Luận văn Ứng dụng ảnh vệ tinh viễn thám radar trong xác định sinh khối rừng ngập mặn khu vực ven biển đồng bằng sông Hồng

họa trên hình 1.6. Trong hình này A và B không phân giải vì khoảng cách của A và B theo tầm xiên (ví dụ = 23 m) nhỏ hơn 1/2 độ dài của xung, vì vậy gây ra hiện tượng là tín hiệu đến B được phản hồi trong thời gian đi 21 d cxR   cos2 )(  đến B thì tín hiệu kết thúc từ A tiếp tục được phản hồi đã gây ra hiện tượng chồng lặp tín hiệu. Do đó, A và B sẽ được coi như là một vật không phân cách nhau hay còn gọi là không phân giải. Ngược lại, khoảng cách giữ C và D (tầm xiên) lớn hơn 1/2 khoảng cách của xung, nên tín hiệu phản hồi từ D và C khác nhau, phân cách hai vật và chúng được phân giải. Phân giải theo tầm phụ thuộc vào khoảng cách từ máy bay và R(r), xác định bởi thời gian của xung truyền năng lượng và bằng nửa độ dài của xung. Độ phân giải giữa hai vật trên mặt đất gọi là phân giải mặt đất sẽ được tính dựa theo hình 1.7 theo công thức dưới đây: Trong đó: R(r) là phân giải theo tầm (mặt đất),  là thời gian cho một độ dài của một xung, c là vận tốc ánh sáng, và d là góc hạ. Góc hạ  Độ dài xung A và B không phân giải Vật C và D phân giải  Hướng tầm Hình 1.6 Các đối tượng phân giải khác nhau anten Góc hạ Góc nhìn Phân giải mặt đất Phân giải tầm = 1/2 độ dài xung Hình 1.7 Độ phân giải theo tầm 22 Độ phân giải phương vị Độ phân giải theo phương vị radar được xác định bởi độ rộng của một dải quét trên mặt đất bởi chùm sóng radar. Đối tượng được gọi là phân giải thì nó phải được phân cách trên mặt đất. Hình 1.8 minh họa cho phân giải theo phương vị và được ký hiệu là Ra. Hai vật A và B được gọi là phân giải (phân cách nhau) khi kích thước giữa A và B lớn hoặc bằng độ phân giải theo phương vị Ra của chùm anten. Trên hình 1.8, hai vật C và D không phân cách nhau (không phân giải) và khoảng cách CD < Ra. Hình 1.8 Phân giải theo phương vị đo bởi khoảng cách của cung xác định độ rộng của chùm theo góc B tại anten, hoặcgóc  tại mặt đất Độ phân giải phương vị Ra là độ dài của đường nối giữa hai điểm của cung tạo bởi chùm xung mà tâm chính là anten và bán kính là khoảng cách từ anten đến hai điểm. Độ dài của cung được tính theo lượng giác theo công thức: Ra = RS B Trong đó: Ra: là phân giải phương vị (độ dài của cung tạo bởi chùm xung), RS là khoảng cách (bán kính) từ anten đến vật còn gọi là tầm xiên, B là góc của chùm xung tại anten đo bằng radian). Nếu ta biết được góc của chùm xung anten tại mặt đất là  radian, và tầm mặt đất Gr là hình chiếu của tầm xiên trên mặt đất hay chính là khoảng cách của điểm trực tâm nadir đến vật, thì độ phân giải không gian theo phương vị sẽ được tính theo công thức sau: Ra Tầm xa Độ rộng xung, góc  (radian) Tầm gần Phương vị S Tầm xa S tầm gần Vùng phủ của chùm radar anten B 23 Ra = Gr Trên thực tế, độ rộng của chùm anten (góc đo bằng radian) B tỷ lệ thuận với bước sóng radar  và tỷ lệ nghịch với độ dài của anten AL. Nói một cách khác, B được tính theo công thức: Trong đó:  là bước sóng, Ad là độ lớn của anten. Từ các công thức nêu trên, độ phân giải phương vị của ảnh radar được tính theo công thức tổng quát sau : AL RsRsBRa   Trong đó: Rs là khoảng cách của tầm xiên (Slant range). 