LỜI CẢM ƠN
Báo cáo này là kết quả nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám trong đánh giá biến
động sinh khối trên mặt đất và trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn tại huyện Thái Thụy
tỉnh Thái Bình. Nhân dịp hồn thành đề tài, tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu
Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, các thầy cô giáo trong Khoa Quản lý tài nguyên rừng và
Môi trƣờng đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài và đặc biệt là thầy

PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa đã trực tiếp tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức
và kinh nghiệm q báu giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn Cán bộ Sở NN&PTNT, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thái
Bình, chính quyền và nhân dân địa phƣơng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp
đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực địa tại địa phƣơng.
Mặc dù đã có cố gắng nhƣng do thời gian và kinh nghiệm của bản thân cịn
nhiều hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, tơi rất mong
nhận đƣợc sự chỉ bảo, góp ý của q thầy, cơ giáo để khóa luận của tơi đƣợc hồn
thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng 5 năm 2019

Tác giả

Đỗ Thu Thủy

i


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận: “Sử dụng ảnh viễn thám Sentinel 2 xác định biến động sinh

khối và trữ lượng cácbon rừng ngập mặn trên mặt đất tại huyện Thái Thụy,
tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015- 2019”.
2. Sinh viên thực hiện: Đỗ Thu Thủy
3. Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Hải Hòa
4. Mục tiêu nghiên cứu:
a. Mục tiêu chung

Nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc nâng cao hiệu quả quản lý của
rừng ngập mặn đồng thời củng cố vững chắc tính hiệu quả của việc sử dụng
cơng cụ GIS và ảnh viễn thám Sentinel 2A trong đánh giá biến động sinh khối
và trữ lƣợng cácbon rừng ngập mặn.
b. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng và tình hình quản lý rừng ngập mặn huyện Thái
Thụy, tỉnh Thái Bình.
- Xác định biến động về sinh khối và trữ lƣợng cácbon trên mặt đất của
rừng ngập mặn từ ảnh viễn thám.
- Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý bảo vệ góp phần làm tăng

trữ lƣợng cácbon rừng giảm nguồn tác động đối với rừng ngập mặn tại khu vực
nghiên cứu.
5. Ph m vi nghiên cứu
Về nội dung: Đề tài tiến hành tập chung nghiên cứu đánh giá biến động
sinh khối và trữ lƣợng cácbon trên mặt đất giai đoạn đoạn 2015-2019.

ii



Về địa điểm: Đề tài đƣợc tiến hành trên qui mơ tồn địa phận huyện
Thái Thụy thuộc tỉnh Thái Bình, nơi có phân bố rừng ngập mặn.
6. Nội dung cơ bản của đề tài
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và hoạt động quản lý rừng ngập mặn tại
huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình
Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng ngập
mặn năm 2015, 2017 và 2019
Xác định biến động sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng ngập mặn giai
đoạn 2015- 2017 và 2017- 2019
Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý rừng
ngập mặn tại khu vực nghiên cứu
7. Những kết quả đ t đƣợc
Qua nghiên cứu đề tài đã đạt đƣợc những kết quả sau:

Đề tài đã chỉ ra đƣợc: diện tích rừng ngập mặn huyện Thái Thụy là
1623,97 ha. Rừng ngập mặn chịu trách nhiệm quản lý trực tiếp của UBND xã và
các tổ quản lý, không tiến hành giao rừng ngập mặn cho ngƣời dân.
Xây dựng đƣợc bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn với độ chính xác 85% và

đánh giá độ chính xác của mơ hình ƣớc tính trữ lƣợng các bon từ ảnh vệ tinh của
Myeong et al. (2006) bằng kết quả điều tra trên 20 OTC của dự án Nafosted
2017- 2020 do nhóm nghiên cứu PGS.TS. Nguyễn Hải Hịa tiến hành ở những vị
trí và trạng thái rừng khác nhau cho thấy độ chính xác cao với sai số < 20%. Từ
đó xây dựng bản đồ sinh khối trên mặt đất và trữ lƣợng các bon các năm 2015,
2017 và 2019.
Xây dựng bản đồ và xác định biến động sinh khối và trữ lƣợng các bon
trên mặt đất giai đoạn 2015 – 2017 và 2017 – 31/01/2019 cho thấy sự tăng lên
của sinh khối là khơng nhiều. Từ đó đề xuất các giải pháp hợp lý để nâng cao
hiệu quả công tác quản lý rừng ngập mặn nhằm tăng trữ lƣợng rừng ngập mặn
tại khu vực.


iii


CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ
Do Thu Thuy, Hai-Hoa Nguyen, Tran Thi Ngoc Lan, Nguyen Huu Nghia
(2019). Using Sentinel 2 to estimate changes in mangrove biomass and carbon
stocks in Thai Thuy district, Thai Binh province during 2015- 2019. Journal of
Forestry Science and Technology (Đã gửi).

iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ............................................................ ii
CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ ..................................................... iv
MỤC LỤC ............................................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ ............................................................................................ x
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 3
1.1. Tổng quan về GIS và viễn thám..................................................................... 3
1.1.1. Tổng quan về GIS ....................................................................................... 3
1.1.2. Tổng quan về viễn thám .............................................................................. 4
1.1.3. Tích hợp GIS và viễn thám ......................................................................... 5
1.2. Tổng quan về vệ tinh Sentinel ........................................................................ 6
1.2.1. Giới thiệu về Sentinel .................................................................................. 6
1.2.2. Vệ tinh Sentinel 2A sử dụng trong đề tài .................................................... 7

1.3. Tổng quan về sinh khối và trữ lƣợng cácbon ................................................. 9
1.3.1. Sinh khối ..................................................................................................... 9
1.3.2. Trữ lƣợng cacbon ...................................................................................... 10
1.4. Ứng dụng GIS và viễn thám trong ƣớc tính cácbon và sinh khối rừng ....... 10
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 10
1.4.2. Các nghiên cứu trong nƣớc ....................................................................... 12
1.5. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................... 14
CHƢƠNG II MỤC TI U, N I DUNG, PHƢƠNG PH P NGHI N CỨU ..... 16
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 16
2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 16
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 16
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu.................................................................... 16
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 16
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 16
2.3. Dụng cụ, thiết bị, vật liệu nghiên cứu .......................................................... 16
2.4. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 17
v


