Luận án tiến sĩ HUS phương pháp phân tích không gian trong đánh giá tổng hợp tiềm năng tự nhiên, kinh tế xã hội cho mục đích phát triển bền vững nông lâm nghiệp tỉnh kon tum
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.28 MB, 250 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÙI THỊ THÚY ĐÀO
PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN
TRONG ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP TIỀM NĂNG TỰ NHIÊN,
KINH TẾ - XÃ HỘI CHO MỤC ĐÍCH PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
NƠNG - LÂM NGHIỆP TỈNH KON TUM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
Hà Nội – 2018
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÙI THỊ THÚY ĐÀO
PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN
TRONG ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP TIỀM NĂNG TỰ NHIÊN,
KINH TẾ - XÃ HỘI CHO MỤC ĐÍCH PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
NƠNG - LÂM NGHIỆP TỈNH KON TUM
Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)
Mã số: 62 44 02 14
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Nguyễn Trần Cầu
2. GS.TSKH. Phạm Hoàng Hải
Hà Nội - 2018
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.
Tác giả luận án
Bùi Thị Thúy Đào
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
LỜI CẢM ƠN
Luận án đƣợc hoàn thành tại Khoa Địa lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQG Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Trần Cầu và
GS.TSKH. Phạm Hoàng Hải - Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến các
thầy - những ngƣời đã luôn tận tâm dạy bảo, động viên tác giả trong suốt thời gian
thực hiện luận án.
Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận đƣợc những chỉ bảo và góp ý q
báu của các thầy, cơ trong và ngoài trƣờng: GS.TS. Nguyễn Viết Thịnh, PGS.TS.
Phạm Quang Tuấn, GS.TS. Trƣơng Quang Hải, GS.TS. Nguyễn Cao Huần, PGS.TS.
Đặng Văn Bào, GS.TS. Nguyễn Khanh Vân, PGS.TS Nguyễn An Thịnh, PGS.TS.
Nhữ Thị Xuân, PGS.TS. Đinh Thị Bảo Hoa, PGS.TS. Phạm Văn Cự, PGS.TS. Nguyễn
Ngọc Thạch, PGS.TS. Nguyễn Đình Minh, PGS.TS. Đinh Văn Thanh, PGS.TS.
Nguyễn Thị Cẩm Vân, PGS.TS. Phạm Quang Vinh, PGS.TS. Trần Văn Ý, PGS.TS.
Đặng Duy Lợi, PGS.TS. Lại Vĩnh Cẩm, PGS.TS. Nguyễn Thị Sơn, PGS.TS. Nguyễn
Đăng Hội, PGS.TS ng Đình Khanh, TS. Bùi Quang Thành, TS. Nguyễn Thị Thúy
Hằng, TS. Nguyễn Đức Tuệ, TS. Nguyễn Đình Thành v.v... Tác giả xin chân thành
cảm ơn những chỉ bảo và góp ý q báu của q thầy, cơ.
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả cán bộ, thầy cô giáo trong Trƣờng
Đại học Khoa học Tự nhiên, Phịng Sau Đại học, Khoa Địa lý, Bộ mơn Bản đồ - viễn
thám & GIS đã tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến các anh chị và cán bộ UBND tỉnh Kon Tum,
Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Kon Tum và ngƣời dân địa phƣơng trong tỉnh đã
hợp tác, giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian tác giả tiến hành nghiên cứu thực địa.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả cán bộ, thầy cô giáo
và đồng nghiệp Khoa Trắc địa – Bản đồ và Thông tin địa lý, Trung tâm Nghiên cứu
Biến đổi Toàn cầu (CARGC) trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội, cũng
nhƣ bạn bè và gia đình đã động viên tác giả rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện
luận án.
Hà Nội, ngày.... .... tháng......... năm 2018
Tác giả luận án
Bùi Thị Thúy Đào
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... vi
MỤC LỤC ........................................................................................................... 1
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH............................................................................................. 6
Chƣơng 1 ........................................................................................................... 12
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 12
1.1. TỔNG QUAN CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CĨ LIÊN QUAN ..............12
1.1.1. Tổng quan các nghiên cứu ứng dụng phân tích khơng gian ................................. 12
1.1.2. Tổng quan nghiên cứu, đánh giá theo hƣớng tổng hợp ........................................ 23
1.1.3. Tổng quan các nghiên cứu phát triển bền vững nông – lâm nghiệp .................... 30
1.1.4. Tổng quan các cơng trình nghiên cứu liên quan đã thực hiện ở tỉnh Kon Tum . 36
1.2. CƠ SỞ PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN TRONG ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP PHỤC
VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG NÔNG - LÂM NGHIỆP ...........................................40
1.2.1. Những vấn đề chung về lý luận phân tích khơng gian trong đánh giá tổng hợp 40
1.2.2. Cơ sở tiếp cận đánh giá tổng hợp cho mục tiêu phát triển bền vững nông - lâm
nghiệp ................................................................................................................................... 44
1.2.3. Cơ sở xác lập mơ hình đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội
trên quan điểm phân tích định lƣợng ................................................................................. 46
1.2.4. Xác lập mơ hình tích hợp phân tích khơng gian và phân tích định lƣợng trong
đánh giá tổng hợp phục vụ phát triển bền vững nông - lâm nghiệp tỉnh Kon Tum ... 48
1.3. QUAN ĐIỂM, PHƢƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU ...................53
1.3.1. Quan điểm nghiên cứu ............................................................................................. 53
1.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................................... 56
1.3.3. Quy trình nghiên cứu ................................................................................................ 61
Tiểu kết chƣơng 1 .............................................................................................. 62
Chƣơng 2: .......................................................................................................... 63
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH KON TUM .................. 63
1
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN ......................................................63
2.1.1. Vị trí địa lý và phạm vi lãnh thổ .............................................................................. 63
2.1.2. Địa chất ...................................................................................................................... 64
2.1.3. Địa hình, địa mạo ...................................................................................................... 66
2.1.4. Khí hậu....................................................................................................................... 69
2.1.5. Thủy văn .................................................................................................................... 73
2.1.6. Thổ nhƣỡng ............................................................................................................... 74
2.1.7. Thảm thực vật ........................................................................................................... 76
2.2. ĐẶC ĐIỂM CẢNH QUAN....................................................................................80
2.2.1. Hệ thống phân loại cảnh quan ................................................................................. 80
2.2.2. Bản đồ cảnh quan...................................................................................................... 82
2.2.3. Đặc điểm phân hóa cảnh quan................................................................................. 83
2.2.4. Chức năng cảnh quan ............................................................................................... 88
2.3. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI ..........................................................................89
2.3.1. Dân cƣ và nguồn lao động ....................................................................................... 89
2.3.2. Cơ sở hạ tầng và vật chất kỹ thuật .......................................................................... 90
2.3.3. Khát quát phát triển kinh tế ...................................................................................... 91
2.3.4. Hiện trạng phát triển các ngành sản xuất nông – lâm nghiệp ............................... 92
2.4. ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI ..........96
2.4.1. Thuận lợi .................................................................................................................... 96
2.4.2. Khó khăn.................................................................................................................... 97
Tiểu kết chƣơng 2 .............................................................................................. 99
Chƣơng 3 ......................................................................................................... 100
PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN TRONG ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN,
KINH TẾ - XÃ HỘI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG NÔNG - LÂM NGHIỆP
