SO SÁNH ĐÁNH GIÁ CÁC MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT
BÁO CÁO KHOA HỌC SO SÁNH ĐÁNH GIÁ CÁC MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GVHD: TS Phạm Thị Làn SVTH: Vũ Ngọc Sơn Đinh Văn Sơn Lê Văn Sơn Cao Văn Đán TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Biến động sử dụng đất nguyên nhân gây biến động thành phần môi trường góp phần gây nên biến đổi khí hậu Biến động sử dụng đất có mối quan hệ chặt chẽ với điều kiện tự nhiên Huyện Thái Thụy, Thái Bình nơi có biến động sử dụng đất tương đối mạnh mẽ Đặc biệt khu vực này, sử dụng đất bị ảnh hưởng lớn sách đổi chuyển dịch cấu kinh tế sau năm 1986 Đổi hay sách phát triển kinh tế xã hội muốn chuyển đổi sử dụng đất phải dựa điều kiện tự nhiên Viễn thám cung cấp thông tin sử dụng đất khách quan mang tính lịch sử Bên cạnh đó, GIS với khả phân tích thống kê không gian mô hình hóa ứng dụng nghiên cứu mối quan hệ biến động sử dụng đất với tác nhân chúng Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Biến động mức độ che phủ rừng lưu vực sông Thu Bồn MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: - Xây dựng mô hình dự báo biến động sử dụng đất sở ứng dụng viễn thám GIS - Chứng minh tính hiệu mô hình việc phân tích quan hệ biến động sử dụng đất với yếu tố tác động • Đối tượng nghiên cứu: Xác định biến động sử dụng đất dự báo sử dụng đất tương lai khu vực huyện Thái Thụy, Thái Bình dựa mô hình GIS Phạm vi nghiên cứu: - Về không gian nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu huyện thực nghiêm Thái Thụy – Thái Bình - Về thời gian nghiên cứu: đề tài nghiên cứu dự báo cho năm 2020 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài thực sở kết hợp phương pháp nghiên cứu sau đây: Tổng hợp tài liệu; Chuyên gia GIS: chạy mô hình thực nghiệm Thái Thụy- Thái Bình CƠ SỞ TÀI LIỆU THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Ảnh vệ tinh Cảnh ảnh Loại ảnh Độ phân giải không gian Các kênh phổ Ngày chụp 126/046 Landsat TM 30 1,2,3,4,5,6,7 23/11/1989 126/046 Landsat ETM 30 1,2,3,4,5,6,7 16/11/2001 126/046 Landsat ETM 30,60, 15(Pan-15) 1,2,3,4,5,61,62,7,8 10/10/2005 30 1,2,3,4,5,6,7,9 08/10/2013 Landsat OLI + + NỘI DUNG BÁO CÁO Khái niệm So sánh đánh giá loại mô hình Mô hình hóa dự báo sử dụng đất năm 2021 Mô hình gì? • Mô hình: thể mối quan hệ có tính hệ thống nhân tố Mô hình thể quy luật tượng, vật dạng đơn giản hoá • Mô hình nghiên cứu: thể mối quan hệ nhân tố (biến) phạm vi nghiên cứu Mối quan hệ cần phát kiểm chứng Vai trò mô hình ? • • Sau có câu hỏi nghiên cứu cần xác định Mô hình giúp: - Xác định nhân tố/ lĩnh vực cần thu thập thông tin - Xác định mối quan hệ cần phân tích/ kiểm định “biến” - Xây dựng sở liệu cách hệ thống - Dự báo tương lai - Trợ giúp việc định Sử dụng đất Các loại mô hình CLUMondo GEOMOD LCM (Land Change Modeler) 12 Mô hình GEOMOD + Đầu vào: loại đồ số, có đủ thông tin như: thông