CI: Chỉ số nhất quán (Consistency Index)
RI: Chỉ số ngẫu nhiên (Random Index)
RI CI CR
34 1 max n n CI (2.4) nn n i nn n i n n i n n i n w w w w w w w w n 1 33 1 3 22 1 2 11 1 1 ... 1 max (2.5)
Đối với mỗi một ma trận so sánh cấp n, T.L. Saaty đã thử nghiệm tạo ra các ma trận ngẫu nhiên và tính chỉ số CI trung bình của chúng và gọi là RI - chỉ số ngẫu nhiên (bảng 2.1).
Bảng 2.1. Giá trị RI ứng với từng số lượng chỉ tiêu n [22]
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RI 0 0 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49
Nếu giá trị tỷ số nhất quán CR < 0.1 là chấp nhận đƣợc, nếu lớn hơn đòi hỏi ngƣời ra quyết định thu giảm sự không đồng nhất bằng cách thay đổi giá trị mức độ quan trọng giữa các cặp chỉ tiêu.
Theo ví dụ ở hình 2.6, ta có các giá trị tính toán kiểm tra tính nhất quán của dữ liệu là: n = 3 RI = 0.58 max = 3.0967 CR = 0.0834 (< 0.1 thoả mãn) CI = 0.0484 2.2.4. Tích hợp các chỉ tiêu
Sau khi đã phân khoảng và tính trọng số của các chỉ tiêu thì việc tích hợp chúng cho ta tính đƣợc chỉ số thích hợp hay kết quả cuối cùng của các chỉ tiêu. Đây thực chất là một tổ hợp của các chỉ tiêu khác nhau. Công thức tính chỉ số cuối cùng là:
) ( 1 i i n i X W S (2.6) S: Chỉ số thích hợp; Wi: Trọng số của chỉ tiêu i;
n: Tổng số chỉ tiêu; Xi: Điểm của chỉ tiêu i.
Kết quả cuối cùng của phân tích đa chỉ tiêu là bản đồ với chỉ số thích hợp cho từng vị trí. Trên cơ sở đó, ngƣời ra quyết định sẽ lựa chọn phƣơng án thích hợp nhất là một trong số các phƣơng án có chỉ số cao nhất.
λmax: Giá trị đặc trƣng của ma trận
35
2.3. Quy trình đánh giá tính hợp lý về không gian của phƣơng án quy hoạch sử dụng đất
Qua những nghiên cứu, phân tích và tìm hiểu trên đề tài xin đƣa ra một quy trình đánh giá nhƣ sau (hình 2.7):
Hình 2.7. Quy trình đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phương án quy hoạch sử dụng đất bằng GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu.
Thu thập tài liệu, số liệu khu vực nghiên cứu và tài liệu chuyên môn
Chuẩn bị dữ liệu đầu vào
Xác định các yêu cầu đánh giá tính hợp lý của phương án quy hoạch
Tính điểm kết hợp của các lớp (Raster giá trị hợp lý) Phân loại và tính điểm
các lớp đầu vào
Phân tích tính hợp lý của phương án quy hoạch
Tính trọng số của từng chỉ tiêu (AHP)
Tính điểm phương án quy hoạch Lựa chọn loại đất cần đánh giá
36
Bước 1: Thu thập tài liệu, số liệu khu vực nghiên cứu và tài liệu chuyên môn
Đây là bƣớc đầu tiên trong quy trình lựa chọn địa điểm. Mục đích là tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu. Đồng thời thu thập các tài liệu bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa chất, các số liệu thống kê, báo cáo quy hoạch,… của khu vực. Các tài liệu chuyên môn cần thu thập là các quy định của pháp luật, quy phạm kỹ thuật về lựa chọn vị trí quy hoạch của một số loại đất, các báo cáo và bản đồ quy hoạch sử dụng đất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 2: Chuẩn bị dữ liệu đầu vào
Từ các nguồn bản đồ thu thập đƣợc, tiến hành chuyển sang định dạng Geodatabase trong phần mềm ArcGIS và tách các lớp cần thiết, giữ và tạo thêm các trƣờng thuộc tính quan trọng liên quan đến vấn đề đánh giá. Nhiệm vụ quan trọng của bƣớc này là cung cấp dữ liệu đầu vào và đảm bảo mối quan hệ topology giữa các đối tƣợng. Muốn vậy, cần thiết lập quy tắc topology và tiến hành kiểm tra, sửa lỗi để tạo ra dữ liệu có chất lƣợng.
