Ứng dụng mô hình dự báo thay đổi sử dụng đất clumondo trong đánh giá điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất tỉnh phú yên giai đoạn 2010 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ MINH LỢI

ỨNG DỤNG MƠ HÌNH DỰ BÁO THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT
CLUMONDO TRONG ĐÁNH GIÁ ĐIỀU CHỈNH QUY HOẠCH
SỬ DỤNG ĐẤT TỈNH PHÚ YÊN GIAI ĐOẠN 2010 -2020
APPLY THE CLUMONDO - LAND USE CHANGE
PREDICTION MODEL ON ASSESSMENT AND
ADJUSTMENT OF LAND USE MASTER PLAN
ADJUSTMENT FOR PHU YEN PROVINCE IN 2010 -2020

Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng
Mã số
: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN THỊ VÂN HÀ
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. PHẠM THỊ MAI THY
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. LÂM ĐẠO NGUYÊN
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM
ngày 31 tháng 01 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm,
học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS NGUYỄN PHƢỚC DÂN
2. PGS.TS LÊ VĂN TRUNG
3. TS. PHẠM THỊ MAI THY
4. TS. LÂM ĐẠO NGUYÊN
5. TS. ĐẶNG VŨ BÍCH HẠNH
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Lê Minh Lợi

MSHV: 1570462

Ngày, tháng, năm sinh: 10/06/1990

Nơi sinh: TP. HCM

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng

Mã số : 60850101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Tiếng Việt: Ứng dụng mô hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong
đánh giá điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020.
Tên tiếng anh: Apply the CLUMondo - Land Use Change Prediction Model on
Assessment and Adjustment of Land Use Master Plan Adjustment for Phu Yen
Province in 2010 -2020.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
 Nhiệm vụ: Ứng dụng mô hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong
đánh giá điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020.
 Nội dung: Tiến hành mô phỏng và dự báo kịch bản chuyển đổi mục đích sử
dụng đất cho tỉnh Phú Yên đến năm 2020 theo các kịch bản phát triển kinh tế xã hội và
thích ứng biến đổi khí hậu.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 17/02/2017
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2018
IV. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà
Tp.HCM, ngày……tháng……năm 2018
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

PGS.TS Lê Văn Khoa

TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và hoàn thiện luận văn, tơi đã hồn thành Luận văn Thạc sĩ
chun ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng. Bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tôi
đã nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, động viên và giúp đỡ từ Thầy Cơ, gia đình và bạn
bè.
Đầu tiên tơi xin gởi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà, cơ đã
ln đồng hành, tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện và giúp đỡ tơi trong suốt q trình
thực hiện luận văn. Tôi rất trân trọng kiến thức mà Cơ đã truyền đạt trong q trình
thực hiện luận văn này.
Tơi cũng xin cảm ơn sự góp ý chân thành của các thầy cơ khoa Mơi trƣờng và
Tài ngun, phịng Quản lý Đào tạo Sau Đại học - Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại
học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực hiện đề
tài.
Cuối cùng Tôi gửi lời cảm ơn tới bạn bè, gia đình và ngƣời thân đã khơng
ngừng động viên và tạo điều kiện giúp đỡ Tôi trong suốt thời gian trên.
Trân trọng cảm ơn.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 01năm 2018

LÊ MINH LỢI

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Việc dự báo các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất cho Tỉnh Phú Yên để đáp ứng
đƣợc những nhu cầu về phát triển Kinh tế Xã hội cũng nhƣ thích ứng và giảm thiểu tác
động của BĐKH là rất cần thiết. Việc xác định đƣợc các khu vực có tiềm năng chuyển
đổi sử dụng đất giúp cho các nhà quản lý và lập kế hoạch có đƣợc cơ sở để đánh giá và
điều chỉnh QHSDĐ hợp lý;
Đề tài hƣớng tới việc xây dựng kịch bản chuyển đổi mục đích sử dụng đất cho
tỉnh Phú Yên vào năm 2020 và qua đó khoanh vùng xác định các khu vực có tiềm năng
lớn về chuyển đổi sử dụng đất. Mơ hình CLUMondo đƣợc lựa chọn vì những khả năng
mạnh mẽ trong việc xử lý và phân tích các yếu tố không gian và phi không gian kết
hợp;
Các dữ liệu về sử dụng đất, sau khi thu thập sẽ đƣợc phân tích, xử lý và chuẩn
hóa định dạng về khớp với u cầu dữ liệu của mơ hình bằng phần mềm ArcGIS. Sau
đó dữ liệu đƣợc nạp vào mơ hình, phân tích hồi quy, hiệu chỉnh và chạy mơ phỏng cho
năm 2020 theo kịch bản về quy hoạch sử dụng đất đã đƣợc cơng bố trƣớc đó.
Kết quả cuối cùng cho thấy sự chuyển đổi sử dụng đất tƣơng đối phù hợp với
phƣơng án Quy hoạch sử dụng đất của tỉnh Phú Yên đã đề ra. Nhƣng trƣớc các yếu tố
phức tạp mà biến đổi khí hậu đang tác động thì việc ứng dụng mơ hình CLUMondo cần
thiết phải có sự mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các yếu tố kinh tế – xã hội khác để
kết quả mơ phỏng có thể đạt đƣợc độ chính xác cao hơn trong dự báo.


ABSTRACT

The forecast of land use change scenarios for Phu Yen Province to meet the
needs of socio-economic development as well as to adapt and mitigate the impacts of
climate change is very necessary. Identification of potential land use change areas
enables managers and planners to have a reasonable basis for assessing and adjusting
land use planning;
This research aimed to build scenarios of land use changes to adapt to climate

change in Phu Yen province by 2020 and thereby, identify potential land use change
areas. CLUMondo model has been chosen due to their powerful ability in analyze
spatial and non-spatial driving factor of land use changes;
Collected land use data will be analyzed, processed and standardized to match
the requirements format of CLUMondo model by using ArcGIS software. Data, then,
be loaded into the model, regression analysis, calibration and simulate for scenarios of
2020 according to Land Use Master Plan Adjustment scenarios that were issued before;
The final result showed that the land use change is relatively consistent with the
the proposed Land Use Master Plan Adjustment of Phu Yen Province. With the
complex factors that climate change is impacting, CLUMondo application need to
expand the scope of research to socioeconomic factors so that, the simulation results
can achieve more accuracy in forecasting.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn “Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất
CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn
2010 -2020” là sản phẩm nghiên cứu của cá nhân tôi, không sao chép của bất kỳ ai. Số
liệu trong luận văn đƣợc thực hiện trung thực. Tơi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu
của mình.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 01 năm 2018
Ngƣời cam đoan


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG --------------------------------------------------------------------- 6
1. Tính cấp thiết của đề tài ----------------------------------------------------------------------------------- 6
2. Mục tiêu nghiên cứu --------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.1.1. Mục tiêu tổng quát --------------------------------------------------------------------------- 7
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ------------------------------------------------------------------------------- 7

3. Đối tƣợng và phạm vi đề tài ------------------------------------------------------------------------------ 7
4. Nội dung nghiên cứu -------------------------------------------------------------------------------------- 7
5. Phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu------------------------------------------------------- 7
5.1.1. Phƣơng pháp luận ---------------------------------------------------------------------------- 7
5.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu -------------------------------------------------------------------- 8
6. Tính khoa học và tính thực tiễn đề tài------------------------------------------------------------------- 9
6.1.1. Tính khoa học --------------------------------------------------------------------------------- 9
6.1.2. Tính thực tiễn --------------------------------------------------------------------------------- 9
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC---------------------------------------------------------------------- 10
2.1. Cơ sở lý thuyết – khái niệm -------------------------------------------------------------------------- 10
2.1.1. Sử dụng đất và các nhân tố ảnh hƣởng đến sử dụng đất -------------------------------------- 10
2.1.2. Khái niệm về mơ hình dự báo chuyển đổi sử dụng đất --------------------------------------- 14
2.1.3. Mơ hình CLUMondo ------------------------------------------------------------------------------- 17
2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu--------------------------------------------------------------------- 23
2.2.1. Trên thế giới ------------------------------------------------------------------------------------------ 23
2.2.2. Tại Việt Nam ----------------------------------------------------------------------------------------- 25
2.3. Đặc điểm tự nhiên – kinh tế xã hội tỉnh Phú Yên ------------------------------------------------ 27
2.3.1. Điều kiện tự nhiên ----------------------------------------------------------------------------------- 27
2.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội--------------------------------------------------------------------------- 29
2.4. Hiện trạng SDĐ và phƣơng án QHSDĐ tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010-2020 --------------- 32
2.4.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Phú Yên năm 2010 ----------------------------------------------- 32
2.4.2. Phƣơng án quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên đến năm 2020 --------------------------- 37
2.5. Một số yếu tố chính gây tác động đến chuyển đổi sử dụng đất của Tỉnh -------------------- 43
2.5.1. Biến đổi khí hậu-------------------------------------------------------------------------------------- 43
2.5.2. Gia tăng dân số đơ thị ------------------------------------------------------------------------------- 49
2.5.3. Chính sách phát triển kinh tế----------------------------------------------------------------------- 49
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ---------------------------------------------------------- 50


3.1. Kết quả thu thập và xử lý dữ liệu ------------------------------------------------------------ 50

3.1.1. Thu thập tổng hợp dữ liệu ------------------------------------------------------------------ 50
3.1.2. Xử lý và chuẩn hóa dữ liệu ---------------------------------------------------------------- 51
3.2. Kết quả phân tích và tùy chỉnh mơ hình ---------------------------------------------------- 61
3.2.1. Kết quả xây dựng kịch bản ----------------------------------------------------------------- 61
3.2.2. Kết quả phân tích hồi quy logistic -------------------------------------------------------- 65
3.2.3. Kết quả xây dựng Ma trận chuyển đổi --------------------------------------------------- 67
3.3. Kết quả chạy mơ hình ------------------------------------------------------------------------- 69
3.3.1. Các bƣớc chạy mơ phỏng ------------------------------------------------------------------ 69
3.3.2.Hiển thị và so sánh kết quả mô phỏng ---------------------------------------------------- 75
3.4. Thảo luận --------------------------------------------------------------------------------------- 92
3.4.1. Đánh giá kết quả mô hình ------------------------------------------------------------------ 92
3.4.2. Đề xuất ứng dụng mơ hình CLUMondo ------------------------------------------------- 93
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ---------------------------------------------------------- 94
4.1. Kết luận -------------------------------------------------------------------------------------------------- 94
4.2. Kiến nghị --------------------------------------------------------------------------------------- 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO--------------------------------------------------------------------------------- 96


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NĐ
CP
KHSDĐ
QHSDĐ
BĐKH
KTXH
OECD
ĐMC
CEP
GMS
ADB

: Nghị định
: Chính phủ
: Kế hoạch sử dụng đất
: Quy hoạch sử dụng đất
: Biến đổi khí hậu
: Kinh tế xã hội
: Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế
: Quy hoạch môi trƣờng chiến lƣợc
: Chƣơng trình Mơi trƣờng Trọng điểm
: Các nƣớc tiểu vùng Sông Mekong
: Ngân hàng phát triển Châu Á


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Phƣơng pháp luận đề tài. ................................................................................. 8
Hình 2.1 Tổng quan về mơ hình CLUMondo. .............................................................. 18
Hình 2.2 Cấu trúc của module phân bổ loại hình sử dụng đất ...................................... 19
Hình 2.3 Mơ tả sự chuyển loại hình sử dụng đất dạng chuỗi và dạng ma trận ............. 20
Hình 2.4 Cấu trúc lặp của mơ hình. ............................................................................... 21
Hình 2.5 Bản đồ hành chính tỉnh Phú n. ................................................................... 27
Hình 2.6 Biểu đồ phân bố hiện trạng SDĐ khu vực tỉnh Phú Yên 2010. ..................... 33
Hình 2.7 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Phú Yên năm 2010 ................................. 34
Hình 2.8 Diện tích ngập các huyện kịch bản thấp B1 (ha). ........................................... 45
Hình 2.9 Diện tích ngập các huyện kịch bản trung bình B2 và cao A1F1 (ha). ........... 45
Hình 2.10 Vùng ngập các huyện ven biển tỉnh Phú Yên theo KB cao năm 2020. ....... 46
Hình 2.11 Biểu đồ tỉ lệ % nguy cơ xảy ra lũ quét theo kịch bản cao A1F1 từ năm 2020
– 2070. ........................................................................................................................... 47
Hình 2.12 Bản đồ nguy cơ lũ quét theo kịch bản cao (A1FI) về lƣợng mƣa giai đoạn
2020. .............................................................................................................................. 48

Hình 3.1 Các bƣớc xử lý dữ liệu đầu vào cho mơ hình. ................................................ 51
Hình 3.2 Bản đồ xác định ranh giới khu vực nghiên cứu. ............................................. 54
Hình 3.3 Bản đồ Hiện trạng SDĐ sau khi đƣợc xử lý trong ArcGIS. ........................... 55
Hình 3.4 Bản đồ khu vực hạn chế . .............................................................................. 56
Hình 3.5 Bản đồ phân bố độ cao. .................................................................................. 57
Hình 3.6 Bản đồ phân bố độ dóc. .................................................................................. 57
Hình 3.7 Bản đồ phân bố nhiệt độ. ................................................................................ 58
Hình 3.8 Bản đồ phân bố lƣợng mƣa. ........................................................................... 58
Hình 3.9 Bản đồ phân bố khoảng cách tiếp cận giao thơng. ......................................... 59
Hình 3.10 Bản đồ phân bố khoảng cách tiếp cận vùng nƣớc mặt ................................. 59
Hình 3.11 Bản đồ vùng đất thích hợp trồng cây hàng năm. ......................................... 60
Hình 3.12 Bản đồ vùng đất thích hợp trồng cây lâu năm.. ............................................ 60


Hình 3.13 Bản đồ vùng đất thích hợp trồng cây lâm nghiệp.. ....................................... 60
Hình 3.14 Phân tích và tùy chỉnh mơ hình. ................................................................... 61
Hình 3.15 Bản đồ phân loại SDĐ dùng cho kịch bản 1. ............................................... 64
Hình 3.16 Bản đồ phân loại SDĐ dùng cho kịch bản 2 ................................................ 64
Hình 3.17 Tạo một mơ phỏng mới. ............................................................................... 69
Hình 3.18 Xác định tập tin dữ liệu hiện trạng và ranh giới khu vực nghiên cứu. ......... 70
Hình 3.19 Xác định năm bắt đầu mô phỏng và nhập các nhu cầu về sử dụng đất trong
tƣơng lai. ........................................................................................................................ 70
Hình 3.20 Ví dụ về các lớp yếu tố thích nghi. ............................................................... 71
Hình 3.21 Hộp thoại Legend editor cho dữ liệu đã đƣợc phân lớp.. ............................. 71
Hình 3.22 Ma trận yêu cầu sử dụng đất......................................................................... 72
Hình 3.23 Tính tốn các hệ số hồi quy .......................................................................... 73
Hình 3.24 Giá trị yêu cầu sử dụng đất. .......................................................................... 74
Hình 3.25 Giá trị hạn chế sự chuyển đổi ....................................................................... 74
Hình 3.26 Ma trận chuyển đổi. ...................................................................................... 75
Hình 3.27 Kịch bản chuyển đổi ..................................................................................... 75

Hình 3.28 Chỉnh sửa tập tin log trong phần mềm MCK ............................................... 76
Hình 3.29 Chỉnh sửa hiển thị đồ họa của bản đồ sử dụng đất trong MCK ................... 77
Hình 3.30 Hiển thị bản đồ sử dụng đất trong MCK ..................................................... 77
Hình 3.31 So sánh theo từng loại (per category) trong MCK ....................................... 78
Hình 3.32 So sánh hai bản đồ trong MCK sử dụng thuật tốn Kappa .......................... 79
Hình 3.33 Bảng kiểm tra mỗi loại (per category) .......................................................... 80
Hình 3.34 Bản đồ phân loại HTSDĐ Phú Yên năm 2010 ............................................. 81
Hình 3.35 Bản đồ phân bố các loại SDĐ Phú Yên theo dự báo năm2020 .................... 81
Hình 3.36 Biểu đồ biến động SDĐ giữa năm 2010 và 2020 theo kịch bản 1 (ha). ...... 83
Hình 3.37 Bản đồ phân bố các vùng biến động đất cây Hàng năm giữa năm 2010 và
2020. .............................................................................................................................. 84
Hình 3.38 Bản đồ phân bố các vùng biến động đất cây Lâu năm giữa năm 2010 và
2020. .............................................................................................................................. 84


Hình 3.39 Bản đồ phân bố các vùng biến động đất Lâm nghiệp giữa năm 2010 và
2020. .............................................................................................................................. 85

Hình 3.40 Bản đồ phân bố các vùng biến động đất Chƣa sử dụng giữa năm 2010 và
2020. .............................................................................................................................. 85
Hình 3.41 Bản đồ phân bố các vùng biến động của đất Xây dựng giữa năm 2010 và
2020. .............................................................................................................................. 86
Hình 3.42 Bản đồ phân bố các vùng biến động của đất Khoáng sản giữa năm 2010 và
2020.. ............................................................................................................................. 86
Hình 3.43 Biểu đồ biến động SDĐ giữa năm 2010 và 2020 theo kịch bản 2. .............. 87
Hình 3.44 Biểu đồ so sánh kết quả sử dụng đất giữa phƣơng án quy hoạch và kết quả
dự báo của mơ hình (ha).. .............................................................................................. 89
Hình 3.45 Bản đồ so sánh sự khác biệt trong phân bố các loại SDĐ Phú Yên năm 2020
của KB1 và KB2.. .......................................................................................................... 90
Hình 3.46 Bản đồ so sánh sự khác biệt trong phân bố các loại SDĐ Phú Yên năm 2020

của KB1 và KB2. ........................................................................................................... 91
Hình 3.47 Bản đồ phân bố các vùng biến động chuyển đổi sử dụng đất giữa năm 2010
và 2020. ......................................................................................................................... 92


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Hiện trạng sử dụng đất Tỉnh Phú Yên năm 2010 ..........................................32
Bảng 2.2: Diện tích các loại đất quy hoạch đến năm 2020 ............................................42
Bảng 2. 3: Dự báo mực nƣớc biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999....................... 44
Bảng 2. 4: Diện tích bị ảnh hƣởng bởi nƣớc biển dâng theo các kịch bản BĐKH ........44
Bảng 3.1:Thông tin dữ liệu............................................................................................. 50
Bảng 3.2: Dữ liệu dùng cho mô hình .............................................................................50
Bảng 3.3: Kịch bản nhu cầu SDĐ đƣa vào mơ hình ...................................................... 62
Bảng 3.4 :Thống kê diện tích các loại hình SDĐ năm 2010 có khả năng bị ảnh hƣởng
bởi lũ quét và nƣớc biển dâng theo kịch bản A1F1 năm 2020.......................................63
Bảng 3.5: Diện tích sử dụng cho mơ hình và nhu cầu về sử dụng đất của tỉnh Phú Yên
cho năm 2020 cho kịch bản 2 ......................................................................................... 63
Bảng 3.6: Kết quả phân tích hồi quy từ mơ hình cho từng loại SDĐ ............................ 63
Bảng 3.7 :Phân tích hồi quy các loại hình SDĐ và các yếu tố phụ thuộc ...................... 65
Bảng 3.8 : Ma trận chuyển đổi sử dụng đất cho kịch bản 1 ...........................................67
Bảng 3.9: Ma trận chuyển đổi sử dụng đất cho kịch bản 2 ............................................68
Bảng 3.10 : Các thành phần chuyển đổi SDĐ của giai đoạn 2010 – 2020 theo KB 1 ...84
Bảng 3.11: Biến động sử dụng đất giữa năm 2010 và 2020 theo Kịch bản
1(ha)………………………………………………………………………………....... 84
Bảng 3.12: Biến động sử dụng đất giữa năm 2010 và 2020 theo KB 2 ......................... 87
Bảng 3.13: Các thành phần chuyển đổi SDĐ của giai đoạn 2010 – 2020 theo kịch bản
2(ha) ................................................................................................................................ 88
Bảng 3.14: So sánh giữa kết quả giữa nhu cầu SDĐ và kết quả chuyển đổi của Mơ hình
từ các kịch bản ................................................................................................................89

Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đất đai là tiềm năng của quá trình phát triển do đất là tƣ liệu sản xuất đặc
biệt và việc tổ chức sử dụng đất gắn chặt với sự phát triển của nền kinh tế - xã
hội. Do vậy, quy hoạch sử dụng đất sẽ là một hiện tƣợng kinh tế - xã hội. Đây là
một hoạt động vừa mang tính khoa học, vừa mang tính pháp lý của một hệ thống
các biện pháp kỹ thuật, kinh tế và xã hội đƣợc xử lý bằng các phƣơng pháp phân
tích tổng hợp về sự phân bố địa lý của các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội để
tổ chức lại việc sử dụng đất theo pháp luật nhà nƣớc nhằm đáp ứng nhu cầu sử
dụng đất hiện tại và tƣơng lai của xã hội một cách tiết kiệm khoa học và có hiệu
quả cao nhất.
Việc chuyển đổi sử dụng đất là vấn đề mà các nhà nghiên cứu cũng nhƣ các nhà
quản lý đều rất quan tâm. Hệ thống sử dụng đất rất phức tạp và có mối quan hệ chặt
chẽ với hệ thống xã hội và hệ sinh thái, bao hàm cả mục đích khai thác mặt đất của
con ngƣời vì thế việc thay đổi sử dụng đất diễn ra nhƣ thế nào thì ngƣời lập kế hoạch
rất khó dự báo đƣợc vì thế việc lập KHSD đất và quản lý QHSD đất ở các cấp đa phần
cịn mang tính chủ quan và chƣa có cơ sở khoa học rõ ràng. Việc đánh giá một cách
chính xác kết quả thực hiện phƣơng án quy hoạch và điều chỉnh QHSD đất, đánh giá
những kết quả đã đạt đƣợc và những tồn tại trong quá trình thực hiện quy hoạch, từ đó
lập QHSD đất và KHSD đất hợp lý là hết sức cần thiết.
Phú Yên là tỉnh thuộc vùng Duyên hải Nam Trung bộ. Phú Yên có điều kiện
thuận lợi để phát triển kinh tế tổng hợp: Công nghiệp, xây dựng, dịch vụ, du lịch,
nông, lâm nghiệp, thuỷ sản. Những năm gần đây, môi trƣờng thiên nhiên của Phú Yên
đang ngày càng khắc nghiệt, đe dọa trực tiếp tới đời sống của ngƣời dân, trƣớc những

ảnh hƣởng do BĐKH nhƣ hạn hán kéo dài trên toàn tỉnh, bão lũ, mƣa lớn gây sạt lở
đất các khu vực vùng núi và ven sơng… Tình trạng đất nơng nghiệp trên tồn Tỉnh
đang ngày càng suy giảm trong khi sự gia tăng do cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa vẫn
diễn ra mạnh mẽ sẽ gây ra những sức ép rất lớn đến tình hình KTXH của tỉnh nếu
khơng có một kế hoạch ứng phó phù hợp... Và lĩnh vực quy hoạch, chuyển đổi mục
đích sử dụng đất cần có những điều chỉnh phân phối lại để đáp ứng các nhu cầu về
phát triển KTXH cũng nhƣ thích ứng và giảm thiểu các tác động xấu của BĐKH.
Trƣớc những vấn đề cấp bách trên thì xuất hiện nhu cầu về việc dự báo trƣớc các
kịch bản chuyển đổi mục đích sử dụng đất có thể sẽ xảy ra cho tỉnh Phú n. Việc áp
dụng mơ hình dự báo để mơ phỏng và dự báo q trình sử dụng đất là một cơng cụ hỗ
trợ đặc biệt, giúp ích cho các nhà lập chính sách và lập KHSD đất để có thể xác định
ra các khu vực phù hợp đối với các nhu cầu về chuyển đổi sử dụng đất mà qua đó có
thể đƣa ra các kế hoạch chuẩn bị sẵn sàng cho sự chuyển đổi đó. Các thơng tin khoa
học đƣa ra từ mơ hình có thể đƣợc xem nhƣ là cơng cụ để đánh giá các chính sách đã
đề ra, từ đó có hƣớng điều chỉnh quy hoạch hợp lý, đáp ứng đƣợc yêu cầu đòi hỏi của
thực tế.
Với khả năng mạnh mẽ trong việc xử lý và phân tích các yếu tố khơng gian và
phi khơng gian kết hợp, mơ hình CLUMondo đã đƣợc chọn làm công cụ tƣ vấn, hỗ trợ
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

6


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

chính trong dự án Đánh giá môi trƣờng chiến lƣợc cho việc điều chỉnh quy hoạch sử
dụng đất toàn quốc của Việt Nam giai đoạn 2015-2020 do ADB tài trợ (thuộc Chƣơng
trình Mơi trƣờng Trọng điểm của nhóm các nƣớc tiểu vùng sơng Mê Kông mở rộng).

