Luận án tiến sĩ địa lý: Nghiên cứu cấu trúc cảnh quan phục vụ tổ chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Bình với sự trợ giúp của công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN FR 2k 2k 2s 24s 24s 24s 2 Nguyễn Thị Thúy Hằng NGHIÊN CỨU CÁU TRÚC CẢNH QUAN PHỤC VỤ TO CHỨC KHÔNG GIAN SỬ DUNG HỢP LÝ TÀI NGUYEN

_ ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀNỌI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

*******%

Nguyễn Thị Thúy Hằng

LUẬN ÁN TIÊN SĨ DIA LY

Hà Nội - 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

FR 2k 2k 2s 24s 24s 24s 2

Nguyễn Thị Thúy Hằng

NGHIÊN CỨU CÁU TRÚC CẢNH QUAN PHỤC VỤ

TO CHỨC KHÔNG GIAN SỬ DUNG HỢP LÝ TÀI NGUYEN

VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỈNH NINH BÌNH VỚI SỰ TRỢ GIÚP CUA CÔNG NGHỆ VIÊN THÁM

VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Chuyên ngành: Sử dụng và bảo vệ tài nguyên môi trường

Mã số: 62 85 15 01

LUẬN ÁN TIEN SĨ DIA LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 GS.TS Trương Quang Hải

2 PGS.TS Phạm Văn Cự

Hà Nội - 2012

MỤC LỤC

IM.9028)10/910.1009500A0500U9002125 iv

DANH MUC BANG cày vii

DANH MUC HINH 0 iv

0905.000 |

Tính cấp thiết của để tài - 52 2 2s x 2211211 1121121121111 erree 1 Mục tiêu, nhiệm VỤ - L1 11 1S S11 ST ng 11K TT kg kg tk kg ki 3 Gidi han va pham vi nghién UU pỤNẠaađa 3

Những điểm mới của luận am oo cecceccceceseessessessesssessessessesseessessesetessessetenssentiesierseee 4 CAc lan diém ba V6 ằô 4 Y nghia khoa hoc va thire CHOI occ 5

Cơ SO tài LOU ooo cc cececcccecccessececcesenseceseesecenseeecessensseeeeessensuesesseessnreeeeseenstteeeeeenaas 5 CAu trite Lunn th ằ (((:ÍlIL 6 Chuong 1 CO SO LY LUAN VA PHUONG PHAP NGHIEN CUU CAU TRUC CANH QUAN PHUC VU TO CHUC KHONG GIAN SỬ DUNG HỢP LY TÀI NGUYEN VA BẢO VE MOI TRƯỜNG 7

1.1 Tổng quan tài LGU cece cccccccescessessessessessessesssessessesstsasessesensatssintentinssnsteeteesseeees 7 1.1.1 Tình hình nghiên cứu cảnh quan trên thé giới 5c Sccccccrerrsrrerea 7 1.1.2 Tình hình nghiên cứu cảnh quan tại Việt Nam và Ninh Bình 15

1.1.3 Tình hình ứng dụng viên thám và GIS trong nghiên cứu COMM QUAD 800008866 addlia ¬ 21

1.2 Các van dé cơ ban về nghiên cứu cảnh quan trong luận án - 23

1.2.1 Phân tích cẩu trúc cảnh qHđH 5s 5s ST E222 2e 23 I2 0 1 1 n“,aàẠỤŨỜŨỤ 24

1.2.3 Tổ chức không gian sử dung hợp lý tài nguyên và bao vệ WOE EF UOT PEP0n0Ẽ70n08756Ẽ he <a ai 26

1.3 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu cảnh quan s 5225zeczczsczscse 29

1.3.1 Quan điểm nghiên cứu CONN QUaT coccccccccccecccsccscesveseesessessessessessesesessssesseees 29

1.3.2 Phương pháp nghiên CỨU carb QHH ào QQẶSTTHnnHHHHhHnhHknhret 30

1.4 Sử dụng viễn thám va GIS trong nghiên cứu cảnh quan 55: 5552 34

1.4.1 Sử dụng viễn thám trong nghiên cứu cảnh quaH cccccccccsccce 34

1.4.2 Sử dụng GIS trong nghién CỨU CANN QHẠH ào Sài ret 36

1.5 Các bước nghiên cứu cấu trúc cảnh quan phục vụ tổ chức không gian

sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường ác cctc ninh Hre 39

Kết luận chương Ì - 2 522522522E2E21E21E212712112112112111111112112112121 211 errrg 4I

Chương 2 PHAN TÍCH CÂU TRÚC CANH QUAN TINH

NINH BINH 0 422.1 Cau trúc thắng đứng cảnh quan tinh Ninh Bình 2-5: ©5z+cs2£zczxczsszsed 42

DLL Vi tb Lan - 42

PP nn 44

2.1.5 THÔ HÌHỠN CS HH 1n 11a 35

2.1.7 Hoạt động của COM HQHỜI cT TS HH HT TH HH Hy 65

2.2 Cau trúc ngang cảnh quan tinh Ninh Bình -2©22+2s+2E2E2Ez£xerxezrezred 67

2.2.1 Hệ thống phân loại cẩn] quẠH 5 5s St SE 2E E222 rerrre 672.2.2 Lat cắt cảnh quan tinh Ninh Bình - 5 S222 re 742.2.3 Phân tích cấu trúc ngang cảnh quan tinh Ninh Binh theo

các chỉ số trắc lượng hình thái cha 78

2.2.4 Phân vùng cảnh quan tỉnh Ninh ĐÌHH cha 83

Kết luận chương 2 - 2-52 2S 2E22E1271221121121171711211211111121121011122 2 1e 92Chương 3 PHAN TÍCH SỰ BIEN DOI VÀ ĐÁNH GIÁ CANH QUAN

PHỤC VỤ TO CHỨC KHÔNG GIAN SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI

NGUYEN VÀ BẢO VE MOI TRƯỜNG LANH THO TINH NINH BÌNH 933.1 Sự biến đối cánh quan tinh Ninh Binh csseesessessessessessestesessessessesseees 933.2 Đánh giá cảnh quan cho tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên

thiên nhiên và bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Binh c2 cSSseseree 99

il

3.2.1 Đánh giá cảnh quan cho phát triển nông lâm nghiệp 1003.2.2 Sử dung các chỉ số cảnh quan phân tích quan hệ giữa đánh

giá cảnh quan và tô chức không gian sử dung hợp lý tài nguyên

"8220.828 h8 ‹4ä413 107

3.3 Hiện trạng sử dụng tài nguyên thiên nhiên và xu thé tô chức lãnh thé

tinh Ninh 851:11:CCiadađaaaaaaiiiiả4ẢÝẢ 110

3.3.1 Hiện trang sử dụng và khai thác tài nguyên thiên nhiÊH 110

3.3.2 Hiện trang THÔI [FHÙÒH Tnhh Tnhh hệt 114

3.3.3 Xu thé tô chức lãnh thé tỉnh Ninh Bình cceieeeerereei 1213.4 Định hướng 16 chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ

môi trường tỉnh Ninh Bình - c1 1S S1 ST HH HH Hhg 124

3.4.1 Tổ chức không gian ưu tiên phát triển nông nghiệp - 127

3.4.2 Tổ chức không gian wu tiên phát triển du lịch se sccccccerereee 128

3.4.3 Tổ chức không gian khai thác và chế biến khoáng sảm 1283.4.4 Tổ chức mang lưới không gian đô thị, khu công nghiệp và

tuyển trục phát triển kinh lẾ sac c2 ere 1293.4.5 Tổ chức không gian wu tiên phòng hộ và bảo tôn -cc- 55s 1313.4.6 Tổ chức không gian wu tiên bảo vệ và quan bp môi IrHỜNG, 132Kết luận chương 3 2-2222 2S 2122222212212211211211211271221211211212121122212 2 re 133

40000017 134c7 nh 134Kiến Hghị 5c 5T 1121212111111 uyu 135DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIÁ

LIEN QUAN DEN LUẬN ÁN - - sS 2E121121121111 111112121211 Erye 136TÀI LIEU THAM KHẢO 555cc 222222 Hrrrrrree 137

PHU LUC - ene en TH HH TH HT HH TT HH HH HH 151

11

DANH MỤC CÁC CHU VIET TAT

ASTER Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflectance

ETM+ Enhanced Thematic Mapper Plus, tén goi loai anh vé tinh

Landsat có độ phân giải cao (Landsat 7) Geographic Information System, hé théng tin dia ly.

SPOT Systéme Probatoire d’Observation de la Terre, tén anh vé tinh KTXH-MT Kinh tê - xã hội va môi trường

iv

DANH MỤC HÌNHHình 1.1: Sơ đồ nghiên cứu hoạch định tổ chức không gian phát triển kinh té,

sử dụng tai nguyên va bảo vỆ môi frƯờng - eee s- cty re 29

Hình 1.2: Sơ đồ nghiên cứu cấu trúc cảnh quan phục vụ tô chức không gian sử

dụng hợp lý tài nguyên va bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Bình - - 40

Hình 2.1: Ban đồ hành chính tinh Ninh Bình 5 2522522E22E2Eczxrrxerxered 43

Hình 2.2: Bán đồ địa chat tinh Ninh Bình 5555c22ttrrrrrrrrrrrrie 46Hình 2.3: Ban đồ địa mạo tính Ninh Binh /cccc2tttietrrrrrrrirrrrrrie 50Hình 2.4: Biến trình lượng mưa trung bình năm tại các tram ở tinh Ninh Bình 51Hình 2.5: Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Ninh Bình 22s SE E255 55552525252E252E252552 53

Hình 2.6: Mật độ sông ngòi tỉnh Ninh Binh - Sc St csHhhrHerere 54

Hình 2.7: Ban đồ thé nhưỡng tinh Ninh Binh cece ecesecseseeseeseeseesessesseees 58

Hình 2.8: So đồ thành lập ban đồ lớp phú thực vật tinh Ninh Binh 61Hình 2.9: Ban đồ lớp phủ thực vật tinh Ninh Bình -2- 22s c2Ez2Exezxczrcee 64Hình 2.10: Cơ cấu kinh tế tinh Ninh Bình -5c5cc 22tr 65Hình 2.11: Hiện trạng sử dụng đất tinh Ninh Bình năm 2010 2ccccscssccs2 66Hình 2.12: Ban đồ cảnh quan tinh Ninh Bình năm 2009 - 2-5252 69Hình 2.13: Chú giải ban đồ cảnh quan tỉnh Ninh Binh năm 2009 - 70Hình 2.14: Sơ đồ thành lập lát cắt cánh quan tinh Ninh Bình 75Hình 2.15: Sơ đồ lát cắt cảnh quan tinh Ninh Binh - 2: 5c+c2cz+zxerxczscee 75Hình 2.16: Lat cắt cảnh quan theo các tuyến Cúc Phương-Hoa Lu-Kim Sơn và

Cúc Phương- Vân Long à n St S Tnhh TH TH TH TT HT HT TH HH Triệt 76

Hình 2.17: Các chi số đo diện tích và hình dang của cánh quan 81

Hình 2.18: Các chí số đo độ kết nỗi của cảnh quan -5- 2: 22522S2+EczEczxezxered 82

Hình 2.19 Ban đồ phân vùng cảnh quan Ninh Bình - 5-©5z+cz+czvzxczscse 88Hình 3.1: Sơ đồ phân tích biến đổi cảnh quan Ninh Bình - 2-5-5525 94Hình 3.2: Đồ thị biến đối diện tích các loại cảnh QUAN à ch nrierrrries 95Hình 3.3: Ban đồ cảnh quan tinh Ninh Bình năm 1992 - 2-52 c2sczxczzccx2 96

Hình 3.4: Chú giải ban đồ cảnh quan tinh Ninh Binh năm 1992 -5-5- 97

Hình 3.5: Ban đồ biến đối cảnh quan tỉnh Ninh Bình giai đoạn 1992-2009 98Hình 3.6: Một số thống kê về nông lâm nghiệp tai Ninh Bình - 100Hình 3.7: Ban đồ định hướng sir dụng cảnh quan phát triển nông lâm nghiệp

tinh Ninh Binhen eee cece ồô aaAa.a 105

Hình 3.8: Chi số chia tach Split đối với các loại định hướng sử dụng cảnh quan 109

Hình 3.9: Chi số Enn_mn với các loại định hướng sứ dung cảnh quan 109

Hình 3.10: Chi số Connect cho các loại hình định hướng sử dụng cảnh quan 110Hình 3.11: Ban đồ cánh báo nguy cơ tai biến thiên nhiên tinh Ninh Binh 120Hình 3.12: Ban đồ tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ

môi trường tỉnh Ninh Bình - - - - 1n SE TH TT TH HT TH ray 126

vi

DANH MỤC BANG

Bang 1.1: Sơ lược lịch sử phát triển cảnh quan học va sinh thai học cảnh quan 13

Bang 1.2: Các phép phân tích không gian sử dụng trong luận án 37

Bang 2.1: Một số chỉ số khí hậu của tỉnh Ninh Bình -c-cccee 52 Bang 2.2: Các ánh vệ tinh được sử dụng trong thành lập bản đồ lớp phủ năm 2009 5 - all äố.ố.ăẽ ỀẼẼốẼăăa 60

Bang 2.3: Thực trạng lao động đang làm việc tại các ngành kinh tế 66

Bang 2.4: Hệ thống phân loại cảnh quan tinh Ninh Bình -2- 5552525 71 Bang 2.5: Tóm tat một số chi số sử dụng trong phân tích cấu trúc cảnh quan 78

Bang 3.1: Tổng hợp kết qua đánh giá cảnh quan cho các loại hình sử dụng 102

Bang 3.2: Định hướng không gian ưu tiên phát triển nông lâm nghiệp 104

Bảng 3.3: Diện tích các không gian định hướng ưu tiên phát triển - 107

Bang 3.4: Các chi số tính toán cho các không gian định hướng phát triển 108

Bang 3.5: Diện tích một số loại hình sử dụng đất ở Ninh Bình - 112

Bang 3.6: Kết qua phân tích môi trường không khí năm 2009 2-5: 115 Bang 3.7: Kết qua phân tích chat lượng nước sông Day 52©5255c¿ 116 Bang 3.8: Kết qua phân tích chất lượng nước các sông, hỗ trên địa bàn tỉnh 117

Bang 3.9: Kết qua phân tích chất lượng nước biển ven bờ 25-555 117 Bang 3.10: So sánh một số chỉ tiêu dự báo về Ninh Bình - 5-55: 121 Bang 3.11: Tổng hợp kết quả tô chức không gian sử dung hợp lý tài nguyên va bảo vệ môi trường theo phân vùng cảnh quan và phân vùng phát triển KTXH 125

Vii

MỞ DAU

Tính cấp thiết của đề tài

Tổ chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường là nộidung khoa học mang tính chất liên ngành, trong đó cảnh quan học có vai trò quantrọng hàng đầu [33, 35, 37-3§, 44, 46-47, 56] Sự phát triển kinh tế xã hội trong thời

gian gần đây đã gây ra những biến đổi sâu sắc về cảnh quan theo hướng tiêu cực

như suy thoái môi trường, nguy cơ cạn kiệt các nguồn tài nguyên có khả năng phụchồi, v.v , đe dọa tới sự phát triển bền vững của nhiều vùng, mién và khu vực [35

51, 141-142, 192-193] Trước tình trạng đó, nhu cầu quan trắc, xác định nguyênnhân, xu thế biến đôi của cảnh quan, bộ phận quan trọng của vỏ địa lý thườngxuyên chịu tác động trực tiếp của con người, nhằm định hướng tô chức không gian

sử dụng hợp lý tài nguyên và bao vệ môi trường đang là chủ dé thường xuyên trêncác diễn đàn và hội nghị quốc tế [136, 149] Mặc dù cảnh quan học có lịch sử pháttriển lâu đời với các quan điểm nghiên cứu đa dạng xuất phát từ hai nôi lý thuyết làchâu Âu và Bắc Mỹ [141, 192-193], nhưng cho đến nay những khác biệt trongnghiên cứu cảnh quan đã hội tụ lại trong ưu tiên ứng dụng lớn nhất là ưu tiên ứngdụng phát triển bền vững [141, 193]

Trong nghiên cứu địa lý nói chung và cảnh quan nói riêng, việc ứng dụng các

quan điểm và cơ sở lý luận chung cho từng lãnh thé cụ thé là rất cần thiết, nhưngluôn đòi hỏi phải phát triển thêm các phương pháp nghiên cứu theo đặc thù địa lý

khu vực, do đó có ý nghĩa ứng dụng với địa phương Ngược lại, việc lựa chọn một

lãnh thé nghiên cứu có đặc điểm địa lý tự nhiên đa dang sẽ có tác dụng bồ sung vào

lý luận phương pháp nghiên cứu cảnh quan do tính phố quát của nó Là một tinhnằm ở ria phía nam đồng bằng sông Hồng với diện tích không lớn nhưng có điềukiện thiên nhiên tương đối đa dạng, tính Ninh Bình có giá trị quan trọng về vị trí địa

lý, cảnh quan, tài nguyên thiên nhiên và di sản văn hóa Những thế mạnh phát triển

đó đã được Ninh Bình phát huy thể hiện qua tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh là17% trong giai đoạn 2006-2009, đứng thứ hai trong các tỉnh thành ở đồng bằng

sông Hồng chi sau Hà Nội [15] Các thay đổi còn được thê hiện trong những biếnđôi mạnh mẽ về cơ cấu kinh tế của tỉnh khi GDP của nhóm ngành nông lâm nghiệpthủy sản đã giảm mạnh từ 22,43% xuống 17,93% nhường cho công nghiệp và dịch

vụ [40] Đây là những nguy cơ mâu thuẫn giữa phát triển bền vững và phát triểnkinh tế nhanh ở một tỉnh vốn có quy mô nên kinh tế nhỏ bé, trình độ khoa học kỹ

thuật và khả năng quan ly còn hạn chế, do đó cần thiết phải bé sung thêm cơ sở lý

luận cho việc định hướng tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ

dé nâng cao chất lượng dit liệu đầu vào và kha năng phân tích không gian Với cáctính năng đa phố, đa độ phân giải không gian và khả năng quan sát da thời gian, kỹthuật viễn thám cho phép quan sát, cập nhật, tính toán định lượng một sé thông tin

về cảnh quan thường xuyên biến đổi như lớp phủ thực vật, hiện trang sử dung dat,mạng lưới thuỷ văn hoặc chiết xuất thông tin về các yếu tổ ít thay đổi khác như địachất, địa hình Do mỗi lãnh thé địa lý đều có đặc thù riêng về điều kiện tự nhiên,cấu trúc cảnh quan, nên luận án sẽ có một nhiệm vụ dành cho hướng tiếp cận ứngdụng viễn thám để phân tích cảnh quan khu vực nghiên cứu Điều này đòi hỏi luận

án phải có các nghiên cứu nhằm xác lập cơ sở lý luận phù hợp với đặc thù địaphương Luận án sẽ dựa trên mối quan hệ trong cấu trúc cảnh quan của tỉnh NinhBình dé thiết lập cơ sở tri thức [143] cho phân tích không gian Các công cụ phântích và mô hình hóa không gian của GIS sẽ được sử dụng trong luận án để tích hợpthông tin từ các hợp phần khác nhau nhằm xác định cấu trúc cảnh quan của khuvực, các nguyên nhân hình thành và biến đổi cấu trúc đó; tích hợp kết qua phân tích

lý thuyết, số liệu thống kê và phân tích dé liệu viễn thám trong một hệ thông tin địa

lý cụ thé nhằm đưa kết quả nghiên cứu trợ giúp các nhà quan lý trong tô chức khônggian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường lãnh thô Ninh Bình.

Với những lý do trên, tác gia đã lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu cẩu trúc cảnhquan phục vụ tô chức không gian sử dung hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trườngtinh Ninh Bình với sự trợ giúp của công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa ly".

Mục tiêu, nhiệm vụ

Mục tiêu

Xây dựng luận cứ khoa học phục vụ tô chức không gian sử dụng hợp lý tàinguyên phát triển nông lâm ngư nghiệp, du lịch và bảo vệ môi trường tỉnh NinhBình, trên cơ sở nghiên cứu cấu trúc cảnh quan với sự trợ giúp của công nghệ viễn

thám và hệ thông tin địa lý.

Nhiệm vụ

Tổng quan tài liệu về lý luận và phương pháp nghiên cứu, đánh giá cảnhquan phục vụ tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường:

Xây dựng hướng tiếp cận nghiên cứu cảnh quan trên cơ sở ứng dụng công

nghệ viễn thám và hệ thông tin dia ly;

Nghiên cứu đặc điểm va sự phân hóa các hợp phan thành tao cấu trúc cảnhquan, làm rõ tính đặc thù trong phân hóa cánh quan lãnh thé nghiên cứu; Phân loại,phân vùng và đánh giá tiềm năng sinh thái của cảnh quan cho tô chức lãnh thé,Nghiên cứu sự biến đối của cánh quan dé đưa ra động lực cảnh quan của lãnh thé

Ninh Bình;

Đề xuất định hướng tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ

môi trường tỉnh Ninh Bình

Giới hạn và phạm vỉ nghiên cứu

Phạm vi lãnh thé: Giới hạn trong lãnh thô hành chính tinh Ninh Bình từ105°32' đến 106°10' kinh đông và từ 19°56'27" đến 20°26'49" vi bắc

Phạm vi khoa hoc: Phân tích cấu trúc cánh quan khu vực Ninh Binh baogồm cấu trúc đứng, cấu trúc ngang và sự thay đổi theo thời gian nhằm phục vụ tô

chức không gian sử dụng hợp ly tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường: Sử

dụng phương pháp viễn thám và GIS cùng với các phương pháp đặc thù nghiên cứu

cảnh quan.

Phạm vi thời gian: Luận án nghiên cứu cảnh quan lãnh thổ tỉnh Ninh Bình ởthời điểm năm 2009, phân tích biến đối cảnh quan giai đoạn 1992-2009, có tính đếncác số liệu hiện trạng kinh tế xã hội của năm 2011 và định hướng tới 2020

Những điểm mới của luận án

- Phân tích các hợp phan thành tạo cảnh quan, phân loại và xây dung ban dé

cảnh quan tinh Ninh Binh tỷ lệ 1:100.000 năm 1992 và 2009; phân tích và xây dựng

ban đồ biến đôi cảnh quan tỉnh Ninh Bình giai đoạn 1992-2009, tỷ lệ 1/100.000;

- Đánh giá trắc lượng cấu trúc ngang của cảnh quan lãnh thổ Ninh Bình;

- Hướng tiếp cận nghiên cứu cảnh quan quy mô lãnh thé cấp tinh bằng việcứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa ly;

- Luận cứ khoa học và ban đồ định hướng tô chức không gian sử dụng hợp lytài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường theo hệ thống cấu trúc cảnh quan dựa

vào phân tích không gian.

Các luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: Năm ở phía đông nam châu thé sông Hồng, lãnh thé NinhBình có cấu trúc cảnh quan phân hóa phức tạp, gồm phụ lớp cảnh quan núi thấp vàphụ lớp cảnh quan đồng bằng thấp, 2 kiêu cảnh quan, 3 phụ kiểu cảnh quan, 6 hạngcảnh quan và 48 loại cảnh quan Sự biến đôi cảnh quan khu vực nghiên cứu là hệquả tác động của nhiều nhân tố tự nhiên và nhân sinh, trong đó tương tác sông biếntạo ra địa hình đồng bằng ven biển và hoạt động của con người làm thay đổi lớp phúthực vật là những nhân tổ chủ yếu

Luận điểm 2: Phân tích không gian cho phép đánh giá cảnh quan dựa trênquan hệ cấu trúc đứng/cấu trúc ngang với sự biến đối trong không gian-thời giancủa cảnh quan là co sở khoa học cho tô chức không gian lãnh thé Ninh Bình, gồmkhông gian ưu tiên phát triển nông nghiệp, không gian ưu tiên phát triển du lịch,không gian khai thác khoáng sản, không gian ưu tiên phòng hộ và bảo tồn, không

gian bảo vệ va quản ly môi trường cùng mạng lưới không gian đô thị - công nghiệp

và tuyến trục phát triển kinh tế

Ý nghĩa khoa học và thục tiễn

Ÿ nghĩa khoa học:

- Làm rõ quy luật phân hoá lãnh thé và các hợp phan thành tạo nên các đơn

vị cảnh quan khu vực Ninh Bình.

- Xây dựng được cách tiếp cận nghiên cứu cảnh quan với phương pháp chủđạo là ứng dụng công nghệ hiện đại là viễn thám va GIS.

Ỷ nghĩa thực tiễn:

Kết qua của luận án là co sở khoa học về nghiên cứu cảnh quan phục vụ tô

chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Binh.

Co sở tai liệu

Luận án được thực hiện trên cơ sở các nguồn tai liệu phong phú được nghiên

cứu sinh thu thập trong suốt thời gian thực hiện dé tài

Luận án được thừa hướng cơ sở dữ liệu về bản đồ địa hình và sử dụng đất tỷ

lệ 1:50.000, ảnh vệ tỉnh Landsat và SPOT, ASTER, các số liệu thống kê về tỉnhNinh Bình từ các đề tài QGTD 04.11, QGTD 07.07 của Đại học Quốc gia Hà Nội;

dự án Asia Proeco programme/ E3P Diagnostic do EU tài trợ; nhiệm vụ Nghị định

thư hợp tác với vương quốc Bi; dự án ChATSEA do Hội đồng nghiên cứu khoa họcnhân văn (SSHRC) Canada tài trợ; dự án 09-P03-Vie thuộc Chương trinh thí điểmhợp tác nghiên cứu Việt Nam - Dan Mạch; dự án ASBIOM-Delta do Khối Đại họcPháp ngữ tài trợ; mà nghiên cứu sinh có tham gia Những dé tài này cũng hỗ trợnghiên cứu sinh thực hiện các cuộc điều tra, khảo sát thực địa tại Ninh Bình

Luận án cũng đã tham khảo nhiều đề tài, dự án, báo cáo khoa học về điều trađiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tài nguyên va môi trường tỉnh Ninh Binh Các sốliệu thống kê kinh tế xã hội, môi trường, báo cáo quy hoạch phát triển kinh tế xã hộicủa tinh được trực tiếp thu thập tại Cục Thông kê, Sở Khoa học và Công nghệ, SởTài nguyên và Môi trường, Sở Kế hoạch và Dau tư tinh Ninh Bình.

Cau trúc luận án

Luận án bao gồm 3 chương cùng với phần mở dau và kết luận, tài liệu thamkhảo được trình bày trong 150 trang đánh máy, có sử dụng 18 bang, 20 hình và biéu

đồ, 13 ban đồ kèm theo phụ lục Dưới đây là tiêu dé các chương:

- Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu cấu trúc cảnh quanphục vụ tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường

- Chương 2: Phân tích cau trúc cảnh quan tinh Ninh Bình

- Chương 3: Phân tích sự biến đối cảnh quan và đánh giá cảnh quan phục vụ

tố chức không gian sử dụng hợp ly tài nguyên và bảo vệ môi trường lãnh thé tinh

Ninh Binh.

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUCAU TRÚC CẢNH QUAN PHỤC VỤ TÔ CHỨC KHÔNG GIAN

SỬ DỤNG HOP LÝ TÀI NGUYÊN VA BẢO VE MOI TRƯỜNG

Chương | trình bày tổng quan về các công trình đã nghiên cứu và lý luận

cánh quan phục vụ tổ chức không gian sử dung hợp ly tài nguyên va bảo vệ môi

trường, phân tích các phương pháp nghiên cứu và hướng tiếp cận mới trong nghiêncứu cấu trúc cảnh quan ứng dụng trong luận án

1.1 Tổng quan tài liệu

1.1.1 Tình hình nghiên cứu cảnh quan trên thé giới

1.1.1.1 Lược sử phát triên khoa học cảnh quan

Cảnh quan học có nguồn gốc từ châu Âu và lich sử phát triển của ngành khoahọc này gan liền với lich sử phát triển các ngành khoa học tự nhiên, khoa học lậpđịa và sinh thái trong thời kỳ đầu và gắn liền với sự phát triển kinh tế, các côngnghệ máy tính, công nghệ quan sát Trái Đất trong nhiều thập niên gần đây

Nhiều nhà nghiên cứu coi thời điểm Alexander von Humboldt, năm 1807đưa ra khái niệm về cảnh quan như một thực thể tự nhiên có tính thống nhất cao và

có một thuộc tính nhất định được nhận biết bởi con người là mốc phát triển củakhoa học này [136] Sự phát triển của cảnh quan học thực sự có bước ngoặt khi năm

1939, Carl Troll sử dụng anh hàng không dé quan trắc cảnh quan và đặt ra mối liên

hệ giữa sinh thái va dia lý, giới thiệu khái niệm sinh thái cảnh quan [135] Tuy

nhiên, tới những năm 1960, 1970 của thế kỷ trước, hướng mô tả và diễn giải vẫnchiếm ưu thé trong các nghiên cứu cảnh quan Chi từ hơn ba thập niên trở lại đây,cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế và khoa học công nghệ, hướng nghiêncứu nghiêng về mô tả ngoại mạo của cánh quan mới bộc lộ những hạn chế do khôngđáp ứng được tính cấp bách thực tiễn khi sự thay đổi môi trường diễn ra nhanhchóng cùng hàng loạt những nay sinh và thách thức từ các van dé tự nhiên, kinh tế,

xã hội, sinh thái [136] Lúc này, các nhà cảnh quan với các hướng nghiên cứu khác

nhau đã tụ họp lại trong các nhóm và hiệp hội ngành nhằm phát triển lý luận và

phương pháp nghiên cứu theo hướng liên ngành, tiến tới sự phát triển bén vững

[141 155, 193]

Sự phát triển của khoa học cảnh quan có thể chia theo nhiều giai đoạn khácnhau gắn liền với mục đích khai thác sử dung tài nguyên từng thời kỳ (Bang 1.1)

Giai đoạn đầu tiên được đặc trưng bởi quá trình điều tra và khai thác lãnh thổ, tập

trung ở các nước Đông Âu và Xô viết cũ [56, 58] Các nghiên cứu cảnh quan giaiđoạn này tập trung vào cảnh quan địa lý, công tác mô tả và lập bản đồ các hợp phan

cảnh quan [136, 138, 140-141, 145-146, 155].

Giai doan phat triển thứ hai được đánh dấu từ định nghĩa của Troll về sinhthái cảnh quan Thời kỳ này xuất hiện hai trường phái nghiên cứu về cánh quan làtrường phái Bac Mỹ tập trung vào hướng sinh thái của cảnh quan trong khi trườngphái châu Âu tập trung vào tính ứng dụng của cảnh quan đối với các lĩnh vực khác

như phân vùng lãnh thổ, quy hoạch, bảo tồn, đánh giá đất đai [141, 146, 174, 183,

185-186, 191].

Từ những năm 1980, cảnh quan có được những dấu mốc phat triển quantrọng về cả phương pháp nghiên cứu và khái niệm, trong đó hướng sinh thái hóacảnh quan được nhấn mạnh Đây là thời kỳ gắn liền với những vấn dé cấp bách về

sự thay đổi môi trường cùng với sự phát triển kinh tế nhanh chóng và các tiến bộ

khoa học công nghệ Có thé kế tên các sự kiện, công trình nghiên cứu đóng vai trò

quan trọng trong cảnh quan hiện nay [141]: sự ra đời của Hiệp hội sinh thái cảnh

quan thế giới IALE năm 1982 và các tạp chí chuyên ngành về sinh thái cảnh quan[139, 186] Sự phát triển về phương pháp nghiên cứu gắn liền với công nghệ vũ trụ

và công nghệ máy tinh đã biến đối các nghiên cứu nghiêng về mô tả trước kia sangđịnh lượng và mô hình hóa [184, 186] Đóng góp lớn vào sự phát triển phương pháp

là khả năng tiếp cận các dữ liệu, thông tin không gian nhờ công nghệ viễn thám;

song song với đó là thông tin địa lý (GIS), công cụ quan trọng trong việc định lượng

hóa cảnh quan nhờ vào xây đựng các mô hình thống kê và mô hình không gian.

Trong những năm gần đây, trên quan điểm ứng dụng, nghiên cứu cảnh quantheo hướng sinh thái đã đóng vai trò rất quan trọng trong việc giải quyết các vấn đềquản lý tài nguyên và phát triển bền vững [156, 192] Nghiên cứu cảnh quan theohướng này yêu cầu mức độ phân tích chi tiết có thé đến cấp quần xã, quân thé, và

có thê ứng dụng với từng loải cụ thê Tuy nhiên, với mục tiêu phục vụ tô chức

không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và báo vệ môi trường ở cấp tỉnh, hướng

nghiên cứu này được luận án tham khảo về mặt phương pháp luận chứ không đi sâu

vào thực hiện.

1.1.1.2 Tình hình nghiên cứu khoa học cảnh quan 6 các Hước

Khoa học cảnh quan Nga đã có nhiều đóng góp cho sự phát triển của cảnhquan học trên thế giới theo hướng bên vững thể hiện qua các nghiên cứu thời kỳ Xôviết [179] Trong giai đoạn hiện nay, các nghiên cứu cảnh quan ở Nga thé hiện sựgan kết giữa địa lý tự nhiên với dia lý nhân văn [177, 187]

Tại các nước Tây và Bắc Âu, cảnh quan được phát triển theo nhiều cách tiếpcận khác nhau, bắt đầu chủ yếu từ các nhà địa lý Tại Pháp, nghiên cứu về cảnhquan bắt đầu từ các nghiên cứu của Vidal de la Blache, thé hiện trong các nghiêncứu địa lý vùng trong đó có nhân mạnh về cảnh quan [140] Tuy hiện nay nhiều nhàđịa ly ở Pháp và nhiều nước vùng Địa Trung Hai không nghiên cứu nhiều về cảnh

quan mà hướng sang kinh tế, quy hoạch vùng và đô thị hóa, nhưng vẫn có một số

nghiên cứu quan trọng như Lebeau (1972) đưa ra nghiên cứu tổng quan các hệthống tự nhiên trên thế giới, Flatrès (1979) thống kê các nghiên cứu cảnh quan nôngthôn tại châu Âu Phipps (1981, 1984) giới thiệu về cách tiếp cận định lượng trongnghiên cứu động lực và mô hình cảnh quan, hệ thống lý thuyết Tại bán dao

Scandinavia và các nước Baltic, các nha địa lý là những người tiên phong trong phát

triển cảnh quan (Brandt 1997) Riêng tại Dan Mạch, hiệp hội cánh quan quốc gia đã

quy tụ được rất nhiều nhà địa lý, sinh thái và quy hoạch khác nhau.

