3. Ý nghĩa khoa học vă thực tiễn
1.3. Tổng quan câc cơng trình liín quan đến lý luận của đề tăi
Đề tăi “Đânh giâ ảnh hưởng của quâ trình đơ thị hĩa đến sử dụng đất nơng
nghiệp trín địa băn thị xê Sơng Cơng giai đoạn 2008 - 2012” của tâc giả Nguyễn
Khương Duy vă đề tăi “Đânh giâ ảnh hưởng của quâ trình đơ thị hĩa đến việc sử
dụng đất trín địa băn thănh phố Thâi Nguyín đoạn 2008 – 2012” của tâc giả Hoăng
Thị Thu Quỳnh. Cả hai đề tăi năy nhìn chung đều đê đânh giâ được mức độđơ thị hĩa vă ảnh hưởng của quâ trình đơ thị hĩa đến việc sử dụng đất tại khu vực nghiín cứu, tuy nhiín kết quả chỉ dừng lại ở mức độ đânh giâ mối quan hệ giữa đơ thị hĩa vă sử dụng đất dựa trín gĩc độ phât triển kinh tế - xê hội. Hạn chế của câc đề tăi năy lă chỉ dựa văo câc số liệu thống kí để đânh giâ mă chưa cho thấy sự phđn hĩa về mặt khơng gian của mối quan hệ giữa đơ thị hĩa vă sử dụng đất [6], [19].
Đề tăi “Sử dụng ảnh LANDSAT đa thời nghiín cứu diễn biến đơ thị hĩa của
thănh phố Đă Nẵng phục vụ quy hoạch bảo vệ mơi trường đơ thị” của tâc giả Đặng
Trung Tú vă nnk được thực hiện với mục tiíu xâc định sự phât triển vă biến động khơng gian của đơ thị Đă Nẵng từ năm 1990 đến năm 2015 thơng qua việc sử dụng ảnh vệ tinh LANDSAT đa thời gian. Bằng phương phâp phđn loại cĩ kiểm định dựa văo bản đồ hiện trạng sử dụng đất của thănh phố năm 2010, biến động khơng gian đơ thị vă câc hợp phần của đơ thị trong 6 quận nội thănh qua thời gian đê được lăm rõ. Để tính tôn biến động sử dụng đất nghiín cứu dựa văo câc kết quả phđn loại ảnh được chuyển thănh câc lớp dữ liệu trong ArcGIS. Phương phâp chồng ghĩp vă tính tôn biến động dựa văo bộ cơng cụ phđn tích khơng gian được sử dụng để hiển thị sơ đồ
phđn bố vă tính tôn ma trận chuyển đổi câc lớp phủ thănh phố Đă Nẵng theo câc khoảng thời gian 5 năm [24].
Đề tăi “Ứng dụng viễn thâm vă GIS đânh giâ xu thế đơ thị hĩa tại thănh phố
Hồ Chí Minh” của tâc giả Lí Văn Trung đê âp dụng kỹ thuật viễn thâm với dữ liệu
ảnh vệ tinh đa thời gian tích hợp với khả năng phđn tích khơng gian trong GIS để theo dõi xu thếđơ thị hĩa tại Thănh phố Hồ Chí Minh (TP. HCM) thơng qua việc phđn tích sự biến động của bề mặt khơng thấm. Phương phâp phđn loại ảnh viễn thâm được sử dụng lă phđn loại cĩ giâm định bằng thuật tôn Maximum Likelihood Classifier để phđn loại lớp phủ mặt đất. Câc lớp ảnh lớp phủ mặt đất dạng raster sau khi phđn loại được vector hĩa trong GIS để thănh lập bản đồ lớp phủ mặt đất tại mỗi thời điểm. Chồng xếp câc tờ bản đồ năy để phđn tích biến động câc loại lớp phủ mặt đất từ năm 2000 đến năm 2015. Đề tăi đê cho thấy sự hiệu quả (về thời gian vă chi phí) của việc ứng dụng viễn thâm vă GIS trong việc theo dõi vă phđn tích biến động bề mặt khơng thấm. Kết quả đối chiếu bản đồ lớp phủ mặt đất vă bản đồ phần trăm mặt khơng thấm cho thấy mặt khơng thấm lă đối tượng phản ânh rõ nĩt quâ trình đơ thị hĩa. Theo tâc giả Lí Văn Trung, nghiín cứu năy khơng chỉ cĩ ý nghĩa trong việc đânh giâ quâ trình đơ thị hĩa mă cịn cĩ triển vọng âp dụng trong nghiín cứu mơi trường đơ thị, chẳng hạn như nghiín cứu về dịng chảy trăn đơ thị, chất lượng nước đơ thị, ước tính mức độ tập trung dđn cưđơ thị [22].