TỈNH KON TUM ....................................................................................................... 100
3.1. MƠ HÌNH PHÂN TÍCH NHÂN TỐ TRONG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THÍCH
HỢP CHO PHÁT TRIỂN NƠNG - LÂM NGHIỆP ...................................................100
3.1.1. Đánh giá mức độ thích hợp cho phát triển nông nghiệp ..................................... 100
3.1.2. Đánh giá mức độ ƣu tiên cho phát triển lâm nghiệp ........................................... 109
2
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
3.1.3 Tổng hợp kết quả đánh giá và phân cấp mức độ thích hợp ................................. 114
3.1.4. Kiểm tra kết quả đánh giá mức độ thích hợp với hiện trạng phân bố................ 115
3.2. ĐỊNH HƢỚNG KHÔNG GIAN ƢU TIÊN PHÁT TRIỂN NƠNG – LÂM
NGHIỆP.......................................................................................................................118
3.2.1. Xu thế biến động khơng gian trong quy hoạch phát triển nông – lâm nghiệp.. 118
3.2.2. Xác định không gian ƣu tiên phát triển nông – lâm nghiệp theo điều kiện tự
nhiên ................................................................................................................................... 123
3.3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ƢU TIÊN PHÁT TRIỂN NÔNG – LÂM NGHIỆP .....129
3.3.1. Cơ sở thực tiễn về điều kiện sinh kế cơ bản của các hộ gia đình nơng thơn..... 129
3.3.2. Tích hợp GIS với phân tích đa biến trong phân nhóm các xã theo điều kiện sinh
kế hộ gia đình..................................................................................................................... 133
3.3.3. Xây dựng mơ hình cấu trúc tuyến tính SEM các yếu tố ảnh hƣởng đến tính bền
vững nơng – lâm nghiệp ................................................................................................... 141
3.3.4. Các giải pháp ƣu tiên phát triển nông – lâm nghiệp ............................................ 151
Tiểu kết chƣơng 3 ............................................................................................ 158
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 160
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ................ 162
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 163
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 177
3
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AHP (Analytic Hierarchy Process)
:
Quá trình phân tích phân cấp
BVMT
BVTV
CFA (Confirmatory Factor Analysis)
:
:
:
Bảo vệ mơi trƣờng
Bảo vệ thực vật
Phân tích nhân tố khẳng định
CQ
CSDL
:
:
Cảnh quan
Cơ sở dữ liệu
ĐGTH
ĐKTN
:
:
Đánh giá tổng hợp
Điều kiện tự nhiên
DTTN
EFA (Exploratory Factor Analysis)
:
:
Diện tích tự nhiên
Phân tích nhân tố khám phá
GIS (Geographic Information System)
GTSX
:
:
Hệ thơng tin địa lí
Giá trị sản xuất
KĐG
:
Khơng đánh giá
KHCN
:
Khoa học công nghệ
KTNN
KTST
KTXH
LRLK
:
:
:
:
Kinh tế nông nghiệp
Kinh tế sinh thái
Kinh tế - xã hội
Lá rộng lá kim
NLN
PTBV
:
:
Nông – lâm nghiệp
Phát triển bền vững
PTKG
:
Phân tích khơng gian
PTNN
PTNNBV
QL
RĐD
:
:
:
:
Phát triển nơng nghiệp
Phát triển nơng nghiệp bền vững
Quốc lộ
Rừng đặc dụng
RPH
RSX
SEM (Structural Equantion Modeling)
SKH
:
:
:
:
Rừng phòng hộ
Rừng sản xuất
Mơ hình hóa phƣơng trình cấu trúc
Sinh khí hậu
SXNN
TB
TNTN
:
:
:
Sản xuất nơng nghiệp
Trung bình
Tài ngun thiên nhiên
TP
:
Thành phố
4
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Hệ thống chỉ tiêu phân loại sinh khí hậu tỉnh Kon Tum ................................ 72
Bảng 2.2 Hệ thống phân loại cảnh quan tỉnh Kon Tum ................................................80
Bảng 2.3 Phân hoá của các lớp CQ tỉnh Kon Tum ........................................................84
Bảng 2.4 Bảng dân số và tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên tỉnh Kon Tum .........................89
Bảng 2.5 Diện tích một số loại/nhóm cây trồng giai đoạn 2010 – 2015 .......................93
Bảng 2.6 Diễn biến diện tích, năng suất, sản lƣợng một số cây trồng chủ lực .............94
Bảng 3.1 Hệ thống chỉ tiêu đánh giá riêng cho phát triển nông nghiệp ......................103
Bảng 3.2 Ma trận thành phần chính cây trồng lâu năm đã đƣợc quay Varimax .........105
Bảng 3.3 Ma trận thành phần chính cây trồng hàng năm đã đƣợc quay Varimax ......105
Bảng 3.4 Bảng điểm phân cấp mức độ thích hợp CQ cho cây trồng lâu năm ............106
Bảng 3.5 Kết quả đánh giá mức độ thích hợp đối với cây trồng lâu năm ...................107
Bảng 3.6 Bảng điểm phân cấp mức độ thích hợp CQ cho cây trồng hàng năm..........108
Bảng 3.7 Kết quả đánh giá mức độ thích hợp đối với nhóm cây trồng hàng năm. .....108
Bảng 3.8 Hệ thống chỉ tiêu đánh giá riêng đối với rừng sản xuất ...............................111
Bảng 3.9 Ma trận thành phần chính đối với rừng sản xuất đã đƣợc quay Varimax ....112
Bảng 3.10 Bảng điểm phân hạng mức độ ƣu tiên CQ cho rừng sản xuất ...................112
Bảng 3.11 Kết quả đánh giá mức độ ƣu tiên phát triển rừng sản xuất ........................112
Bảng 3.12 Kết quả đánh giá mức độ thích hợp đối với phát triển NLN .....................114
Bảng 3.13 Kiểm tra kết quả đánh giá cảnh quan với hiện trạng phân bố ....................116
Bảng 3.14 Kết quả xác định không gian ƣu tiên phát triển NLN ...............................125
theo điều kiện tự nhiên ................................................................................................125
Bảng 3.15 Bảng mô tả dữ liệu sử dụng........................................................................133
Bảng 3.16 Quy mơ mỗi nhóm .....................................................................................136
Bảng 3.17 Giá trị trung bình của điểm nhân tố đối với từng nhóm ............................137
Bảng 3.18 Kết quả phân tích nhân tố khám phá dữ liệu ..............................................143
Bảng 3.19 Các khái niệm, trọng số nhân tố, độ tin cậy của dữ liệu ............................146
Bảng 3.20 Các quan hệ giả thuyết ...............................................................................150
Bảng 3.21 So sánh cặp trong nhóm các giải pháp phát triển nơng – lâm nghiệp........155
Bảng 3.22 Ma trận sau khi đã chuẩn hóa và trọng số các nhóm giải pháp phát triển
nơng – lâm nghiệp .......................................................................................................156
5
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ các tuyến khảo sát thực địa tại tỉnh Kon Tum................................ 62 a
Hình 1.2 Sơ đồ các bƣớc nghiên cứu......................................................................... 62 b
Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Kon Tum .............................................................. 63 a
Hình 2.2 Bản đồ phân tầng độ cao tỉnh Kon Tum ..................................................... 68 a
Hình 2.3 Bản đồ địa mạo tỉnh Kon Tum ................................................................... 68 b
Hình 2.4 Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Kon Tum ............................................................ 72 a
Hình 2.5 Bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Kon Tum.............................................................. 75 a
Hình 2.6 Bản đồ thảm thực vật tỉnh Kon Tum .......................................................... 79 a
Hình 2.7 Bản đồ cảnh quan tỉnh Kon tum ................................................................. 82 a
Hình 2.8 Chú giải bản đồ cảnh quan tỉnh Kon Tum.................................................. 82 b
Hình 3.1 Bản đồ phân cấp mức độ thích hợp trồng cây lâu năm tỉnh Kon Tum .... 113 a
Hình 3.2 Bản đồ phân cấp mức độ thích hợp trồng cây hàng năm tỉnh Kon Tum.. 113 b
Hình 3.3 Bản đồ phân cấp mức độ ƣu tiên trồng rừng sản xuất tỉnh Kon Tum ..... 113 c
Hình 3.4 Bản đồ xác định không gian ƣu tiên phát triển NLN theo điều kiện tự nhiên
tỉnh Kon Tum........................................................................................................... 128 a
Hình 3.5 Sơ đồ các bƣớc phân tích đa biến theo điều kiện sinh kế hộ gia đình ......... 134
Hình 3.6 Bản đồ phân nhóm xã theo điều kiện sinh kế hộ gia đình tỉnh Kon Tum 140 a
Hình 3.7 Mơ hình kết quả phân tích CFA theo hệ số chuẩn hóa................................ 148
Hình 3.8 Mơ hình kết quả phân tích SEM (theo hệ số chuẩn hóa) ............................ 149
6
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nhận thức rõ tính bức xúc và tầm quan trọng của vấn đề khai thác, sử dụng hợp
lý tiềm năng tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên (TNTN), điều kiện kinh tế - xã hội
(KTXH) cho mục đích phát triển bền vững (PTBV), Nhà nƣớc và các địa phƣơng đã
và đang triển khai nhiều nghiên cứu mang tính tổng thể và tính chiến lƣợc lâu dài. Tuy
nhiên, để giải quyết một cách đầy đủ, đồng bộ các vấn đề quan trọng nảy sinh trong
PTBV, trƣớc hết cần làm rõ những quy luật chung của tự nhiên, các điều kiện KTXH,
đồng thời, cũng cần có những nghiên cứu cụ thể về diễn biến, thực trạng khai thác tài
nguyên và môi trƣờng trên cơ sở tiếp cận tổng hợp và toàn diện.
Nằm ở vùng cao biên giới phía bắc Tây Ngun, phía Đơng giáp tỉnh Quảng Ngãi,
phía Nam giáp tỉnh Gia Lai, phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam và đặc biệt phía Tây giáp với
hai nƣớc Lào và Campuchia, Kon Tum đƣợc đánh giá là tỉnh có vị thế địa lý - chính trị,
địa lý - kinh tế quan trọng đối với vùng Tây nguyên, Duyên hải miền Trung và cả nƣớc.
Ngồi ra, Kon Tum cịn là một trong những tỉnh giàu tiềm năng để phát triển nhƣ tài
nguyên rừng và tài nguyên đất. Theo số liệu thống kê hiện trạng rừng năm 2016, độ
che phủ rừng của tỉnh đạt 58,50% (bao gồm diện tích rừng tự nhiên và rừng trồng),
nếu tính cả diện tích cây cao su, cây cao sản thì độ che phủ rừng của tỉnh đạt 62,20%;
trong khi độ che phủ rừng toàn quốc chỉ có 41,19%. Nhƣ vậy, Kon Tum là một trong
số ít tỉnh có độ che phủ rừng cao nhất của cả nƣớc. Bên cạnh đó, nhóm đất xám của
tỉnh chiếm tới 92,78% tổng diện tích tự nhiên (DTTN), phân bố hầu hết trên địa bàn
các huyện với ƣu thế rất lớn cho việc phát triển trồng rừng, bảo vệ rừng và các loại cây
cơng nghiệp. Ngồi ra, tài ngun lao động của tỉnh cũng có những thay đổi tích cực
cả về lƣợng và chất. Theo số liệu niên giám thống kê năm 2016 số ngƣời trong độ tuổi
lao động chiếm 58,26% dân số, trong đó có 37,6% đƣợc đào tạo nghề. Dựa trên những
tiềm năng này, nông – lâm nghiệp (NLN) luôn đƣợc xác định là lĩnh vực then chốt và
là thành phần kinh tế thế mạnh của tỉnh. Tuy nhiên, theo kết quả điều tra tiêu chí chuẩn
nghèo đa chiều giai đoạn 2016 - 2020, cho thấy Kon Tum là một trong số các tỉnh
nghèo nhất của cả nƣớc, cụ thể, dẫn đầu khu vực Tây Nguyên về tổng số hộ nghèo với
23,03%, xếp thứ 10 cả nƣớc về tỷ lệ hộ nghèo với 26,12% và đặc biệt đồng bào dân
7
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
tộc tại chỗ có đời sống gắn liền với rừng và rẫy.
Để NLN thực sự trở thành thế mạnh của Kon Tum, cần tiến hành những
nghiên cứu mang tính tổng hợp lãnh thổ và muốn giải quyết vấn đề này, một loạt các
phƣơng pháp khác nhau đã đƣợc đề xuất và phân tích khơng gian (PTKG) với trọng
tâm là các kỹ thuật phân tích định lƣợng là một trong những phƣơng pháp đƣợc đặc
biệt quan tâm. Bởi theo các nhà địa lý, khi mơ hình hóa tốn định lƣợng một cách
thích hợp thì những bài tốn ứng dụng PTKG sẽ đƣợc tiến hành dễ dàng hơn và tính
phƣơng án của các nghiên cứu tổng hợp, các giải pháp địa lý đƣợc thực hiện sẽ có
hiệu quả. Tuy nhiên, các cơng trình nghiên cứu hiện nay theo hƣớng định lƣợng chủ
yếu tập trung đánh giá các đối tƣợng KTXH hoặc trên từng hợp phần tự nhiên riêng
lẻ. Trong đó, nghiên cứu đánh giá các địa tổng thể có liên quan đến các qui luật sinh
thái thì hiện nay có rất ít cơng trình.
Tại địa bàn tỉnh Kon Tum, các đề tài và dự án theo hƣớng nghiên cứu tổng hợp
cũng đã đƣợc triển khai khá đồng bộ. Tuy nhiên, số lƣợng các cơng trình vẫn cịn ít,
chủ yếu đƣợc điều tra, xây dựng trƣớc khi tách tỉnh hoặc nghiên cứu chung cho tồn
vùng Tây Ngun nên tỷ lệ nghiên cứu cịn nhỏ, chƣa phản ánh đƣợc rõ nét sự phân
hóa khơng gian của các tiềm năng tự nhiên cũng nhƣ KTXH của tỉnh.
Từ những luận giải trên đây, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài: “Phương pháp
phân tích khơng gian trong đánh giá tổng hợp tiềm năng tự nhiên, kinh tế - xã hội cho
mục đích phát triển bền vững nơng - lâm nghiệp tỉnh Kon Tum„ làm định hƣớng
nghiên cứu của luận án.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
* Mục tiêu: Xác lập luận cứ khoa học trên cơ sở phân tích khơng gian và phân tích
định lƣợng phục vụ đề xuất không gian ƣu tiên và các giải pháp phát triển nông – lâm
nghiệp tỉnh Kon Tum theo hƣớng bền vững.
* Nhiệm vụ: Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu, luận án đã thực hiện các
nhiệm vụ chính sau đây:
- Xác lập cơ sở lý luận phân tích khơng gian và phân tích định lƣợng trong
đánh giá tiềm năng tự nhiên, KTXH cho phát triển NLN tỉnh Kon Tum theo
hƣớng bền vững.
8
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
- Phân tích đặc điểm và sự phân hóa khơng gian của các hợp phần tự nhiên,
KTXH và cảnh quan tỉnh Kon Tum.
- Đánh giá mức độ thích hợp, mức độ ƣu tiên của các cảnh quan (CQ) và đề xuất
định hƣớng không gian ƣu tiên cho phát triển NLN.
