10. Lời cảm ơn
3.4.3. Kiểm chứng mô hình
Quá trình mô hình hóa bi n ng s d ng t là quá trình l a ch n các v trí m i có khả n ng thích nghi cao cho s chuy n i t lo i hình s d ng này sang lo i hình s d ng t khác. Trong luận án chỉ nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến 5 loại hình chuyển ñổi chính trong khu vực. Vì thế khi kiểm chứng cho mô hình biến ñổi sử dụng ñất tại khu vực Đông Anh, Hà Nội ngoài ñánh giá cho từng mô hình con của từng loại hình chuyển ñổi, cần phải ñánh giá cho tổng thể mô hình biến ñộng sử ñất. Hai kỹ thuật sử dụng trong kiểm chứng mô hình biến ñộng sử dụng ñất của khu vực Đông Anh, Hà Nội bao gồm kiểm chứng theo hệ số Kappa [134] và kiểm chứng theo ROC [56]. Sử dụng hệ số Kappa với mục ñích kiểm chứng tổng thể mô hình, còn sử dụng ROC nhằm kiểm chứng các mô hình chuyển ñổi con của từng loại hình chuyển ñổi sử dụng ñất.
Kỹ thuật ROC (Relative opering characteristic) ROC ñặc trưng bởi một bảng 2x2 ñược áp dụng ñể kiểm chứng cho từng mô hình chuyển ñổi sử dụng ñất bằng cách chồng xếp không gian thích nghi với bản ñồ chuyển ñổi sử dụng ñất thực tế tương ứng của từng giai ñoạn. ROC là phương pháp mô tả mối quan hệ giữa dự báo ñúng và sai ñối với giá trị mặc ñịnh 0.5 là giá trị diện tích dưới ñường cong (AUC). Phần trăm chuyển ñổi ñúng (true –positive) và phần trăm chuyển ñổi sai (false positive) ñược tính theo công thức:
Bảng 3. 16. Bảng kiểm chứng mô hình
Mô hình Thực tế
Chuyển ñổi Không chuyển ñổi Tổng Chuyển ñổi A (số lượng pixel) B (số lượng pixel) A+B Không chuyển ñổi C (số lượng pixel) D (số lượng pixel) C+D
Di n tích phía d i ng cong thay i t 0.5 n 1 ch m c phù h p gi a khả n ng chuy n i v i bản chuy n i th c t c a lo i hình chuy n i s d ng t. N u mô hình d báo c a các lo i hình chuy n i là hoàn hảo thì ng cong di n tích d i ng cong là l n nh t b ng 1.
Hình 3. 22. Đường cong ROC ñánh giá từng loại chuyển ñổi sử dụng ñất giai ñoạn 2001-2006
Hình 3.22 là k t quả ánh giá mô hình con cho t ng lo i hình chuy n i s d ng t riêng r giai o n 2001-2006. i v i m i m t lo i hình chuy n i s d ng t s có m t ng cong ROC t ng ng. Di n tích phía d i d ng cong trong khoảng 0.506 n 0.737, t ng ng v i m c th p nh t cho lo i hình chuy n i t t màu lúa sang t xây d ng và cao nh t là lo i hình chuy n i t t chuyên lúa sang t xây d ng. i v i giai o n 2006-2013, k t quả ánh giá mô hình con th hi n hình 3.23. chính xác th p nh t khi di n tích d i ng cong 0.529 thu c v lo i hình chuy n i t t màu lúa sang t chuyên lúa. Ti p n là lo i hình chuy n i t màu lúa sang t xây d ng v i di n tích AUC là 0.533. Lý giải cho k t quả c a di n tích AUC th p có nguyên nhân t vi c các y u t u vào c a các
T ru e po si ti v e % Fasle positive % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Đ-/ng cong chuyKn 0 1i t20 3t chuyên lúa sang 0 3t ao, di4n tích AUC là 0.701
Di4n tích AUC là 0.5
Đ-/ng cong chuyKn 0 1i t20 3t chuyên lúa sang 0 3t xây d5ng, di4n tích AUC là 0.737
Đ-/ng cong chuyKn 0 1i t20 3t chuyên lúa sang màu lúa, di4n tích AUC là 0.636
Đ-/ng cong chuyKn 0 1i t20 3t màu lúa sang 03t xây d5ng, di4n tích AUC là 0.506
mô hình con là ch a ho c có th s phân l p các y u t tác ng n t ng lo i chuy n i là ch a h p lý.
Hình 3. 23. Đường cong ROC ñánh giá từng loại chuyển ñổi sử dụng ñất giai ñoạn 2006-2013
Đánh giá chính xác theo ROC ch ánh giá c cho t ng lo i hình chuy n i, i m y u c a ph ng pháp này là không tính n s phân b không gian c a các pixel úng và pixel sai trong m i quan h gi a mô hình và bản chuy n i th c t . Vì th ngoài vi c ánh giá cho t ng mô hình con thì vi c ánh giá mô hình bi n ng s d ng t t ng th b ng h s kappa là c n thi t. H s Kappa c xác nh gi ng nh trong ki m ch ng phân lo i ảnh trong ch ng 2, ki m ch ng t ng th mô hình b ng cách xây d ng bản mô ph ng s d ng t th i i m n m 2013 t d li u s d ng t n m 2001, 2006 và các y u t tác ng n chuy n i các lo i hình t n m 2001-2013. Sau ó bản mô ph ng s d ng t n m 2013 ch ng x p lên bản th c t n m 2013 tính h s Kappa. Bảng k t quả tính kappa c trình bày trong ph l c 8 v i Kappa = 0.7277 cho th y mô hình t chính xác t t. i sánh v i k t quả ki m ch ng cho t ng mô hình con c a
T ru e pos it iv e % Fasle positive % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Đ6 7ng cong chuy8n9:i t<9>t màu lúa sang9>t chuyên lúa, di?n tích AUC là 0.529
Đ67ng cong chuy8n9:i t<9>t màu lúa sang9>t xây d@ng, di?n tích AUC là 0.533
Đ67ng cong chuy8n9:i t<9>t chuyên lúa sang9>t màu lúa, di?n tích AUC là 0.599
Đ67ng cong chuy8n9:i t<9>t chuyên lúa sang9>t xây d@ng, di?n tích AUC là 0.735
Đ67ng cong chuy8n9:i t<9>t lúa sang ao, di?n tích AUC là 0.730
t ng lo i hình chuy n i và mô hình t ng th cho th y các s bi n ng các lo i hi n d ng t có s t ng tác ch t ch v i nhau, khi các y u t ảnh h ng n t ng th c a t t cả các lo i hình s d ng t ó thì chính xác c a mô hình t ng th t ng lên so v i t ng mô hình con riêng r .
Đánh giá không gian c a m t s hình bi n ng s d ng t theo mô hình và bi n ng th c th trong giai o n 2001-2006 và 2006 -2013.
Hình 3. 24. Phần trăm diện tích chuyển ñổi từñất lúa sang ñất xây dựng theo mô hình và thực tế giai ñoạn 2001-2006.
Hình 3. 25. Phần trăm diện tích chuyển ñổi từñất màu lúa sang ñất xây dựng theo mô hình và thực tế giai ñoạn 2001-2006.
Khả
n ng chuy n
i
Màu lúa – Xây d ng Di n tích mô hình (%) Di n tích th c t (%) < 20% 87.8 99.5 20-40% 4.5 0.0 40-60% 3.3 0.0 60-80% 2.8 0.0 > 80% 1.6 0.5 Khả n ng chuy n i Lúa – Xây d ng Di n tích mô hình (%) Di n tích th c t (%) < 20% 79.6 98.0 20-40% 5.9 0.0 40-60% 4.5 0.0 60-80% 3.2 0.1 > 80% 6.8 1.9 0 20 40 60 80 100 < 20% 20-40% 40-60% 60-80% > 80%
Khả năng chuyển ñổi theo mô hình
Chuyển ñổi thực tế 0 20 40 60 80 100 < 20% 20-40% 40-60% 60-80% > 80%
Khả năng chuyển ñổi theo mô hình
Hình 3. 26. Phần trăm diện tích chuyển ñổi từñất lúa sang ñất xây dựng theo mô hình và thực tế giai ñoạn 2006-2013
Hình 3. 27. Phần trăm diện tích chuyển ñổi từñất màu lúa sang ñất xây dựng theo mô hình và thực tế giai ñoạn 2006-2013.
Phân tích không gian gi a k t quả chuy n i s d ng t theo mô hình v i chuy n i th c c a hai lo i hình chuy n i t t lúa sang t xây d ng và t t Khả
n ng chuy n
i
Màu lúa – Xây d ng Di n tích mô hình (%) Di n tích th c t (%) < 20% 79.3 95.7 20-40% 7.5 0.0 40-60% 5.2 0.1 60-80% 2.7 0.1 > 80% 5.3 4.1 Khả n ng chuy n i Lúa – Xây d ng Di n tích mô hình (%) Di n tích th c t (%) < 40% 63.8 95.0 40-60% 24.0 0.2 60-80% 2.3 0.1 > 80% 9.9 4.7 0 20 40 60 80 100 < 20% 20-40% 40-60% 60-80% > 80%
Khả năng chuyển ñổi theo mô hình
Chuyển ñổi thực tế 0 20 40 60 80 100 <40% 40-60% 60-80% >80%
Khả năng chuyển ñổi theo mô hình
màu lúa sang t xây d ng giai o n 2001- 2006 và 2006 -2013 th hi n hình 3.24 ÷ 3.27 cho th y s li u c a mô hình t ng i sát v i th c t .
K t quả nghiên c u ch ng 3 cho th y, m c ô th hóa cho huy n Đông Anh trên c s ti p cận lý thuyết ñô thị hóa khu vực ven ñô là sự chuyển ñổi khu vực nông thôn thành khu vực thành thị. Mức ñộ ñô thị hóa ñược xác ñịnh trên các nhóm chỉ tiêu về sử dụng ñất, dân số, cơ cấu kinh tế và ñiều kiện cơ sở vật chất. Kết quả ñã xác ñịnh ñược mức ñộ ñô thị hóa cho từng thôn và phân thành 6 cấp theo 3 thời ñiểm 2001, 2006 và 2011. Mức ñộ ñô thị hóa của Đông Anh tăng tuyến tính trong 3 thời ñiểm, những thôn nằm gần thị trấn Đông Anh và những thôn bám theo trục giao thông Hà Nội – Nội Bài có mức ñộ ñô thị hóa mạnh.
Bằng phương pháp phân tích hồi quy logistic và mô hình MLP ñã ñánh giá ñược nguyên nhân của các yếu tố ñô thị hóa ñến biến ñộng sử dụng ñất của huyện. Từ kết quả ñánh giá cho thấy ñiều kiện kinh tế xã hội và ñiều kiện từ nhiên ñều liên quan ñến biến ñộng sử dụng ñất. Đô thị hóa không chỉ tác ñộng lên sự chuyển ñổi từ ñất nông nghiệp sang ñất phi nông nghiệp mà còn tác ñộng tới sự chuyển ñổi nội tại giữa các loại hình sử dụng ñất trong ñất nông nghiệp.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
K t quả nghiên c u tài luận án “"Nghiên cứu tác ñộng của quá trình ñô thị hóa ñến cơ cấu sử dụng ñất nông nghiệp khu vực Đông Anh Hà Nội”ñã khẳng ñịnh rằng: các luận ñiểm của luận án ñã ñược chứng minh ñầy ñủ và tường minh. Dựa trên lý thuyết và kết quả nghiên cứu, luận án ñưa ra một số kết luận và kiến nghị sau ñây:
A. Kết luận
Từ những phân tích và kết quả nghiên cứu ñánh giá tác ñộng của quá trình ñô thị hóa ñến thay ñổi cơ cấu sử dụng ñất nông nghiệp của khu vực Đông Anh, Hà Nội dựa trên tiếp cận liên ngành có thể rút ra một số kết luận sau:
1. Về nghiên cứu chiết tách thông tin sử dụng ñất: Thông tin sử dụng ñất là thông tin ñược xác ñịnh thông qua mối quan hệ giữa sử dụng ñất với lớp phủ bề mặt dựa vào chức năng kinh tế. Việc chiết tách thông tin sử dụng theo phương pháp phân loại mờ tiếp cận ñối tượng thông qua việc so sánh hàm liên thuộc của tập mẫu lựa chọn chỉ số ñặc trưng cho từng lớp sử dụng ñất với mức ñộ chồng phủ bằng 0 cho thấy kết quả ñạt ñô tin cậy cao. Ngoài thông tin về phổ trên ảnh, luận án sử dụng thêm các các thông tin phổ và thông tin hình học bổ sung cho việc chiết tách. 2. Về việc ñánh giá mức ñộ ñô thị hóa của khu vực: Phương pháp ñánh giá tiếp cận lý thuyết ñô thị hóa liên quan ñến quá trình chuyển ñổi của khu vực ven ñô. Phép phân tích PCA ña tiêu chí cho các nhóm chỉ tiêu tỉ trọng mục ñích sử dụng ñất, dân số và ñiều kiện cơ sở vật chất và nhóm chỉ tiêu về cơ cấu kinh tế. Kết quả phân tích ñã cung cấp mức ñộ ñô thị hóa và mức ñộ hoạt ñộng nông nghiệp cho 145 thôn và 1 thị trấn tại 3 thời ñiểm 2001, 2006 và 2011, theo ñó:
- Năm 2001, số thôn có mức ñộ ñô thị hóa thấp dưới 0 chiếm tỉ lệ 67% số thôn trong toàn huyện.
- Năm 2006, mức ñô thị hóa có tăng nhưng số thôn có mức ñộ ñô thị hóa thấp vẫn chiếm hơn 50%, ñến năm 2011, số thôn có mức ñộ ñô thị hóa ở mức này giảm xuống dưới 40%.
Trong giai o n 2001 n 2011 m c ô th hóa t ng m nh h n i v i nh ng thôn g n Hà N i và th tr n Đông Anh.
3. V bi n ng s d ng t nông nghi p: Trong giai o n 2001-2013, t chuyên lúa là lo i hình b giảm m nh nh t v i di n tích lên t i 1810.27ha t ng ng v i 9.8% t ng di n tích và ph n l n di n tích t lúa b chuy n i sang t xây d ng v i 908.589ha t ng ng 4.9% v i t ng di n tích. K t quả phân tích không gian xác nh c 5 lo i hình chuy n i chính c a huy n Đông Anh, bao g m:
- Chuy n i t t chuyên lúa sang t xây d ng chi m 2% t ng di n tích trong giai o n 2001-2006 và chi m 4.9% t ng di n tích t trong giai o n 2006-2013;
- Chuy n i t t chuyên lúa sang màu lúa chi m 9.2% t ng di n tích
trong giai o n 2001-2006 và trong giai o n 2006 – 2013, chuy n i này giảm ch còn 4.6%;
- Chuy n i t t chuyên lúa sang ao h chi m 1.5% t ng di n tích trong giai o n 2001-2006 và 1% trong giai o n 2006-2013;
- Chuy n i t t màu lúa sang t xây d ng 0.5% giai o n 2001 – 2006 và 7 n m sau, di n tích lo i chuy n i này t ng lên h n 8 l n;
- Chuy n i t t màu lúa sang t lúa 6.0% t ng di n tích trong giai o n
2001-2006 và trong giai o n 2006- 2013 lo i hình này t ng lên là 7.4% t ng di n tích.
K t quả phân tích không gian c ng cho th y r ng: càng g n g n ng giao thông và nh ng khu v c có m c ô th hóa m nh thì di n tích t lúa càng b giảm m nh.
4. Các ph ng pháp th ng kê và mô hình hóa không gian ã l ng hóa c tác ng c a ô th hóa n s d ng t. Ph ng pháp phân tích h i quy không gian xác nh c các y u t kinh t - xã h i và y u t t nhiên liên quan n ô th hóa tác ng và bi n ng c c u s d ng t nông nghi p trong khu v c nghiên c u.
- Y u t kinh t - xã h i bao g m: m c ô th hóa, thay i mật ñộ dân số, thay ñổi cơ cấu lao ñộng, thay ñổi cơ cấu nguồn thu nhập.
- Yếu tố tự nhiên bao gồm: khoảng cách ñến Hà Nội, khoảng cách tới ñường giao thông chính, khoảng cách ñến khu vực dân cư
Các yếu tố này vừa là tác nhân làm thúc ñẩy và vừa là nguyên nhân làm kìm hãm chuyển ñổi sử dụng ñất nông nghiệp trong khu vực. Mỗi một loại hình chuyển ñổi sẽ bị tác ñộng bởi các yếu tố khác nhau, cùng một loại hình chuyển ñổi sử dụng ñất nhưng theo các giai ñoạn khác nhau thì các yếu tố ảnh hưởng ñến nó cũng là khác nhau. Yếu tố khoảng cách tới khu dân cư, mức ñộ ñô thị hóa và thay ñổi mật ñộ dân số là các yếu tố chính liên quan ñến hầu hết các chuyển ñổi sử dụng ñất nông nghiệp ở Đông Anh.
B. Kiến nghị
1. Nghiên cứu này mới tập trung ñánh giá tác ñộng của các yếu tố của ñô thị hóa ảnh hưởng ñến biến ñộng cơ cấu sử dụng ñất của một ñơn vị lãnh thổ theo chiều tương tác thuận. Nhưng sử dụng ñất vừa là kết quả và vừa là nguyên nhân của quá trình ñô thị hóa, vì vậy, tương tác nghịch là một vấn ñề cần ñược nghiên cứu ñể xác ñịnh mức ñộ ảnh hưởng của quá trình biến ñộng sử dụng ñất ñối với sự phát triển