứng kết quả các xét nghiệm trong chẩn đoán y học và kiểm chứng các mô
hình dự báo trong nhiều lĩnh vực [62].
Mỗi điểm trên đƣờng cong ROC là tọa độ tƣơng ứng với độ nhạy trên trục
tung và 1- độ đặc hiệu trên trục hoành [70, 118]. Trong luận án, tác giả áp dụng
đƣờng cong ROC để kiểm chứng mô hình dự báo biến động lớp phủ rừng. Khi đó,
trục tung sẽ là tần suất biến động thực tế và trục hoành là tần suất biến động theo
mô hình. Đƣờng biểu diễn càng lệch về góc trên bên trái thì sự phân biệt giữa 2
trạng thái biến động và không biến động càng rõ ràng (hình 1.4).
34
Độ chính xác đƣợc đo lƣờng bằng diện tích dƣới đƣờng cong ROC (area
under curve- AUC). Nếu AUC bằng 1 thì mô hình dự báo rất tốt và nếu bằng 0,5
thì mô hình không có giá trị. Hình vẽ trên minh họa đƣờng cong ROC tƣơng ứng
với 3 khả năng: tốt (AUC = 0,8 – 0,9 - đƣờng cong A), khá (AUC = 0,6 – 0,7
đƣờng cong B) và không giá trị (AUC = 0,5 – 0,6 - đƣờng cong C).
Hình 1. 4. Diện tích dưới đường cong ROC
1.3. Quan điểm, phƣơng pháp và quy trình nghiên cứu
1.3.1. Quan điểm nghiên cứu
- Quan điểm hệ thống và tổng hợp:
Hệ thống là một tập hợp các yếu tố liên quan đến nhau tạo nên một thể
hoàn chỉnh. Giữa các thành phần và bộ phận tạo nên hệ thống có mối liên hệ hai
chiều mật thiết với nhau. Vì vậy khi tác động vào một thành phần hay bộ phận nào
đó thì các hợp phần khác cũng thay đổi theo một phản ứng dây chuyền. Theo quan
điểm này, biến động lớp phủ rừng đƣợc nghiên cứu trong một hệ thống tổng hợp
bao gồm :
Lớp phủ rừng: hiện trạng và biến động lớp phủ rừng giai đoạn 1994-2015
Các yếu tố tự nhiên: địa chất, địa mạo, khí hậu, thủy văn, thổ nhƣỡng, …
Các yếu tố kinh tế xã hội: khả năng tiếp cận, hoạt động khai thác khoáng
sản, hoạt động du lịch, cơ cấu lao động, cơ cấu thu nhập, …
Quan điểm hệ thống và tổng hợp đƣợc áp dụng để đánh giá mối quan hệ giữa
biến động lớp phủ rừng và các yếu tố kinh tế xã hội, từ đó chỉ ra các yếu tố tác động
tích cực, yếu tố tác động tiêu cực, đồng thời đánh giá đƣợc trọng số ảnh hƣởng của từng
35
nhân tố đối với biến động lớp phủ rừng. Biến động lớp phủ rừng là hệ quả của sự tác
động tổng hợp của các nhân tố tự nhiên và kinh tế - xã hội.
- Quan điểm lãnh thổ: mỗi đối tƣợng địa lý đều gắn với một không gian
lãnh thổ cụ thể và có nét đặc thù riêng. Vận dụng quan điểm lãnh thổ giúp lựa
chọn đƣợc phƣơng pháp xử lý ảnh vệ tinh phù hợp, chỉ ra đƣợc lớp phủ đặc trƣng
của tỉnh Hòa Bình là lớp phủ rừng, từ đó lựa chọn các biến điển hình nhất để đƣa
vào mô hình hồi quy phân tích đánh giá nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng.
- Quan điểm phát triển bền vững: quan điểm phát triển bền vững phải đảm
bảo sự hài hòa mối quan hệ giữa con ngƣời và tự nhiên trong sự tƣơng tác giữa hệ
thống tự nhiên và hệ thống kinh tế-xã hội. Quan điểm phát triển bền vững đƣợc
vận dụng trong luận án phục vụ định hƣớng không gian phát triển và bảo vệ lớp
phủ rừng, đảm bảo gắn phát triển kinh tế rừng với bảo vệ môi trƣờng sinh thái;
phát huy đƣợc các yếu tố tích cực và hạn chế các yếu tố tiêu cực.
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu
Các phƣơng pháp đƣợc áp dụng trong luận án:
- Phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu: khâu đầu tiên thực hiện luận
án là công tác chuẩn bị, nghiên cứu sinh thu thập tài liệu công bố về các nghiên
cứu có liên quan, tài liệu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã
hội và các tƣ liệu ảnh vệ tinh, ảnh hàng không, các bản đồ. Sau đó, tác giả phân
tích và tổng hợp tài liệu để xây dựng cơ sở lý luận, quy trình nghiên cứu cho luận
án, đồng thời chuẩn hóa bộ cơ sở dữ liệu nhằm đảm bảo tính đồng bộ.
- Phương pháp kiểm chứng thực địa: phƣơng pháp này áp dụng để thu thập
thông tin về lớp phủ phục vụ quá trình phân loại và kiểm chứng kết quả phân loại
ảnh. Tác giả đối chiếu và bổ sung các thông tin cần thiết mà tƣ liệu viễn thám
không phản ánh hết hoặc có sự thay đổi (đặc biệt là sự biến đổi theo mùa và theo
thời vụ). Các tuyến khảo sát đƣợc thực hiện vào tháng 6/2013, 8/2014 và 3/2015
gồm 269 điểm GPS kèm theo ảnh chụp và mô tả đặc điểm lớp phủ (phụ lục 1), chủ
yếu là các tuyến sau:
- Lƣơng Sơn-Kỳ Sơn-TP. Hòa Bình-Cao Phong dọc theo quốc lộ 6 (QL 6)
- TP. Hòa Bình-Đà Bắc dọc theo tỉnh lộ 433 (TL 433)
- TP. Hòa Bình- Kim Bôi-Lạc Thủy theo quốc lộ an toàn khu (QL ATK)
- Lạc Thủy-Yên Thủy theo quốc lộ 21 (QL 21)
- Yên Thủy - Lạc Sơn - Tân Lạc - Mai Châu theo quốc lộ 12 B (QL 12B)
36
- Phương pháp điều tra xã hội học: điều tra tại các điểm chìa khóa để kiểm
tra kết quả mô hình biến động lớp phủ rừng và ảnh hƣởng của sinh kế tới biến
động lớp phủ rừng ở cấp độ hộ gia đình. Đề tài lựa chọn 70 hộ của huyện Lƣơng
Sơn, Kỳ Sơn và Đà Bắc để tiến hành phỏng vấn. Đây là ba khu vực đặc trƣng cho
các kiểu biến động khác nhau, các hộ gia đình phỏng vấn tại mỗi thôn bản đƣợc
lựa chọn ngẫu nhiên. Các bảng hỏi đƣợc mã hóa vào cơ sở dữ liệu để phục vụ cho
phân tích thống kê, bao gồm các thông tin: số nhân khẩu, thành phần dân tộc, số
ngƣời tham gia sản xuất nông lâm nghiệp, các loại cây trồng, thu nhập từ nông lâm
nghiệp, lý do tham gia sản xuất nông lâm nghiệp,…
- Phương pháp bản đồ, viễn thám và GIS: bản đồ giúp tìm hiểu những
thông tin ban đầu về lãnh thổ nghiên cứu nhƣ hình thái địa hình, địa mạo, điều
kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, sự phân bố của các loại đất, hiện trạng sử dụng đất,
hiện trạng rừng ở khu vực Hòa Bình. Ngƣợc lại, bản đồ là phƣơng tiện để thể hiện
sự phân bố không gian của đối tƣợng nghiên cứu: phân bố không gian các loại lớp
phủ, biến động theo không gian của lớp phủ rừng, là tài liệu tham khảo cho các
nhà quản lý đƣa ra quyết định về việc quy hoạch sử dụng lãnh thổ một cách nhanh
chóng và hiệu quả hơn nhiều so với việc đọc các số liệu trong bảng biểu. Luận án
đã thực hiện bản đồ hóa các số liệu thống kê kinh tế xã hội (mật độ dân số, tỉ lệ hộ
nghèo, cơ cấu lao động, cơ cấu thu nhập) để tích hợp với dữ liệu không gian (bản
đồ biến động lớp phủ rừng) đƣa vào mô hình phân tích thống kê không gian phục
vụ phát hiện các nhân tố tác động đến biến động lớp phủ rừng.
Từ tƣ liệu chính là ảnh vệ tinh Landsat, nghiên cứu sinh đã chiết tách thông
tin, thành lập bản đồ lớp phủ tại ba thời điểm: năm 1994, 2005 và 2015, sau đó
tiến hành chồng xếp các bản đồ lớp phủ ở hai thời điểm khác nhau (1994 và 2005,
2005 và 2015) với sự hỗ trợ của phần mềm hệ thống thông tin địa lý ArcGIS để
xây dựng bản đồ biến động lớp phủ rừng.
Sử dụng mô hình Hồi quy logistic bội để phân tích các mối quan hệ không
gian–thời gian giữa biến động lớp phủ rừng và các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội,
kiểm định các giả thuyết và tìm ra mô hình phù hợp. Theo đó, các mô hình này
giúp giải thích đƣợc nguyên nhân biến động lớp phủ rừng và đồng thời dự báo
đƣợc xu hƣớng biến động lớp phủ rừng trong tƣơng lai.
- Phương pháp chuyên gia: Đây là đề tài yêu cầu kiến thức đa ngành, liên
quan đến cả lĩnh vực khoa học tự nhiên cũng nhƣ khoa học xã hội nên trong quá
37
trình nghiên cứu tác giả đã tìm hiểu, trao đổi thông tin, phỏng vấn và tổ chức hội
thảo luận án để thu nhận ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và các nhà quản lý
cũng nhƣ ngƣời dân tại địa phƣơng. Từ đó tác giả có đƣợc tƣ duy khoa học logic,
trau dồi kinh nghiệm thực tiễn để giải quyết các vấn đề nghiên cứu.
1.3.3. Quy trình nghiên cứu - Toàn bộ các bƣớc tiến hành nghiên cứu biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình trong mối quan hệ với các yếu tố địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội đƣợc tóm tắt trong sơ đồ sau:
Hình 1. 5. Các bước tiến hành nghiên cứu biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình trong mối quan hệ với các yếu tố địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội (VT-GIS: viễn thám – hệ thống thông tin địa lý, BĐ LPR: biến động lớp phủ rừng, KTXH: kinh tế xã
hội, KT: khai thác, MH: mô hình, PT&BV LPR: phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng)
38
TIỂU KẾT CHƢƠNG 1
Biến động lớp phủ rừng là chủ đề đƣợc quan tâm khi nghiên cứu vấn đề
biến đổi môi trƣờng toàn cầu từ nhiều thập kỷ trƣớc. Gần đây, nhiều nhà nghiên
cứu đã phát triển các phƣơng pháp xác định biến động lớp phủ rừng cũng nhƣ đi tìm các nguyên nhân và xây dựng các mô hình dự báo biến động dƣới sự hỗ trợ
của dự án Biến đổi LPĐ/SDĐ trong khuôn khổ chƣơng trình Địa sinh quyển toàn
cầu và chƣơng trình Không gian con ngƣời về Biến đổi Môi trƣờng toàn cầu. Điều đó giúp trả lời rất nhiều câu hỏi về tƣơng tác con ngƣời - môi trƣờng, trong
đó có biến động LPR và nguyên nhân cũng nhƣ ảnh hƣởng của nó đến con ngƣời
và môi trƣờng.
Những năm 70, 80, 90 của thế kỷ XX, các nghiên cứu về biến động lớp phủ rừng chủ yếu bao gồm: rừng nguyên sinh chuyển sang nông nghiệp, sự phá hủy
thảm thực vật do chăn thả gia súc quá mức dẫn đến hoang mạc hóa. Tuy nhiên
những nghiên cứu gần đây không chỉ dừng lại ở những điều đơn giản trên mà còn
đi sâu vào tính phức tạp liên quan đến quá trình biến động lớp phủ rừng. Nghiên
cứu về biến đổi của một số loại đất chính đã nhận đƣợc sự đồng thuận và nhất trí
cao nhƣng một số loại hình biến đổi khác nhƣ hoang mạc hóa… vẫn còn gây nhiều
tranh cãi. Về nguyên nhân gây biến động, các nghiên cứu này đã tìm hiểu sâu sắc
hơn để thấy đƣợc mối quan hệ hai chiều đối với từng trƣờng hợp cụ thể trong vô
số các yếu tố ở phạm vi không gian và thời gian khác nhau. Theo đó, các phát hiện
và sự giải thích ngày càng phong phú. Dự án đất đai toàn cầu đang tiếp tục góp
phần phát triển khoa học biến động đất xa hơn dựa trên nền tảng của biến động
LPĐ/SDĐ và các dự án khác.
Việc tổng quan các công trình nghiên cứu và phân tích lý luận về lớp phủ
và lớp phủ rừng giúp nghiên cứu sinh định hƣớng và lựa chọn cách tiếp cận nghiên cứu đề tài này, xác định đƣợc phƣơng pháp và xây dựng đƣợc quy trình nghiên
cứu phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình.
39
CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ RỪNG TỈNH HÒA BÌNH
QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI
Chƣơng 2 sẽ phân tích các nhân tố có thể ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng, bao
gồm điều kiện địa lý tự nhiên, những thay đổi về kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình
trong giai đoạn 1994-2015, đồng thời xác định phân bố không gian lớp phủ rừng
tại các thời điểm và rút ra quy luật về biến động lớp phủ rừng.
2.1. Các nhân tố ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng
Gần đây biến động lớp phủ rừng là do tổng hợp của nhiều yếu tố điều chỉnh
cấu trúc, các chƣơng trình phát triển kinh tế và xu hƣớng toàn cầu hóa gia tăng.
Các tác nhân gây biến động rừng bao gồm: yếu tố tự nhiên, kinh tế kỹ thuật, văn
hóa và thể chế…
2.1.1. Vị trí địa lý
Hình 2. 4. Bản đồ hành chính tỉnh Hòa Bình
40
Đặc điểm về vị trí của đơn vị đất đai ảnh hƣởng đến quyết định SDĐ và sẽ
tác động đến lớp phủ rừng. Vị trí địa lý còn liên quan đến khả năng tiếp cận thị
trƣờng, giao thoa văn hóa và nhận thức của con ngƣời. Hòa Bình là một tỉnh miền
núi thuộc vùng Tây Bắc Việt Nam, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 73km, giới hạn
ở tọa độ 20°19'-21°08' vĩ độ Bắc, 104°48'-105°40' kinh độ Đông, phía Bắc giáp
tỉnh Phú Thọ, phía Đông giáp Thủ đô Hà Nội và tỉnh Hà Nam, phía Tây giáp tỉnh
Sơn La, phía Nam giáp tỉnh Ninh Bình và Thanh Hóa [30]. Nhƣ vậy, so với các
tỉnh miền núi Tây Bắc khác, Hòa Bình thuận lợi hơn trong tiếp cận thị trƣờng,
tiếp cận trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị.
2.1.2. Điều kiện tự nhiên
Đặc điểm môi trƣờng tự nhiên tại địa phƣơng và tính thích hợp của đất đối
với các loại hình SDĐ là yếu tố quyết định xu hƣớng SDĐ chung. Trong trƣờng
hợp biến đổi SDĐ theo quy hoạch, các yếu tố này là cơ sở để các nhà quản lý lựa
chọn và ra quyết định SDĐ cuối cùng [89]. Các nhân tố tự nhiên quan trọng nhất
bao gồm: khí hậu, điều kiện thời tiết (lƣợng mƣa, nhiệt độ, độ ẩm, gió, tuyết…),
địa hình (độ dốc, hƣớng phơi sƣờn), loại đá gốc, loại đất (và các đặc tính hóa lý
liên quan), nguồn nƣớc (nƣớc mặt, nƣớc ngầm, tiếp cận nguồn nƣớc), thực trạng
chất lƣợng đất.
2.1.2.1. Đặc điểm địa chất, địa mạo
Hoà Bình là một trong những tỉnh miền núi điển hình thuộc vùng Tây Bắc
Việt Nam, địa hình chủ yếu là núi và đồi, giữa đồi núi là thung lũng sông suối có
hƣớng và kích thƣớc khác nhau. Vùng núi chiếm đa số diện tích với 212740 ha
(44,8 %), còn lại là đồi, đồng bằng và thung lũng chiếm 262202 ha (54,2 %) [30].
Núi ở đây là núi thấp đến trung bình, độ cao địa hình giảm dần theo hƣớng từ
Tây Bắc xuống Đông Nam: một số đỉnh núi cao nhƣ Phu Canh 1430 m ở Đà Bắc, Pà
Cò 1343 m ở Mai Châu, các bề mặt đồng bằng thung lũng cao tuyệt đối 20-40 m phân bố ở Lạc Thuỷ, Yên Thuỷ. Hòa Bình có đủ các kiểu hình thái núi phổ biến của các tỉnh miền núi phía Bắc, từ các kiểu vòm - khối tảng đến uốn nếp khối tảng, uốn nếp địa luỹ,...với hƣớng chủ yếu là Tây Bắc - Đông Nam và vòng cung.
Theo độ cao địa hình, lãnh thổ tỉnh Hòa Bình có thể đƣợc chia thành ba phức hệ địa hình cơ bản là phức hệ địa hình miền núi (500 m - 1520 m), phức hệ địa hình đồi (200 m - 500 m) và phức hệ địa hình đồng bằng thung lũng (dƣới 200 m).
41
Hình 2. 5. Mô hình số độ cao tỉnh Hòa Bình
Trên ảnh vệ tinh thể hiện rất rõ đặc điểm địa hình: sự khác biệt về cấp độ
xám đen ở band 5 và cấu trúc ảnh trên band 7, sự khác biệt về màu và cấu trúc
ảnh trên ảnh tổ hợp màu giả (hình 2.3).
Hình 2. 6. Ảnh vệ tinh Landsat TM band 5, band 7 và tổ hợp band 432
42
Hình 2. 7. Bản đồ địa mạo tỉnh Hòa Bình
Hòa Bình là khu vực có địa hình chia cắt phức tạp với nhiều dãy núi đá vôi
cao chạy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam, điều này ảnh hƣởng đến khả năng
chiết tách thông tin viễn thám do có nhiều bóng đổ. Trên ảnh vệ tinh, sƣờn đƣợc
43
chiếu sáng sẽ có tone ảnh sáng và sƣờn bị bóng đổ sẽ cho tone ảnh sẫm màu hơn,
gây ra sai số khi phân loại tự động.
Việc đƣa các biến độ cao, độ dốc, chia cắt ngang, chia cắt sâu, địa mạo vào
mô hình hồi quy để phân tích đại diện cho ảnh hƣởng của khả năng tiếp cận đến biến động lớp phủ rừng.
2.1.2.2. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
1. Đặc điểm khí hậu
Hoà Bình có 2 mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mƣa; mùa khô hanh từ tháng
XI đến tháng III năm sau, lƣợng mƣa trung bình mùa này chỉ 100 mm, chiếm
khoảng 10 % lƣợng mƣa cả năm; mùa mƣa từ tháng VI đến tháng X, lƣợng mƣa
bình quân 1700 - 1800 mm, chiếm trên 90 % tổng lƣợng mƣa cả năm. Nhiệt độ không khí trung bình 240C, tháng V-VIII có nhiệt độ trung bình đạt đến 270-280C, đỉnh điểm có thể lên đến 370-380C vào tháng VI, tháng VII; tháng XII đến tháng III năm sau có nhiệt độ trung bình khoảng 16-170C; nhiệt độ thấp nhất 50C vào tháng XII hoặc tháng I, vùng núi cao có thể có nhiệt độ thấp xuống 20C [30]. Độ
ẩm không khí trung bình là 85%, cao nhất là 90% vào các tháng VII,XI, thấp nhất
là 75% vào các tháng cuối năm.
Với đặc điểm khí hậu nhƣ trên, vệ tinh Landsat thu ảnh quang học nên sẽ
có nhiều mây nếu chụp vào mùa mƣa. Vì vậy, tƣ liệu ảnh có chất lƣợng tốt là ảnh
chụp vào tháng XI-XII và những ngày nắng của tháng V.
Chế độ gió ở Hoà Bình vào mùa hè thịnh hành là gió Đông Nam, vào mùa
đông là gió Bắc và Đông Bắc, thỉnh thoảng có đợt gió Lào thổi kéo dài 3-5 ngày,
ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời, gia súc và cây trồng ở các huyện Mai Châu,
Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thuỷ.
Đặc trƣng khí hậu ở Hòa Bình là khí hậu gần chí tuyến, nhiệt độ trung bình
thấp, chịu ảnh hƣởng của gió mùa Đông Bắc; biên độ nhiệt giữa ngày và đêm
chênh lệch lớn, mùa hè ngày dài, ngƣợc lại mùa đông ngày ngắn. Tài nguyên sinh
khí hậu khá đa dạng, có thể phân chia thành 11 tiểu vùng nhƣ trên bản đồ hình
2.5. Do địa hình khá cao so với mực nƣớc biển và tiếp giáp với dãy Hoàng Liên
Sơn cho nên hệ thực vật trong vùng này mang tính chất pha trộn với hệ thực vật
Hymalaya-Myanma. Hệ thực vật Hymalaya phân bố ở đai cao và hệ thực vật khô
44
hạn Miến Điện ở đai thấp, các loài chủ yếu là họ dẻ, họ chè, họ sau sau, họ hoa
hồng và các cây hạt trần.
Hình 2. 8. Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Hòa Bình
45
2. Đặc điểm thủy văn
Đối với sản xuất nông nghiệp, sự tồn tại và tình trạng của hệ thống tƣới
tiêu, mạng lƣới thủy lợi là yếu tố quan trọng. Nguồn nƣớc của Hoà Bình đƣợc tạo
nên từ lƣu vực sông Đà và các sông nhỏ chảy trong tỉnh hoặc từ tỉnh lân cận chảy qua Hoà Bình.
Hình 2. 9. Mạng lưới sông suối tỉnh Hòa Bình
Sông Đà bắt nguồn từ Trung Quốc chảy vào Việt Nam và chảy qua tỉnh Hoà Bình với tổng diện tích lƣu vực là 51800 km2, trong đó khu vực hồ Hoà Bình chiếm hơn 15000 km2. Hồ Hòa Bình là một trong những hồ chứa lớn ở Việt Nam với gần 10000 ha diện tích mặt nƣớc ngập thƣờng xuyên, dung tích 9,5 tỷ m3
nƣớc. Thuỷ điện Hoà Bình cung cấp 2/3 tổng sản lƣợng điện cả nƣớc, việc điều
tiết dòng chảy của sông Đà góp phần hạn chế lũ lụt ở hạ lƣu và điều chỉnh dòng
nƣớc vào mùa khô. Dung tích hồ nƣớc lớn và hệ thống đảo nổi là điều kiện thuận
lợi để phát triển ngành thuỷ sản, chăn nuôi các loại động vật, chim thú quý hiếm.
46
Hồ thủy điện Hoà Bình còn góp phần làm thay đổi khí hậu, cảnh quan, làm cho
không khí trong lành, mát mẻ, thuận lợi cho môi sinh, an dƣỡng sức khoẻ [30].
Hoà Bình có tổng số 514 hồ, đầm lớn nhỏ với tổng diện tích mặt nƣớc hơn
1079 ha là nguồn cung cấp nƣớc cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, nuôi
trồng thuỷ sản và nƣớc sinh hoạt.
Ngoài ra, Hoà Bình còn có hệ thống sông suối phân bố dày đặc và trên
khắp các huyện, điển hình là: Sông Bôi bắt nguồn từ xã Thƣợng Tiến huyện Kim Bôi, có chiều dài 125 km, diện tích lƣu vực là 295 km2; Sông Bƣởi bắt nguồn từ
xã Phú Cƣờng huyện Tân Lạc, dài 55 km; Sông Lạng bắt nguồn từ xã Bảo hiệu
huyện Yên Thuỷ, dài 30 km; Sông Bùi bắt nguồn từ xã Lâm Sơn huyện Lƣơng
Sơn, có chiều dài 32 km.
Trên ảnh vệ tinh, hệ thống sông suối có hình dáng đặc trƣng: dạng tuyến,
uốn khúc, nền màu đồng nhất, còn hệ thống ao hồ thì có dạng diện, khoanh vi rõ
ràng, nền màu đồng nhất. Hình 2.6 cho thấy rất rõ con sông Đà và Hồ thủy điện
sông Đà. Hệ thống sông suối không chỉ cung cấp nguồn nƣớc tƣới, điều hòa khí
hậu mà còn đóng vai trò quan trọng trong giao thông đƣờng thủy, vì vậy luận án
sử dụng biến khoảng cách đến sông suối vừa là đại diện cho khả năng tiếp cận
nguồn nƣớc tƣới vừa đại diện cho khả năng tiếp cận cơ sở hạ tầng, tiếp cận thị
trƣờng.
2.1.2.2. Đặc điểm thổ nhưỡng
Đặc điểm thổ nhƣỡng tỉnh Hòa Bình bao gồm 3 nhóm đất chính: nhóm đất
phù sa, nhóm đất feralit và nhóm đất feralit mùn. Các loại đất này có đặc điểm
nhƣ sau:
Đất phù sa đƣợc bồi chua, đất phù sa ngòi suối chủ yếu đƣợc hình thành do
sông Đà, sông Bôi, sông Bƣởi và hệ thống suối, loại đất này thích hợp cho cấy lúa
nƣớc và trồng màu. Nhóm đất phổ biến nhất của tỉnh là đất feralit phát triển trên
các loại đá khác nhau; theo độ cao đất feralit phân bố thành hai vành đai: đất
feralit phân bố dƣới 700 m và đất feralit mùn phân bố ở đai cao trên 700 m; hai
loại đất này khác biệt bởi hàm lƣợng mùn, màu sắc, độ ẩm và tầng dày. Đất feralit
mùn thƣờng còn có rừng che phủ, nhiệt độ thấp hơn độ ẩm cao hơn, do đó độ
phân giải xác hữu cơ kém, mùn đƣợc tích luỹ làm cho đất có màu đen xám còn
đất feralit ở vành đai thấp hơn, thực vật trơ trọi, nhiệt độ cao khiến cho xác hữu
cơ bị phân giải mạnh và một phần bị rửa trôi.
47
Hình 2. 10. Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Hòa Bình
2.1.2.3. Đặc điểm tài nguyên rừng
Hiện nay trên 70% diện tích đất lâm nghiệp của tỉnh có rừng, bao gồm rừng tự nhiên và rừng trồng. Rừng tự nhiên chủ yếu là rừng núi đá với cây gỗ phục hồi
và là rừng nghèo; rừng gỗ giàu và trung bình còn rất ít. Trong rừng trồng, bạch đàn và keo là hai loại cây chủ đạo, sau đó mới đến thông; các loại cây đặc sản nhƣ
48
trám, lát, quế, v.v... còn hơn 4 nghìn ha. Tỉnh còn hơn 150 nghìn ha đất trống, đồi
núi trọc phủ cỏ và cây bụi rải rác; tuy nhiên diện tích này là đồi núi đất có cây bụi
và cây gỗ mọc rải rác nên nếu đƣợc bảo vệ tốt thì sẽ có khả năng tái sinh sau 7-10 năm. Trữ lƣợng rừng gỗ tự nhiên khoảng 4,5 triệu m3, rừng nứa khoảng hơn 50 triệu cây. Rừng gỗ trồng nhƣ thông, bồ đề, trám, lát khoảng 32 nghìn m3, luồng, bƣơng, tre, nứa khoảng hơn 8 triệu cây. Rừng tự nhiên giàu và trung bình còn giữ
đƣợc nhiều loài cây có giá trị kinh tế nhƣ de, dổi, táu, sến, chò chỉ, chò nâu, trƣờng, kháo, v.v... chiếm tới 40% trữ lƣợng gỗ giàu, trung bình. Một số khu rừng
đặc dụng đƣợc bảo vệ tốt có các loài cây qúy hiếm đang phát triển nhƣ thông 5 lá,
pơ mu, lát chun, lát hoa, ...Trong rừng nghèo và rừng phục hồi thì các cây gỗ có
giá trị kinh tế cao còn lại ít, chủ yếu còn dẻ, chẹo, ngát, súi, vàng anh, hu ba soi, v.v... Rừng trồng gồm nhiều loại cây nhƣ thông mã vĩ, bạch đàn nƣớc, keo, bồ đề,
bƣơng, luồng, lát, trám, quế, v.v...
Thảm thực vật rừng sẽ xanh hơn vào mùa mƣa và cằn cỗi vào mùa khô,
nghĩa là hàm lƣợng chất diệp lục trong lá cây cao vào mùa mƣa và thấp vào mùa
khô. Do đó khả năng phản xạ phổ cũng thay đổi theo mùa. Bên cạnh đó, các loại
cây trồng cũng thay đổi theo mùa nhƣ mía có 2 vụ thu hoạch vào tháng 3 và tháng
9, lúa có 2 vụ: vụ chiêm từ tháng 7 đến tháng 11 và vụ mùa từ tháng 2 đến tháng 5.
Vì vậy việc lựa chọn tƣ liệu ảnh và phân tích ảnh cần chú ý đến đặc điểm vật hậu
học của Hòa Bình.
2.1.3. Điều kiện kinh tế xã hội
2.1.3.1. Dân cư, dân tộc và lao động
1. Dân cư
Tăng trƣởng dân số gây áp lực lên SDĐ, tăng trƣởng dân số không chỉ thể hiện
ở số lƣợng mà còn thể hiện ở thành phần và phân bố dân cƣ (mật độ dân số), sự thay đổi giữa dân cƣ đô thị và dân cƣ nông thôn, thay đổi trong kích cỡ hộ gia đình- đặc
trƣng quan trọng nhất của dân số. Nhu cầu SDĐ thể hiện gián tiếp qua sự gia tăng dân
cƣ đô thị [86]. Bất kỳ sự biến động nào của dân cƣ: sinh, tử, di cƣ đều tƣơng tác với các yếu tố khác và làm thay đổi tổ chức xã hội [125] (sự sắp xếp các mạng lƣới, cơ
quan), công nghệ (sản lƣợng nông nghiệp), phong cách sống (thu nhập, chế độ ăn) và mô hình tiêu dùng (lƣơng thực và các loại khác). Thông thƣờng, tăng trƣởng dân số quyến định khuynh hƣớng và quy mô chuyển đổi: ví dụ rừng sang đất trồng trọt và ngƣợc lại [147]. Sự mở rộng của rừng 1935-1975 ở Đông Nam Mỹ liên quan đến đô thị hóa, công nghiệp hóa và liên quan đến sự gia tăng sản lƣợng nông nghiệp ở nơi khác [130]. Dân số thế giới tăng gấp đôi trong vòng 40 năm (đạt 6 tỉ năm 2000) là
49
nguyên nhân chính của biến đổi LPĐ/SDĐ [105]. Tỉ lệ tăng trƣởng dân số ở các quốc
gia vùng nhiệt đới đóng vai trò tích cực trong khi ở châu Âu và Bắc Mỹ gia tăng dân
số lại là yếu tố tác động tiêu cực đến phát triển bền vững. Ảnh hƣởng của vấn đề nhân
khẩu rất đa dạng giữa các khu vực, các quốc gia, điều này không cho phép chúng ta đƣa ra bất kỳ một kết luận chung nào. Ví dụ, một số nƣớc vẫn có thu nhập cao nhƣ
Mỹ mặc dù tăng trƣởng dân số cũng cao (chủ yếu là dân nhập cƣ), trong khi các nƣớc
đang phát triển hoặc các nƣớc đang trong thời kỳ công nghiệp hóa nhƣ Trung Quốc, Thái Lan, Hàn Quốc,…có tỉ lệ tăng trƣởng dân số thấp. Do đó, dân số đông ảnh
hƣởng tích cực hay tiêu cực đến lớp phủ rừng còn tùy thuộc vào bối cảnh xã hội của
từng địa phƣơng.
Tại Hòa Bình, dân số toàn Tỉnh liên tục tăng, từ 707660 ngƣời năm 1994 lên 829512 ngƣời năm 2007 và 805040 ngƣời năm 2012. Dân cƣ phân bố không đồng đều giữa các vùng trong tỉnh, mật độ dân số trung bình là 175 ngƣời/km2, 84,98% dân số sống ở nông thôn, 15,02% ở thành thị, nơi có mật độ dân số đông nhất là thành phố Hòa Bình 633 ngƣời/km2, thƣa nhất là huyện Đà Bắc chỉ có 67 ngƣời/km2 [5]. Nguyên nhân chính là do các huyện trong tỉnh phát triển chủ yếu là nông nghiệp và cơ sở hạ tầng nghèo nàn dẫn đến phát triển kinh tế - xã hội ở các
vùng này gặp nhiều khó khăn, trong khi thành phố Hòa Bình là trung tâm văn hóa,
chính trị của cả tỉnh, đồng thời là nơi tập trung nhiều điều kiện thuận lợi cho sự
phát triển các thành phần kinh tế.
Huyện
Dân số trung bình (Ngƣời)
Diện tích (Km2) 4608
Mật độ dân số (Ngƣời/km2) 175
806102
Bảng 2. 5. Số liệu thống kê mật độ dân số tỉnh Hòa Bình
TỔNG SỐ
Tp Hòa Bình
144
91230
633
Huyện Đà Bắc
778
52242
67
Huyện Mai Châu
571
53380
93
Huyện Kỳ Sơn
210
31794
151
Huyện Lƣơng Sơn
377
91907
243
Huyện Cao Phong
255
42042
165
Huyện Kim Bôi
550
108092
196
Huyện Tân Lạc
532
80762
152
Huyện Lạc Sơn
587
135859
231
Huyện Lạc Thủy
315
57509
182
Huyện Yên Thủy
289
61285
212
Nguồn: Niên giám thống kê 2012
50
Trong giai đoạn nghiên cứu, tỉ lệ hộ nghèo toàn tỉnh có giảm đáng kể, từ
33% hộ nghèo năm 1994 xuống còn 29% năm 2001 và 15% năm 2015. Dân cƣ ở
các xã vùng sâu vùng xa nhƣ Pù Bin, Noong Luông, Phúc Sạn, Tân Mai và Ba
Khan (Mai Châu), Bắc Sơn (Tân Lạc) và Trung Thành (Đà Bắc),… phải canh tác
trên điều kiện đất dốc, xói mòn và ruộng đất manh mún dẫn đến giảm khả năng tạo
lƣơng thực của hộ. Thị trƣờng hàng hóa kém phát triển, nền sản xuất tự cấp tự túc
phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện tự nhiên tạo ra nguồn thu nhập rất thấp từ hoạt
động sản xuất nông nghiệp và dịch vụ. Kinh tế của các hộ nghèo chủ yếu phụ
thuộc vào nông lâm nghiệp dẫn đến tăng áp lực lên rừng, chẳng hạn nhƣ tại xã Tân
Mai và Phúc Sạn, cây luồng đã trở thành sản phẩm tạo nguồn thu nhập bằng tiền
quan trọng cho các hộ gia đình nghèo [7].