Đề tăi “Ứng dụng GIS đânh giâ xu hướng phât triển khơng gian đơ thị thănh
phố kon tum, tỉnh Kon tum giai đoạn 2000-2010” của tâc giả Trần Phạm Kim Phương
đê tiếp cận sử dụng GIS vă câc chỉ sốđânh giâ mức độ phât triển đơ thị nghiín cứu xu hướng phđn bố vă phât triển khơng gian đơ thị diễn biến theo thời gian khu vực thănh phố Kon Tum, trung tđm phât triển kinh tế hăng đầu của tỉnh Kon Tum. Trong đĩ, cơng nghệ GIS cĩ chức năng tính tôn diện tích biến động sử dụng đất, tâch câc loại hình ảnh hưởng đến phât triển đơ thị, câc cơng cụ trong GIS giúp tìm ra khu trung tđm đơ thị vă xu hướng phđn bố của chúng, đo lường sự phđn bố của câc cơng trình xđy dựng trong đơ thị. Câc chỉ sốđânh giâ đơ thị giúp đưa ra câc số liệu căn cứ cho sự phât triển theo xu hướng đơ thị hĩa của thănh phố. Trong nghiín cứu xu hướng phât triển đơ thị thuộc phạm vi của đề tăi năy được tâc giảđânh giâ dựa trín hai kết quả: mơ hình phđn bố, xu hướng mở rộng đơ thị vă kết quả chuyển đổi mục đích sử dụng đất. Xu hướng phât triển đơ thị cịn được xem xĩt trín câc yếu tố vềđiều kiện tự nhiín sẵn cĩ để phât triển kinh tế, ảnh hưởng của quâ trình phât triển kinh tế của địa phương, sự phât triển dđn số do di dđn, sự thu hút lao động của câc cơ sở kinh tếđược xđy dựng tại khu vực nghiín cứu [14].
Cĩ thể thấy với câc đề tăi trín, câc tâc giảđê tiếp cận theo hướng ứng ứng dụng viễn thâm vă hệ thơng tin địa lý (GIS) nhằm nghiín cứu sự thay đổi về biến động sử dụng đất vă khơng gian đơ thị do quâ trình đơ thị hĩa. Tuy nhiín phần lớn câc đề tăi
năy chỉ mới xem xĩt quâ đơ thị hĩa tương đồng với sự phât triển khơng gian, mở rộng khơng gian khu vực dđn cư, khu cơng nghiệp vă khu đơ thị để định lượng thay đổi sử dụng đất theo khơng gian đơ thị hĩa nhưng vẫn chưa lượng hĩa được mối quan hệ giữa quâ trình đơ thị hĩa vă biến động cơ cấu sử dụng đất một câch cụ thể.
