1.5. Tình hình nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất trên Thế giới và
1.5.1. Trên thế giới
1.5.1.1. Tình hình sử dụng đất nông nghiệp
Đất nông nghiệp là một nhân tố quan trọng đối với sản xuất đất nông nghiệp. Trên thế giới, mặc dù nền sản xuất nông nghiệp của các nước phát triển không giống nhau nhưng tầm quan trọng đối với đời sống con người thì quốc gia nào cũng thừa nhận. Tuy nhiên, khi dân số ngày càng tăng lên thì nhu cầu lương thực, thực phẩm là một sức ép rất lớn. Để đảm bảo an ninh lương thực con người phải tăng cường các biện pháp khai hoang đất đai. Do đó, đã phá vỡ cân bằng sinh thái nhiều vùng, đất đai bị khai thác triệt để và không còn thời gian nghỉ, các biện pháp gìn giữ độ phì nhiêu cho đất chưa được coi trọng. Mặt khác, cùng với việc phát triển kinh tế - xã hội, công nghệ, khoa học và kỹ thuật thì chức năng của đất ngày càng mở rộng và có vai trò quan trọng đối với cuộc sống của con người. Tổng diện tích bề mặt của toàn thế giới là 510 triệu km2 trong đó đại dương chiếm 361 triệu km2 (71%), còn lại là diện tích lục địa chỉ chiếm 149 triệu km2 (29%). Bắc bán cầu có diện tích lớn hơn nhiều so với Nam bán cầu. Toàn bộ quỹ đất có khả năng sản xuất nông nghiệp trên thế giới là 3.256 triệu ha, chiếm khoảng 22% tổng diện tích đất liền. Diện tích đất nông nghiệp phân bố không đồng đều: Châu Mỹ chiếm 35%, Châu Á chiếm 26%, Châu âu chiếm 13%, Châu phi chiếm 6%. Bình quân đất nông nghiệp trên thế giới là 12.000 m2. Đất trồng trọt trên thế giới mới đạt 1,5 tỷ chiếm 10.8% tổng diện tích đất đai, diện tích đất đang canh tác trên thế giới chỉ chiếm 10% tổng diện tích đất tự nhiên (khoảng 1.500 triệu ha) , được đánh giá là :
- Đất có năng suất cao: 14%
- Đất có năng suất trung bình: 28% - Đất có năng suất thấp: 58%
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Nguồn tài nguyên đất trên thế giới hàng năm luôn bị giảm, đặc biệt là đất nông nghiệp bị giảm nhiều do chuyển sang mục đích sử dụng khác, dân số ngày càng tăng, theo ước tính mỗi năm dân số thế giới tăng từ 80 – 85 triệu người. Như vậy với mức tăng này mỗi người cần phải có 0.2 – 0.4 ha đất nông nghiệp mới đủ lương thực , thực phẩm. Do đó mà việc đánh giá hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp là hết sức khó khăn.
1.5.1.2. Tình hình nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất
Hiện nay trên thới giới đặc biệt là nước đang phát triển, việc đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng và diễn biến tài nguyên thiên nhiên được tiến hành thường xuyên trên cơ sở sử dụng phương pháp truyền thống trên bản đồ giấy dựa vào các số liệu thống kê ngoài thực địa. Gần đây công việc này đã được hiện đại hóa, đã ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá biến động. Và đặc biệt là ứng dụng Hệ thống thông tin Địa lý (GIS) hoặc kết hợp với công nghệ Viễn thám hoặc kết hợp với chuỗi Makov đã đem lại hiệu quả hết sức to lớn. Cuốn sách "Con người và Thiên nhiên " của George Perkins Marsh , được viết vào năm 1864, là một trong những người đầu tiên thảo luận rộng rãi để nhận ra tác hại của loài người vào thiên nhiên. Kể từ đó,các nhà nghiên cứu mở rộng nghiên cứu và các bài báo cáo tích hợp đồ sộ của IPCC, UNEP và tài liệu WRI về biến động sử dụng đất do tác động của con người. Richards (1990 ) đã tổng kết tính toán khác nhau để ước tính rằng hơn 300 năm qua , chúng ta đã mất khoảng 20 % diện tích rừng và đất rừng, 1% đồng cỏ, trong khi các khu vực đất trồng trọt tăng 466 %. Hiện nay, đất canh tác chiếm khoảng 15 triệu km2 của bề mặt trái đất, tương ứng với diện tích canh tác của Nam Mỹ , trong khi đồng cỏ chỉ khoảng 34 triệu km2
Trong đề tài nghiên cứu “Assessment of Soil Protection Efficiency And Land Use Change” là một nghiên cứu báo cáo tóm tắt kết quả phân tích về mối quan hệ giữa chính sách bảo vệ sử dụng đất hiện tại của chính phủ và thay đổi sử dụng đất tại các khu vực thử nghiệm được lựa chọn của Trung ương Châu Âu từ năm 1990-1992 và 2006-2007dựa vào ảnh vệ tinh SPOT và các bản đồ sử dụng đất của: thành phố đại diện cho Đức , Cộng hòa Séc , Ba Lan ,Slovakia , Áo và Italy (Milan, Bratislava, Wroclaw, Prague, Stuttgart, Salzburg, Vienna) kết quả phân tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn cho thấy đất được mở rộng bề mặt nhân tạo diễn ra chủ yếu trên các vùng đất canh tác.
Hệ thống quản lý đất trong các thành phố không có hiệu quả bảo vệ đất tốt nhất cho đến năm 2006. Không có xung đột mạnh mẽ giữa các mục tiêu và nhu cầu bảo vệ đất liên quan đến phát triển kinh tế của thành phố. Kết hợp GIS và chuỗi Mackov thì đề tài “The Assessment and Predicting of Land Use Changes to Urban Area Using Multi-Temporal Satellite Imagery and GIS: A Case Study on Zanjan, đã có kết quả phân loại độ che phủ đất cho 3 thời điểm khác nhau về biến động sử dụng đất bên cạnh kết hợp chuỗi Makov để dự báo tác động của con người về biến đổi sử dụng đất đến năm 2020 trong Khu vực Zanjan . Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng khoảng 44 % tổng diện tích bị thay đổi sử dụng đất , ví dụ như thay đổi đất nông nghiệp , vườn cây ăn quả và đất trống để định cư , xây dựng công nghiệp khu vực và đường cao tốc . Mô hình cây trồng cũng thay đổi , chẳng hạn như đất vườn sang đất nông nghiệp và ngược lại. Những thay đổi được đề cập đã xảy ra trong vòng 27 năm qua tại thành phố Zanjan và khu vực xung quanh. Đề tài “A Markov Chain Model of Land Use Change in the Twin Cities, 1958-2005” trong nghiên cứu tác giả ứng dụng một mô hình chuỗi Markov ước tính cho khu vực đô thị Hoa Kỳ (Twin Cities). Sử dụng một tập hợp các dữ liệu trong giai đoạn lớn từ giữa năm 1958 đến 2005, để dự đoán tình hình sự dụng đất hiện tại và sau đó sử dụng để dự báo trong tương lai. Với đề tài “Assessing Applycation Of Markov Chain Analysis Inpredicting Land Cover Change: A Case Study Of Nakuru Municipality” (K. W. Mubea và cs, 2010) trong nghiên cứu này, sự kết hợp của vệ tinh viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS), và chuỗi Markov đã được sử dụng trong phân tích và dự đoán thay đổi sử dụng đất. Kết quả cho thấy tình hình phát triển đô thị không đồng đều, diện tích đất rừng bị mất mát đáng kể và quá trình thay đổi sử dụng đất đã không ổn định. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tích hợp của vệ tinh viễn thám và GIS có thể là một phương pháp hiệu quả để phân tích các mô hình không gian-thời gian của sự thay đổi sử dụng đất. Hội nhập sâu hơn của hai kỹ thuật này với mô hình Markov đã hỗ trợ hiệu quả trong việc mô tả, phân tích và dự đoán
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn quá trình biến đổi sử dụng đất. Kết quả dự đoán về sử dụng đất cho năm 2015 là sự gia tăng đáng kể của đất đô thị và nông nghiệp (Trần Anh Tuấn , 2011).