2.4.1. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và hoạt động quản lý rừng ngập mặn tại
huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình ........................................................................ 17
2.4.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng ngập
mặn năm 2015, 2017 và 2019 ............................................................................. 17
2.4.3. Xác định biến động sinh khối và trữ lƣợng cácbon rừng ngập mặn giai
đoạn 2015- 2017 và 2017- 2019.......................................................................... 17
2.4.4. Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý rừng
ngập mặn tại khu vực nghiên cứu ....................................................................... 18
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 18
2.5.1. Phƣơng pháp kế thừa ................................................................................. 18
2.5.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu......................................................................... 19

CHƢƠNG III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ H I KHU VỰC
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 23
3.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên.................................................................... 23
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 23
3.1.2. Khí hậu ...................................................................................................... 24
3.1.3. Thủy văn .................................................................................................... 26
3.2. Đặc điểm về kinh tế xã hội ........................................................................... 26
3.2.1. Đặc điểm về dân cƣ và đơn vị hành chính ................................................ 26
3.2.2. Văn hóa - Du lịch ...................................................................................... 27
3.2.3. Kinh tế ....................................................................................................... 28
3.2.4. Giáo dục .................................................................................................... 28
CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHI N CỨU VÀ THẢO LUẬN........................... 29
4.1. Hiện trạng và tình hình quản lý rừng ngập mặn tại huyện Thái Thụy, tỉnh
Thái Bình ............................................................................................................. 29
4.1.1. Hiện trạng rừng ngập mặn......................................................................... 29
4.1.2. Hiện trạng quản lý rừng ngập mặn huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình ..... 30
4.1.3. Bản đồ hiện trạng rừng ngập mặn khu vực nghiên cứu ............................ 33
4.2. Xây dựng bản đồ sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn ............... 34
4.2.1. Đánh giá độ tin cậy bản đồ trữ lƣợng các bon với kết quả thực địa ......... 34
4.2.2. Bản đồ sinh khối rừng ngập mặn .............................................................. 37
4.2.3. Bản đồ trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn ................................................. 40
4.3. Xác định biến động sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn ........... 44
vi


4.3.1. Biến động sinh khối trên mặt đất giai đoạn 2015 – 2017 và 2017 – 1/2019
............................................................................................................................. 44
4.3.2. Biến động trữ lƣợng các bon giai đoạn 2015- 2017 và 2017- 1/2019 ...... 47
4.4. Đề xuất giải pháp quản lý rừng ngập mặn hƣớng tới chi trả DVMTR tại
huyện Thái Thụy, Thái Bình. .............................................................................. 50

4.4.1. Phƣơng pháp ƣớc tính giá trị hấp thụ các bon rừng ngập mặn ................. 50
4.4.2. Đề xuất giải pháp quản lý rừng ngập mặn hƣớng tới chi trả dịch vụ môi
trƣờng rừng .......................................................................................................... 51
CHƢƠNG V KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .......................................... 55
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 55
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 56
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng băng tần của Sentinel 2A.......................................................................8
Bảng 2.2. Dữ liệu viễn thám sử dụng trong đề tài. ....................................................... 19
Bảng 2.3. Các điểm kiểm chứng. ..................................................................................22
Bảng 4.1: Diện tích rừng ngập mặn tại tỉnh Thái Bình (ha). ........................................29
Bảng 4.2: Phân bố diện tích rừng ngập mặn các xã thuộc huyện Thái Thụy. ..............29
Bảng 4.3. Các loài cây ngập mặn phân bố tại huyện Thái Thụy, Thái Bình. ...............30
Bảng 4.4. Mơ hình SWOT về quản lý rừng ngập mặn Thái Thụy. .............................. 32
Bảng 4.5. Kiểm tra độ chính xác của bản đồ. ............................................................... 34
Bảng 4.6. Kết quả đánh giá độ chính xác của cơng thức ..............................................36
Bảng 4.7. Chỉ tiêu sinh khối các năm nghiên cứu......................................................... 40
Bảng 4.8. Trữ lƣợng các bon trong sinh khối trên mặt đất các năm nghiên cứu ..........40
Bảng 4.9. Biến động sinh khối trên mặt đất các giai đoạn............................................44
Bảng 4.10. Ƣớc tính tổng sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng. ..................................51

viii



DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Ảnh Sentinel khu vực nghiên cứu. ................................................................ 20
Hình 3.2. Bản đồ hành chính huyện Thái Thụy. ........................................................... 23
Hình 4.3. Hiện trạng rừng ngập mặn huyện Thái Thụy (Sentinel 2A 31/01/2019). .....33
Hình 4.4. Bản đồ sinh khối trên mặt đất năm 2018 và vị trí các ơ tiêu chuẩn ..............35
Hình 4.5. Sinh khối trên mặt đất năm 2015. ..................................................................37
Hình 4.6. Sinh khối trên mặt đất năm 2017. ..................................................................38
Hình 4.7. Sinh khối trên mặt đất 31/01/2019. ............................................................... 39
Hình 4.8. Trữ lƣợng các bon năm 2015.........................................................................41
Hình 4.9. Trữ lƣợng các bon năm 2017.........................................................................42
Hình 4.10. Trữ lƣợng các bon năm 31/1/2019. ............................................................. 43
Hình 4.11. Biến động sinh khối trên mặt đất giai đoạn 2015 – 2017. ........................... 45
Hình 4.12. Biến động sinh khối trên mặt đất giai đoạn 2017 – 1/2019......................... 46
Hình 4.13. Biến động trữ lƣợng các bon giai đoạn 2015 – 2017. ................................ 48
Hình 4.14. Biến động trữ lƣợng các bon giai đoạn 2017 – 1/2019. .............................. 49

ix


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Tổng quan phƣơng pháp nghiên cứu............................................................ 18
Sơ đồ 4.1. Mơ hình quản lý rừng ngập mặn tại huyện Thái Thụy. ............................... 31

x


ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng ngập mặn là loại rừng phân bố ở vùng cửa sông, ven biển nhiệt đới
và cận nhiệt đới, nơi có thủy triều ra vào hàng ngày. Với các hệ thống sống lớn