Đề tăi “Nghiín cứu tâc động của quâ trình đơ thị hĩa đến cơ cấu sử dụng đất
nơng nghiệp khu vực Đơng Anh - Hă Nội” của tâc giả Trịnh Thị Hoăi Thu đê chiết tâch
thơng tin sử dụng đất theo phương phâp phđn loại mờ tiếp cận đối tượng thơng qua việc so sânh hăm liín thuộc của tập mẫu lựa chọn chỉ sốđặc trưng cho từng lớp sử dụng đất với mức độ chồng phủ bằng 0. Đđy lă phương phâp phđn loại được đânh giâ cĩ nhiều ưu điểm vă cĩ độ chính xâc cao trong phđn loại ảnh viễn thâm. Ngoăi thơng tin về phổ trín ảnh, đề tăi cịn sử dụng thím câc câc thơng tin phổ vă thơng tin hình học bổ sung cho việc chiết tâch. Đề tăi cũng đê lượng hĩa được câc tâc động của đơ thị hĩa đến sử dụng đất nơng nghiệp thơng qua câc phương phâp thống kí vă mơ hình hĩa khơng gian mạng lưới nơ-tron. Theo tâc giả, phương phâp phđn tích hồi quy khơng gian xâc định được câc yếu tố kinh tế - xê hội vă yếu tố tự nhiín liín quan đến đơ thị hĩa tâc động vă biến động sử dụng đất cơ cấu nơng nghiệp tại Đơng Anh - Hă Nội [20].
Đề tăi “Detecting and Modeling the Changes of Land Use/Cover for Land Use
Planning in Da Nang City, Viet Nam” của tâc giả Nguyễn Hoăng Khânh Linh đê đânh
giâ sự thay đổi sử dụng đất/lớp phủ bề mặt (LULC) dưới tâc động của đơ thị hĩa bằng câch sử dụng chuỗi ảnh viễn thâm đa thời gian từ năm 1979-2009. Tâc giảđê phđn tích được sự thay đổi cảnh quan đơ thị tại thănh phốĐă Nẵng trong suốt 3 thập kỷ với câc chỉ số về độ đo cảnh quan vă xâc định được câc nguyín nhđn cơ bản lăm thay đổi sử dụng đất của thănh phốĐă Nẵng lă do sự gia tăng dđn số, sự phât triển kinh tế mă đặc biệt lă do tốc độ tăng trưởng GDP hằng năm tập trung chủ yếu văo khu vực Cơng nghiệp - Xđy dựng vă Dịch vụ. Nghiín cứu cũng đê mơ phỏng sự thay đổi sử dụng đất/lớp phủ bề mặt của thănh phốĐă Nẵng trong tương lại giai đoạn 2009-2030 với ba kịch bản phât triển khâc nhau lă kịch bản “phât triển bình thường”, “phât triển tích cực” vă kịch bản “phât triển tối ưu”. Tất cả câc kịch bản năy đều cho thấy sự gia tăng diện tích đất đơ thị vă giảm diện tích đất nơng nghiệp, đất trống vă cđy bụi. Theo nghiín cứu của tâc giả, diện tích đất đơ thị thănh phốĐă Nẵng văo năm 2030 lớn nhất ứng với kịch bản “phât triển tích cực” vă thấp nhất ứng với kịch bản “phât triển tối ưu” [12].
Cĩ thể thấy với câc đề tăi trín, câc tâc giảđê lượng hĩa được mối quan hệ giữa quâ trình đơ thị hĩa vă biến động cơ cấu sử dụng đất một câch cụ thể cũng như mơ phỏng được sự thay đổi sử dụng đất trong tương lai. Tuy nhiín, việc tiếp cận nghiín cứu theo hướng kết hợp giữa quan điểm địa lý học vă xem xĩt dưới gĩc độ phât triển kinh tế để nghiín cứu tâc động của quâ trình đơ thị hĩa đến cơ cấu sử dụng trín địa băn thănh phốĐă Nẵng đến nay vẫn chưa ai tiến hănh nghiín cứu, do đĩ đđy chính lă
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VĂ PHƯƠNG PHÂP NGHIÍN CỨU 2.1. Đối tượng vă phạm vi nghiín cứu
2.1.1. Đối tượng nghiín cứu
Đối tượng nghiín cứu của đề tăi lă cơ cấu sử dụng đất thănh phố Đă Nẵng vă một số chỉ tiíu đơ thị hĩa.
2.1.2. Phạm vi nghiín cứu
- Đề tăi giới hạn phạm vi khơng gian tại thănh phốĐă Nẵng.
- Phạm vi thời gian thu thập số liệu: Câc số liệu phục vụ cho nghiín cứu được thu thập trong giai đoạn từ 2003 đến năm 2015.
- Giới hạn phạm vi nội dung nghiín cứu: Đề tăi lựa chọn một số loại hình sử dụng đất chính đại diện cho 3 nhĩm đất nơng nghiệp, phi nơng nghiệp vă chưa sử dụng để nghiín cứu cơ cấu sử dụng đất của thănh phốĐă Nẵng.
2.2. Nội dung nghiín cứu
- Khâi quât điều kiện tự nhiín vă thực trạng đơ thị hĩa tại thănh phốĐă Nẵng; - Xđy dựng bản đồ sử dụng đất thănh phốĐă Nẵng qua câc thời kỳ nghiín cứu; - Phđn tích biến động cơ cấu sử dụng đất qua quâ trình đơ thị hĩa thănh phốĐă Nẵng; - Xâc định câc yếu tố đơ thị hĩa ảnh hưởng đến cơ cấu sử dụng đất tại thănh phốĐă Nẵng;
- Mơ hình hĩa sự thay đổi cơ cấu sử dụng đất vă đề xuất một số kiến nghị sử dụng đất trín địa băn thănh phốĐă Nẵng;
2.3. Phương phâp nghiín cứu
2.3.1. Phương phâp thu thập số liệu, tăi liệu - Thu thập số liệu, tăi liệu thứ cấp - Thu thập số liệu, tăi liệu thứ cấp
+ Thu thập câc số liệu, tăi liệu cơ bản của vùng nghiín cứu về điều kiện tự nhiín, kinh tế - xê hội, câc bâo câo quy hoạch lênh thổ, câc cơng trình nghiín cứu cĩ liín quan trực tiếp đến nội dung nghiín cứu của đề tăi;
+ Thu thập câc số liệu thống kí liín quan đến hệ thống câc chỉ tiíu về đơ thị hĩa ví dụ như: Dđn số, tốc độ gia tăng dđn số, tốc độ tăng trưởng GDP, thu nhập bình quđn đầu người, tỷ lệ hộ nghỉo, tỷ lệ lao động trong câc ngănh kinh tế…;
+ Thu thập câc loại bản đồ liín quan như bản đồ hănh chính, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa hình vă bản đồ hiện trạng sử dụng đất một số năm để phục vụ cho quâ trình xử lýảnh, mơ hình hĩa vă kiểm chứng kết quả giải đôn ảnh viễn thâm;
+ Thu thập dữ liệu ảnh viễn thâm: Dữ liệu ảnh viễn thâm được sử dụng trong phđn tích lă ảnh viễn thâm Landsat đa thời gian, ảnh ALOS Avnir-2 cụ thể như sau:
Bảng 2.1. Thơng tin dữ liệu ảnh viễn thâm thu thập
Năm Loại ảnh Ngăy thu nhận Độ phđn giải khơng gian Mốc thời gian Cảnh 1 Cảnh 2 2003 Landsat 7 ETM+ 14/04/2013 P124/R49 21/04/2003 P125/R49 30 m 60 m 15 m Thănh phố Đă Nẵng được cơng nhận đơ thị loại 1 2010 ALOS Avnir-2 16/05/2010 10 m Thời điểm kiểm kí đất đai 2015 Landsat 8 OLI 10/06/2015 P125/R49 03/06/2015 P125/R49 30 m 100 m 15 m Thời điểm kiểm kí đất đai - Thu thập số liệu, tăi liệu sơ cấp
Để xâc định mức độ ảnh hưởng của câc yếu tố đơ thị hĩa đến cơ cấu sử dụng đất, nghiín cứu sử dụng phiếu điểu tra để phỏng vấn câc chuyín gia cĩ chuyín mơn về lĩnh vực đất đai để cho điểm câc yếu tố với số phiếu phỏng vấn lă 7 phiếu. Nội dung phỏng vấn xem thím ở phụ lục 3.
2.3.2. Phương phâp phđn tích, xử lý số liệu
Câc số liệu sau khi thu thập, tiến hănh xử lý vă tổng hợp theo câc chủ đề khâc nhau để tiến hănh phđn tích trín phần mềm Excel nhằm phục vụ quâ trình nghiín cứu.
2.3.3. Phương phâp viễn thâm vă hệ thống thơng tin địa lý (GIS)
2.3.3.1. Xđy dựng hệ thống phđn loại sử dụng đất
Trong nghiín cứu năy, để nghiín cứu sự thay đổi cơ cấu sử dụng đất đề tăi lựa chọn hệ thống phđn loại sử dụng đất gồm đất nơng nghiệp, đất phi nơng nghiệp vă đất chưa sử dụng. Đại diện cho nhĩm đất nơng nghiệp đề tăi lựa chọn hệ thống phđn loại lớp phủ bề mặt gồm đất sản xuất nơng nghiệp vă đất rừng; đại diện cho nhĩm đất phi
nơng nghiệp đề tăi lựa chọn loại lớp phủ bề mặt gồm đất cơng trình xđy dựng vă đất mặt nước; loại lớp phủ bề mặt đất trống được lựa chọn để đại diện cho loại hình đất chưa sử dụng đất. Mơ tả chi tiết âc loại hình sử dụng đất được lựa chọn để tiến hănh phđn loại được thể hiện như Bảng 2.2.
Bảng 2.2. Mơ tả câc loại hình sử dụng đất được lựa chọn nghiín cứu
STT Hệ thống phđn loại sử dụng đất Hệ thống phđn loại lớp phủ bề mặt Mơ tả 1 Đất nơng nghiệp Đất sản xuất nơng nghiệp
Bao gồm đất trồng lúa, hoa mău, cđy cơng nghiệp ngắn ngăy, đất lăm muối…
Đất rừng Bao gồm câc loại đất rừng tự nhiín, rừng đặc dụng, rừng phịng hộ, rừng trồng… 2 Đất phi nơng
nghiệp
Đất xđy dựng
Bao gồm đất nhă cửa khu dđn cư, câc khu cơng nghiệp, thương mại dịch vụ, đường giao thơng, liín lạc, đất cơ sở sản xuất kinh doanh, cơng trình sự nghiệp, nghĩa trang nghĩa địa… ở câc phường thănh phố Đă Nẵng.
Đất mặt nước
Bao gồm sơng suối, ao hồ tự nhiín, mặt nước ao hồ, đất cĩ mặt nước chuyín dùng….
3 Đất chưa sử
dụng Đất trống
Bao gồm câc khu vực đất trống, khu đất mở hay câc khu vực giải tỏa chưa xđy dựng, đồi trọc…
2.3.3.2. Tiền xử lýảnh viễn thâm
Dữ liệu ảnh viễn thâm câc năm 2003, 2010 vă 2015 được tiến hănh tiền xử lý trín phần mềm Erdas Imagine bao gồm loại nhiễu dưới ảnh hưởng của sương mù, khí quyển vă điều kiện chiếu sâng; ghĩp cảnh, nắn chỉnh hình học; cắt ảnh theo ranh giới vă loại bỏ mđy trín khu vực nghiín cứu để phục vụ cho câc bước phđn loại tiếp theo.
Trong quâ trình tiền xử lý, câc ảnh được kiểm tra vềđộ lệch khơng gian với yíu cầu độ lệnh phải nhỏ hơn 0,5 pixel vă câc ảnh được chuẩn hĩa theo ảnh năm 2010 để đưa đặc tính phản xạ phổ thu được trín câc ảnh về tương đương với nhau.
2.3.3.3. Phđn loại ảnh theo phương phâp định hướng đối tượng
Trong nghiín cứu năy, đề tăi lựa chọn phương phâp giải đôn ảnh theo định hướng