Với kết quả khả quan mà mô hình mang lại, đề tài “Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi
sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú
Yên giai đoạn 2010 -2020” đƣợc thực hiện phần nào có thể đáp ứng đƣợc các yêu cầu
về chuyển đổi sử dụng đất đặt ra cho Tỉnh Phú Yên.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá phƣơng án quy hoạch và điều chỉnh QHSD đất tỉnh Phú Yên giai đoạn
2010-2020 trên cơ sở ứng dụng mơ hình chuyển đổi sử dụng đất CLUMondo, từ đó
đƣa ra dự báo về các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất trong tƣơng lai và đề xuất giải
pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên đất cho Tỉnh Phú Yên.
2.2. Mục tiêu cụ thể
– Xây dựng kịch bản chuyển đổi mục đích sử dụng đất cho tỉnh Phú Yên nhằm
đáp ứng các điều kiện về phát triển KTXH và thích ứng BĐKH.
– Thơng qua kết quả từ mơ hình, xác định đƣợc các khu vực có tiềm năng biến
động cao về chuyển đổi sử dụng đất từ đó có thể đánh giá đƣợc phƣơng án quy hoạch
và điều chỉnh QHSD đất và đƣa ra các các kế hoạch thay đổi phù hợp.
3. Đối tƣợng và phạm vi đề tài
– Đối tƣợng nghiên cứu chính là hiện trạng sử dụng đất của Tỉnh Phú Yên. Dữ
liệu đƣợc thu thập sẽ đƣợc xử lý bằng phần mềm ArcGIS để nạp và chạy trong mơ
hình CLUMondo. Kết quả cuối cùng đƣợc hiển thị và so sánh bởi phần mềm Map
Comparison Kit.
– Q trình mơ phỏng sẽ bắt đầu từ năm tổng hợp dữ liệu, năm 2010 và chạy mô
phỏng cho tới năm 2020.
4. Nội dung nghiên cứu
– Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến mơ hình
CLUMondo.
– Thu thập tài liệu, bản đồ và cơ sở dữ liệu để đánh giá diễn biến quy hoạch sử
dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn từ năm 2010 – 2020.
– Sử dụng số liệu sử dụng đất qua các năm 2010 -2015 để tính tốn hệ số tiềm
năng chuyển đổi sử dụng đất.

– Ứng dụng mơ hình CLUMondo và các hệ số tính tốn đƣợc để dự báo quy
hoạch đến 2020 theo các kịch bản phát triển KTXH và thích ứng BĐKH.
– So sánh, đánh giá phƣơng án quy hoạch và đề xuất hiệu chỉnh quy hoạch sử
dụng đất Tỉnh Phú Yên năm 2020 hợp lý hơn.
5. Phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu
5.1.1. Phƣơng pháp luận
– Phƣơng pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học
nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Điều này
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

7


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

có nghĩa rằng, các nghiên cứu khoa học cần phải có những nguyên tắc và phƣơng pháp
cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề sẽ đƣợc giải quyết.
Xác định mục tiêu đề tài

Tìm hiểu đánh giá hiện trạng và diễn
biến quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú
Yên giai đoạn từ năm 2010 – 2020

Tìm hiểu về mơ hình dự báo thay đổi
sử dụng đất CLUMondo

Xây dựng kịch bản chuyển đổi sử
dụng đất cho tỉnh Phú Yên

Thu thập, tổng hợp, xử lý dữ liệu
đầu vào cho mơ hình

Chạy mơ phỏng theo các kịch bản

Hiển thị và so sánh kết quả mơ hình

Đánh giá và đề xuất điều chỉnh QHSD đất hợp lý cho tỉnh giai đoạn 2010 -2020
Hình 1.1: Phƣơng pháp luận đề tài
Nghiên cứu về mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất trong đánh giá và đề xuất
hiệu chỉnh quy hoạch sử dụng đất hợp lý cho Tỉnh Phú Yên đến năm 2020 là nghiên
cứu dựa trên định lƣợng thực tế các mối quan hệ giữa hiện trạng sử dụng đất và các
nhân tố liên quan đến sự thay đổi sử dụng đất hay là các nhân tố để đánh giá phù hợp
đối với việc phân bố một loại hình sử dụng đất cụ thể (bao gồm cả các nhân tố tự
nhiên và nhân tác).
–

5.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
a. Phƣơng pháp tổng quan tài liệu.
– Dựa trên cơ sở tổng hợp, phân tích các nghiên cứu có liên quan trƣớc đây về
hiện trạng quy hoạch, chuyển đổi mục đích sử dụng đất cũng nhƣ về ảnh hƣởng của
các điều kiện KTXH và biến đổi khí hậu tác động tới hiện trạng sử dụng đất Tỉnh Phú
Yên.
b. Phƣơng pháp thống kê, phân tích, xử lý số liệu
– Dựa trên các số liệu điều tra thu thập đƣợc, sử dụng phƣơng pháp thống kê để
xác định các yếu tố tác động tới sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất, tính tốn hệ số
tiềm năng chuyển đổi sử dụng đất.
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

8


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

c. Phƣơng pháp chuyên gia
– Phƣơng pháp tham khảo ý kiến đánh giá của các chun gia có trình độ chun
mơn để xem xét, nhận định về vấn đề nhằm tìm ra giải pháp tối ƣu cho đề tài.
d. Phƣơng pháp mơ hình hóa
– Phƣơng pháp mơ phỏng sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất dựa trên các yếu
tố tác động khác nhau của mơi trƣờng, chính sách, kinh tế xã hội dựa trên mơ hình
CLUMondo;
– Phƣơng pháp bản đồ GIS;
– Phƣơng pháp ảnh vệ tinh;
6. Tính khoa học và tính thực tiễn đề tài
6.1.1. Tính khoa học
– Mơ hình thực hiện việc phân bố đất đai phù hợp dựa trên các kịch bản nhu cầu
quy hoạch và mức độ tƣơng quan của từng loại hình sử dụng đất qua việc sử dụng
phƣơng pháp phân tích hồi quy để cho kết quả về mối tƣơng quan giữa phân bố từng
loại hình sử dụng đất với các yếu tố phù hợp.
6.1.2. Tính thực tiễn
– Việc dự báo các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất cho Tỉnh Phú Yên để đáp ứng
đƣợc những nhu cầu về phát triển KTXH cũng nhƣ thích ứng và giảm thiểu tác động
của BĐKH là hết sức cần thiết. Việc xác định đƣợc các khu vực có tiềm năng chuyển
đổi sử dụng đất giúp cho các nhà quản lý và lập kế hoạch có đƣợc cơ sở để đánh giá
việc điều chỉnh QHSD đất hợp lý;
– Kết quả của đề tài cung cấp thêm tài liệu về việc ứng dụng mơ hình dự báo
chuyển đổi sử dụng đất, góp phần định hƣớng, cơ cấu sử dụng đất cho việc quy hoạch

sử dụng đất tại tỉnh Phú Yên theo hƣớng sử dụng bền vững.

HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

9


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC
2.1. Cơ sở lý thuyết – khái niệm
2.1.1. Sử dụng đất và các nhân tố ảnh hƣởng đến sử dụng đất
a. Khái niệm về sử dụng đất, quy hoạch, chuyển đổi sử dụng đất
Trong phạm vi nghiên cứu về sử dụng đất, đất đai đƣợc nhìn nhận là một nhân
tố sinh thái (FAO, 1976), với khái niệm này, đất đai bao gồm tất cả các thuộc tính sinh
học và tự nhiên của bề mặt trái đất có ảnh hƣởng đến tiềm năng và hiện trạng sử dụng
đất. Theo nghĩa đất đai bao gồm: khí hậu, dáng đất, địa hình, thủy văn, thảm thực vật
tự nhiên, những biến đổi của đất do hoạt động của con ngƣời….
Sử dụng đất: là tác động vào đất đai nhằm đạt đƣợc hiệu quả mong muốn. Sử
dụng đất là các hoạt động sản xuất nơng lâm nghiệp tạo ra các loại hình (Land Use
Type – LUT) trên mỗi đơn vị bản đồ đất đai – LMU. Cụ thể:
 Sử dụng đất trên cơ sở sản xuất trực tiếp: cây trồng, đồng cỏ, gỗ rừng,…
 Sử dụng đất trên cơ sở sản xuất gián tiếp: chăn ni, chế biến,…
 Sử dụng cho mục đích bảo vệ: chống suy thoái đất, bảo tồn đa dạng hóa
các lồi, chống xói mịn, nhiễm mặn,…
 Sử dụng đất theo các chức năng đặc biệt: du lịch sinh thái, cơng viên,
xây dựng,…
Theo Điều 10 Luật đất đai 2013 thì đất đai đƣợc phân loại dựa theo mục đích sử

dụng gồm 19 loại sử dụng đất, trong đó thì 8 loại thuộc nhóm đất nơng nghiệp, 10 loại
thuộc nhóm đất phi nơng nghiệp và nhóm cịn lại là đất chƣa sử dụng, chủ yếu là đất
rừng nguyên sinh. Việc xác định các loại sử dụng đất đất hầu hết dựa trên phân loại
theo công năng sử dụng của đất.
Theo quy định tại khoản 2, khoản 3 Điều 3 Luật đất đai 2013:
“Quy hoạch sử dụng đất là việc phân bổ và khoanh vùng đất đai theo không
gian sử dụng cho các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, quốc phịng, an ninh, bảo vệ
mơi trƣờng và thích ứng biến đổi khí hậu trên cơ sở tiềm năng đất đai và nhu cầu sử
dụng đất của các ngành, lĩnh vực đối với từng vùng kinh tế - xã hội và đơn vị hành
chính trong một khoảng thời gian xác định.
Kế hoạch sử dụng đất là việc phân chia quy hoạch sử dụng đất theo thời gian để
thực hiện trong kỳ quy hoạch sử dụng đất”.
Việc lập quy hoạch sử dụng đất có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khơng chỉ cho
trƣớc mắt mà cả lâu dài. Căn cứ vào đặc điểm tự nhiên, phƣơng hƣớng, nhiệm vụ và
mục tiêu phát triển kinh tế xã hội của mỗi vùng, quy hoạch sử dụng đất đƣợc tiến hành
nhằm định hƣớng cho các cấp, các ngành trên địa bàn lập quy hoạch và kế hoạch sử
dụng đất chi tiết của mình, từ đó xác lập sự ổn định về mặt pháp lý cho công tác quản
lý nhà nƣớc về đất đai, làm cơ sở để giao đất và đầu tƣ để phát triển sản xuất, đảm bảo
an ninh lƣơng thực và phục vụ các nhu cầu dân sinh, nhu cầu văn hóa xã hội.
Đất đai có tính cố định vị trí, khơng thể di chuyển đƣợc, tính cố định vị trí
quyết định tính giới hạn về quy mơ theo khơng gian và chịu sự chi phối của các yếu tố
môi trƣờng. Tất cả các yếu tố trên sẽ quyết định giá trị của đất đai và giá trị này ln
có xu hƣớng tăng lên theo thời gian do tác động của quy luật cung – cầu.
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

10


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy

hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

Bên cạnh đó thì đất đai cũng cịn là một tƣ liệu sản xuất gắn liền với hoạt động
của con ngƣời. Con ngƣời tác động vào đất đai nhằm thu đƣợc sản phẩm để phục vụ
cho các nhu cầu của cuộc sống. Tác động này có thể trực tiếp hoặc gián tiếp làm thay
đổi tính chất của đất đai. Có những tác động có thể chuyển đất hoang hóa thành đất sử
dụng đƣợc nhƣng cũng có những tác động có thể làm một vùng đất trù phú, đa dạng
trở thành những vùng đất „chết‟.
Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất trƣớc đây chủ yếu là quá trình xảy ra do
tác động của con ngƣời dựa trên nhu cầu sử dụng đất và rất ít khi hoặc chƣa tính đến
sự phù hợp cũng nhƣ ảnh hƣởng do sự thay đổi của thiên nhiên. Ngày nay, trƣớc hiện
trạng quỹ đất chƣa sử dụng có thể chuyển đổi ngày càng thu hẹp dần, cùng với sự cấp
bách trong nhiệm vụ phải bảo tồn sự sống còn cho thiên nhiên hoang dã cũng nhƣ các
hệ sinh thái tự nhiên thì việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất của con ngƣời sẽ cần có
những sự tính toán và đánh đổi hợp lý hơn.
b.Các nhân tố ảnh hƣởng tới việc sử dụng đất đai
Đất đai là một vật thể tự nhiên nhƣng cũng là một vật thể mang tính lịch sử
ln tham gia vào các mối quan hệ xã hội. Do vậy, quá trình sử dụng đất bao gồm
phạm vi sử dụng đất, cơ cấu và phƣơng thức sử dụng... luôn luôn chịu sự chi phối bởi
các điều kiện và quy luật sinh thái tự nhiên cũng nhƣ chịu sự ảnh hƣởng của các điều
kiện, quy luật kinh tế - xã hội và các yếu tố kỹ thuật. Những điều kiện và nhân tố ảnh
hƣởng đến việc sử dụng đất bao gồm:
 Nhân tố điều kiện tự nhiên
Việc sử dụng đất đai luôn chịu sự ảnh hƣởng của nhân tố tự nhiên, do vậy khi
sử dụng đất đai ngồi bề mặt khơng gian cần chú ý đến việc thích ứng với điều kiện tự
nhiên và quy luật sinh thái tự nhiên của đất cũng nhƣ các yếu tố bao quanh mặt đất
nhƣ nhiệt độ, ánh sáng, lƣợng mƣa, khơng khí... Trong điều kiện tự nhiên, khí hậu là
nhân tố hạn chế hàng đầu của việc sử dụng đất đai, sau đó là điều kiện đất đai (chủ yếu
là địa hình, thổ nhƣỡng) và các nhân tố khác.
 Điều kiện khí hậu: Các yếu tố khí hậu ảnh hƣởng rất lớn, trực tiếp đến sản xuất

nông nghiệp và điều kiện sinh hoạt của con ngƣời. Nhiệt độ bình quân cao hay thấp, sự
sai khác nhiệt độ về thời gian và không gian, sự sai khác giữa nhiệt độ tối cao và tối
thấp, thời gian có sƣơng dài hoặc ngắn... trực tiếp ảnh hƣởng đến sự phân bố, sinh
trƣởng và phát triển của cây trồng, cây rừng và thực vật thủy sinh... Cƣờng độ ánh
sáng mạnh hay yếu, thời gian chiếu sáng dài hay ngắn cũng có tác dụng ức chế đối với
sinh trƣởng, phát dục và quá trình quang hợp của cây trồng. Chế độ nƣớc vừa là điều
kiện quan trọng để cây trồng vận chuyển chất dinh dƣỡng vừa là vật chất giúp cho sinh
vật sinh trƣởng và phát triển. Lƣợng mƣa nhiều hay ít, bốc hơi mạnh hay yếu có ý
nghĩa quan trọng trong việc giữ nhiệt độ và độ ẩm của đất cùng khả năng đảm bảo
cung cấp nƣớc cho sự sinh trƣởng của động thực vật. Tuy nhiên, cần lƣu ý rằng các
yếu tố khí hậu có các đặc trƣng rất khác biệt giữa các mùa trong năm cũng nhƣ các
vùng lãnh thổ khác nhau.
 Yếu tố địa hình: Địa hình là yếu tố có ảnh hƣởng rất lớn đến việc sử dụng đất
của các ngành nông nghiệp và phi nông nghiệp. Đối với sản xuất nơng nghiệp, sự sai
khác giữa địa hình, địa mạo, độ cao so với mặt nƣớc biển, độ dốc và hƣớng dốc, sự
bào mòn mặt đất và mức độ xói mịn ... thƣờng dẫn đến sự khác nhau về đất đai và khí
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