và điều kiện thuận lợi, cùng đƣờng bờ biển dài hơn 3260 km, Việt Nam là một
trong những nƣớc có diện tích rừng ngập mặn lớn ở Châu

cũng nhƣ trên thế

giới. Rừng ngập mặn nƣớc ta có vai trị quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển,
ngăn chặn gió bão, hạn chế xói lở, mở rộng diện tích đất liền và điều hịa khí
hậu. Bên cạnh đó rừng ngập mặn cịn có giá trị lớn về kinh tế - xã hội nhƣ cung
cấp thực phẩm (hải sản…), cung cấp dƣợc phẩm, lâm sản ngoài gỗ, nhiên liệu
(than các loại cây rừng ngập mặn), … Đặc biệt, rừng ngập mặn là hệ sinh thái có
vai trị to lớn trong việc bảo vệ môi trƣờng và chống lại các tác động rủi ro của
biến đổi khí hậu. Song sự nhìn nhận đánh giá chƣa đầy đủ về giá trị cả rừng
ngập mặn, hoạt động quản lý, bảo vệ cịn hạn chế dẫn đến nhiều năm qua diện
tích rừng ngập mặn bị suy giảm nghiêm trọng.
Hiện nay, vấn đề biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hƣởng đến mơi trƣờng
sống của con ngƣời trên tồn thế giới mà Việt Nam là một trong các nƣớc bị ảnh
hƣởng nghiêm trọng nhất. Chặt phá rừng và suy thoái rừng dẫn đến các bon tự
nhiên khơng cịn chứa trong cây nữa mà sẽ phát thải vào khơng khí hoặc sự phân
hủy dần dần của thực vật chết qua nhiều thập kỷ cũng làm tăng lƣợng khí các
bon dioxit trong khơng khí.
Vì thế, để kiểm sốt lƣợng khí thải vào khí quyển ngồi việc kiểm sốt
lƣợng khí thải từ các khu cơng nghiệp trên thế giới, việc giám sát chặt chẽ nguồn
phát thải từ rừng là hết sức cần thiết vì rừng là nguồn lƣu trữ lƣợng các bon
trong tự nhiên. Để thực hiện việc này, ngoài việc lập bản đồ hiện trạng phân bố
rừng thì việc tính tốn sinh khối rừng là hết sức quan trọng, đặc biệt là biến động
sinh khối. Kết quả tính sinh khối rừng chính xác sẽ là một tham số quan trọng
trong việc đƣa ra các phƣơng án nhằm đối phó với vấn đề biến đổi khí hậu.
Trong nƣớc cũng nhƣ trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến
xác định biến động sinh khối, tính tốn xây dựng bản đồ biến động trữ lƣợng các
1



bon rừng ngập mặn nhƣng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS vào nghiên
cứu ở nƣớc ta thì chƣa nhiều. Thay vì phải trực tiếp đi vào rừng để điều tra chi
tiết nhƣ trƣớc, công nghệ viễn thám kết với kỹ thuật lấy mẫu điều tra thực địa sẽ
làm tăng tính khách quan và giảm đáng kể chi phí cũng nhƣ sức lao động cho
các nhà nghiên cứu hay làm công tác điều tra. Ngày nay, kỹ thuật viễn thám trên
thế giới ngày càng hoàn thiện tiến bộ hơn, hàng loạt các chƣơng trình giám sát
Trái Đất bằng vệ tinh đƣợc thực hiện qua các năm. Với chi phí thấp, tiếp cận dễ
dàng hơn vì vậy việc ứng dụng kỹ thuật vào quản lý, giám sát diện tích rừng ở
Việt Nam cũng ngày càng phổ biến hơn.
Từ ý nghĩa thực tiễn và khoa học, đề tài nghiên cứu “Sử dụng ảnh viễn
thám Sentinel 2 xác định biến động sinh khối và trữ lượng cácbon rừng ngập
mặn trên mặt đất tại huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015- 2019”
nhằm góp phần bổ sung cơ sở khoa học tin cậy đánh giá biến động tài nguyên
rừng ngập mặn, đề xuất các giải pháp quản lý hiệu quả nhằm quản lý, bảo vệ,
tăng trữ lƣợng các bon rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu.

2


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về GIS và viễn thám
1.1.1. Tổng quan về GIS
Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một
nhánh của cơng nghệ thơng tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trƣớc
và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây.
GIS đƣợc sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản
đồ) gắn với các thơng tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý

các hoạt động theo lãnh thổ.
Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp
quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phịng, đối phó
với thảm hoạ thiên tai v.v... GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà
quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v.v... đánh giá đƣợc hiện trạng của các quá
trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý,
truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin đƣợc gắn với một nền bản đồ số nhất
quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào.
Có nhiều định nghĩa về GIS, nhƣng nói chung đã thống nhất quan niệm
chung: GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng
các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thơng tin địa lý để
phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định.
Xét dƣới góc độ là cơng cụ, GIS dùng để thu thập, lƣu trữ, biến đổi, hiển
thị các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể.
Xét dƣới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian,
phi không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tƣợng. Có thể nói các
chức năng phân tích khơng gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS.
Xét dƣới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nƣớc, GIS có thể đƣợc hiểu
nhƣ là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thơng
tin trợ giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý.
3


Xét dƣới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: Phần cứng,
Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyên gia.
Chức năng GIS
Một hệ GIS phải đảm bảo đƣợc 6 chức năng cơ bản sau:
- Capture: thu thập dữ liệu. Dữ liệu có thể lấy từ rất nhiều nguồn, có thể là
bản đồ giấy, ảnh chụp, bản đồ số…
- Store: lƣu trữ. Dữ liệu có thể đƣợc lƣu dƣới dạng vector hay raster.