Bước 3: Lựa chọn loại đất cần đánh giá, xác định các yêu cầu đánh giá
Có nhiều loại đất đƣợc quy hoạch trên bản đồ quy hoạch sử dụng đất. Để đánh giá quy hoạch sử dụng đất của một khu vực ta cần đánh giá tất cả các loại đất đƣợc quy hoạch trong khu vực đó xem có phù hợp không. Tuy nhiên ta cũng có thể xem xét đánh giá một số loại đất mang tính phổ biến ở khu vực đó và có tính quyết định lớn đến kinh tế, xã hội, môi trƣờng ở khu vực đó để đánh giá.
Quy hoạch sử dụng đất là một quy hoạch mang tính tổng thể vì vậy việc xác định các yêu cầu đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phƣơng án quy hoạch đòi hỏi phải có những kiến thức chuyên môn về nhiều lĩnh vực. Các yêu cầu này liên quan chặt chẽ với mục đích (loại đất đƣợc quy hoạch) và các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội của địa phƣơng.
Bước 4: Phân loại tính điểm các lớp đầu vào, tính trọng số cho các chỉ tiêu, tính giá trị hợp lý
a. Phân loại và tính điểm các lớp đầu vào
Trong quá trình xác định yêu cầu đánh giá thì các yếu tố cần để đánh giá sẽ đƣợc đặt ra. Có rất nhiều các yếu tố dùng để đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phƣơng án quy hoạch, chẳng hạn nhƣ yếu tố về hiện trạng sử dụng đất, thổ nhƣỡng, địa chất, thủy văn, giao thông,... Những yếu tố này sẽ đƣợc phân loại và
37
cho điểm theo từng trƣờng hợp cụ thể. Ví dụ, trong việc đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phƣơng án quy hoạch sử dụng đất ở thì khoảng cách đến trƣờng học càng gần càng tốt, nhƣng phƣơng án quy hoạch đất nghĩa trang, nghĩa địa thì càng xa càng tốt. Để phân loại và tính điểm cho các yếu tố đầu vào theo các chỉ tiêu trên ta sử dụng GIS để tạo ra các raster khoảng cách đến các đối tƣợng đầu vào nhƣ giao thông, dân cƣ, trƣờng học,... và tính điểm cho các yếu tố liên quan đến tính chất nhƣ hiện trạng sử dụng đất, thổ nhƣỡng, địa hình,... Các dữ liệu đầu vào đều phải dựa theo phƣơng án quy hoạch, tức là lấy ở thời điểm cuối kỳ quy hoạch chứ không phải ở thời điểm hiện tại.
b. Tính trọng số cho các chỉ tiêu
Các chỉ tiêu đƣợc dùng để đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phƣơng án quy hoạch sử dụng đất là tƣơng đối nhiều và không đồng nhất về mức độ ảnh hƣởng của nó đến việc đánh giá phƣơng án quy hoạch. Để đánh giá nhanh đƣợc mức độ ảnh hƣởng của các chỉ tiêu trên thì có rất nhiều phƣơng pháp để xác định nhƣ: phƣơng pháp thống kê, phƣơng pháp kinh nghiệm, phƣơng pháp chuyên gia,... Với những ƣu điểm của quá trình phân tích phân cấp (AHP) nhƣ đã trình bày ở trên, đề tài đã sử dụng AHP để xác định mức độ ảnh hƣởng của các chỉ tiêu bằng phƣơng pháp chuyên gia.
- Tính trọng số của nhóm: ở bƣớc trên ta đã thành lập đƣợc các nhóm chỉ tiêu nhờ vào việc phân loại các chỉ tiêu. Các nhóm chỉ tiêu gồm một số các chỉ tiêu cùng loại hay có tính đồng nhất về giá trị cần đánh giá hoặc có những ảnh hƣởng giống nhau lên đối tƣợng quy hoạch. Đây chính là quá trình phân cấp đánh giá, nhóm đƣợc coi là chỉ tiêu cấp 1, các chỉ tiêu trong nhóm đó đƣợc coi là chỉ tiêu cấp 2. Việc đầu tiên là xác định trọng số của chỉ tiêu cấp 1 (trọng số của các nhóm chỉ tiêu). Chúng ta lập một ma trận vuông (gọi là ma trận ƣu tiên) của các nhóm gồm n
dòng và n cột (n là số nhóm). Các giá trị trong ma trận là mức độ ƣu tiên của nhóm hàng i so với nhóm cột j. Chúng đƣợc lập dựa trên căn cứ vào tình hình thực tế của khu vực, ý kiến của các chuyên gia, của ngƣời ra quyết định. Các bƣớc tính toán trọng số đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp AHP đã trình bày ở trên.
- Tính trọng số của các chỉ tiêu trong từng nhóm: sau khi tính trọng số của các nhóm chỉ tiêu, ta tiến hành lập ma trận ƣu tiên cho các chỉ tiêu trong từng nhóm và tính trọng số cho các chỉ tiêu.
38
- Tính trọng số chung của các chỉ tiêu: trọng số cuối cùng của các chỉ tiêu đƣợc tính bằng cách tích hợp trọng số của nhóm với trọng số của chỉ tiêu đó trong từng nhóm. Hình 2.8 thể hiện kết quả tổng hợp của việc tính trọng số cho các chỉ tiêu.
Hình 2.8. Cách tính trọng số của các chỉ tiêu (TS: trọng số). c. Tính giá trị hợp lý
Raster giá trị hợp lý đƣợc tính toán từ việc kết hợp các raster giá trị đầu vào đã đƣợc phân loại và tính điểm ở trên với các trọng số tƣơng ứng của từng lớp chỉ tiêu cụ thể. Với ví dụ nhƣ sơ đồ trên thì lớp raster giá trị hợp lý sẽ đƣợc tính toán nhƣ sau:
Raster giá trị hợp lý = (Raster a1 x mm1) + (Raster a2 x mm2) + (Raster a3 x mm3) + (Raster b1 x ll1) + (Raster b2 x ll2) +(Raster c1 x kk1) + (Raster c2 x kk2)
(Raster là các raster điểm đã đƣợc thực hiện ở bƣớc phân loại và tính điểm các lớp đầu vào; mm1 = m x m1 là trọng số cuối cùng của chỉ tiêu a1, tƣơng tự là trọng số cuối cùng của các chỉ tiêu tƣơng ứng).
Bước 5. Tính điểm cho phương án quy hoạch
Trong quy hoạch sử dụng đất, nhƣ đã nói ở trên nó là một quy hoạch mang tính bao quát lớn cho nên việc quy hoạch một loại đất sẽ có nhiều vị trí quy hoạch khác nhau nên đòi hỏi phải tính điểm cho tất cả các vị trí quy hoạch đó. Việc tính điểm trung bình cho các đối tƣợng quy hoạch đƣợc dựa trên việc thống kê, tính toán các pixel điểm trong vùng đƣợc quy hoạch, nghĩa là mỗi thửa đất quy hoạch (vị trí quy hoạch) sẽ đƣợc tính điểm trung bình dựa trên việc lấy tổng giá trị của tất cả các pixel trên raster giá trị hợp lý nằm trong vùng thửa quy đất quy hoạch chiếm dụng chia cho số lƣợng pixel.
