HƯỚNG TỚI CÁC TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ Sử dụng máy quét Laser 3D mặt đất trong công tác điều tra thống kê rừng – Số 2

Image Content

Xinlian Liang, Harri Kaartinen, Juha Hyyppa, Norbert Pfeifer

ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn

 


THỬ NGHIỆM CÁC TIÊU CHUẨN

Hình 2. Các thông số quan trọng được nghiên cứu trong quá trình tìm hiểu các tiêu chuẩn liên quan tới điều tra rừng gồm: Vị trí, đường kính cây ngang ngực, chiều cao từng cây trong ô mẫu, đường kính thân theo độ cao, tán cây, mô hình số địa hình DTM tại khu vực mẫu.

Số liệu thử nghiệm kiểm tra được thu thập từ 24 ô rừng mẫu, là kiểu rừng ôn đới đặc trưng thuộc vùng Evo, Phần Lan (tọa độ 61.190N, 25.110E) trong mùa hè năm 2014. Trong tất cả các ô mẫu, loài cây chủ yếu gồm thông Xcốt len, vân sam Na Uy, bu lô đồi thấp và bu lô bạc. Tất cả các ô mẫu đều có kích thước cố định 32 x 32 mét. Các ô rừng mẫu phong phú về các loài, khác nhau về giai đoạn phát triển, khác nhau về mức độ quản lý do vậy có ô tương đối đồng nhất về loài nhưng cũng có ô phát triển hoàn toàn tự nhiên. Hình 3 thể hiện rõ hai ô mẫu với cấu trúc khác nhau hoàn toàn. Rừng trong Hình 3(a) cây thông chiếm ưu thế hoàn toàn trên địa hình bằng phẳng, ô mẫu có 50 cây với độ cao trung bình 19 mét. Rừng trong Hình 3(b) đa dạng hơn bởi địa hình được phân tầng rõ rệt và rất nhiều cây non, ô mẫu có 168 cây với độ cao trung bình 12 mét. Số liệu đám mây điểm được sử dụng để lấy mẫu ở mức thấp nhất nhằm hiển thị rõ hơn các loài, số lượng cũng như vị trí phân bố trong ô mẫu.

Mỗi ô mẫu được quét toàn bộ bằng năm trạm đặt máy, trong đó có một trạm đặt tại tâm của ô và các trạm còn lại đặt ở các hướng đông bắc, đông nam, tây bắc và đông bắc. Việc sử dụng năm trạm quét trong phương pháp tiếp cận nghiên cứu bằng đa trạm quét trong giai đoạn thu thập số liệu thực địa là phương pháp tiêu tốn thời gian và chi phí trên thực địa nhưng đổi lại chất lượng số liệu tốt hơn rất nhiều (việc ghép nối các trạm quét thu được bằng máy quét TLS đảm bảo thể hiện được toàn bộ cây trong mỗi ô mẫu). Số liệu thử nghiệm ở mỗi ô đều bao gồm cả số liệu đơn trạm quét và đa trạm quét. Số liệu thu được từ trạm quét đặt ở tâm của mỗi ô mẫu là số liệu phân tích đơn trạm. Toàn bộ số liệu của năm trạm quét sẽ được ghép nối với nhau sử dụng các điểm tham chiếu chung để tạo thành khối số liệu phân tích đa trạm quét (như trong Hình 4).

Viện Nghiên cứu Địa không gian Phần Lan FGI (Finnish Geospatial Research Institute) chịu trách nhiệm chính trong việc quản trị toàn bộ Dự án, điều phối hoạt động, thu thập và cấp phát số liệu từ/đến cho các thành viên tham gia Dự án cũng như công bố các kết quả đạt được sau phân tích. Những số liệu thử nghiệm đầu tiên được gửi tới cho các đối tác tham gia Dự án vào tháng 2/2015. Trong đó có 23 đối tác Quốc tế bao gồm, 6 đối tác đến từ Châu Á, 13 đến từ Châu Âu, 3 đến từ Bắc Mỹ và 1 đối tác đến từ Châu Đại Dương đã tiếp nhận số liệu do FGI gửi và 12 đối tác đã gửi lại các kết quả phân tích tính toán. Các phương pháp sử dụng trong phân tích đánh giá chuẩn đều thể hiện mức độ tự động cao, đồng thời cung cấp các kết quả với độ chính xác hoàn toàn chấp nhận được.

Hình 3. Hai ô mẫu nghiên cứu với các cấu trúc rừng khác nhau rõ rệt. Hình 3a cây thông chiếm ưu thế với địa hình tương đối bằng phẳng và Hình 3b đa dạng các loài cây trên địa hình phân tầng rõ rệt hơn.

Hình 4. Hai tập hợp số liệu khác nhau trong cùng một ô mẫu phục vụ cho hai phương pháp tiếp cận. Hình bên phải số liệu đơn trạm quét (chỉ sử dụng một trạm quét ở tâm của ô mẫu), và hình bên trái là số liệu đa trạm quét (gồm số liệu ghép từ 5 trạm quét ở các vị trí khác nhau).

ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ

Đánh giá các kết quả nghiên cứu cũng là phần quan trọng của Dự án. Bằng cách sử dụng số liệu chuẩn hóa và các phương pháp đánh giá tất cả các thông tin như trích xuất các vị trí cây, đường kính thân cây ngang ngực, đường kính thân cây theo độ cao, chiều cao cây, mô hình tán cây, mô hình số địa hình mặt đất CTM. Các kết quả đạt được cũng thể hiện những sự khác biệt giữa các phương pháp phân tích và cách thức tiếp cận việc thu thập số liệu thực địa sử dụng kỹ thuật TLS (đơn và đa trạm quét). Hình 5 thể hiện giá trị căn quân phương các sai số (RMSEs) bề mặt địa hình là kết quả của các đối tác tham gia Dự án tính toán cho từng ô mẫu. Các kết quả từ số liệu đơn trạm quét được thể hiện bằng màu đỏ và số liệu đa trạm quét được thể hiện bằng màu xanh.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn