Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết nghiên cứu việc ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái. Kết quả mô phỏng cho thấy đến năm 2030, tại kịch bản 1 đất xây dựng biến động mạnh nhất (tăng 9,82%), đất rừng và đất nông nghiệp giảm lần lượt còn 83,25% và 1,77%.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Vietnam J. Agri. Sci. 2023, Vol. 21, No. 4: 446-457 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2023, 21(4): 446-457 www.vnua.edu.vn ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CLUMONDO DỰ BÁO THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH ĐẤT ĐAI HUYỆN VĂN YÊN, TỈNH YÊN BÁI Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển*, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh Khoa Tài nguyên và Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: vtbien@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 25.10.2022 Ngày chấp nhận đăng: 18.04.2023 TÓM TẮT Nghiên cứu này ứng dụng mô hình mô hình CLUMondo nhằm mô phỏng biến động đất đai phục vụ công tác xây dựng quy hoạch sử dụng đất của huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái theo 2 kịch bản: Kịch bản 1 - nhu cầu sử dụng đất trong quá khứ, Kịch bản 2 - theo định hướng sử dụng đất của địa phương. Nguyên lý mô phỏng của mô hình dựa trên sự tương tác giữa các yếu tố tác động và các loại hình sử dụng đất thông qua hồi quy logistic. Độ chính xác mô phỏng của mô hình cho bản đồ lớp phủ năm 2020 được đánh giá thông qua hệ số Kappa, với kết quả 0,88. Kết quả mô phỏng cho thấy đến năm 2030, tại kịch bản 1 đất xây dựng biến động mạnh nhất (tăng 9,82%), đất rừng và đất nông nghiệp giảm lần lượt còn 83,25% và 1,77%. Theo kịch bản 2, đất rừng và nông nghiệp cũng có xu hướng giảm nhưng diện tích giảm ít hơn so với kịch bản 1. Sự khác biệt rõ nhất giữa hai kịch bản đó là diện tích đất xây dựng tăng mạnh ở kịch bản 1 so với kịch bản 2 và đất trống có cây bụi tăng ở kịch bản 1 còn giảm ở kịch bản 2. Từ khóa: Clumodo, thay đổi sử dụng đất, quy hoạch sử dụng đất, kịch bản sử dụng đất, Yên Bái. Application of CLUMondo Model in Forecasting Land use Changes in Van Yen district, Yen Bai Province ABSTRACT This study applied the CLUMondo model to simulate land changes for land use planning in Van Yen district, Yen Bai province under two scenarios: Scenario 1- land use demand in the past and Scenario 2- based on local land use orientation. The simulation principle of the model was based on the interaction between the influencing factors and land use types through logistic regression. The simulation accuracy of the model for the 2020 overlay map was evaluated by the Kappa coefficient of 0.88. The simulation results show that by 2030, in scenario 1, construction land fluctuates the most (increase by 9.82%), while forest land and agricultural land decrease to 83.25% and 1.77%, respectively. In scenario 2, the forest and agricultural land also tend to decrease, but less than in scenario 1. The most obvious difference between the two scenarios is that the area of construction land increases sharply in scenario 1 compared to scenario 2, and the bare land with shrubs increases in scenario 1 but decreases in scenario 2. Keywords: CLUMondo model, land use change, land use planning, land use scenario, Yen Bai province. trëm nëm phát triển vĆi să xuçt hiện và biến 1. ĐẶT VẤN ĐỀ mçt cûa một số dðch vý hệ sinh thái do să tác Huyện Vën Yên, tînh Yên Bái nìm ć khu động cûa con ngþąi và thiên nhiên đã ânh văc miền núi phía Bíc Việt Nam đþĉc biết đến hþćng lĆn đến să phát triển bền vĂng cûa là khu văc có hệ sinh thái đa däng vĆi các loäi huyện. Các tác động vào đçt ví dý nhþ phá tài nguyên rÿng, khoáng sân, đçt, nþĆc đa däng rÿng, đốt nþĄng làm réy, độc canh cây trồng, các và phong phú. Trên đða bàn huyện Vën Yên cò chính sách phát triển cûa đða phþĄng hay tác khu bâo tồn thiên nhiên Nà Hèu là nĄi sinh động cûa biến đổi khí hêu (BĐKH) đã làm thay sống cûa nhiều loài động, thăc vêt quý hiếm và đổi hệ thống sā dýng đçt (Mai Hänh Nguyên, hệ sinh thái đa däng. Tuy nhiên, trâi qua hàng 2012; Lê Hoài Nam & cs., 2021) ć khu văc này. 446
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh NhĂng thay đổi sā dýng đçt này nếu không hình sā dýng đçt (bao gồm câ các yếu tố tă đþĉc dă báo chính xác trong tþĄng lai sẽ ânh nhiên và nhân täo). hþćng đến công tác quân lý sā dýng đçt cûa đða Để đðnh hþĆng việc sā dýng hĉp lý tài phþĄng, đặc biệt là công tác quy hoäch sā dýng nguyên đçt đai, mýc tiêu cûa nghiên cĀu này đçt. Theo quy đðnh täi Khoân 1, Điều 37 Luêt Āng dýng mô hình CLUMondo để dă báo xu Đçt đai 2013, thąi kĊ quy hoäch sā dýng đçt là hþĆng biến động sā dýng đçt đến nëm 2030 10 nëm và tæm nhìn cûa quy hoäch sā dýng đçt trên đða bàn huyện Vën Yên, tînh Yên Bái theo cçp huyện tÿ 20-30 nëm (Quốc hội, 2013). Tuy hai kðch bân: Kðch bân phát triển thông thþąng nhiên, kết quâ thăc hiện công tác quy hoäch sā và kðch bân theo đðnh hþĆng sā dýng đçt cûa dýng đçt cuối kĊ thþąng rçt khác so vĆi quy đða phþĄng. Kết quâ nghiên cĀu đþĉc sā dýng hoäch sā dýng đçt đã đþĉc xây dăng ć đæu kĊ để cung cçp thêm cĄ sć khoa học phýc vý công (Drogoul & cs., 2016). Một trong nhĂng lý do tác xây dăng quy hoäch và tæm nhìn sā dýng chính cûa vçn đề này có thể là thiếu công cý, mô đçt trên đða bàn huyện Vën Yên trong tþĄng lai. hình giúp nhà quy hoäch dă đoán thay đổi trong sā dýng đçt dþĆi tác động cûa các yếu tố khác nhau (Vü Thð Minh Huệ & cs., 2018). 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cĀu biến động lĆp phû và dă báo 2.1. Phương pháp chọn điểm nghiên cứu kðch bân sā dýng đçt là vçn đề đþĉc hæu hết các Vën Yên là một huyện vùng núi phía Bíc quốc gia quan tâm. Sā dýng đçt và thay đổi lĆp cûa tînh Yên Bái, nìm giĂa vùng chuyển giao phû (Land use land cover change - LULCC) là giĂa Đông Bíc và Tây Bíc, tọa độ đða lý tÿ việc chuyển đổi các loäi hình sā dýng đçt khác 10423' đến 10423' độ kinh đông và tÿ 2150'30'' nhau và là kết quâ cûa tþĄng tác phĀc täp giĂa đến 2212' vï độ bíc (Hình 1). Vën Yên thuộc khí con ngþąi và môi trþąng sinh thái. LULCC là hêu nhiệt đĆi èm giò mùa, lþĉng mþa hàng nëm động lăc chính cûa să thay đổi toàn cæu và có lĆn (trung bình 2.200-2.400mm), độ cao trung tác động đáng kể đến dðch vý hệ sinh thái và đa bình tÿ 300 đến 700m, độ dốc đða hình tþĄng đối däng sinh học. HĄn nĂa, LULCC còn liên quan lĆn (15-25), nhiệt độ trung bình nëm tÿ 22 đến mêt thiết đến să phát triển bền vĂng cûa nền 24C (Đặng Thð Thu Hà & cs., 2019). kinh tế xã hội. Thay đổi lĆp phû (mýc đích sā dýng đçt) vÿa là nguyên nhân vÿa là hêu quâ Tổng diện tích đçt tă nhiên huyện Vën Yên cûa nhiều thay đổi về mặt lý sinh và kinh tế xã nëm 2020 là 139.566,78ha. Huyện bao gồm 24 hội (Van Asselen & Verburg, 2013). Mô hình xã và 1 thð trçn. Dân số huyện Vën Yên là hóa thay đổi sā dýng đçt cò nghïa là nội suy 129.059 ngþąi vĆi mêt độ dân số trung bình 88,5 hoặc ngoäi suy theo thąi gian và có vai trò quan ngþąi/km2 (UBND huyện Vën Yên, 2021). Trong trọng trong nghiên cĀu xu thế phát triển cûa giai đoän 2015-2020, să thay đổi cĄ cçu sā dýng các hệ thống sā dýng đçt trong tþĄng lai. Việc đçt trên đða bàn huyện diễn ra theo chiều hþĆng dă báo kðch bân sā dýng đçt đþĉc thăc hiện tëng diện tích đçt xây dăng và đçt trống có cây thông qua các mô hình khác nhau, nhìm tối þu býi; giâm diện tích đçt rÿng, đçt nông nghiệp và hóa việc phân bổ tài nguyên đçt trong tþĄng lai. nþĆc mặt. Một số mô hình thþąng đþĉc sā dýng để þĆc tính thay đổi lĆp phû đçt nhþ mô hình Cellular, 2.2. Mô hình CLUMondo mô hình Markov, mô hình đa tác nhån (multi- Mô hình CLUMondo mô phóng să thay đổi agent models) và mô hình CLUE (Conversion of đçt đai bìng cách kết hĉp tính đa chĀc nëng cûa Land - Use and its Effects). Mô hình CLUE, cý hệ thống đçt đai và cho phép thiết lêp các mối thể là phiên bân CLUMondo (Van Asselen & quan hệ cung - cæu tÿ nhiều phía (Gao & cs., Verburg, 2013), đþĉc sā dýng để mô phóng să 2022), cho phép dă đoán hiệu quâ să biến động thay đổi sā dýng đçt dăa trên đðnh lþĉng thăc đçt đai (Zuo & cs., 2022). Mô hình CLUMondo tế các mối quan hệ giĂa hiện träng sā dýng đçt tiến hành mô phóng sā dýng đçt bìng cách xem và các yếu tố tác động đến să thay đổi các loäi xét să phù hĉp cûa điều kiện tă nhiên, kinh tế, 447
Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái xã hội và môi trþąng ć các khu văc khác nhau, dðch vý bên ngoài và gia tëng các dðch vý hệ cüng nhþ nhu cæu phát triển trong tþĄng lai và sinh thái (Jin & cs., 2019), cuối cùng sā dýng să cänh tranh giĂa các hệ thống đçt đai một quy trình lặp läi để chî đðnh các thông số (Rahman & cs., 2017). Mô hình bao gồm hai khác nhau nhìm tối þu hòa việc phân bổ sā module: Module phi không gian và module dýng đçt, đáp Āng nhu cæu phát triển cûa khu không gian. Module phi không gian xác đðnh văc (Debonne & cs., 2019; Nie & cs., 2020). nhĂng thay đổi theo nhu cæu đối vĆi tÿng cçp độ Các module làm việc chính cûa mô hình bao trong toàn bộ vùng mô hình. Các nhu cæu trong gồm: Tính đặc trþng cûa khu văc - các yếu tố trþąng hĉp này có thể bao gồm diện tích cho tác động đến chuyển đổi loäi đçt, tính phù hĉp tÿng mýc đích sā dýng cý thể, hoặc đþĉc xác cûa hệ thống đçt đai (hồi quy logistic), tùy chînh đðnh theo tổng hàng hóa, dðch vý. Trong module mýc đích chuyển đổi sā dýng đçt (kháng chuyển không gian, nhu cæu này đþĉc chuyển thành đổi và ma trên chuyển đổi), giĆi hän không gian nhĂng thay đổi sā dýng đçt täi các đða điểm cý hành chính - các hän chế và xây dăng kðch bân thể trong khu văc nghiên cĀu, bìng cách sā (Zuo & cs., 2022). dýng hệ thống raster (Viliet & cs., 2015) và phân tích không gian (Verburg & cs., 2007). 2.3. Dữ liệu đầu vào cho mô hình Trong mô hình CLUMondo, nhu cæu sā dýng đçt đþĉc tính toán thông qua các thuêt toán (1) Bân đồ sā dýng đçt bao gồm: Bân đồ lĆp khác nhau làm kết quâ đæu vào cûa hệ thống. phû nëm 2015 và 2020 đþĉc kế thÿa tÿ nghiên Đồng thąi, việc phân bổ đþĉc thăc hiện bći cĀu cûa Buchhorn & cs. (2020) và Karra & cs. chính mô hình dăa trên cách tiếp cên bþĆc thąi (2021). Bân đồ lĆp phû đþĉc xác đðnh và đþĉc gian rąi räc có xem xét các ràng buộc về chính phân loäi thành 5 loäi hình sā dýng: Rÿng, sách không gian, cý thể các thông số chuyển đổi nông nghiệp, nþĆc mặt, xây dăng, đçt trống có mýc đích sā dýng đçt, nhu cæu về hàng hóa và cây býi. Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu 448
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh Hình 2. Khung nghiên cứu (điều chỉnh từ Zuo & cs., 2022) (2) Bộ bân đồ yếu tố tác động tĆi chuyển đổi (4) Hän chế về chính sách không gian: Các sā dýng đçt: Dăa trên tình hình thăc tế täi khu chính sách không gian có thể hän chế să thay văc nghiên cĀu, tổng số 10 bân đồ (Phý lýc 1) đổi trong một vùng nhçt đðnh hoặc sā dýng đçt tþĄng Āng vĆi 5 yếu tố tác động (Hình 2) thể nhçt đðnh (Nie & cs., 2020). Nhþ đã đề cêp ć hiện să phù hĉp về vð trí và să thích hĉp cýc bộ trên, täi đða bàn huyện Vën Yên cò khu bâo tồn cho các loäi hình sā dýng đçt. thiên Nà Hèu (Hình 1), đåy là khu văc cæn chú (3) Kháng chuyển đổi và ma trên chuyển trọng bâo vệ môi trþąng sinh thái, đþĉc đặt làm đổi: Lçy tÿ kết quâ phân tích biến động sā dýng khu văc hän chế. đçt giai đoän 2015-2020 và tham khâo ý kiến (5) Tính phù hĉp cûa hệ thống đçt đai: Bộ chuyên gia. Kháng chuyển đổi liên quan đến hệ số tþĄng quan hồi quy giĂa các yếu tố tác việc hoàn nguyên mýc đích sā dýng đçt sau khi động và các loäi hình sā dýng đçt: đã thay đổi sā dýng, nìm trong khoâng tÿ 0 - Tính bìng công cý đða thống kê tích hĉp (chuyển đổi dễ dàng) đến 1 (nhĂng thay đổi trong mô hình CLUMondo không thể hoàn nguyên) (Verburg & cs., 2015). - Tính đặc trþng cûa tÿng khu văc đþĉc xác Ma trên chuyển đổi cho biết liệu hai loäi hình đðnh dăa trên phân tích hồi qui logistic để xác sā dýng đçt có thể đþĉc chuyển đổi cho nhau đðnh và lþĉng hoá đþĉc các nhân tố ânh hþćng hay không. Có hai giá trð trong ma trên chuyển đến să xuçt hiện cûa các loäi sā dýng đçt, cý đổi là 0 và 1; đþĉc đặt là 1 nếu loäi hình sā dýng thể täi công thĀc (1) (Kurniawan & cs., 2021): đçt có thể chuyển đổi thành loäi hình sā dýng  Pi  đçt khác, đặt là 0 nếu loäi hình sā dýng đçt đò Log    0  1 X1.i  2 X2.i  ...  n X n.i không thể chuyển đổi thành các loäi hình sā  1  Pi  dýng đçt khác. Việc cài đặt các thông số dăa Trong đò, Pi là xác suçt xuçt hiện cûa loäi trên tČ lệ biến động cûa các loäi hình sā dýng hình sā dýng đçt i vĆi yếu tố tác động X. 0 là đçt trong các kðch bân. một hìng số và n là hệ số hồi quy. 449
Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Trong nghiên cĀu này các yếu tố đþĉc lăa 2.5. Kiểm chứng mô hình chọn để tính toán ânh hþćng đến thay đổi sā Độ chính xác cûa mô hình CLUMondo đþĉc dýng đçt trong nghiên cĀu bao gồm: yếu tố vð xác đðnh bìng cách so sánh bân đồ lĆp phû mô trí, yếu tố kinh tế - xã hội (mêt độ dân số, phóng vĆi bân đồ lĆp phû hiện träng cûa đða khoâng cách đến đþąng giao thông, khoâng cách phþĄng (Yin & cs., 2021). Cý thể, sau khi thiết đến nþĆc mặt và khoâng cách đến trung tâm) và lêp các tham số đæu vào, mô hình CLUMondo yếu tố đða hình, khí hêu, đặc điểm thổ nhþĈng tiến hành mô phóng să thay đổi sā dýng đçt đến (mþa, nhiệt độ, độ cao, độ dốc, thổ nhþĈng). Các nëm 2020. Bân đồ mô phóng này đþĉc dùng để so biến độc lêp trong mô hình đþĉc kiểm tra đa sánh vĆi bân đồ hiện träng sā dýng đçt nëm 2020 cộng tuyến, chî các yếu tố tác động cò độ tþĄng cûa huyện Vën Yên. Độ chính xác cûa kết quâ mô quan thçp mĆi đþĉc chọn để đþa vào phân tích. phóng cûa mô hình đþĉc đánh giá bìng hệ số Sau khi có kết quâ hồi quy, mô hình sẽ tă động Kappa, giá trð Kappa càng gæn 1 thì độ chính xác thăc hiện kiểm nghiệm phân loäi nhð biến cho cûa mô phóng càng cao (Pontius & cs., 2001). mỗi hàm tþĄng quan, biểu diễn bìng đþąng cong ROC (Receiver Operating Characteristics) và đánh giá thông qua chî số AUC (Area Under 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN the Curve). Giá trð AUC nìm trong khoâng 3.1. Biến động sử dụng đất giai đoạn 0,5-1,0 đþĉc xem là chính xác và giá trð AUC 2015-2020 càng tiệm cên 1 thì cò độ tin cêy càng cao Đçt rÿng chiếm tČ lệ lĆn nhçt trong cĄ cçu (Willemen & cs., 2002). sā dýng đçt cûa huyện Vën Yên (Bâng 2). Tuy Phæm mềm ArcGIS 10.3 đþĉc sā dýng để nhiên, diện tích loäi đçt này cò xu hþĆng giâm täo và xā lý bân đồ cho phù hĉp vĆi yêu cæu đæu trong giai đoän 2015-2020. TþĄng tă, đçt nông vào cûa mô hình. nghiệp và đçt mặt nþĆc cüng cò xu hþĆng giâm vĆi tČ lệ læn lþĉt là -5,7% và 0,02%/nëm. Ngþĉc 2.4. Xây dựng kịch bân läi, diện tích đçt xây dăng và đçt trống có cây Kðch bân 1 (KB1) - kðch bân theo xu hþĆng býi cò xu hþĆng tëng vĆi tČ lệ tëng là 16,3% và sā dýng đçt trong quá khĀ: Kðch bân này đþĉc 7,1%/nëm. Phæn diện tích đçt rÿng giâm chû xây dăng dăa trên xu hþĆng biến động sā dýng yếu là rÿng sân xuçt do bð khai thác mà không đçt trong giai đoän 2015-2020. Cý thể, nhu cæu tiến hành việc trồng läi rÿng täo nên nhĂng cûa các loäi hình sā dýng đçt đến nëm 2030 vùng đçt hoang hòa làm gia tëng đçt diện tích đþĉc xác đðnh bìng cách tính tČ lệ biến động đçt trống có cây býi. Phæn đçt nông nghiệp trung bình hìng nëm tÿ nëm 2015-2020 (Yin & giâm do chuyển đổi sang các loäi đçt phi nông cs., 2021). Kðch bân 2 (KB2) - Kðch bân này đþĉc nghiệp nhþ xåy dăng các công trình să nghiệp, xây dăng dăa theo đðnh hþĆng sā dýng đçt cûa đþąng giao thông phýc vý mýc đích nông thôn huyện Vën Yên. Đðnh hþĆng này đþĉc cý thể mĆi trên đða bàn các xã và thð trçn. Să biến hóa tÿ Nghð quyết XVI cûa Đâng bộ huyện Vën động xây ra râi rác trên đða bàn huyện, xu Yên trong lïnh văc quân lý sā dýng đçt. Theo hþĆng biến động diễn ra mänh mẽ nhçt täi đða đò, trong tþĄng lai huyện Vën Yên têp chung bàn các xã, thð trçn bám sát sông Hồng và phát triển theo hþĆng bền vĂng, giâm tối đa să đþąng cao tốc Hà Nội - Lào Cai (Hình 3) đåy mçt đçt rÿng và đçt nông nghiệp, giâm diện cüng là yếu tố thúc đèy să phát triển và thay tích đçt chþa sā dýng. Trong nông - lâm nghiệp, đổi nhu cæu sā dýng đçt trên đða bàn huyện. huyện têp chung phát triển các loäi cây hàng 3.2. Đánh giá độ chính xác của mô hình hóa chû đäo nhþ quế, tre Bát Độ và cåy ën quâ (UBND huyện Vën Yên, 2020). Dăa vào đò, các Kết quâ mô phóng bân đồ lĆp phû nëm 2020 thông số về nhu cæu sā dýng đçt cûa hai kðch đþĉc thể hiện ć hình 4. Kết quâ kiểm chĀng cho bân đþĉc tính toán täi bâng 1. thçy giĂa bân đồ thăc tế và mô phóng có să 450
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh tþĄng đồng cao thể hiện qua bâng ma trên chéo còn läi đều cò độ chính xác mô phóng trên 80%. giĂa loäi hình sā dýng đçt thăc tế và mô phóng Hệ số Kappa cho mô phóng là 0,88 thuộc mĀc (Bâng 3). Độ chính xác mô phóng cûa loäi hình chính xác cao (Pontius & cs., 2001). Nhþ vêy, sā dýng đçt rÿng cao nhçt (99%) do đåy là loäi vĆi các thông số đã đþĉc thiết lêp, mô hình đçt có diện tích lĆn nhçt và bao phû lên tĆi 87% CLUMondo có khâ nëng mô phóng tốt să thay diện tích toàn huyện, các loäi hình sā dýng đçt đổi sā dýng đçt täi huyện Vën Yên. Bâng 1. Tỷ lệ biến động nhu cầu sử dụng đất theo 2 kịch bân (%/nëm) Kịch bản Rừng Xây dựng Nông nghiệp Nước mặt Đất trống có cây bụi KB1 -0,5 16,3 -5,7 -0,02 7,1 KB2 -0,14 5,2 -0,7 -0,04 -11 Bâng 2. Diện tích (ha) và biến động các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2015-2020 Năm 2015 Năm 2020 Biến động Loại hình SDĐ Diện tích Tỷ lệ (%) Diện tích Tỷ lệ (%) Diện tích Tỷ lệ(*)(%) Rừng 124.735,59 89,37 121.430,07 87 -3.305,52 -0,5 Xây dựng 3.073,59 2,2 6.548,22 4,69 3.474,63 16,3 Nông nghiệp 5.989,23 4,3 4.460,13 3,2 -1.529,10 -5,7 Nước mặt 2.419,2 1,73 2.416,41 1,73 -2,79 -0,02 Đất trống có cây bụi 3.349,17 2,4 4.711,95 3,38 1.362,78 7,1   LUyearN  1/ t  Ghi chú: (*): Tỷ lệ biến động hằng năm được tính theo công thức: ARC(%)   1      100    LUyearP    Trong đó, ARC: Tỷ lệ biến động hàng năm; LUyearN: Diện tích SDĐ năm kết thúc; LUyearP: Diện tích SDĐ năm bắt đầu; t: Khoảng thời gian (N - P). Nguồn: Trisurat (2009). Hình 3. Bân đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Văn Yên năm 2015 (a), năm 2020 (b) và biến động giữa 2 giai đoạn (c) 451
Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Hình 4 Bân đồ sử dụng đất năm 2020 hiện trạng (a) và mô phỏng (b) Bâng 3. Ma trận chéo giữa loại hình SDĐ thực tế và mô phỏng năm 2020 (ha) Mô phỏng Độ chính xác Nước Đất trống Loại SDĐ Rừng Nông nghiệp Xây dựng Tổng người mặt có cây bụi sử dụng (%) Hiện Nước mặt 2.290,41 44,82 42,84 30,33 8,01 2.416,41 95 trạng Rừng 49,23 120.140,3 51,39 634,32 554,76 12.1430,07 99 7 Nông nghiệp 32,76 341,28 3.712,95 95,58 277,56 4.460,13 83 Xây dựng 32,76 486,36 266,58 5.720,4 42,12 6.548,22 87 Đất trống có cây bụi 14,04 482,4 382,59 10,8 3.822,12 4.711,95 81 Tổng 2.419,2 121.495,2 4.456,35 6.491,43 4.704,57 139.566,78 3 Độ chính xác 95 99 83 88 81 người sản xuất (%) Kappa 0,88 Bâng 4. Hồi quy logistic và chỉ số AUC giữa các yếu tố tác động và loại hình sử dụng đất Nhiệt Lượng Mật độ KC đến KC đến KC đến KC đến Độ Độ Thổ LUT AUC độ mưa dân số dân cư trung tâm đường giao thông nước mặt cao dốc nhưỡng Nước mặt NS NS NS NS + + NS - - - 0,96 Rừng + + - NS - + - + NS NS 0,98 Nông nghiệp NS + NS - - - NS - - + 0,94 Xây dựng - - + NS NS NS + - NS + 0,94 Đất trống NS - - - NS - - + NS + 0,66 có cây bụi Ghi chú: NS: Không có ý nghĩa thống kê; KC: Khoảng cách; (+): Tương quan thuận; (-): Tương quan nghịch. 452
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh nông nghiệp và xây dăng cò tþĄng quan vĆi độ 3.3. Kết quâ phân tích hồi quy của loại tin cêy cao læn lþĉt là 0,98, 0,96; 0,94 và 0,94. hình sử dụng đất và các yếu tố tác động Đçt trống có cây býi có giá trð AUC thçp nhçt Kết quâ kiểm nghiệm AUC (Bâng 4) cho (0,66) vì nhĂng phæn đçt bó hoang thþąng cò độ thçy tçt câ các hệ số tþĄng quan cûa các loäi chính xác thçp do să trâi rộng về vð trí cûa loäi hình sā dýng đçt cò độ tin cêy nìm trong hình sā dýng đçt này trong khu văc nghiên cĀu khoâng 0,5-1. Điều này chî ra rìng các yếu tố (Arunyawat & Shrestha, 2018). Ngoài ra, täi tác động đþĉc lăa chọn đều cò ċ nghïa đối vĆi să bâng 4 cüng thể hiện mối tþĄng quan thuên, phân bố theo không gian cûa các loäi hình sā nghðch giĂa các yếu tố xác đðnh và loäi hình sā dýng đçt (Guo & cs., 2020). Đçt rÿng, nþĆc mặt, dýng đçt. Hình 5. Bân đồ mô phỏng sử dụng đất đến năm 2030 kịch bân 1 (a), kịch bân 2 (b) Bâng 5. Diện tích (ha) và biến động các loại hình SDĐ giai đoạn 2020-2030 2030 2020 Kịch bản 1 Kịch bản 2 Loại hình SDĐ Tăng (+)/ Tăng (+)/ Tỷ lệ Tỷ lệ Tỷ lệ Diện tích Diện tích Giảm (-) Diện tích Giảm (-) (%) (%) (%) so 2020 so 2020 Nước mặt 2.416,41 1,73 2.362,32 1,69 - 2.365,74 1,70 - Rừng 121.430.07 87,00 116.182,71 83,25 - 119.102,13 85,34 - Nông nghiệp 4.460,13 3,20 2.473,83 1,77 - 3.968,46 2,84 - Xây dựng 6.548,22 4,69 13.703,4 9,82 + 10.782,63 7,73 + Đất trống có cây bụi 4.711,95 3,38 4.844,52 3,47 + 3.347,82 2,40 - 453
Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Bâng 6. Ma trận chuyển đổi các loại hình SDĐ năm 2020-2030 theo kịch bân 1 (ha) 2020 2030 Nước mặt Rừng Nông nghiệp Xây dựng Đất trống có cây bụi Tổng 2020 Nước mặt 2.362,32 0 2,25 51,84 0 2.416,41 Rừng 0 115.824,51 5,04 5.315,4 285,12 121.430,07 Nông nghiệp 0 358,2 2.369,16 1.732,77 0 4.460,13 Xây dựng 0 0 0 6.548,22 0 6.548,22 Đất trống có cây bụi 0 0 97,38 55,17 4.559,4 4.711,95 Tổng 2030 2.362,32 116.182,71 2.473,83 13.703,4 4.844,52 139.566,78 Bâng 7. Ma trận chuyển đổi các loại hình SDĐ năm 2020-2030 theo kịch bân 2 (ha) 2030 2020 Nước mặt Rừng Nông nghiệp Xây dựng Đất trống có cây bụi Tổng 2020 Nước mặt 2.365,74 0 0,63 50,04 0 2.416,41 Rừng 0 118.170,81 320,13 2.937,87 1,26 121.430,07 Nông nghiệp 0 0 3.585,24 874,89 0 4.460,13 Xây dựng 0 0 0 6.548,22 0 6.548,22 Đất trống có cây bụi 0 931,32 62,46 371,61 3.346,56 4.711,95 Tổng 2030 2.365,74 119.102,13 3.968,46 10.782,63 3.347,82 139.566,78 Hình 6. Bân đồ thể hiện sự khác biệt giữa hai kịch bân 454
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh xác đðnh ć vð trí dọc theo đþąng cao tốc Hà Nội - 3.4. Kết quâ mô phỏng kịch bân sử dụng Lào Cai, đặc biệt là trên đða bàn các xã: Đông đất đến năm 2030 An, Đông Cuông, An Thðnh, Yên Phú, Xuân Ái. 3.4.1. Kịch bản 1 - Phát triển thông thường Phæn diện tích khác biệt chû yếu nìm trên các trong quá khứ loäi đçt xây dăng, đçt nông nghiệp và đçt rÿng. Theo KB1, đçt nông nghiệp cò xu hþĆng Să tþĄng tác giĂa các loäi hình sā dýng đçt, giâm vĆi tČ lệ 1,23%, loäi đçt này đþĉc phân bố các chính sách þu tiên phát triển và să cänh cýc bộ trong vùng và têp trung ć các lþu văc, tranh đã dén đến xu hþĆng thay đổi sā dýng đçt nhánh sông lĆn cûa huyện. Đçt rÿng vén bao khác nhau (Zuo & cs., 2022). Kết quâ mô phóng phû phæn lĆn khu văc tuy nhiên giâm 3,75% về cho thçy đçt xây dăng có tČ lệ thay đổi đáng kể diện tích. Đçt trống có cây býi tëng 132,57ha nhçt tÿ nëm 2020 đến nëm 2030. Trong KB1, đþĉc phân bố râi rác ć phía Nam và phía Tây đçt xây dăng cò xu hþĆng tëng vĆi mĀc tëng Nam cûa huyện. Diện tích nþĆc mặt ít thay đổi 16,3%. MĀc giâm đáng kể nhçt đþĉc quan sát hĄn, giâm nhẹ tÿ 1,73% nëm 2020 xuống 1,69% thçy đối vĆi đçt rÿng và nông nghiệp. Trong KB2, đçt rÿng cò xu hþĆng tëng nhiều hĄn so vĆi nëm 2030 và đþĉc phân bố thành dâi chäy dọc KB1, đçt trống có cây býi cò xu hþĆng giâm và tÿ Tåy sang Đông. Đçt xây dăng cò xu hþĆng chuyển đổi sang các loäi hình sā dýng đçt khác tëng mänh nhçt tÿ 4,69% lên 9,82%, phæn diện do các chính sách quân lċ đçt đai và phát triển tích tëng chû yếu xung quanh các khu văc đô trồng rÿng cûa đða phþĄng. Trong khi đò ć KB1 thð trung tåm, khu dån cþ ban đæu, dọc theo loäi đçt này cò xu hþĆng tëng do việc khai thác thûy văc và đþąng giao thông, đặc biệt ć khu rÿng sân xuçt tþĄng đồng vĆi xu hþĆng xây ra văc xã Đông An. Khoâng 94,34% diện tích đçt ć trong quá khĀ. Diện tích nþĆc mặt cò xu hþĆng huyện Vën Yên không thay đổi täi kðch bân này, giâm ć câ hai kðch bân (Hình 7). Kết quâ nghiên nhþng việc mć rộng đçt xây dăng là đáng kể cĀu chî ra rìng, kðch bân 2 cò þu thế trong việc nhçt. Đçt chuyển tÿ các loäi hình sā dýng đçt đät đþĉc să phát triển bền vĂng giĂa phát triển khác sang đçt xây dăng chû yếu là đçt rÿng và kinh tế khu văc và bâo vệ môi trþąng sinh thái đçt nông nghiệp (Bâng 5 và 6). (Xu & cs., 2022). Cën cĀ vào kết quâ đò, chính quyền đða phþĄng cò thể tính toán, xác đðnh nhu 3.4.2. Kịch bản 2 - Định hướng sử dụng đất cæu sā dýng đçt để xây dăng quy hoäch và tæm của địa phương nhìn sā dýng đçt hĉp lý và hiệu quâ. Theo kðch bân này nþĆc mặt giâm tÿ 1,73% nëm 2020 xuống 1,70% nëm 2030, tþĄng Āng giâm 50,67ha (Bâng 5 và 7). Đçt nông nghiệp 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ giâm 0,36% tþĄng Āng chuyển đổi 874,98ha sang Trong nghiên cĀu này mô hình CLUMondo đçt xây dăng, biến động đçt nông nghiệp diễn ra đã mô phóng một cách hiệu quâ nhu cæu sā chû yếu täi xã An Thðnh và Đäi Phác. MĀc giâm dýng đçt đến nëm 2030 trên đða bàn huyện Vën rõ rệt nhçt đþĉc quan sát thçy ć loäi đçt trống có Yên, tînh Yên Bái theo hai kðch bân: (i) kðch bân cây býi, diện tích đçt này giâm chû yếu chuyển sā dýng đçt trong quá khĀ và (ii) đðnh hþĆng sā sang đçt rÿng (931,32ha). VĆi một huyện vùng dýng đçt cûa huyện. Theo câ hai kðch bân, các núi diện tích đçt xây dăng tuy chiếm tČ lệ không loäi đçt nþĆc mặt, rÿng, nông nghiệp đều giâm quá lĆn xong nó cho thçy xu hþĆng tëng đáng kể trong khi diện tích đçt xây dăng tëng vĆi tČ lệ theo câ hai kðch bân (Yin & cs., 2021). hĉp lċ hĄn ć KB2. Điểm khác nhau giĂa hai kðch bân là diện tích đçt trống có cây býi giâm ć 3.4.3. So sánh giữa hai kịch bản KB2, đồng nghïa vĆi việc giâm diện tích đçt Să khác biệt giĂa hai kðch bân thể hiện ć chþa sā dýng hay nguồn tài nguyên đçt đþĉc sā hình 6 vĆi tČ lệ khác biệt là 3,75%, đåy là kết dýng hĉp lċ hĄn. quâ cûa việc chồng xếp bân đồ giĂa KB1 và Tÿ kết quâ mô phóng cûa hai kðch bân, rõ KB2. Khu văc có să khác biệt nhiều nhçt đþĉc ràng các chính sách quân lċ đçt đai cûa đða 455
Ứng dụng mô hình CLUMondo dự báo thay đổi sử dụng đất phục vụ công tác quy hoạch đất đai huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái phþĄng vĆi các trọng tâm phát triển khác nhau Đặng Thị Thu Hà, Bùi Thị Thu Trang & Nguyễn Khắc Thành (2019). Nghiên cứu xây dựng bản đồ nguy sẽ dén đến nhu cæu sā dýng đçt khác nhau cơ sạt lở đất cho huyện Văn Yên, tỉnh Yên trong tþĄng lai. Theo đðnh hþĆng phát triển Bái. Tạp Chí Khoa học và Công nghệ Việt kinh tế cûa huyện, ngành nông nghiệp vén tiếp Nam. 61(3). týc đòng vai trñ quan trọng. Do vêy, việc xây Gao P., Gao Y., Zhang X., Ye S. & Song C. (2022). dăng quy hoäch sā dýng đçt cæn xem xét cèn CLUMondo v2. 0: Improved model by adaptive thên để giâm thiểu mâu thuén giĂa mýc tiêu determination of conversion orders for simulating land system changes with many-to-many demand- phát triển nông nghiệp vĆi vçn đề đô thð hóa. supply relationships. Geoscientific Model Nhþ đã đề cêp ć phæn mć đæu, să thay đổi hiện Development Discussions. pp. 1-28. träng sā dýng đçt đặt ra cho công tác quân lý Guo Q., Lu B. & Chen L. (2020). Dynamic simulation đçt đai nhiều thách thĀc trong việc đâm bâo of multi-scenario land use change based on thăc hiện các kế hoäch, quy hoäch sā dýng đçt CLUMondo model: A case study of coastal cities in Guangxi. Remote Sensing for Land & cûa đða phþĄng. Do vêy, việc Āng dýng mô hình Resources. (1): 176-183. CluMondo cho phép dă báo đþĉc thay đổi sā Jin G., Chen K., Wang P., Guo B., Dong Y. & Yang J. dýng đçt sẽ cung cçp thêm cĄ sć khoa học cho (2019). Trade-offs in land-use competition and công tác xây dăng kế hoäch, quy hoäch và tæm sustainable land development in the North China nhìn sā dýng đçt cûa huyện Vën Yên. Plain. Technological Forecasting and Social Change. 141: 36-46. Karra K., Kontgis C., Statman-Weil Z., Mazzariello LỜI CẢM ƠN J.C., Mathis M. & Brumby S.P. (2021). Global land use/land cover with Sentinel 2 and deep Nghiên cĀu này là sân phèm cûa đề tài learning. In 2021 IEEE international geoscience Sinh viên nghiên cĀu khoa học “Ứng dýng mô and remote sensing symposium IGARSS. hình CluMondo dă báo thay đổi sā dýng đçt pp. 4704-4707. huyện Vën Yên, tînh Yên Bái” và đề tài Khoa Kurniawan I., Bisri M., Suhartanto E., Septiangga B. & học công nghệ cçp Học viện “Nghiên cĀu sā Munajad R. (2021, December). Projecting land use dýng đçt nông nghiệp cûa ngþąi dân tộc thiểu changes and its consequences for hydrological số trên đða bàn huyện Vën Yên, tînh Yên Bái” response in the New Capital City of Indonesia. do Học viện Nông nghiệp Việt Nam tài trĉ - Mã In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. số T2022-03-10. 930(1): 012044. Lê Hoài Nam, Hồ Công Toàn, Nguyễn Văn Tín, Trần TÀI LIỆU THAM KHẢO Tuấn Hoàng & Phạm Thanh Long (2021). Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lĩnh vực sử Arunyawat S. & Shrestha R.P. (2018). Simulating dụng đất và một số giải pháp thích ứng với biến future land use and ecosystem services in Northern đổi khí hậu tại tỉnh Bình Phước. Tạp chí Khí tượng Thailand. Journal of Land Use Science. Thủy văn. 725: 60-71. 13(1-2): 146-165. Mai Hạnh Nguyên (2012). Đánh giá tổng quát tác động Buchhorn M., Smets B., Bertels L., De Roo B., Lesiv của biến đổi khí hậu đối với tài nguyên đất đai và các M., Tsendbazar N., Herold Martin & Fritz S. (2020). Copernicus global land service: Land cover biện pháp ứng phó. Truy cập từ http://land.hcmunre. 100m: collection 3: epoch 2019: Globe. Version edu.vn/data/file/Tai%20lieu/Tu%20nhien%20-%20 V3. 0.1)[Data set]. Moi%20truong/30_MHNguyen.pdf ngày truy cập: 18/09/2022. Debonne N., van Vliet J. & Verburg P. (2019). Future governance options for large-scale land acquisition Nie X., Lu B., Chen Z., Yang Y., Chen S., Chen Z. & in Cambodia: impacts on tree cover and tiger Wang H. (2020). Increase or decrease? Integrating landscapes. Environmental Science & Policy. the CLUMondo and InVEST models to assess the 94: 9-19. impact of the implementation of the Major Drogoul A., Huynh N.Q. & Truong Q.C. (2016). Function Oriented Zone planning on carbon Coupling environmental, social and economic storage. Ecological Indicators. 118: 106708. models to understand land-use change dynamics in Pontius J., Cornell R.G., Hall J.D. & C.A. (2001). the Mekong Delta. Frontiers in environmental Modeling the spatial pattern of land-use change science. 4: 19. with GEOMOD2: application and validation for 456
Phạm Duy Khánh, Vũ Thanh Biển, Đào Xuân Thu, Nguyễn Lưu Ly, Ngô Thanh Sơn, Bùi Lê Vinh Costa Rica. Agriculture, Ecosystems & Verburg P.H., Crossman N., Ellis E.C., Heinimann A., Environment. 85(1-3): 191-203. Hostert P., Mertz O., Nagendra H., Sikor T., Erb Quốc Hội (2013). Luật số: 45/2013/QH13. Luật đất đai. K., Golubiewski N., Grau R., Grove M., Konaté Truy cập từ https://thuvienphapluat.vn/van- M., Meyfroidt P.C., Parker D., Chowdhury R., ban/Bat-dong-san/Luat-dat-dai-2013-215836.aspx Shibata H., Thomson A. & Zhen L. (2015). Land ngày 04/03/2023. system science and sustainable development of the Rahman M., Tabassum F., Rasheduzzaman M., Saba earth system: A global land project H., Sarkar L., Ferdous J., Uddin S., & Zahedul perspective. Anthropocene. 12: 29-41. Islam A.Z.M. (2017). Temporal dynamics of land Viliet J. & Malek Z. (2015). CluMondo mô hình use/land cover change and its prediction using CA- chuyển đổi sự sử dụng đất - Hướng dẫn và bài tập. ANN model for southwestern coastal Vrije Universiteit Amsterdam. Truy cập từ Bangladesh. Environmental monitoring and http://portal.gms-eoc.org/uploads/gistool/data/ assessment. 189(11): 1-18. download/CLUMondo-Self-Teaching-Manual- Trisurat Y. (2009). Application of geo-informatics for Vietnamese_32.pdf ngày truy cập: 04/03/2022. trans-boundary biodiversity conservation of the Willemen L., Verburg P.H., Castella J.C. & Vu N. Pha Taem Protected forest. J Terres Observ. (2002). Modelling of land cover changes with 1: 17-29. CLUE-S in Bac Kan province, Vietnam. UBND huyện Văn Yên (2020). Báo cáo thuyết minh Unpublished MSc Dissertation, Wageningen tổng hợp Quy hoạch sử dụng đất thời kỳ 2021- University, Wageningen, The Netherlands. 2030, tầm nhìn đến năm 2050 và kế hoạch sử dụng đất năm 2021 huyện Văn Yên - tỉnh Yên Bái. Xu J., Renaud F.G. & Barrett B. (2022). Modelling land system evolution and dynamics of terrestrial UBND huyện Văn Yên (2021). Báo cáo phát triển kinh carbon stocks in the Luanhe River Basin, China: a tế xã hội huyện Văn Yên năm 2021. scenario analysis of trade-offs and synergies Vũ Thị Minh Huệ, Đào Thị Hà Thanh, Vũ Thị Hồng & between sustainable development goals. Nguyễn Văn Hậu (2018). Thực trạng dự báo nhu Sustainability science. 17(4): 1323-1345. cầu sử dụng đất và ứng dụng công nghệ trong dự báo nhu cầu sử dụng đất. Tạp chí Khoa học Đo đạc Yin L., Dai E., Xie G. & Zhang B. (2021). Effects of và Bản đồ. (38): 42-48. land-use intensity and land management policies Van Asselen S. & Verburg P.H. (2013). Land cover on evolution of regional land system: A case study change or land‐use intensification: simulating land in the hengduan mountain region. Land. system change with a global‐scale land change 10(5): 528. model. Global change biology. 19(12): 3648-3667. Zuo Q., Zhou Y., Wang L., Li Q. & Liu J. (2022). Verburg P.H. & Overmars K.P. (2007). Dynamic Impacts of future land use changes on land use simulation of land-use change trajectories with the conflicts based on multiple scenarios in the central CLUE-s model. Modelling land-use change. mountain region, China. Ecological pp. 21-337. Indicators. 137: 108743. 457