CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CHUỖI MARKOV TRONG DỰ BÁO BIẾN ỘNG SỬ DỤNG ẤT
3.2. Xác định xu hướng thay đổi các kiểu sử dụng đất dựa trên cơ sở của mô hình
Để áp dụng được chuỗi Markov vào trong dự báo biến động sử dụng đất đòi hỏi đặc điểm đất đai ở khu vực nghiên cứu phải có biến động tương đối lớn giữa các loại hình sử dụng đất với nhau trong giai đoạn từ 5 năm hoặc 10 năm.
Trên cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng năm 2010 và 2015 ta gộp thành 5 loại hình sử dụng đất: Đất nông nghiệp (NNP), Đất trồng cây lâu năm (CLN), Đất phi nông nghiệp (PNN), Đất ở (OTC), và đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp (SKC). Tương ứng mỗi loại hình có một kí hiệu viết tắt riêng sau đó ta tiến hành gán mã cho từng loại hình sử dụng như bảng 3.4.
Bảng 3.4. Bảng mã loại hình sử dụng đất năm 2010 và năm 2015
STT Loại hình sử dụng đất Mã loại
Năm 2010 Năm 2015
1 NNP 1 1
2 PNN 2 2
3 CLN 3 3
4 OTC 4 4
5 SKC 5 5
Sau khi chồng lớp các lớp hiện trạng ta tiến hành tính toán để được kết quả như sau: (Các bước thực hiện được trình bày chi tiết trong Phụ lục 1)
Bảng 3.5. Thống kê diện tích các loại hình theo mã
STT MÃ TÊN Diện Tích
(Ha)
1 11 Đất nông nghiệp còn lại 310,62
2 12 Đất nông nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp 7,83
3 13 Đất nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm 11,76
4 14 Đất nông nghiệp chuyển sang đất ở 13,80
5 15 Đất nông nghiệp chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 16,12
6 21 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp 0
7 22 Đất phi nông nghiệp còn lại 1.705,79
8 23 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm 0
9 24 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất ở 68,36
10 25 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 84,89
11 31 Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất nông nghiệp 0
12 32 Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất phi nông nghiệp 805,74
13 33 Đất trồng cây lâu năm còn lại 12.866,69
14 34 Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất ở 99,33
15 35 Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 42,64
16 41 Đất ở chuyển sang đất nông nghiệp 0
53
STT MÃ TÊN Diện Tích
(Ha)
17 42 Đất ở chuyển sang đất phi nông nghiệp 132,62
18 43 Đất ở chuyển sang đất trồng cây lâu năm 0
19 44 Đất ở còn lại 438,30
20 45 Đất ở chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 20,58
21 51 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp 0
22 52 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp 57,46 23 53 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm 0
24 54 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất ở 17,28
25 55 Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp còn lại 70,02
Tổng 16.769,83
Nhưng trong thực tế có một số trường hợp biến động không có khả năng xảy ra nhƣ:
- Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất nông nghiệp.
- Đất ở chuyển sang đất nông nghiệp.
- Đất ở chuyển sang đất trồng cây lâu năm.
- Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp.
- Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm.
- Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp.
- Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm.
Do đó ta tiến hành hiệu chỉnh ma trận cho hợp lý, những trường hợp không có khả năng xảy ra được đưa về 0.
Ví dụ: Đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất nông nghiệp nhưng trường hợp này không có khả năng xảy ra nên diện tích đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất nông nghiệp bằng 0.
Tương tự tính toán các trường còn lại, kết quả sau khi thực hiện điều chỉnh như sau:
Bảng 3.6. Ma trận biến động diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010- 2015 sau hiệu chỉnh. ( ơn vị:ha)
LUT NNP CLN OTC SKC PNN Năm 2010
NNP 310,62 11,76 13,80 16,12 7,83 360,13
CLN 0 12.866,69 99,33 42,64 805,74 13.814,40
OTC 0 0 438,30 20,58 132,62 591,50
SKC 0 0 17,28 70,02 57,46 144,76
PNN 0 0 68,36 84,89 1.705,79 1.859,04
Năm 2015 310,62 12.878,45 637,07 234,25 2.709,44 16.769,83
54
Chuỗi Markov hỗ trợ tiến hành đánh giá, dự báo biến động cho các thời điểm trong tương lai một cách chính xác và đáng tin cậy.
Để tiến hành dự báo biến động ta cần có một ma trận xác suất của sự thay đổi các kiểu sử dụng đất (Ma trận Markov).
Để có được ma trận này ta lấy diện tích của loại hình sử dụng đất tại thời điểm năm 2010 chuyển sang loại hình sử dụng đất tại thời điểm 2015 chia cho tổng diện tích của loại hình sử dụng đất tại thời điểm năm 2010 đó.
Ví dụ: Xác suất sự thay đổi của NNP chuyển sang NNP = Diện tích đất NNP còn lại/ Tổng diện tích đất NNP năm 2010.
Xác suất sự thay đổi của đất NNP chuyển sang CLN = Diện tích đất NNP chuyển sang CLN/Tổng diện tích đất NNP năm 2010.
Xác suất sự thay đổi của đất CLN chuyển sang NNP = Diện tích đất CLN chuyển sang NNP/Tổng diện tích đất CLN năm 2010.
Xác suất sự thay đổi của đất OTC chuyển sang SKC = Diện tích đất OTC chuyển sang SKC/Tổng diện tích đất OTC năm 2010.
Tương tự, ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 3.7. Ma trận xác suất chuyển đổi
NNP CLN OTC SKC PNN ∑
0,86252 0,03265 0,03832 0,04476 0,02175 1
0 0,93140 0,00719 0,00309 0,05832 1
0 0 0,74100 0,03479 0,22421 1
0 0 0,11937 0,48370 0,39693 1
0 0 0,03677 0,04566 0,91757 1
Dựa trên ma trận trên ta thấy rõ diện tích các loại hình sử dụng đất từ năm 2010 đến năm 2015 biến động không lớn lắm nhưng cũng có thay đổi cụ thể như sau:
Đất nông nghiệp chuyển sang đất trồng cây lâu năm khoảng 3,27% (11,76 ha), chuyển sang đất ở khoảng 3,83% (13,8 ha), giữ lại 310,62 ha (86,25%), một số ít chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp khoảng 16,12 ha (4,48%), thấp nhất là đất phi nông nghiệp chỉ khoảng 7,83 ha (2,17%).
Đất trồng cây lâu năm giữ lại khoảng 12.866,69 ha (93,14%), 6,86%
chuyển sang các loại hình còn lại, trong đó nhiều nhất là đất phi nông nghiệp khoảng 805,74 ha (5,83%), chuyển sang đất ở 99,33 ha (0,72%), khoảng 42,64 ha (0,31%) chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp.
Đất ở phần lớn giữ lại đến 438,30 ha (74,10%) và 25,9% còn lại chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp và đất phi nông nghiệp. Trong đó đất phi nông nghiệp chiếm 132,62 ha (22,42%) còn lại là đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp chiếm 20,58 ha (3,48%).
55
Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất ở khoảng 68,36 ha (3,68%) và khoảng 1.705,79 ha (91,76%) giữ lại và chuyển sang đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp khoảng 84,89 ha (4,56%).
Đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp đã chuyển sang đất ở và đất phi nông nghiệp trong đó đất phi nông nghiệp chiếm nhiều hơn với khoảng 57,46 ha (39,69%), đất ở 17,28 ha (11,94%) còn lại là đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp 70,02 ha (48,37%).
Nhìn chung kết quả của sự biến động về diện tích của các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2015 cho thấy diện tích đất nông nghiệp, đất trồng cây lâu năm giảm, trong đó đất trồng cây lâu năm giảm mạnh nhất với khoảng 935,95 ha, đất nông nghiệp giảm khoảng 49,51ha.
Đất phi nông nghiệp, đất ở và đất cơ sở sản xuất phi nông nghiệp có sự gia tăng, trong đó đất phi nông nghiệp tăng mạnh nhất khoảng 850,40 ha, đất cơ sở sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp tăng 89,49 ha, đất ở tăng 45,57 ha.