11


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

hậu, từ đó ảnh hƣởng đến sản xuất và phân bố các ngành nơng - lâm nghiệp, hình
thành sự phân biệt địa giới theo chiều thẳng đứng đối với nông nghiệp. Bên cạnh đó,
địa hình và độ dốc ảnh hƣởng đến phƣơng thức sử dụng đất nơng nghiệp từ đó đặt ra
u cầu phải đảm bảo thủy lợi hóa và cơ giới hóa cho đồng ruộng nhằm thu lại hiệu
quả sử dụng đất là cao nhất. Đối với ngành phi nông nghiệp, địa hình phức tạp sẽ ảnh

hƣởng đến giá trị cơng trình và gây khó khăn cho thi cơng.
 Yếu tố thổ nhưỡng: Mỗi loại đất đều có những đặc tính sinh, lý, hóa học riêng
biệt trong khi đó mỗi mục đích sử dụng đất cũng có những yêu cầu sử dụng đất cụ thể.
Do vậy, yếu tố thổ nhƣỡng quyết định rất lớn đến hiệu quả sản xuất nơng nghiệp. Độ
phì của đất là tiêu chí quan trọng về sản lƣợng cao hay thấp. Độ dày tầng đất và tính
chất đất có ảnh hƣởng lớn đến sự sinh trƣởng của cây trồng.
 Yếu tố thủy văn: Yếu tố thủy văn đƣợc đặc trƣng bởi sự phân bố của hệ thống
sơng ngịi, ao hồ... với các chế độ thủy văn cụ thể nhƣ lƣu lƣợng nƣớc, tốc độ dòng
chảy, chế độ thủy triều... sẽ ảnh hƣởng trực tiếp tới khả năng cung cấp nƣớc cho các
yêu cầu sử dụng đất.
Đặc thù của nhân tố điều kiện tự nhiên mang tính khu vực. Vị trí của vùng với
sự khác biệt về điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, nguồn nƣớc và các điều kiện tự nhiên
khác sẽ quyết định đến khả năng, công dụng và hiệu quả của việc sử dụng đất đai. Vì
vậy, trong thực tiễn sử dụng đất cần tuân thủ quy luật tự nhiên, tận dụng các lợi thế
nhằm đạt đƣợc hiệu ích cao nhất về xã hội, mơi trƣờng và kinh tế.
 Nhân tố kinh tế - xã hội
Nhân tố kinh tế xã hội bao gồm các yếu tố nhƣ chế độ xã hội, dân số và lao
động, mức độ phát triển của khoa học kỹ thuật, trình độ quản lý, sử dụng lao động, khả
năng áp dụng các tiến bộ khoa học trong sản xuất. Nhân tố kinh tế - xã hội thƣờng có ý
nghĩa quyết định, chủ đạo đối với việc sử dụng đất đai. Thực vậy, phƣơng hƣớng sử
dụng đất đƣợc quyết định bởi yêu cầu của xã hội và mục tiêu kinh tế trong từng thời
kỳ nhất định. Điều kiện tự nhiên của đất cho phép xác định khả năng thích ứng về
phƣơng thức sử dụng đất. Còn sử dụng đất nhƣ thế nào, đƣợc quyết định bởi sự năng
động của con ngƣời và các điều kiện kinh tế xã hội, kỹ thuật hiện có.
Trong một vùng hoặc trên phạm vi một nƣớc, điều kiện vật chất tự nhiên của
đất thƣờng có sự khác biệt khơng lớn, về cơ bản là giống nhau. Nhƣng với điều kiện
kinh tế - xã hội khác nhau, dẫn đến tình trạng có vùng đất đai đƣợc khai thác sử dụng
triệt để từ lâu đời và đã đem lại những hiệu quả kinh tế xã hội rất cao nhƣng có nơi đất
đai bị bỏ hoang hóa hoặc khai thác với hiệu quả kinh tế rất thấp... Có thể nhận thấy,
điều kiện tự nhiên của đất chỉ là một tồn tại khách quan, khai thác và sử dụng đất

quyết định vẫn là do con ngƣời. Cho dù điều kiện tự nhiên có nhiều lợi thế nhƣng các
điều kiện xã hội, kinh tế kỹ thuật khơng tƣơng ứng thì ƣu thế tài ngun cũng khó có
thể trở thành sức sản xuất hiện thực, cũng nhƣ chuyển hóa thành ƣu thế kinh tế. Ngƣợc
lại, khi điều kiện kỹ thuật đƣợc ứng dụng vào khai thác và sử dụng đất thì sẽ phát huy
đƣợc mạnh mẽ tiềm lực sản xuất của đất, đồng thời góp phần cải tạo điều kiện môi
trƣờng tự nhiên, biến điều kiện tự nhiên bất lợi thành điều kiện có lợi cho phát triển
kinh tế xã hội.
Chế độ sở hữu tƣ liệu sản xuất và chế độ kinh tế xã hội khác nhau đã tác động
đến việc quản lý của xã hội về sử dụng đất đai, khống chế phƣơng thức và hiệu quả sử
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

12


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

dụng đất. Trình độ phát triển kinh tế và xã hội khác nhau dẫn đến trình độ sử dụng đất
khác nhau. Nền kinh tế và các ngành càng phát triển, yêu cầu về đất đai sẽ càng lớn,
lực lƣợng vật chất dành cho việc sử dụng đất càng đƣợc tăng cƣờng, năng lực sử dụng
đất của con ngƣời sẽ càng đƣợc nâng cao.
Ảnh hƣởng của nhân tố kinh tế xã hội đến việc sử dụng đất đƣợc đánh giá bằng
hiệu quả sử dụng đất. Thực trạng sử dụng đất liên quan đến lợi ích kinh tế của ngƣời
sở hữu, sử dụng và kinh doanh đất đai. Trong điều kiện nền kinh tế thị trƣờng theo
định hƣớng xã hội chủ nghĩa, đất đƣợc dùng cho xây dựng cơ sở hạ tầng đều đƣợc dựa
trên ngun tắc hạch tốn kinh tế thơng qua việc tính tốn hiệu quả kinh doanh sản
xuất. Tuy nhiên, nếu có chính sách ƣu đãi sẽ tạo điều kiện cải thiện và hạn chế việc sử
dụng theo kiểu bóc lột đất đai. Bên cạnh đó, cũng cần phải chú ý rằng sự quan tâm quá
mức đến lợi nhuận tối đa cũng dẫn đến tình trạng đất đai bị sử dụng khơng hợp lý,

không chú ý đến việc xử lý nƣớc thải, chất thải và khí thải đơ thị, cơng nghiệp sẽ làm
mất đi vĩnh viễn diện tích lớn đất canh tác, cùng với việc gây ô nhiễm đất đai, nguồn
nƣớc, bầu khí quyển, hủy hoại chất lƣợng mơi trƣờng cũng nhƣ những hậu quả khôn
lƣờng khác.
Từ những vấn đề nêu trên cho thấy, các nhân tố điều kiện tự nhiên và điều kiện
kinh tế xã hội tạo ra nhiều tổ hợp ảnh hƣởng đến việc sử dụng đất đai. Tuy nhiên, mỗi
nhân tố giữ vị trí và có tác động khác nhau. Trong đó, điều kiện tự nhiên là yếu tố cơ
bản để xác định cơng dụng của đất đai, có ảnh hƣởng trực tiếp, cụ thể và sâu sắc nhất
là đối với sản xuất nông nghiệp. Điều kiện kinh tế sẽ kiềm chế tác dụng của con ngƣời
trong việc sử dụng đất. Điều kiện xã hội tạo ra những khả năng khác nhau cho các yếu
tố kinh tế và tự nhiên tác động tới việc sử dụng đất. Vì vậy, cần phải dựa vào quy luật
tự nhiên và quy luật kinh tế - xã hội để nghiên cứu, xử lý mối quan hệ giữa các nhân tố
tự nhiên, kinh tế - xã hội trong lĩnh vực sử dụng đất đai. Căn cứ vào yêu cầu của thị
trƣờng và của xã hội, xác định mục đích sử dụng đất, kết hợp chặt chẽ yêu cầu sử dụng
với ƣu thế tài nguyên của đất đai để đạt tới cơ cấu tổng thế hợp lý nhất, với diện tích
đất đai có hạn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội ngày càng cao và sử dụng
đất đai đƣợc bền vững.
 Nhân tố không gian
Trong thực tế, mọi ngành sản xuất vật chất hay phi vật chất đều cần đến đất đai
nhƣ điều kiện khơng gian (bao gồm cả vị trí và mặt bằng) để hoạt động. Đặc tính cung
cấp khơng gian của đất đai là yếu tố vĩnh hằng của tự nhiên ban phát cho lồi ngƣời.
Vì vậy, khơng gian trở thành một trong những nhân tố hạn chế cơ bản nhất của việc sử
dụng đất. Vị trí và khơng gian của đất không tăng thêm cũng không mất đi trong quá
trình sử dụng do vậy, tác dụng hạn chế của đất sẽ thƣờng xuyên xảy ra khi dân số và
xã hội luôn phát triển. Không gian mà đất đai cung cấp có đặc tính là khơng thể gia
tăng, khơng thể hủy diệt cũng không thể vƣợt qua phạm vi quy mô hiện hữu, do vậy,
theo đà phát triển của dân số và kinh tế xã hội tác dụng ức chế của không gian của đất
sẽ thƣờng xuyên xảy ra.
Sự bất biến của tổng diện tích đất đai khơng chỉ hạn chế khả năng mở rộng
không gian sử dụng mà còn chi phối giới hạn thay đổi của cơ cấu đất đai. Điều này

quyết định việc điều chỉnh cơ cấu đất đia theo loại, số lƣợng đƣợc sử dụng, năng suất
sản xuất của đất và yêu cầu của xã hội nhằm đảm bảo nâng cao lực tải của đất.
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

13


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

Tài nguyên đất đai có hạn lại giới hạn về khơng gian vì vậy cần phải thực hiện
nghiêm ngặt nguyên tắc sử dụng đất hợp lý, tiết kiệm có hiệu quả kết hợp với việc bảo
vệ đất và bảo vệ môi trƣờng. Đối với đất xây dựng đô thị, đất dùng cho công nghiệp,
xây dựng cơng trình, nhà xƣởng, giao thơng ... mặt bằng khơng gian và vị trí của đất
đai có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và có giá trị kinh tế rất cao.
2.1.2. Khái niệm về mơ hình dự báo chuyển đổi sử dụng đất
a. Khái niệm
Mơ hình hóa là một kỹ thuật ƣớc lƣợng đã đƣợc sử dụng trong rất nhiều lĩnh
vực khác nhau trên thế giới, từ kinh tế học tới sinh thái học. Mơ hình hóa sẽ biểu diễn
đối tƣợng đƣợc mô phỏng bằng hệ thống các nhân tố biến động (hay gọi tắt là biến) có
ảnh hƣởng chặt chẽ, và đƣa các đối tƣợng giả định này trở thành các biểu thức đơn lẻ
giúp con ngƣời dễ dàng phân tích. Các mơ hình hồn tồn phụ thuộc vào dữ liệu và
cơng thức tốn học để có thể giả định thế giới thực nên các kết quả của một mơ hình
thì sẽ khơng ln ln chính xác. Vậy nên sự mơ phỏng chỉ nên đƣợc nhìn nhận trong
bối cảnh của các xác định, giả định và giới hạn mà mơ hình đƣợc thiết lập.
Các loại mơ hình rất đa dạng, từ sự kết hợp của các bảng tính tốn học đơn giản
cho đến một hệ giả lập phức tạp, đòi hỏi các dữ liệu khổng lồ và khả năng xử lý mạnh
mẽ với hàng trăm triệu phép tính mỗi giây của máy vi tính.
Rất nhiều kỹ thuật mô phỏng đã đƣợc phát triển nhằm giả định sự thay đổi sử

dụng đất trong tƣơng lai, qua đó giúp đánh giá các xu hƣớng thay đổi của hình thái sử
dụng đất trƣớc các kịch bản phát triển và chính sách khác nhau. Và các kỹ thuật mơ
phỏng đó rất đa dạng về quy mơ, có thể từ mức khu vực, nhƣ là một hệ hỗ trợ ra quyết
định đối với các nhà quy hoạch và thực thi chính sách, cho đến phạm vi tồn cầu, giúp
cung cấp một góc nhìn tồn diện về lớp phủ trái đất.
Thơng qua mơ hình, các quy hoạch và chính sách thuộc các lĩnh vực khác nhau
nhƣ giao thông, thuế, phát triển kinh tế, phân vùng, v.v… sẽ thể hiện đƣợc cụ thể sự
tác động đến quá trình phân bố sử dụng đất của tƣơng lai. Ứng dụng rộng hơn, các mơ
hình cũng sẽ giúp cảnh báo các nhà quản lý về mối liên hệ trong sử dụng đất tƣơng lai
đến ô nhiễm môi trƣờng, nhu cầu về điện, nƣớc, phá rừng, biến đổi khí hậu và các điều
kiện tự nhiên sinh thái khác.
b. Giới thiệu một số mơ hình chuyển đổi sử dụng đất
 California Urban and Biodiversity Analysis Model (CURBA) (John Landis,
Michael Reilly, Pablo Monzon, and Chris Cogan; University of California,
Berkeley)
Mơ hình CURBA là sự kết hợp riêng rẽ giữa 2 mô hình: - Mơ hình phát triển
đơ thị: mơ hình sẽ hiệu chuẩn “phƣơng trình phát triển” từ hình mẫu đơ thị hóa trong
q khứ và dự đốn cho sự phát triển trong tƣơng lai, và - Mơ hình mơ phỏng và
đánh giá chính sách: là mơ hình sẽ đánh giá các tác động thứ cấp từ các hình mẫu
chính sách phát triển đơ thị hóa (U.S. EPA 2000). Mơ hình CURBA giả định rằng xu
thế phát triển của quá khứ sẽ tiếp tục xảy đến trong tƣơng lai. Các biến số đƣợc sử
dụng trong mơ hình CURBA bao gồm các loại hình sử dụng đất, địa chất và thủy hệ,
mạng lƣới giao thông, sự phân vùng và các dữ liệu kinh tế xã hội khác (dân số, % lao
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