2. Dân tộc
Hòa Bình là một trong những tỉnh miền núi phía Bắc có nhiều dân tộc thiểu
số sinh sống (15 dân tộc), trong đó chủ yếu là 6 dân tộc (Mƣờng, Kinh, Thái, Tày,
Dao, Mông) chiếm 99,92% dân số và ngƣời Mƣờng đƣợc coi là dân cƣ bản địa của
vùng đất này. Các sắc thái dân tộc đã trở thành tài nguyên dân cƣ quan trọng mà
khi nhắc tới Hòa Bình chúng ta không thể bỏ qua đƣợc [30]. Mỗi dân tộc có tập
quán canh tác, phƣơng thức sản xuất đặc thù và sự ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng
cũng khác nhau:
Ngƣời Mƣờng tập trung ở nơi có địa hình thấp khoảng 300 m, xen kẽ với
ngƣời Kinh ở các huyện Kim Bôi, Lạc Sơn. Sinh kế của ngƣời Mƣờng chủ yếu là
sản xuất nông nghiệp, khai thác ruộng nƣơng để trồng trọt và chăn nuôi. Các sản
phẩm nhƣ ngô, sắn và các loại rau đậu thƣờng đƣợc ngƣời Mƣờng trồng trên
nƣơng. Tập quán canh tác của ngƣời Mƣờng là trồng quảng canh, phƣơng thức sản
xuất này cũng là một yếu tố gây mất rừng.
Ngƣời Kinh phân bố chủ yếu ở thành thị và dọc theo các tuyến đƣờng giao
thông, một số ít phân bố ở nông thôn. Ở nông thôn, ngƣời Kinh sinh sống bằng
nghề làm ruộng, lúa nƣớc, chăn nuôi và trồng vƣờn, họ có nhiều kinh nghiệm
trong sản xuất nhƣ thâm canh tăng vụ lúa nƣớc để đạt năng suất cao. Ngoài ra,
ngƣời Kinh còn làm các nghề thủ công khác nhƣ chế biến nông lâm sản, đan lát,
sản xuất vật liệu xây dựng. Ở miền núi, ngƣời Kinh biết khai thác các nguồn tài
nguyên sẵn có trong rừng để sinh sống, biết trồng và bảo vệ rừng. Ở khu vực thành
phố, ngƣời Kinh tham gia vào các ngành kinh tế quan trọng của tỉnh nhƣ công
51
nghiệp sản xuất phân phối điện, khí đốt và nƣớc, công nghiệp chế biến, thƣơng
mại và du lịch, giáo dục và y tế, có vai trò quan trọng trong các cơ quan nhà nƣớc
và các doanh nghiệp.
Ngƣời Mƣờng, ngƣời Thái có kinh nghiệm trồng lúa nƣớc và làm thủy lợi
giỏi, trong đó ngƣời Thái đã thiết lập nên nền văn hóa nông nghiệp lúa nƣớc trong
các thung lũng và lòng chảo với hệ thống mƣơng phai, tạo nên những cánh đồng
màu mỡ nhƣ Mƣờng Pa, Mai Thƣợng, Mai Hạ,…, ngoài ra ngƣời Thái còn canh
tác rau quả, cây lƣơng thực và các sản phẩm nhƣ bông, chàm để phục vụ dệt thổ
cẩm, may mặc. Với tập quán của dân cƣ làm ruộng nƣớc, làm ruộng nƣơng,
chăn nuôi gia súc, làm nghề thủ công, xã hội Thái đã hình thành một nền kinh
tế tự túc, tự cấp mang đậm chất tự nhiên và vẫn còn phổ biến cho đến nay. Nhà
ở của ngƣời Thái là nhà sàn làm bằng các vật liệu khai thác từ rừng nhƣ gỗ, tre,
nứa, vầu và lợp bằng cỏ tranh.
Ngƣời Tày tập trung ở Đà Bắc - nơi có địa thế cao ráo, sống chủ yếu
bằng nghề nông: trồng lúa nƣớc ở thung lũng, làm rãy bằng và dốc, làm vƣờn
và nghề thủ công.
Ngƣời Dao cƣ trú ở rẻo giữa và rẻo cao; trƣớc đây ngƣời Dao làm nƣơng
rãy và du canh để trồng lúa nƣơng và ngô, họ trồng một vài vụ rồi bỏ đi nơi
khác, phƣơng thức sản xuất này đã làm cho rừng bị tàn phá kiệt quệ. Hiện nay,
ngƣời Dao đã phần nào thay đổi đƣợc nhận thức và đang chuyển dần sang định
canh, định cƣ, phát triển chăn nuôi gia súc nhƣ trâu, bò, dê, ngựa, đem lại thu
nhập đáng kể.
Ngƣời Mông sống ở rẻo cao, tập trung ở hai xã Hang Kia và Pà Cò (Mai
Châu), sống bằng khai thác lâm sản và làm nƣơng rãy. Ngƣời Mông canh tác
nƣơng rãy theo lối “phát đốt gieo trồng” với những giống lúa nƣơng, sắn, ngô
và khoai. Do lối canh tác này nên đất đai bị xói mòn, bạc màu và ngƣời Mông
phải di cƣ. Mô hình kinh tế chủ yếu là tự túc tự cấp và phụ thuộc vào rừng.
Ngày nay ngƣời Mông đã thay đổi nhận thức, sống định cƣ và làm ruộng bậc
thang.
Qua phân tích ở trên cho thấy sinh kế của ngƣời Kinh ảnh hƣởng tích
cực đến lớp phủ rừng trong khi phƣơng thức sản xuất của một số đồng bào các
dân tộc thiểu số nhƣ ngƣời Dao, ngƣời Mông theo lối du canh du cƣ, đốt rừng
làm rãy gây suy thoái nhanh rừng đầu nguồn và gây ra các vụ cháy rừng. Bên
cạnh đó, dân số đông và nghèo đói có thể là nguyên dân dẫn đến mất rừng và
52
suy thoái rừng. Trong nghiên cứu này, tác giả chọn mật độ dân số, khoảng cách
đến điểm dân cƣ và tỉ lệ hộ nghèo là biến giải thích cho biến động lớp phủ rừng
với giả thuyết ở các xã nghèo, các xã có mật độ dân số cao và nơi gần điểm dân
cƣ, áp lực lên rừng lớn và có thể dẫn đến mất rừng và suy thoái rừng.
3. Lao động Trong giai đoạn đầu, cơ cấu lao động của tỉnh tƣơng đối ổn định, số lao động phân bổ theo các ngành ít thay đổi, lao động nông nghiệp chiếm phần lớn,
93% năm 1994 và 89% năm 2001, tổng lao động trong các ngành phi nông nghiệp
chỉ có 7% năm 1994 và 11% năm 2001. Giai đoạn sau có nhiều chuyển biến trong
cơ cấu lao động; lực lƣợng lao động trong ngành nông-lâm nghiệp giảm mạnh, từ
89% năm 2001 xuống 76% năm 2011; ngƣợc lại, số lao động tham gia làm dịch vụ tăng rõ rệt, 9% sau 10 năm; tỉ lệ lao động trong ngành công nghiệp và xây dựng
tăng nhẹ, chỉ 3%. Các con số trên cho thấy, nếu nhƣ ở giai đoạn đầu, sinh kế của
ngƣời dân Hòa Bình chủ yếu phụ thuộc vào nông-lâm nghiệp, thì sang giai đoạn
sau, ngày càng nhiều ngƣời lao động tham gia vào các hoạt động dịch vụ, công
nghiệp và xây dựng, làm giảm áp lực cho rừng nên rừng có thể đƣợc phục hồi tự
nhiên. Để chứng minh giả thuyết này, nghiên cứu sinh chọn cơ cấu lao động làm
biến giải thích, bao gồm: tỉ lệ lao động làm lâm nghiệp, tỉ lệ lao động làm nông
nghiệp, tỉ lệ lao động làm công nghiệp, tỉ lệ lao động làm xây dựng, tỉ lệ lao động
làm dịch vụ.
Hình 2. 11. Cơ cấu lao động theo ngành kinh tế năm 1994, 2001 và 2011
Nguồn: Niên giám thống kê 1994, Điều tra Nông nghiệp nông thôn 2001, 2011
2.1.3.2. Phát triển kinh tế
Các yếu tố kinh tế xuất hiện với vai trò quan trọng vì hoạt động kinh tế toàn
cầu tăng 7 lần từ năm 1950 đến 2000 trong khi dân số toàn cầu chỉ tăng có 2 lần
53
[105]. Ở quy mô thời gian khoảng 2 thập kỷ hoặc ngắn hơn, biến đổi SDĐ chủ yếu
là do ứng phó của xã hội hoặc các cá nhân trƣớc thực trạng kinh tế. Cơ hội và
những hạn chế đối với cách SDĐ mới do thị trƣờng và chính sách tạo ra - những
yếu tố ngày càng bị ảnh hƣởng của các tác nhân toàn cầu [86].
Trong giai đoạn nghiên cứu, nền kinh tế tỉnh Hòa Bình đã đạt đƣợc tốc độ
tăng trƣởng khá; các ngành, các lĩnh vực sản xuất đều phát triển, tốc độ tăng
trƣởng GDP bình quân giai đoạn 2001-2005 đạt 8,0%/năm và giai đoạn 2006-2009 đạt 10,6%/năm (ngành Công nghiệp-Xây dựng tăng 17,8%/năm, Nông–Lâm–Ngƣ
nghiệp tăng 4,8%/năm, Dịch vụ-Thƣơng mại tăng 11,2%/ năm). Thu ngân sách từ
38,4 tỷ đồng năm 1994 tăng lên 113,7 tỷ đồng năm 2000, 298,1 tỷ đồng năm 2005,
năm 2010 đạt 1 212 tỷ đồng. Mức GDP/đầu ngƣời theo giá thực tế tăng từ 1,1 triệu đồng/ngƣời năm 1994, lên 2,4 triệu đồng/ngƣời năm 2000, 4,3 triệu đồng/ngƣời
năm 2005 và 20,4 triệu đồng/ngƣời năm 2014. Tổng kim ngach xuất khẩu trên địa
bàn từ 6,36 triệu USD năm 2000, đến năm 2005 đạt 28,8 triệu USD và năm 2014
đạt 119,64 triệu USD [5].
Nội dung Năm
1994
2000
2005
2010
2014
Thu ngân sách (tỷ đồng)
38,4
113,7 298,1 1212,0
-
GDP/đầu ngƣời (triệu đồng/ngƣời)
1,1
4,3
13,3
20,4
2,4
Tổng kim ngạch xuất khẩu (triệu USD)
-
28,8
39,0
119,6
6,3
Bảng 2. 6. Tăng trưởng kinh tế tỉnh Hòa Bình
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Hòa Bình năm 1994, 2000, 2005, 2010, 2014
Hình 2. 12. Cơ cấu các ngành kinh tế năm 1994, 2000, 2010 và 2014
Nguồn: Niên giám thống kê 1994, 2000, 2010 và 2014
54
Biểu đồ hình 2.9 cho thấy cơ cấu kinh tế của tỉnh có nhiều biến động, tỷ
trọng ngành Công nghiệp-xây dựng tăng nhanh từ 16% năm 1994 lên 17% năm
2000, 32% năm 2010 và 35% năm 2014, trong khi tỷ trọng ngành Nông-Lâm-Ngƣ
nghiệp giảm mạnh từ 55% năm 1994 xuống 49% năm 2000, 35% năm 2010 và còn 31% năm 2014, tỷ trọng ngành Dịch vụ-Thƣơng mại tăng nhẹ từ 29% năm
1994 lên 34% năm 2000, 33% năm 2010 và 34% năm 2014 [5].
Cơ cấu kinh tế phản ánh cơ cấu nguồn thu nhập của nông hộ và tƣơng quan chặt chẽ với biến động lớp phủ rừng. Trên địa bàn tỉnh, nhiều chƣơng trình trồng
cây gây rừng đƣợc phát động tuy nhiên hiệu quả đạt đƣợc thì không giống nhau.
Tại một số xã nhƣ Lâm Sơn, Hòa Sơn, Hợp Hòa thuộc huyện Lƣơng Sơn, nguồn
thu nhập chính của ngƣời dân là từ trồng rừng, do đó rừng trồng ở đây đƣợc quan tâm chăm sóc nên phát triển tốt. Ngƣợc lại, một số địa bàn khác nhƣ các xã Tu Lý,
Hiền Lƣơng – Đà Bắc, các hộ gia đình không chú trọng vào trồng rừng, thậm chí
bỏ rừng sau khi đƣợc Nhà nƣớc giao cho vì rừng không đem lại thu nhập cho nông
hộ. Yếu tố tạo ra sự khác biệt đó chính là lợi ích kinh tế-nguồn thu nhập. Vì vậy,
nhóm biến cơ cấu thu nhập đƣợc lựa chọn đƣa vào mô hình phân tích hồi quy - tỉ
lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ lâm nghiệp, nông nghiệp, công nghiệp,
xây dựng và dịch vụ (xem bản đồ phụ lục 3).
1. Phát triển công nghiệp
Nhóm ngành Công nghiệp và Xây dựng giữ vai trò chủ đạo trong cơ cấu
kinh tế của tỉnh, tỉ trọng của ngành liên tục gia tăng suốt giai đoạn 1994-2010, giá
trị sản xuất ngành công nghiệp tăng bình quân 25,7%. Cơ cấu sản xuất công
nghiệp chuyển biến đáng kể: công nghiệp sản xuất và phân phối điện, khí đốt và
nƣớc tăng, từ 1,6% năm 1994 lên 43% năm 2005 và 74,6% năm 2010 trong khi đó
tỉ trọng ngành công nghiệp khai thác giảm từ 14,1% năm 1994 xuống 11,1% năm 2005 và 2,4% năm 2014; công nghiệp chế biến tuy giảm về tỉ trọng nhƣng vẫn
tăng về giá trị tuyệt đối.
Bảng 2. 7. Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp phân theo ngành
Ngành Năm 1994 2005 2010 2014
CN khai thác (%) 14,1 11,1 2,4 2,4
CN chế biến (%) 84,3 45,9 23,0 30,9
1,6 43,0 74,6 66,7
CN, SX và phân phối điện, khí đốt và nƣớc (%)
Tổng số (%) 100 100 100 100
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Hòa Bình 1994, 2005, 2010, 2014
55
Trong đó, ngành công nghiệp khai khoáng và sản xuất vật liệu xây dựng đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và có sức ảnh hƣởng lớn đối với hệ sinh thái của tỉnh. Theo số liệu thống kê năm 2009, trên địa bàn tỉnh có 220 cơ sở tham gia khai thác khoáng sản, với nhiều loại khoáng sản khác nhau nhƣ than, quặng kim loại, đá vôi …[5]. Do phần lớn các mỏ khoáng sản của tỉnh có trữ lƣợng nhỏ, không đƣợc triển khai đầu tƣ ở quy mô công nghiệp, phần lớn sử dụng công nghệ lạc hậu, chƣa đáp ứng các chỉ tiêu bảo vệ môi trƣờng. Mặt khác, hoạt động đổ thải, xả thải của ngành này tác động không nhỏ đến chế độ thủy văn của các sông suối, gây bồi lắng dòng chảy, làm thay đổi địa hình, địa mạo, suy thoái chất lƣợng nƣớc …có thể dẫn đến giảm đa dạng sinh học và biến đổi lớp phủ rừng. Để đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động khai thác khoáng sản tới biến động lớp phủ rừng, tác giả sử dụng biến giải thích là khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản (xem phụ lục 3). Giả thuyết: hoạt động khai thác khoáng sản sẽ làm mất rừng tại vị trí khai thác lộ thiên, đồng thời việc đồ thải ra khu vực lân cận có thể làm suy thoái rừng. 2. Phát triển xây dựng
Ngành xây dựng đã đóng góp một phần đáng kể vào kinh tế địa phƣơng, giá trị sản xuất của ngành liên tục tăng. Do công tác quy hoạch xây dựng và giám sát các cam kết bảo vệ môi trƣờng của các cơ quan chức năng chƣa tốt nên việc phát triển xây dựng sẽ có những ảnh hƣởng không tích cực đến tài nguyên, môi trƣờng trong đó có lớp phủ rừng: các hoạt động khai thác trái phép đất, cát, đá, sỏi làm vật liệu xây dựng, các hoạt động đổ thải xây dựng…làm sạt lở bờ, bồi lắng cho khu vực hạ lƣu và thảm thực vật bị vùi lấp.
Mặt khác, ngành xây dựng phát triển nhanh sẽ thu hút thêm lao động dẫn đến thay đổi trong cơ cấu lao động - việc làm cũng nhƣ cơ cấu thu nhập. Khi ngƣời dân có nguồn thu nhập khác ngoài nông lâm nghiệp, kinh tế sẽ ít phụ thuộc vào rừng nên rừng có cơ hội tái sinh. 3. Phát triển thủy điện Nguồn năng lƣợng của Hòa Bình hiện nay bao gồm năng lƣợng thủy điện và năng lƣợng tái tạo, trong đó chủ yếu là năng lƣợng thủy điện nhỏ (TĐN) và thủy điện cực nhỏ (TĐCN), nguồn năng lƣợng tái tạo hiện nay mới chỉ ở dạng tiềm năng chƣa đi vào khai thác sử dụng. Tuy cho đến nay chƣa có những nghiên cứu, khảo sát đánh giá đầy đủ nhƣng 4 hệ thống sông: sông Bôi, sông Bƣởi, sông Bùi và sông Lạng có thể khai thác trên 10 000 tổ máy TĐCN với công suất 0,3 - 0,5 kW.
Việc xây dựng các nhà máy thủy điện đòi hỏi một vùng đất nhất định để tạo hồ chứa, kênh dẫn, xây dựng các hạng mục công trình để lắp đặt máy, nhà điều hành,…thậm chí còn phải dành quỹ đất tái định cƣ cho ngƣời dân. Các hoạt động này
56
chiếm dụng đất, làm suy thoái hệ sinh thái do rừng bị ngập nƣớc (ở khu vực hồ chứa), kéo theo nhiều quần thể thực vật bị tiêu diệt. Hậu quả là, hệ sinh thái sông suối trƣớc đây sẽ chuyển sang hệ sinh thái hồ. Đặc biệt, hoạt động của thủy điện sông Đà gây xói lở bờ sông nghiêm trọng tại các xã Minh Nông và Tân Đức [21, 22].
4. Phát triển nông-lâm nghiệp Tỉ trọng ngành nông-lâm nghiệp giảm, từ 55% năm 1994 xuống 35% năm 2010 trong cơ cấu kinh tế của tỉnh. Ở giai đoạn đầu 1994-2000, mặc dù nông lâm nghiệp chiếm tỉ trọng lớn nhƣng sản xuất yếu kém dẫn đến sản lƣợng thấp: sản lƣợng cây có hạt năm 1994 là 16,35 vạn tấn. Những năm gần đây, do ảnh hƣởng của chƣơng trình chuyển dịch cơ cấu sản xuất trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, lâm nghiệp, nâng cao năng suất và chất lƣợng sản phẩm, nên kết quả đạt mức tăng trƣởng khá, bình quân 5 năm 2006-2010 là 4,75%/năm. Bình quân lƣơng thực/đầu ngƣời tăng, từ 231 kg/ngƣời năm 1994 lên 449 kg/ngƣời năm 2014.
Chỉ số đánh giá
Đơn vị 1994 2000 2006
2010
2014
Giá trị sản xuất (giá CĐ 1994)
145,8 870,7 1512,9 1799,9 8073,7
Tỷ đồng
%
Tốc độ tăng trƣởng GTSX
1,6
3,4
5,8
4,7
-
%
55
49
44,1
35
31
Cơ cấu kinh tế của ngành so với kinh tế chung của tỉnh
16,35 24,4
32,56
34,93
36,7
Sản lƣợng lƣơng thực cây có hạt Vạn tấn
kg
231
316
395
420
449
Bình quân lƣơng thực cây có hạt/ngƣời/năm
Bảng 2. 8. Một số chỉ số về tăng trưởng kinh tế ngành nông nghiệp
Nguồn: Niên giám thống kê 1994, 2000, 2005, 2014
Lĩnh vực lâm nghiệp: tăng trƣởng lâm nghiệp trong những năm qua đạt 2-
7%/năm, chiếm khoảng 19% tổng giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp. Độ che phủ
rừng tăng dần qua các năm, từ 28% năm 1994 lên 53% năm 2014.
Có thể nói nông-lâm nghiệp là ngành tác động lớn nhất đến biến động lớp
phủ rừng điển hình là việc triển khai dự án trồng mới 5 triệu ha rừng đã thực sự
đem lại hiệu quả. Tổng kinh phí ngân sách nhà nƣớc đầu tƣ 5 năm (2006-2010) là
161 604,5 triệu đồng, thực hiện khoán bảo vệ rừng đƣợc 265 040,8 ha, bình quân
53 008,2 ha/năm, khoanh nuôi bảo vệ rừng 16 483,05 lƣợt ha, bình quân 3296,61
ha/năm, trồng mới rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất đƣợc 27 167,4 ha,
bình quân đạt 5 433,5 ha/năm. Chất lƣợng rừng trồng sinh trƣởng và phát triển tốt,
góp phần cải thiện hệ sinh thái, nâng cao chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trƣờng.
57
Tỉ lệ che phủ rừng giai đoạn gần đây ngày càng tăng. Bên cạnh đó, chủ trƣơng
chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thâm canh nông nghiệp đã làm cho lớp phủ rừng biến
đổi cả về phân bố không gian cũng nhƣ chất lƣợng [34].
Chỉ số đánh giá
Đơn vị
1994
2000
2010
2014
1.
Chỉ số kết quả
%
2,3
1,02
-
-
Tốc độ tăng giá trị sản xuất ngành lâm nghiệp
Tỷ lệ che phủ rừng
28
%
46
53
-
%
73,3
84,61
-
-
Tỷ trọng GTSX khai thác trong tổng GTSX lâm nghiệp
%
11,4
9,24
-
-
Tỷ trọng GTSX lâm sinh trong tổng GTSX lâm nghiệp
2.
Chỉ số đầu ra
Rừng trồng tập trung
ha
8675
1496
5852
8000
Chăm sóc rừng
ha
24202
4873
9445
20150
Khoanh nuôi tự nhiên
ha
-
-
-
2237
Khoán bảo vệ rừng
ha
-
217,7
75850
Trồng cây phân tán
-
-
1000
105
36
(ha)
(ha)
(triệu cây)
Khai thác gỗ
1000m3 28
100,3
136,23
200,85
Bảng 2. 9. Kết quả thực hiện một số chỉ số phát triển ngành lâm nghiệp
Nguồn: Niên giám thống kê 1994, 2000, 2010, 2014
5. Phát triển du lịch
Ở các nƣớc đang phát triển, khu vực nông thôn với sự đa dạng về thành
phần dân tộc đang ngày càng thu hút khách du lịch. Vẻ đẹp tự nhiên phong phú, di
sản, nét văn hóa truyền thống là yếu tố chính thúc đẩy hoạt động du lịch phát triển,
mang về thêm thu nhập và giảm nghèo cho ngƣời dân địa phƣơng [58]. Hòa Bình
là cái nôi văn hóa của ngƣời Việt cổ với “nền văn hóa Hòa Bình”. Tỉnh có tài
nguyên du lịch tự nhiên và nhân văn đa dạng, phong phú, hấp dẫn với quần thể
184 di tích lịch sử, văn hóa, danh lam thắng cảnh (trong đó có 37 di tích, danh
thắng quốc gia) cùng bản sắc văn hóa độc đáo của dân tộc: Mƣờng, Thái, Mông,
Tày, Dao,…thể hiện qua kiến trúc nhà ở, phong tục tập quán, lễ hội truyền
thống…Nơi đây đƣợc thiên nhiên ƣu đãi có nhiều núi cao, rừng nguyên sinh, hang
động, sông hồ, suối nƣớc khoáng và các khu bảo tồn thiên nhiên. Đặc biệt hồ Hòa
Bình đã đƣợc Bộ Văn hóa-Thể thao và Du lịch phê duyệt trong quy hoạch tổng thể
58
phát triển du lịch vùng trung du miền núi Bắc Bộ thành “Khu di tích quốc gia” là
những lợi thế cho du lịch Hòa Bình phát triển.
Năm 2005, Hòa Bình đón 226 900 lƣợt khách, trong đó có 16 000 lƣợt
khách quốc tế và 210 900 lƣợt khách nội địa, đem lại thu nhập 15 000 triệu đồng,
đến năm 2010 ƣớc đạt 1 100 000 lƣợt khách, trong đó có 84 000 lƣợt khách quốc
tế và 1 016 000 lƣợt khách trong nƣớc, thu nhập du lịch đạt 300 tỷ đồng [5]. Con
số này minh chứng cho tốc độ phát triển nhanh chóng của ngành du lịch tại đây.
Dựa vào tiềm năng sẵn có và nhu cầu của du khách, Hòa Bình đã phát triển
các sản phẩm du lịch nhƣ: du lịch văn hóa (bản Lác, bản Pà Cò, mƣờng Bi, mƣờng
Động, …), du lịch sinh thái (khu bảo tồn Hang Kia, Phu Canh,…), du lịch nghỉ
dƣỡng chữa bệnh (suối khoáng Kim Bôi), du lịch tâm linh (chùa Tiên, đền Thác
Bờ,…), du lịch cộng đồng (bản Văn, bản Bƣớc,…)…
Tại Hòa Bình, kinh doanh du lịch phát triển mạnh những năm gần đây đem
lại cho tỉnh nguồn thu đáng kể, tuy nhiên nó cũng kéo theo việc phát triển các dịch
vụ thể thao, vui chơi giải trí, nhà hàng, khách sạn…, sinh kế thay đổi và mục đích
sử dụng đất chuyển đổi dẫn đến biến đổi về lớp phủ rừng; bên cạnh đó, lớp phủ
rừng cũng chịu một lƣợng lớn rác thải. Để đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động du
lịch tới biến động lớp phủ rừng, tác giả sử dụng biến: khoảng cách đến điểm du
lịch (xem phụ lục 3). Giả thuyết: ngƣời dân ở gần điểm du lịch sẽ tham gia kinh
doanh các dịch vụ du lịch, kinh tế không phụ thuộc vào rừng, nghĩa là giảm áp lực
lên rừng, do đó lớp phủ rừng sẽ biến động tăng.
2.1.3.3. Cơ sở hạ tầng
1. Lưới điện
Mạng lƣới điện của tỉnh bao gồm:
- Hệ thống truyền tải cao áp: đƣờng dây và trạm biến áp ở các cấp điện 220
kV và 110kV. Các trạm biến áp 110/35/22/10kV đƣợc thiết kế với quy mô đầy đủ
2 máy biến áp để hạn chế thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra ở một trong các
máy biến áp. Các trạm chuyên dùng cho nhà máy xi măng sử dụng gam máy biến
áp phù hợp với yêu cầu của phụ tải; yêu cầu về công suất dự phòng đều đƣợc tính
từ các trạm 110kV.
- Lƣới phân phối trung áp: định hƣớng quy hoạch cấp điện áp 22kV cho các
khu vực đã có hoặc chuẩn bị có nguồn 22kV.
- Quy hoạch điện áp 35kV cho các khu vực nông thôn, miền núi có phụ tải
phân tán, chiều dài chuyên tải lớn, nằm xa trạm 110kV.
59
- Lƣới điện hạ áp: mạng điện hạ áp dùng hệ thống điện áp 380/220V với sơ
đồ 4 dây, có trung tính nối đất trực tiếp.
2. Mạng lưới giao thông
Khả năng tiếp cận đƣờng xá và các hạ tầng giao thông khác: sân bay, cảng,
chợ, nguồn nguyên liệu, nguồn cung cấp lao động, vốn, thuốc bảo vệ thực vật, hỗ trợ
kỹ thuật cũng ảnh hƣởng đến quyết định SDĐ. Khi ngƣời dân tiếp cận với nhiều loại sản phẩm và dịch vụ hơn cũng nhƣ hiểu đƣợc phong cách sống của ngƣời dân ở vùng
miền khác thì chất lƣợng cũng nhƣ kiểu dáng của sản phẩm sẽ đƣợc cải thiện, đa dạng
hóa. Đối với tỉnh Hòa Bình, mạng lƣới giao thông bao gồm:
Hình 2. 13. Hệ thống đường giao thông tỉnh Hòa Bình
- Đường bộ: mạng lƣới giao thông đƣờng bộ của tỉnh không ngừng đƣợc nâng cấp và phát triển; đến nay Hoà Bình có khoảng gần 300 km đƣờng quốc lộ đã đƣợc trải nhựa: Quốc lộ 6A, 21A, 15A, đƣờng Hồ Chí Minh và 15 tuyến tỉnh lộ: đƣờng 12B, đƣờng 434, đƣờng 436 ...) với tổng chiều dài khoảng gần 400 km cũng đã đƣợc trải nhựa. Hoà Bình có hệ thống đƣờng giao thông nông thôn
60
khoảng 1850 km, trong đó đƣờng trục huyện khoảng hơn 770 km, đƣờng xóm xã
hơn 3223 km. Trên hệ thống đƣờng giao thông của tỉnh có 56 cầu thuộc đƣờng
quốc lộ và 57 cầu thuộc hệ thống đƣờng tỉnh lộ.
- Đường thủy: giao thông đƣờng thủy hoạt động chủ yếu trên các sông Đà (phục vụ vận chuyển cho vùng Tây Bắc và vùng hạ lƣu), sông Bôi,… với 4 cảng
tổng hợp và 4 cảng chuyên dùng, bến thủy, bến đò,…
Sinh kế của ngƣời dân tại các xã gần trung tâm và các xã ở vùng sâu cũng
khác nhau: các nông hộ ở vùng xa nhƣ Đà Bắc, Mai Châu vẫn chủ yếu dựa vào sản
xuất nông– lâm nghiệp theo mô hình tự cung tự cấp trong khi các gia đình ở gần
trung tâm nhƣ Lƣơng Sơn, TP. Hòa Bình còn tham gia vào các loại hình phi nông
nghiệp ngoài sản xuất nông lâm nghiệp. Để tìm hiểu quy luật và phát hiện mối
quan hệ giữa khả năng tiếp cận thị trƣờng và biến động lớp phủ rừng, nghiên cứu
sinh sử dụng các biến khoảng cách đến đƣờng giao thông (đƣờng giao thông
chính, đƣờng giao thông phụ) và khoảng cách đến sông suối (sông suối lớn, sông
suối nhỏ). Trong đó, đƣờng giao thông chính là những tuyến quốc lộ nhƣ QL 15,
QL 12B, QL 21, QL 6 và tỉnh lộ ở gần trung tâm kinh tế, văn hóa chính trị nhƣ TL
434, TL 435, và đƣờng giao thông nhỏ là những tuyến tỉnh lộ TL 433 ở xa trung
tâm, huyện lộ, các con đƣờng trong xã, thôn, các sông chính gồm sông Đà, sông
Bôi, sông Bƣởi và các sông suối nhỏ. Giả thuyết mà tác giả đặt ra là ở các xã có
khả năng tiếp cận cao, ngƣời dân sẽ trồng rừng vì dễ dàng thƣơng mại hóa các sản
phẩm rừng, lợi ích kinh tế đem lại lớn.
2.1.3.4. Giáo dục, y tế và văn hóa
Các yếu tố văn hóa và giáo dục cũng ảnh hƣởng đến quyết định SDĐ vì vậy
không thể tách rời nó với các điều kiện kinh tế chính trị sâu xa: bất bình đẳng về
kinh tế, chính trị (phụ nữ, dân tộc thiểu số, hộ gia đình nghèo) đều ảnh hƣởng đến
việc tiếp cận nguồn lực và SDĐ. Thái độ, lý lịch bản thân, niềm tin, nhận thức của
ngƣời quản lý đất đai cũng ảnh hƣởng đến quyết định SDĐ [86].
Cùng với thành tựu chung về kinh tế - xã hội, sự nghiệp giáo dục và đào tạo
của tỉnh Hoà Bình đã đạt đƣợc những kết quả nhất định: đạt phổ cập giáo dục tiểu
học từ năm 1995, phổ cập trung học cơ sở năm 2005, phổ cập giáo dục trung học
đúng độ tuổi năm 2005, phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ em năm tuổi.
61
Bảng 2. 10. Số lượng trường học trong các huyện
Huyện
Số trƣờng học
1994
2005
2014
Tp Hòa Bình
27
38
39
Huyện Đà Bắc
34
50
50
Huyện Mai Châu
34
40
47
Huyện Kỳ Sơn
23
30
32
Huyện Lƣơng Sơn
30
47
50
Huyện Cao Phong
-
28
29
Huyện Kim Bôi
47
61
82
Huyện Tân Lạc
34
51
53
Huyện Lạc Sơn
50
64
65
Huyện Lạc Thủy
27
28
35
Huyện Yên Thủy
22
28
30
Tổng
337
479
482
Nguồn: Niên giám thống kê 1994, 2005, 2014
Bảng 2. 11. Số lượng học sinh và giáo viên trong các huyện
(tính tổng từ cấp mầm non đến phổ thông trung học)
Huyện
Số học sinh
Số giáo viên
Số học sinh/giáo viên
1997
2005
2014
1997
2005
2014
1997
2005
2014
20235
16407
16399
1142
1076
1026
17,7
15,2
16,0
Tp Hòa Bình
13307
10822
9163
723
723
878
18,4
15,0
10,4
Huyện Đà Bắc
10089
9105
8343
705
663
837
15,2
12,9
10,0
Huyện Mai Châu
17704
6408
5170
568
888
551
19,9
11,3
9,4
Huyện Kỳ Sơn
Huyện Lƣơng Sơn
20195
16810
15842
1327
1274
940
21,5
12,7
12,4
Huyện Cao Phong
-
7895
6742
-
536
600
-
14,7
11,2
34840
30325
18266
1472
1882
1417
23,7
16,1
12,9
Huyện Kim Bôi
18906
15961
13310
787
1043
1008
24,0
15,3
13,2
Huyện Tân Lạc
33514
28207
21956
1161
1565
1649
28,9
18,0
13,3
Huyện Lạc Sơn
12541
10010
10084
636
709
926
19,7
14,1
10,9
Huyện Lạc Thủy
14647
12560
9980
581
823
868
25,2
15,3
11,5
Huyện Yên Thủy
Tổng
195978
164510 135255 8993
10957 11034
21,8
15,0
12,3 Nguồn: Niên giám thống kê 1997, 2005, 2014 Chất lƣợng giáo dục của tỉnh ngày càng đƣợc chú trọng thể hiện qua các
chính sách động viên cán bộ, giáo viên đi học nâng cao trình độ, đào tạo lại, bồi
dƣỡng thƣờng xuyên cho cán bộ quản lý, giáo viên các ngành học, cấp học, xoá bỏ
tình trạng thiếu giáo viên. Xây dựng và cải tạo hệ thống trƣờng lớp, số trƣờng học,
62
lớp học không ngừng tăng lên trong những năm qua: từ 337 trƣờng học năm 1994
tăng lên đến 479 trƣờng học năm 2005 và 482 trƣờng học năm 2014. Tỉ lệ học
sinh/giáo viên giảm: từ 21.8 học sinh/ giáo viên năm 1997 giảm xuống còn 15.0
học sinh/giáo viên năm 2005 và 12.3 học sinh/giáo viên năm 2014 (bảng 2.7).