Tại Anh, cảnh quan được phát triển theo nhiều cách tiếp cận khác nhau, thậm

chí là độc lập với nhau [136] Hướng nghiên cứu cảnh quan theo các nhà địa lý tập

trung vào nghiên cứu lịch sử định cư và cảnh quan văn hóa (Baker và Harley 1973,

Roberts 1987), ứng dụng cảnh quan cho bảo tồn Trong khi đó, các nhà sinh tháihọc tập trung nhiều vào đa đạng sinh học và động lực cảnh quan, thê hiện qua nhiềuchương trình quan trắc cảnh quan (Dovers và Bunce 1998) Các nghiên cứu sử dụnglãnh thé tập trung phát triển hệ thống phân loại dat đai từ anh hàng không (Mitchell

1973) Hướng nghiên cứu này dẫn đến sự tiếp cận về mặt thực nghiệm rất tỉ mi đối

với phân loại và đánh giá đất đai Hai nước ở các châu lục khác nhưng thuộc khốiThịnh vượng chung là Canada và Australia cũng đi theo hướng tiếp cận nghiên cứunày đối với đánh giá và phân loại đất đai Sau này, các nghiên cứu dan chuyền sanghướng sinh thái cảnh quan và sinh thái phục hồi [136]

Hà Lan được coi là cái nôi của cảnh quan hiện đại không chỉ bởi vì hội nghị

về Sinh thái cảnh quan thống nhất giữa hai trường phái châu Âu và Bắc Mỹ được tôchức lần đầu tại đây (1981) hay là nơi tạp chí Sinh thái cảnh quan được xuất bản mà

còn vì là nơi tập trung đông đảo nhà địa lý lịch sử, tự nhiên, sinh học và sinh thái.

Nghiên cứu cảnh quan ở Hà Lan bao trùm nhiều đối tượng tập trung vào ứng đụngcho các mục đích sử dụng tải nguyên, bảo tồn thiên nhiên và tái tạo cảnh quan,

hướng sinh thái hóa cảnh quan với ứng dụng các công nghệ viễn thám và GIS được

quan tâm chú trọng [ 136].

Tại Hoa Ky, khoa học cảnh quan đạt được bước tiến bộ đáng kế dưới ảnh

hướng bởi nhà địa ly Carl Sauer (Sauer 1963) Sauer dé xuất khái niệm cảnh quan

văn hóa “cultural landscape” (với nền tang tự nhiên), đã hình thành nên ý tưởng cốtlõi của trường phái địa lý văn hóa Berkeley (Livingstone 1992 [187]) Không giốngBerg và các nhà cảnh quan Nga, trường phái Berkeley lấy con người và hoạt độngcủa họ làm mối quan tâm chính trong nghiên cứu cảnh quan Tuy nhiên, mối quantâm thực sự với cảnh quan chỉ bắt đầu từ sự phát triển của sinh thái cảnh quan [145-146] với cách tiếp cận nghiêng về phân tích định lượng các mô hình cảnh quan cũng

như những van dé nảy sinh trong mối quan hệ giữa các quá trình sinh thái và cau

trúc không gian, tinh bat đồng nhất của cảnh quan [136, 141, 185] Các ứng dụng về

mô hình và việc sử dụng các chỉ sô cảnh quan cũng như đại lượng cảnh quan là một

10

phát kiến mới và quan trọng, có ảnh hướng sâu rộng tới các xu hướng nghiên cứusinh thái cảnh quan tại các nơi trên thế giới Cùng với các nghiên cứu về lý thuyết,những nghiên cứu ứng dụng cũng được phát triển rất nhanh, tập trung vào quyhoạch và phát triển bên vững (Forman 1998, Antrop 2000) [136].

1.1.1.3 Các xu hướng nghiên cứu cảnh quan

trọng của tính bền vững trong các cảnh quan nông nghiệp truyền thống (Austad,

2000; Goudie, 2000; Haines- Young, 2000; Grove and Rackham, 2001) Naveh cũng

là người tiên phong trong cách tiếp cận nghiên cứu sinh thái hóa cảnh quan [172]

Sự kết hợp giữa khoa học cảnh quan và sinh thái đã làm xuất hiện thuật ngữ liên

ngành (interdiscIplinarify) và xuyên ngành (transdisciplinarity), được Tress và nnk

[183] sử dụng khi mô ta phương pháp Wageningen nhằm kết nổi khoa học nhân

văn, tự nhiên, xã hội va các tô chức, cá nhân có cùng chung lợi ích.

Xu hướng địa lý tự nhiên

Có thê thấy rõ xu hướng nghiên cứu liên ngành không diễn ra đồng thời ở haitrường phái nghiên cứu cảnh quan Trong giai đoạn phát triển ban đầu của cảnhquan học, các nhà khoa học Đông và Trung Âu chiếm ưu thế Khoa học cảnh quan

ở Đông Âu mà tiêu biểu là tại Nga được xem như một phần của địa lý tự nhiên,nhánh địa lý chiếm ưu thế thời kỳ đó, do mục tiêu khai thác tài nguyên và côngnghiệp hóa của chính quyền Xô viết (Ixatsenko, 1971 [48])

Địa lý truyền thống của Nga về khoa học cảnh quan được phát triển với các

nhà sáng lập như Dokutsaev, Berg [4, 34, 48, 56, 93] Sự khác biệt giữa địa ly Nga

và phương Tây về địa lý cảnh quan, và các khái niệm ban đâu từ quan điêm của

11

Đức trong những năm cuối thế ký 19 và đầu thế kỷ 20 là rất rõ ràng Bastian, 2001[141], cho rằng sự xác định tầm quan trọng của một số đặc điểm thành tạo trongcảnh quan va điều kiện rất khác biệt về chính trị xã hội của hai phan khác nhau củathế giới là những tác nhân quan trọng Ở cùng một thời điểm, cả Xô viết và phươngTây đều không thành công trong việc xác lập những kiến thức thống nhất và được

chấp nhận về cảnh quan, hay rộng hơn trong việc phát triển một khái niệm địa lý

chung về mỗi quan hệ giữa con người va môi trường.

Sau chiến tranh thế giới thứ 2, trong khi rất nhiều mối quan tâm cho việc

nghiên cứu cảnh quan ở các nước phương Tây bị bỏ lại sau các mục đích khác như

phát triển khoa học công nghệ, dịch vụ thì tại Xô viết và các nước Đông, Trung

Âu, khoa học cảnh quan vẫn được tiếp tục phát triển Cũng có khá nhiều khái niệmmới cùng các hệ thống phân vị cảnh quan được xây dựng có liên quan tới phân loạicảnh quan [136] Tại Đông Đức, lý thuyết về thé tông hợp địa lý và cảnh quan đãđược nhiều nhà khoa học như Neef (1967) và Haase (1977) phát triển Richter vàSchénfelder (1986) đã đưa ra cách tiếp cận thiên về địa lý tự nhiên đối với nghiêncứu cánh quan trong khi Smithiisen cố gắng phát triển mối quan hệ với địa sinh học.Tại Ba Lan và Tiệp Khắc cũ, địa sinh thái là khái niệm chính trong cách tiếp cận

sinh thái mới của địa lý tự nhiên (Richling 1996, Drdos 1983) Bên cạnh địa sinh

thái, còn có những cách tiếp cận khác thiên về địa lý nhân văn và đô thị hóa(Bartkowski 1982) Ruzicka và Miklos (1990) tiếp tục phát triển những nguyên lý

sinh thái cảnh quan trong các quy định pháp luật về môi trường ở Slovakia Mazue

(1983) và Drdos (1983) đã nuôi dưỡng ý tưởng vé tổng hợp cảnh quan trong mộtnhóm nghiên cứu có tên Hiệp hội địa lý quốc tế, và hiện nay vẫn đang hoạt độngtrong khuôn khổ Hiệp hội cảnh quan quốc tế [136]

Do những điều kiện về lịch sử, ngôn ngữ, sau khi khoa học cảnh quan đãphát triển mạnh và có hệ thống lý luận chặt chẽ về các cap phân vi trong cánh quan

hướng nghiên cứu cảnh quan ở các nước Liên Xô và Đông Âu phát triển một cách

độc lập với các nước Tây Âu [4, 33, 48-49, 56] Theo Ostaszewska [174], địa lýcảnh quan là ngành khoa học đuy nhất quan tâm nghiên cứu đến mối liên hệ giữa

12

các thành phần tự nhiên, được phân tích bởi các phân ngành trong địa lý: địa mạo,

khí hậu, thuỷ văn, thô nhưỡng, địa lý thực vật Sự nhấn mạnh vào việc xác định

mối quan hệ giữa các thành phan được nghiên cứu đã đưa dia lý cảnh quan tới gan

với sinh thái học Cho đến những năm 1970, các nghiên cứu cảnh quan mới được

mở rộng theo hướng sinh thái hóa cảnh quan, cảnh quan nhân sinh (F.N.Milkov,

1973, 1997) và những nỗ lực dé phát triển khoa học mới - dia sinh thái (geoecology)

(S P Gorshkov 2001), chú trọng đến tính tông thể của cảnh quan Đây là nguyên

tac vô cùng quan trong, gắn chặt với hai ngành khoa học cơ bản của sinh thái cảnh

quan: trong sinh thái là cách tiếp cận theo hệ thông sinh thái, còn trong địa lý là tính

không gian và các địa tổng thể

Mặc dù vậy, hầu hết các nghiên cứu này chủ yếu chu yếu là các khoa học tựnhiên mà thiếu vắng các khoa học xã hội (không được ưu tiên cao trong kỷ nguyên

Xô viết (Ellman va Kontorovich, 1992) [179]

1.1.1.4 Một số nhận định

Như vậy, dù có các xuất phát điểm và hướng tiếp cận khác nhau, đến nay các

xu hướng nghiên cứu cảnh quan trên thế giới đã đạt được những điểm giao thoa

nhất định về mặt phương pháp và ứng dụng Hướng tiếp cận định lượng, sinh thái

hóa cảnh quan đang có ưu thế thuộc vé các nhà cảnh quan và sinh thái cảnh quan

Tây Âu và Bac Mỹ nhờ vào các tiễn bộ công nghệ vũ trụ và hệ thông tin địa lý Tuy

nhiên, hướng nghiên cứu cảnh quan của các nước Xô viết cũ và Đông, Trung Âu

vẫn được các quan tâm nghiên cứu và khai thác làm cơ sở cho sự phát triển bền

vững Các xu hướng này đã ảnh hưởng rất nhiều đến các nghiên cứu cảnh quan tại

Việt Nam Bảng 1.1 tóm lược lại lịch sử phát triển cảnh quan học và sinh thái cảnh

quan trên thế giới

Bang 1.1: Sơ lược lịch sử phát triển cảnh quan học và sinh thái học cảnh quan

Năm Khái niệm, sự kiện (người phát trién) Bồi cảnh

Xô viễt và Đôn 4 7 KTXH, phát

ja Tay Au Bac Mỹ triển KHKT

Trước 1814- Tho nhưỡng: học Cảnh quan: đơn vị thông Các cuộc thăm

thế kỷ 1897 thuyết về tính toàn nhat về hữu cơ và vô cơ, có đò và khảo sát

20 vẹn thông nhât của thuộc tính có thê nhận biết thám hiểm thế

13

Năm Khái niệm, sự kiện (người phát triên) Bồi cảnh

Xô viễt và Đông m= mm KTXH, phát

Âu Tây Au Bắc Mỹ triển KHKT

môi trường địa lý bởi con người (Humboldt, giới

va môi quan hệ 1814) nhân qua giữa các

hợp phân (Dokutsaev, 1897)

1913 Đới cảnh quan Dia lý cảnh quan Nghiên cứu

(Berg) (Passarge) Lge

= = thực dia, điêu

1935 Hệ sinh thái (Tansley), ~ 2

Ộ Anh tra lãnh thô

Đâu 7939 Sinh thái cảnh quan Sử dụng ảnh

thê kỷ

20- (Troll) hàng khôn

thế 1940 Cảnh quan: lãnh

thứ 2 toàn vẹn thông thực địa, điệu

nhât về mặt phát tra lãnh thô

sinh (Kalexnik)

1942 Sinh địa quan

lạc (Sucatsov) Thời 1950- Khai niệm về Mở rộng

kỳsau 1960 cảnh quan quyên, những cuộc

thế các hệ thông phân nghiên cứu

chiến vi CXontsev, thực địa, khai

thứ 2 Grigoriev, thác lãnh thé

1960 fave Địa sinh vật đảo5 Gvozdetxki, iép cân dia lý ié k : Ậ:

1970 Mikhailov Tiếp cận địa lý tựnhiên (VlaoArhurvà Sưthaydôi.> trong nghiên cứu CQ -Thê : nhanh chóng về

Wil 1967 s

Ixatsenko, tổng hop địa ly (Neef, uson, ) môi trường, với

Armand, Prokaev) “0z ° Co sở ST học OL tượng, V1967) Od 1970 các thách thức

(Odum, 270) — qrnmiện sinh

thai, văn hóa, Xã

1975 Don vi dat dai hội

(Zonneveld)

1981 Hội thảo về STCQ ở Hà

Lan

1980- 1986 Tap chi Canh quan va Các công trình

1990 -1989 Quy hoạch Đô thị nghiên cứu về Công nghệ

(Landscape and Urban STCQ (Forman và máy tính, viên

Planning), Gordon) tham, h¢ thong

Sinh thai Canh quan tin dia ly phat

(Landscape Ecology), triên

Hiệp hội sinh thái cảnh

quan thê giới

1990- Cac chu dé nghiên cứu Các công trình về

nay hướng tới sử dụng lãnh nguyễn lývàphương xụ hướng

thổ, hợp tác liên ngành và Pháp trong SICQ nhiên cứu

[146, 185-186, 188, — TMCP cue

194], STCQ trong sử Phát triên bên

dụng tải nguyên, vung

PTBV [192

phát triển bền vững

14

1.1.2 Tình hình nghiên cứu cảnh quan tại Việt Nam và Ninh Bình

1.1.2.1 Tổng quan nghiên cứu tại Việt Nam

Tại Việt Nam, do điều kiện về lich sử, những khái niệm ban đầu về cảnhquan đều được tiếp nhận từ các nước Đông Âu và Liên Xô (cũ) [33, 56], và gần đâycác nghiên cứu theo hướng tiếp cận sinh thái với ảnh hướng từ các quan điểmphương Tây [93] Tuy nhiên, cách tiếp cận chủ đạo trong nghiên cứu cảnh quan tạiViệt Nam van là theo hướng địa lý học, chu thé nghiên cứu trong cảnh quan van làcác đơn vị cảnh quan còn hướng nghiên cứu có thê nghiêng về đánh giá kinh tế sinhthái hoặc đánh giá ảnh hưởng các hoạt động nhân sinh tới các địa tong thẻ

Các nghiên cứu cảnh quan ở Việt Nam được thể hiện trong thời kỳ đầu quacác công trình nghiên cứu của Vũ Tự Lập [56], trong đó đã phát triển và vận dụngnhững lý luận và phương pháp địa cảnh học vào nghiên cứu các cảnh địa lý ở miền

Bắc Việt Nam theo quan niệm cảnh quan là đơn vị cá thê Tới những năm 1990, các

nhà khoa học Việt Nam đã tiếp thu các quan điểm cảnh quan của Xô viết và Đông

Âu và vận dụng phù hợp với điều kiện Việt Nam như “Phân kiểu cảnh quan miễnNam Việt Nam” của Trương Quang Hải, 1991 [34] Các công trình nghiên cứu tiếptục bố sung về mặt lý luận, phát triển thêm những hướng mới về phân loại cảnh

quan như của nhóm tác giả Viện Địa lý, 1993 [58]; của Nguyễn Ngọc Khánh,

Nguyễn Cao Huan và Phạm Hoàng Hải, 1996 [52] Nghiên cứu cảnh quan ứng dụng

cho mục tiêu bao vệ sử dụng tài nguyên thiên nhiên và môi trường cũng được thê

hiện qua các công trình của Phạm Hoang Hải, 1988, 1992 [27, 29-30]; Nguyễn CaoHuan, 1992 (dẫn theo [46]); Nguyễn Thế Thôn, 1993 [95]; Pham Hoàng Hai và nnk

1997, 2008 [32-33]; Trương Quang Hải và nnk, 2008 [35] Một số tác giá đã đi sâunghiên cứu, phân tích đặc điểm cảnh quan cho việc sử dụng hợp ly một lãnh thổ cụthé như Nguyễn Trọng Tiến, 1996 [96]; Nguyễn Văn Vinh, 1996 [129]; Hà VănHành, 2002 [39]; Lê Mỹ Phong, 2002 [63]; Nguyễn Đăng Hội, 2004 [43] Hướngnghiên cứu “sinh thái hoá cảnh quan”, “tiếp cận kinh tế sinh thái trong địa lý ứngdụng” được thể hiện ở một số công trình vẻ lý thuyết cảnh quan và sinh thái học

15

cảnh quan của Nguyễn Văn Vinh và Huỳnh Nhung, 1995 [130], về ứng dụng phânhạng điều kiện sinh thái tự nhiên cho nhóm cây trồng cua Lê Văn Thăng, 1995 [86],cho tổ chức du lịch của Phạm Quang Anh, 1996 [3], đánh giá cảnh quan theo tiếpcận kinh tế sinh thái cua Nguyễn Cao Huan, 2001, 2005 [44, 46]; nghiên cứu đánhgiá điều kiện sinh thái cảnh quan cho phát triển cây trồng của Phạm Quang Tuấn,

2003 [111]; xây dựng ban đồ sinh thái cảnh quan của Hoàng Đức Triém và nnk,

2003 [101]; nghiên cứu cánh quan sinh thái phục vụ sử dung hợp lý lãnh thô củaPhạm Thế Vĩnh, 2004 [131]; phân vùng sinh thái cảnh quan dé sử dụng hợp lý tàinguyên và bảo vệ môi trường của Phạm Hoàng Hải, 2006 [31]; phân tích cấu trúcsinh thái cảnh quan phục vụ phát triển bền vững nông lâm nghiệp và du lịch và xuthế phát triển sinh thái cảnh quan của Nguyễn An Thịnh, 2007, 2008 [93-94] Có

thể thấy hướng nghiên cứu cảnh quan ứng dụng đang chiếm đa số trong các công

trình nghiên cứu về cảnh quan đặc biệt là xu thé sinh thái hóa cảnh quan và đánh giácảnh quan theo hướng tiếp cận kinh tế sinh thái phục vụ sử dụng hợp lý lãnh thô

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học máy tính và công nghệ vũ trụ,

nghiên cứu cảnh quan tại Việt Nam đã có những hướng ứng dụng viễn thám và GIS

cụ thé cho từng hợp phần cảnh quan như nghiên cứu thành lập ban dé địa thủy hìnhthái (Nguyễn Ngọc Thạch, 1993) [82], nghiên cứu về rừng (Lại Huy Phương, 1995;

Trương Thị Hòa Binh, 2002) [8, 64], địa mạo (Phạm Văn Cự, 1996) [13], sử dụng

đất (Nguyễn Thi Câm Vân, 2000) [125], biến động lớp phủ thực vật (Vũ Anh Tuân,2004) [112], v.v Các công trình này tập trung làm nồi bật kỹ thuật phân tích viễnthám và GIS trong nghiên cứu từng hợp phần Song song với đó, hầu hết các nghiêncứu về cảnh quan trong hai thập niên gần đây đều có đề cập đến ứng dụng viễnthám va GIS như một phương pháp nghiên cứu quan trọng [83], có những dé tài sửdụng tư liệu viễn thám thành lập ban đồ cảnh quan, tuy nhiên chưa có dé tài nào décập đến hướng tiếp cận ứng dụng viễn thám và GIS trong từng bước nghiên cứu cầutrúc cảnh quan, và hướng phân tích để đưa ra định hướng tô chức không gian sử

dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường.

16

1.1.2.2 Tổng quan nghiên cứu cảnh quan tại Ninh Bình

Với mục đích và nhiệm vụ của luận án, những công trình nghiên cứu liên

quan đến cảnh quan, các hợp phan thành tạo cảnh quan, tô chức không gian, quyhoạch lãnh thổ Ninh Bình được đặc biệt quan tâm Tuy nhiên, các nghiên cứu về địa

chí, hay các công trình chuyên khảo địa chat, thé nhưỡng khí hậu thời nhà Nguyễn

[60, 67], hay Pháp thuộc [9-10, 19, 26, 50, 62] mới là ghi chép mang tinh cơ bản, sơ

lược về khu vực, hoặc có quy mô lớn cả vùng Bắc kỳ hoặc đồng bằng sông Hồng,còn lãnh thé Ninh Bình có điện tích không lớn nên chúng chỉ có ý nghĩa lịch sử vàtham khảo nhiều hon là bé trợ cho luận án

Đến thời kỳ xây dựng đất nước, đã có thêm nhiều công trình nghiên cứuchuyên sâu về Ninh Bình Có thé nhóm các nghiên cứu này theo những hướng dang

quan tâm của luận án

a- Các nghiên cứu riêng lẻ về từng hợp phan thành tạo cảnh quan

- Nghiên cứu nên tảng ran: địa chất, địa hình, địa mạo, thé nhưỡng:

Những công trình thuộc nhóm này xuất hiện nhiều trong thời kỳ đầu xâydựng đất nước Nét khái quát về lớp vỏ địa chất, địa hình của Ninh Bình có thểđược biết đến qua công trình của Fridland về vỏ phong hóa nhiệt đới 4m miền Bắc

[25] hay các nghiên cứu cua Vũ Tự Lập, Lê Bá Thảo [57, 90] Tuy nhiên, phải tới

những năm 1970, đặc điểm chỉ tiết về địa chất, địa mạo của Ninh Bình mới đượcthé hiện qua loạt tờ bản đồ địa chất ty lệ 1:200.000 của Nguyễn Đức Tam, 1975;Dinh Minh Mộng, 1977; Hoang Ngọc Ky và nnk, 1999 [53, 61, 77] và bản dé địamạo ty lệ 1:200.000 do Đỗ Tuyết, 1975 thành lập theo nguyên tắc kiến trúc-hìnhthái và chạm trổ hình thái [115-116] Đây là những tài liệu tham khảo quan trọngcủa luận án, đặc biệt trong phan phân tích các hợp phan thành tạo cảnh quan

Về lớp vỏ thé nhưỡng của Ninh Bình, Nguyễn Quốc Cường và Phạm ChíThành đã có công trình nghiên cứu xác định được 6 nhóm đất tại địa phương [17,

88] Hay Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp cũng đã có một chuyên khảo

riêng về đất Ninh Bình năm 1989 [128] Tuy nhiên, phải đến năm 2000, bản đồ đất

17

Ninh Bình theo tiêu chuẩn phân loại FAO/UNESCO mới được thành lập, phân chiađất Ninh Bình thành 7 nhóm, gồm đất mặn, đất phù sa, đất giây, đất than bùn, đấtđen, đất xám [120] Có thé nói đây công trình nghiên cứu cụ thể, chi tiết và tốt nhấtđến nay về phân loại đất ở Ninh Bình Đây cũng là tài liệu chính trong việc xây

dựng nghiên cứu về lớp vỏ thô nhưỡng của luận án.

- Nghiên cứu nên nhiệt âm:

Tương tự như các nghiên cứu cơ ban trên, khí hậu Ninh Bình đã được khái

quát hóa qua một số công trình nghiên cứu tổng thé chung về khí hậu miền Bắc ViệtNam từ những năm 1960 [18, 132] Cũng như vậy, thông tin vẻ thủy văn có thé

được tach ra từ các công trinh quy hoạch thủy lợi của tỉnh [118] hoặc các công trình

nghiên cứu của Vũ Tự Lập, Trần Tuất sau này [56, 113-114] Phải đến năm 1989,các số liệu cơ bản vẻ khí tượng Ninh Bình mới được chuẩn hóa và công bố trongmột chương trình khoa học kỹ thuật cấp nhà nước [41] Các số liệu khí tượng thủyvăn có thé đọc được chi tiết ở cuốn “Đặc điểm khí hậu-thủy văn Ninh Bình” [99],hay các nghiên cứu về quy hoạch thủy lợi, phòng chống thiên tai tại các địa phươngtrong tinh [100, 108] Và cho đến hiện nay, đã có khá nhiều dé tài nghiên cứu về khítượng thủy văn với số liệu cập nhật hơn về Ninh Bình [78]

- Về nghiên cứu da dang sinh hoc và tài nguyên sinh vat:

Tỉnh Ninh Bình có đặc điểm địa hình đa dang, lại nam ở nơi giao nhau giữa

nhiều miễn địa lý tự nhiên khác nhau nên tỉnh có mức độ đa dạng sinh học cao, thuhút sự quan tâm của nhiều nghiên cứu Các nghiên cứu về thực vật vùng núi đá vôitập trung về khu vực vườn quốc gia Cúc Phương [11, 54, 68, 91-92, 103, 105], khubao tổn đất ngập nước Vân Long, khối núi karst Tràng An [80, 87, 110] Các nghiêncứu thực vật ven biển có thé tìm thay trong các công trình nghiên cứu khảo sát khuvực cửa Đáy [107] hoặc ven biến Kim Sơn [127] Tuy nhiên, đó là các nghiên cứuriêng lẻ và rai rác vé từng khu vực khó có thé đưa ra cái nhìn khái quát về tàinguyên sinh vật Ninh Bình Về toàn bộ lãnh thổ, hiện nay mới chỉ có công trình của

18

Nguyễn Hữu Tứ và nnk [109] là thể hiện đầy đú thông tin nhất về lớp phủ thực vật

Ninh Binh.

Các công trình nghiên cứu tác động của hoạt động phát triển (nông nghiệp,

lâm nghiệp, công nghiệp, du lịch )

Luận án tập trung tới những nghiên cứu về hoạt động phát triển nông nghiệp,công nghiệp, lâm nghiệp, du lịch và những tác động tổng thê của nó lên môi trường

tự nhiên và coi đây là cơ sở quan trọng cho việc định hướng tô chức không gian sử

dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.

Khác với các nghiên cứu cơ ban vé hợp phan cảnh quan, ngay từ thời Phápthuộc, đã có khá nhiều công trình chuyên sâu về nông nghiệp Ninh Bình [26, 50].Đến thời kỳ xây dựng chủ nghĩa xã hội, các công trình nghiên cứu ứng dụng như

nghiên cứu về đất phục vụ cho sản xuất nông nghiệp [117]; hay kỹ thuật và xây

dựng cơ sở vật chất trong ngành [5] là các công trình rất có ý nghĩa tham khảo với

luận án Các nghiên cứu sâu hơn ra đời từ những năm 1990 trở lại đây, tập trung

vào đánh giá cơ cấu cây trồng, các mô hình phát triển kinh tế nông nghiệp vùng đấttring [20-24], phát triển lâm nghiệp, nông lâm kết hợp [24, 69] đã gợi mở nhiều

hướng mới cho việc sử dụng tai nguyên thiên nhiên Ninh Bình một cách hợp lý.

Bên cạnh nông nghiệp, du lịch Ninh Bình với đặc điểm có nhiều loại tài

nguyên đu lịch phong phú, đã thu hút một số lượng đông đảo các công trình nghiên

cứu như một số luận án tiến sĩ của Trần Đức Thanh [89] về cơ sở khoa học của bản

dé trong quy hoach du lich, Pham Quang Anh vé dinh hướng tô chức du lịch xanhtrên cơ sở nghiên cứu cấu trúc sinh thái cảnh quan [3] có lấy vi dụ khu vực Hoa Lư,Ninh Bình Ngoài ra còn rất nhiều công trình tập trung vào ứng dụng thực tiễn nhưhướng khai thác du lịch, [102], phát triển các điểm du lịch, hướng khai thác du lịchsinh thái hoặc các dé tài chuyên sâu về tiềm năng du lịch của hang động Ninh Bình[36, 75, 119] Day là những nghiên cứu có ý nghĩa tham khảo thiết thực, tuy nhiên,

luận án không thê đê cập chi tiệt đên quá nhiêu vân dé mà chỉ tập trung vào các

19

công trình mang ý nghĩa định hướng, quy hoạch tổng thé du lich, đặc biệt là các báo

cáo của địa phương [40].

b- Nghiên cứu, điều tra tổng hợp tai Ninh Bình phục vụ tô chức lãnh thổ,quy hoạch phát triển kinh tế xã hội

Day là vấn dé rất gần với luận án nên các công trình ở chủ dé này có ý nghĩatham khảo quan trọng Các nghiên cứu có thể kế đến từ các công trình về phân vùngđịa lý tự nhiên miền Bắc Việt Nam, trong đó có đưa ra ví dụ về Ninh Bình [6] chotới cuốn Dia chí Ninh Binh, một công trình nghiên cứu tong hợp về Ninh Binh baogồm các tri thức về tự nhiên và kinh tế xã hội của tỉnh [7]

Tổ chức lãnh thổ trong nông nghiệp đã được nghiên cứu từ sớm thể hiện rõtrong công trình Người nông dan châu thé Bắc kỳ của Pierre Gourou [26] trong đó

có nói đến cách phân chia và sử dụng lãnh thô dé đạt được hiệu quả san xuất nông

nghiệp cao nhất Vào thời kỳ đầu xây dựng chủ nghĩa xã hội, nghiên cứu tình hình

tổ chức đất đai nhằm quy hoạch sản xuất cũng được coi trọng [121]

Tổ chức lãnh thé du lịch tại Ninh Bình cũng được quan tâm trong tổng thé tổchức lãnh thé của Việt Nam [9, 71] Có ca những nghiên cứu về luận chứng nhằm

tô chức lãnh thổ và quy hoạch lãnh thổ du lịch [12] hoặc nghiên cứu cụ thé về tôchức lãnh thô du lịch tỉnh Ninh Bình [119]

Nghiên cứu quy hoạch có nhiều công trình nỗi bật Dau thời kỳ xây dungCNXH ở miền Bắc đã có những quy hoạch thủy lợi ở Ninh Bình, những quy hoạchnày nhằm phát triển mạnh hệ thống thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp [118].Đào Quán cũng nghiên cứu phát triển đàn trâu bò trong kế hoạch 5 năm lần thứ nhất(1961 - 1965) nhằm hướng tới quy hoạch phát triển chăn nuôi [65]

Đến năm 2008, Trương Quang Hai nghiên cứu vẻ hệ thống tài nguyên thiênnhiên ở khu vực núi đá vôi tinh Ninh Bình dé phục vụ cho việc quy hoạch phát triểnbên vững của tinh [35] Các nghiên cứu mô hình sinh thái cánh quan nhiệt đới gió

mùa, ứng dụng đa dạng cảnh quan, đánh giá cảnh quan cũng được thực hiện với khu

20

vực này [37-38] Bên cạnh đó, có các nghiên cứu quy hoạch môi trường nhằm dambao phát trién bền vững tinh từ 2004 đến 2010 [72-73].

Một số nghiên cứu khác điều tra tông hợp về từng khu vực trong tinh NinhBình Trong số đó có thé kế đến công trình Dia chí văn hóa Yên Khánh của Đỗ

Trọng Am [1] về huyện Yên Khánh, hay một số công trình nghiên cứu đánh giá

điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội vùng đất trũng của hai huyện Nho Quan và GiaViễn nhằm đưa ra các biện pháp khắc phục tự nhiên và sống chung với lũ [100,108] Năm 2001, Vũ Quang Lân nghiên cứu tổng hợp địa mạo vùng đô thị tỉnh NinhBình dựa trên ban đồ tỉ lệ 1: 25.000, có giá trị lớn trong nghiên cứu cảnh quan cũngnhư là công cụ cho việc quy hoạch phát triển kinh tế [55]

1.1.3 Tình hình ứng dụng viên thám và GIS trong nghiên cứu cảnh quan

Hiện nay, viễn thám và GIS đã trở thành những công cụ không thể thiếu

được trong phân tích và phân loại cảnh quan [146] nhờ những ưu thế vượt trội của

chúng khi chiết xuất thông tin, đánh giá và phân tích dữ liệu một cách đồng bộ

Những ứng dụng viễn thám và GIS thực sự đành cho nghiên cứu cảnh quan

chỉ bắt đầu khi công nghệ vũ trụ và công nghệ không gian phát triển Tuy nhiên,ngay từ những năm 1930, tiềm năng ứng dụng của chúng đã được thấy rõ qua cácnghiên cứu của Carl Troll khi sử dụng ảnh hàng không để nghiên cứu cảnh quan

[145-146] Đã có nhiều nhà nghiên cứu chỉ ra mối liên hệ mật thiết giữa viễn thám

và nghiên cứu cảnh quan đó là quy mô và hàm lượng thông tin không gian về đối

tượng mặt đất mà viễn thám có thể đem lại [152] Rất nhiều nghiên cứu được bắt

đầu bằng cụm từ: “ứng dụng viễn thám”, “phân loại ảnh vệ tinh”, “sử dụng công cụảnh vệ tinh”, “các vấn đề cơ bản khi sử dụng viễn thám”, v.v cho nghiên cứu cảnhquan” [147, 151, 160, 165, 173, 176, 180] hoặc tương tự như thế Và đến lúc đó,

GIS với vai trò như một công cụ phân tích không gian sẽ tập hợp những thông tin

đó lại dé phân tích Không đừng lại ở đó, GIS còn là công cụ quan trọng trong địnhlượng cảnh quan, đưa các ứng dụng cảnh quan lại gần với các nhà ra quyết định hơn

[133, 147, 152, 154, 159, 163, 171, 181, 190] Không phải ngẫu nhiên mà có cả một

21

hội nghị về sinh thái cảnh quan và GIS được tô chức với rất nhiều nhà khoa họchàng đầu trên thế giới về cảnh quan tham gia [155], và sau đó, tiếp tục có nhữngcông trình xuất ban với chủ dé ứng dụng GIS cho nghiên cứu cảnh quan [171] Cóthé thay, hiện nay trên thế giới, ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu cảnhquan đã đi xa hơn rất nhiều so với thời kỳ đầu là những công cụ thu thập, chiết xuất,

phân tích thông tin không gian [152, 157, 163, 175] Ứng dụng viễn thám và GIS

trong nghiên cứu cảnh quan có thé ở đa quy mô, ty lệ với sự phong phú da dạng từnhiều loại ảnh vệ tinh; đến da ngành, đa lĩnh vực Do đó, vẫn cần có cái nhìn tổngthể và toàn diện khi thiết lập các mô hình khái niệm kết nối các thông tin ảnh vệtinh, ban dé, dữ liệu thực địa, dữ liệu thực nghiệm, v.v lại với nhau Ngoài ra donhu cầu và mục đích ứng dụng, việc hiểu biết và phân tích các vấn đề thông tin

quan trọng như thiết lập hệ thống phân loại, đánh giá độ chính xác, xây dựng mô

hình sai số, xây dựng dữ liệu về dữ liệu (metadata), vẫn cần có sự quan tâm của

nhiêu nghiên cứu hơn nữa.

Tại Việt Nam, các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu cảnh quan

chưa đạt được những thành tựu như trên thế giới chú yếu do những hạn chế về côngnghệ va dit liệu Tuy nhiên, từ những năm 1990, đã có những nghiên cứu ban đầu

về “sứ dụng tư liệu viễn thám thành lập bản đồ cảnh quan sinh thái” [28] và đặc biệt

là các nghiên cứu ứng dựng viễn thám, GIS cho từng hợp phần cảnh quan qua cácluận án về “nghiên cứu sử dụng phương pháp viễn thám trong điều tra hiện trạng sửdụng đất” của Phạm Trung Lương [59], “ứng dụng phương pháp viễn thám thànhlập bản đồ địa thủy hình thái” của Nguyễn Ngọc Thạch [82] “ứng dụng GIS chonghiên cứu rừng” của Lại Huy Phương [64], “xây dựng ban dé địa mạo trên cơ sở

phối hợp viễn thám, GIS” của Phạm Văn Cự [13] “nghiên cứu sử dụng hợp lý đất

với sự hỗ trợ của viễn thám và GIS” của Đinh Thị Bảo Hoa [42], Cho dén nay,phan lớn các công trình nghiên cứu địa lý nói chung va cảnh quan nói riêng đều coiviễn thám và GIS như những công cụ không thể không nhắc đến [38, 46, 83-85,93] Tuy nhiên có thé nhận xét rằng, tại Việt Nam van còn thiếu những công trình

nghiên cứu đặt viên thám và GIS như những công cụ nghiên cứu chủ đạo của cảnh

22

quan Ngoài những vấn dé đã nói ở phần tông quan thế giới, có một van dé quantrọng khiến cho các ứng dụng viễn thám và GIS vào cảnh quan ở Việt Nam chưađược phát triển, đó là khái niệm cảnh quan tại Việt Nam mang tính địa tong thé hon

là khái niệm phố biến trên thế giới hiện nay, coi cảnh quan như là tập hợp của mộthoặc nhiều khoanh vi lớp phủ mặt đất khác nhau Chính bởi lý do này, khi ứng dụng

viễn thám va GIS, các nhà nghiên cứu phải đối mặt với vô số van dé cả về kỹ thuật

và lý thuyết khi kết nối các lớp thông tin đa định dạng của nhiều hợp phần khácnhau Đây là nguyên nhân cơ bản khiến cho ứng dụng viễn thám và GIS cho từnghợp phan của cánh quan lại phát triển hơn là cho chính cảnh quan Song, trướcnhững nhu cau ngày càng tăng về ứng dụng cảnh quan cho quản lý tài nguyên thiênnhiên hay tổ chức lãnh thổ, trước những tiềm năng to lớn về lợi ích của việc sửdụng viễn thám và GIS, việc ứng dụng chúng trong nghiên cứu cảnh quan ở ViệtNam luôn là ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu địa lý tông hợp

1.2 Các vẫn đề cơ bản về nghiên cứu cảnh quan trong luận án

1.2.1 Phân tích cấu trúc cảnh quan

Dựa vào các quan điểm và định nghĩa về cấu trúc cảnh quan [56, 93, 129,146] đã tong hợp trên, luận án xem xét cau trúc cảnh quan theo các chiều sau:

1.2.1.1 Cấu trúc đứng

Thể hiện đặc điểm kết hợp giữa các hợp phan cánh quan thông qua mối liên

hệ và tác động tương hỗ giữa các thành phần cấu tạo riêng biệt Cấu trúc đứng đượcthé hiện từ dưới lên trên bao gồm tập hợp một cách có quy luật các hợp phan của 5quyên (thạch quyền, thé quyền, thủy quyền, khí quyền, sinh quyền) trong môitrường địa ly: địa chất - địa hình — thô nhưỡng - thủy văn — khí hậu — sinh vat - thénhưỡng Sự thay đối cấu trúc đứng do các nguyên nhân khác nhau sẽ tạo ra các chức

năng khác nhau của cảnh quan khác với chức năng nguyên thủy của nó Phân tích

cau trúc đứng được sử dụng trong luận án thực chất là phân tích đặc điểm và mốiquan hệ phát sinh giữa các hợp phan cảnh quan của khu vực nghiên cứu

23

1.2.1.2 Cấu trúc ngang

Là đặc điểm kết hợp các hợp phần cảnh quan thể hiện quy luật sắp xếp vàmối quan hệ giữa chúng trong không gian, đặc điểm cấu tạo và mối liên hệ giữa cácđơn vị cảnh quan trong hệ thống phân loại cảnh quan Vì vậy cần xác định hệ thống

phân vị cánh quan và trong nghiên cứu cau trúc ngang, xác định hệ thống phân loại

cảnh quan và phân vùng cảnh quan được coi là các nội dung quan trọng nhất; luận

án phát triển ứng dụng trắc lượng cảnh quan nhằm thu được các thông tin về sựphân bố trong không gian của từng loại cảnh quan

1.2.1.3 Sự biến đổi theo thời gian

Thé hiện những nét quan trọng nhất của biến đổi trạng thái của cảnh quantheo thời gian Trong nghiên cứu biến đổi cấu trúc cảnh quan cần xác định ít nhất

hai thời điểm dé phân tích cảnh quan Phân tích biến đổi của các đơn vị cảnh quan,

chủ yếu là cấp loại cảnh quan dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân sinh,nhằm đưa ra được các nhận định và hiểu biết về động lực và kiểu biến đổi của cảnhquan, hé trợ định hướng tô chức lãnh thé

1.22 Đánh giá cảnh quan

Cảnh quan là tổng hợp thé tự nhiên phức tạp bao gồm nhiều hợp phan cautạo nên với đòng trao đổi vật chất năng lượng xuyên suốt Dòng vật chất năng lượngnày luôn luôn biến đổi và kéo theo sự biến đôi của các hợp phan Dé sử dụng hợp lýlãnh thổ nhằm đạt được năng suất sinh học cũng như đạt hiệu quả kinh tế cao nhất,cần phải đo được mức độ ảnh hưởng của cảnh quan đối với sinh vật cụ thể Trongtrường hợp cụ thể của luận án là đánh giá cảnh quan cho các loại hình cây trồng.Đây là cơ sở khoa học cho việc đánh giá kinh tế sinh thái ở phần sau của luận án

Đánh giá tong hợp điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên cho mục dich

sử dụng hop lý lãnh thé trong luận án dựa trên hai nhóm quan điểm: 1) Các quanđiểm của trường phái Xô viết [46] và 2) Quan điểm sử dụng tối ưu các đặc điểm

cảnh quan và thiết lập các quan hệ hài hoà giữa con người và môi trường.

24

Với quan niệm như vậy, mỗi đơn vị cảnh quan có chức năng tự nhiên và kinh

tế xã hội riêng, là đối tượng nghiên cứu chủ yếu cho mục tiêu phát triển kinh tế theohướng sinh thái bên vững Căn cứ vào mục tiêu, mức độ chi tiết của việc đánh giá

mà xác định cấp cơ sở cho việc đánh giá một cách phù hợp Với đặc thù phân hoácủa lãnh thổ nghiên cứu và để phục vụ cho việc phát triển cây trồng dài ngày và

ngắn ngày nên đơn vị cảnh quan được lựa chọn để đánh giá là loại cảnh quan Các

ban đồ phân hạng mức độ thích nghi sinh thái và định hướng sử dụng hợp lý lãnhthô được thé hiện ở tỷ lệ 1: 100.000

Đánh giá thích nghi là co sở quan trọng dé đánh giá hiệu qua về mặt kinh tế

-xã hội - môi trường và là tiền dé cho định hướng sử dụng hợp lý lãnh thô NinhBình Có nhiều phương pháp đánh giá khác nhau bao gồm: Phuong phápcộng/trung bình cộng các điềm thành phân; Phương pháp trung bình nhân các điểmthành phan; Phương pháp phân tích nhân tố (Xerbenhiuk, 1972), Phương pháp

đánh giá thích nghĩ của FAO (1986)/461.

Dé xác định đơn vi cơ sở đánh giá phải xem xét các yêu tô có liên quan trực tiếp đên chat lượng va khả năng sử dụng tài nguyên, phân cap chỉ tiêu theo mức độ

ảnh hướng đến quá trình sử dụng

Việc lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá trong luận án tuân thủ các nguyên tắc:

- Các chỉ tiêu lựa chọn dé đánh giá phải có sự phân hoá rõ rệt trong lãnh thé

ở tỷ lệ nghiên cứu Đây là nguyên tắc rất cần thiết bởi có nhiều yếu tố quan trọngnhưng không phân hoá theo lãnh thô thì việc lựa chọn yếu tố này cho tất cả các đơn

vị sẽ không đánh giá được mức độ thuận lợi của từng đơn vị lãnh thô

- Các chỉ tiêu được lựa chon dé đánh giá phải ảnh hưởng một cách mạnh mẽđến các loại hình sản xuất, mà ở đây là các loại hình sử dụng đất cho nông nghiệp

- Số lượng các chỉ tiêu được lựa chọn và phân cấp đánh giá có thể nhiều ítkhác nhau giữa các loại hình sản xuất và nhu cầu sinh thái cụ thé của từng loại hình

sử dụng, ngoài ra còn tuỳ thuộc vào đặc điểm phân hoá của lãnh thé và mục tiêu

nghiên cứu đề lựa chọn.

25

Với lãnh thô nghiên cứu, phương pháp đánh giá thích nghỉ sinh thái được lựachọn là phương pháp nhân các điểm thành phần và quy trình đánh giá thực hiện quacác bước: (1) Xác định đối tượng và mục tiêu đánh giá > (2) Đánh giá riêng > (3)Đánh giá tong hợp > (4) Phân hạng thích nghi sinh thái.

1.2.3 Tổ chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường

Trong lý thuyết tô chức không gian hiện đại, khái niệm vùng giữ vai trò thenchốt đối với việc xác định mục tiêu và phát triển không gian do việc xử lý các vấn

dé liên quan đến khái niệm này luôn được nhìn nhận dưới quan điểm tong thé thay

vì các phương pháp phân tích không gian riêng lẻ Hơn nữa, vùng là một không

gian trong đó mối tương tác về sinh thái và kinh tế xã hội luôn được chú trọng và

quan tâm phân tích trên quy mô lớn.

Trong cảnh quan học với nên tang là quan điểm hệ thống và lý thuyết phâncấp, cấp vùng được dé cập đến theo những mục đích và quy mô nghiên cứu khácnhau với chức năng của vùng rất được chú ý Đây là khái niệm được sử dụng rấtrộng rãi trong quy hoạch Forman và Godron, 1996 (dẫn theo [164]) đã định nghĩachức năng cảnh quan như là “mối tương tác giữa các yếu tố không gian,, dòng chảyvật chất và năng lượng cùng sinh vật trong tự nhiên” Khoa học cảnh quan ở Trung

Âu với hướng dia lý lại cho rằng chức năng cánh quan chính là xác định quá trình

sinh địa hóa trong cảnh quan Nhà sinh thái học Hà Lan De Groot, 1992 [144] lại

coi các chức năng cánh quan như là “khả năng của các quá trình vật chất và nănglượng trong tự nhiên cùng các thành phan của chúng có thé cung cấp các hàng hóa

và dịch vụ thỏa mãn nhu cầu của con người.” Quan điểm này được nhiều nhànghiên cứu cảnh quan tiếp nhận [164] trong đó nhân mạnh chức năng theo nghĩa

“tiềm năng.” Đây là thuật ngữ rất quan trọng trong quy hoạch không gian Tiềmnăng thực chất của một đơn vị cảnh quan hay chính là kha năng của đơn vị cảnhquan đó phục vụ nhu cầu của con người Theo quan điểm này, chức năng của cảnh

quan được xác định cho mục đích st dụng thực tế hoặc tiém năng của nó trong bối

cảnh kinh tế xã hội và sinh thái cụ thé

26

Khi xác định chức năng cảnh quan cần xác định mô hình khái niệm trong đóđánh giá cảnh quan được sử dụng dé phục vụ cho mục đích tô chức không gian,Trong khi tông quan và phân biệt các chức năng xã hội của cảnh quan, khái niệmchức năng cảnh quan trùng với các chức năng trong tô chức không gian Khái niệmnay đã liên kết hai khoa học cảnh quan và tổ chức không gian.

1.2.3.1 Quan niệm và nguyên tắc của tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên

và bảo vệ môi trường

Khi nói đến khái niệm tô chức không gian, không thể không nói đến kháiniệm tô chức lãnh thé Hai khái niệm này được nhiều nhà khoa học cho là tươngđương [97], tuy nhiên chúng không hoàn toàn đồng nhất vì tổ chức không gian cónghĩa rộng hon và khi xét theo chiều ngang thì được coi là có tính lãnh thé Mặc dùvậy, trên thực tế có rất ít công trình nghiên cứu tô chức không gian theo chiều đứngnên mặc nhiên hai khái niệm này được coi như tương đương Khái niệm tô chứclãnh thé (territorial organisation) hay tô chức không gian (spatial organisation) bắtnguồn từ cơ sở lí thuyết kinh tế kinh điển của Adam Smith và David Ricardo, từ các

công trình nghiên cứu của G.Thunen (1826), của Weber (1909), của W.Christaller

và một số công trình khác [126]; sau đó được phat triển về mặt lí luận và ứng dụngvào thực tiễn từ những năm 1950 tại các nước châu Âu Ở Liên Xô, vào đầu nhữngnăm 1960, thuật ngữ này đã được đề cập đến Vé sau, khái niệm tô chức lãnh thô

(TCLT) được nhiều nước tiếp nhận và sử dụng, đặc biệt là Hoa Kỳ vào đầu những

năm 1970 Từ đó đến nay, khái niệm này được nhiều nhà khoa học trên thế giớinghiên cứu và sử dụng rộng rãi với tư cách là công cụ tư duy tong hợp, công cụ tôchức thực tiễn các hoạt động xã hội nhưng với rất nhiều quan niệm khác nhau Từgóc độ địa lí học, TCLT được xem như là một hành động có chủ ý tạo sự công bằng

về mặt không gian giữa trung tâm và ngoại vi, giữa các cực và các không gian ảnhhưởng, nhằm giải quyết ôn định công ăn việc làm, cân đối giữa quan cư nông thôn

và quần cư thành thị, bảo vệ và phát triển bền vững môi trường [45].

Như vậy, từ các nội dung đã phân tích ở trên có thé hiểu “TCLT là sự sắp

27

xếp và phối hợp các đối tượng trong mỗi liên hệ da ngành, đa lĩnh vực và da lãnhthé trong mét vùng cụ thé nhằm sử dụng một cách hợp lí các tiềm năng tu nhiên,lao động, vị trí địa lí kinh tế - xã hội và cơ sở vật chất kĩ thuật dé dem lại hiệu quả

kinh té - xã hội cao và nâng cao mức sông dân cư của vùng do”.

Với lãnh thé cấp tính như Ninh Bình, tổ chức lãnh thé cần đảm bảo các

nguyên tắc: Thỏa mãn nhu cầu về khả năng tài nguyên và nhu cầu xã hội, đảm bảolợi ích cho cộng đồng và đạt hiệu quả kinh tế - xã hội cao; Đảm bảo tính phù hợpvới trình độ nguồn nhân lực va trình độ khoa học công nghệ; Kiến thiết các khunhân (các trung tâm đô thị, khu vực ngoại vi) để tạo nên sức hút kinh tế Tổ chức

không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường có sự liên hệ chặt chẽ

và là một phan trong công tác tổ chức lãnh thô

1.2.3.2 Cấp don vị lãnh thô và đối tượng tô chức lãnh thé sử dung hợp lý tài

nguyên và bảo vệ môi truong

Trong tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trườngtinh Ninh Bình, lãnh thô Ninh Bình được xem là một hệ thống tự nhiên, kinh tế - xãhội, có ranh giới xác định, hữu hạn về phạm vi, là nơi sinh sông của cộng đồng dân

cư có những hành vi tác động vào tự nhiên, trực tiếp tô chức kinh tế - xã hội chophù hợp với đường lối chính trị và phát triển kinh tế - xã hội của đất nước

Khung lãnh thổ trong tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo

vệ môi trường tỉnh Ninh Bình bao gồm những không gian đô thị và các vùng ngoại

vi (nông thôn hoặc ven đô); các điểm du lịch quan trọng Các thành phố, thị xã, thị

trấn, các điểm đặc biệt là các nút, các cực, các đải có quan hệ với nhau theo cáctuyến, trục đường giao thông Khung lãnh thô này được thừa kế từ quy hoạch pháttriển kinh tế xã hội của tỉnh đến năm 2020

Đối tượng dé tổ chức không gian sử dung hợp lý tài nguyên và bảo vệ môitrường tinh Ninh Bình bao gồm các tiêu vùng lãnh thổ được bề trí phát triển nônglâm nghiệp và thủy sản thành các khu vực trồng cây và vùng rừng nguyên liéu ; cáckhu vực nay được bồ trí phù hợp với khung lãnh thé đã được phân tích ở trên

28

Phân tích cầu Hiện trạng phát triển kinh tế, sử

trúc cảnh dụng tài nguyên và BVMT Quy hoạch phát triển quan kinh tê xã hội

lâm nghiệp

Định hướng tổ chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Bình

Hình 1.1: Sơ đồ nghiên cứu hoạch định tổ chức không gian phát triển kinh tế, sử dụng

tài nguyên và bảo vệ môi trường

1.3 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu cảnh quan

1.3.1 Quan điểm nghiên cứu cảnh quan

a) Quan điểm hệ thống và tổng hợp

Quan điểm hệ thống và tổng hợp trong phân tích khoa học: cấu trúc cánhquan là một hệ thống các hợp phần có mối quan hệ chặt chẽ qua lại lẫn nhau theomột hệ thống phân vi nhất định Việc tác động hay phân tích, đánh giá một hợpphần luôn đòi hỏi có sự liên hệ và tính toán tới những hợp phần còn lại Đây là quanđiểm cơ ban trong nghiên cứu thực hiện luận án Như vậy, trong phân tích cau trúc

cảnh quan Ninh Binh, cần xác định hệ thong phân vi đặc trưng của lãnh thổ, qua đó

xác định được từng đơn vị cảnh quan cơ sở, thé hiện rõ nét mối quan hệ giữa cáchợp phan thành tạo, đồng thời cũng cho thấy đến lượt mình, cảnh quan Ninh Bìnhlại nằm trong một hệ thống lớn hơn, có mối quan hệ biện chứng với các lãnh thékhác Như vậy, với quan điểm hệ thống và tông hợp, vấn dé tô chức không gian sử

dung hop lý tai nguyên và bảo vệ môi trường tỉnh Ninh Binh sẽ được nhìn nhận,

phân tích đưới nhiều góc cạnh khác nhau, luôn luôn xét đến mối quan hệ giữa cáchợp phần trong một đơn vị cảnh quan, giữa các đơn vị cảnh quan với nhau trongtinh, và giữa tinh Ninh Bình với vùng lớn hơn (Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung

29

Bộ, Tây Bắc) và mối quan hệ giữa Ninh Bình với các tỉnh xung quanh Phân tíchcảnh quan dưới quan điểm này sẽ giúp đưa ra các khuyến nghị về tổ chức không

gian sử dụng hop lý tài nguyên và bao vệ môi trường dam bảo được tinh logic khoa học và có cơ sở thực tiên.

b) Quan điểm phát triên bên vững

Nếu như quan điểm hệ thống và tông hợp đưa ra cái nhìn toàn diện về lãnhthé thì quan điểm phát triển bền vững lại đưa ra hướng tô chức của lãnh thé đó Vớiquan điểm này, phát triển phải bao gồm toàn diện cả ba yếu tố: kinh tế, xã hội vàmôi trường” Như vậy, việc tô chức không gian sứ dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệmôi trường tỉnh Ninh Bình luôn luôn cần quan tâm đến cả ba khía cạnh, không thểchỉ bảo vệ môi trường mà bỏ qua nhiều mục tiêu phát triển kinh tế nhưng cũngkhông dé phát trién kinh tế gây ra các xáo trộn và suy thoái về mặt môi trường và xãhội Do vậy, cùng với các nghiên cứu về mặt địa lý tự nhiên, môi trường, luận áncũng lồng ghép các phân tích về kinh tế, xã hội của lãnh thô nhằm đưa ra khungđịnh hướng tô chức không gian sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trườnghướng tới phát triển bền vững

e) Quan điểm lãnh thé

Đây là quan điểm có ý nghĩa ứng dụng quan trọng trong nghiên cứu địa lý

Mỗi đối tượng địa lý đều có không gian riêng, vị trí và mối quan hệ đặc trưng

không chỉ với các hợp phần bên trong mà cả với xung quanh Với quan điểm này,

việc phân tích cảnh quan Ninh Bình sẽ tập trung làm rõ các đặc thù của tỉnh, các

yếu tố giúp phân biệt các đơn vị cánh quan với nhau, từ đó đưa ra được hướng pháttriển riêng, tận dụng ưu thế của từng đối tượng cụ thê

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu cảnh quan

Luận án sử dụng đồn g thời nhiều đữ liệu chuyên để có khuôn đạng, cau trúckhác nhau và sử dung cách tiếp cận không gian dé phân tích được mối quan hệ giữa

các đối tượng đó Cách tiếp cận này cho phép tích hợp các dit liệu đã có sẵn tọa độ

địa lý (thông tin về lớp phú phân loại từ ảnh viễn thám, các ban đồ thành phan hoặc

30

bản đồ kết qua của từng bước phân tích ) với số liệu thống kê, bang biểu được tinhọc hóa (chủ yếu bằng Excel) và kết nối với các đơn vị hành chính tương ứng cấp

xã hoặc cấp huyện có ranh giới đã được tích hợp vào cơ sở dữ liệu GIS Với cáchtiếp cận không gian, quan hệ chuyên dé giữa các ban đồ thành phần được chuyênthành hàm phân tích hoặc tích hợp dé tao ra ban đồ cảnh quan cuối cùng

Các thông tin về lớp phú chiết xuất từ anh viễn thám sẽ được sử dụng nhưmột lớp thông tin chỉ báo về tác động hoạt động nhân sinh trong các bước phân tíchtiếp theo Các phân tích không gian được thực hiện trên nên hệ tọa độ VN 2000

1.3.2.1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu đặc thù của cảnh quan

Phương pháp khảo sát ngoài thực địa

Phương pháp này cho phép mô ta đặc điểm và sự phân hoá của tat ca các hợp

phan tự nhiên (vi trí địa lý, địa chất, địa hình, khí hậu thuỷ văn, thé nhưỡng, sinh

vật) và kinh tế xã hội lãnh thổ Ninh Bình (sự phân bố dân cư, hiện trạng sử dụngđất ) Các mô ta ngoài thực địa là cơ sở để định hướng việc lựa chọn phương phápthực nghiệm và kiểm định lại các kết quả nghiên cứu

Luận án đã thực hiện được 12 chuyến thực địa, 35 điểm khảo sát theo 3tuyến chính là quốc lộ 1A đi từ phía cầu Khuốt sang Tam Điệp; quốc lộ 10 và tinh

lộ 481 đi qua hai huyện Yên Khánh và Kim Sơn xuống ven biến, tinh lộ 480 quahuyện Yên Mô; quốc lộ 12B và tinh lộ 477 bao quanh vùng núi đá vôi Hoa Lư và làranh giới giữa vùng núi đá vôi Tam Điệp, vùng núi đá vôi phía bắc và Tây Bắc GiaViễn với vùng đồng bằng thấp trũng xen lẫn gò đồi Nho Quan — Gia Viễn (sơ đồ

các tuyến thực địa và khảo sát được đặt trong phan phu luc).

Phương pháp xây dung lát cắt cảnh quan: Phương pháp xây dung lát cắtcảnh quan là phương pháp cơ bản và tổng hợp của nhiều phương pháp nghiên cứutrong cảnh quan Dựa trên phân tích đặc điểm phân dị địa chất, địa hình, lớp phủmặt đất và cảnh quan, hai lát cắt theo chiều Cúc Phương đến Vân Long, và Cúc

Phương qua Hoa Lư, Thành phố Ninh Bình xuống cửa Đáy đã được xác định.

Phương pháp này được thực hiện khi công việc phân tích các hợp phần cảnh quan

31