(Luận văn) nghiên cứu, ứng dụng mô hình tích hợp markok ca và gis để dự báo biến động sử dụng đất tại tỉnh phú thọ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI lu an n va p ie gh tn to NGUYỄN KHÁNH TOÀN o nl w NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TÍCH HỢP ad MARKOV-CA VÀ GIS ĐỂ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG nf a nv a lu ĐẤT TỈNH PHÚ THỌ l ul oi m nh at LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI z z om l.c gm @ an Lu Hà Nội, 2018 n va ac th si BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI lu an n va p ie gh tn to NGUYỄN KHÁNH TOÀN w NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TÍCH HỢP ad o nl MARKOV-CA VÀ GIS ĐỂ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG nf a nv a lu ĐẤT TỈNH PHÚ THỌ l ul oi m LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI at nh Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 z z @ om l.c gm NGƯỜI HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN AN THỊNH an Lu Hà Nội, 2018 n va ac th si i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS Nguyễn An Thịnh Cán chấm phản biện 1: TS Nguyễn Thị Khuy Cán chấm phản biện 2: TS Nguyễn Tiến Cường Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: a lu HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ n TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI va n Ngày 16 tháng năm 2018 p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th si ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những kết nghiên cứu trình bày luận văn hoàn toàn trung thực, tơi, khơng vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật Hà Nội, ngày tháng năm 2018 a lu Tác giả Luận văn n n va p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th si iii LỜI CẢM ƠN Được trí trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, Khoa Quản lý đất đai, tiến hành làm luận văn “Nghiên cứu, ứng dụng mơ hình tích hợp Markok- CA GIS để dự báo biến động sử dụng đất tỉnh Phú Thọ” Trong trình học tập hoàn thành luận văn cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ thầy giáo, gia đình bạn bè a lu Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Quản n lý đất đai trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội toàn thể n va tn to thầy cô giáo dạy dỗ, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập rèn luyện trường thời gian qua p ie gh Đặc biệt để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, nhận quan oa nl w tâm giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn An Thịnh Thầy tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình thực luận văn d Tôi xin chân thành cảm ơn! a lu Học viên f an nv oi lm ul at nh z Nguyễn Khánh Toàn z om l.c gm @ an Lu n va ac th si iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC THÔNG TIN LUẬN VĂN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG a lu DANH MỤC HÌNH n MỞ ĐẦU n va tn to CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận sử dụng đất p ie gh 1.1.1 Sử dụng đất oa nl w 1.1.2 Cơ sở khoa học biến động sử dụng đất lớp phủ 1.1.3 Sử dụng đất, biến động sử dụng đất giới Việt Nam 12 d 1.2 Mơ hình hóa Markov-CA dự báo biến động sử dụng đất 20 a lu 1.2.1 Khái niệm mơ hình, mơ hình hóa mơ hình hóa khơng gian 20 nv f an 1.2.2 Mơ hình hóa biến động sử dụng đất 21 oi lm ul 1.2.3 Khái niệm ứng dụng chuỗi Markov 22 1.2.4 Mạng tự động (Cellular Automata - CA) 24 nh 1.