1.5.3.5 Ảnh hưởng của địa hình Ảnh hưởng địa hình đến ảnh Radar Hình 1.9 Các hiệu ứng hình học của ảnh Radar Với ảnh Radar thường có 3 hiệu ứng hình học đặc trưng cơ bản thường xuất hiện ở vùng núi. Foreshortening: Là hiệu ứng mà tín hiệu trở về của đối tượng tuy có sự khác nhau rõ rệt về độ cao nhưng các pixel “láng giềng” lại ở gần nhau về mặt không gian. Layover: Hiệu ứng này xuất hiện khi thời gian của tín hiệu trở về từ đỉnh núi sớm hơn chân núi (do khoảng cách từ vệ tinh đến đỉnh núi gần hơn chân núi) khi đó thông tin giữa đỉnh núi, chân núi và một phần sườn núi bên kia bị chồng đè lẫn nhau vì thế thông tin thu được là không có ý nghĩa. Shadow: Hiệu ứng này thường xảy ra khi góc tới hẹp và thoải nên tín hiệu không AL B   24 đến được sườn núi bên cạnh vì thế hoàn toàn không có thông tin gì về bên kia sườn núi. Hiệu ứng này khác hoàn toàn so với shadow trên ảnh quang học vì shadow trên ảnh quang học còn có thể khắc phục được dựa vào tỉ số kênh còn với ảnh radar thì hoàn toàn không có thông tin gì từ những vùng bị shadow. 25 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG ẢNH RADAR TRONG XÁC ĐỊNH SINH KHỐI RỪNG NGẬP MẶN 2.1 Phương pháp nghiên cứu Trong khuôn khổ luận văn, tác giả đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau để đạt được mục tiêu đặt ra của đề tài. Phương pháp đầu tiên được kể đến là hương pháp viễn thám. Phương pháp này sử dụng để thu thập các thông tin từ lớp thực phủ thông qua các giá trị đo được trên ảnh SAR và ảnh đa phổ. Các giá trị phản ánh khu vực nào là rừng ngập mặn có một khoảng giá trị nhất định, vì vậy chúng ta dựa vào sự phản xạ đặc trưng của lớp phủ ngập mặn để tách triết được lớp phủ ngập mặn thông qua phần mềm viễn thám chuyên dụng. Giá trị được tách triết từ ảnh Radar là giá trị tán xạ ngược (tính theo đơn vị dB) khi sóng radar phản hồi ngược lại đầu thu. Thông qua các giá trị này mà có thể xác định một số thuộc tính của các đối tượng được quan trắc bằng các đầu thu ảnh viễn thám mà cụ thể ở đây là đầu thu ảnh RADAR Phương pháp thứ hai là phương pháp mô hình: Các giá trị đo được trên ảnh ở phương pháp trên, thuộc tính cần xác đinh của thực phủ, và các đại lượng đo thực địa thường có một mối liên hệ toán học nhất định. Thông qua việc mô hình hóa các mối quan hệ giữa các đại lượng trên chúng ta có thể nghiên cứu mối quan hệ giữa các đại lượng đó phục vụ cho việc ước tính sinh khối rừng ngập mặn. Phương pháp cuối cùng là phương pháp phân tích thống kê: Phương pháp phân tích thống kê giúp phân tích mối quan hệ giữa các thuộc tính của các đại lượng đo trên ảnh cũng như các thuộc tính của thực phủ từ đó thiết lập mối tương quan giữa các đại lượng đó. Từ mối tương quan này chúng ta có thể đánh giá mức độ tin cậy của các mối tương quan, xác định các hàm tương quan tốt nhất giữa các đại lượng đo ảnh và giá trị sinh khối ngoài thực địa và từ đó thiết lập hàm tính toán sinh khối rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu. 2.2 Cơ sở vật lý ứng dụng SAR để