- Phân nhóm các xã theo điều kiện sinh kế hộ gia đình nơng thơn trên địa bàn tỉnh
Kon Tum.
- Xây dựng mơ hình hóa phƣơng trình cấu trúc các yếu tố tác động đến tính bền
vững NLN.
- Đề xuất các nhóm giải pháp phát triển NLN theo hƣớng bền vững.
3. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
Luận án đƣợc giới hạn trong các phạm vi sau đây:
* Giới hạn phạm vi không gian:
Luận án tập trung nghiên cứu lãnh thổ tỉnh Kon Tum ở tỷ lệ nghiên cứu
1:100.000
* Giới hạn phạm vi khoa học:
- Luận án đề cập và xác lập luận cứ khoa học không phải cho PTKG trong đánh
giá từng hợp riêng lẻ mà cho ĐGTH theo hƣớng tiếp cận định lƣợng trên cơ sở một tập
hợp biến số về điều kiện tự nhiên, KTXH cho mục đích phát triển NLN.
- Luận án tập trung phân tích định lƣợng trong đánh giá thích nghi sinh thái các
loại CQ, phân nhóm các xã theo đặc điểm điều kiện sinh kế hộ gia đình nơng thơn, xây
dựng mơ hình cấu trúc các yếu tố tác động đến tính bền vững và đề xuất các giải pháp
phát triển NLN tỉnh Kon Tum.
4. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung cơ sở lý
luận, cách tiếp cận nghiên cứu PTKG trong ĐGTH cho mục đích phát triển NLN gắn
với sử dụng hợp lý TNTN và BVMT ở quy mô cấp tỉnh.
* Ý nghĩa thực tiễn: Khẳng định khả năng nâng cao độ chính xác và tin cậy cho
kết quả ĐGTH tiềm năng tự nhiên, KTXH bằng phƣơng pháp PTKG. Đồng thời, cung
cấp thêm thông tin tham chiếu đối với hiện trạng sử dụng CQ và thông tin các yếu tố
tác động đến tính bền vững NLN hiện nay, giúp các nhà quản lý có thêm cơ sở khoa
9
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
học tin cậy trong việc định hƣớng sử dụng không gian ƣu tiên phát triển các ngành
kinh tế chủ lực tỉnh Kon Tum.
5. Những điểm mới của luận án
- Tích hợp phƣơng pháp PTKG và phân tích nhân tố đã xác định đƣợc sự phân
hóa khơng gian của các CQ và không gian ƣu tiên phát triển NLN phù hợp với điều
kiện tự nhiên và KTXH tỉnh Kon Tum.
- Đã tích hợp hệ thơng tin địa lý (GIS) với phƣơng pháp phân tích đa biến trong
phân nhóm các xã theo điều kiện sinh kế hộ gia đình và xây dựng mơ hình cấu trúc các
yếu tố tác động đến tính bền vững làm cơ sở cho đề xuất và phân cấp các giải pháp
phát triển NLN.
6. Các luận điểm bảo vệ
- Luận điểm 1: Kết quả PTKG và phân tích nhân tố trong đánh giá điều kiện
tự nhiên kết hợp với đối sánh hiện trạng khai thác, sử dụng lãnh thổ là cơ sở khoa
học cho định hƣớng không gian ƣu tiên phát triển NLN theo hƣớng bền vững tỉnh
Kon Tum.
- Luận điểm 2: Kết quả PTKG và phân tích đa biến trong phân nhóm các xã
theo điều kiện sinh kế hộ gia đình và xây dựng mơ hình cấu trúc các yếu tố tác động
đến tính bền vững là cơ sở cho đề xuất và phân cấp các giải pháp phát triển NLN tỉnh
Kon Tum.
7. Cơ sở tài liệu
Ngoài những kết quả nghiên cứu lý luận, thực tiễn trong và ngồi nƣớc, trong
q trình thực hiện các nhiệm vụ của luận án, nghiên cứu sinh đã sử dụng một số tài
liệu sau:
- Kết quả nghiên cứu thực địa: Thông qua 5 tuyến thực địa (xem hình 1.1),
nghiên cứu sinh đã thu thập các số liệu sơ cấp, thứ cấp; tài liệu; ảnh về hiện trạng khai
thác lãnh thổ cho phát triển KTXH; kiểm chứng đặc điểm và sự phân hố khơng gian
các yếu tố tự nhiên, KTXH trên thực địa.
- Cơ sở dữ liệu bản đồ nền và chuyên đề:
+ Bản đồ địa mạo tỉnh Kon Tum tỷ lệ 1:100.000; Bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Kon
Tum tỷ lệ 1:100.000; Bản đồ cảnh quan khu vực Tây nguyên tỷ lệ 1:250.000 và Bản
10
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
đồ sinh khí hậu Tây nguyên tỷ lệ 1:250.000 do Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà
nƣớc thuộc Chƣơng trình Tây Nguyên 3 mã số TN3/03 cung cấp.
+ Bản đồ hành chính tỉnh Kon Tum tỷ lệ 1:100.000 (thành lập năm 2015); Bản
đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Kon Tum năm 2015 tỷ lệ 1:100.000 và Bản đồ quy
hoạch sử dụng đất tỉnh Kon Tum đến năm 2020 tỷ lệ 1:100.000 do Sở Tài nguyên và
Môi trƣờng tỉnh Kon Tum cung cấp.
- Các bản đồ chuyên đề đã đƣợc nghiên cứu sinh xây dựng, chỉnh hợp và biên
tập lại.
- Số liệu niên giám thống kê tỉnh Kon Tum trong giai đoạn 2010 – 2015 do Cục
Thống kê tỉnh Kon Tum cung cấp.
- Kết quả tổng điều tra nông thôn, nông nghiệp và thuỷ sản năm 2011 trên địa
bàn tỉnh Kon Tum do Trung tâm Tƣ liệu và Dịch vụ Thống kê - Tổng Cục Thống kê
cung cấp.
- Báo cáo kết quả thực hiện các đề tài, dự án; báo cáo khoa học về điều tra
ĐKTN, KTXH và môi trƣờng tỉnh Kon Tum theo các năm (từ 2011 đến 2015) do Sở
Khoa học và Công nghệ tỉnh Kon Tum cung cấp.
- Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nƣớc thuộc Chƣơng trình Tây Nguyên 3
“Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các nguồn lực tự nhiên, biến động sử dụng tài ngun
và xác lập các mơ hình kinh tế - sinh thái bền vững cho một số vùng địa lý trọng điểm
khu vực Tây Nguyên” (2011), mã số TN3/03 mà nghiên cứu sinh là thành viên tham gia.
8. Cấu trúc luận án
Nội dung luận án đƣợc trình bày trong 152 trang A4; trong đó có 28 bảng số
liệu; 18 hình vẽ, sơ đồ, bản đồ; 146 danh mục tài liệu tham khảo và 49 trang phụ lục.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận
án đƣợc trình bày trong 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 2: Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Kon Tum.
Chƣơng 3: Phân tích khơng gian trong đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã
hội phục vụ phát triển bền vững nông - lâm nghiệp tỉnh Kon Tum.
11
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chỉ có thể lựa chọn đƣợc các phƣơng pháp nghiên cứu một cách đúng đắn và
phù hợp khi dựa trên một cơ sở lý luận vững chắc về đối tƣợng nghiên cứu. Chính vì
thế, việc tìm hiểu những khái niệm và bản chất của các đối tƣợng, hiện tƣợng nghiên
cứu, trên cơ sở kế thừa và phát triển các kết quả của các cơng trình nghiên cứu trƣớc
đây cả về lý thuyết, phƣơng pháp tiếp cận và ứng dụng là rất quan trọng và cần thiết.