- Query: truy vấn (tìm kiếm). Ngƣời dùng có thể truy vấn thông tin đồ hoạ
hiển thị trên bản đồ.
- Analyze: phân tích. Đây là chức năng hộ trợ việc ra quyết định của ngƣời
dùng. Xác định những tình huống có thể xảy ra khi bản đồ có sự thay đổi.
- Display: hiển thị. Hiển thị bản đồ.
- Output: xuất dữ liệu. Hỗ trợ việc kết xuất dữ liệu bản đồ dƣới nhiều định
dạng: giấy in, Web, ảnh, file…
1.1.2. Tổng quan về viễn thám
Viễn thám (Remote sensing) đƣợc định nghĩa bằng nhiều từ ngữ khác
nhau, nhƣng nói chung đều thống nhất theo quan điểm chung là khoa học và
công nghệ thu thập thông tin của vật thể mà không tiếp xúc trực tiếp với vật thể
đó. Định nghĩa sau đây có thể coi là tiêu biểu: “Viễn thám là khoa học và cơng
nghệ mà theo đó các đặc tính đối tƣợng quan tâm đƣợc nhận diện, đo đạc, phân
tích các tính chất mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng”. Đối tƣợng
trong định nghĩa này có thể hiểu là một đối tƣợng cụ thể, một vùng hay một hiện
tƣợng.
Viễn thám điện từ là khoa học và công nghệ sử dụng sóng điện từ để
chuyển tải thơng tin từ vật cần nghiên cứu tới thiết bị thu nhận thông tin cũng
nhƣ công nghệ xử lý để các thông tin thu nhận có ý nghĩa. Viễn thám điện từ
bao gồm viễn thám quang học và viễn thám Radar.
Viễn thám cung cấp nhanh các tƣ liệu ảnh số có độ phân giải cao, làm dữ
liệu cơ bản cho việc thành lập và hiệu chỉnh hệ thống bản đồ và cơ sở dữ liệu địa
lý quốc gia.
4


Tách thơng tin trong viễn thám có thể phân thành 5 loại:
Phân loại: là q trình tách, gộp thơng tin dựa trên các tính chất phổ,
khơng gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tƣợng cần nghiên cứu.
Phát hiện biến động: là sự phát hiện và tách các sự biến động (thay đổi)

dựa trên dữ liệu ảnh đa thời gian.
Tách các đại lƣợng vật lý: chiết tách các thông tin tự nhiên nhƣ đo nhiệt
độ, trạng thái khí quyển, độ cao của vật thể dựa trên các đặc trƣng phổ hoặc thị
sai của ảnh lập thể.
Tách các chỉ số: tính tốn xác định các chỉ số mới (chỉ số thực vật
NDVI...).
Xác định các đặc điểm: xác định thiên tai, các dấu hiệu phục vụ tìm
kiếm khảo cổ...
Đặc trƣng của ảnh viễn thám:
Năng lƣợng điện tử có thể đƣợc nhận biết bằng phim ảnh hay điện tử. Có
thể ghi biến thiên năng lƣợng trên phim nháy ánh sáng. Cần phân biệt hai khái
niệm ảnh (Image) và ảnh chụp (Photograph) trong viễn thám. Ảnh đƣợc hiểu là
hình thức biểu diễn “cảnh” bất kỳ, khơng quan tâm đến bƣớc sóng hay thiết bị
viễn thám nào đƣợc sử dụng. Ảnh chụp đề cập đến ảnh đƣợc chụp trên phim
ảnh. Thông thƣờng, ảnh đƣợc chụp tại bƣớc sóng từ 0.3µm đến 0.9µm (vùng
nhìn thấy và vùng hồng ngoại phản xạ). Vậy, mọi ảnh chụp là ảnh, nhƣng không
phải mọi ảnh là ảnh chụp. Ảnh chụp có thể đƣợc biểu diễn và hiển thị dƣới dạng
ảnh số bằng cách chia ảnh thành các ô vuông nhỏ bằng nhau (theo cột và hàng),
gọi là pixel. Biểu diễn độ sang của mỗi vùng bằng một giá trị số (DN- Digital
Number)
1.1.3. Tích hợp GIS và viễn thám
Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một
vấn đề thực tiễn chỉ dựa đơn thuần trên tƣ liệu viễn thám là một việc hết sức khó
khăn và trong nhiều trƣờng hợp khơng thể thực hiện nổi. Vì vậy, cần phải có
một sự tiếp cận tổng hợp trong đó tƣ liệu viễn thám giữ một vai trị quan trọng
và kèm theo các thơng tin truyền thơng khác nhƣ số liệu thống kê, quan trắc, số
5


liệu thực địa. Cách tiếp cận đánh giá, quản lý tài nguyên nhƣ vậy đƣợc các nhà

chuyên môn đặt tên là hệ thống thông tin địa lý. GIS là công cụ dựa trên máy
tính dùng cho việc thành lập bản đồ và phân tích các đối tƣợng tồn tại và các sự
kiện bao gồm đất đai, sơng ngịi, khống sản, con ngƣời, khí tƣợng thuỷ văn,
mơi trƣờng nơng nghiệp v.v xảy ra trên trái đất. Công nghệ GIS dựa trên các cơ
sở dữ liệu quan trắc, viễn thám đƣa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích thống kê
đƣợc thể hiện qua phép phân tích địa lý. Những sản phẩm của GIS đƣợc tạo ra
một cách nhanh chóng, nhiều tình huống có thể đƣợc đánh giá một cách đồng
thời và chi tiết. Hiện nay nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều
tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng
ngày càng gia tăng không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế.
Tiềm năng kỹ thuật GIS trong lĩnh vực ứng dụng có thể chỉ ra cho các nhà khoa
học và các nhà hoạch định chính sách, các phƣơng án lựa chọn có tính chiến
lƣợc về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng.
1.2. Tổng quan về vệ tinh Sentinel
1.2.1. Giới thiệu về Sentinel
Sentinel là tên của một loạt các vệ tinh quan sát Trái Đất thuộc chƣơng
trình Copernicus - Chƣơng trình quan sát trái đất của Cơ quan Không gian châu
Âu (ESA) trƣớc đây gọi là GMES (Giám sát toàn cầu về mơi trƣờng và an ninh).
Chƣơng trình sử dụng dữ liệu đƣợc cung cấp bởi các vệ tinh môi trƣờng và trạm
khơng khí & mặt đất để cung cấp một tập hợp tồn diện các thơng số về đất đai,
khí quyển và đại dƣơng để hỗ trợ các nhu cầu chính sách về môi trƣờng và an
ninh. Copernicus sẽ hỗ trợ sáu nhánh giám sát chính - trên bộ, trên biển, ứng phó
khẩn cấp, bầu khí quyển, an ninh và biến đổi khí hậu. Do đó, chƣơng trình dựa
vào phân đoạn không gian của các vệ tinh quan sát và các phép đo tại chỗ bằng
cách sử dụng các cảm biến trên mặt đất và trên không. Dữ liệu do Copernicus
sản xuất sẽ đƣợc các nhà hoạch định chính sách sử dụng.
Chƣơng trình GMES đƣợc khởi xƣớng vào năm 1998 bởi Ủy ban châu Âu
và sự hợp tác GMES giữa các quốc gia thành viên, các cơ quan không gian và
đại diện của ngành đƣợc thành lập vào năm 2001. Cục GMES đƣợc thành lập tại
6



EU, Brussels, năm 2006 và Dịch vụ theo dõi nhanh GMES và Các dự án thí
điểm đã đƣợc khánh thành vào năm 2008 bao gồm giám sát hàng hải, giám sát
đất đai, giám sát khí quyển, ứng phó khẩn cấp và an ninh. Chính sách vũ trụ châu Âu
cơng nhận GMES là sứ mệnh hàng đầu châu Âu bên cạnh Hệ thống định vị Galileo cho phép nghiên cứu chuyên sâu cho phân khúc không gian bắt đầu.
Copernicus là một dự án khá tham vọng của ESA, nhằm quan sát Trái Đất
một cách đầy đủ nhất. Nó bao gồm 6 hệ thống vệ tinh, từ Sentinel-1 đến
Sentinel-6. Trong đó:
- Sentinel-1 là vệ tinh Radar quan sát Trái Đất trong mọi thời tiết, ngày
lẫn đêm.
- Sentinel-2 là vệ tinh camera màu dành riêng để nghiên cứu biến động
đất liền và các lục địa.
- Sentinel-3 là vệ tinh quan sát mọi chuyện động của đại dƣơng.
- Sentinel-4 là vệ tinh bay ở quỹ đạo cao quan sát khí quyển.
- Sentinel-5 là vệ tinh bay ở quỹ đạo thấp giúp giám sát chất lƣợng khơng khí.
- Sentinel-6 là vệ tinh giúp theo dõi tình trạng nƣớc biển dâng.
1.2.2. Vệ tinh Sentinel 2A sử dụng trong đề tài
Đặc trƣng kỹ thuật
- Tuổi thọ hoạt động: 7.25 năm
- Độ cao: 786km
- Quỹ đạo: Sun-synchronous
- Độ nghiêng: 98.5o
- Lặp lại chu kỳ: 10 ngày với một vệ tinh và 5 ngày với 2 vệ tinh
- Độ phân giải và chiều rộng đƣờng kẻ: 290km.
- Độ phân giải không gian 10m, 20m và 60m.
Sentinel-2A là một vệ tinh hình ảnh quang học châu Âu đƣợc phóng vào
năm 2015. Đây là vệ tinh Sentinel-2 đầu tiên đƣợc phóng lên nhƣ một phần
của Chƣơng trình Copernicus của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu . Các vệ tinh mang
một hình ảnh đa bán cầu độ phân giải cao rộng với 13 dải quang phổ. Với 13

kênh phổ, từ dải ánh sáng nhìn thấy và cận hồng ngoại đến dải hồng ngoại sóng
7


ngắn với các độ phân giải không gian khác nhau, đầu thu đa phổ của Sentinel2A mang lại khả năng giám sát mặt đất ở cấp độ chƣa từng có. Nó sẽ thực hiện
các quan sát trên mặt đất để hỗ trợ các dịch vụ nhƣ giám sát rừng, phát hiện thay
đổi độ che phủ đất và quản lý thảm họa thiên nhiên.
Bảng 1.1. Bảng băng tần của Sentinel 2A.
Band

Resolution

B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B8a
B9
B10
B11
B12

60m
10m
10m
10m

20m
20m
20m
10m
20m
60m
60m
20m
20m

Central
Wavelength
443nm
490nm
560nm
665nm
705nm
740nm
783nm
842nm
865nm
940nm
1375nm
1610nm
2190nm

Description
Ultra blue (Coastal and Aerosol)
Blue
Green

Red
Visible and Near Infrared (VNIR)
Visible and Near Infrared (VNIR)
Visible and Near Infrared (VNIR)
Visible and Near Infrared (VNIR)
Visible and Near Infrared (VNIR)
Short Wave Infrared (SWIR)
Short Wave Infrared (SWIR)
Short Wave Infrared (SWIR)
Short Wave Infrared (SWIR)

Nguồn:
Volker Liebig, Giám đốc chƣơng trình quan sát Trái Đất của ESA cho
biết vệ tinh Sentinel-2 sẽ cung cấp dữ iệu cho các dịch vụ giám sát đất đai và sẽ
là cơ sở cho nhiều ứng dụng từ lĩnh vực nông nghiệp đến lâm nghiệp, giám sát
môi trƣờng đến quy hoạch đô thị nhƣ giám sát các hoạt động canh tác nông
nghiệp, rừng, sử dụng đất, vùng biển ven bờ, thay đổi thực vật phủ... Sentinel-2
cũng có thể cung cấp thơng tin cho các dịch vụ khẩn cấp.
Sentinel-2A là vệ tinh thứ hai trong chƣơng trình Copernicus của Châu
Âu sau vệ tinh radar Sentinel-1A đƣợc phóng năm trƣớc. Sentinel-2 đƣợc thiết
kế là một cặp vệ tinh sẽ cung cấp ảnh quang học với vòng lặp lại 5 ngày khi vệ
tinh Sentinel-2B tiếp theo vào ngày 7 tháng 3 năm 2017. Khi vệ tinh thứ 2
(Sentinel-2B) đƣa vào sử dụng thì cả hai sẽ có chu kỳ lập lại là 5 ngày và nếu
kết hợp với Landsat 8 thì chu kỳ quan sát Trái Đất sẽ là 3 ngày. Với dữ liệu này
thì độ phân giải không gian cao hơn ảnh vệ tinh Landsat 8.
8