xác định sinh khối rừng Radar là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh “Radio Detection and Ranging” và đây là hệ thống đo đạc chủ động: radar sử dụng nguồn năng lượng do chính nó phát ra ở giải vi sóng. Hệ thống radar phát ra các xung về phía có đối tượng và thu lại năng lượng được phản hồi từ đối tượng trong phạm vi trường nhìn của hệ thống. Có hai hệ thống radar: • Hệ thống tạo ra ảnh và một hệ thống không tạo ra ảnh. Hệ thống không tạo ảnh được đặt trên mặt đất và đó là các radar thời tiết, radar hàng hải, hàng không và radar quân sự. • Radar tạo ảnh được đặt trên máy bay và trên các thiết bị bay khác như phi 26 thuyền, vệ tinh v.v. Vì các nguyên nhân thuần túy vật lý mà hệ thông radar đặt trên vật thể bay phải thu ảnh thông qua cơ chế phát và thu sóng nghiêng (Side Looking Radar SLAR). Các ảnh radar được tạo ra nhờ việc thu tín hiệu phản hồi từ đối tượng mặt đất theo phương thức được mô tả ở các phần sau của chương này. Cơ chế vận hành hệ thống radar chụp nghiêng được trình bày trên hình 1. Như ta thấy trên hình 2.1, cùng một ăng ten sẽ phát ra các xung và thu lại chúng sau khi chúng chạm đối tượng. Hình 2.1 Cơ cấu và hoạt động của tia radar (theo CCRS, 2002) Để minh họa cho cơ chế thu nhận ảnh radar, chúng ta sẽ sử dụng hình 2. Bức xạ điện từ phát ra sau khi chạm đất sẽ được phản hồi ngược trở lại ăng ten. Nếu bức xạ điện từ được phát liên tục, thì ta sẽ không thể phân biệt được giữa các bức xạ phản hồi từ các vật thể khác nhau trong phạm vi phủ bởi 1 búp sóng. Chính vì vậy người ta phải phát bức xạ dưới dạng những xung ngắn, có độ dài τ nào đó. Trong thí dụ của hình 2, để minh họa, ta dùng các đối tượng rời rạc A, B, C, D, E được sắp xếp liên tục. Do khoảng cách từ máy bay đến A, B, C, D và E khác nhau, nên ta sẽ lần lượt nhận được các xung phản hồi từ A, B, C, D, E, với những thời gian trễ khác nhau. Tuy nhiên, trên thực tế, đối tượng mặt đất là một bề mặt liên tục, nên tín hiệu phản hồi sẽ là một xung có độ dài được mở rộng đáng kể do độ trễ của tín hiệu phản hồi từ điểm gần nhất đến điểm xa nhất là rất khác nhau. Bằng cách chia xung phản hồi thành những khoảng nhỏ theo thời gian và số hoá chúng, ta sẽ thu được số liệu tương tự như số liệu trên một dòng quét của các máy quét. Hình 2.2 Chia xung phản hồi thành những khoảng nhỏ để thu ảnh 27 Để thu được một ảnh liên tục theo dải dọc tuyến bay, ta cần chọn khoảng thời gian thích hợp giữa các xung phát sao cho tương xứng với vận tốc chuyển động của máy bay, để diện tích được dọi bởi các búp sóng của hai xung phát kế tiếp vừa đủ ghép kín thành một dải liên tục. Đây cũng chính là nguyên tắc hoạt động của các radar quan sát nghiêng (Side Looking Radar). Thuật ngữ SLAR dùng cho máy bay nhưng phát triển cho cả vệ tinh và giữ nguyên tên. Đôi khi có hai anten nhìn mặt đất theo cả hai phía vuông góc với đường bay. Đối với một đường quét, radar truyền một xung ngắn của năng lượng điện từ liên tục và đơn sắc, tạo nên một vệt đi hẹp trên mặt đất vuông góc với hướng bay (hình 2.3a). Radar thu sóng phản hồi từ mặt đất. Sóng phản hồi ở điểm gần radar sẽ thu trước và ở xa radar sẽ thu chậm hơn (hình 2.3b). Sau khi tia phản hồi thu nhận hết, một xung sóng radar mới được phát ra. Dữ liệu radar thu được ghi trên phim hoặc dạng số trong băng (tape). Tín hiệu phản hồi của sóng radar thu lại bởi anten là một hàm tương quan nhiều yếu tố khác nhau và được biểu diễn theo công thức sau: Trong đó: Pr - là năng lượng thu được (tín hiệu radar phản hồi); Hình 2.3 Nguyên lý hoạt động của một hệ SLAR: a- truyền một xung radar chỉ trường sóng tại khoảng thời gian từ 1-17, b- kết quả tia phản hồi Chùm xung từ máy bay Tín hiệu phản hồi từ cây Tín hiệu phản hồi từ nhà Tín hiệu phản hồi từ nhà Tín hiệu phản hồi từ cây Độ lớn của xung (a) (b)    43 22 )4( s t r R GPP  28 Pt - là năng lượng sóng truyền đi; G - anten thu được;  - bước sóng; Rs - tầm xiên;  - là tín hiệu phản hồi hữu ích từ bề mặt, còn gọi là mặt cắt radar. Khả năng của một đối tượng tán xạ sóng cực ngắn được đặc trưng bởi hệ số tán xạ σo. Đây là giá trị trung bình tán xạ radar của một đơn vị diện tích. Trong trường hợp đối với viễn thám sóng cực ngắn chủ động thì giá trị này là hệ số tạn xạ ngược. Dựa vào hệ số tán xạ ngược này chúng ta xác định được các đối tượng khác nhau trên bề mặt đất. Hệ số này xác định phần trăm năng lượng điện từ phản xạ trở về radar trong một đơn vị phân giải ảnh (pixel) là một tham số phức tạp phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Các tham số quan sát của radar (tần số, độ phân cực và góc tới) - Các tham số mặt đất (độ gồ ghề bề mặt, dạng hình học và hằng số điện môi của đối tượng. Đối với bề mặt thực phủ, tín hiệu radar trở về là tín hiệu tán xạ khối, vì vậy tín hiệu này là cơ sở quan trọng giúp chúng ta ước tính sinh khối của bề mặt thực phủ. Dưới đây là tán xạ khối của một số kênh ảnh chính: Hình 2.4 Sơ đồ tán xạ khối của lớp phủ thực vật của các kênh ảnh khác nhau 2.3 Giới thiệu về ảnh ENVISAT ASAR Vệ tinh Envisat là vệ tinh của Cơ quan vũ trụ Châu Âu, phóng lên quĩ đạo vào tháng 7 năm 2001 tại sân bay vũ trụ Ariane-5 Guyanna, Pháp với mục đích điều tra trạng thái của Trái đất. Vệ tinh mang 10 thiết bị đo, được trang bị bởi hệ thống pin mặt 29 trời có diện tích70 m2 với công suất tiêu thụ 7 kW. Đặc tính của Envisat là có khả năng tổ hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau tạo nên một sản phẩm chất lượng cao dạng số. Vệ tinh sẽ hoạt động trên quĩ đạo trong vòng 5 năm, độ cao của quĩ đạo là 800 km, quay quanh Trái Đất hết 100 phút và độ phủ toàn cầu 3 ngày một lần, độ lặp của một điểm sau 335 ngày. Vệ tinh Envisat mang 10 bộ cảm hoạt động trên giải sóng từ 0,2 micron đến 10 cm. Dữ liệu được truyền qua Vệ tinh Dữ liệu Relay Châu âu với vận tốc là 2 x 100 Mega bit/s và truyền trực tiếp xuống trạm thu mặt đất với vận tốc 2 x 100 Mega bit/s, có bộ lưu trữ trên tầu là 160 Gega bit. Bảng 6.8 liệt kê các bộ cảm trên vệ tinh và mục đích ứng dụng của chúng. Dữ liệu ảnh radar giao thoa có thể dùng cho tính toán độ dịch chuyển của các mảng do sụt đất đến mm. Dữ liệu vệ tinh có thể dùng để thành lập bản đồ hình dạng của đáy biển, xác định chính xác độ cao của nó trên đất và biển, lập mặt cắt toàn cầu của đáy biển bằng việc tổ hợp các dữ liệu độ cao. Chỉ trong vòng 35 ngày vệ tinh có thể cung cấp dữ liệu để dựng lại hình dạng thật của Trái đất mà trước đây phải tốn kém hàng trăm năm. Vệ tinh có thể phát hiện cháy rừng với bộ cảm AATSR. Bộ cảm ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) hoạt động trên kênh C tạo ảnh ở 4 góc nhìn khác nhau với độ phân giải 30 m, với độ phủ rộng 58-109 km, góc nhìn từ 14-450. Ngoài ra, vệ tinh còn tạo ảnh ở dạng toàn cầu cho độ phân giải 1 km với độ phủ là 405 km , phân cực HH, VV. Bộ cảm đo sóng và đo độ cao cho độ phân giải 30 m với kiểu phân cực HH vàVV, VV và HH hoặc HH và HV. Bộ cảm hoạt động ở dạng quét rộng ScanSAR cho ảnh có độ phân giải 150 m phủ một độ rộng là 405 km với kiểu phân cực HH hoặc VV. Bảng 2.1 Các thiết bị đo và chức năng của chúng trên Envisat Bộ cảm Chức năng ASAR radar cửa mở tổng hợp hiện đại cải tiến Đo mặt đất với nhiều cách khác nhau với mục đích cho cái nhìn tổng quát, lập bản đồ hình dạng Trái đất, mặt cắt sóng và băng, đất phủ, kiểu thực vật. MERIS - phổ kế tạo ảnh độ phân giải trung bình Tạo ảnh bề mặt và mây trong dải sóng nhìn thấy, hồng ngoại, xác định màu của biển và vùng ven bờ, hơi nước, mây, xác định thực vật ở các độ tuổi khác nhau, đo mức độ chlorophyl và tổng lượng sinh khối. RA-2 and MWR Xạ kế radar và Đo độ cao của vệ tinh với độ chính xác tới 5,5 cm, khi tổ hợp với bộ đo DORIS , RA-2 lập mặt cắt của biển và băng, đo sóng và vận tốc gió. MWR đo tổng hơi nước trong 30 radar đo độ cao 2 quyển khí để chỉnh RA-2. GOMOS - bộ cảm điều tra tầng Ozone toàn cầu bằng khuất của sao Đường đi của vì sao và điều tra phổ của nó trên quyển của Trái đất. Đo mặt cắt của hơi nước và tầng Ozone qua quyển khí từ độ cao 20-100km. MIRAS - Bộ cảm giaothoa Michelson do âm quyển khí thụ động Quan sát quyển khí ở dải phổ trung, mặt cắt của hơi, đo ô nhiễm công nghiệp, hiệu ứng nhà kính. AATSR - Phổ kế Quét dọc Hiện đại Quét mặt đất và biển trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại. Đo nhiệt độ biển với độ chính xác 0,30C. Phát hiện điểm nóng của rừng. Vẽ bản đồ thực vật. DORIS và Laser Refro-Reflector Đo chính xác vị trí quĩ đạo của vệ tinh với độ chính xác 4,5 cm, vận tốc của quĩ đạo với độ chính xác 0,4 mm/s. Cùng với bộ cảm đo độ cao tạo ra bản đồ bề mặt biển và bản đồ trường trọng lực của đáy biển, độ cao của đất liền. Phản xạ Laser cho phép tầm laser của mặt đất của vệ tinh để chỉnh bộ cảm DORIS và RA-2. SCIAMACHY Vẽ bản đồ quyển khí với các dải sóng phổ khác nhau cho phép phát hiện đường dịch chuyển của hơi, ozone và các loại khí liên quan, cũng như mặt cắt của quyển khí. Khảo sát đặc tính hóa học của quyển khí chịu ảnh hưởng của cháy rừng, ô nhiễm công nghiệp, bão cát, núi lửa, mù Bắc cực. Ảnh vệ tinh ENVISAT ASAR Tháng 3 năm 2002, Trung tâm Vũ trụ Châu Âu đã phóng vệ tinh ENVISAT vào quỹ đạo, ENVISAT là một vệ tinh quan trắc trái đất hiện đại, cung cấp các dữ liệu để nghiên cứu khí quyển, đại dương, tài nguyên đất, băng. ENVISAT là vệ tinh rất lớn cho phép mang 10 đầu thu ảnh khác nhau trong đó có đầu thu ảnh radar là ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar). Hình dưới đây mô tả phạm vi quan sát của ASAR cùng với các đầu thu khác như AATSR và MERIS. 31 Hình 2.5 Độ rộng dải chụp ảnh ASAR và một số đầu thu khác của vệ tinh ENVISAT Đầu thu ảnh Radar độ mở tổng hợp tiên tiến ASAR, hoạt động ở băng C(5.7 cm), được thiết kế để tiếp nối các đầu thu ERS-1/2. Ngoài ra đầu thu ASAR được thiết kế để tăng cường thêm khả năng trùm phủ, khoảng giá trị của góc tới, các kiểu phân cực và các chế độ hoạt động. Độ rộng dải chụp của ảnh ENVISAT/ASAR có thể thay đổi tùy theo các kiểu chụp nên tần xuất chụp lặp lớn hơn vệ tinh ERS. Độ rộng dải chụp có thể thay đổi từ IS1 tới IS7. Quỹ đạo của vệ tinh ENVISAT cho phép chụp lặp trong vòng 35 ngày, cũng như vệ tinh ERS-2. Hệ thống chụp ảnh ENVISAT/ASAR cho phép chụp ảnh liên tục theo các kiểu phân cực khác nhau. Đầu thu ASAR có thể hoạt động như một đầu thu chụp radar thông thường (ASAR Stripmap Mode) hoặc ở chế độ quét ScanSAR (ASAR ScanSAR Mode). Chế độ chụp thông thường (ASAR Stripmap Mode) Khi hoạt động ở chế độ này, ăng ten cho phép lựa chọn chế độ chụp ảnh mà độ rộng dải chụp có thể thay đổi nhờ góc tới của chùm tia và độ rộng chùm sóng theo mặt chiếu. Đối với kiểu ảnh IM (Image Mode), ASAR cho phép chụp ảnh với một trong 7 độ rộng dải chụp (swath) theo phân cực giống nhau thẳng đứng VV hay nằm ngang HH. Độ rộng dải chụp khoảng 56 km (swath 7) đến 100 km (swath 1). Độ phân giải không gian xấp xỉ 30 m cho sản phẩm ảnh IM. Hình 2.6 Ảnh ASAR chế độ chuẩn (Image Mode); VV hoặc HH 32 Chế độ quét (ASAR ScanSAR Mode) Ở chế độ này, ảnh radar có thể được quét và tổng hợp theo góc tới của chùm tia. Khu vực được chụp ảnh theo các bề mặt chiếu đặc biệt được tạo thành các dải nhỏ (subswath), nguyên tắc của ScanSAR là chia sẻ thời gian hoạt động của radar giữa 2 hoặc nhiều dải nhỏ khác nhau để tạo nên toàn bộ ảnh. Đầu thu ASAR hoạt động theo nguyên tắc ScanSAR, sử dụng 5 chùm tia của ăng ten có độ phủ trong dải xác định để tạo nên trường nhìn rộng. Ở kiểu trường nhìn rộng (WM), độ rộng dải chụp là 400 x 400 km. Độ phân giải không gian được xác định là 150 x 150 km. Phân cực HH hoặc VV. Hình 2.7 Ảnh ASAR chế độ chụp ảnh rộng (Wide Swath); VV hay HH Chế độ phân cực luân phiên (Alternative Mode) Chế độ phân cực luân phiên (AM) trong một lần thu nhận 2 ảnh đồng thời, bất kỳ trong 7 dải lựa chọn. Các cặp phân cực có thể là HH/VV, HH/HV hoặc VV/HH. Độ rộng dải chụp (swath) từ 56 km (swath 7) tới 100 km (swath 1), độ phân giải không gian là 30 m cho sản phẩm ảnh chuẩn. Hình 2.8 Chế độ phân cực luân phiên của ASAR Các sản phẩm ảnh ENVISAT/ASAR thường được xử lý ở các mức cơ bản sau: Mức 0 (dữ liệu thô) 33 Là dữ liệu từ kiểu hình ảnh được chia theo frame (cảnh chuẩn) bao gồm dữ liệu nguồn của thiết bị thu nhận và dữ liệu đầu vào cần thiết cho xử lý ảnh. Ảnh đơn look dạng phức (Single look Complex Image - SLC): Để đánh giá chất lượng hình ảnh của SAR, hiệu chỉnh hoặc giao thoa radar hoặc cho các nghiên cứu ứng dụng về gió/sóng, để xử lý các sản phẩm mức cao. Các thông số hiệu chỉnh tuyệt đối cũng được cung cấp. Ảnh chuẩn (Precision Image - PRI): Là ảnh nhiều looks (thường là 3), đã được chiếu lên mặt phẳng, đã xử lý hiệu chỉnh các sai số hệ thống, thích hợp cho hầu hết các ứng dụng Elipsoide Geocoded Image (EGI): Tương tự như ảnh chuẩn PRI, được nắn chỉnh về lưới chiếu bản đồ. Người sử dụng có thể lựa chọn lưới chiếu bản đồ, ví dụ như lưới chiếu UTM hoặc lưới chiếu Polar Stereographic. Ảnh độ phân giải trung bình (MRI): Là ảnh chuyên dùng cho nghiên cứu băng, các ứng dụng hải dương học. Riêng đối với các sản phẩm ảnh trường nhìn rộng chỉ có ở mức thô và mức PRI. Bảng 2.2 Một số thông số của vệ tinh ENVISAT Các thông số Thuộc tính kỹ thuật Quỹ đạo 790 - 10 km Loại quỹ đạo Đồng bộ mặt trời Thời gian quay quanh quỹ đạo 101 phút Thời gian lặp quỹ đạo 35 ngày Thời gian qua xích đạo 10:30 Hướng bay Bắc - Nam Kích thước 25m x 7m x 10m Trọng lượng 8200 kg Phin mặt trời 6600 W Thời gian hoạt động theo thiết kế 5 năm Hydrazine 300 kg Tên lửa đẩy Ariane 5 34 CHƯƠNG 3: TÍNH SINH KHỐI RỪNG NGẬP MẶN KHU VỰC VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 3.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 3.1.1 Vị trí địa lý Khu vực nghiên cứu là dải rừng ngập mặn ven biển đồng bằng sông Hồng thuộc tỉnh Nam Định và Thái Bình, trong đó có vùng lõi vườn quốc gia Xuân Thủy thuộc tỉnh Nam Định là khu vực có tầm quan trọng lớn. Theo quyết định số 01/2003/QĐ - TTg ngày 02 tháng 1 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc chuyển hạng Khu BTTN đất ngập nước Xuân Thuỷ thành Vườn quốc gia.Vườn quốc gia Xuân Thuỷ nằm phía Đông - Nam huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định, bao gồm phần bãi trong của Cồn Ngạn, Cồn Lu, Cồn Xanh (Cồn Mơ). Tháng 01/1989, khu bãi bồi ở phía nam cửa sông Hồng thuộc huyện Xuân Thủy (tỉnh Hà Nam Ninh) được UNESCO công nhận chính thức gia nhập công ước Ramsar (Công ước bảo tồn những vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế đặc biệt như là nơi cư trú của những loài chim nước Ramsar, Iran,1971). Đây là Khu Ramsar thứ 50 của thế giới, đầu tiên của khu vực Đông Nam á và duy nhất của Việt Nam suốt 16 năm (đến năm 2005, Việt Nam mới có Khu Ramsar thứ 2 là khu Bàu Sấu của Vườn quốc gia Cát Tiên). Để quản lý tốt Khu Ramsar Xuân Thủy, năm 1992 UBND huyện Xuân Thủy đã thành lập Trung tâm tài nguyên môi trường. Đây là một đơn vị sự nghiệp có quy mô biên chế nhỏ và năng lực hạn chế. Chính vì thế Trung tâm không có tiềm lực tài chính và không đủ năng lực pháp lý để quản lý hiệu quả Khu Ramsar Xuân Thủy. Mặt khác mô hình Trung tâm tài nguyên môi trường không nằm trong hệ thống quản lý bảo tồn thiên nhiên của quốc gia, nên không có cơ chế chính sách thích hợp để bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên môi trường ở khu vực. Năm 1993, ngành Lâm nghiệp đã đề xuất xây dựng Khu Ramsar Xuân Thủy trở thành Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy, thuộc hệ thống các Vườn quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên Việt Nam. Ngày 19/1/1995, Bộ Lâm nghiệp đã quyết định phê duyệt luận chứng kinh tế kỹ thuật Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy. Từ đó, trở đi Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy chính thức được thành lập, Khu bảo tồn trực thuộc Chi cục Kiểm lâm Nam Hà (nay là tỉnh Nam Định). Ngày 02/01/2003, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định chuyển hạng Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy thành Vườn quốc gia Xuân Thủy. Tháng 10/2004, UNESCO công nhận Khu dự trữ sinh quyển thế giới liên tỉnh đồng bằng ven biển châu thổ sông Hồng (đây là khu thứ 3, sau Cần Giờ và Cát Tiên). Trong đó, Vườn quốc gia Xuân Thủy là vùng lõi có tầm quan trọng đặc biệt của Khu dự trữ sinh quyển thế giới này. 35 Hình 3.1 Khu vực nghiên cứu ven biển tỉnh Nam Định trên nền ảnh vệ tinh SPOT Ngay từ ngày bắt đầu tham gia các Công ước quốc tế Ramsar, cộng đồng quốc tế đã có sự quan tâm đặc biệt nhằm trợ giúp cho sự nghiệp bảo tồn và phát triển tài nguyên môi trường ở khu vực. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ Khu Ramsar Xuân Thủy đã nhận được sự quan tâm của nhiều tổ chức quốc tế, các dự án cụ thể: Năm 1989, IUCN đã tài trợ các phương tiện giúp cho Ban quản lý K Ramsar hoạt động để bảo tồn chim và rừng ngập mặn. Năm 1996, Đại sứ Đan mạch tài trợ cho Birdlife international Việt Nam cùng Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy thực hiện dự án khảo sát đánh giá tiềm năng các vùng đất ngập nước ven biển ở khu vực. Năm 1998 -1999, Đại sứ Hà Lan đã tài trợ cho Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy dự án tăng cường năng lực cho Khu Ramsar Xuân Thủy. Dự 36 án đã triển khai nhiều hoạt động nhằm tăng cường năng lực cho đội ngũ cán bộ của Khu bảo tồn và địa phương. Nhiều hoạt động phát triển cộng đồng cũng đã được dự án tổ chức thực hiện như: Tập huấn kỹ thuật cho hàng trăm hộ dân, xây dựng quỹ tín dụng môi trường cho Hội phụ nữ hai xã Giao Thiện và Giao Lạc (10.000USD) giúp cho chị em có vốn để sản xuất kinh doanh hiệu quả tại chỗ nhằm từng bước giảm sức ép khai thác tài nguyên môi trường ở vùng lõi của khu bảo tồn. Năm 2004, Tổ chức phát triển của Hà Lan (SNV) tài trợ dự án Du lịch sinh thái trên cơ sở cộng đồng. Dự án đã tập huấn cho cộng đồng địa phương về khái niệm và những kỹ năng phát triển mô hình du lịch sinh thái dựa vào cộng đồng ở Vườn quốc gia Xuân Thủy. Dự án cũng tổ chức nghiên cứu triển khai Tour thí điểm. Năm 1995-1997, hợp tác với Trung tâm nghiên cứu tài nguyên môi nguyên và môi trường (CRES) và Hội bảo tồn chim Nhật Bản thực hiện Dự án nghiên cứu chim di cư thông qua hoạt động đóng vòng chim hàng năm. Dự án đã xác định được khá nhiều loài chim di cư từ Nhật Bản đến Xuân Thủy hàng năm vào mùa di trú. Năm 1996, Hợp tác với Tổ chức bảo tồn chim quốc tế (Birdlife international Việt Nam) thực hiện dự án do Đan Mạch tài trợ: Khảo sát đánh giá tiềm năng các vùng chim quan trọng ở ven biển đồng bằng châu thổ sông Hồng. Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thủy được xếp hạng đặc biệt vì có các chỉ số bảo tồn cao nhất khu vực. Năm 1998 - 2000, Hợp tác với Đại học quốc gia Hà Nội, 2 Trường Đại học của Hà Lan và các Trung tâm nghiên cứu