BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
THÀNH PHỐ VỊ THANH TỈNH HẬU GIANG
GIAI ĐOẠN 2014-2020
Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ HỒNG MI
Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý
Niên khóa: 2013-2017
Tháng 6/2017
ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
THÀNH PHỐ VỊ THANH TỈNH HẬU GIANG
GIAI ĐOẠN 2014-2020
Sinh viên
TRẦN THỊ HỒNG MI
Tiểu luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kĩ sƣ ngành Hệ thống Thông tin Địa lý
Giáo viên hƣớng dẫn
TS. TRẦN THỐNG NHẤT
Tháng 6/2017
LỜI CÁM ƠN
Em xin chân thành cám ơn thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi, Trƣởng Bộ môn Tài
nguyên và GIS, Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên, Trƣờng ĐH Nông Lâm thành phố Hồ
Chí Minh đã giúp đỡ, hƣớng dẫn em hoàn thành bài tiểu luận tốt nghiệp này.
Em xin cám ơn thầy Trần Thống Nhất đã đề xuất ý tƣởng và hƣớng dẫn em thực hiện
bài tiểu luận tốt nghiệp này, em xin cám ơn anh Nguyễn Thái Nam, trƣờng Tài nguyên và
Môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh đã giúp em giải đáp những khó khăn, thắc mắc trong
quá trình thực hiện đề tài.
Em cũng xin cám ơn các anh chị phòng Tài nguyên và Môi trƣờng thành phố Vị
Thanh tỉnh Hậu Giang đã hỗ trợ về mặt dữ liệu. Em xin cám ơn thầy Nguyễn Duy Liêm
đã tận tình giúp đỡ, cung cấp những kiến thức trong quá trình học tập suốt 4 năm qua.
Cuối cùng con xin cám ơn cha mẹ đã nuôi dạy, chăm sóc và luôn bên cạnh động viên
con để con an tâm học tập.
TRẦN THỊ HỒNG MI
Bộ môn Tài Nguyên và GIS
Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên
Trƣờng Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh
i
TÓM TẮT
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, theo sự thay đổi của thời gian và hoạt
động của con ngƣời đã làm biến đổi đất đai để phù hợp với quá trình vân động của xã hội
tiến bộ, trải qua nhiều giai đoạn biến động sử dụng đất, do đó nghiên cứu biến động sử
dụng đất là điều thiết yếu và quan trọng để duy trì nguồn tài nguyên này. Ngày nay khoa
học tiến bộ hỗ trợ tốt cho việc nghiên cứu và CLUMondo kết hợp với GIS giúp cho việc
tính toán mức độ biến động theo từng giai đoạn cho kết quả nhanh chóng và chính xác.
Từ đó với mục đích muốn nghiên cứu, tìm hiểu về biến động sử dụng đất nên đề tài “Ứng
dụng GIS đánh giá biến động sử dụng đất thành phố Vị Thanh tỉnh Hậu Giang giai đoạn
2014-2020” đƣợc thực hiện áp dụng mô hình CLUMondo đánh giá biến động sử dụng đất
và dự báo xu hƣớng biến động đến năm 2020. Nghiên cứu đƣợc thực hiện đã đƣợc thực
hiện từ tháng 3 năm 2016 đến tháng 6 năm 2017. Sau quá trình nghiên cứu kết quả đạt
đƣợc là : thành lập đƣợc bản đồ phân bố loại hình sử dụng đất năm 2020, cho thấy diện
tích các diện tích sau phân loại của CLN, LUC, BHK, DXD, KCN có sự thay đổi, kết quả
đánh giá xu hƣớng chuyển đổi giai đoạn 2014-2020 cho thấy diện tích CLN tăng thêm
80,8 ha do đƣợc chuyển đổi từ BHK, LUC, đồng nghĩa với việc diện tích của BHK, LUC
giảm xuống. Trong khi đó DXD giảm diện tích, chuyển đổi 1 phần cho KCN, diện tích
KCN tăng.