Công tác chăm sóc y tế của tỉnh cũng có nhiều thay đổi: thu hút các dự án
Quốc tế, mạng lƣới y tế đƣợc củng cố, nâng cao chất lƣợng từ xã lên đến tỉnh với
một đội ngũ cán bộ đáp ứng tốt nhu cầu khám chữa bệnh cho ngƣời dân. Số cơ sở
khám chữa bệnh (bệnh viện tỉnh, bệnh viện huyện, phòng khám đa khoa, trạm y tế
xã phƣờng) tăng: từ 233 cơ sở năm 1994 lên 245 cơ sở năm 2005 đến 255 cơ sở
năm 2014. Số giƣờng bệnh cũng ngày càng đầy đủ, đáp ứng đƣợc nhu cầu khám
chữa bệnh: từ 1725 giƣờng bệnh năm 1994 tăng lên đến 1845 giƣờng bệnh năm
2005 và 3130 giƣờng bệnh năm 2014 [5].
Về đời sống văn hóa, toàn tỉnh có tổng số 1566 nhà văn hóa xóm, bản,
trong đó có trên 400 nhà văn hóa thôn, bản đƣợc cấp các trang thiết bị kỹ thuật,
trang âm, ánh sáng, dụng cụ tuyên truyền theo chƣơng trình mục tiêu văn hoá quốc
gia; 38/210 xã, phƣờng, thị trấn có nhà văn hoá; 65 khu thể thao xã, phƣờng, thị
trấn, 11/11 nhà văn hoá cấp huyện, thành phố; 210 tủ sách xã, phƣờng, thị trấn và
195 điểm bƣu điện văn hóa.
2.1.3.5. Hiện trạng sử dụng đất
SDĐ là tổng hợp của các nguyên nhân trực tiếp gây biến động LPĐ và LPR,
bao gồm hoạt động của con ngƣời hoặc các yếu tố trung gian khác. Hoạt động sử dụng
đất thể hiện qua việc tác động thƣờng xuyên lên bề mặt vật lý của trái đất: sản xuất
nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng cơ sở hạ tầng [88, 99]. Theo mục đích sử dụng, các
loại hình sử dụng đất ở Hòa Bình bao gồm 5 nhóm: đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp,
đất khu dân cƣ, đất chuyên dùng và đất chƣa sử dụng.
Loại hình SDĐ
1997
2000
2005
2010
2014
Đất nông nghiệp
72437
67659
67697
67138
64820
Đất lâm nghiệp
220905
165679
183352
285936
288425
Đất khu dân cƣ
23799
6397
6253
19317
19512
Đất chuyên dùng
10082
27364
28406
39588
41133
Đất chƣa sử dụng
147719
199154
180546
48889
45240
Tổng
474942
460869
466254
460869
466254 Nguồn: Niên giám thống kê năm 1997, 2000, 2005, 2010, 2014
Bảng 2. 12. Thay đổi sử dụng đất qua các năm (đơn vị: ha)
63
Bảng 2.8 cho thấy diện tích đất theo loại hình sử dụng có biến động trong
những năm qua: nhóm đất lâm nghiệp, đất chuyên dùng tăng, đất chƣa sử dụng
giảm. Nguyên nhân của sự thay đổi này là do đất chƣa sử dụng đƣợc cải tạo trở
thành đất nông nghiệp và lâm nghiệp thông qua các dự án phủ xanh đất trống đồi
trọc nhƣ Chƣơng trình rừng PAM, Chƣơng trình 327, Chƣơng trình 661. Diện
tích rừng tăng lên không những đã góp phần cải tạo môi trƣờng, giảm thiểu nguy
cơ tai biến thiên nhiên nhất là đối với các khu vực đồi núi có cấu trúc địa chất
kém mà còn góp phần vào kinh tế rừng của tỉnh. Đất chuyên dùng tăng là do các
doanh nghiệp vào đầu tƣ nên kéo theo nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng.
2.1.3.6. Cơ chế chính sách phát triển kinh tế xã hội
Ở đâu cũng vậy, chính sách của chính phủ đóng vai trò quan trọng, đây có
thể là tác nhân trực tiếp hoặc trung gian của biến đổi SDĐ. Ví dụ, nếu chính phủ
can thiệp vào việc giảm tỉ lệ sinh và khuyến khích di cƣ (điều này ảnh hƣởng đến
nhân khẩu), khuyến khích công nghiệp hóa và xuất khẩu, cung cấp và duy trì cơ sở
hạ tầng thì sẽ làm thay đổi SDĐ và dẫn đến biến động LPR. Vì vậy, việc hiểu rõ
thể chế (chính trị, luật pháp, kinh tế và truyền thống) và ảnh hƣởng của nó tới việc
ra quyết định của các cá thể là cần thiết [151]. Tại Hòa Bình, những chính sách
ảnh hƣởng đến lớp phủ rừng bao gồm:
Những chính sách đã triển khai:
Trƣớc thực trạng mất rừng và suy thoái rừng nghiêm trọng, nhà nƣớc đã
thực hiện hàng loạt các biện pháp cải cách trong SDĐ nhằm khuyến khích ngƣời
dân tham gia vào quá trình sản xuất gắn lợi ích của các cá nhân, hộ gia đình với lợi
ích chung, bao gồm:
- Quyết định số 327-CT ngày 15 tháng 9 năm 1992 (gọi tắt là chƣơng trình
327) về việc ban hành một số chủ trƣơng chính sách sử dụng đất trống, đồi núi trọc, rừng, bãi bồi ven biển và mặt nƣớc.
- Nghị định số 64/CP của chính phủ ngày 27 tháng 7 năm 1993 ban hành quy định về giao đất nông nghiệp cho hộ gia đình, cá nhân sử dụng lâu dài vào
mục đích sản xuất nông nghiệp.
- Nghị định số 02/CP của chính phủ ngày 15 tháng 1 năm 1994 ban hành văn bản quy định về việc giao đất lâm nghiệp cho tổ chức, hộ gia đình, cá nhân sử dụng ổn định lâu dài vào mục đích lâm nghiệp.
- Chỉ thị số 286-TTg của thủ tƣớng chính phủ ngày 2 tháng 5 năm 1997 về
tăng cƣờng các biện pháp cấp bách để bảo vệ và phát triển rừng.
64
- Quyết định số 661/QĐ-TTg của thủ tƣớng chính phủ ngày 29 tháng 7 năm
1998 về mục tiêu, nhiệm vụ, chính sách và tổ chức thực hiện dự án trồng mới 5
triệu ha rừng.
- Quyết định số 135/1998/QĐ-TTg của thủ tƣớng chính phủ ngày 31 tháng 7 năm 1998 phê duyệt chƣơng trình phát triển kinh tế xã hội các xã đặc biệt khó
khăn vùng núi và vùng sâu, vùng xa.
- Quyết định số 224/1998/QĐ-TTg của Thủ tƣớng Chính phủ ngày 19 tháng 12 năm 1998 về việc ban hành quy chế hoạt động của ban chủ nhiệm chƣơng trình
mục tiêu quốc gia xóa đói giảm nghèo.
- Thông tƣ liên tịch số 666/2001 TTLT/ BKH- UBDTMN -TC-XD của Bộ
kế hoạch đầu tƣ - Ủy ban dân tộc miền núi - Tài chính - Xây dựng ngày 23 tháng 8 năm 2001 về hƣớng dẫn quản lý đầu tƣ và xây dựng công trình hạ tầng thuộc
chƣơng trình 135.
Về hiệu quả đạt đƣợc sau khi triển khai các chính sách nêu trên, từ năm
1995 – 1999 tỉnh Hòa Bình đã hoàn thành công tác giao đất giao rừng theo Nghị
định 02/1994 của Chính phủ. Diện tích đất lâm nghiệp đã giao cho hộ gia đình là
235.989,3 ha, chiếm 73,21%; đất thuộc các nông, lâm trƣờng, các dự án là trên 64
nghìn ha, chiếm gần 20%; còn lại là diện tích do Uỷ ban nhân dân các xã quản lý
với trên 21 nghìn ha. Tổng diện tích đất lâm nghiệp đã đƣợc cấp giấy chứng nhận
quyền sử dụng đất cho hộ gia đình và cá nhân là trên 229 nghìn ha, với 63.980
giấy chứng nhận; toàn tỉnh Hòa Bình có 17.756 chủ rừng, gồm 8 tổ chức và
17.748 hộ gia đình, cộng đồng dân cƣ thôn trên địa bàn 45 xã, phƣờng, thị trấn
thuộc 5 huyện và thành phố nhận khoán bảo vệ hàng năm khoảng trên 73 nghìn ha
rừng thuộc diện cung ứng dịch vụ môi trƣờng rừng trong lƣu vực Nhà máy thủy
điện Hòa Bình. Sau 3 năm (2011- 2013) triển khai chính sách chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng, Qũy bảo vệ và phát triển rừng tỉnh đã đƣợc thành lập với tổng số gần
23,9 tỷ đồng, bình quân mỗi ha rừng trồng đƣợc chi trả 80.000 đồng/năm và mỗi
ha rừng tự nhiên đƣợc chi trả 120.000/năm nếu thỏa mãn các tiêu chuẩn chi trả của Qũy. Bên cạnh đó, tỉnh còn triển khai các chƣơng trình, dự án trồng mới rừng,
bình quân mỗi năm 6,5 nghìn ha. Kết quả, độ che phủ rừng của toàn tỉnh đã gia tăng từ 38% năm 1999 lên 46% năm 2010 và 49% năm 2013.
Những chính sách ảnh hưởng đến phát triển tỉnh Hòa Bình trong những
năm tới:
- Nghị quyết số 37/NQ-TW về phƣơng hƣớng phát triển KT-XH và đảm bảo
quốc phòng an ninh vùng Trung du Miền núi Bắc Bộ (trong đó có tỉnh Hòa Bình).
65
- Chủ trƣơng hợp tác phát triển “Hai hành lang và một vành đai kinh tế Việt
Nam- Trung Quốc”, trong đó ƣu tiên xây dựng kết cấu hạ tầng KT-XH, hợp tác về
vận tải hàng hóa và hành khách, phát triển mậu dịch chính ngạch, mậu dịch biên
giới, hợp tác phát triển du lịch, nông nghiệp tập trung vào nghiên cứu sản xuất giống
có năng suất và chất lƣợng cao, công nghiệp tập trung vào sản xuất điện, dƣợc
phẩm, sản xuất hàng xuất khẩu, khai thác và chế biến tài nguyên.
- Quan hệ thƣơng mại Việt – Trung và quan hệ hợp tác với Lào.
* Ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội đến sự phân bố và
biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình.
Phân bố lớp phủ rừng chịu sự chi phối của các yếu tố tự nhiên: địa hình,
địa mạo, khí hậu, thổ nhƣỡng, ….; sự kết hợp của các nhân tố này đã hình thành
nên các vành đai thực vật theo độ vĩ và độ cao. Đối với nghiên cứu trong giai
đoạn thời gian ngắn nhƣ trong luận án, khoảng 20 năm (1994 – 2015), các yếu tố
tự nhiên tƣơng đối ổn định, hầu nhƣ không biến đổi; trong khi đó các yếu tố kinh
tế xã hội thì luôn vận động không ngừng và là tác nhân chủ yếu gây biến động lớp
phủ rừng.
Đai độ cao dƣới 200 m là các đồng bằng đƣợc hình thành do sự bồi đắp của
phù sa sông, đất tốt, địa hình bằng phẳng và cũng là nơi tập trung dân cƣ đông
đúc, chủ yếu là ngƣời Kinh và ngƣời Mƣờng. Lớp phủ đặc trƣng là thảm thực vật
thứ sinh nhân tạo, gắn liền với các hoạt động canh tác của dân, bao gồm tổ hợp các
cây trồng trong hệ thống nông lâm nghiệp xen lẫn cụm dân cƣ. Một phần nhỏ đất
cằn cỗi do canh tác quá nhiều bị bỏ hoang xuất hiện các kiểu trảng cây, bụi cây
thấp xen cỏ. Cơ sở hạ tầng đƣợc đầu tƣ phát triển mạnh, đặc biệt là hạ tầng giao
thông làm cho hoạt động giao thƣơng, tiếp cận thị trƣờng dễ dàng. Mô hình kinh tế
ở đây là nông lâm nghiệp kết hợp dịch vụ.
Đai độ cao 200 m – 700 m chủ yếu là đồng bằng xen lẫn đồi; nhóm đất phù sa và feralit chiếm đa số; nhiệt độ trung bình năm khoảng 200C, lƣợng mƣa trung bình năm 1500-2500 mm, mùa lạnh ngắn dƣới 3 tháng; lớp phủ chủ yếu là rừng lá rộng thƣờng xanh, tuy nhiên do tác động của hoạt động nhân sinh làm cho lớp phủ rừng biến đổi, rừng nguyên sinh hầu nhƣ đã vắng bóng chỉ còn lại các quần xã thứ sinh sau khi khai thác rừng. Gần đây, dƣới sự ảnh hƣởng của các chƣơng trình trồng cây gây rừng, diện tích rừng trồng và rừng tái sinh ở vành đai này gia tăng mạnh.
66
Đai độ cao trên 700 m chủ yếu là đất feralit mùn, địa hình dốc, mật độ chia cắt ngang và chia cắt sâu lớn, nhiệt độ trung bình năm 12-160C, mƣa nhiều, mùa lạnh kéo dài 4-6 tháng. Đặc điểm khí hậu nhƣ trên đã dẫn đến sự có mặt của khu
hệ thực vật chịu lạnh và rụng lá vào mùa đông. Do địa hình đồi núi hiểm trở, bị cô lập về địa lý nên dân cƣ ít tập trung ở đây, chủ yếu là đồng bào các dân tộc thiểu
số: ngƣời Tày, ngƣời Dao và ngƣời Mông; hạ tầng giao thông kém phát triển làm
hạn chế khả năng tiếp cận thị trƣờng của ngƣời dân. Chính điều này đã hình thành tâm lý ngại đi lại của phần lớn bà con, cuộc sống quanh quẩn, bó hẹp trong phạm
vi làng xã không bắt kịp với sự phát triển của xã hội là nguyên nhân gây cản trở
sự phát triển kinh tế xã hội các huyện miền núi của Hòa Bình cũng nhƣ tăng
khoảng cách chênh lệch về tốc độ phát triển giữa các huyện miền núi và các huyện đồng bằng. Ở đây tỉ lệ hộ nghèo còn cao, tập quán canh tác cũng nhƣ mô
hình kinh tế của đồng bào các dân tộc có những đặc thù riêng và vẫn còn duy trì
một phần cho đến ngày nay: tập quán du canh du cƣ của đồng bào ngƣời Mông và
ngƣời Dao, mô hình kinh tế nông lâm nghiệp tự túc tự cấp, sinh kế chủ yếu phụ
thuộc vào khai thác các sản phẩm sẵn có từ rừng, gây áp lực lớn lên rừng và có thể
dẫn đến biến động lớp phủ rừng theo chiều hƣớng tiêu cực.
2.2. Tích hợp viễn thám và GIS nghiên cứu hiện trạng lớp phủ rừng qua
các giai đoạn
Để đánh giá về hiện trạng lớp phủ rừng qua các giai đoạn, luận án sử
dụng cả phƣơng pháp trƣớc phân loại và phƣơng pháp sau phân loại vì phƣơng
pháp trƣớc phân loại giúp xác định nhanh và đánh giá sơ bộ biến động về trạng
thái lớp phủ rừng còn phƣơng pháp sau phân loại cho phép chiết tách thông tin
biến động về loại hình lớp phủ rừng.
Trong luận án, nghiên cứu sinh sử dụng ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian để chiết
tách thông tin về hiện trạng và biến động lớp phủ rừng vì những lý do sau:
Đảm bảo sự phù hợp giữa độ phân giải không gian và quy mô nghiên cứu: ảnh Landsat có độ phủ rộng với độ phân giải trung bình sẽ thích hợp với quy mô nghiên cứu cấp tỉnh (tỉnh Hòa Bình có diện tích khoảng 46000 km2) và lập bản đồ ở tỉ lệ 1/100 000.
Ảnh Landsat đa kênh phổ nên sẽ đảm bảo chiết tách đƣợc các thông tin của
nhiều loại lớp phủ nhƣ trong hệ thống phân loại lớp phủ của luận án.
Tƣ liệu ảnh chụp phải cùng mùa: Landsat TM 4/5/1994, Landsat TM 20/5/2005 và Landsat OLI 30/5/2015 để đảm bảo đặc điểm vật hậu học tƣơng tự nhƣ nhau tại các thời điểm.
67
2.2.1. Nghiên cứu thay đổi về trạng thái lớp phủ rừng
Theo nguyên tắc áp dụng phƣơng pháp trƣớc phân loại, các ảnh phải
chuẩn hóa ảnh hƣởng khí quyển về cùng một thời điểm: ảnh năm 1994 và năm
2005 đƣợc chuẩn hóa theo ảnh năm 2015. Sau đó giá trị số đƣợc chuyển về giá
trị phản xạ để tính chỉ số NDVI. Toàn bộ các bƣớc thực hiện đƣợc tóm tắt trong
sơ đồ hình 2.11
Hình 2. 14. Phương pháp trước phân loại nghiên cứu biến động trạng thái
lớp phủ rừng. (BĐBĐ: Bản đồ biến động)
Kết quả ảnh NDVI tại thời điểm 1994, 2005 và 2015 đƣợc tạo ra với khoảng giá trị tƣơng ứng là - 0,18 đến + 0,64, - 0,58 đến + 0,51 và - 0,29 đến +
0,72. Giá trị NDVI đƣợc chia thành các mức: rất thấp (<0), thấp (0 - 0,2), trung bình (0,2 - 0,4), cao (0,4 - 0,6) và rất cao (>0,6) (hình 2.12).
68
Hình 2. 15. Ảnh NDVI qua các năm
69
Bảng 2. 13. Chỉ số NDVI và biến động chỉ số NDVI giai đoạn 1994-2005-2015 tỉnh Hòa Bình
2005
2015
Biến động
Tốc độ biến động
Biến động
Tốc độ biến động
1994
1994-2005
1994-2005
2005-2015
2005-2015
NDVI
%
ha
ha
ha
ha
ha/năm %/năm
ha
%
ha/năm
%/năm
%
%
%
1,9
8506,17
28011,15
12025,26
19504,98
2167,20
-15985,89
-3,5
-1998,24
0,5
2,6
4,2
6,1
-0,4
<0
7,3
33652,35
109911,24
24,0
14363,46
76258,89
16,7
8473,20
-95547,78
-20,9
-11943,5
1,9
3,1
-2,6
0-0,2
258866,01 56,5 306420,75
66,9
65466,90
14,3
47554,74
10,4
5283,90
-240953,85
-52,6
-30119,2
1,2
-6,6
0,2-0,4
156114,99 34,1
13501,35
292328,28
63,9
-142614,00
-31,2
-15846,00
-3,5
278826,93
61,0
34853,37
2,9
7,6
0,4-0,6
774,63
0,2
0,0
73311,39
16,0
-774,63
-0,2
-86,10
0,0
73311,39
16,0
9163,92
0,0
2,0
>0,6
457914,15
100
457844,49
100
457495,29
100
Tổng
Hình 2. 16. Histogram ảnh ΔNDVI 1994-2005 (trái) và 2005-2015 (phải)
70
Theo bảng 2.9, năm 1994 và 2005, chỉ số NDVI mức trung bình (0,2 -
0,4) chiếm ƣu thế với 56,5% và 66,9%, năm 2015, chỉ số NDVI mức cao (0,4-
0,6) chiếm tỉ lệ lớn 63,9%. Những con số này chứng tỏ chất lƣợng thảm thực
vật đang tốt dần lên. Tốc độ biến động trung bình một năm và một số thông tin
chi tiết hơn đƣợc trình bày trong bảng 2.9. Để thể hiện biến động trạng thái
thảm thực vật một cách trực quan sinh động, ngoài bản đồ ra, các giá trị biến
động này còn đƣợc thể hiện bằng biểu đồ (hình 2.14).
Hình 2. 17. Biểu đồ biến động trạng thái lớp phủ 1994-2005-2015
Sau khi tạo đƣợc ảnh hiệu NDVI, biểu đồ histogram của các ảnh này
đƣợc vẽ nhƣ hình 2.13. Đây là cơ sở để thử các ngƣỡng và chọn ra ngƣỡng phù
hợp, từ đó tạo ra bản đồ biến động NDVI phản ánh biến động về trạng thái
thảm thực vật nhƣ hình 2.15, 2.16. Màu xám nhạt thể hiện các pixel không biến
động, màu vàng tƣơng ứng với biến động giảm và màu xanh lục tƣơng ứng với
biến động tăng.
Về mặt phân bố không gian, giai đoạn đầu, chỉ số NDVI tăng lên ở các
huyện Kỳ Sơn, Lƣơng Sơn, Lạc Thủy, Cao Phong và giảm ở Lạc Sơn, Tân Lạc,
Mai Châu. Giai đoạn sau, chỉ số NDVI tăng lên ở hầu hết các huyện trên toàn
lãnh thổ tỉnh Hòa Bình. So sánh bản đồ biến động NDVI hai giai đoạn có thể
thấy màu xanh lục của bản đồ giai đoạn sau tăng lên đáng kể, nghĩa là xanh
khối (greeness biomass) có xu hƣớng tốt lên trong suốt thời kỳ 1994-2015 (xem
71
bản đồ hình 2.15, 2.16).
72
Hình 2. 18. Biến động chỉ số NDVI giai đoạn 1994 - 2005
73
Hình 2. 19. Biến động chỉ số NDVI giai đoạn 2005 - 2015
2.2.2. Nghiên cứu phân bố không gian và biến động lớp phủ rừng
Các bƣớc tiến hành chiết tách và xử lý thông tin phục vụ nghiên cứu biến
động lớp phủ rừng đƣợc tóm tắt trong sơ đồ sau:
Hình 2. 20. Nghiên cứu biến động lớp phủ rừng theo phương pháp sau phân loại
(BĐLP: bản đồ lớp phủ rừng, BĐ BĐLP: bản đồ biến động lớp phủ rừng)
2.2.2.1. Chọn mẫu
Bộ mẫu phục vụ phân loại có giám sát đƣợc lựa chọn cho 6 loại lớp phủ
(lớp thông tin): rừng kín, rừng thƣa, cây bụi, nông nghiệp, đất trống và mặt
nƣớc. Các mẫu này phải đại diện cho đối tƣợng, đƣợc chọn ở nhiều vị trí và
nhiều trạng thái khác nhau (lớp phổ). Vì vậy, các lớp phổ đƣợc chọn là rừng
kín 1, rừng kín 2, rừng thƣa 1, rừng thƣa 2, rừng thƣa 3, cây bụi, nông nghiệp
1, nông nghiệp 2, nông nghiệp 3, đất trống 1, đất trống 2, mặt nƣớc 1 và mặt
nƣớc 2. Kích thƣớc bộ mẫu cũng phải đảm bảo ít nhất là 30*p/lớp (p: số kênh
phổ sử dụng) [100]. Đối với thời điểm năm 2015, tác giả sử dụng 6 kênh phổ
(kênh 2 – 7, p=6) nên mỗi lớp cần chọn ít nhất 30*6=180 pixel.
Sau khi thu thập đƣợc bộ mẫu cần phải xem xét khả năng phân biệt giữa
các mẫu. Trƣớc hết, tác giả sử dụng biểu đồ phân bố của các pixel trong không
gian phổ (scater plot) để lựa chọn ra tổ hợp các kênh mà các lớp có khả năng
phân tách tốt, tiếp theo, tác giả sử dụng khoảng cách Jeffries-Matusita (trên các
74
kênh phổ vừa lựa chọn đƣợc) để đánh giá khả năng phân biệt. Nếu giá trị này
1,9 – 2,0 thì hai lớp có khả năng phân biệt tốt, nếu giá trị này nhỏ hơn 1,0 thì
nên gộp hai lớp lại, nếu giá trị này 1,0 – 1,9 thì cần chọn lại bộ mẫu. Trên
nguyên tắc đó, các lớp sau sẽ đƣợc gộp lại: rừng kín 1 và rừng kín 2, rừng thƣa
1 và rừng thƣa 2; cây bụi sẽ bị lẫn nhiều với rừng thƣa 2, rừng thƣa 3 bị lẫn với
nông nghiệp 3; các lớp có khả năng tách biệt với nhau tốt: rừng kín 1 và rừng
thƣa 1, rừng kín 1 và mặt nƣớc 1, đất trống 1 và rừng kín 2, … (xem phụ lục 1).
Đối với thời điểm năm 1994 và 2005, các mẫu đƣợc lựa chọn trên cơ sở
giữ nguyên vùng mẫu (năm 2015) các đối tƣợng có tính ổn định: rừng kín, mặt
nƣớc, các đối tƣợng khác phải dựa vào quan sát bằng mắt tƣ liệu ảnh và bản đồ
tham khảo.
Các tổ hợp kênh ảnh đƣợc lựa chọn làm dữ liệu đầu vào để phân loại:
năm 2015 – tổ hợp kênh 6, kênh 4 và kênh 2; năm 2005 – tổ hợp kênh 2, kênh 3
và kênh 4; năm 1994 – tổ hợp kênh 4, kênh 3 và kênh 1.
Hình 2. 21. Biểu đồ phân bố các pixel trong không gian phổ
(a – năm 2015, Landsat OLI tổ hợp kênh 642; b – năm 2005, Landsat TM – tổ hợp
kênh 234; c - năm 1994, Landsat TM tổ hợp kênh 431)
2.2.2.2. Kết quả phân loại
Các pixel của mỗi lớp trong bộ mẫu tuân theo luật phân bố chuẩn nên tác
giả chọn thuật toán Xác suất cực đại; kết quả phân loại ảnh đƣợc trình bày trên
hình 2 19. Từ kết quả ảnh phân loại, tác giả đã thống kê đƣợc diện tích của các
75
loại lớp phủ (bảng 2 10) và thể hiện một cách trực quan trên biểu đồ hình 2 20.
Hình 2. 22. Kết quả phân loại ảnh
76
Hình 2. 23. Biểu đồ cơ cấu diện tích các loại lớp phủ
Bảng 2. 14. Thống kê diện tích các loại lớp phủ
1994 2005 2015
Biến động Lớp phủ
1994 -2005 2005-2015
ha % ha % ha % ha % ha %
Rừng kín 6413,5 1,4 57263,3 12,5 124605,0 27,2 50849,8 11,1 67341,7 14,7
Rừng thƣa 127353,6 27,8 130560,4 28,5 114068,6 24,9 3206,8 0,7 -16491,8 -3,6
Nông nghiệp 121856,4 26,6 107196,9 23,4 87040,3 19,0 -14659,4 -3,2 -20156,6 -4,4
Cây bụi 82459,4 18,0 91621,4 20,0 78794,3 17,2 -43520,1 -9,5 -12827,1 -2,8
Đất trống 103531,9 22,6 55889,0 12,2 38022,8 5039,2 1,1 -17866,2 -3,9 8,3
Mặt nƣớc 16491,8 3,6 15575,6 3,4 15575,6 -916,2 -0,2 0,0 0,0 3,4
77
Tổng 458107,9 100 458106,8 100 458106,6 100
Quan sát biểu đồ hình 2 20 ta thấy diện tích lớp phủ rừng không ngừng tăng
lên qua các năm: từ 29% năm 1994 tăng lên tới 41% năm 2005 và 52% năm 2015; trong khi đó lớp đất trống và nông nghiệp giảm, (đất trống: từ 22,6% năm 1994
xuống 12,2% năm 2005 và 8,3% năm 2015, nông nghiệp: từ 26,6% năm 1994 còn
23,4% năm 2005 và 19,0% năm 2015); cây bụi và mặt nƣớc tƣơng đối ổn định.
Để thấy đƣợc quy luật biến động lớp phủ rừng, trên cơ sở kết quả phân loại tác giả đã gộp các đối tƣợng thành hai nhóm: rừng (màu xanh lá cây) và các loại khác (màu đỏ gạch) (hình 2 21).
Hình 2. 24. Ảnh phân loại sau khi gộp nhóm1
Hình 2. 25. Biến động lớp phủ rừng tại khu Bảo tồn Phu Canh
1 Hình 2. 21 – 2. 26: ảnh năm 1994, 2005 và 2015 đƣợc trình bày theo thứ tự
78
từ trái sang phải, rừng - màu xanh lá cây, các loại khác - màu đỏ gạch.
Hình 2. 26. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực lòng hồ sông Đà2
Hình 2. 27. Biến động lớp phủ rừng tại khu bảo tồn Thượng Tiến
2 Hình 2. 21 – 2. 26: ảnh năm 1994, 2005 và 2015 đƣợc trình bày theo thứ
79
tự từ trái sang phải, rừng - màu xanh lá cây, các loại khác - màu đỏ gạch.
Hình 2. 28. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực Lạc Thủy
Hình 2. 29. Biến động lớp phủ rừng tại khu vực Lương Sơn3
3 Hình 2. 21 – 2. 26: ảnh năm 1994, 2005 và 2015 đƣợc trình bày theo thứ
80
tự từ trái sang phải, rừng - màu xanh lá cây, các loại khác - màu đỏ gạch.
Trên hình 2. 21 ta có thể thấy: năm 1994 là thời điểm rừng có diện tích ít nhất,
phân bố chủ yếu ở các đai địa hình cao, các khu Bảo tồn Thiên nhiên và Vƣờn Quốc gia
(huyện Đà Bắc – phía Tây Bắc của tỉnh, huyện Mai Châu – phía Tây, huyện Kim Bôi
và các huyện Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thủy – phía Nam); đến năm 2005 và năm 2015,
rừng liên tục mở rộng xuống cả đai địa hình thấp và ở hầu hết các huyện của tỉnh (hình
2. 22 – 2. 26). Nhƣ vậy ta có thể rút ra đƣợc quy luật biến động lớp phủ rừng tại Hòa
Bình từ năm 1994 – 2015 nhƣ sau: rừng không ngừng mở rộng từ vùng lõi ra vùng
đệm, từ đai địa hình cao xuống đai địa hình thấp. Quy luật này có mối liên hệ với các
chính sách: trƣớc năm 1993, do vấn nạn nghèo đói, thiếu lƣơng thực và rừng chƣa đƣợc
quản lý chặt chẽ nên ngƣời dân tự do phát rừng làm nƣơng rãy, trồng cây lƣơng thực.
Sau đó, Luật đất đai năm 1993 đƣợc ban hành, đất rừng đƣợc giao tới từng hộ gia đình,
quyền lợi của ngƣời dân gắn liền với việc bảo vệ rừng và trồng rừng; vì vậy có thể nói
bộ luật này đã phần nào ngăn chặn đƣợc vấn nạn phá rừng và thúc đẩy phong trào trồng
rừng. Tiếp theo là Chƣơng trình trồng năm triệu ha rừng (phát động năm 1998), tại Hòa
Bình thì rừng phòng hộ lòng hồ sông Đà đặc biệt đƣợc chú trọng. Sau năm 2000, Hòa
Bình thực hiện Chƣơng trình xây dựng Nông thôn mới trong bối cảnh công nghiệp hóa
– hiện đại hóa và hội nhập kinh tế của cả nƣớc. Tất cả các chính sách đó đã góp phần
cải thiện đời sống ngƣời dân, sinh kế của họ không còn phụ thuộc nhiều vào việc khai
thác rừng, do đó diện tích rừng có xu hƣớng gia tăng từ năm 1994 đến nay.
2.2.2.3. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại
Để kiểm chứng kết quả phân loại, tác giả chọn bộ mẫu theo nguyên tắc
tƣơng tự nhƣ quá trình lấy mẫu phân loại, sau đó sử dụng ma trận sai số (confusion
matrix), độ tin cậy của kết quả phân loại đƣợc đánh giá qua 4 chỉ tiêu: độ tin cậy
nhà sản xuất (NSX), độ tin cậy ngƣời sử dụng (NSD), độ chính xác toàn cục và hệ
số kappa (bảng 2.11, bảng 2.12, bảng 2.13).
* Nhận xét: độ chính xác kết quả phân loại lớp phủ khá cao đối với các lớp
rừng kín, đất trống và mặt nƣớc; các lớp rừng thƣa, cây bụi và nông nghiệp có độ
chính xác thấp hơn do đặc tính phản xạ phổ của chúng khá giống nhau (bảng 2 11
– 2 13). Kết quả ảnh phân loại này đáp ứng yêu cầu độ chính xác thực hiện nhiệm
vụ luận án và sau khi điều chỉnh theo thông tin thực địa sẽ đƣợc các bản đồ thể
81
hiện phân bố không gian lớp phủ rừng
Bảng 2. 15. Độ chính xác kết quả phân loại năm 1994
Độ tin cậy NSX (%) Độ tin cậy NSD (%) Lớp phủ
92,54 84,16 Rừng kín
88,81 89,44 Rừng thƣa
34,78 39,34 Cây bụi
24,32 41,54 Nông nghiệp
65,18 45,63 Đất trống
98,23 99,49 Mặt nƣớc
Độ chính xác toàn cục: 77,10%
Hệ số kappa: 0,70
Bảng 2. 16. Độ chính xác kết quả phân loại năm 2005
Độ tin cậy NSX (%) Độ tin cậy NSD (%) Lớp phủ
75,59 80,71 Rừng kín
39,63 71,38 Rừng thƣa
57,99 38,66 Cây bụi
75,04 79,89 Nông nghiệp
99,48 88,38 Đất trống
98,70 100,00 Mặt nƣớc
Độ chính xác toàn cục: 69,90%
Hệ số Kappa: 0,63
Bảng 2. 17. Độ chính xác kết quả phân loại năm 2015
Độ tin cậy NSX (%) Độ tin cậy NSD (%) Lớp phủ
99,19 86,83 Rừng kín
48,56 82,52 Rừng thƣa
91,55 66,91 Cây bụi
76,32 96,67 Nông nghiệp
98,39 99,59 Đất trống
99,75 100,00 Mặt nƣớc
Độ chính xác toàn cục: 87,50%
82
Hệ số Kappa: 0,84
83
Hình 2. 30. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 1994
84
Hình 2. 31. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 2005
85
Hình 2. 32. Phân bố không gian lớp phủ rừng năm 2015
TIỂU KẾT CHƢƠNG 2
Nội dung phân tích ở trên cho thấy những nét đặc trƣng của điều kiện tự
nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình. Về đặc điểm tự nhiên, Hòa Bình có địa hình
chia cắt mạnh, khí hậu với nền nhiệt ẩm tƣơng đối thuận lợi cho sự sinh trƣởng và phát triển của thực vật. Sự phân hoá nhiệt theo độ cao đã tạo ra sự khác biệt về
thảm thực vật vùng đất thấp phân bố ở độ cao dƣới 400 m và thảm thực vật vùng
núi thấp phân bố ở độ cao từ 400 m – 1500 m. Về kinh tế xã hội, dân số gia tăng, phân bố dân cƣ không đồng đều giữa các xã miền núi và đồng bằng, thực trạng
nghèo đói, đặc biệt là sự chuyển biến trong cơ cấu lao động, cơ cấu kinh tế, tỷ
trọng ngành sản xuất phi nông nghiệp tăng nhanh trong khi tỷ trọng ngành nông
lâm nghiệp giảm. Khai thác khoáng sản và phát triển du lịch là hai ngành kinh tế mũi nhọn của tỉnh. Điều này sẽ ảnh hƣởng đến biến động lớp phủ rừng theo cả hai
khía cạnh tích cực và tiêu cực.
Với sự trợ giúp của công nghệ viễn thám và GIS, tác giả đã nghiên cứu biến
động lớp phủ rừng bằng hai phƣơng pháp: trƣớc phân loại và sau phân loại. Trong
đó, phƣơng pháp trƣớc phân loại giúp đánh giá nhanh biến động về trạng thái thảm
thực vật rừng còn phƣơng pháp sau phân loại cho phép đánh giá chi tiết hơn biến
động lớp phủ rừng: ở thời điểm 1994, rừng còn lại rất ít, chủ yếu phân bố ở các
đỉnh núi cao và các khu Bảo tồn thiên nhiên, sau đó rừng dần dần mở rộng xuống
các đai địa hình thấp trên toàn tỉnh, đặc biệt là vùng phòng hộ lòng hồ sông Đà qua
các năm 2005 và 2015. Độ che phủ rừng tăng từ 29% năm 1994 lên 41% năm
86
2005 và 52% năm 2015.
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ RỪNG
TỈNH HÒA BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN, BẢO VỆ
Chƣơng 3 sẽ trình bày kết quả đánh giá tổng hợp ảnh hƣởng của các yếu tố
địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội đến biến động lớp phủ rừng, trên cơ sở đó đề xuất định hƣớng phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng cho tỉnh Hòa Bình.
3.1. Đặc điểm và xu hƣớng biến động
Để đánh giá ảnh hƣởng tổng hợp của các yếu tố địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội đến biến động lớp phủ rừng, bƣớc đầu cần thống kê diện tích biến động theo
từng hợp phần: khoảng cách đến đƣờng giao thông chính, đƣờng giao thông phụ,
sông suối lớn, sông suối nhỏ, độ cao, độ dốc. …
Hình 3. 3. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đường giao thông chính
giai đoạn 1994-2005 (DTBĐ: diện tích biến động)
87
Hình 3. 4. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đường giao thông phụ giai đoạn 1994-2005
Hình 3. 5. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối lớn
giai đoạn 1994-2005
Hình 3. 6. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối nhỏ
giai đoạn 1994-2005
88
Hình 3. 7. Diện tích biến động theo độ cao địa hình giai đoạn 1994-2005
Hình 3. 8. Diện tích biến động theo độ dốc giai đoạn 1994-2005
Hình 3. 9. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đường giao thông chính
giai đoạn 2005-2015
89
Hình 3. 10. Diện tích biến động theo khoảng cách đến đường giao thông phụ giai đoạn 2005-2015
Hình 3. 11. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối lớn giai
đoạn 2005-2015
Hình 3. 12. Diện tích biến động theo khoảng cách đến sông suối nhỏ
giai đoạn 2005-2015
90
Hình 3. 13. Diện tích biến động theo độ cao địa hình giai đoạn 2005-2015
Hình 3. 14. Diện tích biến động theo độ dốc giai đoạn 2005-2015
Nhận xét:
Các biểu đồ trên cho thấy biến động chủ yếu diễn ra ở gần đƣờng giao
thông (vùng đệm cách các tuyến giao thông chính dƣới 10 km, cách tuyến
đƣờng nhỏ dƣới 5 km, và hầu nhƣ không biến động ở khoảng cách xa hơn),
gần sông suối lớn (trong vòng 5 km), riêng đối với sông suối nhỏ, biến động
diễn ra mạnh trong phạm vi 0,5-1 km, ở khoảng cách xa hoặc gần hơn giá trị
này, biến động ít xảy ra. Theo độ cao địa hình, biến động diễn ra chủ yếu ở
đai địa hình thấp dƣới 300 m, ít biến động ở đai 300 – 1000 m và hầu nhƣ
không biến động ở đai trên 1000 m. Theo độ dốc, biến động xảy ra mạnh ở độ dốc nhỏ hơn 300, ít biến động khi độ dốc 300 – 600 và không biến động khi độ dốc lớn hơn 600. Từ đó có thể thấy xu hƣớng biến động diễn ra mạnh khi khả
năng tiếp cận cao (càng gần đƣờng giao thông, sông suối, đai địa hình càng
thấp, ít dốc thì biến động càng nhiều và ngƣợc lại) do dân cƣ tập trung đông
đúc ở các tuyến giao thông, dọc sông suối và ở thành phố, đồng bằng, thƣa
thớt ở vùng núi cao. Hiện nay biến động lớp phủ rừng chủ yếu do con ngƣời
gây nên, vì vậy ở đâu hoạt động kinh tế, xã hội của con ngƣời diễn ra sôi nổi
thì ở đấy lớp phủ rừng càng biến động mạnh. Nhiều nghiên cứu trƣớc đây
cũng có kết quả tƣơng tự [47, 60, 82, 142].
3.2. Phân tích mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và các yếu tố địa
lý tự nhiên, kinh tế xã hội
Chƣơng 2 đã xác định đƣợc quy luật chung của biến động lớp phủ rừng
91
trên toàn tỉnh. Để đánh giá chi tiết hơn và đặc biệt là định lƣợng đƣợc mối
liên hệ giữa biến động lớp phủ rừng với các yếu tố địa lý, tác giả tiến hành
chồng xếp các bản đồ phân bố không gian lớp phủ rừng ở hai thời điểm (hình
2 27 – 2 29) sẽ đƣợc bản đồ biến động lớp phủ rừng (hình 3 13 và 3 14), bao
gồm các nhóm sau: mất rừng và suy thoái rừng, tái sinh rừng tự nhiên, mở
rộng rừng trồng, biến động khác và không biến động.
Bảng 3. 2. Gộp nhóm các loại biến động
Biến động Gộp nhóm
Rừng kín – Rừng thƣa Mất rừng và suy thoái rừng
Rừng thƣa – Cây bụi
Rừng thƣa – Nông nghiệp
Rừng thƣa – Đất trống
Rừng thƣa – Rừng kín Tái sinh rừng tự nhiên
Cây bụi – Rừng thƣa
Đất trống – Rừng thƣa Mở rộng rừng trồng
Nông nghiệp – Rừng thƣa
Sự chuyển đổi về loại lớp phủ Biến động khác
không thuộc ba nhóm trên
Không thay đổi về loại lớp phủ Không biến động
Hình 2. 28: Bản đồ biến động lớp phủ giai đoạn 1994-
Hinh Qua phần tổng quan về các nguyên nhân gây biến động lớp phủ
rừng (chƣơng 1) và căn cứ vào kết quả phân tích đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã
hội của tỉnh Hòa Bình (chƣơng 2), nghiên cứu sinh lựa chọn phân tích tác
động của 26 yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội đối với biến động lớp phủ rừng -
loại lớp phủ điển hình ở tỉnh Hòa Bình theo ba khía cạnh: mở rộng rừng trồng,
tái sinh rừng tự nhiên cũng nhƣ mất rừng và suy thoái rừng bằng mô hình hồi
quy logistic bội (phƣơng trình 1.3). Các biến phụ thuộc và biến độc lập đƣợc
92
mã hóa nhƣ bảng 3.2 và bảng 3.3.
93
Hình 3. 15 Bản đồ biến động LPR
94
Hình 3. 16. Bản đồ biến động LPR
Bảng 3. 3. Các biến phụ thuộc
Biến phụ thuộc Mở rộng rừng trồng
Kí hiệu Plan_for
Mã hóa Biến động = 1 Không biến động = 0
Tái sinh rừng tự nhiên
Natu_for
Mất rừng và suy thoái rừng
De_for
Bảng 3. 4. Các biến độc lập (Xem bản đồ tại phụ lục 3)
Biến độc lập
Ký hiệu
Đơn vị
Cơ sở dữ liệu
Lớp giao thông/ ArcGIS
Khoảng cách đến đƣờng giao thông chính
Road1
1 km
Lớp giao thông/ ArcGIS
Khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ
Road2
500 m
Lớp thủy hệ/ ArcGIS
Khoảng cách đến sông suối lớn
Rive1
1 km
Lớp thủy hệ/ ArcGIS
Khoảng cách đến sông suối nhỏ
Rive2
500 m
Khoảng cách đến điểm dân cƣ
Resi
1 km
Độ cao
Ele
DEM/ ArcGIS
Độ dốc
Slop
Chia cắt ngang
LD
Chia cắt sâu
FS
100 m 10 0 Km/Km2 m
BĐ địa mạo
Địa mạo
Morpho
*
BĐ sinh khí hậu
Khí hậu
Clima
*
BĐ thổ nhƣỡng
Thổ nhƣỡng
Soil
*
Tỉ lệ hộ nghèo
R_Pov
Số liệu thống kê, Bản đồ hành chính/ArcGIS
Mật độ dân số
PD
Bản đồ du lịch
Tou
% Ngƣời/km2 1 km
Khoảng cách đến điểm du lịch
Mine
1 km
Bản đồ khoáng sản Hòa Bình
Khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản và vật liệu xây dựng
P_AHH
%
Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ nông nghiệp
P_FHH
%
Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ lâm nghiệp
P_IHH
%
Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ công nghiệp
Điều tra nông nghiệp nông thôn/ ArcGIS
P_BHH
%
Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ xây dựng
Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ
P_SHH
%
thƣơng nghiệp, vận tải và dịch vụ khác
Tỉ lệ lao động làm nông nghiệp
%
P_AL
Tỉ lệ lao động làm lâm nghiệp
%
P_FL
Tỉ lệ lao động làm công nghiệp nghiệp
%
P_IL
Tỉ lệ lao động làm xây dựng
%
P_BL
%
P_SL
Tỉ lệ lao động làm thƣơng nghiệp, vận tải và dịch vụ khác
95
Hình 3. 17. Sơ đồ các bước phân tích mối quan hệ giữa biến động lớp phủ rừng và
các yếu tố địa lý
(BĐĐH: bản đồ địa hình, BĐSDĐ: bản đồ sử dụng đất, BĐKH: bản đồ sinh khí
hậu, BĐĐM: bản đồ địa mạo, BĐTN: bản đồ thổ nhưỡng, TK. KTXH: thống kê
kinh tế xã hội, NN-NT: nông nghiệp nông thôn, BĐBĐLP: bản đồ biến động lớp phủ, KG: không gian, MLR: hồi quy logistic bội, MH: mô hình).
Kết quả phân tích thống kê không gian: Bảng Omnibus (phụ lục 4) cho phép ta đọc kết quả kiểm định H0: 1= 2 = … = k =0, kiểm định này xem xét khả năng giải thích biến phụ thuộc của tổ hợp biến độc lập. Kết quả ở bảng này cho thấy độ phù hợp tổng quát có mức ý nghĩa quan sát sig. = 0,000 nên ta bác bỏ H0. Nghĩa là tổ hợp liên hệ tuyến tính của toàn bộ các hệ số trong mô hình có ý nghĩa trong việc giải thích cho
96
biến phụ thuộc. Nói cách khác, tồn tại mối quan hệ giữa mất rừng và suy thoái rừng, tái sinh rừng tự nhiên và mở rộng rừng trồng với các yếu tố địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội.
3.2.1. Kết quả phân tích mất rừng và suy thoái rừng
Bảng 3. 5. Mô hình mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 1994-2005 (chỉ liệt kê
các biến có ý nghĩa thống kê, * xem phụ lục 2)
Đơn vị Bi S.E Wald df Sig, Exp(B)
Xi
R_Pov % 0,008 0,003 5,979 1 0,014 1,008
clima(1) * -2,845 -0,341 4,503 1 0,034 0,058
clima(3) * -1,309 0,403 10,574 1 0,001 0,270
clima(9) * -1,032 -0,501 4,235 1 0,040 0,356
FS m -0,001 0,000 5,906 1 0,015 0,901
Road1 1 km 0,092 -0,015 36,087 1 0,000 1,096
Road2 0,5 km -0,076 0,021 12,867 1 0,000 0,927
Rive2 0,5 km -0,103 -0,029 12,977 1 0,000 0,902
Mine 1 km -0,034 0,011 9,888 1 0,002 0,967
Constant -3,853 0,624 0,000 1 0,995 0,000
Theo bảng 3.4, các biến có ý nghĩa thống kê (giá trị Sig ≤ 0,05): tỉ lệ nghèo
R_Pov, khí hậu Clima(1), Clima(3), Clima(9), chia cắt sâu FS, khoảng cách đến đƣờng
giao thông chính Road1, khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ Road 2, khoảng cách
đến sông suối nhỏ Rive2, khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản Mine. Mô hình
mất rừng và suy thoái rừng có tỉ lệ dự đoán đúng là 90,2% (phụ lục 4). Giá trị thống kê
Wald cho biết mức độ ảnh hƣởng của từng biến: biến có tác động mạnh nhất đến mất rừng và suy thoái rừng là Road1 (Wald = 36,087), tiếp đến là các biến Road2, Rive2,
Clima(3) và Mine (với giá trị Wald lần lƣợt là 12,867, 12,977, 10,574 và 9,888), các yếu
tố ảnh hƣởng ít nhất là R_Pov, Clima(1), Clima(9) và FS (Wald = 5,979, 4,503, 4,235 và
5,906 tƣơng ứng). Các biến tác động thuận chiều: R_Pov, Road1, nghĩa là khi tỉ lệ hộ
nghèo tăng 1% thì nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng sẽ tăng 1,008 lần, khoảng cách
đến đƣờng giao thông chính tăng 1 đơn vị (1 km) thì xác suất xảy ra mất rừng sẽ tăng 1,096 lần. Các biến tác động ngƣợc chiều: clima(1), clima(3), clima(9), Road2, Rive2,
97
Mine, FS. Nếu khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ tăng 0,5 km thì nguy cơ mất rừng giảm 0,927 lần, khoảng cách đến sông suối nhỏ tăng 0,5 km thì nguy cơ rừng bị phá giảm 0,902 lần, khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản tăng 1 km thì xác suất xảy ra mất rừng giảm 0,967 lần, chia cắt sâu tăng 1 m thì xác suất mất rừng giảm 0,901 lần. Ở tiểu vùng khí hậu ấm, mƣa nhiều, mùa lạnh và mùa khô ngắn, nguy cơ suy thoái rừng thấp hơn so với ở tiểu vùng khí hậu lạnh, lƣợng mƣa trung bình và mùa khô kéo dài.
98
Hình 3. 18. Xác suất mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 1994-2005
Bản đồ xác suất cho thấy nguy cơ xảy ra mất rừng và suy thoái rừng cao
nhất là 54%. Trong đó, khu vực có khả năng xảy ra mất rừng và suy thoái rừng cao
nhất (40 – 54%) là các xã Lạc Lƣơng, Lạc Hƣng (Lạc Thủy), Phú Minh (Lƣơng
Sơn), nguy cơ trung bình (30 – 40%) ở các xã Mỹ Thành, Yên Lập, Miền Đồi
(Kim Bôi) và các xã có nguy cơ thấp (dƣới 10%) là Pà Cò, Tân Sơn (Mai Châu),
Đồng Nghê, Giáp Đắt (Đà Bắc).
Để kiểm chứng tính đúng đắn của mô hình, nghiên cứu sinh so sánh bản đồ
xác suất mất rừng và suy thoái rừng với bản đồ biến động thực tế ở giai đoạn
2005-2015:
Bảng 3. 6. So sánh bản đồ xác suất mất rừng và suy thoái rừng với bản đồ biến
động thực tế
Dự báo Thực tế so sánh
Ha %
0 – 10% 4883,04 7,2
10 – 20% 37209,15 7,0
20 – 30% 20688,12 30,5
30 – 40% 282,51 0,4
40 – 54% 4723,38 54,9
Hình 3. 19. Đường cong ROC kiểm chứng mô hình mất rừng và suy thoái rừng
Bảng thống kê 3.5 cho thấy phần lớn diện tích rừng bị mất nằm trong
khu vực có xác suất dự báo cao 40 – 54 %, 0,4% thuộc khu vực có xác suất
30-40% và chỉ có 7,2% rừng bị mất tƣơng ứng với xác suất dự báo thấp, dƣới
10%. Nhƣ vậy so với thực tế, mô hình dự báo mất rừng và suy thoái rừng có
độ chính xác ở mức trung bình. Mặt khác, kết quả kiểm chứng theo đƣờng
cong ROC có giá trị AUC = 0,641 cũng khẳng định mô hình này đạt độ chính
99
xác trung bình (hình 3.17).
Đơn vị
B
S.E Wald
df Sig.
Exp(B)
Xi
%
P_FHH
0,003
0,007 0,242 1
0,006 1,003
%
P_SHH
-0,001 0,005 0,055 1
0,008 0,901
%
P_IL
-0,012 0,007 3,155 1
0,001 0,688
%
P_SL
-0,002 0,005 0,173 1
0,007 0,802
*
Clima(1)
-0,643 0,899 0,511 1
0,005 0,526
*
Clima(4)
0,534
0,806 0,439 1
0,005 1,705
*
Clima(6)
-0,414 0,499 0,689 1
0,004 0,661
*
Clima(8)
-0,464 0,413 1,264 1
0,003 0,629
*
Clima(9)
-1,123 0,639 3,095 1
0,001 0,325
*
Morpho(15)
0,791
0,452 3,068 1
0,001 2,206
*
Morpho(16)
0,27
0,421 0,413 1
0,005 1,31
100
0,078
0,031 6,329 1
0,000 1,081
Slop
100 m
-0,024 0,024 1
1
0,003 0,976
Ele
km/km2
-0,054 0,04
1,806 1
0,002 0,947
LD
m
-0,001 0
3,299 1
0,001 0,901
FS
1 km
0,016
0,016 0,991 1
0,003 1,016
Road1
500 m
-0,042 0,021 3,816 1
0,001 0,959
Road2
1 km
0,006
0,019 0,114 1
0,007 1,006
Rive1
500 m
-0,002 0,026 0,005 1
0,009 0,998
Rive2
1 km
-0,014 0,011 1,484 1
0,002 0,914
Mine
1 km
-0,008 0,009 0,951 1
0,003 0,992
Tou
Constant
-2,147 5,46
0
1
0,997 0
Bảng 3. 7. Mô hình mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 2005-2015
Theo bảng 3.6, các biến có ý nghĩa thống kê: Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu
nhập chính từ lâm nghiệp P_FHH, tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ
dịch vụ P_SHH, tỉ lệ lao động làm công nghiệp P_IL, tỉ lệ lao động làm dịch vụ
P_SL, khí hậu Clima(1), Clima(4), Clima(6), Clima(8), Clima(9), địa mạo
100
Morpho(15), Morpho(16), độ dốc Slop, độ cao Ele, chia cắt ngang LD, chia cắt
sâu FS, khoảng cách đến đƣờng giao thông Road1, Road2, khoảng cách đến sông
suối Rive1, Rive2, khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản Mine, khoảng cách
đến điểm du lịch Tou.
Tỉ lệ dự đoán đúng của mô hình là 90,1% (phụ lục 4). Vai trò của từng
biến: biến tác động mạnh nhất đến mất rừng và suy thoái rừng là slop
(Wald=6,329), tiếp theo là nhóm P_IL, Clima(9), Morpho(15), FS, Road2
(Wald=3) và cuối cùng là Clima(1), Clima(4), Clima(6), Clima(8), P_FHH, P_SL,
P_SHH, Ele, LD, Morpho(16), Road1, Rive1, Rive2, Mine,Tou. Các biến tác động
thuận chiều: P_FHH, Clima(4), Morpho(15), Morpho(16), Slop, Road1, Rive1.
Nếu tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ lâm nghiệp tăng 1% thì nguy cơ
mất rừng và suy thoái rừng tăng 1,003 lần, độ dốc tăng 10 độ thì nguy cơ mất rừng
và suy thoái rừng tăng 1,081 lần (do đất dốc dễ bị xói mòn, rửa trôi nên nghèo
dinh dƣỡng, ở giai đoạn này mặc dù cây đã đƣợc trồng lại rồi nhƣng khó phát triển
và có thể chết. Mặt khác ở vùng đất dốc, giao thông khó khăn nên khó tiếp cận với
thị trƣờng tiêu thụ lâm sản, do đó ngƣời dân không chú trọng đến trồng rừng, rừng
không đƣợc chăm sóc nên dễ bị suy thoái). Nếu khoảng cách đến đƣờng giao
thông chính tăng 1 km thì xác suất xảy ra mất rừng tăng 1,016 lần, khoảng cách
đến sông suối lớn tăng 1 km thì xác suất xảy ra mất rừng tăng 1,006 lần. Bên cạnh
đó, khí hậu nóng và khô cũng góp phần làm tăng nguy cơ suy thoái rừng. Mối
tƣơng quan giữa mất rừng và suy thoái rừng với địa mạo không thể hiện rõ ràng.
Các biến tác động ngƣợc chiều: P_SHH, P_SL, P_IL, Clima(1), Clima(6),
Clima(8), Clima(9), Ele, LD, FS, Road2, Rive2, Mine, Tou. Nếu Tỉ lệ hộ gia đình
có nguồn thu nhập chính từ dịch vụ tăng 1% thì xác suất mất rừng và suy thoái
rừng giảm 0,901 lần, độ cao tăng 100 m thì nguy cơ mất rừng giảm 0,976 lần, chia
cắt ngang tăng 1 km/km2 thì xác suất xảy ra mất rừng giảm 0,947 lần, khoảng
cách đến điểm khai thác khoáng sản tăng 1 km thì nguy cơ mất rừng và suy thoái
rừng giảm 0,914 lần, khoảng cách đến điểm du lịch tăng 1 km thì nguy cơ mất
rừng và suy thoái rừng giảm 0,992 lần. Nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng giảm
ở các tiểu vùng khí hậu nóng, mƣa nhiều, mùa lạnh và mùa khô ngắn và tiểu vùng
101
khí hậu ấm, mƣa nhiều, mùa lạnh kéo dài nhƣng mùa khô ngắn.
102
Hình 3. 20. Xác suất mất rừng và suy thoái rừng giai đoạn 2005-2015
3.2.2. Kết quả phân tích tái sinh rừng tự nhiên
Xi
Đơn vị
Bi
S.E. Wald
df Sig. Exp(B)
1
0,000 0,998
PD
Ngƣời/km2
-0,002 0,000 16,461
1
0,015 0,905
R_Pov %
-0,005 0,002 5,932
1
0,052 0,946
P_FHH %
-0,045 0,023 3,786
1
0,048 0,954
P_FL
%
-0,047 0,024 3,895
1
0,016 2,446
Soil(13)
*
0,894
0,370 5,856
1
0,017 2,445
Soil(20)
*
0,894
0,374 5,712
1
0,011 2,606
Soil(21)
*
0,958
0,377 6,472
1
0,000 3,696
clima(6) *
1,307
0,357 13,435
1
0,002 4,855
clima(7) *
1,580
0,499 10,027
1
0,001 2,801
clima(8) *
1,030
0,301 11,717
Slop
0,369
0,022 280,958 1
0,000 1,447
Ele
100 100 m
0,189
0,017 124,319 1
0,000 1,208
1
0,000 1,001
FS
m
0,001
0,000 23,414
1
0,000 1,132
Rive2
500 m
0,124
0,018 45,862
1
0,000 1,234
Resi
km
0,210
0,027 60,025
1
0,000 0,008
Constant
-4,802 0,567 71,714
Bảng 3. 8. Mô hình tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 1994-2005
103
Theo bảng 3.7, các biến có ý nghĩa thống kê: mật độ dân số PD, tỉ lệ nghèo R_Pov, Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu nhập chính từ lâm nghiệp P_FHH, tỉ lệ lao động làm lâm nghiệp P_FL, thổ nhƣỡng Soil(13), Soil(20), Soil(21), khí hậu Clima(6), Clima(7), Clima(8), độ dôc Slop, độ cao Ele, chia cắt sâu FS, khoảng cách đến sông suối nhỏ Rive2, khoảng cách đến khu dân cƣ Resi, Tỉ lệ dự đoán đúng của mô hình tái sinh rừng tự nhiên là 75,2% (phụ lục 4). Trong trƣờng hợp này, yếu tố độ cao Ele, độ dốc Slop ảnh hƣởng mạnh nhất đến tái sinh rừng tự nhiên (Wald = 124,319 và 280,958), sau đó là đến nhóm Resi, Rive2 (Wald = 60,025, 45,862) và cuối cùng là nhóm PD, R_Pov, P_FHH, P_FL, Soil(13), Soil(20), Soil(21), Clima(6), Clima(7), Clima(8), FS với giá trị Wald từ 3,7 đến 23,4. Nếu độ dốc tăng 10 độ thì khả năng tái sinh rừng tự nhiên tăng 1,447 lần, độ cao tăng 100 m thì cơ hội cho rừng tái sinh tự nhiên tăng 1,208 lần, chia cắt sâu tăng 1 m thì tái sinh rừng tự nhiên tăng 1,001 lần, khoảng cách đến sông suối nhỏ tẳng 500 m thì tái sinh rừng tự nhiên tăng 1,132 lần, khoảng cách đến điểm dân cƣ tăng 1 km thì tái sinh rừng tự nhiên tăng 1,234 lần. Về mặt thổ nhƣỡng, đất feralit trên đá macma bazơ, đất feralit mùn trên đá macma bazơ, đất feralit mùn trên đá vôi tác động tích cực đến tái sinh rừng tự nhiên. Về mặt khí hậu, xác suất tái sinh tự nhiên xảy ra cao ở các tiểu vùng khí hậu ấm (16-200 C), mƣa nhiều, mùa lạnh và mùa khô ngắn. Các biến tác động ngƣợc chiều: PD, R_Pov, P_FHH và P_FL. Nếu mật độ dân số tăng 1 ngƣời/ km2 thì cơ hội tái sinh rừng tự nhiên giảm 0,998 lần, tỉ lệ hộ nghèo tăng 1% thì khả năng tái sinh rừng tự nhiên giảm 0,905 lần, tỉ lệ hộ có nguồn thu nhập chính từ lâm nghiệp tăng 1% thì tái sinh rừng tự nhiên giảm 0,946 lần.
104
Hình 3. 21. Xác suất tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 1994 - 2005
Bản đồ xác suất dự báo thể hiện tái sinh rừng tự nhiên cao nhất là 97%.
Trong đó, khu vực có khả năng tái sinh rừng tự nhiên cao nhất (trên 80 %) là các
xã Cao Sơn (Đà Bắc), Yên Lạc (Yên Thủy), Thƣợng Tiến (Kim Bôi), Tòng Đậu,
Thung Khe (Mai Châu). Các xã Cun Pheo (Mai Châu), Tu Lý (Đà Bắc), Dân Hòa,
Phúc Tiến (Lƣơng Sơn), Yên Lạc, Phú Lai (Yên Thủy), Quý Hòa (Kim Bôi) có
khả năng tái sinh trung bình (40 – 60%) và khu vực ít có khả năng tái sinh nhất (<
10%) là các xã Vĩnh Đồng, Hạ Bì, Kim Bôi, Hợp Châu (Kim Bôi), Liên Vũ, Phúc
Tuy (Lạc Sơn), Địch Giáo, Tuân Lộ, Mãn Đức (Tân Lạc).
Để kiểm chứng tính đúng đắn của mô hình, tác giả chồng xếp bản đồ xác
suất tái sinh rừng tự nhiên với bản đồ biến động thực tế ở giai đoạn 2005-2015:
Bảng 3. 9. So sánh bản đồ xác suất tái sinh rừng tự nhiên và bản đồ tái sinh rừng
thực tế
Dự báo Thực tế so sánh
ha %
4,1 0 – 10% 2544,3
10 – 20% 12443,58 20,0
20 – 30% 14482,62 0,4
30 – 40% 13402,26 21,6
40 – 50% 9257,76 14,9
50 – 60% 5629,41 9,1
60 – 70% 2942,73 4,7
70 – 80% 1196,37 1,9
80 – 97% 231,66 23,3
Hình 3. 22. Đường cong ROC kiểm chứng mô hình tái sinh rừng tự nhiên
Bảng thống kê 3.8 cho thấy có 25,2% diện tích rừng bị phá và suy thoái nằm trong khu vực dự báo có xác suất cao trên 70%, 20% diện tích rừng bị phá
105
nằm trong khu vực có xác suất dự báo 10% – 20% và chỉ có 4,1% rừng bị phá tƣơng ứng với xác suất dự báo dƣới 10%. Mặt khác, kết quả kiểm chứng theo đƣờng cong ROC có giá trị AUC = 0,703. Đây là những bằng chứng cho phép khẳng định mô hình dự báo xác suất tái sinh rừng tự nhiên đạt độ chính xác ở mức khá.
Đơn vị B
S.E. Wald
df Sig.
Exp(B)
Xi
P_BHH
%
0,097
0,018 28,772
0
1,908
1
P_BL
%
0,031
0,009 11,688
0,001 1,032
1
Soil(1)
*
2,319
0,799 8,429
0,004 10,162
1
Soil(9)
*
1,186
0,456 6,762
0,009 3,274
1
Soil(25)
*
0,973
0,475 4,191
0,041 2,645
1
Clima(4)
*
-1,491 0,308 23,404
0,225
1
0
Clima(11) *
-1,798 0,33
29,647
0,166
1
0
Morpho(4) *
-1,007 0,333 9,142
0,002 0,365
1
0,098
0,023 17,679
Slop
1,103
1
0
100 m
0,001
0
16,02
FS
1,001
1
0
1 km
0,039
0,012 10,771
0,001 1,04
Road1
1
500 m 0,053
0,016 11,259
0,001 1,948
Road2
1
Resi
1 km
1,328
0,039 116,000 1
3,772
0
Constant
-2,718 0,551 24,318
1
0,066
0
Bảng 3. 10. Mô hình tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 2005-2015
Theo bảng 3.9, các biến có ý nghĩa thống kê: Tỉ lệ hộ gia đình có nguồn thu
nhập chính từ xây dựng P_BHH, tỉ lệ lao động làm xây dựng P_BL, thổ nhƣỡng
Soil(1), Soil(9), Soil(25), khí hậu Clima(4), Clima(11), địa mạo Morpho(4), độ
dốc Slop, chia cắt sâu FS, khoảng cách đến đƣờng giao thông chính Road1,
khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ Road2, khoảng cách đến điểm dân cƣ
Resi. Tỉ lệ dự đoán đúng của mô hình tổng thể là 71% (phụ lục 4). Mức độ ảnh
hƣởng của từng yếu tố: biến có ảnh hƣởng nhiều nhất đến tái sinh tự nhiên là
khoảng cách đến khu dân cƣ (Wald = 116,000), tiếp theo là đến Clima(11) (Wald
= 29,647), P_BHH (Wald = 28,772), Clima(4) (Wald = 23,404), cuối cùng là
nhóm P_BL, Soil(1), Soil(9), Soil(25), Morpho(4), Slop, FS, Road1, Road2. Các
biến tác động thuận chiều: P_BHH, P_BL, Soil(1), Soil(9), Soil(25), Slop, FS,
Road1, Road2, Resi. Nếu tỉ lệ hộ làm xây dựng tăng 1% thì tái sinh rừng tự nhiên
tăng 1,908 lần, độ dốc tăng 10 độ thì tái sinh rừng tự nhiên tăng 1,103 lần, chia cắt
sâu tăng 1 m thì tái sinh tự nhiên tăng 1,001 lần, khoảng cách đến đƣờng giao
thông phụ tăng 500 m thì cơ hội tái sinh tự nhiên tăng 1,948 lần, khoảng cách đến
điểm dân cƣ tăng 1 km thì cơ hội tái sinh tự nhiên tăng 3,772 lần. Các biến tác
động ngƣợc chiều: Clima(4), Clima(11), Morpho(4) nghĩa là khí hậu nóng, mƣa ít
và mùa khô kéo dài sẽ không tạo điều kiện thuận lợi cho tái sinh tự nhiên, tƣơng
106
quan giữa địa mạo và thổ nhƣỡng với tái sinh tự nhiên không chặt chẽ.
107
Hình 3. 23. Xác suất tái sinh rừng tự nhiên giai đoạn 2005-2015
Exp(B)
100 100 m M 1 km 500 m 1 km
3.2.3. Kết quả phân tích mở rộng rừng trồng
Sig. 0,021 0,794 0,030 9,968 0,009 8,160 0,009 8,469 0,045 4,478 0,046 5,427 0,043 0,115 0,001 0,919 0,000 0,727 0,048 0,999 0,000 0,909 0,022 0,656 0,001 0,862 0,996 0,000
0,412 0,000
Đơn vị Xi % P_IHH * Soil(10) * Soil(12) * Soil(13) * Soil(15) * Soil(19) Morpho(2) * Slop Ele FS Road1 Road2 Resi Constant
Bảng 3. 11. Mô hình mở rộng rừng trồng giai đoạn 1994-2005 Wald S.E. Bi df -0,231 0,100 5,288 1 0,057 4,736 2,299 1 0,805 6,792 2,099 1 0,818 6,819 2,136 1 0,748 4,017 1,499 1 1,691 0,846 3,994 1 1 -2,164 0,067 4,115 -0,113 0,035 10,489 1 -0,319 0,037 76,467 1 1 -0,001 0,000 3,907 -0,095 0,018 29,186 1 -0,055 0,024 5,227 1 -0,148 0,044 11,586 1 1 -1,83
Theo bảng 3.10, các biến có ý nghĩa thống kê: P_IHH, Soil(10), Soil(12),
Soil(13), Soil(15), Soil(19), Morpho(2), Slop, Ele, FS, Road1, Road2 và Resi. Tỉ lệ dự đoán đúng của mô hình tổng thể là 89,6% (phụ lục 4). Vai trò của từng
biến: yếu tố độ cao địa hình đóng vai trò quan trọng nhất đối với việc mở rộng
rừng trồng Ele (Wald= 76,467), tiếp theo là đến khoảng cách đến đƣờng giao
thông chính Road1 (Wald= 29,186), khoảng cách đến khu dân cƣ Resi (Wald =
11,586), độ dốc Slop (Wald=10,489), và cuối cùng là nhóm P_IHH, Soil(10),
Soil(12), Soil(13), Soil(15), Soil(19), Morpho(2), FS, Road2 (Wald từ 3 đến 6).
Các biến tác động thuận chiều: Soil(10), Soil(12), Soil(13), Soil(15), Soil(19).
Các biến tác động ngƣợc chiều: P_IHH, Morpho(2), Slop, Ele, FS, Road1, Road2
và Resi. Nếu độ dốc tăng 10 độ thì khả năng mở rộng rừng trồng giảm còn 0,919
lần, độ cao tăng 100 m thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,727 lần, chia cắt sâu tăng 1 m thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,999 lần, khoảng cách đến đƣờng giao thông chính tăng 1 km thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,909
lần, khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ tăng 500 m thì khả năng mở rộng rừng trồng giảm 0,656 lần, nếu khoảng cách đến điểm dân cƣ tăng 1 km thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,862 lần. Về mặt địa mạo, xác suất mở rộng rừng trồng thấp trên núi kiến trúc bóc mòn. Về mặt thổ nhƣỡng, rừng trồng chủ yếu
108
mở rộng trên đất đen phong hóa trên núi đá vôi, đất feralit trên phù sa cổ, đất feralit trên đá macma bazơ.
109
Hình 3. 24. Xác suất mở rộng rừng trồng giai đoạn 1994-2005
Bản đồ xác suất cho thấy khả năng mở rộng rừng trồng cao nhất là 56%.
Trong đó, khu vực có xác suất mở rộng rừng trồng cao nhất (40 – 56%) là các xã
Trung Minh (Kỳ Sơn), Thái Bình (TP, Hòa Bình), các xã có khả năng mở rộng
rừng trồng trung bình (20 – 40%) là Lâm Sơn (Lƣơng Sơn), Yên Mông (TP, Hòa Bình), các xã có xác suất mở rộng rừng trồng thấp (<10%) là Văn Nghĩa, Mỹ
Thành (Kim Bôi).
