Ma trận mức độ quan trọng của các chỉ tiêu thƣờng đƣợc xây dựng dựa trên ý kiến chuyên gia. Đối với ma trận này cần chú ý các vấn đề sau:
- Thứ nhất: Đây là ma trận phụ thuộc vào ý kiến chủ quan của ngƣời ra quyết định. Ví dụ chỉ tiêu X1 quan trọng hơn chỉ tiêu X2 nhƣng giá trị quan trọng gấp bao nhiêu lần thì có thể tuỳ từng ngƣời.
- Thứ hai: Cần phải xem xét đến tính nhất quán của đánh giá. Tức là nếu chỉ tiêu X2 quan trọng gấp 3 lần chỉ tiêu X1, chỉ tiêu X1 quan trọng gấp 5 lần chỉ tiêu X3 thì về tốn học, chỉ tiêu X2 sẽ quan trọng gấp 15 lần chỉ tiêu X3. Tuy nhiên, ý kiến chuyên gia trong thực tế sẽ không phải nhƣ vậy do họ khơng bao qt đƣợc tính logic của ma trận so sánh (và cũng không nên cố gắng bao quát nhằm đảm bảo tính khách quan của đánh giá).
Vậy có phƣơng pháp nào đánh giá tính hợp lý của các giá trị mức độ quan trọng của các chỉ tiêu? Theo Thomas L. Saaty, ta có thể sử dụng tỷ số nhất quán của dữ liệu (Consistency Ratio - CR). Tỷ số này so sánh mức độ nhất quán với tính khách quan (ngẫu nhiên) của dữ liệu [22]:
(2.3) CI: Chỉ số nhất quán (Consistency Index) CI: Chỉ số nhất quán (Consistency Index)
RI: Chỉ số ngẫu nhiên (Random Index)
RI CI
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 tốn kiểm tra tính nhất qn 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. Cơng 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 n: số chỉ tiêu (trong ví dụ trên n = 4)
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 khơng 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
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.
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 khơng. 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, mơi 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 khơng gian của phƣơng án quy hoạch địi hỏi phải có những kiến thức chun mơn 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 khơng 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
cho điểm theo từng trƣờng hợp cụ thể. Ví dụ, trong việc đánh giá tính hợp lý về vị trí khơng 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 thơng, 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 khơng 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 q 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 chun 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 q 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 dịng 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 tốn 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.
- 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.