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra sự chuyển đổi của các loại hình sử dụng đất, mô hình
CLUMondo giúp hỗ trợ dự báo xu thế biến động, nhận biết vị trí biến động thông qua kết
quả bản đồ trong tƣơng lai giúp hỗ trợ chính quyền, địa phƣơng có góc nhìn khách quan
trong việc định hƣớng quy hoạch SDĐ trong tƣơng lai.
ii
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................................. i
TÓM TẮT ..................................................................................................................................ii
MỤC LỤC................................................................................................................................ iii
DANH MỤC VIẾT TẮT ........................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................................ vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................vii
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu đề tài .................................................................................................................. 2
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
1.3.1 Đối tƣợng và khu vực nghiên cứu............................................................................. 2
1.3.2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 2
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................... 3
2.1 Tìm hiểu về biến động sử dụng đất .................................................................................. 3
2.1.1 Khái niệm .................................................................................................................. 3
2.1.2
Những đặc trƣng của biến động sử dụng đất ........................................................ 3
2.1.3 Những nhân tố gây nên tình hình biến động sử dụng đất ......................................... 4
2.1.4 Ý nghĩa thực tiễn trong đánh giá tình hình biến động sử dụng đất........................... 4
2.2 GIS .................................................................................................................................. 5
2.3 Mô hình CLUMondo ...................................................................................................... 5
2.3.1 Giới thiệu mô hình CLUMondo................................................................................ 5
2.3.2 Cấu trúc mô hình ....................................................................................................... 6
2.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phân bố sử dụng đất .................................................. 7
2.3.4 Lý thuyết vận hành .................................................................................................... 9
2.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .................................................................... 12
2.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu...................................................................................... 12
iii
2.5.1 Vị trí địa lý .............................................................................................................. 12
2.5.2 Địa hình ................................................................................................................... 14
2.5.3 Khí hậu .................................................................................................................... 14
2.5.4 Kinh tế .................................................................................................................... 14
2.5.5 Xã hội ...................................................................................................................... 15
2.5.6 Quỹ đất và hiện trạng đất ........................................................................................ 15
2.5.7 Định hƣớng quy hoạch SDĐ đến năm 2020 ........................................................... 16
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 17
3.1 Dữ liệu thu thập............................................................................................................. 17
3.2 Lƣợc đồ phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 17
3.2.1 Các bƣớc thực hiện ................................................................................................. 17
3.2.2 Xử lý dữ liệu ........................................................................................................... 19
3.2.3 Nạp dữ liệu đầu vào ................................................................................................ 26
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 27
4.1 Kết quả phân tích ........................................................................................................... 27
4.1.1 Kết quả phân tích hồi quy ....................................................................................... 27
4.1.2 Kết quả ma trận chuyển đổi .................................................................................... 27
4.1.3 Kết quả xây dựng nhu cầu phát triển ...................................................................... 28
4.1.4 Kết quả chạy mô hình ............................................................................................. 28
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 33
5.1 Kết luận .......................................................................................................................... 33