Để kiểm chứng mô hình, tác giả so sánh bản đồ xác suất mở rộng rừng
trồng với bản đồ biến động thực tế ở giai đoạn sau:
Dự báo
Thực tế so sánh
ha
%
0 – 10%
151,92
0,2
10 – 20%
7165,98
7,8
20 – 30%
524,25
0,6
30 – 40%
250,02
0,3
40 – 56%
84359,7
91,2
Bảng 3. 12. So sánh bản đồ xác suất mở rộng rừng trồng với BĐBĐ thực tế
Hình 3. 25. Đường cong ROC kiểm chứng mô hình mở rộng rừng trồng
Bảng thống kê 3.11 cho thấy phần lớn (91,2%) diện tích rừng trồng mở
rộng nằm trong khu vực dự báo có xác suất 40 – 56%, chỉ có 0,2% diện tích rừng
trồng mở rộng tƣơng ứng với xác suất dự báo dƣới 10%. Mặt khác, kết quả kiểm
chứng theo đƣờng cong ROC có giá trị AUC = 0,727, Nhƣ vậy mô hình này đạt độ
chính xác cao.
Wald
df
Sig.
Exp(B)
Xi
Bi
S.E.
PD
0,002
0
101,371
1
0
1,002
R_Pov
Đơn vị ngƣời/km2 %
-0,022
0,003
69,113
1
0
0,978
P_FHH
%
0,093
0,026
12,452
1
0
1,091
P_AL
%
-0,01
0,005
4,155
1
0,042
0,99
P_BL
%
0,339
0,034
101,339
1
0
1,713
P_FL
%
0,539
0,042
165,996
1
0
2,583
Soil(8)
*
-1,317
0,6
4,818
1
0,028
0,268
Soil(14)
*
-1,746
0,579
9,11
1
0,003
0,174
Soil(19)
*
2,304
0,786
8,59
1
0,003
10,016
Morpho(16) *
-1,32
0,444
8,855
1
0,003
0,267
Ele
100 m
0,292
0,036
66,992
1
0
1,34
Road1
1 km
-0,243
0,026
84,584
1
0
0,987
110
Bảng 3. 13. Mô hình mở rộng rừng trồng giai đoạn 2005-2015
Xi
Đơn vị
Bi
S.E.
Wald
df
Sig.
Exp(B)
Road2
500 m
-0,361
0,032
130,499
1
0
0,973
Rive1
1 km
-0,096
0,026
13,989
1
0
0,901
Rive2
500 m
-0,497
0,051
93,497
1
0
0,960
Mine
1 km
0,065
0,021
9,477
1
0,002
1,067
Tou
1 km
0,321
0,018
313,35
1
0
1,726
Resi
1 km
0,189
0,068
7,813
1
0,005
1,828
Constant
-1,409
3,830
0
1
0,997
0
Giai đoạn 2005-2015, các biến có ý nghĩa thống kê (bảng 3.12): mật độ dân số PD, tỉ lệ hộ nghèo R_Pov, tỉ lệ hộ làm lâm nghiệp P_FHH, tỉ lệ lao động trong ngành nông nghiệp P_AL, tỉ lệ lao động làm xây dựng P_BL, tỉ lệ lao động làm lâm nghiệp
P_FL, thổ nhƣỡng Soil(8), Soil(14), Soil(19), địa mạo Morpho(16), độ cao địa hình Ele, khoảng cách đến đƣờng giao thông Road1, Road2, khoảng cách đến sông suối Rive1,
Rive2, khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản Mine, khoảng cách đến điểm du
lịch Tou, khoảng cách đến điểm dân cƣ Resi. Khả năng dự đoán đúng của mô hình tổng
thể là 93,8% (phụ lục 4). Trọng số ảnh hƣởng của từng biến: khoảng cách đến điểm du
lịch đóng vai trò quan trọng nhất đối với khả năng mở rộng rừng trồng (Wald =
313,35), tiếp theo là đến nhóm Road2, P_FL, P_BL, PD với giá trị Wald > 100, và
cuối cùng là nhóm còn lại có Wald <100, Các biến tác động thuận chiều: P_FHH, PD,
P_FL, P_BL, Soil(19), Morpho(4), Ele, Mine, Tou, Resi. Nếu tỉ lệ hộ có nguồn thu
nhập chính từ rừng tăng 1% thì xác suất mở rộng rừng trồng tăng 1,091 lần, mật độ dân
số tăng 1 ngƣời/km2 thì khả năng mở rộng rừng trồng tăng 1,002 lần, tỉ lệ lao động làm
xây dựng tăng 1% thì xác suất mở rộng rừng trồng tăng 1,713 lần, độ cao tăng 100 m
thì xác suất mở rộng rừng trồng tăng 1,34 lần, nếu khoảng cách đến điểm khai thác
khoáng sản tăng 1 km thì khả năng mở rộng rừng trồng tăng 1,067 lần, khoảng cách
đến điểm du lịch tăng 1 km thì cơ hội mở rộng rừng trồng tăng 1,726 lần, khoảng cách
đến điểm dân cƣ tăng 1 km thì khả năng mở rộng rừng trồng tăng 1,828 lần. Các biến
tác động ngƣợc chiều: Road1, Road2, Rive1, Rive2, R_Pov, P_AL, Soil(8), Soil(14),), Morpho(16). Nếu khoảng cách đến đƣờng giao thông chính tăng 1 km thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,987 lần, khoảng cách đến đƣờng giao thông phụ tăng 500 m thì
111
xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,973 lần, khoảng cách đến sông suối lớn tăng 1 km thì khả năng mở rộng rừng trồng giảm 0,901, khoảng cách đến sông suối nhỏ tăng 500 m thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,960 lần. Nếu tỉ lệ hộ nghèo tăng 1% thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,978 lần, tỉ lệ lao động làm nông nghiệp tăng 1% thì xác suất mở rộng rừng trồng giảm 0,99 lần. Rừng đƣợc trồng trên cả vùng đất nghèo dinh dƣỡng- đất feralit trên đá biến chất và không đƣợc trồng trên dải núi đá vôi võng phức.
112
Hình 3. 26. Xác suất mở rộng rừng trồng giai đoạn 2005-2015
3.3. Kiểm chứng và thảo luận về các yếu tố gây biến động lớp phủ rừng qua
hai giai đoạn nghiên cứu
3.3.1. Các yếu tố tác động trực tiếp đến biến động lớp phủ rừng qua hai giai
đoạn nghiên cứu
Mất rừng và suy thoái rừng:
Ở giai đoạn đầu của nghiên cứu này, mất rừng và suy thoái rừng có tƣơng quan
chặt chẽ với các biến khoảng cách đến đƣờng giao thông Road1, Road2, khoảng cách
đến sông suối Rive2, khí hậu Clima(3) và khoảng cách đến điểm khai thác khoáng sản
Mine. Mất rừng và suy thoái rừng tƣơng quan âm với Road2 và Rive2 nhƣng lại tƣơng
quan dƣơng với Road1, nghĩa là mất rừng và suy thoái rừng xảy ra ở gần đƣờng giao
thông phụ, gần sông suối nhỏ và xa đƣờng giao thông chính. Nguyên nhân của hiện
tƣợng này là do thực tế hoạt động khai thác lâm sản, củi đốt và phát rừng trồng cây
lƣơng thực của ngƣời dân địa phƣơng diễn ra nhiều ở nơi dễ tiếp cận (gần đƣờng giao
thông phụ, gần sông suối nhỏ) và xa trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị (xa đƣờng
giao thông chính). Nhiều nghiên cứu trƣớc đây cũng chỉ ra khả năng tiếp cận là nhân tố
quyết định đến mất rừng và suy thoái rừng (Mertens và Lambin 2000, Vance và
Geoghegan 2002). Bên cạnh đó, hoạt động khai thác khoáng sản và vấn đề nghèo đói
gây ra những tác động tiêu cực tới lớp phủ rừng. Do Hòa Bình có nhiều mỏ khoảng sản
với trữ lƣợng thấp (than thổ phỉ và vật liệu xây dựng) nên việc khai thác thƣờng diễn ra
manh mún và áp dụng công nghệ lạc hậu, thậm chí ngoài tầm kiểm soát của chính
quyền. Hậu quả là việc đổ thải chẳng hạn nhƣ sét than từ các điểm khai thác này gây ô
nhiễm môi trƣờng và đặc biệt là suy thoái lớp phủ rừng. Đối với giai đoạn sau, yếu tố
khả năng tiếp cận vẫn giữ nguyên vai trò (mất rừng và suy thoái rừng xảy ra ở nơi dễ
tiếp cận và xa trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị), bên cạnh đó yếu tố cơ cấu lao động
cũng chi phối đáng kể đến mất rừng và suy thoái rừng: ít xảy ra ở nơi có tỉ lệ cao ngƣời
lao động làm trong ngành công nghiệp. Điều này có thể giải thích khi ngƣời dân tham
gia vào các hoạt động phi nông nghiệp, kinh tế không phụ thuộc vào việc khai thác các
sản phẩm sẵn có từ rừng thì áp lực lên rừng giảm, do đó rừng ít bị phá.
Tái sinh tự nhiên:
Kết quả nghiên cứu giai đoạn 1994 – 2005 cho thấy tái sinh rừng tự nhiên tƣơng
113
quan dƣơng mạnh với khả năng tiếp cận: độ cao, độ dốc, khoảng cách đến sông suối
nhỏ, khoảng cách đến điểm dân cƣ, nghĩa là tái sinh rừng tự nhiên xảy ra chủ yếu ở các
đai địa hình cao, dốc, xa sông suối và xa điểm dân cƣ. Đối với giai đoạn 2005 - 2015,
tái sinh rừng tự nhiên liên quan với khoảng cách đến khu dân cƣ giống nhƣ giai đoạn
đầu nhƣng chặt chẽ hơn, ngoài ra còn chịu tác động bởi yếu tố cơ cấu nguồn thu nhập:
ở nơi có tỉ lệ hộ có nguồn thu nhập chính từ xây dựng cao thì xác suất tái sinh rừng tự
nhiên cao do ngƣời dân tham gia vào các hoạt động sinh kế phi nông nghiệp sẽ bỏ
hoang đất nông nghiệp, rừng có cơ hội tái sinh. Bên cạnh đó, mật độ dân số cũng có
tƣơng quan âm với tái sinh rừng tự nhiên nhƣng không chặt chẽ. Về mặt khí hậu, thổ
nhƣỡng, tái sinh rừng giai đoạn đầu diễn ra mạnh trên đất feralit mùn trên đá macma
axit, độ ẩm cao, mùa lạnh ngắn, đối với giai đoạn 2, tái sinh rừng tự nhiên chủ yếu trên
đất feralit trên đá macma axit và ít xảy ra ở nơi có lƣợng mƣa thấp, mùa lạnh và mùa
khô kéo dài.
Mở rộng rừng trồng:
Rừng chỉ đƣợc trồng ở những nơi địa hình ít chia cắt, ít dốc, độ cao thấp, gần
đƣờng giao thông, gần khu dân cƣ và nơi có điều kiện đất đai màu mỡ. Đặc biệt, hoạt
động du lịch và cơ cấu thu nhập có mối tƣơng quan chặt chẽ với trồng rừng: tại nơi gần
điểm du lịch có xác suất mở rộng rừng trồng thấp do ngƣời dân có nguồn thu nhập khác
từ kinh doanh các dịch vụ du lịch nên không chú trọng đến trồng rừng, ngƣợc lại ở nơi
mà rừng đem lại lợi ích kinh tế lớn thì ngƣời dân chú trọng đến trồng rừng sản xuất.
3.3.2. Kết quả điều tra tại các điểm chìa khóa
Để kiểm chứng kết quả nghiên cứu, tác giả đã sử dụng số liệu điều tra phỏng
vấn 70 nông hộ trong 6 xã [31] tại các điểm chìa khóa đại diện cho nơi có xác suất mở
rộng rừng trồng cao: xã Lâm Sơn- huyện Lƣơng Sơn, xác suất tái sinh rừng tự nhiên
cao: xã Độc Lập và xã Dân Hạ - huyện Kỳ Sơn, xác suất mất rừng và suy thoái rừng
cao: xã Hiền Lƣơng, Tân Minh và Toàn Sơn – huyện Đà Bắc. Kết quả cho thấy hoạt
114
động sinh kế liên quan đến rừng của ngƣời dân ở các xã này có sự khác biệt rõ rệt.
Hình 3. 27. Vị trí các xã và các hộ gia đình được phỏng vấn
tại Huyện Lương Sơn và Kỳ Sơn
115
Hình 3. 28. Vị trí các xã và các hộ gia đình được phỏng vấn ở Huyện Đà Bắc
- Nhóm 1: điểm có xác suất mở rộng rừng trồng lớn: xã Lâm Sơn- huyện
Lƣơng Sơn: hoạt động sản xuất kinh tế của các hộ gia đình chủ yếu đầu tƣ vào
trồng rừng và sản xuất nông nghiệp. Các sản phẩm từ trồng rừng nhƣ gỗ keo,
bạch đàn đem bán ra thị trƣờng cho thu nhập lớn. Sản phẩm nông nghiệp nhƣ
lúa, măng thì chủ yếu sử dụng trong gia đình, một phần nhỏ đem bán. Thu nhập
một phần đƣợc chi tiêu cho sinh hoạt hằng ngày, phần lớn thu nhập còn lại
đƣợc tích lũy để tái đầu tƣ cho sản xuất. Nhƣ vậy, rừng đóng vai trò quan trọng
trong thu nhập của hộ gia đình, chiếm 80% trong cơ cấu nguồn thu nhập của hộ
gia đình. Thu nhập trung bình một năm từ rừng của các hộ gia đình rất cao, từ
170 đến trên 200 triệu đồng. Rừng góp phần tạo việc làm, mang lại thu nhập và
cải thiện chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân. Chính vì vậy mà diện tích rừng
trồng tại khu vực này không ngừng tăng lên trong những năm qua.
Hình 3. 29. Rừng keo được trồng tại thôn Rổng Vòng, xã Lâm Sơn, H. Lương Sơn
Hình 3. 30. Ngôi nhà được xây dựng khang trang bằng tiền thu nhập từ trồng rừng tại thôn Rổng Vòng, xã Lâm Sơn, H. Lương Sơn - Nhóm 2: các điểm có xác suất tái sinh rừng tự nhiên lớn: xã Dân Hạ và xã Độc Lập – huyện Kỳ Sơn: kết quả phỏng vấn các hộ gia đình dân tộc Mƣờng và dân tộc Kinh cho thấy họ vẫn đầu tƣ vào trồng rừng và sản xuất nông nghiệp nhƣng với
116
mức độ thấp hơn xã Lâm Sơn, bên cạnh đó họ còn tham gia các hoạt động sản xuất
phi nông nghiệp nhƣ làm thợ xây, lái xe, giáo viên, công nhân ở các khu công
nghiệp. Do đó cơ cấu nguồn thu nhập cũng thay đổi. Các sản phẩm từ trồng trọt
nhƣ lúa, ngô, sắn chủ yếu phục vụ tiêu dùng trong gia đình. Sản phẩm từ rừng đem
lại lợi nhuận không cao, nguồn thu chính là từ các ngành phi nông nghiệp. Tuy nhiên đời sống ngƣời dân ở đây khá bấp bênh do nguồn thu nhập phi nông nghiệp
không ổn định. Thu nhập của các hộ gia đình từ 80 đến 100 triệu một năm, số tiền
này dùng vào chi tiêu cho sinh hoạt, còn lại nguồn dự trữ và tích lũy cũng không nhiều. Ngƣời dân ở đây cho biết do thiếu đất canh tác, thiếu vốn và thiếu nguồn
lao động nên việc đầu tƣ vào trồng rừng còn hạn chế.
Rừng tái sinh tự nhiên ở đây có diện tích lớn là do ngƣời dân hoạt động trong các
ngành phi nông nghiệp nên áp lực lên rừng giảm, rừng có cơ hội tái sinh. Bên cạnh đó, rừng tự nhiên đã đƣợc đƣa vào các dự án khoanh nuôi, bảo tồn nhƣ dự án
KFW7 do Đức đầu tƣ.
Hình 3. 31. Ngôi nhà của người Kinh ở thôn Bình Tiến, xã Dân Hạ, H. Kỳ Sơn
- Nhóm 3: Các điểm có xác suất mất rừng và suy thoái rừng lớn: tại xã Toàn Sơn,
Hiền Lƣơng, Tân Minh – huyện Đà Bắc: các xã này là địa bàn cƣ trú của các dân
tộc thiểu số nhƣ Tày, Dao xen kẽ dân tộc Mƣờng, Kinh dọc theo tỉnh lộ 433, con
đƣờng duy nhất để đến các xã thuộc huyện Đà Bắc. Mô hình kinh tế của các xã hộ gia đình ở đây không có gì khác biệt nhiều với hai mô hình trên nhƣng cơ cấu thu nhập có sự thay đổi. Ngƣời dân chủ yếu đầu tƣ vào nông nghiệp nhƣ trồng lúa,
117
sắn, ngô và ít đầu tƣ vào rừng. Do đó, nông nghiệp chiếm tỉ trọng cao tới 90% trong cơ cấu nguồn thu. Thu nhập của các hộ gia đình thuộc nhóm này thấp hơn hai nhóm trên, trung bình chỉ đạt 40-70 triệu/năm. Hầu hết diện tích đất canh tác đƣợc sử dụng để trồng các loại cây ngắn ngày nhƣ ngô, sắn, trên cả những vùng đồi núi cao thì việc trồng các loại cây này vẫn là ƣu tiên hàng đầu. Rừng trồng ở
khu vực này rất ít, một số hộ gia đình còn bỏ rừng đƣợc chính quyền giao cho do
thiếu lao động.
Hình 3. 32. Bên trong một ngôi nhà của người Dao tại xã Hiền Lương, Đà Bắc
Có nhiều nguyên dân gây trở ngại cho ngƣời dân tham gia trồng rừng và
bảo vệ rừng: thiếu vốn đầu tƣ, thiếu nguồn lao động, thiếu đất lâm nghiệp, năng
suất thấp do đất xấu, rừng bị thoái hóa, thị trƣờng tiếp cận hạn chế… Các hộ gia
đình đƣợc phỏng vấn ở nhóm 2 và nhóm 3 đều thuộc các xã có địa hình cao, chia
cắt nên việc xây dựng hệ thống giao thông có nhiều khó khăn. Do đó khả năng tiếp
cận thị trƣờng gỗ còn hạn chế, gần nhƣ không có cơ sở thu mua chế biến gỗ tại
chỗ trong khi việc vận chuyển gỗ xuống dƣới xuôi rất khó khăn do đƣờng dốc,
hẹp. Tại thời điểm thu hoạch mà không có ngƣời đến mua hoặc mua với giá rẻ
mạt, mỗi vụ trung bình chỉ đạt 4- 7 triệu/ năm chƣa trừ chi phí. Bên cạnh đó,
những nguyên nhân khác nhƣ thiếu đất lâm nghiệp, năng suất cây trồng thấp do
đất bị thoái hóa, thiếu vốn đầu tƣ cũng ảnh hƣởng đến hoạt động trồng rừng của
ngƣời dân ở đây. Nhiều khu vực cây trồng bị chết hàng loạt không rõ nguyên nhân
đã gây thiệt hại lớn về kinh tế cho ngƣời dân. Mặt khác, sản xuất nông nghiệp đƣợc ƣu tiên vì nông nghiệp tạo ra lƣơng thực, thực phẩm đảm bảo bữa ăn cho gia đình, nơi mà việc tiếp cận chợ còn gặp nhiều khó khăn.
118
Về lợi ích kinh tế từ rừng, nhóm 1 có tỉ lệ hộ gia đình có thu nhập chính từ rừng cao nhất với 50%, tiếp theo là nhóm 2 với 30% và thấp nhất là nhóm 3 chỉ có 3,3%. Nguyên nhân là do trồng rừng ở các xã thuộc nhóm 1 mang lại hiệu quả kinh tế cao nên ngƣời dân ở đây đầu tƣ lớn vào rừng sản xuất. Yếu tố thúc đẩy ngƣời dân trồng rừng chính là có thị trƣờng tiêu thụ đầu ra của sản phẩm. Thị trƣờng tiêu thụ sản phẩm ở đây rất phong phú với nhiều công ty, nhà máy sản xuất, thu mua, khai thác gỗ, sản xuất bột giấy và giấy phân bố rộng khắp trong và ngoài
xã. Ví dụ điển hình về các công ty, doanh nghiệp có vốn đầu tƣ, công suất lớn:
Công ty Lâm nghiệp Hòa Bình đã đầu tƣ 20 tỉ đồng xây dựng nhà máy ván gỗ ghép thanh với công suất 300 nghìn m3 gỗ nguyên liệu/năm, chủ yếu tiêu thụ gỗ nguyên liệu cho ngƣời dân trong khu vực; Công ty cổ phần Sơn Thủy chuyên sản xuất, chế biến đồ gỗ, sản xuất ván ghép thanh, ván dăm, tẩm sấy, sơ chế băm dăm gỗ, tre, nứa, viên nén gỗ có diện tích nhà xƣởng khoảng 20 nghìn m3, với 120 công nhân, năng lực sản xuất gỗ phủ film 800 m3/tháng, năng lực sản xuất gỗ ghép thanh 200 m3/tháng; Công ty cổ phần chế biến và xuất nhập khẩu lâm sản Lƣơng Sơn chuyên sản xuất viên nén mùn cƣa, củi trấu, dăm gỗ phục vụ thị trƣờng trong
nƣớc và xuất khẩu sang các nƣớc nhƣ Hàn Quốc, Đài Loan…; Công ty cổ phần
cửa gỗ Liti; Công ty chế biến lâm sản Bãi Nai…; một số công ty sản xuất giấy nhƣ Công ty cổ phần bột giấy và giấy Hòa Bình chuyên sản xuất, mua bán, xuất nhập
khẩu giấy, bột giấy và các phụ tùng, vật tƣ ngành giấy, gia công, chế biến gỗ và
các sản phẩm từ giấy; Nhà máy giấy Hòa Bình dùng nguyên liệu chính là tre nứa
và gỗ keo, sản phẩm là bột không tẩy, một phần cung cấp nguyên liệu bột cho
Công ty giấy Việt Trì, phần còn lại dùng cho dây chuyền sản xuất giấy cactong
sóng ngay tại nhà máy, dự tính nhà máy có thể sản xuất đƣợc khoảng 3000 tấn bột
và 1000 tấn giấy cactong sóng một năm…
Hình 3. 33. Cơ cấu số hộ gia đình theo nguồn thu nhập chính của mỗi nhóm
Các hộ gia đình nhóm 2 và nhóm 3 có nguồn thu nhập chính không phụ
119
thuộc vào rừng, ngƣời dân ở đây chỉ khai thác củi, chăn thả gia súc trên rừng hoặc khai thác gỗ làm nhà cửa, vật dụng sinh hoạt trong gia đình nhƣ bàn ghế, giƣờng tủ, 100% các hộ gia đình đƣợc phỏng vấn ở nhóm 3 đều khai thác củi trên rừng, nhóm 2 có 45% số hộ và thấp nhất là nhóm 1 với 15%. Củi đƣợc khai thác về phục vụ đun nấu trong gia đình, ngoài ra còn đem bán nếu dƣ thừa, đem lại thu nhập
khoảng vài trăm nghìn đồng mỗi năm. Chăn nuôi cũng đƣợc chú trọng ở cả 3
nhóm nhằm phục vụ bữa ăn cho gia đình.
Hình 3. 34. Những ngôi nhà của người Tày, xã Tân Minh, H. Đà Bắc
được làm từ gỗ khai thác trong rừng
Hình 3. 35. Những đống củi được các hộ gia đình người Tày, xã Tân Minh khai thác để đun nấu trong gia đình
3.3.3. Biến động lớp phủ rừng và chính sách phát triển kinh tế xã hội
Kết quả nghiên cứu cho thấy lớp phủ rừng Hòa Bình có xu hƣớng tăng
trong cả hai giai đoạn 1994-2005 và 2005-2015, tuy nhiên ở giai đoạn đầu chủ
yếu tăng về diện tích (độ che phủ 29% năm 1994 lên 41% năm 2005) trong khi
sang giai đoạn sau thì lớp phủ rừng không những tăng về diện tích (41% năm
120
2005 lên 52% năm 2015) mà còn tăng về chất lƣợng.
Ngoài các nguyên nhân trực tiếp nhƣ đã phân tích trong mô hình mất
rừng và suy thoái rừng, tái sinh rừng tự nhiên, mở rộng rừng trồng, nguyên
nhân sâu xa gây nên sự khác biệt về biến động lớp phủ rừng tại Hòa Bình là do
chính sách phát triển kinh tế xã hội của hai giai đoạn khác nhau.
Ở giai đoạn đầu, mặc dù chƣơng trình giao đất rừng và các chƣơng trình
trồng cây gây rừng đã đƣợc triển khai nhƣng việc thực thi vẫn chƣa nghiêm túc
ở cả hai phía: chính quyền và nhân dân, mặt khác do thiếu vốn, thiếu sự hỗ trợ
về kỹ thuật nên các dự án nhƣ PAM, SIDA hay Chƣơng trình 5 triệu ha rừng
đem lại hiệu quả chƣa cao [46, 112]. Sang giai đoạn sau, các dự án và các hộ
gia đình đã quan tâm hơn đến việc trồng rừng: ƣơm giống, chuẩn bị đất trồng
rất chu đáo, hầu hết diện tích đất lâm nghiệp (sƣờn đồi, ven sông) đã đƣợc giao
tới hộ gia đình với thời gian đƣợc sử dụng dài tới 50 năm và ngƣời dân đƣợc
phép khai thác sử dụng các lâm sản phụ. Điều này đã gắn liền lợi ích của hộ gia
đình với việc bảo vệ rừng nên đã hạn chế đƣợc tình trạng khai thác và chặt phá
bừa bãi, đồng thời khuyến khích ngƣời dân đầu tƣ lâu dài vào phát triển kinh tế
rừng [46]. Hơn thế nữa, chính sách này đã đem lại những thay đổi trong suy
nghĩ của ngƣời dân, họ đã nghĩ đến việc thâm canh trên chính mảnh đất “của
riêng mình”, dần dần bỏ tập quán du canh, hiện tƣợng khai thác và sử dụng đất,
rừng tự do đã bị hạn chế.
Đặc biệt, chính sách quản lý rừng có sự chuyển biến rõ rệt: trƣớc kia do
cơ chế chính sách, pháp luật nhất là việc phối hợp giữa chính quyền địa phƣơng
và các cơ quan bảo vệ rừng còn nhiều bất cập dẫn đến tình trạng chặt phá rừng,
chống đối ngƣời thi hành công vụ thậm chí ngay tại các khu bảo tồn. Ví dụ tại
khu bảo tồn Ngọc Sơn-Ngổ Luông, đối tƣợng chặt phá, vận chuyển gỗ trái phép
là ngƣời dân địa phƣơng, khu bảo tồn rộng trong khi tổ quản lý bảo vệ rừng
mỏng lại không hoạt động thƣờng xuyên. Một bất cập khác là một rừng nhƣng
có hai chủ, trƣớc khi thành lập khu bảo tồn, đất lâm nghiệp đƣợc giao cho các
hộ gia đình có sổ đỏ. Khi khu bảo tồn đƣợc thành lập, rừng đƣợc giao cho ban
quản lý khu bảo tồn nhƣng ủy ban nhân dân tỉnh không hề quan tâm đến số
phận của hàng ngàn sổ đỏ đã đƣợc giao. Do đó, ngƣời dân họ vẫn tranh thủ khai
121
thác, tận thu gỗ với lý do họ là chủ rừng (theo ông Bùi Bình Yên-GĐ khu Bảo
tồn Ngọc Sơn-Ngổ Luông). Gần đây tỉnh đã bƣớc đầu áp dụng phƣơng thức
tiếp cận mới trong bảo vệ rừng một cách hiệu quả: quản lý rừng bền vững dựa
vào cộng đồng, hình thành các tổ tự quản để ngƣời dân tuyên truyền cho nhau,
nâng cao ý thức bảo vệ rừng. Các hộ tham gia tổ tự quản đƣợc ƣu tiên hỗ trợ
vốn, đƣợc hƣớng dẫn ngƣời dân kỹ thuật chăm sóc rừng, kỹ thuật thâm canh
giống ngô mới cho năng suất cao. Đời sống nhân dân đã khá hơn, ngƣời dân
trong thôn đƣợc thu hoach lâm sản phụ theo hƣớng dẫn của ban tự quản (theo
ông Quách Xuân Hon, thành viên tổ tự quản Xóm Khú-xã Ngọc Sơn). Những
hộ gia đình có nhu cầu về gỗ để làm nhà sẽ đề xuất để đƣợc xem xét và giải
quyết hợp lý. Ngƣời dân đƣợc nhận phí tự quản, phí khoán bảo vệ, phí hỗ trợ
dịch vụ môi trƣờng rừng, đƣợc làm du lịch, dẫn khách vào các điểm, các tuyến
đƣợc quy hoạch trong khu bảo tồn (theo ông Nguyễn Đức Tố Lƣu-Trƣởng
phòng Quản trị tài nguyên, Trung tâm Con ngƣời và Thiên nhiên). Chính sách
cải thiện kế sinh nhai cho ngƣời dân thông qua phát triển du lịch sinh thái cộng
đồng, kinh doanh dịch vụ cho khách du lịch ở tại nhà-“homestay”, phát triển
dịch vụ ẩm thực, bán đồ thủ công mỹ nghệ truyền thống (điển hình là xã Tự
Do-Tân Lạc), tổ chức các buổi sinh hoạt, giao lƣu văn hóa văn nghệ lồng ghép
tuyên truyền bảo vệ rừng, hƣớng dẫn kỹ thuật trồng cây thuốc quý.
Bên cạnh đó môi trƣờng kinh tế vĩ mô của đất nƣớc có sự thay đổi lớn do
thực hiện Chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội 10 năm 2001 - 2010 và Kế
hoạch phát triển kinh tế - xã hội 5 năm 2006 – 2010 với mục tiêu hƣớng tới là
xây dựng nông thôn mới, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc, theo đó cơ sở
hạ tầng và truyền thông đƣợc cải thiện đáng kể, việc tiếp cận thị trƣờng trở nên
dễ dàng hơn, ngƣời nông dân đã thƣơng mại hóa các sản phẩm nông nghiệp và
gia tăng nguồn thu nhập phi nông nghiệp [113]. Đồng thời, chính sách đầu tƣ
cũng đã đƣợc hiện thực hóa, mở rộng sự hỗ trợ đối với hệ thống nông lâm
nghiệp cùng với chƣơng trình chuyển giao công nghệ Quản lý dịch hại tổng hợp
IPM (Integrated Pest Management) [46]. Giá trị đầu tƣ các dự án trồng rừng
giai đoạn 1999-2005 cho tỉnh là 208,61 tỉ đồng, trong đó dự án rừng phòng hộ -
đặc dụng 67,84 tỉ đồng, công ty lâm nghiệp 62,14 tỉ đồng, dự án 472, dự án
122
định canh định cƣ và các dự án khác 78,63 tỉ đồng, trồng lại rừng PAM sau khi
khai thác và trồng phân tán (vốn huy động của nhân dân và các tổ chức, các
doanh nghiệp tƣ nhân) là 36,12 tỉ đồng [34]. Bằng nguồn vốn của các chƣơng
trình, dự án đầu tƣ cho lĩnh vực phát triển lâm nghiệp, đến nay cả tỉnh đã trồng
mới đƣợc 49 543 ha, bình quân hàng năm trồng đƣợc 6 000 – 7000 ha, bảo vệ
rừng gần 483 ngàn lƣợt ha, bình quân hàng năm bảo vệ từ 65 000 – 70 000 lƣợt
ha, khoanh nuôi tái sinh trên 40 492 lƣợt ha, bình quân 6 000 lƣợt ha/năm. Kết
quả, môi trƣờng sinh thái đƣợc cải thiện, độ che phủ rừng từ 38% năm 1999
lên 42% năm 2004. Mặt khác, do cơ chế chính sách ngày càng thông thoáng
nên tỉnh đã thu hút đƣợc nhiều dự án đầu tƣ công nghiệp, lao động địa phƣơng
vào làm công nhân tại các khu công nghiệp, đồng thời khối dịch vụ cũng phát
triển đặc biệt là kinh doanh du lịch đem lại thu nhập đáng kể cho ngƣời dân địa
phƣơng, giảm áp lực đối với rừng, do đó nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng
giảm. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy ở những xã, phƣờng kinh tế ít phụ
thuộc vào nông lâm nghiệp (ngƣời dân có nguồn thu nhập từ các hoạt động phi
nông nghiệp khác) (Đồng Tiến, Thái Thịnh, Sủ Ngòi – TP. Hòa Bình, Dân Hạ,
Độc Lập – Kỳ Sơn) thì nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng thấp, xác suất tái
sinh rừng tự nhiên cao.
3.4. Dự báo biến động lớp phủ rừng và định hƣớng các giải pháp phát
triển, bảo vệ lớp phủ rừng đến năm 2020
3.4.1. Dự báo biến động lớp phủ rừng đến năm 2020
Trên cơ sở các bản đồ xác suất biến động lớp phủ rừng, nghiên cứu sinh
xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng, khả năng tái sinh
rừng tự nhiên và khả năng mở rộng rừng trồng đến năm 2020 với giả thuyết các
yếu tố kinh tế xã hội biến đổi với tốc độ đều.
Trên bản đồ dự báo, trong những năm tới các xã vùng cao thuộc huyện
Đà Bắc, Mai Châu, phía Tây và phía Nam huyện Tân Lạc, phía Nam huyện Lạc
Sơn, Yên Thủy có nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng cao. Ngƣợc lại, các xã
gần trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị sẽ ít có nguy cơ mất rừng và suy thoái
rừng: các xã thuộc huyện Cao Phong, Lƣơng Sơn, Kỳ Sơn, TP. Hòa Bình, Lạc
123
Sơn, Yên Thủy, Lạc Thủy.
Về khả năng tái sinh rừng tự nhiên, nơi có khả năng tái sinh rừng cao
nhất là các xã thuộc huyện Kỳ Sơn, phía Nam huyện Kim Bôi, phía Bắc huyện
Lạc Sơn, tiếp đến là các xã vùng đệm khu BTTN Phu Canh - huyện Đà Bắc. Tái
sinh rừng tự nhiên ít có khả năng xảy ra ở Lƣơng Sơn, Cao Phong, Tân Lạc,
Yên Thủy.
Về xác suất mở rộng rừng trồng, các khu vực có khả năng mở rộng rừng
trồng cao bao gồm: Lƣơng Sơn, Kim Bôi, Cao Phong, Lạc Sơn, Yên Thủy, Lạc
Thủy, các huyên vùng cao nhƣ Mai Châu, Đà Bắc có xác suất mở rộng rừng
124
trồng rất thấp.
125
Hình 3. 36. Bản đồ dự báo xác suất mất rừng và suy thoái rừng đến năm 2020
126
Hình 3. 37. Bản đồ dự báo xác suất tái sinh rừng tự nhiên đến năm 2020
127
Hình 3. 38. Bản đồ dự báo xác suất mở rộng rừng trồng đến năm 2020
3.4.2. Định hướng các giải pháp phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình
đến năm 2020
3.4.2.1. Quan điểm và căn cứ định hướng
1. Quan điểm định hướng:
- Về mặt tự nhiên: định hƣớng phát triển lớp phủ rừng phải phù hợp với
điều kiện tự nhiên của tỉnh. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy tác động của các yếu
tố địa hình, địa mạo, khí hậu, thổ nhƣỡng đến nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng,
khả năng tái sinh rừng tự nhiên và mở rộng rừng trồng. Do đó, định hƣớng phát
triển và bảo vệ lớp phủ rừng phải hạn chế các ảnh hƣởng tiêu cực và phát huy
những ảnh hƣởng tích cực của các điều kiện tự nhiên đến lớp phủ rừng.
- Về mặt kinh tế xã hội: lớp phủ rừng chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ bởi khả
năng tiếp cận, cơ cấu lao động và cơ cấu nguồn thu nhập. Đối với các huyện miền
núi nhƣ Mai Châu, Đà Bắc, do khó khăn trong việc tiếp cận thị trƣờng nên việc
tiêu thụ các sản phẩm gỗ cũng nhƣ hoạt động mua bán trao đổi hàng hóa bị hạn
chế. Vì vậy, ngƣời dân ở đây không chú trọng phát triển rừng sản xuất, ƣu tiên
hàng đầu vẫn là trồng cây lƣơng thực, chăn nuôi gia súc gia cầm để đảm bảo bữa
ăn cho gia đình theo mô hình kinh tế tự cung tự cấp, vào rừng khai thác củi để đun
nấu, lấy gỗ về làm nhà và đóng đồ dùng, điều này làm tăng nguy cơ mất rừng và
suy thoái rừng. Trong khi đó tại các nơi dễ tiếp cận thị trƣờng tiêu thụ các sản
phẩm gỗ rừng, gần trung tâm kinh tế nhƣ huyện Lƣơng Sơn, Kim Bôi, Lạc Sơn,
Lạc Thủy, rừng trồng đem lại lợi ích kinh tế cao thì ngƣời dân tập trung đầu tƣ vào
trồng rừng. Tại nơi có nhiều ngƣời lao động tham gia vào các ngành nghề sản xuất
phi nông lâm nghiệp nhƣ huyện Kỳ Sơn, kinh tế không phụ thuộc vào nông lâm
nghiệp nên giảm áp lực cho rừng, do đó rừng có cơ hội tái sinh. Vì vậy, cần phát
triển kinh tế trên quan điểm đảm bảo phát triển kinh tế rừng hiệu quả, tăng thu
nhập cho ngƣời dân qua trồng rừng ở các nơi có tiềm năng nghề rừng, tại các
huyện vùng cao nhƣ Đà Bắc, Mai Châu cần trồng và bảo vệ rừng phòng hộ xung
yếu để giảm thiểu tai biến thiên nhiên nhƣ sạt lở, lũ ống, lũ quét.
- Về mặt môi trường: phát triển và khai thác lớp phủ rừng trên quan điểm
tôn trọng quy luật tự nhiên và diễn thế sinh thái, bảo vệ môi trƣờng thông qua hệ
thống rừng phòng hộ xung yếu: rừng phòng hộ sông Đà, rừng phòng hộ đất dốc,
128
duy trì các hệ sinh thái tự nhiên đặc biệt là khu vực núi đá vôi Đà Bắc - Mai Châu,
Kim Bôi - Lạc Thủy, hạn chế suy giảm đa dạng sinh học bằng việc bảo vệ nghiêm
ngặt các khu BTTN và VQG: Thƣợng Tiến, Phu Canh, Ba Vì….
2. Căn cứ định hướng:
Định hƣớng các giải pháp phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng bền vững dựa
trên cơ sở: các kết quả phân tích về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và mối quan
hệ giữa biến động lớp phủ rừng với các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội, kết quả dự
báo biến động lớp phủ rừng đến năm 2020, hiện trạng rừng năm 2015, văn bản
điều chỉnh quy hoạch ba loại rừng đến năm 2020 của địa phƣơng [3, 13], quy
hoạch sử dụng đất đến năm 2020 [32], Kế hoạch triển khai thực hiện Chiến lƣợc
Bảo vệ môi trƣờng Quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 trên địa bàn
tỉnh Hòa Bình [33].
3.4.2.2. Phân vùng tự nhiên
Để định hƣớng các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý, phát triển và bảo vệ
lớp phủ rừng cần xác định sự phân hóa về không gian của hiện trạng lớp phủ rừng
cũng nhƣ sự phân hóa về không gian của biến động lớp phủ rừng. Điều này gắn
liền với các vùng tự nhiên và tác động của con ngƣời trong mỗi vùng tự nhiên đó.
Do mục tiêu của nghiên cứu này là xác định mối quan hệ giữa biến động lớp
phủ rừng với các yếu tố địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội, từ đó đƣa ra định hƣớng sử
dụng và bảo vệ lớp phủ rừng bền vững, nên nghiên cứu sinh tiến hành phân chia
lãnh thổ tỉnh Hòa Bình thành các vùng mang tính đặc thù trên cơ sở lấy các yếu tố
đƣa vào đánh giá nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng làm tiêu chí, bao gồm:
- Tính đồng nhất về địa hình, địa mạo
- Tính đồng nhất về thổ nhƣỡng
- Tính đồng nhất về khí hậu
- Tính đặc thù về phát triển kinh tế xã hội
Theo đó, lãnh thổ tỉnh Hòa Bình đƣợc phân thành 4 vùng sau:
1. Vùng núi thấp Đà Bắc-Lạc Sơn (I): bao gồm hầu hết diện tích huyện Đà Bắc,
Mai Châu và một phần diện tích các huyện Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thủy. Đây là
vùng có đai địa hình cao nhất trong tỉnh, từ 700m-1520m, đất dốc, mật độ chia cắt ngang và chia cắt sâu lớn, nhiệt độ trung bình năm 12-160C, mƣa nhiều, mùa lạnh
kéo dài 4-6 tháng, nhóm đất chủ yếu là feralit mùn. Thảm thực vật đặc trƣng cho
129
vùng này là rừng kín thƣờng xanh, và rừng hỗn giao. Dân cƣ phân bố ở đây thƣa
thớt, chủ yếu là ngƣời Tày, ngƣời Dao và ngƣời Mông. Hạ tầng giao thông kém
phát triển nên khả năng tiếp cận thị trƣờng của ngƣời dân bị hạn chế, tỉ lệ hộ
nghèo còn cao. Tập quán canh tác và mô hình kinh tế của đồng bào các dân tộc ở
đây có những đặc thù riêng và vẫn còn duy trì một phần cho đến ngày nay: tập
quán du canh du cƣ của đồng bào ngƣời Mông và ngƣời Dao, nông lâm nghiệp tự
túc tự cấp. Theo kết quả nghiên cứu, vùng này có nguy cơ mất rừng và suy thoái
rừng cao.
2. Vùng đồi Thượng Tiến (II): bao gồm khu bảo tồn thiên nhiên Thƣợng Tiến và
vùng đệm có địa hình đồi thấp 800m-1000m, nhiệt độ trung bình năm dao động từ 12-200C, mƣa nhiều, mùa lạnh và mùa khô ngắn nên khá thuận lợi cho rừng kín
thƣờng xanh phát triển. Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng này có xác suất tái sinh
rừng tự nhiên cao.
3. Vùng núi đá vôi Kim Bôi - Lạc Thủy (III): nét đặc trƣng của vùng này là núi đá
vôi với độ cao địa hình dƣới 700 m, xen giữa núi đá vôi là các đồng bằng nhỏ. Nhiệt độ trung bình năm 16-200C, mƣa nhiều trên 2500 mm/năm, mùa lạnh và
mùa khô ngắn dƣới 3 tháng. Đây là địa bàn sinh sống chủ yếu của đồng bào ngƣời
Mƣờng và ngƣời Kinh. Hệ thống đƣờng giao thông phát triển, gần thủ đô Hà Nội
nên việc tiếp cận thị trƣờng của ngƣời dân ở đây thuận lợi, khối dịch vụ khá phát
triển, dân cƣ đông đúc. Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng này có xác suất mở rộng
rừng trồng cao.
4. Vùng đồng bằng tích tụ giữa núi TP. Hòa Bình - Yên Thủy (IV): bao gồm toàn
bộ thành phố Hòa Bình, huyện Kỳ Sơn, Cao Phong, và một phần các huyện Lƣơng
Sơn, Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thủy, Lạc Thủy, Kim Bôi. Độ cao địa hình dƣới
400m, chủ yếu là đồng bằng xen lẫn đồi, nhóm đất phù sa và feralit chiếm đa số. Nhiệt độ trung bình năm trên 200C, lƣợng mƣa trung bình năm 1500-2500 mm,
mùa lạnh ngắn dƣới 3 tháng. Trong đó, thành phố Hóa Bình là trung tâm kinh tế,
văn hóa, chính trị của tỉnh. Cơ sở hạ tầng đặc biệt là hạ tầng giao thông phát triển,
hoạt động giao thƣơng, tiếp cận thị trƣờng trở nên dễ dàng hơn các vùng khác. Mô
hình kinh tế nông - lâm nghiệp kết hợp dịch vụ. Theo kết quả nghiên cứu, vùng
130
này có xác suất mở rộng rừng trồng cao, xác suất mất rừng và suy thoái rừng thấp.
131
Hình 3. 39. Bản đồ phân vùng địa lý tự nhiên
3.4.2.3. Định hướng các giải pháp phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng
Theo quan điểm định hƣớng trên và căn cứ vào kết quả nghiên cứu, tác giả
đề xuất các giải pháp phát triển và bảo vệ lớp phủ rừng nhƣ sau:
* Các giải pháp chung: 1. Kết quả nghiên cứu cho thấy các xã có khả năng tiếp cận cao: gần đƣờng
giao thông chính, gần trung tâm kinh tế là nơi có diện tích rừng trồng gia tăng
mạnh, nguyên nhân là do khu vực này dễ tiếp cận thị trƣờng, các sản phẩm gỗ rừng trồng đem bán cho thu nhập cao. Vì vậy, tỉnh cần có chính sách:
a. Đẩy mạnh phát triển kinh tế rừng bằng việc giải quyết tốt đầu ra cho gỗ
rừng trồng: phát triển nghề sản xuất gỗ ván bóc, sản xuất viên gỗ nén, sản xuất
giấy, …
b. Mở rộng diện tích rừng trồng trên quỹ đất chƣa sử dụng (đất trống cỏ, đất
trống cây bụi) thông qua các phƣơng thức trồng rừng chất lƣợng cao bền vững (áp
dụng các mô hình sản xuất kinh doanh tiên tiến từng bƣớc hình thành chuỗi dây
chuyền khép kín từ trồng rừng, tiêu thụ sản phẩm và chế biến) và trồng rừng theo
hƣớng thâm canh.
2. Ở các xã có tỉ lệ ngƣời lao động tham gia vào các ngành sản xuất phi
nông lâm nghiệp cao thì áp lực cho rừng giảm và rừng có cơ hội tái sinh. Vì vậy,
tỉnh cần tiếp tục triển khai các chính sách thu hút đầu tƣ xây dựng các khu công
nghiệp, phát triển du lịch và chú trọng đến ngành dịch vụ thƣơng mại vừa giúp
nâng cao đời sống nhân dân vừa giảm áp lực cho rừng, thúc đẩy tái sinh rừng tự
nhiên. Tuy nhiên cần chú ý cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trƣờng,
đảm bảo phát triển bền vững.
3. Ở các xã vùng cao có khả năng tiếp cận kém, bà con vẫn ƣu tiên trồng
cây lƣơng thực trên các sƣờn đồi cao để đảm bảo bữa ăn cho gia đình. Hoạt động nhân sinh ở đây không ảnh hƣởng tích cực đến biến động lớp phủ rừng (nguy cơ
mất rừng và suy thoái rừng cao): 100% gia đình chăn thả gia súc trong rừng và
khai thác củi, gỗ phục vụ cho đời sống hằng ngày. Mặt khác do địa hình chia cắt mạnh, thƣờng xảy ra tai biến thiên nhiên: sạt lở, lũ quét, …nên tỉnh cần có chính
sách bảo vệ và trồng rừng phòng hộ xung yếu, không phát triển rừng sản xuất ở đây. Bên cạnh đó, tỉnh cần giải quyết tốt sinh kế cho bà con và từng bƣớc nâng cao đời sống nhân dân, có nhƣ vậy, nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng mới đƣợc giảm thiểu, cụ thể là:
132
a. Tỉnh cần có chính sách chuyển đổi cơ cấu cây trồng, chuyển đổi mục đích sử dụng đất, đặc biệt cần tăng cƣờng hƣớng dẫn kỹ thuật, hỗ trợ ngƣời dân để
thực hiện hiệu quả việc chuyển đổi đất nông nghiệp tại các khu vực đất dốc sang
trồng rừng phòng hộ nhằm tránh xói mòn và thoái hóa đất đai.
b. Cải thiện sinh kế cho ngƣời dân để ổn định đời sống, xóa đói giảm
nghèo, chia sẻ lợi ích với cộng đồng tham gia trồng rừng.
c. Biện pháp kỹ thuật lâm sinh đƣợc áp dụng là tạo rạch và đám trống, có
gieo hạt bổ sung các loài cây lá rộng bản địa dƣới rừng thứ sinh kiệt. Việc chăm
sóc nuôi dƣỡng những loài cây tái sinh sẵn có trên các rạch hay đám trống nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng thứ sinh kiệt bị thoái hóa ở rừng phòng hộ hồ
Hòa Bình là hết sức cần thiết.
* Các giải pháp cho từng vùng:
Vùng I II III IV Giải pháp
x x 1a
x x 1b
x x x 2
x 3a
x 3b
133
x 3c
TIỂU KẾT CHƢƠNG 3
Trong chƣơng này, nghiên cứu sinh đã định lƣợng đƣợc mối quan hệ giữa
biến động lớp phủ rừng với 26 yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội thông qua mô hình
hồi quy logistic bội và với sự trợ giúp của công cụ GIS:
- Mất rừng và suy thoái rừng xảy ra ở các xã vùng cao, nơi mà đời sống
nhân dân còn nhiều khó khăn do khả năng tiếp cận thị trƣờng kém, mô hình kinh
tế chủ yếu là tự túc tự cấp và sinh kế phụ thuộc vào tài nguyên rừng sẵn có.
- Tái sinh rừng tự nhiên diễn ra ở các đai địa hình cao, xa đƣờng giao thông
và ở các xã có tỉ lệ ngƣời lao động tham gia vào các ngành sản xuất phi nông lâm
nghiệp cao.
- Mở rộng rừng trồng chủ yếu diễn ra ở nơi dễ tiếp cận thị trƣờng: gần đƣờng giao thông chính, gần trung tâm kinh tế do sản phẩm gỗ rừng trồng đem
bán cho thu nhập cao nên ngƣời dân chú trọng đầu tƣ vào trồng rừng.
Trên cơ sở các mô hình đó, luận án đã dự báo đƣợc xu hƣớng biến động lớp
phủ rừng trong tƣơng lai và đề xuất các giải pháp phát triển, bảo vệ lớp phủ rừng
đảm bảo sử dụng hợp lý tài nguyên và phát triển bền vững:
- Hỗ trợ ngƣời dân chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở các vùng đất dốc, có
chính sách cải thiện sinh kế và nâng cao đời sống nhân dân để bảo vệ rừng phòng
hộ xung yếu.
- Phát triển các ngành sản xuất phi nông lâm nghiệp đặc biệt là đẩy mạnh
khối dịch vụ để giảm áp lực cho rừng và tạo cơ hội cho rừng tái sinh.
- Nâng cao hiệu quả trồng rừng sản xuất theo hƣớng thâm canh ở các nơi có
tiềm năng nghề rừng, hỗ trợ đầu ra cho các sản phẩm rừng trồng và chú trọng đến
công tác chế biến lâm sản để đa dạng hóa các mặt hàng, đáp ứng đƣợc nhu cầu thị
134
trƣờng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận 1. Luận án đã xây dựng đƣợc quy trình nghiên cứu: thông qua tổ hợp phƣơng pháp trƣớc và sau phân loại để chiết tách thông tin biến động lớp phủ rừng, đồng thời đã sử dụng mô hình logistic bội để xác định đƣợc các nguyên nhân gây biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình.
2. Xác định đƣợc quy mô và kiểu biến động lớp phủ rừng mang nét đặc thù riêng của tỉnh Hòa Bình. Lớp phủ rừng của tỉnh Hòa Bình biến động tăng cả về chất lƣợng và diện tích trong giai đoạn 1994-2015, độ che phủ rừng tăng từ 29% năm 1994 lên 41% năm 2005 và 52% năm 2015; biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình thể hiện ở ba nhóm: mất rừng và suy thoái rừng, tái sinh rừng tự nhiên và mở rộng rừng trồng.
3. Sử dụng tƣ liệu Landsat trong nghiên cứu biến động lớp phủ rừng cần lƣu ý đến đặc điểm vật hậu học của khu vực thực nghiệm. Kết quả phân loại ảnh còn một số tồn tại: độ chính xác phân loại giữa nông nghiệp và cây bụi hoặc giữa cây bụi và rừng thƣa còn chƣa cao do đặc điểm phản xạ của chúng gần giống nhau.
4. Đặc điểm biến động lớp phủ rừng tỉnh Hòa Bình: Mất rừng và suy thoái rừng diễn ra chủ yếu ở các xã vùng cao do hạn chế về khả năng tiếp cận thị trƣờng, đất đai bạc màu, tiêu dùng hằng ngày chủ yếu phụ thuộc vào sản phẩm nông lâm nghiệp theo mô hình tự cung tự cấp; mất rừng và suy thoái rừng ít xảy ra ở nơi ngƣời dân tham gia các hoạt động sản xuất phi nông lâm nghiệp. Tái sinh rừng tự nhiên chủ yếu diễn ra ở nơi ngƣời dân khó tiếp cận rừng; ngoài ra ở giai đoạn sau tái sinh rừng tự nhiên còn chịu ảnh hƣởng của cơ cấu lao động: khi ngƣời dân tham gia lao động sản xuất trong các ngành phi nông lâm nghiệp sẽ giảm áp lực lên rừng và tạo cơ hội cho rừng tái sinh. Mở rộng rừng trồng diễn ra ở nơi dễ tiếp cận thị trƣờng do sản phẩm từ rừng nhƣ gỗ keo, bạch đàn bán đƣợc cho các nhà máy chế biến gỗ, nhà máy sản xuất giấy, đem lại thu nhập cao.
135
5. Đã dự báo đƣợc xu hƣớng biến động lớp phủ rừng đến năm 2020 và định hƣớng phát triển, bảo vệ lớp phủ rừng bền vững: ở các huyện vùng cao cần chú trọng bảo vệ rừng phòng hộ xung yếu, hỗ trợ ngƣời dân cải thiện sinh kế và từng bƣớc nâng cao đời sống nhân dân. Tỉnh cần tiếp tục đẩy mạnh phát triển kinh tế rừng tại những xã có tiềm năng nghề rừng, thực hiện trồng rừng chất lƣợng cao theo hƣớng thâm canh, chú trọng công tác chế biến lâm sản để nâng cao chất lƣợng và đa dạng hóa các sản phẩm.
Kiến nghị 1. Phƣơng pháp trƣớc phân loại và sau phân loại có thể giải quyết hiệu quả
nhiệm vụ nghiên cứu biến động lớp phủ rừng, do đó cần đƣợc khuyến khích sử
dụng rộng rãi.
2. Mô hình hồi quy logistic bội cho phép đƣa vào đồng thời nhiều biến giải
thích, kết quả đầu ra cho thấy đƣợc vai trò và chiều hƣớng tác động của từng biến.
Vì vậy có thể áp dụng để nghiên cứu đánh giá tổng hợp các nguyên nhân của biến động lớp phủ rừng một cách toàn diện.
3. Tỉnh cần đầu tƣ phát triển cơ sở hạ tầng giao thông ở các huyện vùng cao
nhƣ Mai Châu, Đà Bắc để hỗ trợ ngƣời dân nâng cao khả năng tiếp cận, qua đó có
thể giảm thiểu đƣợc nguy cơ mất rừng và suy thoái rừng, đồng thời cần có chính sách phát triển và bảo vệ rừng phòng hộ ở vùng này.
4. Tỉnh Hòa Bình có thể sử dụng kết quả dự báo biến động lớp phủ rừng,
định hƣớng phát triển - bảo vệ lớp phủ rừng của luận án để tham khảo và điều
136
chỉnh phát triển kinh tế xã hội địa phƣơng.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Trần Vân Anh (2009), Sử dụng ảnh thành phần chính để xác định biến động lớp phủ mặt đất khu vực Bắc Ninh, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 27, tháng 7/2009, tr85-91.
2. Nguyễn Thị Thúy Hạnh (2011), Xây dựng Mô hình số địa hình bằng công nghệ LiDAR, Tạp chí Khoa học Đo đạc và Bản đồ, số 8, tháng 6/2011, tr35-41. 3. Nguyễn Thị Thúy Hạnh (2012), Khảo sát độ chính xác phương pháp phân tích thành phần chính ảnh vệ tinh đa phổ Landsat trong theo dõi biến động
đất nông nghiệp khu vực đồng bằng sông Hồng, Tạp chí Khoa học Đo đạc
và Bản đồ, số 11, tháng 3/2012, tr53-59.
4. Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Trần Ngọc Diễn (2013), Application of principal for component analysis to multispectral image Landsat technique
monitoring change of agricultural land in the North Delta, Vietnam, Proceeding of the 34th Asian Conference on Remote Sensing, 20-24 Oct 2015, Bali, Indonesia.
5. Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Trần Ngọc Diễn (2013), Khai thác phần mềm GIS mã nguồn mở WILWIS phục vụ điều tra hiện trạng trượt lở đất khu vực
Tương Dương- Nghệ An, Kỷ yếu Hội thảo khoa học công nghệ lần thứ nhất,
ĐH TN&MT HN, Hà Nội – 11/2015, tr251-256.
6. Nguyen Thi Thuy Hanh, Tran Ngoc Dien (2014), Detect land cover change by using NDVI diffencing and post-classification: a case study in Hoa Binh- Vietnam, Proceeding of the 35th Asian Conference on Remote Sensing, 27-31 Oct 2014, Nay Pyi Taw, Myanmar.
7. Nguyen Thi Thuy Hanh, Tran Ngoc Dien (2014), Composition of spectral and ancillary data in land cover classification: a case study in Hoa Binh - Vietnam, Proceeding of the 12th SEAGA International Conference 25-28 Nov 2014, Siem Reap, Cambodia.
8. Phạm Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Nguyễn Thị Lệ Hằng, Phạm Thanh Tình (2014), Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu trong đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phương án quy hoạch sử dụng đất khu công nghiệp huyện Quế Võ- Bắc Ninh, Kỷ yếu hội thảo Hội nghị khoa học Địa lý –Quản lý tài nguyên, ĐHKHTN-ĐHQGHN, tr341-351, Hà Nội – 10/2014.
137
9. Phạm Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Kim Uyên, Phạm Thanh Tình, Nguyễn Thị Thúy Hạnh (2014), Ứng dụng GIS trong đánh giá tiềm năng đất đai
và định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên,
Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học ngành Địa hình quân sự lần thứ tƣ, tr
270-279, Hà Nội - 2014.
10. Nguyễn Thị Thúy Hạnh, Phạm Thị Thanh Thủy, Trần Ngọc Diễn (2014), Sử dụng ảnh vệ tinh đa thời gian trong giám sát biến động lớp phủ: nghiên
cứu trường hợp tỉnh Hòa Bình, Kỷ yếu hội thảo Ứng dụng GIS toàn Quốc
lần thứ 6, tr 379-388, Cần Thơ - 11/ 2014.
11. Phạm Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Thúy Hạnh (2015), Ứng dụng GIS và FAHP-GDM trong đánh giá thích nghi đất chuyên trồng lúa nước tại huyện
Đông Hưng, tỉnh Thái Bình, Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc lần
thứ 7, Hà Nội 10/2015.
12. Thi Thuy Hanh Nguyen, Thi Thanh Thuy Pham (2016), Incorporating ancillary data into Landsat 8 image classification process: a case study in
Hoa Binh, Vietnam, Environ Earth Sci (2016) 75:430 DOI 10.1007/s12665-
138
016-5278-1, Springer - Verlag Berlin Heidelberg. Indexed in ISI, IF=1.765.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1. Đào Đình Bắc và nnk (2008), "Dấu hiệu địa mạo cảnh báo những tai biến thiên nhiên thƣờng gặp tại địa bàn các điểm dân cƣ miền núi Tây Bắc", Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ 3, tr.46, NXB.KH&KT, Hà Nội.
2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2009), Thông tư Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng, Thông tƣ số 34/2009/TT-BNNPTNT, ngày 10/6/2009.
3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2011), Văn bản điều chỉnh quy hoạch 3
loại rừng tỉnh Hòa Bình. Số: 288/BNN-TCLN, ngày 28 tháng 01 năm 2011.
4. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2007), Số 08/2007/TT-BTNMT: Thông tư hướng dẫn
thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất.
5. Cục thống kê Hòa Bình Niên giám thống kê tỉnh Hòa Bình 1994 - 2014.
6. Nguyễn Vi Dân (2000), "Bƣớc đầu nghiên cứu địa mạo tai biến vùng Tây Bắc Việt Nam", Tạp chí khoa học- Đại học quốc gia Hà Nội: Tuyển tập các công trình khoa học Hội nghị khoa học Địa lý – Địa chính, tr.130-134.
7. Nguyễn Viết Đăng, Lƣu Văn Duy, Mạc Văn Vững (2014), "An ninh lƣơng thực của các hộ nghèo ở huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình: thực trạng và giải pháp", Tạp chí Khoa học và Phát triển 12, pp.821-828.
8. Đào Vọng Đức, Nguyễn Ngọc Thạch và nnk (1994), Hoàn thiện bộ bản đồ tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội và xây dựng ngân hàng dữ liệu điều tra cơ bản tỉnh Hòa Bình, Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Hòa Bình, Hòa Bình.
9. Dƣơng Tiến Đức (2008), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám & hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc đánh giá & quản lý tài nguyên rừng vùng phòng hộ sông Đà, Đề tài NCKH, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
10. Trƣơng Quang Hải và nnk (2000), "Đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội phục vụ tổ chức lãnh thổ cấp huyện", Tóm tắt nội dung và kết quả đề tài khoa học các cấp (giai đoạn 1996-1999), Đề tài cấp bộ, tr.262, Trƣờng ĐHKHTN- ĐHQGHN, Hà Nội.
11. Vũ Thế Hải (1995), Báo cáo kết quả điều tra tính toán cân bằng nước tỉnh Hòa
Bình, Đề tài NCKH.
12. Phạm Ngọc Hồ và nnk (2004), Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường thành phần và ứng dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường đất, nước tỉnh Hoà Bình, Đề tài NCKH. QGTĐ.02.03 ĐHKHTN, Hà Nội.
13. Hội đồng nhân dân tỉnh Hòa Bình (2012), Nghị quyết về Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh Hòa Bình đến năm 2020. Số 35/2012/NQ-HĐND, ngày 10 tháng 07 năm 2012
139
14. Nguyễn Thƣợng Hùng và nnk (1995), Nghiên cứu và dự báo biến động môi trường và đề xuất các định hướng phát triển kinh tế xã hội tại vùng thượng và hạ du công trình thủy điện Hòa Bình, Báo cáo đề tài NCKH.
15. Nguyễn Hữu Khải và nnk (2007), Nghiên cứu cơ sở khoa học điều hành hệ thống hồ chứa thượng nguồn sông Hồng phục vụ phát điện và cấp nước chống hạn hạ du, Đề tài NCKH. QG.07.20, NXB ĐHQGHN.
16. Lại Anh Khôi (1999), Ứng dụng, nghiên cứu phát triển phương pháp xử lý ảnh số theo dõi biến động tài nguyên thiên nhiên mặt đất vùng Trung-Hạ lưu sông Đà luận án tiến sĩ, ĐHQGHN, Hà Nội.
17. Vũ Tự Lập (2005), Địa lý tự nhiên Việt Nam NXB. Đại học Sƣ phạm Hà Nội.
18. Nguyễn Quang Mỹ và nnk (2000), "Đánh giá và dự báo các quá trình tai biến thiên nhiên và môi trƣờng miền núi Tây Bắc Việt Nam", Tóm tắt nội dung và kết quả đề tài khoa học các cấp (giai đoạn 1996-1999): Đề tài cấp bộ, tr.262.
19. Nguyễn Quang Mỹ và nnk (2008), "Đặc điểm tai biến trƣợt lở đất ở Tây Bắc Việt Nam", Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ 3, NXB.KH&KT, Hà Nội.
20. Trần Tuấn Ngọc (2014), Nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh RADAR trong xác định
sinh khối rừng tỉnh Hòa Bình, luận án tiến sĩ, ĐHQGHN, Hà Nội.
21. Chu Văn Ngợi và nnk (2013), "Nghiên cứu đặc điểm xói lở và bồi tụ đoạn sông Đà từ đập thủy điện Hòa Bình đến xã Tân Đức và Minh Nông trong mối quan hệ với bối cảnh địa chất và hoạt động của đập", Tạp chí ĐHQGHN: Khoa học Trái đất và Môi trường, 29 (2), tr.34-41.
22. Nguyễn Thọ Sáo và nkk (2008), Nghiên cứu trên mô hình toán các giải pháp chỉnh trị đoạn sông phân lạch Trung Hà trên sông Đà, góp phần hoàn thiện vận tải thủy từ Hải Phòng đến nhà máy thủy điện Sơn La, Đề tài NCKH- ĐHKHTN, Hà Nội.
23. Lê Thị Thanh Tâm (2008), "Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sinh hoạt của nhân dân xã Hợp Thịnh và Phú Minh, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình và các giải pháp khắc phục", Tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ 3, tr.118, NXB.KH&KT, Hà Nội.
24. Nguyễn Ngọc Thạch (1993), Ứng dụng phương pháp viễn thám thành lập bản đồ địa thủy hình thái (địa mạo địa chất thủy văn) và ý nghĩa thực tiễn (ví dụ ở Hòa Bình), luận án phó tiến sĩ, ĐHQGHN, Hà Nội.
25. Nguyễn Ngọc Thạch (2000), "Application of remote sensing and GIS for management and prediction of slope vulnerability in Hoa Binh province, , " Tạp chí khoa học- Đại học quốc gia Hà Nội: Tuyển tập các công trình Hội nghị khoa học Địa lý – Địa chính, tr.248.
26. Nguyễn Ngọc Thạch (2000), "Ứng dụng viễn thám và GIS để dự báo khoáng sản kim loại ở tỉnh Hòa Bình", Kỷ yếu Hội nghị khoa học Địa lý – Địa chính, ĐH KHTN- Đại học quốc gia Hà Nội, tr.435.
140
27. Nguyễn Ngọc Thạch, Dƣơng Văn Khảm (2012), Địa thông tin ứng dụng, NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
28. Nguyễn Ngọc Thạch, nnk (2002), Áp dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý để nghiên cứu và dự báo tai biến tự nhiên ở tỉnh Hòa Bình, Báo cáo Đề tài khoa học đặc biệt, ĐHQGHN.
29. Nguyễn Ngọc Thạch và nnk (2012), Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để quản lý, dự báo tai biến thiên nhiên, đề xuất các giải pháp nhằm giảm nhẹ tai biến tại tỉnh Hòa Bình giai đoạn 2011-2015, Báo cáo tổng hợp nhiệm vụ, Sở Tài Nguyên Môi trƣờng Hòa Bình.
30. Tỉnh ủy, Hội đồng nhân dân, Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2005), Địa chí Hòa Bình
31. Đỗ Thị Kim Tuyến (2015), Nghiên cứu mối quan hệ giữa khả năng tiếp cận cơ sở hạ tầng và biến động lớp phủ rừng tại tỉnh Hòa Bình, Khóa luận tốt nghiệp, trƣờng ĐHKHTN - ĐHQGHN, Hà Nội - 2015.
32. Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2013), Quyết định về việc duyệt Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020, kế hoạch sử dụng đất 5 năm kỳ đầu thành phố Hòa Bình. Số: 3083/QĐ-UBND, ngày 26 tháng 12 năm 2013
33. Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2016), Quyết đình ban hành Kế hoạch triển khai thực hiện Chiến lược Bảo vệ môi trường Quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Hòa Bình. Số: 104/QĐ-UBND, ngày 19 tháng 01 năm 2016
34. Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình, sở Tài nguyên và Môi trƣờng (2010), Báo cáo
tổng hợp hiện trạng môi trường tỉnh Hòa Bình 5 năm 2005-2010.
35. Nguyễn Khanh Vân (1992), "Sử dụng hợp lý tài nguyên sinh khí hậu cho phát triển sản xuất, dân sinh và du lịch ở vùng hồ Hòa Bình", Tạp chí các khoa học về Trái Đất, 14 (1).
36. Nguyễn Khanh Vân và nnk (2012), "Cơ sở địa lý học tổ chức lãnh thổ sản xuất vùng Tây Bắc trên quan điểm phát triển bền vững", Kỷ yếu hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ 6, NXB KHTN&CN, Huế, tr.685-693.
Tài liệu tiếng Anh
37. Al-doski J, Mansor SB, Shafri HZM (2013), "NDVI Differencing and Post- classification to Detect Vegetation Changes in Halabja City, Iraq", IOSR Journal of Applied Geology and Geophysics, 1 (2), pp.1-10.
38. American Planning Association (2006), Land Based Classification Standards, Department,
Association
American
Research
Planning
Chicago: http://ww.planning.org/lbcs
39. Amundson R, Guo Y, Gong P (2003), "Soil diversity and land use in the United
States", Ecosystems, 6, pp. 470–482.
141
40. Anderson JR, Hardy EE, Roach JT, Witmer RE (1976), A Land Use And Land Cover Classification System For Use With Remote Sensor Data. , Department of Interior, United States Government Printing Office, Washington.
41. Angelsen A (1999), "Agricultural expansion and deforestation: Modelling the impact
of population, market forces and property rights", J Dev Econ, 58, pp.185–218.
42. Bayan A, Ahmad A, Ryutaro T, Toshiyuki K, Nguyen TH (2013), "Mangrove Forests Mapping in the Southern Part of Japan Using Landsat ETM+ with DEM", Geographic Information System, pp.369-377.
43. Boillat S, Dao H, Bottazzi P, Sandoval Y, Luna A, Thongmanivong S, Lerch L, Bastide J, Heinimann A, Giraut F (2015), "Integrating Forest Cover Change with Census Data: Drivers and Contexts from Bolivia and the Lao PDR", Land 4,pp.46-82.
44. Bousquet F, Le Page C (2004), "Multi-agent simulations and ecosystem
management: A review", Ecol Model 176, pp.313–332
45. Bradley BA, Fleishman E (2008), "Can remote sensing of land cover improve species distribution modelling", Journal of Biogeography, 35, pp. 1158–1159.
46. Bui ND (2000), Report on the Results of Land Allocation and Land Use after Forest Land Allocation in Hoa Binh Province, Hoa Binh Department for Agriculture and Rural Development.
47. Castella JC, Pham HM, Pheng KS, Villano L, Tronche NR (2005), "Analysis of Village Accessibility and its Impact on Land Use Dynamics in a Mountainous Province of Northern Vietnam", Applied Geography, 25, pp.308–326.
48. Chomitz KM, Thomas TS (2003), "Determinants of land use in Amazonia: A
fine-scale spatial analysis", Am J Agric Econ, 85, pp.1016–1028.
49. Cibula WG, Nyquist MO (1987), "Use of Topographic and Climatological Models in a Geographical Data Base to Improve Landsat MSS Classification for Olympic National Park", Photogmmmetric Engineering & Remote Sensing, 53 (1), pp.67-75.
50. Clement FC (2008), A multi-level analysis of forest policies in Northern Vietnam: uplands, people, institutions and discourses, PhD thesis, Newcastle University, NE1 7RU (UK).
51. Cohen WB, Maiersperger TK, Yang Z, Gower ST, Turner DP, Ritts WD, Berterretche M, Running SW (2003), "Comparisons of land cover and LAI estimates derived from ETMþ and MODIS for four sites in North America: a quality assessment of 2000/2001 provisional MODIS products", Remote Sensing of Environment, 88, pp. 233–255.
52. Congalton RG, Green K (1999), Assessing the Accuracy of Remotely Sensed
Data: Principles and Practices, Lewis Publishers, Boca Raton, FL.
142
53. Coops NC, White JC, Johnson M, et al (2006), "Assessment of QuickBird high spatial resolution imagery to detect red attack damage due to mountain pine beetle infestation. ", Remote Sens Environ 103, pp.67–80.
54. Coops NC, Wulder MA, Iwanicka D (2009), "Exploring the relative importance of satellite-derived descriptors of production, topography and land cover for predicting breeding bird species richness over Ontario, Canada", Remote Sensing of Environment, 113, pp. 668–679.
55. Cuo L, Lettenmaier DP, Alberti M, Richey JE (2009), "Effects of a century of land cover and climate change on the hydrology of the Puget Sound basin", Hydrological Processes, 23, pp. 907–933.
56. Delcourt HR, Delcourt PA, Webb III T (1983), "Dynamic plant ecology: the spectrum of vegetation change in space and time", Quaternary Science Review, 1, pp. 153–175.
57. Di-Gregorio A, Jaffrain G, Weber J-L (2011), Expert Meeting on Ecosystem Accounts: Land cover classification for ecosystem accounting, London, UK.
58. Dong R, Yu L, Liu G (2008), " Impact of tourism development on land-cover change in a matriarchal community in the Lugu Lake area", International Journal of Sustainable Development and World Ecology, 15, pp.28-35.
59. Eiumnoh A, Shrestha P (2000), "Application of DEM Data to Landsat Image Classification: Evaluation in a Tropical Wet-Dry Landscape of Thailand", Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 66 (3), pp.297-304.
60. Etter A, McAlpine C, Wilson K, Phinn S, Possigham H (2006), "Regional Pattern in Colombia", Agriculture,
of Agricultural Land Use and Deforestation Ecosystems and Environment 114, pp.369–386.
61. Evans TP, Manire A, de Castro F, Brondizio E, McCracken S (2001), "A dynamic model of household decision-making and parcel level landcover change in the Eastern Amazon", Ecol Model, 143, pp.95–113.
62. Fawcett T (2006), "An introduction to ROC analysis ", Pattern Recognition
Letters, 27, pp. 861–874.
63. Fischer G, Velthuizen H, Shah M, Nachtergaele F (2002), "Global agroecological assessment for agriculture in the 21st century: Methodology and results", International Institute for Applied Systems Analysis and Food and Agriculture Organization, Laxenburg, Austria.
64. Fischer G, Sun LX (2001), "Model based analysis of future land use development
in China", Agric Ecosyst Environ, 85 (1-3), pp.163–176
65. Fisher, TR, Benitez JA, Lee KY, Sutton AJ (2006), "History of land cover change and biogeochemical impacts in the Choptank River basin in the mid- Atlantic region of the US", International Journal of Remote Sensing, 27, pp. 3683–3703.
143
66. Foley JA, Defries R, Asner GP, Barford C, Bonan G, Carpenter SR, Chapin FS, Coe MT, Daily GC, Gibbs HK, Helkowski JH, Holloway T, Howard EA, Kucharik CJ, Monfreda C, Patz JA, Prentice IC, Ramankutty N, Snyder PK (2005), "Global consequences of land use", Science, 309, pp. 570–574.
67. Foster DR, Motzkin G, Slater B (1998), "Land-use history as long-term broad- scale disturbance: regional forest dynamics in Central New England", Ecosystems, 1, pp.96–119.
68. Franklin SE (1987), "Terrain Analysis from Digital Patterns in Geomorphometry and Landsat MSS Spectral Response", Photogrammetric Engineering 8 Remote Sensing, 53 (1), pp.59-65.
69. 69. Friedl, MA, Sulla-Menashe D, Tan B, Schneider A, Ramankutty N, Sibley A, Huang X (2010), "MODIS Collection 5 global land cover: algorithm refinements and characterization of new datasets", Remote Sensing of Environment, 114, pp. 168–182.
70. Fuernkranz J, Peter Flach (2005), "ROC ’n’ Rule learning – towards a better understanding of covering algorithms", Machine Learning, 58 (1), pp.39– 77.
71. Giri C, Defourny P, Shrestha S (2003), "Land cover characterization and mapping of continental southeast Asia using multi-resolution satellite sensor data", International Journal of Remote Sensing, 24, pp. 4181–4196.
72. Gomarasca MA, Brivio PA, Pagnoni F, Galli A (1993), "One century of land use changes in the metropolitan area of Milan (Italy)", International Journal of Remote Sensing, 14, pp. 211–23.
73. Guneriussen T, Johnsen H (1996), " DEM Corrected ERS-1 SAR Data for Snow
Monitoring", International Journal of Remote Sensing, 17 (1), pp.181-195.
74. Hsin H, van Tongeren F, Dewbre J, van Meijl H (2004), "A new representation of agricultural production technology in GTAP", GTAP Resource No. 1504, http://www.gtap.agecon.purdue.edu.
75. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2000), "Special report on
emissions scenarios", Cambridge University Press, Cambridge.
76. Jensen JR (2012), Remote sensing of the environment: An earth resource
perspective, Dorling, India.
77. Kaimowitz D, Angelsen A (1998), "Economic models of tropical deforestation:
A review", Centre for International Forestry Research, Jakarta, pp.139.
78. Kanungo DP, Sarkar S (2011), "Use of Multi-Source Data Sets for Land Use/Land Cover Classification in a Hilly Terrain for Landslide Study", Disaster & Development 5(1).
79. Kerkvliet BJ, Porter DJ (1995), "Vietnam’s Rural Transformation", Westview
Press, Boulder, Co.
144
80. Kiage LM, Liu KB, Walker ND, Lam N, Huh OK (2007), "Recent land-cover/use change associated with land degradation in the Lake Baringo catchment, Kenya, East Africa: evidence from Landsat TM and ETM+.", International Journal of Remote Sensing, 28, pp. 4285–4309.
81. Klijn JA, Vullings LAE, van de Berg M, van Meijl H, van Lammeren R, van Rheenen T, Eickhout B, Veldkamp A, Verburg PH, Westhoek H (2005), "EURURALIS 1.0: A scenario study on Europe’s rural areas to support policy discussion", Background document. Wageningen University and Research Centre/Environmental Assessment Agency (RIVM).
82. Koning D (2000), "Accessibility: key factor for development. In M. Nori, et al. (eds.), Drawing Lesions from Experience", Proceedings of a Workshop on Sustainable Rural Development in the Southeast Asian Mountainous Region.
83. Korytny LM, Bazhenova OI, Martianova GN, Ilyicheva EA (2003), "The influence of climatic change and human activity on erosion processes in sub-arid watersheds in southern East Siberia", Hydrological Processes, 17, pp. 3181–3193.
84. Taohong Z and Kunihiko.Y (2015), "Using MODIS time series data to detect forest cover change during 2000 to 2010: a case study of Daxing' anling area, China", The proceeding of the 36th Asian Conference of Remote Sensing, Naypitaw, Myanmar.
85. Lambin EF (1997), "Modelling and monitoring land-cover change processes in
tropical regions", Prog Phys Geog, 21, pp.375–393
86. Lambin EF, Turner BL, Geist HJ, et al (2001), "The causes of land-use and land- cover change: moving beyond the myths", Global Environmental Change, 11, pp.261–269.
87. Lambin EF, Ehrlich D (1995), "Combining vegetation indices and surface temperature for land-cover mapping at broad spatial scales", International Journal of Remote Sensing, 16, pp. 573–579.
88. Lambin EF, Geist HJ, Lepers E (2003), "Dynamics of land use and land cover change in tropical regions", Annual Review of Environment and resources, 28, pp.205–241.
89. Lambin EF, Geist HJ, Rindfuss RR (2006), Land-Use and Land-Cover Change:
Local Processes and Global Impacts Springer, Germany.
90. Lambin EF, Rounsevell MDA, Geist HJ (2000), "Are agricultural landuse models able to predict changes in land-use intensity", Agric Ecosyst Environ, 82, pp.321–331.
91. Lambin EF, Meyfroidt P
(2011), "Global land use change, economic globalization, and the looming land scarcity", special series of Inaugural Articles by members of the National Academy of Sciences elected in 2009, 108 (9), pp.3465–3472.
145
92. Laney RM (2004), "A process-led approach to modeling land change in agricultural landscapes: A case study from Madagascar", Agric Ecosyst Environ 101, pp.135–153.
93. Li H, Zhang S, Sun Y, Gao J (2011), "Land cover classification with multi-source data using evidential reasoning approach", Chinese Geographical Science, 21 (3), pp.312-321.
94. Lillesand TM, Chipman JW, Kiefer RW (2012), Remote sensing and Image
interpretation, Wiley India.
95. Longfield SA, Macklin MG (1999), "The influence of recent environmental change on flooding and sediment fluxes in the Yorkshire Ouse basin", Hydrological Processes, 13, pp. 1051–1066.
96. Lu D, Mausel P, Brondízio E, Moran E (2004), "Change Detection Techniques",
Int. J. Remote Sens, 25, pp. 2365-2407.
97. Mancino G, Nolè A, Ripullone F, Ferrara A (2014), "Landsat TM imagery and NDVI differencing to detect vegetation change: assessing natural forest expansion in Basilicata, southern Italy", iForest – Biogeosciences and Forestry, 7, pp.75-84.
98. Maselli F, Di Gregorio A, Capecchi V, Breda F (2009), "Enrichment of land- cover polygons with eco-climatic information derived from MODIS NDVI imagery", Journal of Biogeography, 36, pp. 639–650.
99. Mather AS (2006), Proximate causes. In: Geist HJ (ed) Our Earth’s changing land: An encyclopedia of land-use and land-cover change, Greenwood Press, Westport, London.
100.
Mather PM (2004), Computer processing of remotely sensed images, John
Wiley and Sons, Ltd, 3rd , England.
101.
Mcgrath DA, Smith CK, Gholz HL, Oliveira FA (2001), "Effects of land- use change on soil nutrient dynamics in Amazonia", Ecosystems, 4, pp. 625–645.
102.
Menard S (2001), Applied logistic regression analysis, London: Thousand
Oaks, CA: Sage.
103.
Meyer W, Turner BL (1994), Changes in Land Use and Land Cover: A
Global Perspective, University Press: Cambridge, UK.
104.
Meyfroidt P, Lambin EF (2008), "The causes of the reforestation in
Vietnam", Land Use Policy 25 (2), pp.182–197.
105.
Millennium Ecosystem Assessment (2005), "Ecosystems and human
well-being: Synthesis", Island Press, Washington D.C., pp.137.
106.
Miller EJ, Kriger DS, Hunt JD (1999), "Integrated urban models for simulation of transit and land-use policies", TCRP web document 9, Final report. University of Toronto Joint Program in Transportation and DELCAN Corporation, Toronto.
146
107.
Moore DS, McCabe GP (2002), Introduction to the practice of statistics,
New York: W.H. Freeman and Company.
108.
Müller D, Zeller M (2002), "Land use dynamics in the central highlands of Vietnam: a spatial model combining village survey data with satellite imagery interpretation", Agricultural Economics 27, pp.333-354.
109.
Müller D, Kuemmerle T, Rusu M, Griffiths P (2009), "Lost in transition: determinants of post-socialist cropland abandonment in Romania", Journal of Land Use Science, 4 (1-2), pp.109-129.
110.
Munroe DK, Southworth J, Tucker CM (2001), "The dynamicsof land- cover change in western Honduras: spatial autocorrelation and temporal variation ", Conference Proceedings AAEA-CAES Annual meeting American Agricultural Economics Association, Chicago, IL August.
111.
Nelson GC, Hellerstein D (1997), "Do roads cause deforestation? Using satellite images in econometric analysis of land use", Am J Agric Econ 79, pp.80–88.
112.
Nguyen HN (1998), Forest rehabilitation in Vietnam Forest Science
Institute Vietnam.
113.
Nguyen TL, Patanothai A, A. Terry Rambo (2004), "Recent Changes in the Composite Swidden Farming System of a Da Bac Tay Ethnic Minority Community in Vietnam’s Northern Mountain Region ", Southeast Asian Studies, 42 (3).
114.
Takeuchi W Ono. A , Hayashida.S (2015), "Estimation of forest canopy height using MODIS shadow index", The proceeding of the 36th Asian Conference of Remote Sensing, Naypitaw, Myanmar
115.
Overmars KP, Verburg PH (2005), "Analysis of land use drivers at the watershed and household level: Linking two paradigms at the Philippine forest fringe", Int J Geogr Inf Sci 19, pp.125–152.
116.
Pacifici F, Chini M, Emery WJ (2009), "A neural network approach using multi-scale textural metrics from very high-resolution panchromatic imagery for urban land-use classification", Remote Sensing of Environment, 113, pp. 1276–1292.
117.
Pan D, Domon G, Marceau D, Bouchard A (2001), "Spatial pattern of coniferous and deciduous forest patches in an eastern North America agricultural landscape: the influence of land use and physical attributes", Landscape Ecology, 16, pp. 99–110.
118.
Park SH, Goo JM, Jo CH (2004), "Receiver operating characteristic
(ROC) curve: practical review for radiologists", Korean J Radiol, 5 (1), pp.11-8.
119.
Parker DC, Manson SM, Janssen MA, Hoffman M, Deadman P (2003), "Multi-agent systems for the simulation of land-use and landcover change: A review", Ann Assoc Am Geogr 93, pp.314–337
120.
Pascarella JB, Aide TM, Serrano I, Zimmerman JK (2000), "Land-use the Cayey Mountains, Puerto Rico",
in
history and forest regeneration Ecosystems, 3, pp. 217–228.
147
121.
Pham VC, Pham TTH, Tong THA, Nguyen TTH, Pham NH (2014), "The conversion of agricultural land in the peri-urban areas of Hanoi (Vietnam): patterns in space and time", Journal of Land Use Science.
122.
Pijanowski BC, Brown DG, Shellito BA, Manik GA (2002), "Using neural networks and GIS to forecast land use changes: A land transformation model", Comput Environ Urban 26, pp.553–575
123.
Pijanowski BC, Pithadia S, Shellito BA, Alexandridis K (2005), "Calibrating a neural network-based urban change model for two metropolitan areas of the upper midwest of the United States", Int J Geogr Inf Sci 19, pp.197–216
124.
Rabin M (1998), "Psychology and economics", J Econ Lit 36, pp.11–46.
125.
Rindfuss RR, Turner BL II, Entwisle B, Walsh SJ (2004a), "Land cover/use and population. In: Gutman G, Janetos AC, Justice CO, Moran EF, Mustard JF, Rindfuss RR, Skole D, Turner BL II, Cochrane MA (eds) Land change science: Observing, monitoring and understanding trajectories of change on the Earth’s surface", Remote Sensing and Digital Image Processing Series 6, Kluwer Academic, Dordrecht Boston London, pp.351–366.
126.
Rindfuss RR, Walsh SJ, Turner BL II, Fox J, Mishra V (2004b), "Developing a science of land change: Challenges and methodological issues", Proc Natl Acad Sci USA, 101 (39), pp.13976–13981
127.
Rindfuss RR, Walsh SJ, Mishra V, Fox J, Dolcemascolo GP (2002), "Linking household and remotely sensed data, methodological and practical problems. In: Fox J, Rindfuss RR, Walsh SJ, Mishra V (eds) People and the environment. Approaches for linking houeshold and community surveys to remote sensing and GIS", Kluwer Academic, Dordrecht Boston London, pp.1–31.
128.
Rodriguez DA, Tomasella J, Linhares C (2010), "Is the forest conversion to pasture affecting the hydrological response of Amazonian catchments? Signals in the Ji-Paran´a Basin", Hydrological Processes, 24, pp. 1254–1269.
129.
Rosegrant MW, Meijer S, Cline SA (2002), "International model for policy analysis of agricultural commodities and trade (IMPACT): Model description", International Food Policy Research Institute, Washington D.C., pp.28.
130.
Rudel TK (2001), "Did a green revolution restore the forests of the American South? In: Angelsen A, Kaimowitz D (eds) Agricultural technologies and tropical deforestation", CAB International, Wallingford New York, pp.53–68.
131.
Schroeder TA, Canty MJ, et al Yang Z (2006), "Radiometric correction of multi-temporal Landsat data for characterization of early successional forest patterns in western Oregon", Remote Sens Environ 103, pp.16–26.
132.
Schulte LA, Mladenoff DJ, Crow TR, Merrick LC, Cleland DT (2007), "Homogenization of northern U.S. Great Lakes forests due to land use", Landscape Ecology, 22, pp. 1089–1103.
148
133.
Serneels S (2001), Drivers and Impacts on Land-Use/ Land-Cover Change in the Serengeti-Mara Ecosystem: A Spatial Modelling Approach Based on Remote Sensing Data PhD dissertation, Université Catholique de Louvain.
134.
Serneels S, Lambin EF ( 2001), "Proximate cause of land use change in Narok district, Kenya: a spatial statistical model", Agricultural, Ecosystems and Environment 85, pp.65-81.
135.
Sikor T (1998), "Forest policy reform: from state to household forestry", In: Poffenberger, M. (Ed.), Stewards of Vietnam’s Upland Forests. Asian Forestry Network.
136.
Steffen W, Sanderson A, Tyson PD, Jäger J, Matson PA, Moore B III, Oldfield F, Richardson RJ, Schellnhuber HJ, Turner II BL, Wasson RJ (2004), "Global change and the Earth system: A planet under pressure", The IGBP Series, Springer, Berlin Heidelberg, pp.336.
137.
Szillassi P, Jordan G, Kovacs F, Van Rompaey A, Van Dessel W (2010), "Investigating the Link between Soil Quality and Agricultural Land Use Change. A Case Study in the Lake Balaton Catchment, Hungary", Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 5, pp.61 –70.
138.
Turner MG, Ruscher CL (1988), "Changes in landscape patterns in
Georgia, USA", Landscape Ecology, 1, pp. 241–251.
139.
UNEP (United Nations Environment Programme) (2002), "Global environment outlook 3. Past, present and future perspectives", Earthscan, London.
140.
USGS "Landsat 5 History, last access 10:12 7/3/2015, available:
http://landsat.usgs.gov/about_landsat5.php".
141.
USGS "Landsat Mission, (last access: 4:05 p.m, 0/12/2015), Available:
http://landsat.usgs.gov/band_designations_landsat_satellites.php".
142.
Van-Dessel W, Van Rompaey A, Poelmans L, Szillassi P (2008), "Predicting land cover changes and their impact on the sediment influx in the Lake Balaton Catchment", Landscape Ecology, 23, pp.645- 656.
143.
Van-Ittersum MK, Roetter RP, van Keulen H, de Ridder N, Hoanh CT, Laborte AG, Aggarwal PK, Ismail AB, Tawang A (2004), "A systems network (SysNet) approach for interactively evaluating strategic land use options at sub- national scale in south and south-east Asia", Land Use Policy, 21, pp.101–113
144.
Vanacker V
to Human
Induced (2002), Geomorphic Response Environmental Change in Tropical Mountain Areas. The Austro Ecuatoriano as a Case study. PhD dissertation, Katholieke University Leuven, Belgium.
145.
Vanacker V, Govers G, Barros S, Poesen J, Deckers J (2003), "The effect of shortterm socio-economic and demographic change on landuse dynamics and its corresponding geomorphic response with relation to water erosion in a tropical mountainous catchment, Ecuador", Landscape Ecology, 18 (1), pp.1-15.
149
146.
Vu KC, Van Rompaey A, Govers G, Vanacker V, Schmook B, Nguyen H (2013), "Land Transitions in Northwest Vietnam: An Integrated Analysis of Biophysical and Socio-Cultural Factors", Hum Ecol, 41 (1), pp.37-50.
147.
Waggoner PE, Ausuber JH (2001), "How much will feeding more and
wealthier people encroach on forests? ", Popul Dev Rev, 27 (2), pp.239–257.
148.
Walker R (2004), "Theorizing land-cover and land-use change: The case
of tropical deforestation", Int Regional Sci Rev, 27 (3), pp.247–270
149.
Walker R, Solecki WD (2004), "Theorizing land-cover and land-use change: The case of the Florida Everglades and its degradation", Ann Assoc Am Geogr, 94, pp.311–238
150.
Wikantika K, Sinaga A, Hadi F, Darmawan S (2007), "Quick assessment on identification of damaged building and land-use changes in the post-tsunami disaster with a quick-look image of IKONOS and QuickBird (a case study in Meulaboh City, Aceh)", International Journal of Remote Sensing, 28, pp. 3037–3044.
151.
Young OR (2002), "Are institutions intervening variables or basic causal forces? Causal clusters versus causal chains in international society. In: M Brecher, F Harvey (eds) Millennial reflections on international studies", Unversity of Michigan Press, Ann Arbor, pp.176–191.
152.
Yuan D, Elvidge CD, Lunetta RS (1998), Survey of multispectral methods for land cover change analysis. In: “Remote Change Detection. Environmental Monitoring Methods and Applications”, Ann Arbor Press, Chelsea, Michigan, USA.
150
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Tƣ liệu sử dụng
Bảng 1. Thống kê các tư liệu sử dụng
Dữ liệu
Cột/hàng,
thời
Nguồn
Mục đích sử dụng
ảnh,
điểm nhận thành lập bản đồ
Phân loại ảnh, thành
Landsat TM
127/046, 4/5/1994
lập BĐ lớp phủ
http://glcfapp.glcf.um d.edu
Phân loại ảnh, thành
Landsat TM
127/046, 20/5/2005
lập BĐ lớp phủ
Landsat OLI
127/046, 30/5/2015 http://glovis.usgs.gov
Phân loại ảnh, thành
lập BĐ lớp phủ
1993, 2005, 2014
Ảnh hàng không 1: 50 000, 1:30 000
Trung tâm viễn thám địa chất, Liên đoàn bản đồ Địa chất miền
- Lấy mẫu PLA - Kiểm chứng kết quả PLA
Bắc
1994, 1995, 2000
Bản đồ địa hình 1/ 50 000
Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc
- Thành lập DEM - Lấy mẫu PLA
Bản đồ hiện trạng rừng
1993, 2015
Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, tỉnh Hòa Bình
- Lấy mẫu PLA - Kiểm chứng kết quả
PLA
Bản đồ hiện trạng sử
2005
Sở Tài nguyên và Môi
- Lấy mẫu PLA
dụng đất
trƣờng, tỉnh Hòa Bình
- Kiểm chứng kết quả PLA
Bản đồ khoáng sản, Bản
Sở Tài nguyên và Môi
Tạo các biến độc lập
đƣa vào mô hình MLR
đồ du lịch, Bản đồ sinh khí hậu, Bản đồ địa mạo, Bản đồ thổ nhƣỡng
trƣờng, tỉnh Hòa Bình Trung tâm viễn thám địa chất
Số liệu điều tra nông
2001,
Tổng cục thống kê
Phân tích mối tƣơng
nghiệp, nông thôn
2011
quan giữa biến động lớp phủ rừng và các
yếu tố KT-XH
Niên giám thống kê
Từ 1993 đến 2014 Cục
thống kê Hòa
Phân tích mối tƣơng
Bình
quan giữa biến động lớp phủ và các yếu tố
kinh tế xã hội
Dữ liệu thực địa
- Lấy mẫu PLA - Kiểm tra độ chính
6/2013 8/2014
151
3/2015
xác kết quả PLA - Hiện chỉnh bản đồ
Thông tin phỏng vấn hộ
Tháng 3/2015
(*)
- Kiểm chứng và giải
gia đình tại 6 xã ở các điểm chìa khóa
thích mô hình biến động lớp phủ rừng
(*): Đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ giữa khả năng tiếp cận cơ sở hạ tầng và biến
động lớp phủ rừng tại tỉnh Hòa Bình” – Đỗ Thị Kim Tuyến – 2015
1.1. Ảnh vệ tinh Landsat Bảng 2. Các thông số kỹ thuật của bộ cảm TM [140]
Kênh phổ
Bƣớc sóng (µm)
Độ phân giải (m)
Kênh 1
0.45 - 0.52
30
Kênh 2
0.52- 0.60
30
Kênh3
0.63 - 0.69
30
Kênh 4
0.76 - 0.90
30
Kênh 5
1.55 - 1.75
30
Kênh 6
10.4 - 12.5
120
Kênh 7
2.08 - 2.35
30
Kênh phổ Bƣớc sóng (µm) Độ phân giải (m)
Bộ cảm
Operational Land Imager
Band 1
0.43 - 0.45
30
(OLI)
Band 2
0.450 - 0.51
30
Band 3
0.53 - 0.59
30
Band 4
0.64 - 0.67
30
Band 5
0.85 - 0.88
30
Band 6
1.57 - 1.65
30
Band 7
2.11 - 2.29
30
Band 8
0.50 - 0.68
15
Band 9
1.36 - 1.38
30
100
Thermal
Infrared Sensor
Band 10
10.6 - 11.19
(TIRS)
100
Band 11
11.5 - 12.51
152
Bảng 3: Các kênh phổ của vệ tinh Landsat 8 [141]
Hình 1: Ảnh vệ tinh Landsat 5, tổ hợp 4-3-2 khu vực nghiên cứu năm 1994
Hình 2: Ảnh vệ tinh Landsat 5, tổ hợp 4-3-2 khu vực nghiên cứu năm 2005
153
Hình 3: Ảnh vệ tinh Landsat 8, tổ hợp 5-4-3 khu vực nghiên cứu năm 2015
1.1. Các mẫu phân loại
154
2. Khả năng phân biệt giữa các mẫu
Input File: Landsat2015cat
ROI Name: (Jeffries-Matusita, Transformed Divergence)
Rung kin 1 [Red] 247 points: Rung kin 2 [Green] 480 points: (0.60309723 0.62119842)
Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.92589977 1.94489842) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.88127076 1.88979959) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.99999839 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.99999410 2.00000000) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99986457 2.00000000)
155
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99999849 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.99379224 1.99968628)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.91987241 1.98633631) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99998341 2.00000000)
Cay bui [Sienna] 296 points: (1.98379752 1.98477793) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.90889019 2.00000000)
Rung kin 2 [Green] 480 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (0.60309723 0.62119842) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99623273 1.99873940)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.99411641 1.99513824) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.99999457 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.99999879 2.00000000) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99998392 2.00000000)
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99999995 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.99971123 1.99999625)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.92612906 1.99721425) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99999937 2.00000000)
Cay bui [Sienna] 296 points: (1.99961852 1.99975504) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.94246202 2.00000000)
Rung thua 1 [Blue] 243 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.92589977 1.94489842) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99623273 1.99873940)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (0.80481740 1.27522966) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (2.00000000 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.99999439 2.00000000) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99759297 2.00000000) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99990479 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.99607713 1.99999968) Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99976175 1.99999951)
Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99993357 2.00000000) Cay bui [Sienna] 296 points: (1.40862758 1.58719275)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.98479773 2.00000000) Rung thua 2 [Yellow] 319 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.88127076 1.88979959) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99411641 1.99513824) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (0.80481740 1.27522966) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (2.00000000 2.00000000)
156
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.99949304 2.00000000) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99347013 2.00000000)
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99857053 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.87906525 1.90788964)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99497967 1.99617383) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.98476159 1.99821218)
Cay bui [Sienna] 296 points: (0.85022733 0.93829033) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.96272379 1.99999945)
Nuoc 1 [Cyan] 400 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99999839 2.00000000) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99999457 2.00000000)
Rung thua 1 [Blue] 243 points: (2.00000000 2.00000000) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (2.00000000 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.98836189 1.99950940) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99999930 2.00000000)
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (2.00000000 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (2.00000000 2.00000000)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99919566 1.99992653) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99999999 2.00000000)
Cay bui [Sienna] 296 points: (2.00000000 2.00000000) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.71404593 1.96656662)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99999410 2.00000000) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99999879 2.00000000)
Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99999439 2.00000000) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.99949304 2.00000000) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.98836189 1.99950940) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.88879247 1.96200198) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.90522008 1.91432783)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.96631151 2.00000000) Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.97558007 1.99978992)
Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.63640622 1.92447533) Cay bui [Sienna] 296 points: (1.99980378 2.00000000)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.81015670 1.87597659) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99986457 2.00000000)
157
Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99998392 2.00000000) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99759297 2.00000000)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.99347013 2.00000000) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.99999930 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.88879247 1.96200198) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.08550577 1.55188048)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.98788017 2.00000000) Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99766495 1.99999995)
Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.88461616 1.99838610) Cay bui [Sienna] 296 points: (1.98769059 2.00000000)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.99640306 1.99986974)
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99999849 2.00000000)
Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99999995 2.00000000) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99990479 2.00000000)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.99857053 2.00000000) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (2.00000000 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.90522008 1.91432783) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.08550577 1.55188048)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.99401736 2.00000000) Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99908675 1.99999146)
Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.92138203 1.98948144) Cay bui [Sienna] 296 points: (1.99672756 2.00000000)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.99768838 1.99944445)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99379224 1.99968628) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99971123 1.99999625) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99607713 1.99999968) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.87906525 1.90788964)
Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (2.00000000 2.00000000) Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.96631151 2.00000000)
Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.98788017 2.00000000) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99401736 2.00000000)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.87593075 1.97659187) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.57189360 1.66545755) Cay bui [Sienna] 296 points: (1.96914284 1.99481101) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.96412788 1.99999998)
158
Rung thua 3 [Coral] 214 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.91987241 1.98633631) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.92612906 1.99721425)
Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99976175 1.99999951) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.99497967 1.99617383)
Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.99919566 1.99992653) Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.97558007 1.99978992)
Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99766495 1.99999995) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99908675 1.99999146)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.87593075 1.97659187) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.95734866 1.97659176)
Cay bui [Sienna] 296 points: (1.99934038 1.99960670) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.46430203 1.91149341)
Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points:
Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.99998341 2.00000000) Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99999937 2.00000000)
Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.99993357 2.00000000) Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.98476159 1.99821218)
Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.99999999 2.00000000) Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.63640622 1.92447533)
Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.88461616 1.99838610) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.92138203 1.98948144)
Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.57189360 1.66545755) Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.95734866 1.97659176)
Cay bui [Sienna] 296 points: (1.99574802 1.99996110) Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.99035491 1.99912809) Cay bui [Sienna] 296 points: Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.98379752 1.98477793)
Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.99961852 1.99975504) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.40862758 1.58719275)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (0.85022733 0.93829033) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (2.00000000 2.00000000)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.99980378 2.00000000) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.98769059 2.00000000) Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99672756 2.00000000) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.96914284 1.99481101)
159
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.99934038 1.99960670) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99574802 1.99996110)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: (1.98228681 1.99999855)
Nong nghiep 3 [Aquamarine] 195 points: Rung kin 1 [Red] 247 points: (1.90889019 2.00000000)
Rung kin 2 [Green] 480 points: (1.94246202 2.00000000) Rung thua 1 [Blue] 243 points: (1.98479773 2.00000000)
Rung thua 2 [Yellow] 319 points: (1.96272379 1.99999945) Nuoc 1 [Cyan] 400 points: (1.71404593 1.96656662)
Nuoc 2 [Magenta] 207 points: (1.81015670 1.87597659) Dat trong 1 [Maroon] 183 points: (1.99640306 1.99986974)
Dat trong 2 [Sea Green] 249 points: (1.99768838 1.99944445) Nong nghiep 1 [Purple] 190 points: (1.96412788 1.99999998)
Rung thua 3 [Coral] 214 points: (1.46430203 1.91149341) Nong nghiep 2 [Magenta3] 190 points: (1.99035491 1.99912809)
Cay bui [Sienna] 296 points: (1.98228681 1.99999855)
3. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh Năm 1994 Confusion Matrix: C:\Disertation\PL1994 Overall Accuracy = (849/1100) 77.1818%
Kappa Coefficient = 0.7091
Ground Truth (Pixels) Class Rung kin Rung thua Cay buiNong nghiep 2 Dat trong
Unclassified 0 0 0 0 0 Rung kin 1 [S 186 16 3 13 1 Rung thua 1 [ 1 127 6 3 5 Cay bui [Cyan 14 0 48 27 28 Nong nghiep 2 0 0 33 27 5
Dat trong 1 [ 0 0 48 39 73 Mat nuoc [Blu 0 0 0 2 0
Total 201 143 138 111 112 Ground Truth (Pixels)
Class Nuoc Total Unclassified 0 0 Rung kin 1 [S 2 221 Rung thua 1 [ 0 142
160
Cay bui [Cyan 5 122 Nong nghiep 2 0 65
Dat trong 1 [ 0 160 Mat nuoc [Blu 388 390
Total 395 1100
Ground Truth (Percent) Class Rung kin Rung thua Cay buiNong nghiep 2 Dat trong
Unclassified 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Rung kin 1 [S 92.54 11.19 2.17 11.71 0.89
Rung thua 1 [ 0.50 88.81 4.35 2.70 4.46 Cay bui [Cyan 6.97 0.00 34.78 24.32 25.00
Nong nghiep 2 0.00 0.00 23.91 24.32 4.46 Dat trong 1 [ 0.00 0.00 34.78 35.14 65.18
Mat nuoc [Blu 0.00 0.00 0.00 1.80 0.00 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Ground Truth (Percent) Class Nuoc Total
Unclassified 0.00 0.00 Rung kin 1 [S 0.51 20.09
Rung thua 1 [ 0.00 12.91 Cay bui [Cyan 1.27 11.09
Nong nghiep 2 0.00 5.91 Dat trong 1 [ 0.00 14.55
Mat nuoc [Blu 98.23 35.45 Total 100.00 100.00 Class Commission Omission Commission Omission (Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels)
Rung kin 1 [S 15.84 7.46 35/221 15/201 Rung thua 1 [ 10.56 11.19 15/142 16/143
Cay bui [Cyan 60.66 65.22 74/122 90/138 Nong nghiep 2 58.46 75.68 38/65 84/111
Dat trong 1 [ 54.38 34.82 87/160 39/112 Mat nuoc [Blu 0.51 1.77 2/390 7/395
161
Class Prod. Acc. User Acc. Prod. Acc. User Acc. (Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels)
Rung kin 1 [S 92.54 84.16 186/201 186/221 Rung thua 1 [ 88.81 89.44 127/143 127/142
Cay bui [Cyan 34.78 39.34 48/138 48/122 Nong nghiep 2 24.32 41.54 27/111 27/65
Dat trong 1 [ 65.18 45.63 73/112 73/160 Mat nuoc [Blu 98.23 99.49 388/395 388/390
Năm 2005 Confusion Matrix: C:\Disertation\PL2005
Overall Accuracy = (4089/5843) 69.9812%
Kappa Coefficient = 0.6307
Ground Truth (Pixels) Class Rung kin Rung thua Cay buiNong nghiep 1 Dat trong
Unclassified 0 0 0 0 0 Rung kin 1 [S 1121 112 156 0 0
Rung thua 1 [ 21 409 137 6 0 Cay bui [Cyan 337 470 646 218 0
Nong nghiep 1 4 41 173 878 3 Dat trong 1 [ 0 0 2 68 578
Mat nuoc [Blu 0 0 0 0 0 Total 1483 1032 1114 1170 581
Ground Truth (Pixels) Class Mat nuoc Total Unclassified 0 0
Rung kin 1 [S 0 1389 Rung thua 1 [ 0 573
Cay bui [Cyan 0 1671 Nong nghiep 1 0 1099
Dat trong 1 [ 6 654 Mat nuoc [Blu 457 457 Total 463 5843
162
Ground Truth (Percent) Class Rung kin Rung thua Cay buiNong nghiep 1 Dat trong
Unclassified 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Rung kin 1 [S 75.59 10.85 14.00 0.00 0.00
Rung thua 1 [ 1.42 39.63 12.30 0.51 0.00 Cay bui [Cyan 22.72 45.54 57.99 18.63 0.00
Nong nghiep 1 0.27 3.97 15.53 75.04 0.52 Dat trong 1 [ 0.00 0.00 0.18 5.81 99.48
Mat nuoc [Blu 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Ground Truth (Percent)
Class Mat nuoc Total Unclassified 0.00 0.00
Rung kin 1 [S 0.00 23.77 Rung thua 1 [ 0.00 9.81
Cay bui [Cyan 0.00 28.60 Nong nghiep 1 0.00 18.81
Dat trong 1 [ 1.30 11.19 Mat nuoc [Blu 98.70 7.82
Total 100.00 100.00
Class Commission Omission Commission Omission (Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels)
Rung kin 1 [S 19.29 24.41 268/1389 362/1483 Rung thua 1 [ 28.62 60.37 164/573 623/1032
Cay bui [Cyan 61.34 42.01 1025/1671 468/1114 Nong nghiep 1 20.11 24.96 221/1099 292/1170 Dat trong 1 [ 11.62 0.52 76/654 3/581 Mat nuoc [Blu 0.00 1.30 0/457 6/463
Class Prod. Acc. User Acc. Prod. Acc. User Acc. (Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels)
Rung kin 1 [S 75.59 80.71 1121/1483 1121/1389 Rung thua 1 [ 39.63 71.38 409/1032 409/573
Cay bui [Cyan 57.99 38.66 646/1114 646/1671 Nong nghiep 1 75.04 79.89 878/1170 878/1099 Dat trong 1 [ 99.48 88.38 578/581 578/654 Mat nuoc [Blu 98.70 100.00 457/463 457/457
163
Năm 2015:
Confusion Matrix: C:\Disertation\PLoai2015
Overall Accuracy = (1420/1622) 87.5462%
Kappa Coefficient = 0.8482
Ground Truth (Pixels) Class Rung kin 1 Rung thua 1 Cay buiNong nghiep 1 Dat trong 2
Unclassified 0 0 0 0 0 Rung kin [Red 244 36 1 0 0
Rung thua [Ma 2 118 23 0 0 Cay bui [Purp 0 89 271 45 0
Nong nghiep 1 0 0 1 145 4 Dat trong [Si 0 0 0 0 244
Mat nuoc [Whi 0 0 0 0 0 Total 246 243 296 190 248
Ground Truth (Pixels)
Class Nuoc 1 Total Unclassified 0 0
Rung kin [Red 0 281 Rung thua [Ma 0 143
Cay bui [Purp 0 405 Nong nghiep 1 0 150
Dat trong [Si 1 245 Mat nuoc [Whi 398 398 Total 399 1622 Ground Truth (Percent)
Class Rung kin 1 Rung thua 1 Cay buiNong nghiep 1 Dat trong 2 Unclassified 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Rung kin [Red 99.19 14.81 0.34 0.00 0.00 Rung thua [Ma 0.81 48.56 7.77 0.00 0.00
Cay bui [Purp 0.00 36.63 91.55 23.68 0.00 Nong nghiep 1 0.00 0.00 0.34 76.32 1.61 Dat trong [Si 0.00 0.00 0.00 0.00 98.39 Mat nuoc [Whi 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
164
Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Ground Truth (Percent) Class Nuoc 1 Total
Unclassified 0.00 0.00 Rung kin [Red 0.00 17.32
Rung thua [Ma 0.00 8.82 Cay bui [Purp 0.00 24.97
Nong nghiep 1 0.00 9.25 Dat trong [Si 0.25 15.10
Mat nuoc [Whi 99.75 24.54 Total 100.00 100.00
Class Commission Omission Commission Omission
(Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels) Rung kin [Red 13.17 0.81 37/281 2/246
Rung thua [Ma 17.48 51.44 25/143 125/243 Cay bui [Purp 33.09 8.45 134/405 25/296
Nong nghiep 1 3.33 23.68 5/150 45/190 Dat trong [Si 0.41 1.61 1/245 4/248
Mat nuoc [Whi 0.00 0.25 0/398 1/399
Class Prod. Acc. User Acc. Prod. Acc. User Acc.