Cấp 1 Cấp 2 Trọng số chung m x m1 m x m2 m x m3 l x l1 l x l2 k x k1 k x k2 Vị trí hợp lý nhất Nhóm chỉ tiêu A TS: m Nhóm chỉ tiêu B TS: l Nhóm chỉ tiêu C TS: k Chỉ tiêu a1 TS: m1 Chỉ tiêu a2 TS: m2 Chỉ tiêu a3 TS: m3 Chỉ tiêu b1 TS: l1 Chỉ tiêu b2 TS: l2 Chỉ tiêu c1 TS: k1 Chỉ tiêu c2 TS: k2
39
Hình 2.9. Phương pháp tính điểm cho phương án quy hoạch
Sau khi đánh giá xong cho loại đất này ta tiến hành đánh giá cho loại đất tiếp theo trong quy hoạch sử dụng đất. Khi tất cả các loại đất cần đánh giá đã đƣợc tính điểm ta chuyển sang bƣớc tiếp theo là đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của các đối tƣợng trong phƣơng án quy hoạch.
Bước 6. Đánh giá tính hợp lý của các phương án quy hoạch, hiển thị và trình bày kết quả đánh giá
Mỗi một loại đất quy hoạch trong bản đồ quy hoạch sử dụng đất sẽ có nhiều vị trí quy hoạch khác nhau do điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của từng địa phƣơng khác nhau mà sự bố trí của chúng cũng khác nhau. Việc đánh giá đƣợc những vị trí quy hoạch đó có hợp lý hay không hợp lý về mặt không gian là một vấn đề cần giải quyết. Nó không giống nhƣ một bài toán lựa chọn là chúng ta có một khu vực hoặc một vài vị trí đã định để khảo sát đặt một địa điểm tối ƣu nhất nhƣng đánh giá thì ngƣợc lại chúng ta có một vài địa điểm đã đƣợc bố trí và xem sự bố trí đó đã hợp lý chƣa, nghĩa là chấm điểm cho tất cả các vị trí và đƣa ra một mức điểm sàn để làm chuẩn mực xét. Nhƣ vậy nếu vị trí nào qua điểm sàn thì có nghĩa là đã đạt đƣợc tính hợp lý nhất định. Tuy nhiên việc xác định giá trị chuẩn này là một vấn đề khó bởi nó còn liên quan đến các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực quy hoạch. Chẳng hạn tại khu vực nghiên cứu A thì các yếu tố ảnh hƣởng đến quy hoạch X là rất thuận lợi cho nên điểm giá trị hợp lý cho việc lựa chọn hay đánh giá
40 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
các vị trí quy hoạch X trong khu vực A là rất cao, còn khu vực B các yếu tố này lại có nhiều bất lợi cho việc quy hoạch X nên điểm đánh giá cho các vị trí quy hoạch X sẽ ở mức thấp.
Sau khi đã có điểm chuẩn để đánh giá tính hợp lý về vị trí không gian của phƣơng án quy hoạch ta tiến hành phân loại, đánh giá dựa trên điểm chuẩn đó. Việc phân loại này có thể phân làm nhiều mức nhƣ hợp lý cao, hợp lý, không hợp lý và rất không hợp lý.
Việc trình bày kết quả là một khâu quan trọng giúp ngƣời xem hiểu đƣợc những điều mà ngƣời phân tích muốn chỉ ra hay những thông tin mà ngƣời xem quan tâm, tìm hiểu. GIS có những công cụ hiển thị rất mạnh giúp hiển thị và thiết lập hiển thị nhiều cách thức khác nhau giúp truyền đạt thông tin nhanh chóng dễ hiểu đến ngƣời xem.
41
Chƣơng 3 - THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH HỢP LÝ VỀ VỊ TRÍ KHÔNG GIAN CỦA PHƢƠNG ÁN QUY HOẠCH SỬ DỤNG
ĐẤT THỊ XÃ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC