Tổng quan luận án

Đề tài "Nghiên cứu biến động không gian xanh dưới tác động của quá trình đô thị hóa phục vụ quy hoạch đô thị sinh thái ở thành phố Huế" được tác giả Nguyễn Bắc Giang thực hiện tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Hà Văn Hành và PGS.TS. Phạm Văn Cự. Luận án thuộc chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (mã số: 985 01 01), bảo vệ năm 2020.

Quá trình đô thị hóa (ĐTH) dẫn đến mở rộng không gian xây dựng, gia tăng các bề mặt không thấm (BMKT), thu hẹp diện tích và gây manh mún không gian xanh (KGX), dẫn đến mất cân bằng năng lượng và biến đổi môi trường nhiệt đô thị. Thành phố Huế là đô thị di sản thế giới (được UNESCO công nhận năm 1993), đồng thời được định hướng phát triển theo mô hình đô thị sinh thái (ĐTST), văn hóa, cảnh quan và thân thiện với môi trường. Dân số đô thị Huế gia tăng từ 238.331 người (năm 1990) lên 358.328 người (năm 2018), kéo theo các dự án mở rộng hạ tầng làm thay đổi cơ cấu sử dụng đất. Luận án giải quyết khoảng trống nghiên cứu về sự thiếu hụt các phân tích định lượng liên ngành tích hợp dữ liệu viễn thám, chỉ số trắc lượng cảnh quan và dữ liệu điều tra xã hội học nhằm lượng hóa tác động của ĐTH đến KGX, nhiệt độ bề mặt (NĐBM) và khả năng tiếp cận của cư dân phục vụ quy hoạch ĐTST tại thành phố Huế.

Mục tiêu chung của luận án là đánh giá tác động của quá trình ĐTH đến KGX thành phố Huế, làm cơ sở khoa học cho định hướng quy hoạch ĐTST. Các mục tiêu cụ thể gồm:

  • Làm rõ tác động của quá trình ĐTH đến KGX ở thành phố Huế;
  • Xác lập tỷ lệ KGX hợp lý dựa trên NĐBM;
  • Đánh giá khả năng tiếp cận KGX của người dân đô thị;
  • Phân tích khả năng và vị trí mở rộng KGX;
  • Xác lập cơ sở khoa học phục vụ định hướng quy hoạch ĐTST ở địa bàn nghiên cứu.

Luận án tập trung giải đáp 3 câu hỏi nghiên cứu:

  1. ĐTH đã tác động như thế nào đến KGX?
  2. Làm thế nào phối hợp các nguồn dữ liệu để đánh giá tác động của ĐTH đến KGX?
  3. KGX được lồng ghép vào định hướng trong quy hoạch ĐTST như thế nào?

Hai luận điểm bảo vệ của luận án gồm:

  • Luận điểm 1: Quá trình ĐTH ở thành phố Huế giai đoạn 2001 - 2016 đã làm thay đổi độ đo cảnh quan KGX, từ đó ảnh hưởng đến vai trò điều hòa NĐBM của KGX đô thị Huế.
  • Luận điểm 2: Phân tích khả năng tiếp cận KGX của cư dân đô thị và xác lập tỷ lệ KGX hợp lý là cơ sở quan trọng phục vụ quy hoạch ĐTST ở thành phố Huế.

Đối tượng nghiên cứu là KGX, các yếu tố ĐTH và người dân thành phố Huế. Phạm vi không gian bao gồm 27 phường thuộc thành phố Huế. Phạm vi thời gian tập trung vào giai đoạn ĐTH 2001 - 2016; dữ liệu viễn thám thu thập vào mùa ít mưa các năm 2001, 2005, 2010, 2016; khảo sát nhiệt độ không khí thực hiện năm 2017; khảo sát khả năng tiếp cận công viên công cộng của cư dân triển khai năm 2018; các số liệu thống kê kinh tế - xã hội (KT-XH) thu thập giai đoạn 2001 - 2018.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước theo các nhóm chủ đề chính:

Nghiên cứu về tiêu chí đô thị hóa và biến đổi lớp phủ: Các nghiên cứu quốc tế của Davis K. (1962), Linli C. và Jun S. (2012) tại Thượng Hải, Juanjuan Z. và cộng sự (2013) tại Trung Quốc, Chan K. và Vu T. (2017) tại thung lũng Klang, Huilei L. (2017) tại Bắc Kinh; các nghiên cứu trong nước của Phạm Đỗ Văn Trung tại Cần Thơ, Trịnh Thị Hoài Thu tại Đông Anh (Hà Nội), Do T. và cộng sự tại Đà Nẵng đã xác lập các chỉ tiêu về dân số, mật độ xây dựng, cơ cấu lao động và diện tích bề mặt để định lượng mức độ ĐTH.

Tác giả Tiêu chí nghiên cứu ĐTH Mục tiêu nghiên cứu
Linli C. và Jun S. (2012) Dân số, mật độ dân số, sử dụng đất (SDĐ), lớp phủ bề mặt, diện tích công trình, cấp nước, tiêu thụ điện Đánh giá ảnh hưởng của ĐTH đến môi trường, tương quan giữa ĐTH và nhiệt độ, chỉ số thực vật tại Thượng Hải
Juanjuan Z. và cộng sự (2013) Tổng số dân, tỷ lệ dân số đô thị, mật độ dân số, GDP, thu nhập bình quân, diện tích đất xây dựng Định lượng tác động của ĐTH đến KGX nhằm mở rộng KGX tại các tỉnh của Trung Quốc
Chan K. và Vu T. (2017) Mật độ xây dựng, diện tích KGX, diện tích mặt nước Đánh giá tác động của ĐTH đến KGX tại thung lũng Klang phục vụ hoạch định đô thị
Huilei L. (2017) Mật độ dân số, GDP, khu vực có ánh sáng ban đêm Phân tích tác động của ĐTH lên mô hình cảnh quan tại Bắc Kinh
Trịnh Thị Hoài Thu SDĐ, lao động, cơ cấu kinh tế, dân số, cơ sở vật chất Tác động của ĐTH đến cơ cấu SDĐ nông nghiệp khu vực Đông Anh - Hà Nội

Nghiên cứu ứng dụng trắc lượng cảnh quan (Landscape Metrics) và viễn thám trong phân tích KGX: Các nghiên cứu của Fanhua K. (2007) tại Tế Nam, Yi-Chen W. (2011) tại Côn Minh, Tian Y. (2011) tại Hồng Kông, Byomkesh T. (2012) tại Dhaka, Jun Y. (2017) tại Đại Liên, Nor A. (2017) tại Kuala Lumpur - Manila - Jakarta, Sikuzani U. (2018) tại Lubumbashi, Pham V. Cu (2014), Lê Thị Minh Phương (2014) tại Hà Nội, Tống Thị Huyền Ái và Đoàn Thị The (2016) tại Huế đã áp dụng các chỉ số cảnh quan cấp độ mảng, cấp độ lớp và cấp độ cảnh quan (như CA, TA, PLAND, NP, PD, LPI, ED, LSI, SHAPE, FRAC, ENND, COHESION, CONNECT, DIVISION, SPLIT, AI, CLUMPY, SHDI) để phân tích mức độ phân mảnh, cô lập và biến đổi hình thái của KGX.

Tác giả (Năm) Chỉ số cảnh quan sử dụng Mục đích nghiên cứu
Nor A. (2017) LSI, MNN, PD, MPA, LPI Tác động của mở rộng đô thị đến cấu trúc KGX ở Kuala Lumpur, Metro Manila và Jakarta
Yi-Chen W. (2011) PLAND, PD, LPI, LSI, SHDI Biến đổi mô hình KGX ở Côn Minh (Trung Quốc) trong quá trình ĐTH
Byomkesh T. (2012) PD, NP, LPI, SHAPE_AM, COHESION Đánh giá sự phân tán, tính gắn kết cấu trúc KGX do ĐTH tại Dhaka
Jun Y. (2017) PLAND, EI, FRAC, AI, DI Tác động của ĐTH đến không gian và NĐBM tại Đại Liên (Trung Quốc)
Fanhua K. (2007) CA, PD, PLAND, MPS, LPI, LSI, MNN, PR Định lượng mô hình KGX thành phố Tế Nam giai đoạn 1989 - 2004
Tian Y. (2011) AREA_MN, PD, SHAPE_MN, ENND_MN, CONNECT, DIVISION, MESH, SPLIT Đánh giá sự phân mảnh KGX tại Hồng Kông phục vụ quy hoạch mạng lưới xanh

Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt và khả năng làm mát của KGX: Các công trình của Weng (2004), Graça M. (2018), Le M. và cộng sự (2019) tại Hà Nội (xác định mức chênh lệch nhiệt độ giữa khu vực có KGX và không có KGX đạt 4,34°C), Caige S. (2019) tại Hạ Môn đã phân tích mối quan hệ giữa chỉ số thực vật chuẩn hóa (NDVI), chỉ số nước bề mặt (LSWI), chỉ số đô thị (UI) với NĐBM chiết xuất từ kênh hồng ngoại nhiệt vệ tinh Landsat.

Nghiên cứu khả năng tiếp cận và phân tích vị trí tối ưu KGX bằng GIS: Các nghiên cứu của Dawson (1995), Mullick (1993), Comber A., Abebe M. (2017) tại Addis Ababa, Phạm Đức Uy và Nobukazu Nakagoshi (2007) tại Hà Nội đã áp dụng phương pháp vùng đệm (Buffer), phân tích mạng lưới (Network Analysis) và quy trình phân tích thứ bậc (AHP) đa tiêu chí để đánh giá mức độ tiếp cận và lựa chọn vị trí phát triển KGX.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết: Tại thành phố Huế, các công trình trước đây của Nguyễn Thị Phương Anh (2012) chỉ nghiên cứu phạm vi hẹp ở phường Kim Long; Nguyễn Thị Hải (2017) tập trung vào đô thị vệ tinh; Nguyễn Thị Hạnh (2017) nghiên cứu quản lý KGX dưới góc độ hành chính; Tống Thị Huyền Ái và Đoàn Thị The (2016) chỉ đánh giá trắc lượng cảnh quan đất nông nghiệp. Chưa có công trình nào đánh giá toàn diện tác động của ĐTH đến cấu trúc hình thái cảnh quan KGX, tương quan định lượng giữa các chỉ số cảnh quan với các biến số ĐTH, đo lường khả năng giảm nhiệt thực tế và khả năng tiếp cận công viên công cộng của cư dân trên toàn địa bàn 27 phường của thành phố Huế phục vụ quy hoạch ĐTST.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khái niệm

  • Khái niệm đô thị và đô thị hóa: Đô thị hóa được nhìn nhận là quá trình tích hợp giữa ĐTH dân số, ĐTH kinh tế và ĐTH không gian; trong đó con người là trung tâm, hoạt động kinh tế là động lực và không gian là vật mang.
  • Khái niệm không gian xanh trong luận án: KGX được định nghĩa là phần diện tích bề mặt đô thị không bao gồm đất xây dựng công trình và đất trống, nơi có sự hiện diện của mặt nước, có thực vật bao phủ không phân biệt thành phần, quyền sở hữu và có chức năng điều hòa dịch vụ sinh thái mà cư dân tiếp cận được.
  • Lý thuyết đô thị sinh thái (ĐTST): Kế thừa quan điểm của Richard Register (1987), Lưu Đức Hải, Phạm Ngọc Đăng và Tổ chức Sinh thái Đô thị Úc, ĐTST là mô hình định cư tích hợp hài hòa giữa hệ sinh thái tự nhiên và môi trường nhân tạo, đảm bảo các nguyên tắc: sức khỏe và sự hài hòa, hiệu quả và sức sống, tính liên tục và công bằng, giảm thiểu tiêu thụ tài nguyên và phát thải carbon.

Quan điểm tiếp cận nghiên cứu

Luận án vận dụng 4 quan điểm tiếp cận chính:

  1. Quan điểm hệ thống: Xem xét hệ thống KGX như một phân hệ hữu cơ trong tổng thể hệ sinh thái đô thị, tương tác chặt chẽ với các phân hệ kinh tế, hạ tầng và dân cư.
  2. Quan điểm lịch sử: Phân tích động thái biến đổi lớp phủ và cấu trúc cảnh quan theo chuỗi thời gian (2001, 2005, 2010, 2016) tương ứng với các giai đoạn phát triển KT-XH của Huế.
  3. Quan điểm sinh thái: Đánh giá vai trò điều hòa vi khí hậu, giảm NĐBM và cung cấp dịch vụ hệ sinh thái của thảm thực vật.
  4. Quan điểm tiếp cận liên ngành: Kết hợp khoa học địa lý, viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS), trắc lượng cảnh quan, kinh tế học đô thị và xã hội học môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, niên giám thống kê thành phố Huế (1995 - 2018), số liệu kiểm kê đất đai (2005, 2010, 2014) và các quy hoạch phát triển đô thị.
  • Phương pháp xử lý ảnh viễn thám: Sử dụng ảnh vệ tinh đa thời gian Landsat ETM+ (năm 2001, 2005), Landsat 7 và Landsat 8 (năm 2010, 2016) chụp vào mùa ít mưa. Tiến hành hiệu chỉnh bức xạ, tính toán độ phát xạ bề mặt, tính toán các chỉ số NDVI, LSWI, UI và chiết xuất NĐBM thông qua phương trình truyền bức xạ nhiệt. Phân loại ảnh dựa trên đối tượng (Object-based classification) và kiểm định độ chính xác bằng hệ số Kappa cùng bảng ma trận sai số.
  • Phương pháp trắc lượng cảnh quan (Landscape Metrics): Sử dụng phần mềm Fragstats và tích hợp ArcGIS để tính toán các chỉ số cấu trúc cảnh quan cấp lớp (Class level) và cấp cảnh quan (Landscape level) như: diện tích mảng (CA, TA), mật độ mảng (PD), số lượng mảng (NP), chỉ số mảng lớn nhất (LPI), mật độ mép (ED), chỉ số hình dạng (LSI, SHAPE), độ gắn kết (COHESION), độ kết nối (CONNECT), chỉ số phân chia cảnh quan (DIVISION, SPLIT), chỉ số tổng hợp nhóm (CLUMPY), chỉ số kết hợp (AI), chỉ số đa dạng Shannon (SHDI).
  • Phương pháp bản đồ và GIS: Chuyển đổi dữ liệu sau phân loại sang dạng raster/vector; sử dụng thuật toán vùng đệm (Buffer 300 m, 500 m) và phân tích không gian để xác định khoảng cách tiếp cận KGX của dân cư.
  • Phương pháp phân tích thứ bậc đa tiêu chí (AHP): Xây dựng ma trận so sánh cặp, gán trọng số cho các tiêu chí không gian, hạ tầng, môi trường để thiết lập bản đồ đánh giá mức độ phù hợp vị trí mở rộng KGX.
  • Phương pháp thống kê, tổng hợp và mô hình hóa: Sử dụng phân tích tương quan Pearson, ma trận tương quan và mô hình hồi quy tuyến tính để lượng hóa mối quan hệ giữa các biến số ĐTH (dân số, mật độ xây dựng, tỷ lệ lao động phi nông nghiệp...) với các chỉ số trắc lượng cảnh quan KGX và NĐBM.
  • Phương pháp điều tra thực địa: Khảo sát quan trắc nhiệt độ không khí thực tế tại các loại hình lớp phủ trong mùa ít mưa (tháng 7/2017) và mùa mưa (tháng 12/2017 - 1/2018); phát phiếu điều tra xã hội học về nhu cầu, hình thức, tần suất và cản trở trong tiếp cận công viên công cộng của cư dân tại 27 phường trong năm 2018.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận về các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đô thị hóa, không gian xanh và đô thị sinh thái

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về mối quan hệ tương tác giữa ĐTH, biến đổi KGX và định hướng ĐTST. Tác giả phân tích các khái niệm về đô thị, các tiêu chí đánh giá ĐTH theo phân loại đô thị tại Việt Nam (Nghị định số 42/2009/NĐ-CP) và các nghiên cứu quốc tế. Luận án tổng hợp các quan điểm phân loại KGX tại Đan Mạch, Anh, Scotland, Trung Quốc, Nhật Bản và Việt Nam (Thông tư 06/2013/TT-BXD, Tiêu chuẩn thiết kế cây xanh công cộng năm 2012 của Bộ Xây dựng).

Chương này phân tích tiêu chuẩn quốc tế về diện tích KGX bình quân (khuyến nghị của WHO là 9 m²/người; Anh là 4 ha/1.000 dân; Hoa Kỳ từ 6,25 - 10,5 ha/1.000 dân) và khoảng cách tiếp cận theo tiêu chuẩn Châu Âu:

Loại KGX Khoảng cách tối đa từ nhà (m) Diện tích bề mặt tối thiểu (ha)
KGX khu dân cư 150 -
Vườn cộng đồng 400 1
Khu phố xanh 800 10 (công viên: 5)
Khu vực quận huyện xanh 1.600 30 (công viên: 10)
Thành phố xanh 3.200 60
Rừng đô thị 5.000 ≥ 200 (thị trấn nhỏ) / ≥ 300 (thành phố lớn)

Tác giả phân tích cơ sở lý thuyết về ĐTST, 4 ưu tiên cơ bản (sức khỏe, an ninh, sức sống, tính bền vững) và 2 xu hướng phát triển ĐTST: xu hướng bảo vệ thiên nhiên và xu hướng công nghệ sinh thái đô thị xanh (tiết kiệm năng lượng, giao thông xanh, giảm phát thải carbon). Khái quát điều kiện tự nhiên thành phố Huế: vị trí tọa độ 107°31’45” - 107°38’00” Đ, 16°30’45” - 16°24’00” B; diện tích tự nhiên 70,67 km² gồm 27 phường; địa hình đồng bằng hạ lưu sông Hương chiếm 85,13% diện tích (độ cao trung bình 3 - 5 m, độ dốc 0,2 - 0,3%) và địa hình đồi núi thấp phía Tây Nam (độ dốc tự nhiên 8 - 30%).

Chương 2: Quan điểm tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết cơ sở phương pháp luận, 4 quan điểm tiếp cận (hệ thống, lịch sử, sinh thái, liên ngành) và quy trình thực hiện nghiên cứu gồm các bước:

  1. Thu thập dữ liệu viễn thám Landsat (2001, 2005, 2010, 2016), dữ liệu bản đồ địa chính, số liệu thống kê KT-XH và điều tra thực địa.
  2. Xử lý ảnh số: tiền xử lý bức xạ, phân mảnh ảnh đa tỷ lệ, thiết lập bộ quy tắc phân loại đối tượng để xây dựng bản đồ lớp phủ và bản đồ KGX, đánh giá độ tin cậy bằng hệ số Kappa.
  3. Chiết xuất thông tin NĐBM từ kênh nhiệt, hiệu chỉnh phát xạ từ chỉ số thực vật NDVI và phân loại độ phát xạ của đất trống, thực vật.
  4. Tính toán các chỉ số trắc lượng cảnh quan (Landscape metrics) bằng phần mềm Fragstats để lượng hóa mức độ phân mảnh, hình dạng và tính kết nối của KGX.
  5. Thiết lập mô hình hồi quy và tương quan giữa các biến số ĐTH với các chỉ số cảnh quan KGX và NĐBM.
  6. Đánh giá khả năng tiếp cận KGX qua khảo sát xã hội học và phân tích vùng đệm GIS (300 m, 500 m).
  7. Đánh giá đa tiêu chí AHP để xây dựng bản đồ xác định mức độ phù hợp mở rộng KGX đô thị.