1.1. TỔNG QUAN CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
1.1.1. Tổng quan các nghiên cứu ứng dụng phân tích khơng gian
1.1.1.1. Hướng nghiên cứu lý thuyết về phân tích khơng gian và phân tích định
lượng
a. Các quan điểm trong phân tích khơng gian
PTKG là cơng cụ định lƣợng của khoa học địa lý, đã nhận đƣợc nhiều sự quan
tâm trong các cuộc thảo luận chuyên sâu thời gian qua. Với sự phát triển nhanh chóng
của công nghệ thông tin, các nghiên cứu gần đây tập trung vào việc xem xét các quy
tắc vận động không gian của các hiện tƣợng tự nhiên, KTXH từ dữ liệu không gian đã
đƣợc ứng dụng để mô phỏng, dự báo và kiểm sốt mang tính khoa học. PTKG là một
khái niệm đa dạng và là phƣơng pháp nghiên cứu của nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ
địa lý học, xã hội học, thống kê học, dịch tễ học, dân tộc học hay sinh vật học v.v...
Trên cơ sở các cách tiếp cận khơng gian khác nhau, có thể thấy các định nghĩa sau đây
đƣợc sử dụng phổ biến hơn cả:
Theo Robert Haining (1994)“PTKG là một thuật ngữ chung dùng để mơ tả các
phương pháp tốn học sử dụng các thơng tin định vị để giải thích rõ hơn quy trình tạo
ra các giá trị thuộc tính được quan sát”. Xuất phát từ các cơng cụ phân tích truyền
thống, Robert Haining cho rằng các nguyên tắc PTKG hiện tại đƣợc dựa trên cơ sở của
phân tích thống kê (Statistics analysis), phân tích đồ họa (Graphical analysis) và mơ
hình tốn học (Mathematics model). Trong đó, các kỹ thuật phân tích thống kê đƣợc
nhấn mạnh hơn cả và đặc điểm chính của nó so với các mơ hình thống kê truyền thống
đó là sử dụng đơn vị không gian - những nơi mà các sự kiện địa lý xảy ra và đƣợc xem
xét trong q trình phân tích. Mặt khác, cũng theo Haining dựa trên cơ sở có hệ thống
12
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
của các thông tin định lƣợng, mục tiêu của PTKG bao gồm: (1) mơ tả sự kiện một cách
chính xác về mặt khơng gian địa lý; (2) thăm dị có hệ thống các đối tƣợng, hiện tƣợng
địa lý và sự liên kết giữa chúng; (3) dự đoán và kiểm soát các q trình có thể xảy ra
trong khơng gian v.v... Đồng quan điểm với Haining cịn có Berry & Marble (1968),
Hagerstrand (1973), Unwin (1981), Upton & Fingleton (1985), Goodchild (1987),
Fotheringham & cộng sự (2000), Bailey (1994), Bailey & cộng sự (1995), Gregory &
cộng sự (2011), Fotheringham & Rogerson (2013) v.v… Tuy nhiên, các tác giả cho
rằng trong nhiều nghiên cứu, sự thay đổi không gian, sự phụ thuộc không gian và
tính bất định khơng gian đơi khi khơng đƣợc hiểu đúng bản chất và thƣờng bị bỏ qua
[54, 56, 57, 63, 67, 73, 80, 93, 124, 128].
Một định nghĩa khác của Li Deren (1993) cho rằng“PTKG là một tập hợp cơng
cụ phân tích các đối tượng, hiện tượng địa lý trên cơ sở các thông tin liên quan đến
nơi chốn (vị trí) và mối quan hệ về mặt khơng gian”. Mục đích của phân tích là sự mơ
tả định lƣợng tập trung vào các tính năng đƣợc tạo ra để có thể trả lời các câu hỏi nhƣ
“cái gì?”, “ở đâu?”, “nhƣ thế nào?”, “làm thế nào?” và “tại sao?”. Tác giả chú trọng
đến vai trò của hoạt động truy vấn liên quan đến bốn loại dữ liệu và thông tin thuộc
tính của chúng trên khơng gian bản đồ. Cùng chung quan điểm với Li Deren, các tác
giả Chorley & Haggett (1965) và Burrough (1986) cũng cho rằng PTKG là công cụ
định lƣợng đƣợc định nghĩa dựa trên nền tảng của hệ thống quản lý dữ liệu, đƣợc phân
loại theo cấu trúc và có chức năng truy vấn dữ liệu. Trên quan điểm này, các tác giả đã
phát triển một loạt các kỹ thuật và các nguyên tắc PTKG để phục vụ cho các hoạt động
truy vấn không gian (Spatial query); phân tích vùng đệm (Buffer region analysis);
phân tích địa lý (Geography analysis); phân tích kiểm chứng khơng gian (Spatial
muster analysis) [45, 92].
PTKG đôi khi đƣợc định nghĩa là một bộ sƣu tập có hệ thống liên quan đến cả
phƣơng pháp thống kê và phƣơng pháp phi thống kê với chức năng thăm dị để tìm
kiếm những mơ tả tốt nhất về dữ liệu (nhƣ bất kỳ phân tích truyền thống nào). Từ đó
giúp kiểm định giả thuyết cũng nhƣ lựa chọn các mơ hình nghiên cứu phù hợp. Xuất
phát từ quan điểm này, các tác giả khuyến cáo cần phải xem xét đến tính bất định (sự
khơng chắc chắn) trong các PTKG và mơ hình địa lý tƣơng ứng với mục đích của từng
13
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
nghiên cứu, từng loại dữ liệu không gian và các đặc trƣng thuộc tính của chúng [46,
110]. Theo đó, các nguồn khác nhau gây nên sự bất định có thể đƣợc phân loại thành
bốn nguồn chính: (1) sự bất định về dữ liệu đầu vào; (2) sự bất định về tham số mơ
hình; (3) sự bất định về cấu trúc mơ hình; và (4) sự bất định về giải pháp kỹ thuật. Do
đó, tính bất định này cần đƣợc định lƣợng và thông tin cho các nhà ra quản lý để họ có
thể thực hiện một cách có hiệu quả việc lựa chọn hoặc ra các quyết định có liên quan
đến các chiến lƣợc tổ chức không gian lãnh thổ phục vụ cho các mục đích thực tiễn.
Các PTKG cơ bản đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu nhƣng cho đến nay,
các quan điểm nghiên cứu về PTKG vẫn chƣa đi đến thống nhất. Nhiều tác giả cho
rằng PTKG nếu chỉ đƣợc thực hiện dựa trên các mơ hình tốn học và các ngun tắc
thống kê sẽ khơng đủ để cung cấp một sự hiểu biết sâu sắc về các hiện tƣợng và quy
trình trong khơng gian. Do đó, các nguyên tắc và kỹ thuật PTKG từ quan điểm của
trƣờng dữ liệu không gian đã đƣợc đề xuất và phát triển trong một số nghiên cứu liên
quan đến sự thối hóa của đất. Trong các nghiên cứu này, tác giả đã đƣa khái niệm
trƣờng (Field) vào các trƣờng số (Number fields) và mỗi một đối tƣợng dữ liệu (Data
object) có thể đƣợc coi là một hạt (Granule) với trọng lƣợng nhất định trong không
gian n chiều. Các trƣờng xung quanh các hạt này tác động lên các hạt khác mà khơng
cần có tiếp xúc trực tiếp và tổng các hiệu ứng của các trƣờng mở rộng trong không
gian tạo thành một trƣờng dữ liệu không gian. Trƣờng dữ liệu này bao gồm các tính
năng cơ bản nhƣ sự hoạt động (Activity); tính độc lập (Independence) và sự phân rã
khoảng (Distance decay); khả năng chồng xếp (Overlapping) và sự đồng nhất
(Homogeneity). Các tính này đƣợc dùng để mơ tả và đo lƣờng trƣờng dữ liệu khơng
gian [138].
