Thứ 6, 24/09/2021 - 01:35
A- A A+ | Tăng tương phản Giảm tương phản

Nghiên cứu xây dựng phần mềm thành lập bản đồ nguy cơ cháy rừng ứng dụng phương pháp viễn thám và GIS

Nhóm nghiên cứu của TS. Phạm Minh Hải, Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ giới thiệu phần mềm thành lập bản đồ nguy cơ cháy rừng với khu vực thử nghiệm tại Huyện Sơn Động, Tỉnh Bắc Giang. Kết quả của nghiên cứu cho phép người sử dụng có thể theo dõi kịp thời hiện trạng rừng chính xác cả về mặt thời gian và không gian, cung cấp khả năng dự báo nguy cơ cháy rừng xuất phát xảy ra từ đâu, với mức độ như thế nào. nhằm hỗ trợ công tác phòng chống nguy cơ cháy rừng ở địa phương.

Hiện nay, tình hình cháy rừng ở nước ta trong mùa khô cũng diễn ra hết sức phức tạp. Trong năm 2016, cả nước đã xảy ra 490 vụ cháy rừng, gây thiệt hại đến 3,374 ha rừng các loại. Công nghệ viễn thám hiện nay ngày càng trở nên phổ biến trong các hoạt động giám sát các hiện tượng tai biến thiên nhiên. Với các ưu điểm về đa độ phân giải phổ-không gian-thời gian, cùng với các chủng loại ảnh viễn thám được phân phối miễn phí ngày càng tăng, việc ứng dụng dữ liệu viễn thám phục vụ các công tác quản lý rừng và cảnh báo cháy rừng hoàn toàn khả thi và đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Đặc biệt với các ứng dụng phòng chống cháy rừng, dữ liệu viễn thám có thể khắc phục được những tồn tại của phương pháp thủ công hiện nay trong thu thập các dữ liệu về khí tượng như độ ẩm, nhiệt độ, lượng mưa.

Ngành Kiểm lâm nước ta sử dụng 5 cấp nguy cơ cháy gồm: nguy cơ cháy thấp (Cấp I), nguy cơ cháy trung bình (Cấp II), nguy cơ cháy cao (Cấp III), nguy hiểm (Cấp IV) và cực kỳ nguy hiểm (Cấp V) theo Quyết định số 127/2000/QĐ-BNN-KL ngày 11/12/2000 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phục vụ công tác dự báo cháy rừng. Trên thực tế rất khó để phân biệt và phân định rõ ràng cấp nguy hiểm và cấp cực kỳ nguy hiểm. Vì vậy, trong phạm vi nghiên cứu này nhóm gộp Cấp IV (nguy hiểm) và Cấp V (cực kỳ nguy hiểm) thành một cấp và đề xuất 04 cấp.

 

Nhóm 8 dữ liệu đầu vào thành phần

 

Dựa trên các nghiên cứu đã có, nhóm đã lựa chọn các chỉ tiêu cho phân vùng nguy cơ cháy rừng. Từ kinh nghiệm nghiên cứu cháy rừng ở Việt Nam trong nhiều năm qua, TS. Phạm Ngọc Hưng cho rằng, cháy rừng là quá trình phức tạp luôn chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố tự nhiên và xã hội, gồm: đặc trưng của rừng, kết cấu vật liệu cháy, khí hậu và thời tiết, địa hình. Một số nghiên cứu khác khi nghiên cứu phân vùng nguy cơ cháy rừng đã đề xuất thêm các yếu tố như: khoảng cách từ các khu dân cư đến rừng; khoảng cách từ các tuyến đường giao thông đến rừng; số người trung bình vào rừng mỗi ngày.

Kết quả điều tra về tác động của các lớp thảm mục rừng đến nguy cơ cháy cho thấy rừng trồng thông nhựa có khối lượng vật liệu khô lớn nhất; tiếp đến là rừng hỗn giao lá rộng và tre nứa; rừng trồng keo lá tràm và rừng trồng bạch đàn trắng có khối lượng vật liệu khô như nhau; cuối cùng rừng lá rộng thường xanh tái sinh là hệ sinh thái có lượng vật liệu cháy ít nhất. Do đó, kiểu thảm thực vật là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong các vụ cháy rừng. Trong các nghiên cứu nguy cơ cháy rừng trên thế giới và ở Việt Nam, nhiều tác giả đã đánh giá chỉ tiêu kiểu thảm thực vật rừng đóng vai trò chi phối nhất.

Trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu đã có, ý kiến của chuyên gia và người dân cùng với phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy rừng tại tỉnh Bắc Giang, nhóm thực hiện đề tài đã lựa chọn và đề xuất 08 chỉ tiêu đầu vào cho phân vùng nguy cơ cháy rừng gồm: Kiểu thảm thực vật rừng, Nhiệt độ trung bình ngày, Lượng mưa trung bình tháng, Tốc độ gió trung bình ngày, Độ dốc địa hình, Hướng sườn đón gió, Khoảng cách từ khu dân cư đến rừng, Khoảng cách từ đất canh tác nương rẫy đến rừng.

Trên cơ sở bản đồ của 8 chỉ tiêu đầu vào ở dạng dữ liệu Raster, nhóm nghiên cứu đề tài đã phát triển một hàm số tính toán được giá trị trên bản đồ phòng chống cháy rừng. Nhóm nghiên cứu sử dụng ảnh Landsat 8 OLI và Sentinel 2 được chụp tháng 8 năm 2017 và dữ liệu kiểm kê rừng nhận được từ Chi cục kiểm lâm Bắc Giang là nguồn dữ liệu đầu vào để tính toán 8 tham số cho nghiên cứu. 9 mảnh bản đồ địa hình 1:25.000.

Nhóm nghiên cứu tiến hành thành lập 8 nhóm dữ liệu đầu vào thành phần để thực hiện tính toán bản đồ nguy cơ cháy rừng với các giá trị thuộc tính được phân cấp. Qua đó, xây dựng phần mềm thành lập bản đồ nguy cơ cháy rừng tỷ lệ 1/25.000 với dữ liệu đầu vào thử nghiệm tại huyện Sơn Động. Sản phẩm đầu ra là 1 bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng tỷ lệ 1/25.000 huyện Sơn Động.

Sau đó, nhóm nghiên cứu tiến hành đánh giá độ chính xác của Bản đồ nguy cơ cháy rừng khu vực Huyện Sơn Động, Tỉnh Bắc Giang vừa thành lập bằng phương pháp thực địa. Kết quả kiểm chứng cho thấy bản đồ nguy cơ cháy rừng được thành lập phản ảnh đúng hiện trạng những khu vực có nguy cơ cháy tại khu vực rừng Huyện Sơn Động, Tỉnh Bắc Giang.

 

Bản đồ nguy cơ cháy rừng khu vực Huyện Sơn Động, Tỉnh Bắc Giang

 

Nhìn chung, kết quả nghiên cứu được thành lập dựa trên sự kết hợp của cơ sở lý thuyết công nghệ viễn thám, GIS, kiến thức chuyên gia về rừng cùng với các phương pháp điều tra thực địa đảm bảo thêm độ tin cậy trong quá trình xây dựng phần mềm và thành lập các bản đồ cảnh báo nguy cơ cháy rừng. Đặc biệt, việc xây dựng quy trình, thuật toán, phần mềm dự báo cháy ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS của nhóm thực hiện đề tài sẽ làm tăng khả năng dự báo cháy trên diện rộng ở tỷ lệ lớn, khả năng truy vấn đến cấp chủ rừng, kết quả thực hiện với độ chính xác cao đồng đều trên toàn khu vực, đây là sự khác biệt và cải tiến giữa sản phẩm của đề tài với những phần mềm phòng chống cháy rừng hiện nay đang sử dụng chỉ dự báo nguy cơ cháy rừng đến cấp Huyện.

Bên cạnh đó, kết quả của đề tài góp phần tăng cường năng lực về khoa học và công nghệ ứng dụng viễn thám và GIS phục vụ quản lý rừng ở địa phương. Với sự phát triển ngày càng nhanh và mạnh của ngành viễn thám, dữ liệu viễn thám với độ phân giải cao và độ lặp lớn ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt với những dữ liệu viễn thám được phân phối miễn phí đã mở ra nhiều cơ hội sử dụng dữ liệu viễn thám trong phục phụ quản lý và giám sát các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong đó có tài nguyên rừng. Sự chủ động về khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS sẽ góp phần nâng cao khả năng phòng chống cháy rừng sử dụng công nghệ viễn thám của tỉnh Bắc Giang hiệu quả về thời gian và chi phí. 

CTTĐT


Tác giả: CTTĐT
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Lượt bình luận

Trường đánh đấu (*) là bắt buộc.

Tin liên quan
Đang chờ cập nhật