5.2 Kiến nghị ........................................................................................................................ 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................ 34
iv
DANH MỤC VIẾT TẮT
BHK
Đất trồng cây hàng năm
CLN
Đất trồng cây lâu năm
DXD
Đất xây dựng
KCN
Đất công nghiệp
LUC
Đất trồng lúa
NXB
Nhà xuất bản
QHSDĐ
Quy hoạch sử dụng đất
SDĐ
Sử dụng đất
SON
Sông ngòi
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc mô hình .......................................................................................... 6
Hình 2.2 Tiến trình Clumondo ............................................................................................. 7
Hình 2.3 Sơ đồ chuyển đổi ................................................................................................... 8
Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động của mô hình .............................................................................. 10
Hình 2.5 Bản đồ hành chính thành phố Vị Thanh .............................................................. 13
Hình 3.1 Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 18
Hình 3.2 Tiến trình xử lý dữ liệu ........................................................................................ 19
Hình 3.3 Bản đồ phân loại sử dụng đất .............................................................................. 20
Hình 3.4 Bản đồ ranh giới thành phố Vị Thanh ................................................................. 21
Hình 3.5 Bản đồ địa hình thành phố Vị Thanh .................................................................. 22
Hình 3.6 Bản đồ dân số thành phố Vị Thanh năm 2014 .................................................... 23
Hình 3.7 Bản đồ thổ nhƣỡng thành phố Vị Thanh ............................................................. 24
Hình 3.8 Bản đồ khu vực hạn chế chuyển đổi .................................................................... 25
Hình 3.9 Chuẩn dữ liệu ASCII sử dụng trong đề tài .......................................................... 26
Hình 4.1 Bản đồ phân bố các loại hình SDĐ theo xu hƣớng 2020 thành phố Vị Thanh ... 29
Hình 4.2 Biểu đồ biến động SDĐ giai đoạn 2014-2020 .................................................... 30
Hình 4.3 Bản đồ phân bố các vùng chuyển đổi SDĐ giai đoạn 2014-2020....................... 31
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Hiện trạng SDĐ năm 2014 .................................................................................. 15
Bảng 3.1 Dữ liệu thu thập ................................................................................................... 17
Bảng 4.1 Kết quả phân tích hồi quy cho từng loại hình SDĐ ............................................ 27
Bảng 4.2 Bảng ma trận chuyển đổi sử dụng đất ................................................................. 28
Bảng 4.3 Nhu cầu về sử dụng đất áp dụng vào mô hình .................................................... 28
Bảng 4.4 Ma trận chuyển đổi loại hình SDĐ theo diện tích giai đoạn 2014-2020 ............ 30
Bảng 4.5 Kết quả dự báo so với quy hoạch của thành phố ................................................ 32
vii
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong vòng quay của sự phát triển không ngừng, môi trƣờng tài nguyên cũng bị
thay đổi theo để phù hợp với xu hƣớng phát triển chung, nguồn tài nguyên đất đai
cũng bị ảnh hƣởng. Đất đai là nguồn tài nguyên quan trọng không thể thay thế đƣợc,
đất đai là nơi diễn ra mọi hoạt động số của con ngƣời, là ở, là nơi sản xuất, là tƣ liệu
trồng trọt, là nơi diễn ra các hoạt động văn hóa-xã hội, an ninh, quốc phòng. Trƣớc sự
bùng nổ dân số, hoạt động đô thị hóa, công nghiệp hóa ngày càng tăng đã gây sức ép
không nhỏ đến sử dụng đất, đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp nhƣờng chỗ cho
những khu công nghiệp, các công trình xây dựng, làm cho cho đất đai biến động liên
tục.
Thành phố Vị Thanh là trung tâm của tỉnh Hậu Giang, vị trí địa lý thuận lợi cho
việc giao lƣu kinh tế, văn hóa xã hội với các tỉnh lân cận nhƣ Kiên Giang, Cần Thơ.Vị
Thanh là một thành phố trẻ đang trên con đƣờng phát triển theo hƣớng công nghiệp,
đó là xu thế tất yếu, đồng thời cũng tác động một phần không nhỏ đến đất đai. Năm
2014 diện tích thành phố khoảng 118km2, trong đó diện tích đất nông nghiệp khoảng
9.300,58ha chiếm cơ cấu 78,11%, đất phi nông nghiệp khoảng 2.605,86ha chiếm
21,89% cơ cấu, theo nhƣ định hƣớng đến năm 2020 thì diện tích đất nông nghiệp sẽ
giảm(còn 68,44%) và tăng cơ cấu đất phi nông nghiệp(31,56%).(UBND tỉnh Hậu
Giang). Do đó việc theo dõi, giám sát sự biến động là điều cần thiết.
Hiện nay khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ, đòi hỏi nguồn thông tin cần phải
chính xác, nhanh chóng. Do vậy với công cụ quản lý truyền thống đã không còn phù
hợp nữa, sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý (GIS) kết hợp mô hình CLUMondo đã
hỗ trợ đắc lực cho cho việc quản lý đất đai, xử lý thông tin, mô phỏng đƣợc tƣơng lai
đã giúp ích cho công tác quản lý đất đai hiệu quả hơn, linh hoạt hơn.
Do đó đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS đánh giá biến động sử dụng đất thành
phố Vị Thanh tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2014-2020” đƣợc thực hiện.
1
1.2 Mục tiêu đề tài
Mục tiêu chung của đề tài là đánh giá biến động sử dụng đất thành phố Vị Thanh
tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2014-2020 nhằm giúp hỗ trợ địa phƣơng trong việc đánh giá
tình hình xu thế biến động sử dụng đất của huyện để có hƣớng phát triển hợp lý.