Ngồi ra, PTKG cịn đƣợc định nghĩa là một chức năng quan trọng của mơi
trƣờng GIS trong tiến trình khai thác thơng tin các sự kiện địa lý - nơi mà kết quả phân
tích phụ thuộc vào sự sắp xếp không gian của các sự kiện này. Ở đây, thuật ngữ “sự
kiện địa lý” có nghĩa là tập hợp các đối tƣợng điểm, đƣờng hoặc vùng có kèm theo đó
là một tập hợp (một hoặc nhiều) các giá trị thuộc tính [46, 47, 78, 88].
Cũng xuất phát từ quan điểm nghiên cứu các thực thể không gian, các nhà địa
lý và các nhà bản đồ cũng đã ứng dụng phƣơng pháp PTKG theo quan điểm riêng của
14
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
họ nhƣng có thể thống kê và phân chia khái niệm PTKG thành ba nhóm: nhóm 1 chỉ
khái niệm PTKG theo nghĩa phân tích hình học khơng gian (Spatial - graphical
analysis) (bao gồm phân bố khơng gian, hình thái khơng gian, khoảng cách không
gian, hƣớng không gian, tƣơng quan không gian v.v…); nhóm 2 chỉ khái niệm PTKG
theo nghĩa phân tích dữ liệu khơng gian (Spatial data analysis) (tập trung vào các giá
trị liên quan đến các thuộc tính, bao gồm các thuộc tính danh nghĩa, thứ tự, khoảng và
tỷ lệ) và nhóm 3 theo hƣớng mơ hình hóa khơng gian (Spatial modeling) (tập trung
vào phân tích quy trình và cơ chế không gian).
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của cơng nghệ GIS, phƣơng pháp
PTKG đƣợc đề xuất dựa trên các nguyên tắc và cách thức hoạt động của cả 3 nhóm
trên. Đồng thời, có tác dụng phát hiện và định hƣớng cho các nghiên cứu chuyên sâu,
định lƣợng các q trình trừu tƣợng hố của các đối tƣợng tự nhiên, đặc biệt là đánh
giá các địa tổng thể (bao gồm cả đánh giá các đối tƣợng tự nhiên và KTXH) có liên
quan đến các qui luật sinh thái dựa trên cơ sở của kỹ thuật thống kê (Statistics), lý
thuyết đồ thị (Graph theory), hình học tính tốn (Computational geometry) [56, 65, 87,
123, 125, 140].
Nhƣ vậy, dù đƣợc định nghĩa bằng cách này hay cách khác, rõ ràng có thể
nhận thấy sự khác nhau chính là chức năng phân tích và mục tiêu phân tích của
phƣơng pháp PTKG. Điểm đặc biệt của phƣơng pháp PTKG là sự đa dạng của công
cụ định lƣợng thông qua thống kê không gian và mơ hình hóa khơng gian. Về bản
chất, PTKG đƣợc coi là cơng cụ phân tích định lƣợng nhằm mục đích tiên đốn
những quy luật địa lý và dự báo sự phát triển của các hiện tƣợng không gian. Một
cách đơn giản có thể hiểu phƣơng pháp PTKG nhằm cắt nghĩa các mơ hình định
lƣợng nhƣ: mơ hình cấu trúc, mơ hình quan hệ lẫn nhau và mơ hình động thái phân
bố (phát triển) của các hiện tƣợng.
Do đó, có thể thấy rằng định hình cho phƣơng pháp PTKG không phải đơn
thuần chỉ là dựa vào các chức năng phân tích, mục tiêu phân tích mà cịn phải dựa
vào nhu cầu sử dụng PTKG trong các bối cảnh không gian khác nhau của các
nghiên cứu cụ thể. Có thể nhận thấy, các nghiên cứu sử dụng nhiều phạm trù PTKG
nhƣng khơng định nghĩa rõ nội hàm của nó. Trong vơ số các loại hình PTKG nhƣ thế,
15
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
mỗi nhà nghiên cứu có thể sử dụng hay xác định một số loại/phạm trù PTKG nhất định
để phân tích về những vấn đề nghiên cứu của mình. Tuy nhiên, họ có thể định nghĩa
hoặc khơng định nghĩa một cách rõ ràng các khái niệm của phƣơng pháp PTKG nên
hầu hết các nghiên cứu đều cố tránh đƣa ra một khái niệm chung duy nhất cho tất cả
các loại hình PTKG. Thay vào đó, việc xác định hay phân loại thành những kỹ thuật
PTKG cụ thể và làm rõ nội hàm của từng quy mơ khơng gian để phân tích và diễn giải
các vấn đề nghiên cứu lại tỏ ra hữu ích hơn.
b. Các quan điểm phân tích định lượng
Trong lịch sử của địa lý học, các phƣơng pháp định lƣợng đã đƣợc đặt nền
móng từ thế kỷ 19 với những nhà địa lý vĩ đại nhƣ Alexander Von Humboldt (Đức),
Carl Ritter (Đức), Arnold Henry Guyot (Mỹ) v.v... Sự can thiệp của các công cụ định
lƣợng không chỉ là cuộc cách mạng trong phƣơng pháp nghiên cứu, mà còn làm lay
chuyển cả nền tảng phƣơng pháp luận của khoa học địa lý và đƣơng nhiên là khơng dễ
gì khi chúng ta phải thay đổi, thậm chí phải loại bỏ khỏi kho tàng tri thức của khoa học
địa lý những điều gần nhƣ đã đƣợc mặc nhiên thừa nhận [10]. Cuộc cách mạng định
lƣợng đã đánh dấu một bƣớc ngoặt lớn trong các phƣơng pháp điều tra với sự chuyển
đổi từ địa lý mô tả (Deseriptive geography) sang địa lý thực nghiệm (Empirical
geography) [62, 118].
Có nhiều quan điểm về địa lý định lƣợng và đã đƣợc đề cập trong các nghiên
cứu của Cole & King (1968), Taylor (1977), Wrigley & Bennett (1981) [89, 96, 108].
Tuy nhiên, các quan điểm hiện nay về địa lý định lƣợng thƣờng đƣợc nhìn nhận dƣới
các khía cạnh khác nhau nhƣ “Phân tích khơng gian” [100]; “Phân tích thống kê”
[50, 97]; “Phân tích địa điểm” (Locational analysis) [112]. Theo họ, các kỹ thuật
phân tích này đã phần nào tạo nên một cuộc cách mạng định lƣợng trong các nghiên
cứu địa lý. Đây cũng là lý do cho rằng PTKG có nguồn gốc từ sự phát triển của địa lý
định lƣợng và khoa học thống kê vào những năm 1950. Cụ thể, ban đầu PTKG đƣợc
áp dụng dựa trên việc phân tích thống kê có sẵn cho các dữ liệu khơng gian [100] và
sau đó, chúng đƣợc tiếp tục mở rộng thêm các hợp phần thiết kế xây dựng mơ hình
tốn học và nghiên cứu thực tiễn (Operations research) [77, 89].
16
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
Fotheringham & cộng sự (2000) đã phát biểu về Địa lý định lƣợng nhƣ là “…một
hoặc nhiều hoạt động phân tích liên quan đến dữ liệu khơng gian; lý thuyết khơng
gian; xây dựng và thử nghiệm các quy trình khơng gian trên cơ sở ứng dụng các mơ
hình tốn học” [72]. Đây là một định nghĩa tƣơng đối hợp lý cho những nghiên cứu
hiện nay, tuy nhiên vẫn cịn có những quan điểm cho rằng nếu một phƣơng pháp chỉ
đƣợc phát triển dựa trên các nguyên tắc toán học, kỹ thuật thống kê khi nghiên cứu các
đối tƣợng không gian, có đủ điều kiện để xem nhƣ các phƣơng pháp định lƣợng trong
khoa học địa lý hay không [127]. Mặc dù vậy, khơng thể phủ nhận rằng các mơ hình
tốn học và kỹ thuật thống kê cổ điển đã góp phần vào sự thành công của lĩnh vực
khoa học địa lý định lƣợng ngày nay.
Các phƣơng pháp định lƣợng đã đƣợc áp dụng bởi các nhà địa lý và các nhà khoa
học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau khi tiến hành nghiên cứu các đối tƣợng, các thực
thể, các quá trình và các hiện tƣợng ngồi tự nhiên và trong xã hội làm cơ sở đề xuất
các giải pháp liên quan đến khơng gian. Trong đó, các nhà địa lý khi tiến hành nghiên
cứu các địa tổng thể tự nhiên hay các hệ thống lãnh thổ KTXH đã dựa vào phần lớn
các công cụ định lƣợng cổ điển, đồng thời họ cũng đã phát triển thêm các chi nhánh
mới khá quan trọng góp phần mở ra trào lƣu "tốn học hoá địa lý". Đặc biệt là các nhà
địa lý phƣơng Tây, họ đã tiên phong trong việc xây dựng hƣớng địa lý định lƣợng nhƣ
Brian J.L.Berry, William Bunge và Richard Morill v.v...
Mặc dù nhận đƣợc sự quan tâm rất lớn của rất nhiều tác giả nhƣng những nghiên
cứu theo hƣớng định lƣợng trong địa lý học gặp khơng ít những khó khăn khi mà các
cơng cụ định lƣợng khơng cung cấp một đối số hoàn hảo (Flawless argument) bởi các
kết quả từ những phân tích định lƣợng và các mơ hình địa lý thƣờng khơng phải là các
kết quả chính xác do các sai số dữ liệu đầu vào và các thơng số của mơ hình. Tuy
nhiên, việc áp dụng cả phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu thông qua các
thử nghiệm áp dụng định lƣợng đã phần nào cho thấy những nghiên cứu địa tổng thể
hay hệ thống KTXH đƣợc tiến hành dễ dàng hơn và tính phƣơng án của các nghiên
cứu, các giải pháp địa lý đƣợc thực hiện có hiệu quả [10, 72].
Khi địa lý học càng đi gần tới thực tiễn, thâm nhập vào cuộc sống thì mục tiêu
chung của nhiều nhà địa lý định lƣợng là tiến hành các PTKG để các kết quả mang
17
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
tính định tính có chất lƣợng cao hơn nhờ đã đúc kết từ nhiều quá trình xử lý định
lƣợng khách quan, trên cơ sở cắt nghĩa các mơ hình định lƣợng. PTKG đã đạt đƣợc
những tiến bộ trong việc hƣớng tới mục tiêu này trong vài thập kỷ qua với sự trợ giúp
của công nghệ 3S (Hệ thông tin địa lý - Geographic Information System – GIS; Công
nghệ viễn thám - Remote Sensing – RS và Hệ thống định vị toàn cầu - Global
Positioning System - GPS). Qua các cuộc khảo cứu cho thấy, với sự trợ giúp của
những tiến bộ công nghệ, PTKG đã thâm nhập và trở thành một phƣơng pháp nghiên
cứu phổ biến của rất nhiều lĩnh vực nhƣ: sinh thái học [120], kinh tế học [101], khoa
học xã hội [68] và dịch tễ học [111].
Đối với địa lý học, một khoa học nghiên cứu các địa tổng thể tự nhiên hay các
hoạt động KTXH và sự tƣơng tác giữa các hệ thống này, thì các phƣơng pháp định
lƣợng có ý nghĩa rất lớn. Các chỉ tiêu để đo các quá trình tự nhiên và KTXH diễn ra
trên lãnh thổ thƣờng có bản chất khác nhau và khơng thơng ƣớc với nhau. Do đó, cần
phải lựa chọn các cơng cụ tốn thích hợp mới có thể tiến hành những nghiên cứu
mang tính tổng hợp thực sự. Mặc dù vậy, khơng thể nói “định tính” đồng nghĩa với
cái gì đó thiếu cơ sở khoa học hay là kết quả của phƣơng pháp nghiên cứu cổ điển và
“định lƣợng” không phải là mục tiêu cuối cùng của các nghiên cứu địa lý.
1.1.1.2. Hướng nghiên cứu ứng dụng phân tích không gian gắn với quy hoạch
và sử dụng hợp lý lãnh thổ
Phƣơng pháp PTKG là một phƣơng pháp phân tích quan trọng trong khoa học
địa lý, đặc biệt là khi tiến hành nghiên cứu các địa tổng thể. Phƣơng pháp PTKG trên
cơ sở tiếp cận khơng gian và phân tích định lƣợng có ý nghĩa rất lớn phục vụ cho mục
đích phát triển các nghiên cứu liên quan đến đánh giá các đối tƣợng tự nhiên và KTXH
với nhiều hƣớng chuyên sâu đã đƣợc các nhà khoa học trên Thế giới và Việt Nam đặc
biệt quan tâm. Trong đó, đa số các nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp PTKG trên cơ
sở các phép phân tích thống kê khơng gian nhiều chiều mà trọng tâm chính là các kỹ
thuật với mục đích làm giảm sự phức tạp của dữ liệu, phát hiện các cấu trúc, ƣớc
lƣợng hoặc tiên đoán giá trị kỳ vọng đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực liên
quan đến sử dụng, quản lý TNTN nhằm đƣa ra các giải pháp để sử dụng hợp lý lãnh
thổ, đặc biệt là trong phát triển các ngành sản xuất NLN.
18
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
a. Trên thế giới
Với sự phát triển của các nghiên cứu liên ngành giữa khoa học tự nhiên và khoa
học xã hội, phƣơng pháp PTKG đã đƣợc áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác
nhau. Theo đó, các nhà nghiên cứu đặc biệt lƣu tâm đến hƣớng ứng dụng phƣơng pháp
PTKG trong đánh giá các hợp phần tự nhiên nhằm sử dụng hợp lý TNTN, đặc biệt là
phục vụ cho mục đích phát triển NLN ở các quy mơ không gian lãnh thổ khác nhau.
Các ứng dụng này chủ yếu tập trung vào phân tích định lƣợng và khơng gian hóa các
thơng tin khơng gian, bao gồm sự biến đổi không gian, các mối quan hệ không gian, sự
suy luận khơng gian và tính bất định (uncertainty quantification) về khơng gian của
một số biến liên quan đến mơ hình sử dụng đất nông nghiệp, cây trồng – vật nuôi, mơ
hình trang trại, hệ thống canh tác, kinh tế hộ gia đình hay vấn đề mơi trƣờng trong các
hoạt động nơng nghiệp. Trong đó, đáng chú ý là các nghiên cứu đƣợc thực hiện thông
qua một loạt các kỹ thuật thống kê khơng gian nhƣ phân tích dữ liệu thăm dị
(Exploratory data analysis), phân tích hồi quy (Regression analysis), phân tích nhân tố
(Factor analysis), phân tích cụm (Cluster analysis), thống kê Bayes (Bayesian
statistics) v.v…
Trong nghiên cứu của Aviva Peeters và cộng sự (2012) một mơ hình tích hợp
GIS và phƣơng pháp thống kê không gian đã đƣợc đề xuất, cho phép đánh giá ảnh
hƣởng và sự biến đổi không gian của một tập hợp các biến phức tạp ảnh hƣởng đến
năng suất cây trồng, đồng thời mô phỏng các kịch bản quản lý trong phát triển hệ
thống hỗ trợ quyết định không gian. Đây sẽ là cơ sở lựa chọn các không gian ƣu tiên
cho phát triển các ngành sản xuất có thể đƣợc áp dụng bởi các nhà ra quyết định [51].
Fraisse và cộng sự (2001) cho rằng có nhiều phƣơng pháp khác nhau để tiến
hành phân chia các vùng quản lý tiềm năng trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp nhƣ
phƣơng pháp chồng xếp các lớp bản đồ chun đề hoặc có thể sử dụng phƣơng pháp
phân tích thống kê khơng gian. Theo đó, nhóm tác giả đã áp dụng thuật tốn phân cụm
khơng thứ bậc – một trong những phƣơng pháp phân tích thống kê khơng gian nhiều
chiều để gộp nhóm các đối tƣợng nghiên cứu vào các lớp nhất định để tiến hành nhận
dạng và đánh giá, xem xét sự phân bố cũng nhƣ quan hệ của chúng trong không gian
trên cơ sở sử dụng một tập hợp các biến số liên quan đến các điều kiện sinh thái nông
19
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
nghiệp để phát triển ngành trồng trọt. Mặt khác, sau khi thiết lập trên cơ sở định lƣợng
về nhận diện số cụm, đặc điểm phân bố của từng cụm, các tác giả tiến hành phân tích
cơ chế động lực phía sau các cụm đã đƣợc xác nhận thông qua hai phƣơng pháp thống
kê không gian là hồi quy trọng số khơng gian (Geographically Weighted Regression GWR) và bình phƣơng tối thiểu thơng thƣờng (Ordinary Least Squares - OLS) [132].
Kưbrich và cộng sự (2003) khi tiến hành đánh giá các hệ thống canh tác làm cơ
sở cho việc tái thiết mô hình trang trại điển hình ở vùng ven biển của Chile đã sử dụng
phƣơng pháp phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis - PCA) với
mục đích làm giảm số chiều thƣờng rất lớn của dữ liệu đầu vào với 25 biến liên quan
đến hệ thống canh tác khác nhau đã đƣợc tổ hợp tuyến tính thành 7 nhân tố (Factor)
mới. Cuối cùng, phân tích cụm thứ bậc đƣợc áp dụng trên bảy nhân tố này và đã lựa
chọn đƣợc 5 cụm phục vụ việc tái thiết các mơ hình trang trại đại diện cho khu vực
nghiên cứu [58].
Phân tích thống kê không gian Bayes cũng đƣợc Ia Rosa & cộng sự (2004)
áp dụng để ƣớc lƣợng các hiệu ứng không gian và dự báo khả năng sản xuất của
đất. Đồng thời, cho phép đánh giá ảnh hƣởng tính dễ tổn thƣơng của đất đối với
các hoạt động lựa chọn hệ thống canh tác trong phát triển nông nghiệp ở khu vực
Địa Trung Hải [64].
Những năm gần đây, nhiều học giả đã nỗ lực nghiên cứu sử dụng thuật toán
K-Means với bài toán phân cụm dữ liệu để phân chia lãnh thổ thành các đơn vị tƣơng
đối đồng nhất trên cơ sở sự biến đổi không gian và các thông tin vị trí giúp xác định
các khu vực quản lý canh tác tối ƣu [135]; khoanh định các vùng đất nhiễm mặn ở
khu vực ven biển [99] hay nghiên cứu khả năng biến đổi và cấu trúc biến đổi để phục
vụ phân định không gian khu vực quản lý và sử dụng đất [85]. Ngoài ra, xuất phát từ
yêu cầu thực tiễn các cơng trình nghiên cứu phục vụ sử dụng tài nguyên đất và nƣớc
hợp lý cho PTBV bằng các phƣơng pháp thống kê không gian cũng gia tăng nhanh
chóng. Điển hình là nghiên cứu phân tích các khía cạnh không gian liên quan đến
những thay đổi sử dụng đất và hệ thống canh tác [113], điều tra các tác động của đặc
trƣng lƣu vực đối với chất lƣợng và số lƣợng nƣớc tƣới phục vụ cho sản xuất nông
nghiệp [84, 137] v.v...
20
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
Những nghiên cứu trên đây phần nào đã cho thấy khả năng của phƣơng pháp
PTKG mà trọng tâm là các kỹ thuật thống kê không gian trong định lƣợng và khơng
gian hóa mối quan hệ phức tạp giữa các hợp phần tự nhiên. Từ đó, cho thấy kết quả
PTKG chính là cơ sở tin cậy để đƣa ra các chính sách phát triển phù hợp cho từng
ngành sản xuất, từng lĩnh vực kinh tế hay từng giống cây trồng dự định bố trí trên lãnh
thổ nghiên cứu.
Nhận xét:
- Số lƣợng các nghiên cứu ứng dụng PTKG dƣới khía cạnh thống kê không gian
xuất hiện ngày càng nhiều, điều này cho thấy đây luôn là một hƣớng quan trọng của
địa lý học hiện đại, phù hợp với yêu cầu thực tiễn hiện nay ở tất cả các quốc gia. Đây
chính là hệ thống tƣ liệu rất quan trọng để nghiên cứu sinh hình thành hƣớng tiếp cận
và phƣơng pháp luận nghiên cứu phù hợp cho luận án.
- Nhiều nghiên cứu đã cho rằng, để PTKG trở thành phƣơng pháp tin cậy trong
nghiên cứu ĐGTH các nguồn lực tự nhiên, biến động sử dụng tài nguyên thiên nhiên
làm cơ sở giải quyết các vấn đề thực tiễn, cần thiết phải sử dụng các cơng cụ tốn thích
hợp thì những bài tốn PTKG sẽ đƣợc tiến hành dễ dàng hơn và tính phƣơng án của
các nghiên cứu, các giải pháp địa lý đƣợc thực hiện mới có hiệu quả. Luận điểm này
đƣợc vận dụng vào luận án khi ĐGTH tiềm năng tự nhiên, KTXH tỉnh Kon Tum cho
mục tiêu phát triển bền vững NLN.
b. Tại Việt Nam
Nghiên cứu địa lý trên cơ sở áp dụng các phƣơng pháp định lƣợng đã đƣợc
nhiều nhà khoa học nghiên cứu với những đóng góp mới về hƣớng tiếp cận và phƣơng
pháp đánh giá các hợp phần tự nhiên hay các hoạt động KTXH phục vụ quy hoạch
phát triển các ngành sản xuất, sử dụng hợp lý TNTN. Điển hình là cơng trình của các
tác giả Nguyễn Thơ Các (1984), Nguyễn Kim Chƣơng (1996), Nguyễn Viết Thịnh &
Đỗ Thị Minh Đức (1998), Nguyễn Cao Huần & Nguyễn An Thịnh (2005) v.v…
Với hƣớng tiếp cận định lƣợng, các tác giả Việt Nam cũng dành nhiều sự quan
tâm đến ứng dụng phƣơng pháp phân tích thống kê khơng gian trong một số nghiên
cứu và thu đƣợc kết quả khả quan. Tiêu biểu là các cơng trình của các tác giả Nguyễn
Thơ Các (1984), Nguyễn Viết Thịnh (1987a, 1987b), Lê Thanh Bình (1996), Nguyễn
21
LUAN VAN CHAT LUONG download : add