số độ phân giải, lưới chiếu, số hàng, cột + Đầu đồ dự báo sử dụng đất Nhược điểm: Mô đồng thời đối tượng VD : rừng ; không rừng Mô hình CluMondo +Đầu vào: - Hiện trạng sử dụng đất - Các yếu tố đánh giá phù hơp (về tự nhiên): Độ cao địa hình, độ dốc địa hình, hệ thống thủy văn, thổ nhưỡng độ phì đất, hệ sinh thái - Các yếu tố đánh giá phù hơp (về nhân sinh): Mật độ khoảng cách đến đường giao thông hạ tầng kỹ thuật, khoảng cách đến khu công nghiệp, mật độ dân cư, Ranh giới vườn quốc gia khu bảo tồn đa dạng sinh học + Đầu ra: đồ kết dự báo hướng chuyển đổi sử dụng đất 13 • Mô hình LCM (Land Change Modeler) + Đầu vào: Dữ liệu mô hình cần chuẩn hóa theo định dạng liệu phần mềm IDRISI Ví dụ Dữ liệu tổng hợp theo bảng sau: st Tên lớp liệu Dạng liệu Số hàng cột Hiện trạng sử dụng đất 1989 Số thực 3052,2272 Hiện trạng sử dụng đất 2001 Số thực 3052,2272 Hiện trạng sử dụng đất 2005 Số thực 3052,2272 Hiện trạng sử dụng đất 2013 Số thực 3052,2272 Bản đồ địa mạo Số thực 3052,2272 Bản đồ thổ nhưỡng Số thực 3052,2272 Lớp liệu xói lở, bồi tụ 1989 – 2001 Số thực 3052,2272 Lớp liệu khoảng cách tới đường bờ Số thực 3052,2272 + Đầu ra: đồ dự báo biến động sử dụng đất 14 • Mô hình LCM (Land Change Modeler) Mô hình biến động sử dụng đất LCM (Land Change Modeler) – công cụ mà việc phân tích biến động sử dụng đất mô hình hóa kết hợp với yếu tố sinh địa lý với phát thải hiệu ứng nhà kính, Mô dun mô hình hóa biến động dựa vào ma trận chuỗi Markov đồ khả chuyển đổi mà tính toán từ hồi quy logic mạng thần kinh nhân tạo Mô hình LCM (Land Change Modeler) tích hơp CA-Marrkov mạng nơ ron nhân tạo (neural network) nhằm dự báo sử dụng đất tương lai Mô hình LCM chạy đồng nhiều đối tượng lúc; nhanh chóng tạo đồ thị đồ thay đổi đất đai, bao gồm lợi ích tổn thất thay đổi dòng bền bỉ trình; khám phá xu hướng thay đổi phức tạp với công cụ trừu tượng thay đổi 15 Mô hình Land Change modeler Dữ liệu đầu vào Phương pháp Kết Mục đích Đánh giá khả chuyển đổi Điều kiện tự nhiên sử dụng đất với điều kiện tự Mạng thần kinh nhân tạo nhiên Khả chuyển đổi SDĐ Biến động SDĐ CA_Markov Sdđ 2009 Dự báo sử dụng đất Sdđ 2013 Sdđ 2021 Kiểm chứng mô hình Dữ liệu đầu vào st Tên lớp liệu Hiện trạng sử dụng đất 1989 Dạng liệu Hàng/ Cột Interger 3052,2272 Interger 3052,2272 Interger 3052,2272 Interger 3052,2272 Interger 3052,2272 Interger 3052,2272 Hiện trạng sử dụng đất 2001, 2005, 2013 Bản đồ địa mạo Bản đồ thổ nhưỡng Lớp liệu xói mòn, bồi tụ 1989 – 2001 Lớp liệu khoảng cách tới đường bờ 17 KẾT QUẢ CỦA MÔ HÌNH - Khả chuyển đổi sử dụng đất - Độ tin cậy mô hình - Dự báo sử dụng đất 2021 18 3) Khả chuyển đổi sử dụng đất - điều kiện tự nhiên? Địa mạo Bãi bồi sông tuổi đại Q Ký hiệu ĐM1 Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông, biển – đầm lầy tuổi đại Q Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông – biển tuổi đại Q Bề mặt tích tụ bãi triều tuổi