Sử dụng QGIS và phân tích thứ bậc (AHP) để phân cấp nguy cơ cháy rừng tại huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên

Lâm học<br /> <br /> SỬ DỤNG QGIS VÀ PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) ĐỂ PHÂN CẤP<br /> NGUY CƠ CHÁY RỪNG TẠI HUYỆN MƯỜNG CHÀ, TỈNH ĐIỆN BIÊN<br /> Bùi Mạnh Hưng, Nguyễn Thanh Thủy Vân<br /> Trường Đại học Lâm nghiệp<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Cháy rừng đã và đang là một vấn đề đáng được quan tâm. Cháy rừng đã gây thiệt hại lớn về người và tài sản<br /> cho nhiều huyện miền núi, trong đó có huyện Mường Chà. Bằng việc kế thừa và điều tra các tài liệu về điều<br /> kiện kinh tế xã hội, các loại bản đồ hiện có trên địa bàn huyện Mường Chà, nghiên cứu đã xây dựng được 9 lớp<br /> bản đồ tương ứng với 9 nhân tố có thể ảnh hưởng tới nguy cơ cháy rừng: độ dốc, hướng phơi, độ cao, khoảng<br /> cách đến sông suối, đến đường giao thông, đến khu dân cư, đến nương rẫy, loại trạng thái rừng và loại đất. Sau<br /> đó các lớp được phân loại theo 5 cấp cháy rừng từ 1 đến 5. Trong đó, 1 là khu vực có nguy cơ thấp và 5 là khu<br /> vực có nguy cơ cháy rừng cao nhất. Phương pháp phân tích thứ bậc AHP được sử dụng để tìm và xếp hạng<br /> được trọng số cho 9 nhân tố ảnh hưởng. Trong đó các nhân tố ảnh hưởng lớn nhất tới cháy rừng là loại rừng,<br /> khoảng cách đến nương rẫy, khoảng cách đến khu dân cư và độ cao. Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng lớn<br /> nhất này dao động từ 0,16 xuống tới 0,12. QGIS được sử dụng kết hợp với các trọng số tìm được, các lớp bản<br /> đồ được chồng xếp và sản phẩm cuối cùng thu được là bản đồ phân cấp nguy cơ cháy rừng tại huyện Mường<br /> Chà. Diện tích toàn huyện được chia thành 5 cấp cháy rừng. Trong đó, tổng diện tích của cấp Thấp và Cực kỳ<br /> nguy hiểm tương ứng là khoảng 17 và 19 nghìn ha. Cấp Trung bình, Cao và Nguy hiểm có diện tích lớn hơn,<br /> dao động từ 41 đến 50 nghìn ha. Độ chính xác của bản đồ nguy cơ cháy rừng tương đối cao, trên 80% so với số<br /> liệu phỏng vấn trong 3 năm gần đây.<br /> Từ khóa: Cháy rừng, Mường Chà, phân tích thứ bậc, QGIS.<br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ người tại nhiều huyện trong tỉnh, trong đó có<br /> Ở Việt Nam, cháy rừng là một trong những huyện Mường Chà. Những năm qua, công tác<br /> vấn đề đáng được quan tâm. Bởi lẽ, trong quản lý bảo vệ rừng, phòng cháy chữa cháy<br /> những năm gần đây, nhiều khu vực đã xảy ra rừng (PCCCR) trên địa bàn huyện Mường Chà<br /> cháy rừng và để lại hậu quả và thiệt hại nghiêm luôn được quan tâm triển khai từ huyện đến cơ<br /> trọng về người và tài sản (Hà Công Tuấn và sở. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của thời tiết, khí<br /> cộng sự, 2004). Cháy rừng còn làm ảnh hưởng hậu khắc nghiệt, nắng nóng kéo dài cộng với<br /> xấu tới môi trường không khí, môi trường việc thiếu ý thức trong việc sử dụng lửa của<br /> nước và đất ở nhiều địa phương. Theo thống kê người dân nên vẫn xảy ra một số vụ cháy rừng.<br /> của bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Lửa rừng và các nhân tố ảnh hưởng lửa<br /> tính đến tháng 12 năm 2016, Việt Nam đã xảy rừng là những vấn đề được đề cập trong nhiều<br /> ra 2.792 vụ cháy, trong đó có 388 vụ cháy rừng nghiên cứu trước đây. Các nghiên cứu này đã<br /> với 3.309 ha rừng bị cháy (Hà Công Tuấn và liệt kê các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng tới lửa<br /> cộng sự, 2004; Nguyễn Ngọc Thạch và cộng rừng như: Loại hình che phủ, độ dốc, hướng<br /> sự, 2017). Trong vài thập kỷ gần đây, biến đổi phơi, các yếu tố kinh tế xã hội như gần đường,<br /> khí hậu với những đợt nóng hạn kéo dài bất gần khu vực dân cư... (Hà Công Tuấn và cộng<br /> thường đã làm cho cháy rừng trở thành thảm sự, 2004; Claudia F Cáceres, 2011; AE Akay<br /> hoạ ngày càng nghiêm trọng. Theo số liệu của và A Erdoğan, 2017). Việc dự báo và phân cấp<br /> Cục kiểm lâm, ở Việt Nam bình quân mỗi năm nguy cơ cháy rừng đã được tiến hành nhờ công<br /> xảy ra hàng trăm vụ cháy rừng và diện tích bị nghệ GIS và viễn thám và thể hiện được nhiều<br /> thiệt hại là hàng chục nghìn ha (Hà Công Tuấn ưu điểm. Trong các phần mềm được sử dụng<br /> và cộng sự, 2004). để thực hiện các bài toán phân tích GIS trong<br /> Cháy rừng là một vấn đề lớn, thường xuyên xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng thì QGIS<br /> xảy ra không chỉ đối với tỉnh Điện Biên mà là một phần mềm được quan tâm trong những<br /> còn đối với các tỉnh khác tại Việt Nam, đặc năm gần đây. Bởi lẽ, đây là phần mềm “3M”:<br /> biệt các tỉnh miền núi. Cháy rừng gây ảnh Mạnh, mở và miễn phí (Alex Mandel và cộng<br /> hưởng nghiêm trọng về mặt vật chất và con sự, 2016). Tuy nhiên, việc khai thác và ứng<br /> <br /> 38 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019<br />  Lâm học<br /> dụng nó trong quản lý tài nguyên rừng và lửa đồng thời của ba nhân tố cơ bản bao gồm: Chất<br /> rừng ở Điện Biên còn nhiều hạn chế. duy trì sự cháy (Oxy), chất bị cháy (Vật liệu<br /> Nghiên cứu này tập trung chủ yếu khai thác cháy) và nguồn nhiệt gây cháy (Bế Minh Châu,<br /> và sử dụng phần mềm QGIS để thực hiện các 2012). Nếu thiếu một trong ba yếu tố này thì sự<br /> bài toán phân tích không gian trên cả hai đối cháy sẽ không xảy ra như trong tam giác lửa<br /> tượng Raster và Vector để xây dựng bản đồ dự dưới đây.<br /> báo nguy cơ cháy rừng cho huyện Mường Chà.<br /> Nghiên cứu sẽ sử dụng phương pháp phân tích<br /> thứ bậc (AHP) để tìm tra trọng số cho các nhân<br /> tố tự nhiên, kinh tế và xã hội ảnh hưởng tới<br /> nguy cơ cháy rừng (Imtiaz Ahmed Chandio và<br /> cộng sự, 2013). Từ đó phân cấp và thành lập bản<br /> đồ với tỷ lệ 1:50.000 cho khu vực nghiên cứu.<br /> 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Khu vực nghiên cứu<br /> Nghiên cứu được tiến hành trên địa bàn<br /> huyện Mường Chà của tỉnh Điện Biên. Huyện Hình 1. Tam giác lửa<br /> Mường Chà có 1199,4209 km² diện tích tự (Công ty Nguyễn Gia Phát, 2018)<br /> nhiên. Huyện Mường Chà giáp các huyện Sìn Có rất nhiều các nhân tố ảnh hưởng tới cháy<br /> Hồ, Nậm Nhùn (Lai Châu) và thị xã Mường rừng, ảnh hưởng tới quá trình duy trì ngọn lửa<br /> Lay về phía Bắc, giáp huyện Tủa Chùa và cũng như sự lây truyền của lửa từ khu vực này<br /> huyện Tuần Giáo về phía Đông, giáp huyện sang khu vực khác. Các nhân tố thuộc 3 nhóm<br /> Mường Ảng về phía Đông Nam, giáp huyện đối tượng lớn là: Điều kiện địa hình, thời tiết<br /> Điện Biên về phía Nam, giáp huyện Nậm Pồ khí hậu, kiểu rừng và loại đất, các hoạt động<br /> và Lào về phía Tây. Có đường biên giới giáp liên quan đến con người và các yêu tố khác.<br /> với huyện Mường Mày, tỉnh Phong Sa Ly, nước a. Điều kiện địa hình<br /> Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào dài 24,4 km. Địa hình ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp<br /> 2.2. Phương pháp thu thập số liệu đến cháy rừng và liên quan trực tiếp đến sự<br /> Số liệu về tình hình cháy rừng, số lượng vụ phát triển của đám cháy, có tác động ngăn chặn<br /> cháy rừng trong 3 năm 2016, 2017 và 2018, số các hệ thống gió, hình thành các khu vực tiểu<br /> liệu về khí tượng thủy văn, số liệu về tài khí hậu khác nhau tạo ra các khu vực thường<br /> nguyên rừng và số liệu về tình hình kinh tế xã xuyên có mưa hoặc khu vực khô hạn. Địa hình<br /> hội trong huyện được kế thừa từ Ủy ban nhân thường bao gồm các yếu tố như: độ dốc, độ<br /> dân huyện và chi cục kiểm lâm tỉnh Điện Biên. cao, hướng phơi và mật độ sống suối (Lê Thị<br /> Nghiên cứu cũng đã kế thừa và khai thác Thoa, 2016).<br /> các dữ liệu bản đồ và mô hình số độ cao được Khu vực có địa hình cao thường khô hạn kéo<br /> cung cấp trên các nguồn tin cậy như: bản đồ dài, nắng và dao động nhiệt độ lớn hơn rất nhiều<br /> kiểm kê tài nguyên rừng, bản đồ đất của tỉnh so với khu vực thấp, ở sườn dốc do khác hướng<br /> Điện Biên nguồn từ chi cục Kiểm lâm Điện phơi nên năng lượng nhận được là khác nhau,<br /> Biên, mô hình số độ cao (DEM) được tải từ sườn dốc còn tạo điều kiện thuận lợi cho các<br /> trang web của Alaska, Canada với độ phân dòng đối lưu phát triển mạnh so với các vùng<br /> giản không gian là 12,5 m. khác (Chengcheng Gai và cộng sự, 2011).<br /> 2.3. Phương pháp xử lý số liệu b. Điều kiện thời tiết khí hậu<br /> 2.3.1. Cơ sở khoa học của cháy rừng và các Thời tiết và các nhân tố khí tượng là một tác<br /> nhân tố ảnh hưởng tới cháy rừng nhân cho sự phát sinh và phát triển của một<br /> Cháy rừng chỉ xảy ra nếu có sự kết hợp đám cháy rừng. Yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 39<br />  Lâm học<br /> cháy rừng và dự báo cháy rừng như sau: sinh và lan truyền đám cháy.<br /> - Nhiệt độ: Là yếu tố gây ảnh hưởng trực d. Các hoạt động của con người<br /> tiếp đến quá trình cháy rừng, làm khô, nỏ vật Nhiều hoạt động sản xuất của con người có<br /> liệu cháy, làm độ ẩm không khí giảm và mặt thể là nguyên nhân dẫn đến cháy rừng. Cụ thể<br /> đất nóng lên. Vai trò của nhiệt độ ảnh hưởng như đốt rừng làm nương rẫy, đốt than, đốt thực<br /> tới sự rút ngắn quá trình khô của vật liệu cháy. bì để thu nhặt kim loại, hun khói để lấy mật<br /> - Độ ẩm: Ảnh hưởng hoặc tích cực hoặc tiêu ong và nhiều hoạt động khác có thể gây cháy<br /> cực đến qua trình cháy rừng. Độ ẩm càng cao rừng. Ngoài ra, một số hoạt động xã hội khác<br /> thì độ ẩm vật liệu cháy càng cao, càng khó gây cũng có thể dẫn đến cháy rừng như: Trẻ em<br /> cháy và ngược lại. chăn trâu đốt lửa để sưởi ấm, đốt hương đi tảo<br /> - Gió: Là nhân tố ảnh hưởng nhiều đến cháy mộ. Phong tục tập quán đồng bào dân tộc thả<br /> rừng, gió thúc đẩy làm khô vật liệu cháy, làm đèn trong các ngày lễ hội vô ý gây cháy.<br /> bùng phát đám cháy và làm nhanh tốc độ đám Khách tham quan du lịch sinh thái trong rừng<br /> cháy lên gấp nhiều lần (Lê Thị Thoa, 2016). vô ý gây cháy. Các hoạt động dã ngoại và bắn<br /> c. Kiểu rừng và loại đất đạn thật có thể gây cháy rừng.<br /> Kiểu rừng và loại thực bì có liên quan trực e. Một số nguyên nhân khác<br /> tiếp đến nguồn vật liệu cháy, tính chất và khối Một số nguyên nhân gây lửa khác như:<br /> lượng của vật liệu cháy do đặc điểm của kiểu Giông sét, các vật liệu có khả năng hội tụ ánh<br /> rừng và loại thực bì quyết định, từ đó dẫn đến sáng, ở Việt Nam còn do vật liệu chiến tranh<br /> tính dễ bắt lửa và quy mô đám cháy. để lại, do than cháy ngầm...<br /> Loại đất khác nhau hay nói cách khác thành Những nhân tố trên đây là cơ sở quan trọng<br /> phần cơ giới của đất khác sau sẽ ảnh hưởng tới để ứng dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ<br /> khả năng giữ nước, giữ ẩm của đất cũng khác nguy cơ cháy rừng cho khu vực nghiên cứu.<br /> nhau. Từ đó ảnh hưởng tới độ ẩm của vật liệu 2.3.2. Phân cấp các lớp bản đồ và quy trình<br /> cháy ở trên các loại đất là không giống nhau. xây dựng bản đồ nguy cơ cháy rừng<br /> Vì vậy, đất có ảnh hưởng khá lớn tới việc phát 2.3.2.1. Phân cấp bản đồ<br /> Bảng 1. Định mức phân cấp cho các lớp bản đồ<br /> K/c K/c<br /> Cấp Độ Độ K/c đến K/c đến<br /> Hướng đến đến Loại<br /> đánh dốc cao dân cư nương rẫy Kiểu rừng<br /> phơi suối đường đất<br /> giá (o) (m) (km) (m)<br /> (m) (km)<br /> Bắc,<br /> Mặt<br /> I 0-8 Đông, 1600 >800 >2 >3