Mục đích của nghiên cứu này là thành lập bản đồ phân bố dân cư sử dụng phương pháp dasymetric trên cơ sở số liệu thống kê dân số hàng năm của một đơn vị hành chính kết hợp với dữ liệu phụ trợ (thường là bản đồ hiện trạng sử dụng đất hoặc dữ liệu viễn thám). Mời các bạn tham khảo!
Nghiên cứu - Ứng dụng KẾT HỢP DỮ LIỆU THỐNG KÊ DÂN SỐ VÀ TƯ LIỆU VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN BỐ DÂN CƯ ĐỖ THỊ PHƯƠNG THẢO(1), MAI VĂN SỸ(2), NGUYỄN VĂN LỢI(1) Trường đại học Mỏ - Địa chất; Công ty Cổ phần Tư vấn thiết kế cơng trình xây dựng Hải Phịng (1) (2) Tóm tắt: Mục đích nghiên cứu thành lập đồ phân bố dân cư sử dụng phương pháp dasymetric sở số liệu thống kê dân số hàng năm đơn vị hành kết hợp với liệu phụ trợ (thường đồ trạng sử dụng đất liệu viễn thám) Kết đồ thành lập thể phân bố dân cư theo điểm ảnh, điểm ảnh mang giá trị, màu sắc định đại diện cho số dân sinh sống theo không gian thực tế, không theo ranh giới hành đồ sử dụng phương pháp đồ giải, chấm điểm trước Đặt vấn đề Phân bố dân cư biểu thị mơ hình không gian, xếp khách quan số người sinh sống khu vực hình thành, tích tụ lan truyền tuyến tính Do vậy, phân bố dân cư dựa vị trí, khác với khái niệm mật độ tỷ lệ dân số kích thước khu vực, phân bố địa lý dân cư chí cho khơng thay đổi, có mức độ tập trung dân số cao làm tăng mật độ vùng khác nhau[1] Ở Việt Nam, việc thống kê dân số trở thành nhiệm vụ thường niên [3], nguồn số liệu thu thập theo báo cáo định kỳ đơn vị hành nhỏ đảm bảo tính xác kịp thời phục vụ đắc lực cho công việc khác toàn xã hội, số liệu thường dạng biểu bảng, khó thể phân bố không gian dân cư theo đơn vị hành chính, để thể hiện, người ta thường dùng đồ chuyên đề dân số mang nhiệm vụ phản ánh mục tiêu dân cư như: số dân, phân bố dân cư, thành phân dân tộc, kết cấu dân cư,…Thông qua hệ thống sản phẩm đồ người xem có nhìn trực quan dân số, tạo điều kiện thuận lợi cho nhà quản lý lên kế hoạch thích hợp dựa số thông tin dân số cập nhật mơ hình hóa đồ Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ để xây dựng đồ chuyên đề dân cư cần thiết, thuận lợi cho việc cập nhật, chỉnh sửa nguồn liệu đầu vào, lưu trữ, truy vấn hiển thị thông tin chuyên đề thể đồ Trên giới, thành lập đồ phân bố dân cư có từ lâu thơng qua phương pháp đồ giải, chấm điểm, đường đẳng trị Nhược điểm phương pháp dân số phân bố theo đơn vị hành kể nơi khơng có người (như đất bỏ hoang, đồng ruộng, mặt nước) nên xu hướng kết hợp tư liệu thống kê sử dụng liệu phụ trợ (tư liệu viễn thám, đồ sử dụng đất, ) nhằm giúp phân bổ xác dân cư thực ý Các thơng tin giải đốn từ liệu viễn thám cho phép nhanh chóng xác định loại hình sử dụng đất khác nhau, loại hình lại chứa đựng thơng tin định số dân sống đó, cho phép nội suy gán liệu điều tra dân số cho để dự đốn tuyến tính số người cư trú theo trạng Khó khăn lớn phương pháp phải xác định trọng số gán theo loại lớp sử dụng đất chứa dân sinh sống cho cho phù hợp với thực tế thống kê, ví dụ vùng dân cư đơng đúc mang trọng số cao vùng dân cư thưa