Mục tiêu cụ thể:
o Nắm đƣợc hoạt động của mô hình CLUMondo trong việc tính toán những
thay đổi sử dụng đất.
o Áp dụng mô hình CLUMondo để xem xét sự biến động sử dụng đất của
thành phố Vị Thanh.
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1 Đối tƣợng và khu vực nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Các loại hình sử dụng đất, các biến động của các loại hình
sử dụng đất
Khu vực nghiên cứu: thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang.
1.3.2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: 3 tháng từ tháng 3/2017 đến 6/2017
Phạm vi nghiên cứu giới hạn khu vực thành phố Vị Thanh tỉnh Hậu Giang.
2
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tìm hiểu về biến động sử dụng đất
2.1.1 Khái niệm
Từ trƣớc đến nay chƣa có khái niệm chính xác về đánh giá biến động. Nhƣng đánh giá
biến động có thể đƣợc hiểu là: Việc theo dõi, giám sát và quản lý đối tƣợng nghiên cứu để
từ đó thấy đƣợc sự thay đổi về đặc điểm, tính chất của đối tƣợng nghiên cứu, sự thay đổi
có thể định lƣợng đƣợc. Ví dụ: diện tích đất chuyên mục đích sử dụng, diện tích rừng mất
đi hay đƣợc trồng mới,...
Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất là đánh giá đƣợc sự thay đổi về loại hình sử
dụng đất qua các thời điểm dƣới sự tác động của tự nhiên, kinh tế-xã hội, sự khai thác, sử
dụng của con ngƣời. Mọi vật trên thế giới tự nhiên không bao giờ bất biến mà luôn luôn
biến động không ngừng, động lực của mọi sự biến động đó là quan hệ tƣơng tác giữa các
thành phần của tự nhiên. Nhƣ vậy để khai thác tài nguyên đất đai của một khu vực có hiệu
quả, bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này và không làm suy thoái môi trƣờng tự nhiên thì
nhất thiết phải nghiên cứu biến động của đất đai. Sự biến động đất đai do con ngƣời sử
dụng vào các mục đích kinh tế-xã hội có thể phù hợp hay không phù hợp với quy luật của
tự nhiên, cần phải nghiên cứu để tránh sử dụng đất đai có tác động xấu đến môi trƣờng
sinh thái.
Nhƣ vậy biến động tình hình sử dụng đất là xem xét quá trình thay đổicủa diện tích đất
thông qua thông tin thu thập đƣợc theo thời gian để tìm ra quy luật và những nguyên nhân
thay đổi từ đó có biện pháp sử dụng đúng đắn với nguồn tài nguyên này (Nguyễn Tiến
Mạnh, 2008).
2.1.2 Những đặc trƣng của biến động sử dụng đất
Biến động sử dụng đất có những đặc trƣng cơ bản nhƣ sau (Nguyễn Tiến
Mạnh,2008):
- Quy mô biến động
+ Biến động về diện tích sử dụng đất đai nói chung.
3
+ Biến động về diện tích của từng loại hình sử dụng đất
+ Biến động về đặc điểm của những loại đất chính.
- Mức độ biến động
+ Mức độ biến động thể hiện qua số lƣợng diện tích tăng hoặc giảm của các loại
hình sử dụng đất giữa đầu thời kỳ và cuối thời kỳ nghiên cứu.
+Mức độ biến động đƣợc xác định thông qua việc xác định diện tích tăng, giảm và
số phần trăm giảm của từng loại hình sử dụng đất giữa cuối và đầu thời kỳ đánh giá.
2.1.3 Những nhân tố gây nên tình hình biến động sử dụng đất
Các yếu tố tự nhiên là cơ sở quyết định cơ cấu sử dụng đất đai vào các mục đích
kinh tế-xã hội bao gồm các yếu tố sau: Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thủy văn, thảm
thực vật (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008).
Các yếu tố kinh tế-xã hội có tác động lớn đến sự thay đổi diện tích các loại hình sử
dụng đất đai bao gồm các yếu tố sau (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008):
+ Sự phát triển các ngành kinh tế nhƣ: dịch vụ, xây dựng, giao thông và các ngành
kinh tế khác.