Chương 3: Đánh giá tác động của đô thị hóa đến không gian xanh ở thành phố Huế

Chương 3 trình bày các kết quả định lượng về biến động lớp phủ và cấu trúc cảnh quan KGX giai đoạn 2001 - 2016:

  • Biến động lớp phủ và KGX: Xây dựng bản đồ phân bố các loại hình KGX qua các năm 2001, 2005, 2010 và 2016. Phân tích ma trận chuyển dịch cơ cấu lớp phủ giữa các giai đoạn 2001 - 2010, 2010 - 2016 và tổng hợp 2001 - 2016 (đơn vị: ha). Kết quả chỉ ra sự suy giảm diện tích thảm thực vật tự nhiên, đất nông nghiệp và sự gia tăng nhanh chóng của diện tích đất xây dựng và bề mặt không thấm (BMKT).
  • Biến động cấu trúc hình thái cảnh quan KGX: Số liệu tính toán các chỉ số trắc lượng cảnh quan cấp độ cảnh quan và cấp độ lớp cho thấy số lượng mảng (NP) và mật độ mảng (PD) tăng lên, chỉ số mảng lớn nhất (LPI) và kích thước mảng trung bình (AREA_MN) suy giảm; chỉ số phân tách (SPLIT, DIVISION) gia tăng, phản ánh tình trạng KGX bị chia cắt và phân mảnh mạnh dưới áp lực mở rộng không gian xây dựng.
  • Mô hình quan hệ giữa ĐTH và cấu trúc cảnh quan KGX: Tác giả lựa chọn các biến chỉ số ĐTH (dân số, mật độ dân số, diện tích đất xây dựng, tỷ lệ lao động phi nông nghiệp...) và các chỉ số cảnh quan KGX đưa vào mô hình phân tích tương quan Pearson và phân tích hồi quy. Kết quả xác định mối tương quan chặt chẽ giữa tốc độ gia tăng BMKT với sự suy giảm tính kết nối (CONNECT, COHESION) và gia tăng mức độ phân tán của KGX đô thị.

Chương 4: Định hướng quy hoạch không gian xanh cho phát triển đô thị sinh thái ở thành phố Huế

Chương 4 tập trung giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ quy hoạch ĐTST:

  • Đánh giá khả năng tiếp cận KGX: Kết quả điều tra xã hội học năm 2018 tại 27 phường làm rõ tỷ lệ hiện diện, các hình thức tiếp cận, khoảng cách di chuyển, tần suất tiếp cận theo mùa và các yếu tố cản trở của cư dân. Phân tích vùng đệm GIS tại các bán kính 300 m và 500 m xác định tỷ lệ phần trăm dân số và diện tích KGX bình quân tiếp cận được ở từng phường, chỉ ra sự chênh lệch lớn giữa khu vực trung tâm và vùng ven.
  • Mối quan hệ giữa NĐBM và KGX: Phân tích bản đồ phân bố NĐBM chiết xuất từ ảnh vệ tinh các ngày 2/6/2001, 14/8/2010 và 3/7/2016; phân tích tương quan tuyến tính giữa chỉ số NDVI và NĐBM tại các loại hình: công viên, đất rừng, cây xanh chuyên biệt, sản xuất nông nghiệp, vườn nhà và cây xanh ven đường. Kết hợp với số liệu đo đạc nhiệt độ không khí trực tiếp mùa ít mưa (11 - 20/7/2017) và mùa mưa (25/12/2017 - 5/1/2018), luận án thiết lập mô hình hồi quy xác định tỷ lệ diện tích KGX cần thiết tương ứng với các ngưỡng giảm NĐBM cụ thể tại các phường.
  • Phân tích khả năng mở rộng KGX bằng AHP: Tổng hợp các tiêu chí không gian, sử dụng đất, môi trường và khoảng cách hạ tầng; tính toán ma trận trọng số AHP; xây dựng bản đồ phân vùng mức độ phù hợp (rất phù hợp, phù hợp, ít phù hợp, không phù hợp) để phát triển và mở rộng KGX trên địa bàn thành phố.
  • Đề xuất định hướng quy hoạch KGX hướng tới ĐTST: Đề xuất khung giải pháp tổ chức mạng lưới KGX liên kết (hành lang xanh dọc sông Hương, hệ thống nêm xanh, công viên đô thị, vườn nhà truyền thống, cây xanh đường phố) tích hợp trong đồ án quy hoạch đô thị sinh thái Huế.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về lý luận và khoa học

  • Xây dựng quy trình phương pháp tiếp cận liên ngành, tích hợp dữ liệu thống kê KT-XH với công nghệ viễn thám đa thời gian, hệ thống thông tin địa lý (GIS) và trắc lượng cảnh quan (Landscape Metrics) để định lượng hóa và không gian hóa tác động của ĐTH đến hình thái cấu trúc KGX.
  • Thiết lập cơ sở khoa học về mối quan hệ tương quan định lượng giữa các chỉ số cảnh quan KGX, chỉ số thực vật (NDVI) với biến động NĐBM đô thị và nhiệt độ không khí thực tế theo mùa tại đô thị di sản miền Trung.
  • Cung cấp phương pháp tích hợp phân tích vùng đệm không gian mạng lưới GIS với kết quả điều tra xã hội học để đánh giá thực trạng công bằng trong tiếp cận dịch vụ sinh thái công viên của cư dân đô thị.

Đóng góp mới về thực tiễn và giải pháp đề xuất

  • Xây dựng bộ dữ liệu bản đồ chuyên đề đa thời gian (2001, 2005, 2010, 2016) về biến động lớp phủ, bản đồ cấu trúc cảnh quan KGX và bản đồ phân bố NĐBM thành phố Huế.
  • Xác lập ngưỡng tỷ lệ diện tích KGX tối ưu cho từng phường nhằm kiểm soát và giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt bề mặt đô thị.
  • Ứng dụng quy trình phân tích thứ bậc AHP thành lập bản đồ phân vùng mức độ thích hợp đất đai phục vụ mở rộng và phát triển mạng lưới KGX.
  • Đề xuất các định hướng quy hoạch KGX cụ thể gắn với đặc thù đô thị Huế: bảo tồn hệ thống vườn nhà, phát triển dải hành lang xanh dọc hai bờ sông Hương và các phụ lưu, kết nối các mảng xanh cô lập thành mạng lưới sinh thái liên tục hỗ trợ xây dựng đô thị sinh thái.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Dữ liệu viễn thám Landsat sử dụng trong luận án có độ phân giải không gian trung bình (30 m), hạn chế khả năng bóc tách chi tiết các mảng xanh quy mô rất nhỏ như cây xanh sân vườn cá thể hoặc dải cây xanh hè phố hẹp. Khảo sát vi khí hậu không khí trực tiếp mới chỉ tập trung trong 2 đợt quan trắc đại diện của năm 2017. Khảo sát tiếp cận cộng đồng giới hạn chủ yếu ở đối tượng công viên công cộng trong phạm vi ranh giới hành chính 27 phường của thành phố Huế thời điểm nghiên cứu.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám độ phân giải siêu cao (như SPOT, Sentinel-2 hoặc ảnh UAV) để chiết xuất chi tiết cấu trúc tầng tán cây xanh đô thị; mở rộng chuỗi quan trắc vi khí hậu liên tục nhiều năm; mở rộng không gian nghiên cứu sang các đô thị vệ tinh và vùng sáp nhập mở rộng của đô thị Huế theo định hướng thành phố trực thuộc Trung ương.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo có giá trị đối với:

  • Cơ quan quản lý và quy hoạch đô thị: Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thừa Thiên Huế, Viện Quy hoạch Xây dựng trong việc lập đồ án điều chỉnh quy hoạch chung, phân bổ quỹ đất cây xanh và kiểm soát mật độ xây dựng hướng tới đô thị sinh thái.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học: Thuộc các ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Địa lý học, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn, Sinh thái Cảnh quan trong việc ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS, phần mềm Fragstats và phương pháp AHP trong nghiên cứu môi trường đô thị.
  • Các phần đáng tham khảo nhất: Khung phương pháp tính toán chỉ số trắc lượng cảnh quan kết hợp viễn thám (Chương 2), ma trận tương quan giữa ĐTH và cấu trúc KGX (Chương 3), phương pháp xác định tỷ lệ KGX hợp lý dựa trên NĐBM và bản đồ đánh giá thích hợp vị trí KGX bằng AHP (Chương 4).

Câu hỏi thường gặp

1. Khái niệm không gian xanh (KGX) được định nghĩa như thế nào trong luận án?
KGX được tác giả định nghĩa là phần diện tích bề mặt đô thị không bao gồm đất xây dựng công trình và đất trống, nơi có sự hiện diện của mặt nước, có thực vật bao phủ không phân biệt thành phần, quyền sở hữu và có chức năng điều hòa dịch vụ sinh thái mà cư dân tiếp cận được.

2. Dữ liệu viễn thám nào được sử dụng để phân tích biến động KGX và NĐBM tại Huế?
Luận án sử dụng chuỗi ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian gồm Landsat ETM+, Landsat 7 và Landsat 8 thu nhận vào mùa ít mưa các năm 2001, 2005, 2010 và 2016; kết hợp các kênh quang học để phân loại lớp phủ, tính chỉ số NDVI, LSWI, UI và kênh hồng ngoại nhiệt để chiết xuất NĐBM qua phương trình truyền bức xạ.

3. Luận điểm bảo vệ số 1 của luận án khẳng định điều gì?
Luận điểm 1 khẳng định quá trình ĐTH ở thành phố Huế giai đoạn 2001 - 2016 đã làm thay đổi độ đo cảnh quan KGX (làm tăng số lượng mảng, tăng tính phân mảnh, giảm diện tích mảng lớn nhất và tính kết nối), từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến vai trò điều hòa NĐBM của KGX đô thị Huế.

4. Luận án sử dụng các khoảng cách vùng đệm nào trong GIS để đánh giá khả năng tiếp cận công viên của người dân?
Luận án sử dụng các khoảng cách vùng đệm bán kính 300 m và 500 m quanh hệ thống công viên công cộng trên địa bàn 27 phường để tính toán tỷ lệ dân số và diện tích KGX bình quân mà người dân có thể tiếp cận được.

5. Cơ sở khoa học để xác lập tỷ lệ KGX hợp lý phục vụ quy hoạch ĐTST trong luận án là gì?
Cơ sở khoa học được xác lập từ mô hình hồi quy tương quan giữa tỷ lệ diện tích KGX và chỉ số NDVI với NĐBM chiết xuất từ ảnh viễn thám, kết hợp kết quả đo đạc nhiệt độ không khí thực tế theo các loại hình lớp phủ trong mùa ít mưa và mùa mưa tại thành phố Huế.

Kết luận

Luận án của tác giả Nguyễn Bắc Giang đã giải quyết toàn diện bài toán định lượng hóa tác động của quá trình đô thị hóa đến biến động và phân mảnh không gian xanh tại thành phố Huế giai đoạn 2001 - 2016. Thông qua việc tích hợp phương pháp viễn thám đa thời gian, trắc lượng cảnh quan, GIS và điều tra thực địa, công trình đã làm rõ mối quan hệ giữa cấu trúc không gian xanh với nhiệt độ bề mặt và khả năng tiếp cận của cộng đồng. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống luận cứ khoa học, ngưỡng tỷ lệ diện tích cây xanh tối ưu và bản đồ phân vùng vị trí thích hợp AHP, đóng góp thiết thực cho công tác quy hoạch phát triển đô thị sinh thái và bảo tồn cảnh quan di sản thành phố Huế.