đại Q 3 Bề mặt tích tụ bar cát biển tuổi đại Q 3 ĐM2 ĐM3 ĐM4 ĐM5 3) Khả chuyển đổi sử dụng đất điều kiện vị tự nhiên? Xác suất chuyển đổi đất trồng cói thành đất trồng lúa hoa màu giai đoạn 1989 - 2001 Đườ ng b 96 khoả ng c ác h tới đư ờng bờ - 002 0021 - 106 1061 - 302 3021 - 619 6191 - 788 7881 - 956 Địa mạo Bãi bồi sông tuổi đại Q Ký hiệu ĐM1 Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông, biển – đầm lầy tuổi đại Q Bề mặt tích tụ hỗn hợp sông – biển tuổi đại Q Bề mặt tích tụ biển tuổi đại Q ĐM4 ĐM5 Bề mặt tích tụ thềm biển bậc I tuổi Holocen sớm-giữa Q Bề mặt tích tụ biển gió tuổi đại Q ĐM2 ĐM3 Bề mặt tích tụ bãi triều tuổi đại Q Bề mặt tích tụ bar cát biển tuổi đại Q ĐM6 1-2 ĐM7 ĐM8 20 3) Khả chuyển đổi sử dụng đất – điều kiện tự nhiên? THÁI THỤY Biến động đường bờ Khoảng cách tới chuyển đổi Thổ nhưỡng Địa mạo Đất lúa hoa màu - đất dân cư Cc, Ph, S ĐM3, ĐM5, ĐM Đất trồng cói - đất lúa hoa màu Mi, Ph ĐM3, ĐM6, ĐM7 ĐB1 Đất nuôi trồng thủy sản - đất rừng ngập mặn Mn, Mi ĐM3, ĐM6 ĐB0 Đất trống - đất nuôi trồng thủy sản Mn, Mi ĐM3, ĐM6 Mặt nước sông suối - đất rừng ngập mặn Mn, Mi ĐM6 Đất rừng ngập mặn - đất nuôi trồng thủy sản Mn, Mi ĐM6 21 đường bờ Bồi tụ ĐB0,1 Bồi tụ ĐB0 ĐB0 KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH Sử dụng đất dự báo Bản đồ kiểm chứng Hệ số Kappa Kappa > 0.7 >0.65 DỰ BÁO SỬ DỤNG ĐẤT 2021 BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 2013-2021 Năm 2020 (ha) Năm 2013(ha) Đất dân cư Đất dân cư Đất nuôi Đât lúa hoa Nước sông trồng thủy màu ngòi sản Đất Đất Đất rừng trống ngập mặn Đất làm muối khu công nghiệp 527539 0 0 0 Đât lúa hoa màu 81006 1617418 24375 0 9070 Nước sông ngòi 0 921118 8208 4484 29383 0 Đất nuôi trồng thủy sản 0 222290 0 0 Đất trống 0 9149 2357 3072 744 0 Đất rừng ngập mặn 0 7049 144266 0 Đất ruộng muối 0 3881 0 4687 KẾT LUẬN • Mô hình LCM mô tả điều kiện tự nhiên mà đề đặt Từ đồ khả chuyển đổi mối quan hệ biến động sử dụng đất với yếu tố tự nhiên cách rõ ràng cụ thể • Mô hình LCM đạt độ xác kappa tổng thể 0.743 Điều chứng minh yếu tố đưa vào mô hình chưa đủ • Mô hình xác với đối tượng mặt nước đất lúa - hoa màu Đối tượng đất phi lao, đất rừng ngập mặn có độ xác 25 CHÂN THÀNH CẢM ƠN! ... dựng sở liệu cách hệ thống - Dự báo tương lai - Trợ giúp việc định Sử dụng đất MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT Mô hình sử dụng đất mô hình xây dựng dựa quy mô nghiên cứu, phức tạp biến đổi sử dụng đất khu vực,... niệm So sánh đánh giá loại mô hình Mô hình hóa dự báo sử dụng đất năm 2021 Mô hình gì? • Mô hình: thể mối quan hệ có tính hệ thống nhân tố Mô hình thể quy luật tượng, vật dạng đơn giản hoá • Mô hình. .. CHỨNG MÔ HÌNH Sử dụng đất dự báo Bản đồ kiểm chứng Hệ số Kappa Kappa > 0.7 >0.65 DỰ BÁO SỬ DỤNG ĐẤT 2021 BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 2013-2021 Năm 2020 (ha) Năm 2013(ha) Đất dân cư Đất dân cư Đất nuôi