1.3. Tổng quan về sinh khối và trữ lƣợng cácbon
1.3.1. Sinh khối

* Sinh khối
Sinh khối là tổng trọng lƣợng của sinh vật sống trong sinh quyển hoặc số
lƣợng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, thể tích vùng.
Sinh khối của trái đất hiện chiếm một tỷ lệ nhỏ so với trọng lƣợng của
toàn bộ trái đất và rất bé so với thạch quyển, thuỷ quyển. Tuy nhiên, trong thời
gian địa chất lâu dài, từ khi xuất hiện vào khoảng 3 tỷ năm trƣớc đây, sinh khối
trái đất đã thực hiện một chu trình biến đổi mạnh mẽ một khối lƣợng lớn vật
chất trên trái đất. Sinh khối có mặt trên hầu hết các loại đất đá trầm tích, biến
chất và các khống sản trầm tích của trái đất dƣới dạng vật chất hữu cơ. Theo
tính tốn của của các nhà khoa học, tổng khối lƣợng vật chất hữu cơ trong tồn
bộ các đá trầm tích là 3,8. 1015 tấn.
* Sinh khối rừng
Sinh khối rừng đƣợc định nghĩa là tổng lƣợng vật chất hữu cơ sống trên
mặt đất trong rừng, đƣợc tính bằng tấn khơ trên một đơn vị diện tích (rừng, ha,
vùng, hoặc quốc gia). Sinh khối rừng đƣợc phân loại thành sinh khối trên mặt
đất và sinh khối dƣới mặt đất.
Sinh khối trên mặt đất là sinh khối sống trên mặt đất bao gồm: thân cây,
gốc cây, cành nhánh, vỏ, hạt và lá.
Sinh khối dƣới mặt đất là tất cả sinh khối sống của rễ. Những rễ có đƣờng
kính nhỏ hơn 2 mm (đƣợc khuyến nghị) bỏ qua bởi vì chúng thƣờng rất khó để
phân biệt với vật chất hữu cơ trong đất hoặc vật rơi rụng khác.
Sinh khối của rừng chính là kết quả của quá trình sinh trƣởng và phát triển
của các cá thể cây riêng lẻ trong quần thể cây rừng, cây rừng sinh trƣởng nhanh
thì sinh khối tạo ra càng lớn, hàm lƣợng CO2 hấp thụ, tích lũy đƣợc càng nhiều
theo thời gian. Dựa vào sinh khối của rừng và quá trình sinh trƣởng mà các nhà
nghiên cứu đã phân loại, quản lý, quy hoach rừng.

9



1.3.2. Trữ lượng cacbon
* Bể chứa cácbon
Bể chứa cacbon là bể chứa lƣu giữ cacbon. Đối với rừng, có 5 loại bể
chứa cacbon đƣợc xem xét để ƣớc tính, đó là: Cacbon trong cây gỗ sống (sinh
khối trên và dƣới mặt đất); cacbon trong gỗ cây chết (cây đứng và cây đổ); trữ
lƣợng cacbon trong tầng thảm tƣơi, cây bụi (cây tái sinh, cây bụi, cỏ); trữ lƣợng
cacbon trong thảm mục (mảnh gỗ mục, vật rơi rụng, mùn) và cacbon hữu cơ
trong đất.
* Trữ lƣợng cacbon
Theo UN-REDD (2012): Hàm lƣợng Các bon (trữ lƣợng Các bon) là tỷ lệ
Các bon (tính theo %) theo sinh khối khơ của một phần nào đó xác định của cây
rừng (thân, cành, lá, rễ …).
1.4. Ứng dụng GIS và viễn thám trong ƣớc tính cácbon và sinh khối rừng
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Việc sử dụng ảnh viễn thám hiện nay bên cạnh việc lập các bản đồ phân
loại rừng còn ứng dụng viễn thám để giám sát các nhân tố điều tra rừng nhƣ mật
độ, trữ lƣợng, sinh khối, cacbon rừng. Theo IPCC (2003) [17], phƣơng pháp
viễn thám đặc biệt thích hợp cho việc phân tích thay đổi sử dụng đất, lập bản đồ
sử dụng đất, ƣớc lƣợng cácbon rừng và đặc biệt là giám sát sinh khối trên mặt
đất. Phƣơng pháp này sẽ cung cấp dữ liệu tham chiếu đầy đủ và có sẵn trong đó
bao gồm các ƣớc lƣợng nhân tố tài nguyên rừng. Các nghiên cứu có thể dựa theo
phƣơng pháp điều tra rừng truyền thống để tính sinh khối rừng và trữ lƣợng
cacbon rừng, thƣờng đƣợc thực hiện ở các nƣớc đang phát triển nhƣ Tanzania,
Ấn Độ, Nepan… hoặc kết hợp với các phƣơng pháp điều tra hiện đại nhƣ sử
dụng ảnh vệ tinh Landsat, SPOT 3, SPOT 5… để điều tra.
Đối với rừng ngập mặn tự nhiên, cơng trình nghiên cứu đầu tiên đánh giá
sinh khối và tăng trƣởng của rừng có tính chất hệ thống và tƣơng đối hoàn chỉnh
là Golley F.B, Odum và Iilson trên đối tƣợng rừng đƣớc đỏ (Rhizophora
mangle) ở Puerto Rico (Hoàng Trí, 1986)[6], ơng cùng cộng sự tiếp tục nghiên
10