+ Gia tăng dân số.
+ Các dự án đầu tƣ phát triển kinh tế.
+ Thị trƣờng tiêu thụ các sản phẩm hàng hóa.
2.1.4 Ý nghĩa thực tiễn trong đánh giá tình hình biến động sử dụng đất
Đánh giá tình hình biến động sử dụng đất có ý nghĩa rất lớn trong sử dụng đất đai
(Nguyễn Tiến Mạnh, 2008):
+ Là cơ sở khai thác tài nguyên đất đai phục vụ cho việc phát triển kinh tế-xã hội
có hiệu quả và bảo vệ môi trƣờng sinh thái.
4
+ Mặt khác khi đánh giá biến động sử dụng đất cho ta biết nhu cầu sử dụng đất
giữa các ngành kinh tế-xã hội, an ninh quốc phòng. Dựa vào vị trí địa lý, diện tích tự
nhiên và tài nguyên thiên nhiên của khu vực nghiên cứu, từ đó biết đƣợc sự phân bố các
ngành, các lĩnh vực kinh tế và biết đƣợc những điều kiện thuận lợi, khó khăn đối với nền
kinh tế xã hội và biết đƣợc đất đai biến động theo chiều hƣớng tích cực hay tiêu cực, từ
đó đƣa ra những phƣơng hƣớng phát triển đúng đắn cho nền kinh tế và các phƣơng pháp
sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất, bảo vệ môi trƣờng sinh thái.
Do đó đánh giá biến động sử dụng đất có ý nghĩa hết sức quan trọng là tiêu đề, cơ sở
đầu tƣ và thu hút nguồn vốn đầu tƣ từ bên ngoài, để phát triển đúng hƣớng, ổn định trên
tất cả mọi lĩnh vực kinh tế-xã hội và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá của quốc
gia.
2.2 GIS
Theo Nguyễn Kim Lợi và ctv (2009), định nghĩa GIS nhƣ là một hệ thống thông tin
mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liến quan về
mặt địa lý không gian, nhằm trợ giúp việc thu nhận, lƣu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và
hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giả quyết các vấn đề tổng hợp thông
tin cho các mục đích của con ngƣời đặt ra, chẳng hạn nhƣ: Để hỗ trợ ra các quyết định
cho việc quy hoạch và quản lý, sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng, giao
thông, dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lƣu trữ dữ liệu hành
chánh.
2.3 Mô hình CLUMondo
2.3.1 Giới thiệu mô hình CLUMondo
Mô hình CLUMondo là phiên bản mới nhất của mô hình CLUE (Conversion of
Land use and its Effect), mô hình này đƣợc sử dụng khá phổ biến trên thế giới nhằm để
đánh giá sự biến động sử dụng đất. CLUMondo mô phỏng sự thay đổi sử dụng đất dựa
trên định lƣợng thực tế các mối quan hệ giữa hiện trạng sử dụng đất và các nhân tố liên
quan đến sự thay đổi sử dụng đất hay là các nhân tố để đánh giá phù hợp đối với việc
5
phân bố một loại hình sử dụng đất cụ thể (bao gồm các yếu tố tự nhiên và con ngƣời).
(Peter Verburg).
2.3.2 Cấu trúc mô hình
Mô hình đƣợc phân chia thành 2 loại là module phi không gian và module không
gian.
+
Module phi không gian chỉ ra sự thay đổi từ những nhu cầu thay đổi sử
dụng đất thông qua các chính sách, chỉ tiêu phát triển ở cấp độ toàn khu vực vùng mẫu.
Các nhu cầu có thể là bao gồm diện tích cho từng mục đích sử dụng cụ thể hoặc xác định
theo tổng hàng hóa, dịch vụ.
+
Module không gian là phần sẽ trực tiếp phân tích hồi quy tƣơng quan giữa
các loại hình sử dụng đất hiện tác với các yếu tố tác động mà phần phi không gian xác
định.