14


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy

hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú n giai đoạn 2010 -2020

động). Mơ hình CURBA có thể phân tích ra 10 cấp bậc đơ thị và các loại số liệu điều
tra dân số khác nhau. Mơ hình CURBA cũng đã đƣợc sử dụng rộng rãi tại Mỹ.
 Growth Simulation Model (GSM) (Joe Tassone, Maryland Department of
Planning)
Mơ hình GSM xem xét các nhu cầu cho sự phát triển của đất đai dựa trên các
quy hoạch phát triển đất và các chƣơng trình quản lý. Mơ hình GSM có tính tƣơng
thích cao với các lƣợng dữ liệu khác nhau. Tuy nhiên thì các thơng số đầu vào cần
thiết nhƣ khoảng cách tới xa lộ, trƣờng học, dịch vụ buôn bán và lƣợng đất chƣa đƣợc
sử dụng sẽ đƣợc xem xét cho sự chuyển đổi mục đích sử dụng. Sự phân phối phát triển
cho vùng đất nghiên cứu sẽ đƣợc xem xét dựa trên các khả năng chuyển đổi đã đƣợc
tính tốn trên nhu cầu thị trƣờng cũng nhƣ là các quyết định về chính sách phát triển
của nhà quản lý. Vùng đất chƣa sử dụng đó sẽ hoặc chuyển đổi sang một loại hình sử
dụng đất khác để đáp ứng nhu cầu phát triển của thị trƣờng, hoặc chuyển đổi sang các
loại hình đất rừng và nơng nghiệp khác theo chính sách quản lý. (U.S. EPA 2000).
Đây là một mơ hình có nhiều tiềm năng, mặc dù là sẽ cần rất nhiều dữ liệu đầu vào
khác nhau để có thể cho ra một dự đốn đáng tin cậy.
 Land Use Change Analysis System (LUCAS) (Michael Berry, Richard
Flamm, Brett Hazen, Rhonda MacIntyre, and Karen Minser; University of
Tennessee)
Mô hình LUCAS sử dụng các nguồn dữ liệu thơng tin địa lý mở trên nền phần
mềm GRASS để dự đoán sự chuyển đổi của đất và tính tốn những tác động mơi
trƣờng của các sự chuyển đổi đó. Mơ hình LUCAS cấu thành từ ba phần chính, phần
tính tốn kinh tế xã hội, phần dự đốn thay đổi mục đích sử dụng đất và cuối cùng là
phần ƣớc lƣợng các tác động môi trƣờng. Thành phần kinh tế xã hội sẽ ƣớc tính khả
năng chuyển đổi từ các dữ liệu về mạng lƣới giao thông, cấu tạo địa chất, loại hình đất
và mật độ dân số. Sau đó thì các khả năng đó sẽ đƣợc lựa chọn để dự báo sự biến đổi
của các loại hình sử dụng đất.Và cuối cùng thì mơ hình sẽ đánh giá các tác động mơi
trƣờng từ những sự thay đổi đó (U.S. EPA 2000). Mơ hình địi hỏi phải sử dụng phần

mềm GRASS và chạy trên nền tảng môi trƣờng UNIX. Vậy nên việc sử dụng mơ hình
sẽ địi hỏi một lƣợng lớn kiến thức để có thể hiệu chỉnh một cách hiệu quả.
 Slope, Land Use, Exclusion, Urban, Transportation, Hillshading (SLEUTH)
(or Clarke Cellular Automata Urban Growth Model) (Keith Clarke, University of
California, Santa Barbara)
Mô hình SLEUTH mơ phỏng sự thay đổi từ vùng phi đô thị sang đô thị, dựa
trên các yếu tố địa phƣơng nhƣ cấu tạo địa chất, giao thơng, sơng ngịi,... các yếu tố
tạm thời và các yếu tố ngẫu nhiên khác. Mơ hình SLEUTH mơ phỏng theo 4 kiểu phát
triển: (1) tự phát, (2) khuếch tán, (3) cơ hữu, và (4) tác động theo đƣờng. Mơ hình
khơng đề cập một cách cụ thể về sự tác động của các yếu tố dân số, chính sách và kinh
tế tới sự thay đổi mục đích sử dụng đất xung quanh các con đƣờng. Việc hiệu chỉnh
mơ hình SLEUTH dựa trên lịch sử thay đổi của các loại hình sử dụng đất qua 5 thông
số: (1) mức độ phân tác của sự phát triển, (2) sự phát triển ở một vùng định cƣ mới, (3)
sự mở rộng ra ngoài, (4) khả năng phát triển trên khu vực dốc, và (5) khả năng phát
triển các vùng đô thị mới xung quanh mạng lƣới giao thông. Các xu hƣớng phát triển
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

15


Ứng dụng mơ hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo trong đánh giá điều chỉnh quy
hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010 -2020

trong quá khứ sẽ đƣợc áp dụng để dự đoán cho tƣơng lai. Mơ hình SLEUTH đã đƣợc
sử dụng để mơ hình hóa sự phát triển của rất nhiều vùng đô thị, cũng nhƣ là cho một
số vùng đất ngập nƣớc dựa vào lịch sử thay đổi thông qua ảnh viễn thám (U.S. EPA
2000; Goetz et al. 2003). Để có thể tinh chỉnh đƣợc mơ hình SLEUTH sẽ địi hỏi một
lƣợng lớn kiến thức về lập trình máy tính. Tuy nhiên thì tính năng phân tích đất phủ
thơng qua ảnh vệ tinh là rất tiềm năng.

 UPLAN (Robert Johnston, University of California, Davis)
Mô hình UPLAN dự đốn sự thay đổi của đất thơng qua những giả định của
ngƣời dùng về tính phù hợp của các vùng đất trƣớc sự phát triển của các nhu cầu khác
nhau của con ngƣời (sự gia tăng dân số cùng với các yếu tố kinh tế xã hội khác), việc
kiểm soát sử dụng đất, và cơ sở hạ tầng. Mơ hình sử dụng các lƣới thơng tin địa lý,
dựa vào các thông số ảnh hƣởng của vùng đất để quyết định các “khu vực thu hút”
(vùng đất có tiềm năng phát triển, ví nhƣ các vùng đất gần các xa lộ), “khu vực ngoại
trừ” (vùng đất khơng có khả năng phát triển thêm), “khu vực quy hoạch” (các khu đất
đã đƣợc quy hoạch dành cho lĩnh vực đặc thù, nhƣ là đất nơng nghiệp, khai khống,
bảo tồn sinh học, ...), và “các khu vực đô thị hiện hữu”. Các khu vực đƣợc phân chia
dựa vào các yếu tố địa môi trƣờng khác nhau, nhƣ là địa chất, thủy hệ, ... UPLAN là
một công cụ dùng để mô phỏng các chính sách và kịch bản sử dụng đất hoạt động
tƣơng đối đơn giản. Tuy nhiên thì để có thể thu thập đƣợc đủ dữ liệu GIS để có thể
tiến hành mơ phỏng cũng địi hỏi một nỗ lực lớn. (U.S. EPA 2000).
 UrbanSim (Paul Waddell, Michael Noth, and Alan Borning, University of
Washington)
Mơ hình UrbanSim mơ phỏng tình trạng đất tƣơng lai dựa trên sự tƣơng tác
giữa các yếu tố nhƣ quy hoạch sử dụng đất, phân bố mật độ dân số, các vùng đất nhạy
cảm nhƣ đất ngập nƣớc, địa hình đồi núi dốc, ... Mơ hình mơ phỏng thị trƣờng đất đai
với sự tƣơng tác giữa cung và cầu với những sự điều chỉnh giá đất trong kỳ ngắn hạn.
Bên cạnh đó thì mơ hình cũng cố gắng bắt chƣớc những quyết định thực tế mà các hộ
gia đình và giới kinh doanh đƣa ra khi đứng trƣớc các thay đổi trong chính sách sử
dụng đất. Mơ hình đòi hỏi sự tinh chỉnh mở rộng cho các yếu tố tác động khác thơng
qua các mơ hình nhƣ: mơ hình giá đất, mơ hình phát triển đất, mơ hình xác định vị trí
dân cƣ, ... Mơ hình UrbanSim ngồi địi hỏi về các dữ liệu về mơi trƣờng, chính sách,
quy hoạch thì cịn địi hỏi các dữ liệu kinh tế xã hội và các dữ liệu điều tra dân số
chun sâu khác. Mơ hình chủ yếu đƣợc áp dụng tại Mỹ (U.S. EPA 2000). Mơ hình
UrbanSim tƣơng đối tinh vi và phức tạp, và dữ liệu đầu vào cho mơ hình cũng nhiều
và sâu tƣơng ứng. Việc tinh chỉnh các thơng số, chạy mơ hình cũng địi hỏi sự tƣ vấn
của các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

 What if? (Richard Klosterman, Community Analysis and Planning Systems,
Inc.)
Mô hình “What if?” mơ phỏng sự phát triển trong tƣơng lai thơng qua 3 phần
chính: phần tƣơng thích, phần phát triển, và phần phân bố vị trí. Ở phần tƣơng thích,
mơ hình sẽ áp các tiêu chuẩn về trọng số và các đánh giá dựa trên các chỉ tiêu mà
ngƣời sử dụng đƣa ra. Phần phát triển sẽ tính tốn và đánh giá về sự phát triển của các
khu vực dân cƣ, khu công nghiệp, khu thƣơng mại và khu bảo tồn trong tƣơng lai. Và
sau đó phần phân bố vị trí sẽ xác định các khu vực phù hợp cho từng loại hình sử dụng
HVTH: Lê Minh Lợi – 1570462
GVHD:PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà

16