cứu sinh khối rừng đƣớc ở Panama sau đó và cho thấy sinh khối tổng số là 62,7
tấn/ha của rừng đƣớc đỏ và 278,9 tấn/ha của rừng Đƣớc.
Về ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS trong giám sát hấp thụ
cacbon rừng cũng đƣợc coi nhƣ là một công cụ hữu hiệu. Roger M. Gifford
(2000)[19] sử dụng kết hợp GPS để định vị ô mẫu nhằm theo dõi lƣợng cacbon
trên mặt đất, đồng thời sử dụng phƣơng pháp mô hình hóa mối quan hệ cacbon
tích lũy với các nhân tố điều tra rừng đƣợc định vị theo thời gian và không gian.
ICRAFF (2007) [16] giám sát thay đổi sử dụng đất rừng và lƣợng cacbon tích
lũy thơng qua kết hợp điều tra mặt đất và ảnh viễn thám.
Brown và cộng sự (2002)[12], dữ liệu viễn thám có thể cung cấp một
phƣơng tiện hữu ích để lo lƣợng cacbon trong rừng và một loạt các công nghệ
thu thập dữ liệu từ xa bây giờ đã có sẵn bao gồm hình ảnh vệ tinh, ảnh trên
không từ các máy bay bay thấp. Brown cho rằng trong tƣơng lai việc đo đếm trữ
lƣợng cacbon rừng có thể chỉ dựa vào dữ liệu viễn thám với các kỹ thuật mới
trong thu nhận ảnh vệ tinh đang ngày càng phát triển. Mặc dù sinh khối không
thể đo đếm trực tiếp trong không gian nhƣng dữ liệu viễn thám có quan hệ với
sinh khối đƣợc đo trực tiếp trên mặt đất (Dong và cộng sự, 2003), do vậy sinh
khối, cacbon rừng có thể đƣợc ƣớc lƣợng từ mối quan hệ này bằng mơ hình tốn
học [15].
Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đã đƣợc nhiều nƣớc
ứng dụng trong điều tra quản lý tài nguyên rừng. Dữ liệu vệ tinh có thể đƣợc sử
dụng để ƣớc tính sinh khối và cacbon lƣu giữ trên mặt đất. Cơng nghệ viễn thám
có thể thực hiện quy mơ tồn cầu để giám sát thảm thực vật và chu trình cacbon
[13][14].
Thách thức trong phát triển các mơ hình ƣớc lƣợng sinh khối, cacbon từ
ảnh vệ tinh chính là làm sao để thiết lập một hệ thống phân loại thích hợp để có
thể phân biệt các lớp đặc điểm cacbon khác nhau; có nghĩa là phƣơng pháp phân
loại ảnh, xử lý mỗi quan hệ giữa các thông tin trên ảnh với các giá trị thực của

sinh khối, cacbon trên hiện trƣờng vẫn là một chủ đề nghiên cứu của thế giới.
Ngoài ra đối với các quốc gia đang phát triển, tiếp cận với ảnh có chất lƣợng tốt
11


theo chu kỳ giám sát rừng liên tục đòi hỏi một đầu tƣ chi phí lớn cũng là một thử
thách, song hành với nó là yêu cầu về năng lực và nhân lực [7].
Rabiatul Khairunnisa và cs (2011), ứng dụng viễn thám chụp đặc tính
quang phổ và khơng gian của khu vực rừng ngập mặn là một phƣơng pháp hiệu
quả để ƣớc tính thảm thực vật, cũng nhƣ mật độ và cấu trúc thực vật rừng ngập
mặn. Chúng có thể thu thập thơng tin tại khu vực khó tiếp cận và có thể cho
phép phủ sóng lặp đi lặp lại trong năm giúp ích cho việc điều tra biến động rừng
cũng nhƣ điều tra thảm phủ, điều tra sinh khối và trữ lƣợng cacbon trở nên dễ
dàng hơn bao giờ hết [18].
Với nhu cầu giám sát nhanh lƣợng cácbon trong rừng để tham gia chƣơng
trình chi trả dịch vụ mơi trƣờng rừng, Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới
(ICRAF, 2007) [16], đã phát triển các phƣơng pháp dự báo nhanh lƣợng cacbon
lƣu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh viễn
thám, lập ô mẫu nghiên cứu sinh khối và ƣớc tính cacbon tích lũy. Các phƣơng
pháp này cần đƣợc kế thừa và xem xét áp dụng một cách phù hợp hơn đối với hệ
sinh thái rừng của Việt Nam, trong đó hƣớng nghiên cứu lập ô mẫu thu thập số
liệu sinh khối, lƣợng cácbon tích lũy với các nhân tố điều tra rừng, sinh thái là
có cơ sở khoa học và dễ ứng dụng.
1.4.2. Các nghiên cứu trong nước
Việt Nam là quốc gia đã phê chuẩn Công ƣớc khung vủa Liên Hợp Quốc
về biến đổi khí hậu ngày 16/11/1994 và Nghị định thƣ Kyoto vào ngày
25/9/2002, đƣợc đánh giá là một trong những nƣớc tích cực tham gia vào Nghị
định Kyoto sớm nhất. Tuy nhiên, việc nghiên cứu khả năng hấp thụ cácbon rừng
tại Việt Nam là một lĩnh vực mới nhƣng đã thu hút đƣợc sự quan tâm của các
nhà khoa học trong và ngoài nƣớc. Ứng dụng ảnh viễn thám lâm nghiệp đã đƣợc

áp dụng khá lâu, thực hiện bởi Viện Điều tra quy hoạch rừng để lập bản đồ hiện
trạng và lƣu giữ cơ sở dữ liệu bản đồ trong phần mềm GIS. Trƣớc đây chủ yếu
là sử dụng ảnh Landsat, gần đây đã sử dụng ảnh có độ phân giải cao nhƣ SPOT
4 và 5 hay mới đây nhất là ảnh vệ tinh Sentinel tuy nhiên chƣa có nghiên cứu
12


nào đánh giá, sử dụng ảnh Sentinel trong phân loại rừng, ƣớc tính biến động trữ
lƣợng, sinh khối cacbon.
Bảo Huy (2009) [1][2] đã chỉ ra các khả năng ứng dụng các phần mềm
GIS để quản lý các bon rừng trên cơ sở các mơ hình quan hệ giữa sinh khối với
trữ lƣợng rừng, quan hệ sinh khối trên và dƣới mặt đất. Từ các mơ hình quan hệ
có thể cập nhật khả năng hấp thụ cũng nhƣ phát thải CO2 rừng một cách thƣờng
xuyên và trên diện rộng.
Theo số liệu năm 2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thơn thì
diện tích rừng ngập mặn trên cả nƣớc chỉ còn khoảng trên 209 741 ha tập trung
chủ yếu ở vùng ven biển Nam Bộ (128 537 ha), trong đó rừng đặc dụng còn 28
311 ha và rừng phòng hộ 118 715 ha cần đƣợc bảo vệ nghiêm ngặt, không đƣợc
khai thác gỗ, than củi, tanin (Phạm Văn Ngọt và cộng sự, 2012) [10]. Diện tích
nhiều nhất tập trung ở khu vực Nam Bộ, trong đó chủ yếu là diện tích rừng
Đƣớc trồng.
Sinh khối trung bình trên mặt đất của các loại rừng khác nhau có sự khác
biệt đáng kể (Vũ Tấn Phƣơng và cộng sự, 2013) [11]. Ở Cà Mau và Kiên Giang,
rừng trồng Đƣớc 16 tuổi là 80,1 tấn/ha, rừng trồng Mắm đen là 109,81 tấn/ha và
rừng Mắm trắng tự nhiên là 232,6 tấn/ha. Khả năng hấp thụ các bon trung bình
của rừng trồng Đƣớc, Mắm đen và Mắm trắng tự nhiên lần lƣợt là 136,6 tấn
CO2/ha, 511,6 tấn CO2/ha và 198,7 tấn CO2/ha. Giá trị hấp thụ CO2 của rừng
phụ thuộc vào sinh trƣởng của rừng. Giá trị hấp thụ CO2 bình quân của rừng
trồng Đƣớc là 3,3 triệu đồng/ha/năm ; cả rừng trồng Mắm đen là 10 triệu
đồng/ha/năm và rừng Mắm trắng tự nhiên là 32,7 triệu đồng/ha/năm. Với diện