Nhu cầu là các dữ liệu đầu vào đƣợc vào hệ thống, còn địa điểm sẽ đƣợc xác định
bởi thuật toán của mô hình CLUMondo. Nhu cầu sử dụng đất có thể xuất ra các giá trị
khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp, nhu cầu có thể xác định cụ thể theo từng năm. Lựa
chọn phƣơng pháp tiếp cận phục thuộc vào việc chuyển đổi sử dụng đất tự nhiên của khu
vực nghiên cứu và kịch bản sử dụng.
Phân tích phi không gian
Yếu tố dẫn đến sự thay
Nhu cầu sử dụng đất
đổi
Phân tích không gian
Yếu tố liên quan đến vị
trí
Phân bố sử dụng đất
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc mô hình
6
2.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phân bố sử dụng đất
Có 4 yếu tố quyết định đến sự phân bố sử dụng đất là khu vực hạn chế, đặc tính các
loại sử dụng đất, nhu cầu sử dụng đất và đặc trƣng vị trí.
a. Khu vực hạn chế
Là các vùng đặc biệt hạn chế tiếp cận và không đƣợc thay đổi hoặc bị cấm thay
đổi loại hình sử dụng đất nhƣ rừng phòng hộ, khu vực quân sự, khu bảo tồn thiên nhiên
hoặc khu vực nguy hiểm v.v..
Đặc tính các loại SDĐ
Khu vực giới hạn
+Vƣờn quốc gia
+Tính ổn định
+Ma trận chuyển đổi
+Khu vực quân sự
CLUMONDO
Tiến trình phân bố
sử dụng đất
Nhu cầu sử dụng đất
Đặc trƣng vị trí
+Địa hình
+Chính sách
+Thổ nhƣỡng
+Mục tiêu phát triển
+Nhân văn
Hình 2.2 Tiến trình CLUMondo
b. Đặc tính các loại sử dụng đất
Thành phần này đƣợc biểu diễn thông qua 2 bộ thông số là tính ổn định của mỗi
loại hình sử dụng đất và ma trận chuyển đổi giữa các loại hình sử dụng đất.
Tính ổn định là thông số mô tả khả năng ổn định của một loại hình sử dụng đất
trƣớc các thay đổi về thời gian và hầu hết là dựa trên giá trị vủa loại hình sử dụng đất đó.
Tính ổn định càng cao thì khả năng chuyển đổi sang loại hình sử đất khác càng thấp. Ví
7
dụ với đất nông nghiệp lâu năm sẽ khó chuyển đổi sang loại khác do tính chất phù hợp
với trồng trọt, dễ dàng chuyển đổi với đất chƣa sử dụng. Ngƣời sử dụng mô hình sẽ quyết
định các yếu tố dựa trên sự hiểu biết của chuyên gia về các biến đổi của sử dụng đất.
Thứ hai là ma trận chuyển đổi, sẽ cho thấy đƣợc là loại hình sử dụng đất nào sẽ đƣợc
phép hoặc không đƣợc phép chuyển sang một loại hình sử dụng đất khác.
a
c
b
Rừng sản xuất
Nông nghiệp
Xây dựng
d
Xây dựng
Xây dựng
Nông nghiệp
Nông nghiệp
Hiện tại
Rừng sản xuất
Rừng sản xuất
Tƣơng lai
+
+(d)
-
+(b)
+
-
+(a)
+(c)
+
Hình 2.3 Sơ đồ chuyển đổi
c. Nhu cầu sử dụng đất
Nhu cầu về chức năng sử dụng đất trong CLUMondo có thể diễn đạt thông
qua các đơn vị khác nhau. Dựa trên các chính sách, mục tiêu phát triển kinh tế xã hội
của các nhà quản lý mà ƣớc lƣợng ra kịch bản về số liệu nhu cầu cho từng năm tiến hành
mô phỏng. Các nhu cầu này sẽ đƣợc dùng để tính toán xu hƣớng chuyển đổi sử dụng đất
cho phù hợp, xác định loại hình sử dụng đất nào cần phải tăng, loại nào cần phải giảm.