(Percent) (Percent) (Pixels) (Pixels) Rung kin [Red 99.19 86.83 244/246 244/281
Rung thua [Ma 48.56 82.52 118/243 118/143 Cay bui [Purp 91.55 66.91 271/296 271/405 Nong nghiep 1 76.32 96.67 145/190 145/150 Dat trong [Si 98.39 99.59 244/248 244/245 Mat nuoc [Whi 99.75 100.00 398/399 398/398
165
1.2. Các điểm thực địa phục vụ lấy mẫu phân loại ảnh và đánh giá độ chính xác Bảng 7. Thống kê các điểm thực địa
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
APL
Thực địa
2292966
489258
Mai Châu
Hang Kia
RTN giàu
1
Đ
2280911
511509
Mai Châu
Noong Luông
RTN nghèo
2
Đ
2302118
506894
Mai Châu
Tân Dân
Đất trống, cây bụi
3
2298828
504277
Mai Châu
Tân Mai
Nông nghiệp
4
Đ
2294531
504229
Mai Châu
Phúc Sang
Dân cƣ
5
Đ
2281742
517795
Tân Lạc
Phú Cƣờng
RT khép tán
6
Đ
2288642
521933
Tân Lạc
Trung Hòa
Mặt nƣớc
7
2280805
525707
Tân Lạc
Quy Hậu
Nông nghiệp
8
2283709
532898
Cao Phong
Nam Phong
Ong 2
Nông nghiệp
9
2285239
535734
Cao Phong
Dũng Phong
RT chƣa khép tán
Đ
10
2291200
549670
Kim Bôi
Đông Bắc
Căm Có
RTN nghèo
11
2291431
549489
Kim Bôi
Đông Bắc
RT chƣa khép tán
12
Đ
2286418
554807
Kim Bôi
Kim Tiến
RTN nghèo
13
2292966
507749
Mai Châu
Tòng Đậu
Đậu
RTN giàu
14
Đ
2288641
506891
Mai Châu
Tòng Đậu
Đậu
Đất trống, cây bụi
15
2295425
499051
Mai Châu
Phúc Sạn
Suối Nhúng
Nông nghiệp
16
166
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
2295339
502007
Mai Châu
Phúc Sạn
So Lo
Đất trống, cây bụi
17
18
2294251
502716
Mai Châu
Phúc Sạn
Nông nghiệp
19
2294923
504759
Mai Châu
Phúc Sạn
Dân cƣ
20
2295452
504294
Mai Châu
Phúc
Nông nghiệp
Phúc Sạn
Đ
21
2294942
505966
Mai Châu
Phúc Sạn
Gò Mù
RTN nghèo
22
2292403
505376
Mai Châu
Phúc Sạn
RTN nghèo
Đ
23
2294727
519976
Tân Lạc
Ngòi Hoa
Nông nghiệp
24
Ngòi Hoa
2294390
520483
Cao Phong
Nẻ
RT chƣa khép tán
Đ
25
2295878
527364
Cao Phong
Thanh Bình
RTN nghèo
Đ
26
2296867
521651
Cao Phong
Thung Nai
Đất trống, cây bụi
27
2296893
529736
Cao Phong
Thung Nai
Mỏ
Nông nghiệp
28
2297129
529957
Cao Phong
Bình Thanh
Dân cƣ
Đ
29
2297429
530278
Cao Phong
Bình Thanh
Mỗ 2
RT khép tán
Đ
30
2293935
536386
Cao Phong
Thu Phong
Mặt nƣớc
31
2294036
537048
Cao Phong
Thu Phong
Nông nghiệp
S
32
2295008
534545
Cao Phong
Thu Phong
Nông nghiệp
33
2294748
534144
Cao Phong
Thu Phong
Đất trống, cây bụi
167
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
2294569
532454
Cao Phong
Bắc Phong
Nông nghiệp
34
2270778
523200
Tân Lạc
Ngổ Luông
Dân cƣ
35
2286455
494596
Mai Châu
Piêng Vế
Bằng
RTN giàu
Đ
36
2285027
497729
Mai Châu
Pao La
Tân Tiến
Mặt nƣớc
37
2283909
498021
Mai Châu
Săm Khòe
Đ
Nông nghiệp
Nám
38
2276796
532301
Tân Lạc
Thanh Hối
Nông nghiệp
Tam
39
2275923
529912
Tân Lạc
Thanh Hối
Tân Hƣơng 2
RT chƣa khép tán
Đ
40
2275105
528886
Tân Lạc
Mãn Đức
Đ
Dân cƣ
Bin
41
2276735
527881
Tân Lạc
Mãn Đức
Đ
RT khép tán
Bụi
42
2272156
537925
Tân Lạc
Ngọc Mỹ
Mặt nƣớc
Cút
43
2277334
530258
Tân Lạc
Tử Nê
Mƣờng Chùa
Dân cƣ
44
2270047
520112
Tân Lạc
Nam Sơn
Nam Mƣời
RT khép tán
Đ
45
2273248
517310
Tân Lạc
Nam Sơn
Chiến
Mặt nƣớc
46
Nông nghiệp
2273239
516761
Tân Lạc
Nam Sơn
47
Nông nghiệp
Khu 8
2289398
532518
Cao Phong
TT.Cao Phong
48
S
Dân cƣ
Môn
2291684
530325
Cao Phong
Bắc Phong
49
RT khép tán
Vọ
2275915
556923
Kim Bôi
Cuối Hạ
50
Đ
RTN giàu
Vọ
2275253
555817
Kim Bôi
Cuối Hạ
51
168
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
2274696
560781
Kim Bôi
Nuông Dăm
52
Đất trống, cây bụi
2274652
562514
Kim Bôi
Nuông Dăm
53
RT chƣa khép tán
Đ
2306249
503912
TP. Hòa Bình
P. Hòa Bình
54
Dân cƣ
Đ
2306376
532391
TP. Hòa Bình
P. Hòa Bình
55
Nông nghiệp
Đ
56
2303674
530199
Đà Bắc
Mặt nƣớc
Toàn Sơn
67
2308589
527664
Đà Bắc
Toàn Sơn
Chúc Sơn
Nông nghiệp
58
2306509
524537
Đà Bắc
Hiền Lƣơng
Dƣớng
RTN nghèo
Đ
59
2306991
524023
Đà Bắc
Doi
Đất trống, cây bụi
Hiền Lƣơng
60
2306700
523693
Đà Bắc
Ké
Nông nghiệp
Hiền Lƣơng
61
2306774
523336
Đà Bắc
Dân cƣ
Hiền Lƣơng
62
2305914
522835
Đà Bắc
RT khép tán
Đ
Hiền Lƣơng
63
2333721
487905
Đà Bắc
Lài
Mặt nƣớc
Đồng Nghê
64
2331862
488114
Đà Bắc
Nông nghiệp
Đồng Nghê
65
2331497
487462
Đà Bắc
Đồng Nghê
Mục Ngoài
Nông nghiệp
66
2331204
487123
Đà Bắc
Đồng Nghê
Mục Ngoài
RT chƣa khép tán
67
2326385
486531
Đà Bắc
Suối Lánh
Bƣơu San
Nông nghiệp
Đ
68
2326471
488067
Đà Bắc
RTN nghèo
Suối Lánh
69
2326868
489719
Đà Bắc
Dân cƣ
Suối Lánh
169
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Thực địa
APL
Y (m)
X (m)
2327552
490792
Đà Bắc
Suối Lánh
70
RTN nghèo
Đ
2326627
491034
Đà Bắc
Suối Lánh
71
Đất trống, cây bụi
Đ
2326540
491157
Đà Bắc
Suối Lánh
72
Nông nghiệp
2326511
491292
Đà Bắc
Suối Lánh
73
Dân cƣ
2326167
492050
Đà Bắc
Suối Lánh
74
RT khép tán
Đ
2326093
492234
Đà Bắc
Suối Lánh
75
Mặt nƣớc
2326056
492650
Đà Bắc
Suối Lánh
76
Nông nghiệp
2325589
493299
Đà Bắc
Suối Lánh
77
RT chƣa khép tán
Đ
2325453
493340
Đà Bắc
Suối Lánh
78
Nông nghiệp
Đ
2324535
493422
Đà Bắc
Suối Lánh
89
Dân cƣ
2324430
493529
Đà Bắc
Suối Lánh
80
RT khép tán
2324422
493424
Đà Bắc
Suối Lánh
81
RTN nghèo
2324200
493527
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
82
RTN giàu
Đ
2324832
493642
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
83
RT khép tán
2324256
493814
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
84
Mặt nƣớc
2324265
493589
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
85
Nông nghiệp
Đ
2324232
494004
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
86
Đất trống, cây bụi
Đ
2322952
493642
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
87
RT chƣa khép tán
170
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Xã
Thôn, xóm
Huyện
APL
Y (m)
X (m)
Thực địa
88
2324125
494275
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
Dân cƣ
89
2316111
497154
Đà Bắc
Đồng Chum
RT khép tán
Đ
90
2318374
496076
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
Mặt nƣớc
91
2324216
495276
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
Nông nghiệp
Đ
92
2324453
494721
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
Nông nghiệp
93
2324795
494356
Đà Bắc
Mƣờng Chiềng
RT chƣa khép tán
Đ
94
2324384
495782
Đà Bắc
Giáp Đắt
RTN nghèo
95
Phú Minh
Nông nghiệp
Đ
2316920
540191
Kỳ Sơn
96
Dân cƣ
2309826
532823
TP, Hòa Bình
Hòa Bình
97
RT khép tán
2302007
548600
Lƣơng Sơn
Trƣờng Sơn
98
2305734
549990
Lƣơng Sơn
Tân Vinh
Trại Mới
RTN nghèo
Đ
99
Đất trống, cây bụi
2298699
534592
TP, Hòa Bình
Nông nghiệp
100
2298320
534388
TP, Hòa Bình
101
2297882
535762
TP, Hòa Bình
Thồng Nhất
Đồng Chua
Mặt nƣớc
102
2301511
537188
TP, Hòa Bình
Nông nghiệp
103
2303108
537036
TP, Hòa Bình
Sủi Ngòi
Bức
Dân cƣ
104
2303708
537084
TP, Hòa Bình
Sủi Ngòi
RT khép tán
Đ
105
2304388
537150
TP, Hòa Bình
Sủi Ngòi
Mặt nƣớc
171
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Thôn, xóm
Xã
Y (m)
X (m)
APL
Thực địa
2309220
527376
106
Đà Bắc
Nông nghiệp
2324362
497272
107
Đà Bắc
Nông nghiệp
Tân Pheo
2324163
497355
108
Đà Bắc
RT chƣa khép tán
S
Tân Pheo
2324002
497468
109
Đà Bắc
RTN nghèo
Tân Pheo
2323880
497616
110
Đà Bắc
Đất trống, cây bụi
Tân Pheo
2323333
497965
111
Đà Bắc
Nông nghiệp
Đ
Tân Pheo
2322923
498220
112
Đà Bắc
RTN nghèo
Tân Pheo
2322811
498473
113
Đà Bắc
Đất trống, cây bụi
Đ
Tân Pheo
2323146
498593
114
Đà Bắc
Nông nghiệp
Tân Pheo
2323207
498946
115
Đà Bắc
Dân cƣ
Tân Pheo
116
2322294
499864
Đà Bắc
RTN giàu
Đ
Tân Pheo
2322267
500011
117
Đà Bắc
Mặt nƣớc
Đ
Tân Pheo
2321690
500609
118
Đà Bắc
Nông nghiệp
Đ
Tân Pheo
2322249
502071
119
Đà Bắc
RTN nghèo
Tân Pheo
2322813
502753
120
Đà Bắc
RT chƣa khép tán
Đ
Tân Pheo
2317277
507990
121
Đà Bắc
Dân cƣ
Đoàn Kết
2317120
508219
122
Đà Bắc
RT khép tán
Đ
Đoàn Kết
2308629
538781
123
Kỳ Sơn
RTN nghèo
Dân Hạ
2305236
537179
124
Kỳ Sơn
RT chƣa khép tán
Đ
Trung Thịnh
Đất trống, cây bụi
125
2304293
537367
TP Hòa Bình
172
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
126
2304405
537972
TP Hòa Bình
Nông nghiệp
Đ
127
2304900
538569
TP Hòa Bình
Dân cƣ
Đ
RT khép tán
128
2306748
540405
Kỳ Sơn
Độc Lập
Đ
129
2310202
504360
Yên Hòa
Hòa Yên
Mặt nƣớc
Đà Bắc
Đ
130
2310887
508734
Trung Thành
Bây
Nông nghiệp
Đà Bắc
131
2314063
506472
Nông nghiệp
Đà Bắc
132
2314843
505753
Đoàn Kết
RT chƣa khép tán
Đ
Đà Bắc
Đoàn Kết
Thẩm Luông
RTN nghèo
Đà Bắc
133
2315056
505880
Đoàn Kết
Đà Bắc
134
2316826
506547
Đất trống, cây bụi
Đoàn Kết
Đà Bắc
135
2316827
506787
RTN nghèo
Đ
Tân Minh
Đà Bắc
136
2316782
508374
Đất trống, cây bụi
Đà Bắc
137
2316296
509530
Tân Minh
Suối Ênh
RT chƣa khép tán
Đ
Cao Sơn
Đà Bắc
138
2308850
520059
RTN nghèo
Cao Sơn
Đà Bắc
139
2309312
520123
Dân cƣ
S
Đà Bắc
140
2308229
520970
Cao Sơn
Tày Măng
Nông nghiệp
141
2321937
542485
Kỳ Sơn
Yên Quang
RTN nghèo
Chung Mƣờng 2
142
2318910
540708
Kỳ Sơn
Yên Quang
Cum
Đất trống, cây bụi
Đ
173
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
143
2311686
556385
Lƣơng Sơn
Hòa Yên
Đồng Quýt
RT chƣa khép tán
Đ
144
2300092
517679
Đà Bắc
Vầy Nƣa
RTN nghèo
Đ
145
2301728
521081
Đà Bắc
Vầy Nƣa
Nông nghiệp
146
2302499
521543
Đà Bắc
Hiền Lƣơng
Nông nghiệp
Dƣớng
Đ
147
2302587
521531
Đà Bắc
Hiền Lƣơng
Đất trống, cây bụi
Dƣớng
148
2309347
551667
Lƣơng Sơn
TT.Lƣơng Sơn
TK 3
Nông nghiệp
149
2312437
549106
Lƣơng Sơn
Lam Sơn
RTN nghèo
Đ
150
2261624
580790
Lạc Thủy
Yên Bồng
Đất trống, cây bụi
151
2266665
569706
Yên Thủy
Lạc Hƣng
xóm Bông
Nông nghiệp
Đ
152
2265369
568517
Yên Thủy
Lạc Hƣng
xóm Ang
Dân cƣ
153
2279571
572247
Lạc Thủy
TT.Thanh Hà
RT khép tán
Đ
154
2270809
557038
Yên Thủy
xóm Hạ
Mặt nƣớc
Lạc Sỹ
Đ
155
2272318
558072
Yên Thủy
RT chƣa khép tán
Lạc Sỹ
Đ
156
2277357
547988
Lạc Sơn
Quý Hoàn
xóm Rọi
Đất trống, cây bụi
Đ
157
2276100
548788
Lạc Sơn
Quý Hòa
xóm Thang
Nông nghiệp
Đ
158
2274320
550575
Lạc Sơn
Văn Nghĩa
Dân cƣ
159
2269854
571194
Lạc Thủy
Hƣng Thi
xóm Suối Mán
RT khép tán
Đ
174
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
160
2262668
569178
Yên Thủy
Bảo Hiệu
RTN nghèo
161
2277169
547921
Lạc Sơn
Quý Hòa
Xóm Vệ
Đất trống, cây bụi
162
2266187
558284
Lạc Sơn
Hình Hẻm
Xóm Khƣơng
RT chƣa khép tán
Đ
163
2261004
547646
Lạc Sơn
Tân Mỹ
Xóm Mặc
Dân cƣ
164
2255410
551311
Lạc Sơn
Ân Nghĩa
Xóm Nghéo
RT khép tán
Đ
165
2255393
568043
Yên Thủy
Phú Lai
Xóm Rò 1
Mặt nƣớc
Đ
166
2268011
540044
Lạc Sơn
Thƣợng Cốc
Xóm Trang 2
Nông nghiệp
Đ
167
2269337
577029
Lạc Thủy
Liên Hồng
Đồng Xuống
RT chƣa khép tán
Đ
168
2268430
559581
Yên Thủy
Lạc Sỹ
Nông nghiệp
Xóm Sỹ
169
2268318
559485
Yên Thủy
Lạc Sỹ
RT khép tán
Xóm Sỹ
170
2267720
559471
Yên Thủy
Lạc Sỹ
RTN nghèo
Xóm Sỹ
Đ
171
2266389
561536
Yên Thủy
Lạc Lƣơng
Đất Bãi
Đất trống, cây bụi
172
2265380
568331
Yên Thủy
Lạc Hƣng
RT chƣa khép tán
Áng
Đ
173
2265114
571352
Lạc Thủy
Đồng Môn
Dân cƣ
Cú Đẻ
174
2273983
533843
Lạc Sơn
Mỹ Thành
Cỏ Giữa
RT khép tán
Đ
175
2272530
552416
Lạc Sơn
Mỹ Thành
Riệc 2
RTN nghèo
Đ
176
2259012
550894
Lạc Sơn
Tân Mỹ
Xóm Khí
Đất trống, cây bụi
175
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
177
2261097
588514
Lạc Thủy
Đồng Tâm
Đồng Mối
Đất trống, cây bụi
178
2268846
562616
Yên Thủy
Lạc Sỹ
Tháu
Nông nghiệp
Đ
179
2268632
561876
Yên Thủy
Lạc Sỹ
Tháu
Dân cƣ
180
2268635
560961
Yên Thủy
Lạc Sỹ
Tháu
RT khép tán
Đ
181
2266683
568318
Yên Thủy
Lạc Hƣng
Bông Bạc
RTN nghèo
Đ
182
2263588
548568
Lạc Sơn
Liên Vũ
Xóm Lả
Đất trống, cây bụi
Đ
183
2259342
553887
Lạc Sơn
Ân Nghĩa
Xóm Re
Nông nghiệp
184
2309853
537512
RT chƣa khép tán
Đ
185
2308722
535814
Mặt nƣớc
Đ
186
2308096
535860
Nông nghiệp
187
2306179
536325
Đất trống, cây bụi
188
2303684
537082
RT chƣa khép tán
Đ
189
2303346
537026
Nông nghiệp
190
2303252
536746
Dân cƣ
191
2305003
534484
RT khép tán
192
RTN nghèo
Đ
193
2305647
533712
Đất trống, cây bụi
Đ
176
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
APL
Thực địa
194
Dân cƣ
195
2305833
533157
RT khép tán
Đ
196
2305809
532689
Mặt nƣớc
Đ
197
Nông nghiệp
198
2306694
530083
Đất trống, cây bụi
199
2308012
528672
RT chƣa khép tán
Đ
200
2308471
526756
Dân cƣ
Đ
201
2309118
525435
RT khép tán
Đ
202
2308482
523850
RTN nghèo
203
2307579
521114
Đất trống, cây bụi
204
2307281
518820
Nông nghiệp
Đ
206
2308815
516755
RTN nghèo
207
2310655
515982
RTN giàu
S
208
2313186
515572
Đất trống, cây bụi
Đ
209
2314275
513374
Nông nghiệp
210
2314539
511992
Dân cƣ
Đ
211
2303448
534534
RT khép tán
Đ
177
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
APL
Thực địa
212
2299637
535290
Mặt nƣớc
Đ
213
2298382
534382
RTN nghèo
Đ
214
2297166
534276
Nông nghiệp
215
2295919
534609
RT chƣa khép tán
Đ
216
2294449
534516
RT khép tán
217
2292493
533446
RTN nghèo
218
2290634
533688
Đất trống, cây bụi
Đ
219
2286499
532105
Dân cƣ
Đ
220
2284880
530551
RT khép tán
221
2283245
529391
Đất trống, cây bụi
222
2281506
528703
Nông nghiệp
223
2279913
525927
RTN nghèo
Đ
224
2281644
522663
RT khép tán
225
2282028
518552
Mặt nƣớc
Đ
226
2283778
515670
RTN giàu
Đ
227
2284598
514804
Nông nghiệp
228
2285864
512827
Đất trống, cây bụi
Đ
178
Thông tin về lớp phủ
Tọa độ
Huyện
Xã
Thôn, xóm
STT
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
229
2286491
508711
Nông nghiệp
Đ
230
2290083
506741
Dân cƣ
231
2290522
502506
RT khép tán
Đ
232
2291205
499637
RTN nghèo
233
2291094
496620
RTN giàu
Đ
234
2291706
496131
RTN nghèo
235
2292287
494344
Đất trống, cây bụi
Đ
236
2294728
491589
Nông nghiệp
Đ
237
2293927
535060
RTN nghèo
Đ
238
2293291
536773
RT khép tán
S
239
2293347
539063
Mặt nƣớc
Đ
240
2293513
541701
Nông nghiệp
241
2293421
543506
Nông nghiệp
242
2293314
546412
RTN nghèo
243
2292492
548104
Nông nghiệp
244
2289981
550047
RT chƣa khép tán
Đ
245
2289090
551430
RT khép tán
179
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
Huyện
Xã
Thôn, xóm
STT
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
246
2288586
552672
RTN giàu
Đ
247
2287037
554680
Đất trống, cây bụi
248
2285135
556582
Nông nghiệp
Đ
249
2284722
558188
Dân cƣ
250
2281033
560076
RT khép tán
S
251
2278419
562324
Mặt nƣớc
Đ
252
2276102
564560
Nông nghiệp
253
2276492
567956
Nông nghiệp
254
2277688
568855
RT chƣa khép tán
Đ
255
2277814
570067
RTN nghèo
256
2279564
569054
Đất trống, cây bụi
Đ
257
2281222
568224
Nông nghiệp
Đ
258
2282742
568492
RTN nghèo
Đ
259
2286349
568842
RT khép tán
S
260
2287766
568844
Dân cƣ
261
2298476
548426
Đất trống, cây bụi
262
2289021
551446
Dân cƣ
Đ
180
Tọa độ
Thông tin về lớp phủ
STT
Huyện
Xã
Thôn, xóm
Y (m)
X (m)
Thực địa
APL
263
2284805
557949
RTN giàu
Đ
264
2293838
543012
Nông nghiệp
265
2285493
558961
RTN nghèo
266
2282489
559208
RTN nghèo
S
267
2277281
570189
Nông nghiệp
268
2293458
544648
Nông nghiệp
269
2295800
540868
RT chƣa khép tán
181
Thống kê các điểm kiểm tra: 130 trong số 269 điểm thực địa đƣợc sử dụng để kiểm chứng kết quả phân loại ảnh. Kết quả đƣợc tổng hợp ở bảng dƣới:
Bảng 8. Kết quả kiểm tra thực địa
Lớp phủ
Tổng số điểm
Số điểm
kiểm tra
chính xác
APL
9/11
RTN giàu
11
15/18
RTN nghèo
18
17/22
RT khép tán
22
19/23
RT chƣa khép tán
23
16/21
Nông nghiệp
21
9/12
Đất trống, cây bụi
12
11/14
Dân cƣ
14
9/9
Mặt nƣớc
9
Tổng số điểm chính
130
105/130
xác
Ghi chú: Đ: đúng, S: sai
APL: kết quả phân loại
1.3. Một số hình ảnh thực địa
Phỏng vấn ngƣời dân ở Đà Bắc (6/2015)
182
Phỏng vấn ngƣời dân ở Thung Rếch (Kim Bắc – Kim Bôi) 3/2015
Hoạt động khai thác đất đá đoạn gần cầu Hòa Bình (6/2015)
Thị Trấn Mai Châu (8/2014)
Lạc Thủy
183
Phụ lục 2: Mã hóa các biến giải thích
Bảng 9. Mã bản đồ thổ nhưỡng
1
Đất trên phù sa
2
Đất trên các loại đá khác nhau
3
Bãi bồi cát
4
Đất thƣờng xuyên đƣợc bồi trung tính
5
Đất thƣờng xuyên đƣợc bồi chua
6
Đất thƣờng xuyên đƣợc bồi glây
7
Đất phù sa sông suối
8
Đất dốc tụ
9
Đất bạc màu
10
Đất đen trên sản phẩm phong hóa đá vôi
11
Đất feralit biến đổi do trồng lúa
12
Đất feralit trên phù sa cổ
13
Đất feralit trên đá macma bazơ
14
Đất feralit trên đá vôi
15
Đất feralit trên đá sét, phiến sét
16
Đất Feralit trên đá sét xen đá vôi
17
Đất feralit trên đá cát
18
Đất feralit trên đá macma axit
19
Đất feralit trên đá biến chất
20
Đất feralit mùn trên đá macma bazơ
21
Đất feralit mùn trên đá vôi
22
Đất Feralit mùn trên đá sét xen đá vôi
23
Đất Feralit mùn trên đá macma axit
24
Núi đá vôi có lớp phủ rừng
25
Núi đá vôi
Bảng 10. Mã bản đồ địa mạo
1
Núi kiến trúc bóc mòn thể macma xâm nhập
2
Núi kiến trúc bóc mòn
3
Núi, sơn nguyên khối tảng bộ phận võng phức
4
Dải núi thấp uốn nếp khối tảng
5
Núi uốn nếp khối tảng phá hủy bộ phận nền
6
Núi kiến tạo xâm thực và khối tảng
7
Dải núi uốn nếp khối tảng
8
Đồng bằng đồi giữa núi
9
Đồng bằng thung lũng trung bình - cao
184
10
Đồng bằng Karst xâm thực
11
Đồng bằng thung lũng cao
12
Đồng bằng thấp ẩm ƣớt
13
Thung lũng hình chữ V
14
Thung lũng tích tụ
15
Thung lũng địa hào
16
Dải núi đá vôi võng phức
17
Các đồi khối tảng uốn nếp
Bảng 11. Mã bản đồ khí hậu
Mã
Kí hiệu
Nhiệt độ TB năm (0C)
Lƣợng mƣa TB năm
Độ dài mùa lạnh
Độ dài mùa khô (tháng)
(mm)
1
IA1a
≥20
≥2500
≤3
≤2
2
IB1b
≥20
2000-2500
≤3
3-4
3
IB1c
≥20
2000-2500
≤3
5-6
4
IC1c
≥20
1500-2000
≤3
5-6
5
IIA1a
16- 20
≥2500
≤3
≤2
6
IIA1b
16- 20
≥2500
≤3
3-4
7
IIB1b
16- 20
2000-2500
≤3
3-4
8
IIIA2a
12-16
≥2500
4-6
≤2
9
IIIA2b
12-16
≥2500
4-6
3-4
10
IIIB2b
12-16
2000-2500
4-6
3-4
11
IVB3b
≤12
2000-2500
7-9
3-4
Phụ lục 3: Bản đồ tƣơng ứng với các biến giải thích 3.1. Các bản đồ kinh tế xã hội năm 2001
(Nguồn: Số liệu điều tra Nông nghiệp nông thôn cấp xã năm 2001)
185
Phụ lục 4: Kết quả chạy mô hình hồi quy 4.1. Giai đoạn 1994-2005 4.1.1. Mất rừng và suy thoái rừng
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
712,094
75
,000
Block 712,094
75
,000
Model 712,094
75
,000
Model Summary
Log
-2 likelihood
Cox & Snell R Square
Nagelkerke R Square
Step
5,526a
,072
,152
1
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
Classification Tablea
Predicted
Defor
0
1
Percentage Correct
Observed
8563
11
99,9
Step 1 Defor 0
924
10
1,1
1
90,2
Overall Percentage
a, The cut value is ,500
4.1.2. Tái sinh rừng tự nhiên
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
1915,575
75
,000
Block 1915,575
75
,000
Model 1915,575
75
,000
Model Summary
Step
-2Log likelihood Cox & Snell R Square Nagelkerke R Square
1
2,747a
,182
,262
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
186
Classification Tablea
Predicted
Natu
Observed
0
1
Percentage Correct
Step 1 Natu 0
6251
572
91,6
1
1784
901
33,6
Overall Percentage
75,2
a, The cut value is ,500
4.1.3. Mở rộng rừng trồng
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
809,630
75
,000
Block 809,630
75
,000
Model 809,630
75
,000
Model Summary
Log
-2 likelihood
Cox & Snell R Square
Nagelkerke R Square
Step
6,093a
,082
,169
1
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
Classification Tablea
Predicted
Plan
Observed
0
1
Percentage Correct
Step 1 Plan
0
8514
24
99,7
1
961
9
,9
Overall Percentage
89,6
a, The cut value is ,500
187
4.2. Giai đoạn 2005-2015 4.2.1. Mất rừng và suy thoái rừng
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
110,902
76
,006
Block 110,902
76
,006
Model 110,902
76
,006
Model Summary
Log
Step
Cox & Snell R Square
Nagelkerke R Square
-2 likelihood 3,487a
1
,012
,024
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
Classification Tablea
Predicted
Defor
0
1
Percentage Correct
Observed
8569
0
100,0
Step 1 Defor 0
939
1
,1
1
90,1
Overall Percentage
a, The cut value is ,500
4.2.2. Tái sinh rừng tự nhiên
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
2285,650
76
,000
Block 2285,650
76
,000
Model 2285,650
76
,000
Model Summary
Log
Step
Cox & Snell R Square
Nagelkerke R Square
-2 likelihood 57,500a
1
,214
,307
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
188
Classification Tablea
Predicted
Natu
Observed
0
1
Percentage Correct
Step 1 Natu 0
5896
915
86,6
1
1839
859
31,8
Overall Percentage
71,0
a, The cut value is ,500
4.2.3. Mở rộng rừng trồng
Omnibus Tests of Model Coefficients
Chi-square df
Sig,
Step 1 Step
4094,718
74
,000
Block 4094,718
74
,000
Model 4094,718
74
,000
Model Summary
Log
Step
Cox & Snell R Square
Nagelkerke R Square
-2 likelihood 6,445a
1
,351
,682
a, Estimation terminated at iteration number 20 because maximum iterations has been reached, Final solution cannot be found,
Classification Tablea
Predicted
Plan
Observed
0
1
Percentage Correct
Step 1 Plan
0
201
97,6
8149
1
390
720
64,9
Overall Percentage
93,8
a, The cut value is ,500
189
