Land use/land cover change prediction in Dak Nong Province based on remote sensing and Markov Chain Model and Cellular Automata

Dự báo thay đổi sử dụng đất/ thảm phủ ở huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông dựa vào ảnh vệ tinh và mô hình Markov Chain và Cellular Automata

Abstract

Land use and land cover changes (LULCC) including deforestation for agricultural land and others are elements that contribute on global environmental change. Therefore, understanding a trend of these changes in the past, current, and future is important for making proper decisions to develop in a sustainable way. This study analyzed land use and land cover (LULC) changes over time for Tuy Duc district belonging to Dak Nong province based on LULC maps classified from a set of multi-date satellite images captured in year 2003, 2006, 2009, and 2013 (SPOT 5 satellite images). The LULC spatio-temporal changes in the area were classified as perennial agriculture, cropland, residential area, grassland, natural forest, plantation and water surface. Based on these changes over time, potential LULC in 2023 was predicted using Cellular Automata (CA)–Markov model. The predicted results of the change in LULC in 2023 reveal that the total area of forest will lose 9,031ha accounting of 50% in total area of the changes. This may be mainly caused by converting forest cover to agriculture (account for 28%), grassland (12%) and residential area (9%). The findings suggest that the forest conversion needs to be controlled and well managed, and a reasonable land use plan should be developed in a harmonization way with forest resources conservation.

Thay đổi sử dụng đất và thảm phủ (LULCC) bao gồm cả việc phá rừng để phát triển nông nghiệp và vì các mục đích khác là tác nhân đóng góp vào biến đổi môi trường toàn cầu. Vì vậy hiểu biết về khuynh hướng của sự thay đổi này trong quá khứ, hiện tại và tương lai là quan trọng để đưa ra những quyết định dúng đắn để phát triển bền vững. Nghiên cứu đã phân tích LULCC trong thời gian qua dựa vào các bản đồ sử dụng đất và thảm phủ (LULC) đã được phân loại từ một loạt ảnh vệ tinh đa phổ được thu chụp vào năm 2003, 2006, 2009 (ảnh SPOT 5). Những thay đổi LULC theo thời gian và không gian trong khu vực được phân loại thành đất nông nghiệp với cây dài ngày, cây ngắn ngày, thổ cư, trảng cỏ cây bụi, rừng tự nhiên, rừng trồng và mặt nước. Dựa trên sự thay đổi này theo thời gian, LULC tiềm năng cho năm 2023 đã được dự báo bằng cách sử dụng mô hình CA-Markov. Kết quả dự báo LULCC năm 2023 đã cho thấy tổng diện tích rừng bị mất khoảng 9,031 ha chiếm 50% trong tổng số diện tích thay đổi. Điều này chủ yếu là do chuyển đổi từ rừng tự nhiên sang canh tác nông nghiệp (chiếm 28%), trảng cỏ cây bụi (12%) và khu dân cư (9%). Kết quả cho thấy việc chuyển đổi rừng cần phải được kiểm soát và quản lý tốt và một kế hoạch sử dụng đất hợp lý cần được xây dựng trong sự hài hòa với bảo tồn tài nguyên rừng.