d. Đặc trƣng vị trí
8
Mỗi loại hình sử dụng đất sẽ có một hàm tƣơng quan với các yếu tố tác động có sự
ảnh hƣởng nhất. Ví dụ với đất xây dựng đô thị sẽ có sự tƣơng quan yếu với độ dốc địa
hình, khả năng tiếp cận nguồn giao thông, khả năng tiếp cận nguồn nƣớc,…và mỗi yếu tố
tác động có sự ảnh hƣởng khác nhau đến các loại hình sử dụng đất khác nhau. Và từ dữ
liệu phân bố các yếu tố táđộng mô hình sẽ tổng hợp lại và hàm tƣơng quan để xác định
đặc trƣng tại mỗi vị trí thì sẽ phù hợp với loại hình sử dụng đất nào nhất. Ngoài việc chịu
ảnh hƣởng từ các yếu tố tác động thì việc phân bố các loại hình sử dụng còn chịu tác động
từ các yếu tố lân cận, ví dụ nhƣ các khu vực nông nghiệp ở rìa, tiếp giáp với khu vực đô
thị thì có khả năng chuyển đổi sang đất đô thị lớn hơn so với đất nông nghiệp, hoặc đất
chƣa sử dụng có đặc tính phù hợp.
2.3.4 Lý thuyết vận hành
Sau khi thêm tất cả các dữ liệu thu thập đƣợc, mô hình sữ tiến hành phân tích và tính
toán những thay đổi các loại hình sử dụng đất theo sơ đồ sau:
9
Xác định phạm vi
mô phỏng
Xác định các đặc
trƣng vị trí
Tính toán lại mức
Tính toán tiềm
năng chuyển đổi
độ cạnh tranh của
cho tất cả vị trí và
các loại hình
SDĐ
Chƣa đáp ứng
loại hình SDĐ
Nhu
cầu
Đặc
tính
Phân bố các
So sánh khả
loại hình
năng đáp
SDĐ
ứng
Đã đáp ứng
Ghi lại bản đồ và
chuyển sang năm
tiếp theo (t=t+1)
Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động của mô hình
10
Sau khi xác định đƣợc khu vực mẫu, loại trừ các khu vực giới hạn, tiến hành tính toán
theo vị trí và từng loại hình sử dụng đất dựa trên các đặc trƣng vị trí. Tiềm năng chuyển
đổi sang loại hình sử dụng đất k đƣợc tính:
Ptrant,i,k= Ploct,i,k+Presk+Pcompt,k
Trong đó i là vị trí, t là thời gian. Ploct,i,k đại diện cho tính phù hợp của vị trí i với loại
hình sử dụng đất k tại t. Presk là tính ổn định của loại hình sử dụng đất. Pcompt,k là biến
lặp cụ thể cho loại hình sử dụng đất k tại thời điểm t và đại diện cho mức độ cạnh tranh
giữa các loại hình sử dụng đất.
Các bƣớc còn lại là quá trình đƣợc lặp đi lặp lại sao cho tất cả các nhu cầu đƣợc phân
bố chính xác. Khi mô hình đáp ứng tất cả các nhu cầu sử dụng đất cho từng khu vực, các
phép tính toán tiếp theo sẽ tính lặp lại theo từng thời gian tiếp theo. Một số thay đổi phân
bố không thay đổi đƣợc, còn một số khác thì phụ thuộc thay đổi vào thời gian. Do đó, kết
quả mô phỏng có xu hƣớng phức tạp, thay đổi phi tuyến tính trong mô hình sử dụng đất.
Phân tích hồi quy: để tính toán tính phù hợp của loại hình sử dụng đất với các yếu tố
tác động thì mô hình sẽ tiến hành phân tích hồi quy theo công thức:
Log (
) =β0+β1 X1i+β2 X2i…+βn Xni
Trong đó:
+ Pki là xác suất xuất hiện loại hình sử dụng đất k tại vị trí i
+ Xni là biến độc lập, thể hiện giá trị các yếu tố tác động tại n vị trí i
+ βn là kết quả trực tiếp của phân tích hồi quy, thể hiện mức độ ảnh hƣởng
của các yếu tố tác động n đến Pki.
Sau khi có kết quả hồi quy, mô hình sẽ tự động thực hiện kiểm nghiệm phân loại nhị
biến cho mô hình tƣơng quan, biểu diễn lại về đƣờng cong ROC (Receiver Operating
Characteristics) và đánh giá thông qua chỉ số AUC (Area Under the Curve) với
0,5
- Xem thêm -