Ứng dụng chuyển đổi số trong quản lý bảo vệ rừng

Việc quản lý bảo vệ rừng (QLBVR) ngày càng đối mặt với nhiều khó khăn thách thức, khi lực lượng kiểm lâm ngày càng mỏng nhưng diện tích rừng nhiều, các đối tượng với hành vi vi phạm ngày càng tinh vi, gây ra nhiều khó khăn cho các chủ rừng và lực lượng chức năng. Nhằm ứng dụng KHKT vào việc QLBVR, nhóm nghiên cứu thuộc ngành Nông nghiệp và PTNT tỉnh đã nghiên cứu, ứng dụng các phần mềm công nghệ thông tin (CNTT) trong lâm nghiệp để giải đoán ảnh vệ tinh nhằm phát hiện sớm sự thay đổi hiện trạng rừng trên thực địa, phục vụ công tác QLBVR tại địa bàn tỉnh. Đây là đề tài đoạt giải Ba tại Cuộc thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh lần thứ X năm 2023 và đoạt giải Khuyến khích tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc lần thứ 17 năm 2023.

Một vụ cháy rừng ở Hướng Hóa khi được phát hiện thì nhiều diện tích rừng đã bị cháy rụi - Ảnh: KLQT

Từ trước đến nay, hầu hết các vụ vi phạm về khai thác lâm sản, xâm lấn rừng đều được phát hiện qua báo tin, tuần tra dài ngày. Phương pháp truyền thống này có nhiều hạn chế như: mất nhiều thời gian, nhân lực, tin báo đến muộn, có vụ phát hiện được vi phạm thì diện tích thiệt hại đã khá lớn, khó điều tra, xác minh... do đó, việc đấu tranh ngăn chặn hết sức khó khăn, sức người cũng hạn chế. Trước tình hình trên, nhóm nghiên cứu tìm hiểu phương pháp để khắc phục hạn chế; phát hiện sớm biến động hiện trạng rừng để tổ chức tuần tra, kiểm tra một cách chủ động, giảm áp lực cho lực lượng kiểm lâm, chủ rừng và các ngành liên quan, kịp thời nắm bắt thông tin để đấu tranh ngăn chặn.

Kỹ thuật của giải pháp là dùng tài khoản đăng ký sử dụng nguồn ảnh vệ tinh planet; sử dụng phần mềm QGIS để tải ảnh vệ tinh khu vực tỉnh Quảng Trị ngày trước và ngày sau cần theo dõi biến động để chồng lớp với bản đồ hiện trạng rừng mới nhất; sử dụng công cụ Mapswipetool trên phần mềm QGIS để kiểm tra so sánh các vị trí có biến động, khoanh vẽ vị trí biến động, sau đó xuất sang các đuôi có định dạng *.kml, *.kmz để đối chiếu tiếp trên các ảnh vệ tinh googearth (là các ảnh vệ tinh cũ hơn) để kiểm chứng độ tin cậy, sau đó chuyển sang điện thoại thông minh có cài các phần mềm có nền ảnh vệ tinh như: Mapinr, Geopfes, Vtool ... để dẫn đi hiện trường kiểm tra.

Sử dụng máy tính cài phần mềm QGIS để định dạng hệ tọa độ VN2000 ảnh vệ tinh planet sau đó tải về, xuất sang mở trên phần mềm Mapinfor để chồng lớp ảnh ngày trước, ngày sau và bản đồ hiện trạng rừng mới nhất để quét, tìm điểm biến động hiện trạng rừng hoặc thay đổi các hiện trạng đất đai, tài nguyên trên thực địa.

Giải pháp được thực hiện trên diện tích có rừng và đất lâm nghiệp trên địa bàn toàn tỉnh với 248.121,6 ha rừng, trong đó 126.692,4 ha rừng tự nhiên và 121.420,2 ha rừng trồng, ngoài ra có 37.756,0 ha đất trống lâm nghiệp quy hoạch phát triển rừng.

Thực hiện chuyển đổi số trong lĩnh vực lâm nghiệp, ứng dụng các phần mềm CNTT về lâm nghiệp, đặc biệt là các phần mềm QGIS, Mapinfor, Googearth... để thực hiện giải đoán ảnh vệ tinh nhằm phát hiện sớm sự thay đổi hiện trạng rừng trên thực địa, tăng độ chính xác, kịp thời phát hiện sớm các điểm biến động rừng để tổ chức kiểm tra các vị trí nghi vấn biến động, kịp thời đấu tranh ngăn chặn là việc làm hết sức cần thiết. Hiện nay, các phần mềm CNTT về lâm nghiệp đã áp dụng tại Chi cục Kiểm lâm trên toàn bộ diện tích có rừng và đất lâm nghiệp của tỉnh.

Phương pháp sử dụng hoàn toàn không tốn chi phí, cho hiệu quả cao, chính xác, kịp thời, khắc phục được các hạn chế phương pháp truyền thống.

Về mặt kỹ thuật của giải pháp là không quá khó, không tốn chi phí, sử dụng các phương tiện như máy tính, GPS, điện thoại thông minh là thực hiện được. Thời gian thực hiện tùy thuộc vào khối lượng diện tích rừng cần rà soát, nếu so sánh với phương pháp truyền thống thì chỉ mất khoảng 1 ngày là đã có thể phát hiện biến động rừng, bằng khoảng 1/10 thời gian so với phương pháp truyền thống.

Các doanh nghiệp tư vấn liên quan đến hiện trường có thể ứng dụng để phục vụ khảo sát hiện trường, giảm sức lao động đi điều tra thực địa, giảm chi phí điều tra. Nhờ đó, hiệu quả kinh tế giải pháp mang lại là rất lớn gồm các giá trị hữu hình và vô hình, giúp các chủ rừng và lực lượng chức năng phát hiện sớm, kịp thời các vị trí biến động rừng, biến động sử dụng đất. Giảm bớt áp lực cho lực lượng kiểm lâm, chuyên trách BVR. Khả năng lan tỏa của nghiên cứu ứng dụng này lớn do hoàn toàn miễn phí.

Về lợi ích về xã hội, kết quả nghiên cứu bước đầu đã áp dụng rộng rãi cho lực lượng kiểm lâm và sẽ áp dụng cho các chủ rừng, các cơ quan liên quan trong công tác QLBVR. Diện tích rừng của tỉnh được bảo vệ và phát triển là cơ sở để chi trả dịch vụ môi trường rừng hằng năm, chi trả theo tính chỉ cacbon, giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường sinh thái, phòng hộ, hạn chế tác động thiên tai đến các khu dân cư, khu công nghiệp, đất đai sản xuất, hạ tầng cơ sở... Lợi ích của giải pháp nghiên cứu còn là công cụ giúp các cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp tăng cường công tác quản lý giám sát, giảm chi phí trong quản lý, thực hiện nhiệm vụ chuyên môn.

Chuyên viên Chi cục Kiểm lâm tỉnh Nguyễn Minh Diễn, chủ nhiệm đề tài cho biết: Phương pháp sử dụng ảnh vệ tinh planet để thực hiện giải pháp là hoàn toàn mới trong lĩnh vực lâm nghiệp trên địa bàn tỉnh.

Kết quả áp dụng giải pháp cho hiệu quả cao, nhanh, biến động trên ảnh so với hiện trường về cơ bản có độ chính xác lên đến trên 90%. Giải pháp được nghiên cứu, ứng dụng trên địa bàn tỉnh, áp dụng trong lĩnh vực lâm nghiệp, hiện áp dụng tại Chi cục Kiểm lâm đưa lại hiệu quả rất khả quan.

Thời gian tới, có thể mở rộng nghiên cứu việc giải đoán ảnh vệ tinh tự động bằng phần mềm QGIS, Mapinfo..., ứng dụng nghiên cứu để phân tích xây dựng các loại bản đồ chuyên ngành như: bản đồ hiện trạng rừng và sử dụng đất lâm nghiệp, bản đồ dự báo: cháy rừng, sạt lở đất, sạt lở bờ sông, xâm nhập mặn, lũ lụt... Vì vậy, cần tăng cường công tác tuyên truyền ứng dụng giải pháp nghiên cứu trong công tác QLBVR để giảm bớt sức lao động, nâng cao hiệu quả của công tác.

Tổ chức tập huấn, hướng dẫn sử dụng các phần mềm về GIS trong lâm nghiệp cho toàn lực lượng kiểm lâm và đội ngũ QLBVR các đơn vị nhằm nâng cao hơn trình độ cho người sử dụng. Trang cấp bổ sung các công cụ của lực lượng QLBVR như: điện thoại thông minh, laptop... các phần mềm hỗ trợ như Vtool Survey...

Bên cạnh đó, cần tăng cường sử dụng các phần mềm, ứng dụng miễn phí như Googearth, Mapinr, GeoPfes; cán bộ nghiệp vụ cần tích cực nghiên cứu, học hỏi, khai thác các nguồn ảnh vệ tinh khác có chất lượng tốt hơn, ứng dụng công nghệ số để áp dụng vào thực tiễn công việc.

Trần Cát Linh