thớt hay trọng số gán với vùng khơng có người Rất nhiều phương thức gán trọng số áp dụng, điển Ngày nhận bài: 23/5/2018, ngày chuyển phản biện: 25/5/2018, ngày chấp nhận phản biện: 04/6/2018, ngày chấp nhn ng: 08/6/2018 52 tạp chí khoa học đo đạc đồ số 36-6/2018 Nghiờn cu - ng dng hình dùng nội suy nhị phân, ba lớp lọc thông tin Dân số đồ phân bổ khu vực cho có người [2] Các phương pháp dễ áp dụng địi hỏi phải có định chủ quan xác định khu vực đất có người sinh sống, loại bỏ tất dân số khỏi khu vực xác định người cư trú khơng thể phân chia tỉ mỉ phạm vi loại đất Tại Việt Nam, gần chưa có nghiên cứu đề cập tới lập đồ dân cư theo xu hướng Việc hiển thị số liệu thống kê dân số theo phân bố không gian từ trước tới chủ yếu dùng phương pháp đồ giải (cả vùng hành mang mật độ phương pháp chấm điểm (mỗi điểm chấm tương ứng với số dân định) Hai phương pháp thể phân bố dân cư cịn chung chung, mang nặng tính qui ước cho đơn vị hành chính, lại địi hỏi mức độ thu thập thơng tin khối lượng tính toán tỉ mỉ Nhu cầu đặt phải có giải pháp để tính tốn trọng số gán theo số dân sinh sống nhiều hay từ loại hình sử dụng đất lập đồ theo phương pháp nội suy không gian nhằm phân tách xác phân bố dân cư Bản đồ thành lập điểm ảnh có kích thước xác định, mang giá trị định (ví dụ điểm ảnh tương ứng 45 người) màu sắc khác để phản ánh trực quan phân bố dân số, cải thiện đáng kể độ xác ước lượng phân bố dân số đồng thời giúp tận dụng nguồn thông tin cập nhật từ ảnh vệ tinh, giảm thiểu nỗ lực thu thập xử lý liệu khuyến khích nhiều người sử dụng, dễ dàng thống kê, nghiên cứu dân số, chí thơng qua số điểm ảnh đếm số dân (phục vụ cho ứng dụng thực tiễn khác cần thống kê dân cư nhanh theo phân bố không gian) Do vậy, mục tiêu báo giới thiệu quy trình thành lập đồ phân bố dân cư phương pháp dasymetric kết hợp liệu thống kê dân số với đồ trạng sử dụng đất chiết xuất từ liệu viễn thám khu vực quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội Khu vực nghiên cứu Quận Bắc Từ Liêm nằm dọc phía bờ nam sơng Hồng, có địa hình tương đối phẳng màu mỡ, có nhiều sơng hồ chảy qua Địa hình nghiêng theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam, độ cao trung bình 6,0m - 6,5m Là quận cửa ngõ phía Tây thành phố Hà Nội, có đường Bắc Thăng Long - Nội Bài, thuộc khu vực phát triển mở rộng không gian nội thành nên hệ thống giao thông quận phát triển đồng với nhiều tuyến giao thông quan trọng quốc gia, thành phố Nền kinh tế phát triển nhanh toàn diện, cấu kinh tế thay đổi theo chiều hướng tăng tỷ trọng ngành công nghiệp, thương mại, dịch vụ, giảm tỷ trọng ngành nông nghiệp, bước chuyển dần sang cấu thương mại, dịch vụ - cơng nghiệp - nơng nghiệp Quận có diện tích 43,35 km², dân số 320.414 người, mật độ dân số 7.381 người/km², tương đối cao so với mật độ dân phố trung bình thành phố Hà Nội 2.279 người/km2 Dân số tập trung chủ yếu dọc trục đường giao thơng, khu trung tâm trị văn hóa quận, phường Mật độ dân số phường quận không đồng đều, mật độ dân số cao phía Đơng, phía Nam quận giảm phía tây quận Các phường có mật độ dân số cao phường Cổ Nhuế 1, 2, Xuân Đỉnh, Phú Diễn, Phúc Diễn, phường có mật độ dân số thấp gồm phường Thượng Cát, Liên Mạc, Thụy Phương Tỷ lệ tăng tự nhiên (sinh, tử) 1.07% (năm 2017), tăng di chuyển học năm 2017 0,33% (chuyển 2.45%, đến 2,79%) Dân số có trình độ học vấn tương đối cao so với trung bình toàn thành phố Hà Nội Bắc Từ Liêm quận tách Hà Nội (hình 1), q trình điều chỉnh quy hoạch, chỉnh trang thị nên làm cho công tác quản lý dân cư gặp nhiều khó khăn Trên địa bàn quận, cơng tác quản lý dân cư diễn phức tạp (nhiều doanh nghiệp, công ty thành lập, dân cư từ nơi khác tập trung về, nhà trọ mọc lên ngày nhiều) giải không tốt công tác gây ảnh hưởng t¹p chÝ khoa häc đo đạc đồ số 36-6/2018 53 Nghiờn cu - Ứng dụng lớn đến phát triển kinh tế - xã hội địa phương, vi việc thành lập đồ dân số cần thiết, tạo điều kiện cho công tác quản lý quy hoạch dân cư lãnh thổ quận thuận lợi (Xem hình 1) Dữ liệu phương pháp 3.1 Chuẩn bị liệu - Dữ liệu điều tra dân số trung bình tính theo phường quận Bắc Từ Liêm báo cáo hàng nămvề cho Trung tâm dân số kế hoạch hóa gia đình quận quang học 3m/pixel, Cơng ty Planet có trụ sở San Francisco, California, USA cung cấp sử dụng theo chương trình hợp tác Bộ Khoa học & Công nghệ Công ty Planet việc quyền truy cập vào liệu hình ảnh thông qua tài khoản truy cập khác nhau, tài khoản gồm 10 vị trí, thời gian hỗ trợ 30 ngày cho tài khoản Ảnh planet khu vực Quận Bắc Từ Liêm năm 2017 nằm cảnh ảnh, ghép cắt theo ranh giới quận (hình 1), sử dụng để thành lập đồ trạng sử dụng đất năm 2017 - Bản đồ trạng sử dụng đất quận Bắc Từ Liêm thành lập năm 2015 sở đồ trạng năm 2010 số liệu kiểm kê đất đai năm 2015, đồ xây dựng hệ tọa độ VN2000, kinh tuyến trục 105°00, múi chiếu độ, tỷ lệ 1/10.000, đồ trạng sử dụng đất thể ranh giới hành phường trạng sử dụng đất quận Bắc Từ Liêm năm 2015 - Bản đồ địa hình: Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000 gồm mảnh F-48-68-C-d-2, F48-68-C-d-4, F-48-68-D-c-1, F-48-68-D-c-3 Công Ty TNHH MTV Trắc địa Bản đồ chỉnh năm 2015, đồ địa hình dùng làm tài liệu tham khảo phân bố dân số quận, địa giới hành yếu tố thuộc sở địa lý đồ thành lập - Dữ liệu ảnh vệ tinh lựa chọn nghiên cứu Planet có độ phân giải ảnh Phương pháp dasymetric lập đồ phân bố dân cư lần sử dụng nhà 3.2 Phương pháp nghiên cứu Hình 1: Vị trí địa lý quận Bắc Từ Liêm thành phố Hà Nội 54 t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 36-6/2018 Nghiờn cứu - Ứng dụng địa lý Nga [2], phát triển dần theo nghiên cứu Menis [2] nhiều nhà khoa học khác thực chất hiển thị liệu thống kê thành vùng phân bố không gian gần với thực tế Sự khác biệt đồ phân bố dân cư sử dụng phương pháp dasymetric so với phương pháp truyền thống (đồ giải, chấm điểm, đường đẳng trị) dân cư không phân bố đồng theo đơn vị hành lãnh thổ mà dân cư kết hợp với liệu phụ trợ để tạo tập hợp diễn tả phân bố dân cư cho cải thiện tính đồng khu vực cách tối ưu Dữ liệu phụ trợ thích hợp hay sử dụng đồ trạng sử dụng đất [2], từ đây, sử dụng hai biến liệu phụ trợ biến giới hạn biến liên quan Biến giới hạn thuộc tính giúp loại bỏ khu vực có người khơng có người Biến liên quan chứa đựng số loại liên kết mối quan hệ dự đốn với biến liệu để lập đồ, ví dụ số người sống khu vực đất trồng trọt khuynh hướng vùng đất xây dựng, khu vực mật độ thấp Phương pháp dasymetric tạo tập hợp đơn vị vùng thay đổi không gian mật độ dân số hay nói cách khác, chuyển số lượng tượng từ tập hợp đơn vị diện tích (hành chính) sang đơn vị khác (đã phân phối lại thông qua đồ trạng sử dụng đất) cho kết xác không gian sống người Pop(i,j)[D]: số dân ước tính điểm ảnh (i,j) Phương pháp dasymetric chia thành bước [4]: đất (1) Chia vùng lãnh thổ thành vùng có mật độ dân số đồng (dựa liệu phụ trợ: ảnh viễn thám/bản đồ trạng sử dụng đất/bản đồ địa chính, ) (2) Nội suy vùng thực nhằm chuyển đổi liệu thống kê từ đơn vị hành lên đồ Nội suy tính tốn phụ thuộc liệu phụ trợ sử dụng trọng số đơn giản theo cơng thức sau: Pop(i,j)[D] =aD* pw(i,j) Trong đó: (1) aD: số tính cho tồn lãnh thổ (được hiển thị công thức 2) pw(i, j) trọng số điểm ảnh (i,j) (2) Trong đó: Pop[D]: tổng giá trị dân số ước tính khu vực pw(i,j): tổng số trọng số khu vực Nói cách khác, số aD tính cách lấy tổng số dân ước tính theo đơn vị thống kê chia cho tổng trọng số khu vực, đầu số aD đại diện cho người điểm ảnh mang trọng số (3) Chồng ghép liệu: thử nghiệm thực quy mô cho phép kiểm tra giá trị nội suy (có nguồn gốc từ liệu thống kê dân số) so với giá trị liệt kê (tổng hợp từ nhóm liệu) Việc sử dụng liệu cho phép đánh giá thống kê, tính trực quan đồ kết xác định sai số Kết 4.1 Thành lập đồ trạng sử dụng Bản đồ trạng sử dụng đất đóng vai trị liệu phụ trợ quan trọng để phân chia xác nơi có dân cư sinh sống, liệu có đồ trạng năm 2015 ảnh Planet năm 2017 nên công tác điều vẽ nội nghiệp tiến hành để khoanh định bổ sung yếu tố nội dung trạng thay đổi ảnh (hình 2), sau điều tra, đối soát kết điều vẽ nội nghiệp yếu tố nội dung trạng sử dụng đất thực địa chỉnh lý bổ sung nội dung thiếu Cuối chuyển kết điều vẽ yếu tố nội dung trạng sử dụng đất thay đổi, bổ sung lên đồ trạng 2017 (hình 3) tạp chí khoa học đo đạc đồ sè 36-6/2018 55 Nghiên cứu - Ứng dụng Tiến hành gộp nhóm loại hình sử dụng đất theo mã đất phù hợp với nhóm lớp phục vụ thành lập phân bố đồ dân cư (hình 3), nhóm chia thành: (1) nhóm mật độ dân cư cao; (2) nhóm mật độ dân cư trung bình; (3) nhóm trung tâm văn hóa, giáo dục, y tế, (4) nhóm an ninh quốc phịng; (5) nhóm trung tâm thương mại; (6) nhóm trồng, thực vật (7) nhóm mặt nước, giao thơng, 4.2 Xác định trọng số cho nhóm lớp chứa thơng tin dân cư Việc tính tốn trọng số cho nhóm lớp chứa dân cư (bỏ qua lớp xác định khơng có người sinh sống mặt nước, ) sử dụng phương pháp AHP (Analytic Hierachy Process) thông qua vấn xin ý kiến cán theo dõi, quản lý dân số Trung tâm Dân số Kế hoạch hóa gia đình quận Bắc Từ Liêm để xây dựng ma trận ý kiến chuyên gia, tính toán kiểm tra tỉ số quán đạt ngưỡng cho phép (