Use of GIS modelling in assessment of forestry land's potential in Thua Thien Hue province of Central Vietnam [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Nguyen Van Loi

Informations

• Publié par: georg-august-universitat_gottingen
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 7
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 6 Mo

Extrait

USE OF GIS MODELLING IN ASSESSMENT OF FORESTRY LAND’S POTENTIAL
IN THUA THIEN HUE PROVINCE OF CENTRAL VIETNAM





Dissertation
zur Erlangung des Doktorgrades
der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultäten

der Georg-August-Universität zu Göttingen




vorgelegt von
Nguyen Van Loi
Aus Namdinh, Vietnam






Göttingen 2008 Referent: Prof. Dr. Martin Kappas
Korreferent: Prof. Dr. Gerhard Gerold
Tag der mündlichen Prüfung: Juni 2008
















Author:
Nguyen Van Loi
Remote Sensing and GIS, M.Sc.














iAbstract: Use of GIS Modelling in Assessment of Forestry Land’s Potential in Thua Thien
Hue Province of Central Vietnam.


Land suitability assessment is a prerequisite for sustainable forestry production. It involves
simultaneous consideration of geo-morphological and ecological factors and environmental and
socio-economic aspects in order to produce land potential maps for development of forestry
production. These factors and remotely sensed data have been integrated through GIS modelling
to define potential areas and identify better and more suitable places for predetermined forest
trees.
Three sets of Landsat ETM+ data acquired on 31 January and 24 April 2003 and 7 April 2004
were used in this research. An ISODATA unsupervised classification was performed based on
fusion data from a composite image of the bands ETM3, ETM4 and ETM5 with panchromatic
band. Using this output, available secondary data together with field data in order to perform a
Maximum Likelihood supervised classification. Six classes of forestland were classified, namely
dense forest, degraded forest, forest plantation, grass, shrub and barren land. The overall
accuracy for this classification is 84.6 % and Kappa index of Agreement is 82 %. The individual
forest classes show a producer’s accuracy above 73 % and a user’s accuracy above 75%.
The suitability assessment for forestry use and each tree species was conducted using the method
described in FAO guidelines for land evaluation for forestry (FAO, 1984). The assessment
process was partly modified for fitting particular tree conditions inside Vietnam. All derived
data were integrated into GIS and a Weighted Linear Combination Method was used, to combine
factors consisting of climate, soil property, topography, vegetation and their impacts to express
land suitability for the land potential. The result is a comprehensible map that shows an area of
365,891 ha suitable for forestry production. Furthermore, the entire area was divided into high
potential, medium potential, low potential and very low potential. Besides, an assessment of land
suitability related to special tree requirements and determination of possible areas for new forest
plantation also were developed under forestland management practices in Vietnam.







iiAbstract: Use of GIS Modelling in Assessment of Forestry Land’s Potential in Thua Thien
Hue Province of Central Vietnam.


Die Bewertung der Eignung von Landoberflächen ist eine Voraussetzung für die nachhaltige
Forstwirtschaft. Dieser Prozess umfasst die gleichzeitige Betrachtung von geomorphologischen,
ökologischen und sozio-ökonomischen Aspekten um Karten der potenziellen Landnutzung für
die Planung in der Forstwirtschaft zu erstellen. Die genannten Faktoren wurden auf räumlich-
expliziter Ebene zusammen mit Fernerkundungsdaten in einem Geographischen
Informationssystem (GIS) verarbeitet um potenzielle und besser geeignete Flächen für
bestimmte Baumarten im Waldbau auszuweisen.
Die Datenbasis der Fernerkundungsdaten besteht aus drei Aufnahmen des Sensors Landsat
ETM+ vom 31 Januar 2003, 24 April 2003 und vom 7 April 2004. Die Kartierung der
Landbedeckung wurde aus diesem Datensatz mit Hilfe eines kombinierten Ansatzes der digitalen
Klassifikation durchgeführt. Zunächst wurde eine unüberwachte Cluster-Bildung (ISODATA
Klassifikation) durchgeführt. Das Resultat der Cluster-Bildung diente Felddaten und
Sekundärdaten als Eingangsdatensatz für die überwachte Klassifikation (Maximum Likelihood).
Insgesamt wurden sechs Landbedeckungsklassen ausgewiesen (dichter Wald, degradierter Wald,
Forstflächen, Grassland, Buschland, Ödland). Die Genauigkeit der Kartierung beträgt 84,6 %
(overall accuracy) bzw. 82 % (Kappa Index). Die einzelnen Waldklassen weisen Genauigkeiten
von jeweils über 73 % (producers’ accuracy) bzw. über 75 % (users’ accuracy) auf.
Die Landbewertung für forstliche Nutzung allgemein und den Anbau bestimmter Baumarten im
Speziellen wurde auf Basis der FAO Richtlinien für die Landevaluierung in der Forstwirtschaft
(FAO, 1984) durchgeführt. Der Bewertungsprozess wurde angepasst auf spezifische Baumarten
und Standortansprüche für Vietnam. Alle erstellten Datenebenen wurden im GIS mit einer
linearen Gewichtung kombiniert. Das Resultat waren räumlich explizite Informationsebenen der
Umweltfaktoren Klima, Boden, Topographie und Vegetation und deren Einfluß auf die Eignung
von Land für die Forstwirtschaft. Das Gesamtergebnis der Untersuchung ist dargestellt in Form
einer umfangreichen Karte und weist ein Gebiet von 365,891 ha Größe für die potentielle
Bewirtschaftung aus. Darüber hinaus wurde das gesamte Untersuchungsgebiet in Flächen hoher,
mittlerer geringer und sehr geringer Eignung unterteilt. Außerdem wurde eine Landbewertung
für bestimmte, im kommerziellen Waldbau in Vietnam vorherrschende Baumarten durchgeführt.
iiiAcknowledgements


During my PhD study at department of Cartography, GIS and Remote Sensing of Geographical
institute of Goettingen University. I received support from the many people. This thesis is the
most important product of my PhD research work. It would not have been finished without the
helps and cooperation of many individuals and organizations. I wish to express here my sincere
thanks to them all.
First of all, I would like to express my deep appreciation to my supervisor, Professor. Dr. Martin
Kappas, who guided me in my research work by providing intellectual advices. His valuable
comments have been most helpful in improvement of this thesis.
I would like to express my sincere gratitude to Dr. Stefan for discussions, suggestions and
occasional technical support at various stages of this study. I am very much thankful to all
departments who provided my knowledge. My thanks are expressed to Catrin Collatschny for
helping me with the proof reading of the thesis script.
I would like to express my wholeheartedly acknowledge to the Government of Vietnam for
providing full financial support, together with research subsidy support by the DAAD (German
Academic Exchange Service).
Field work have been impossible without the supports of district forest officers in Thua Thien
Hue province, several staff members and students of forestry faculty helped me to collect field
data and soil science department of Hue University of Agriculture and Forestry for providing soil
property information as well as valuable ideas of land potential assessment.
I am very much indebted to the University of Maryland, USA, Department of Rural and
Agricultural Development, Department of Science and Environment and Institute of Forest
Inventory and Planning, Thua Thien Hue province and Institute of Geography, Vietnam for
providing satellite images, the relevant maps and information.
Finally, I expressed my deepest gratitude to my parents. I would also like to thank my wife,
brother and sister for giving all the moral support love and best wishes.



ivContents


Abstract………………………………………………………………………………………...….ii
Acknowledgements……………………………………………………...………………..…..…..iv
List of tables……………………………………………………………………………………...ix
List of figures …………………………………………………………………………………….xi
List of plates……………………..xii
List of abbreviation………………………………………………………………….…………..xiv
Chapter 1. Introduction
1.1 Background………………………………………………………………………………..1
1.2 Problem analysis…………………………………………………………………………..4
1.3 Aim and objectives of the research………………………..5
1.4 Central hypothesis……………………………………………………………………...…6
1.5 Structure of the thesis……………………………………………………………………..6
Chapter 2. Methodical Background
2.1 Definitions of land evaluation for forestry………………………………………………..8
2.1.1 Land cover and land use…………………………………………….8
2.1.2 Land evaluation and FAO framework for evaluation………………….. …………..9
2.1.3 Land characteristic ………………………………………………………………...12
2.1.4 Land quality………………………………………………………………………..12
2.1.5 Land suitability classification……………………...12
2.2 Remote sensing techniques………………………………………………………………14
2.2.1 Remote sensing technique for forest and land cover mapping….………………....14
2.2.2 Classification issues………………………………………………………………..17
2.2.3 Consideration for classification accuracy assessment………………………