tích gần 27 500 ha, mỗi năm rừng ngập mặn ở Cần Giờ hấp thụ đƣợc hơn 9,5
triệu tấn CO2 (Viên Ngọc Nam và cộng sự, 2011) [9].
Huỳnh Thị Kiều Trinh (2015) [3]: để ƣớc tính, giám sát lƣợng CO2 hấp
thụ cho một khu vực có diện tích rộng, cần phải có dữ liệu sinh khối rừng, các
bon lƣu giữ trên bản đồ theo không gian và thời gian. Do đó, ứng dụng GIS để
xây dựng mối quan hệ giữa nhân tố sinh khối, trữ lƣợng các bon với giá trị ảnh
cho rừng khộp để giám sát lƣợng CO2 hấp thụ rất cần thiết và ý nghĩa là một
13


hƣớng đi cần đƣợc tiếp thu và phát triển để hỗ trợ việc cung cấp liệu phát thải
CO2 khi Việt Nam tham gia chƣơng trình REDD .
Nghiên cứu của K.T.T.Ngọc và T.T.Kiên (2013) [4], xây dựng bản đồ
không gian các dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn tại Cà Mau, tập trung vào
đánh giá sự thay đổi của dịch vụ hệ sinh thái tại Cà Mau dựa trên công cụ phân
tích khơng gian, sử dụng mơ hình lƣợng giá tổng hợp các dịch vụ hệ sinh thái và
sự đánh đổi, để lập bản đồ sự thay đổi các dịch vụ hệ sinh thái của rừng ngập
mặn tại Cà Mau theo thời gian và theo các kịch bản khác nhau. Kết quả nghiên
cứu cho thấy, tổng lƣợng cácbon lƣu giữ năm 2005 cao hơn so với năm 2010
tƣơng quan với mức độ suy giảm của rừng ngập mặn năm 2010 so với năm 2005
do chuyển dổi đất lâm nghiệp sang nuôi trồng thủy sản.
Lê Tấn Lợi và cộng sự (2014) [8] đã nghiên cứu tích lũy các bon của rừng
ngập mặn tại cồn Ôn Trang huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau trên ba loại trạng
thái. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tổng lƣợng các bon tích lũy trong 1 ha tại cồn
Ông Trang cao nhất tại trạng thái rừng Đƣớc đôi chiếm ƣu thế là 448,7 tấn/ha,
kế tiếp là tại trạng thái rừng Vẹt tách chiếm ƣu thế là 423,74 tấn/ha và tích lũy
các bon tại trạng thái Mắm trắng chiếm ƣu thế là thấp nhất 387,65 tấn/ha.
Nghiên cứu của Nguyễn Hải Hòa và Nguyễn Hữu An (2016) đã sử dụng
ảnh vệ tinh Landsat 8 kết hợp với số liệu điều tra 78 ơ mẫu điển hình, trải đều
trên khắp huyện Yên Lập, tỉnh Phú Thọ với mục đích lập bản đồ tài nguyên

rừng, tính sinh khối và hấp thụ cácbon rừng trồng Keo lai. Kết quả cho thấy
công suất hấp thụ các bon của khu vực nghiên cứu là 296.64 tấn C/ha [5].
1.5. Tính cấp thiết của đề tài
Việc nghiên cứu xây dụng bản đồ đánh giá biến động sinh khối và trữ
lƣợng cacbon rừng hiện nay là vô cùng cần thiết trong bối cảnh mơi trƣờng rừng
trong đó rừng ngập mặn đang đƣợc sự quan tâm của quốc gia và các tổ chức
quốc tế.
Hiện nay, ở Việt Nam việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS rộng
rãi trong lĩnh vực lâm nghiệp chủ yếu là xây dụng bản đồ, giám sát biến động
diện tích, phân loại rừng giúp quản lý rừng hiệu quả hơn nhƣng rất ít đề tài
14


nghiên cứu đề cập đến việc xây dựng bản đồ trữ lƣợng cacbon. Việc tính tốn về
hấp thụ cacbon thƣờng theo phƣơng pháp truyền thống do vậy mất rất nhiều
công sức và thời gian. Viễn thám và công nghệ GIS sẽ giúp việc ƣớc tính sinh
khối, theo dõi biến động CO2 theo thời gian sẽ mang lại hiệu quả.
Với khu vực huyện Thái Thụy, rừng ngập mặn có vai trị quan trọng
nhƣng chƣa đƣợc quản lý hiệu quả. Bên cạnh đó, đối với khu vực nghiên cứu đề
tài cịn khá mới lạ, chƣa có nghiên cứu biến động về sinh khối và trữ lƣợng rừng
ngập mặn qua các năm sử dụng ảnh vệ tinh Sentinel cho thấy sự cần thiết và tầm
quan trọng trong việc điều tra xác định dữ liệu đầu vào. Đặc biệt với dữ liệu ảnh
có độ phân giải cao sentinel và dễ dàng tiếp cận, vì vậy, là cần thiết có nghiên
cứu sử dụng ảnh sentinel vào ƣớc tính biến động trữ lƣợng và sinh khối và xây
dựng bản đồ sinh khối biến động để kết quả có độ chính xác ngày càng cao phục
vụ cơng tác theo dõi diễn biến trữ lƣợng cacbon rừng.

15