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu .26 at z 1.3.1 Trên giới .26 z gm @ 1.3.2 Tại Việt Nam 31 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN om l.c CỨU 34 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .34 an Lu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu .34 n va ac th si v 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 34 2.2 Nội dung nghiên cứu 34 2.3 Phương pháp nghiên cứu 34 2.3.1 Phương pháp phân tích tổng quan tài liệu 34 2.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa 35 2.3.4 Phương pháp phân tích, mơ hình hóa khơng gian Markov - CA 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 41 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng đất tỉnh Phú Thọ .41 a lu 3.1.1 Nguồn lực tự nhiên tài nguyên thiên nhiên 41 n 3.1.2 Nguồn lực kinh tế - xã hội 50 n va 3.1.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội 57 tn to 3.2 Đánh giá trạng sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015 sở tư liệu ảnh p ie gh viễn thám 60 3.2.1 Xây dựng đồ lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ năm 2005, 2010, 2015 60 oa nl w 3.2.2 Đánh giá trạng sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2015 65 3.3 Dự báo biến động sử dụng đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 - 2025 72 d nv a lu 3.3.1 Quy trình nghiên cứu .72 f an 3.3.2 Phân cấp thích hợp 74 oi lm ul 3.3.3 Xây dựng ma trận chuyển dịch dựa vào chuỗi Markov .85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .96 at nh TÀI LIỆU THAM KHẢO .98 z PHỤ LỤC .Error! Bookmark not defined z om l.c gm @ an Lu n va ac th si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an vi THÔNG TIN LUẬN VĂN Họ tên học viên: Nguyễn Khánh Tồn Lớp: CH2B.QĐ Khố: 2B (2016 - 2018) Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn An thịnh Tên đề tài: Nghiên cứu, ứng dụng mơ hình tích hợp Markov – CA GIS để dự báo biến động sử dụng đất tỉnh Phú Thọ a lu Thông tin luận văn: n - Tổng quan tài liệu xây dựng sở lý luận ứng dụng mơ hình n va - Đánh giá nhân tố ảnh hưởng tới biến động sử dụng đất tỉnh Phú Thọ p ie gh tn to Markov - CA dự báo xu hướng biến động sử dụng đất - Đánh giá trạng sử dụng đất tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2005 - 2015 oa nl w sở tư liệu ảnh viễn thám - Dự báo biến động sử dụng đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2025 sở d mơ hình Markov - CA GIS f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT a lu FAO Tổ chức lương thực nông nghiệp Liên Hợp Quốc LUCC Biến động sử dụng đất lớp phủ TDB Thời điểm dự báo TCT Mốc thời gian cận trình đánh giá TCD Mốc thời gian cận trình đánh giá CA Cellular Automata - Mạng tự động MCE Multi Criteria Evaluation - Đánh giá đa tiêu n n va p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tỉ lệ % đất tự nhiên đất nơng nghiệp tồn giới 13 Bảng 1.2 Biến động diện tích đất nơng nghiệp toàn quốc 17 Bảng 1.3 Biến động diện tích đất 2015 18 Bảng 3.1 Đặc trưng hình thái sông địa bàn tỉnh Phú Thọ 45 Bảng 3.2 Hiện trạng sủ dụng đất tỉnh Phú Thọ ( tính đến 31/12/2016) 46 a lu Bảng 3.3 Hiện trạng rừng theo chức sử dụng 48 n Bảng 3.4 Sản lượng khai thác số loại tài nguyên địa bàn tỉnh Phú n va tn to Thọ 50 Bảng 3.5 Diện tích, dân số mật độ dân số huyện năm 2016 51 p ie gh Bảng 3.6 Đóng góp khu vực kinh tế vào GDP toàn tỉnh qua oa nl w năm 55 Bảng 3.7 Hệ thống giải ảnh lớp phủ mặt đất 61 d Bảng 3.8 Hệ thống mẫu giải đoán ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu 63 nv a lu Bảng 3.9 Bảng biến động diện tích đất đai tỉnh Phú Thọ 72 f an Bảng 3.10 Diện tích loại hình sử dụng đất tỉnh Phú Thọ năm 2005, oi lm ul 2010, 2015, 2020, 2025 (đơn vị: ha) 93 at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 86 First (earlier) land cover image: nhập liệu đồ TCD Second (later) land cover image: nhập liệu đồ TCT Prefix for output conditional probability images: tên ma trận chuyển dịch đầu Number of time periods between the first and second land cover images: khoảng thời gian thời điểm TCD TCT Number of time periods to project foward from the second image: khoảng thời gian dự báo tương lai a lu Kết bước xác định ma trận chuyển dịch lớp n thông tin giai đoạn cần nghiên cứu Ma trận chuyển dịch sở để mơ n va hình dự báo thay đổi đối tượng nghiên cứu tương lai Bao tn to gồm: ma trận chuyển dịch xác suất, ma trận chuyển dịch diện tích lớp, p ie gh tập hợp hình ảnh xác suất có điều kiện Các ma trận chuyển dịch xác suất file văn ghi lại xác suất mà oa nl w lớp phủ thay đổi Các ma trận chuyển dịch diện tích file văn ghi lại diện tích dự kiến thay đổi từ lớp đối tượng tương lai Tập d f an đổi tương lai nv a lu hình ảnh xác suất có điều kiện báo cáo xác suất mà loại lớp phủ biến oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu Hình 3.29 Ma trận chuyển dịch diện tích lớp đối tượng n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 87 a lu n va Hình 3.30 Ma trận chuyển dịch xác suất lớp n p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu Hình 3.31 Tập hình ảnh xác suất có điều kiện n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 88 3.3.4 Mơ hình hóa biến động sử dụng đất lớp phủ mặt đất dựa vào toán CA_Markov Với ưu điểm đưa yếu tố khơng gian vào tốn thống kê Markov, mơ hình CA_Markov cho phép dự báo biến đổi sử dụng đất khoảng thời gian xác định * Dự báo biến động sử dụng đất, lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2015 Dựa nguồn tư liệu đầu vào đồ trạng sử dụng đất năm 2005 năm 2010, mơ hình CA_markov cho phép dự báo biến động a lu sử dụng đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2015 n Trên Idrisi, chọn Modeling / Environmental-Simulation Models / n va CA_MARKOV để khởi động module Markov_CA p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul Hình 3.32 Mơ hình hóa biến đổi lớp phủ mặt đất dựa vào CA_Markov nh at Basic land cover image: nhập liệu đồ lớp phủ TCT z Markov trasition areas file: ma trận chuyển dịch lớp đối tượng z @ gm Transition suitability image collection: tập ảnh phân cấp thích hợp om l.c Output land cover projection: tệp liệu đầu (bản đồ lớp phủ tương lai) an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 89 Với việc sử dụng đồ phân cấp thích hợp làm ngưỡng giới hạn biến động lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ, kết mơ hình hóa thể hình sau: a lu n n va p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul Hình 3.33 Kết mơ hình hóa biến đổi sử dụng đất tỉnh Phú Thọ đến nh at năm 2015 z Mục đích cơng đoạn dựa kết mơ hình hóa biến z om l.c mơ hình hóa cho giai đoạn gm @ đổi đất tỉnh Phú Thọ đến 2015 để đánh giá mức độ xác trình Sử dụng chức kiểm chứng (Validate) phần mềm Idrisi: GIS an Lu Analysis / Change – Time Series / Validate, so sánh kết mơ hình hóa sử dụng đất đến năm 2015 đồ lớp phủ bề mặt năm 2015: n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 90 a lu n n va Hình 3.34 Kiểm chứng kết mơ hình hóa đồ lớp phủ năm 2015 p ie gh tn to Kết thể hình 3.35 sau: d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z Hình 3.35 Kết kiểm chứng kết mơ hình hóa đồ lớp phủ z gm @ năm 2015 Hình cho thấy kết mơ hình hóa đạt tỷ lệ xác cao om l.c (70%) so với đồ trạng năm 2015 Kết cho phép đề tài mơ an Lu hình hóa biến đổi đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 2025 * Dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 91 Ứng dụng mơ hình phân tích chuỗi Markov kết hợp với thuật tốn Mạng tự động để dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất khu vực nghiên cứu tới năm 2020 2025 cho kết cụ thể sau: a lu n n va p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ Hình 3.36 Kết dự báo lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ năm 2020 an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 92 a lu n n va p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ Hình 3.37 Kết dự báo lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ năm 2025 an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 93 Bảng 3.10 Diện tích loại hình sử dụng đất tỉnh Phú Thọ năm 2005, 2010, 2015, 2020, 2025 (đơn vị: ha) So sánh diện tích năm Diện tích(ha) Rừng kín Rừng t.bình Rừng thưa a lu n n va p ie gh tn to Cây bụi Mặt nước Đất x.dựng Đất trống Năm 2005 Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020 Năm 2025 2005-2020 2005-2025 45632,88 41586,52 43599,57 37600,83 37459,73 -8032,05 -8173,15 34461,09 36508,14 36495,09 27485,19 28578,71 -6975,90 -5882,38 172277,55 170745,62 178744,27 183741,66 185374,98 11464,11 13097,43 10194,66 16336,26 14446,96 15146,96 15577,37 4952,30 5382,71 18827,46 15219,27 14218,91 14327,92 12448,86 -4499,54 -6378,6 9034,02 27728,46 41475,58 46649,53 48352,06 37615,51 39318,04 62584,02 44891,01 24048,27 28085,67 25247,98 -34498,35 -37336,04 d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z gm @ Hình 3.38 Biểu đồ thể diện tích loại hình sử dụng đất tỉnh Phú Thọ om l.c năm 2005, 2010, 2015, 2020, 2025 Dựa vào kết dự báo đến năm 2025 ta thấy biến động loại hình sử an Lu dụng đất tỉnh Phú Thọ tương lai sau: so với năm 2005, diện tích rừng thưa tăng 13097,43 ha, diện tích rừng kín rừng trung bình giảm lần n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 94 lượt 8173,15 5882,38 Diện tích loại bụi tăng 5382,71 , diện tích mặt nước giảm 6378,6 Diện tích đất xây dựng tăng mạnh 39318,04 Diện tích đất trống giảm cịn 37336,04 Nhận xét khả ứng dụng mơ hình phân tích chuỗi Markov Mạng tự động dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất: Căn kết dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất hai thời điểm xác định, rút số nhận xét thuận lợi khó khăn việc áp dụng mơ hình phân tích chuỗi Markov Mạng tự động sau: a lu - Thuận lợi: n + Mơ hình hóa khơng gian nói chung thuật tốn phân tích chuỗi n va Markov Mạng tự động nói riêng phương pháp định lượng có tính tn to logic chặt chẽ, đảm bảo kết mơ hình hóa đạt độ xác cao p ie gh + Kết mơ hình hóa cung cấp thơng tin hữu ích xu hướng biến đổi loại hình lớp phủ mặt đất cho địa phương Trên sở oa nl w hoạch định sách phù hợp thời gian tới + Mơ hình hóa dự báo biến động sử dụng đất dựa việc tích hợp d nv a lu chuỗi Markov với Cellular Automata GIS tận dụng ưu điểm f an khắc phục hạn chế mơ hình riêng lẻ Mơ hình hóa tính tốn định oi lm ul lượng cho thấy diễn biến biến động sử dụng đất không gian tương lai cách logic chặt chẽ at nh - Khó khăn hạn chế mơ hình z + Mức độ chi tiết liệu không gian đầu vào mơ hình có vai z trị quan trọng Trong điều kiện sở hạ tầng không gian (Spatial Data gm @ Infrastructure) Việt Nam nhiều hạn chế, việc tìm kiếm, thu hưởng lớn tới kết mơ hình hóa om l.c thập liệu không gian đủ mức độ chi tiết công việc khó khăn, ảnh an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 95 + Mơ hình hóa khơng gian dựa vào phân tích chuỗi Markov Mạng tự động q trình khép kín, gần không chịu tác động nhân tố bên ngồi hệ thống Trong đó, biến đổi lớp phủ mặt đất trạng sử dụng đất đối tượng phụ thuộc nhiều vào tác động yếu tố bên ngồi, đặc biệt yếu tố thể chế, sách Do vậy, việc khơng thể tích hợp yếu tố vào mơ hình hạn chế lớn mơ hình + Mức độ chi tiết lớp phủ mặt đất (số lượng đơn vị lớp phủ) a lu ảnh hưởng tới kết trình mơ hình hóa Nếu số lượng đơn vị lớp n phủ mặt đất nhiều (trên 10 đơn vị) làm cho kết mơ hình hóa thiếu n va độ tin cậy p ie gh tn to d oa nl w f an nv a lu oi lm ul at nh z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc ứng dụng GIS kết hợp với chuỗi Markov nghiên cứu trạng sử dụng đất địa bàn tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2005 - 2015 dự báo xu hướng biến động sử dụng đất đến năm 2025 Mơ hình hóa khơng gian đối tượng địa lý (cả tự nhiên nhân văn) mạnh công nghệ viễn thám GIS Bằng phần mềm Idrisi, kiểm a lu chứng so sánh kết mơ hình hóa đến năm 2015 ảnh phân loại năm 2015 n cho thấy kết mô hình hóa đạt tỷ lệ xác cao (gần 70%) Kết n va tn to cho phép mơ hình hóa biến đổi lớp phủ mặt đất tỉnh Phú Thọ đến năm 2020 2025 p ie gh Nhược điểm thuật toán Markov nội suy tuyến tính để dự báo oa nl w thay đổi trạng thái pixel theo bước thời gian khác mà chưa xác định ngưỡng đánh giá (các yếu tố tự nhiên, sách phát triển d yếu tố kinh tế - xã hội) nv a lu Trong nghiên cứu biến đổi lớp phủ mặt đất, Idrisi Selva 17 phần f an mềm tích hợp viễn thám GIS cho phép xử lý tư liệu viễn thám (phân loại, oi lm ul hiệu chỉnh phổ, ) hợp phần GIS (thành lập, biên tập đồ, ), hợp phần mơ hình hóa khơng gian, kết hợp với phân tích chuỗi Markov để at nh đưa ngưỡng xác định phương pháp đánh giá đa tiêu nhằm z gia tăng độ xác kết mơ hình hóa Tuy nhiên, nhược điểm z gm @ Idrisi tính tốn mơ hình số lượng đơn vị lớp phủ mặt đất nhiều (trên 10 đơn vị) làm cho kết mơ hình hóa thiếu độ tin cậy yêu cầu om l.c liệu không gian đầu vào mô hình phải đảm bảo chi tiết xác an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 97 KIẾN NGHỊ Với khả dự báo phát triển loại hình sử dụng đất với trợ giúp hệ thông tin địa lý, kết dự báo dựa vào phân tích chuỗi Markov mạng tự động cho phép dự báo biến động khu vực tương lai dựa sở kết đánh giá biến động qua thời kỳ.Tuy nhiên, q trình triển khai thực khóa luận, với kết khó khăn gặp phải, tác giả xin có số kiến nghị sau: a lu - Cần xây dựng sở liệu đủ mạnh có chế chia sẻ n cách phù hợp để bên liên quan tiếp cận sử dụng cách hiệu n va p ie gh tn to - Cần có đủ thời gian điều kiện liên quan để tích hợp yếu tố thể chế, sách vào mơ hình để mơ hình có ý nghĩa thực tiễn cao - Cần có nghiên cứu sâu việc ứng dụng mơ hình vào vững d oa nl w công tác quản lý sử dụng đất tỉnh Phú Thọ hướng tới phát triển bền nv a lu Việc tích hợp mơ hình chuỗi Markov Cellular Automata cho phép f an luận văn đưa dự báo sử dụng đất có độ tin cậy cao, nhiên có oi lm ul thể khơng gian hóa số biến sách phát triển kinh tế - xã hội có liên quan đến sử dụng đất khu vực đưa thêm biến đầu vào mơ hình at nh kết dự báo xác z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường, (2017), Quyết định số 2311/QĐBTNMT, ngày 28 tháng năm 2017, Quyết định phê duyệt công bố kết thống kê diện tích đất đai năm 2016 Bùi Huy Hiền, Nguyễn Quang Bộ Bùi Quang Xuân (2001) Kết nghiên cứu cải tạo, sử dụng bảo vệ đất dốc sản xuất nông lâm nghiệp, Trong sách: Khoa học Công nghệ Bảo vệ sử dụng bền vững đất a lu dốc, NXB Nông nghiệp n n va Cục thống kê tỉnh Phú Thọ, ( 2017) Niên giám thống kê tỉnh Phú Thọ Đào Châu Thu Lê Quốc Doanh (2012) Đất dốc vùng đồi núi Việt p ie gh tn to năm 2016 Nam - Tiềm thách thức, Trong sách: Quản lý bền vững đất nông nghiệp - Hạn chế thối hóa phịng chống sa mạc hóa, NXB Nơng nghiệp oa nl w Đào Châu Thu Nguyễn Khang (1998) Đánh giá đất, NXB Nông d nghiệp a lu nv Đinh Thị Bảo Hoa (2007), Nghiên cứu sử dụng hợp lý đất vùng ven f an huyện Thanh Trì, Hà Nội với hỗ trợ công nghệ viễn thám hệ oi lm ul thong tin địa lý Đoàn Đức Lâm Phạm Anh Tuấn, (2010) Ứng dụng GIS thành lập nh at đồ biến động trạng sử dụng đất huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La (giai z đoạn 1995-2005) Kỷ yếu hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc 2010 Thành phố z gm @ Hồ Chí Minh: Nhà xuất Nơng Nghiệp om l.c Hà Đình Tuấn Lê Quốc Doanh (2007) Nghiên cứu áp dụng biện pháp che phủ đất phục vụ phát triển bền vững nông nghiệp vùng cao, an Lu Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 99 Hoàng Xuân Thành (2006), Thành lập đồ thảm thực vật sở phân tích, xử lý ảnh viễn thám khu vực Tủa Chùa – Lai Châu 10 Nguyễn Kim Lợi, (2005) Ứng dụng chuổi Markov GIS việc đánh giá diễn biến sử dụng đất Trong Kỷ yếu hội thảo Ứng dụng GIS tồn quốc 2011 Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất Nông Nghiệp 11 Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu Đặng Văn Minh (2003) Đất đồi núi Việt Nam, NXB Nơng nghiệp 12 Phạm Huy Hồng, (2013), Ứng dụng mơ hình Markov – Cellular a lu Automata dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất huyện Kiến Thuỳ, thành phố Hải n Phòng Đại học Quốc Gia Hà Nội va n 13 Thủ tướng Chính Phủ, (2017), Quyết định số 272/QĐ-TTg ngày 27 tn to tháng 02 năm 2007 V/v phê duyệt kết kiểm kê đất đai năm 2005 p ie gh 14 Trần Đức Viên Phạm Chí Thành (1996) Nơng nghiệp đất dốc - Thách thức tiềm năng, NXB Nông nghiệp oa nl w 15 Trần Văn Chính, Đỗ Nguyên Hải, Cao Việt Hà, Hoàng Văn Mùa, Nguyễn Hữu Thành Nguyễn Xuân Thành (2006) Giáo trình Thổ nhưỡng d nv a lu học, NXB Nông nghiệp f an 16 UBND tỉnh Phú Thọ, (2012), Báo cáo thuyết minh tổng hợp quy 2015) tỉnh Phú Thọ at nh Tài liệu Tiếng Anh oi lm ul hoạch sử dụng đất đến năm 2020 kế hoạch sử dụng đất năm kỳ đầu (2011 - z 17 A.A Markov (1906), "Rasprostranenie zakona bol'shih chisel na z obschestva pri Kazanskom universitete gm @ velichiny, zavisyaschie drug ot druga" Izvestiya Fiziko-matematicheskogo om l.c 18 Ellis, E (2010) Land use and land cover change, retrived April 2013 an Lu n va ac th Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn si C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn