Luận án tiến sĩ khoa học trái đất: Phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn

Luận án tiến sĩ khoa học Trái Đất phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn, làm rõ đặc điểm địa lý tự nhiên và quy luật phân bố.

• Tác giả: Bùi Thị Thanh Dung
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lại Vĩnh Cẩm
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Địa lý Tự nhiên
• Đề tài: Phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN TÍCH CẤU TRÚC ĐA BẬC CẢNH QUAN
• 1.1. Tổng quan về nghiên cứu cảnh quan
• 1.1.1. Một số quan niệm về cảnh quan
• 1.1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu cảnh quan
• 1.1.3. Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu chung
• 1.1.4. Các vấn đề chính trong phân tích cấu trúc đa bậc của cảnh quan
• 1.1.5. Cấu trúc cảnh quan
• 1.1.6. Quy mô và tỷ lệ trong nghiên cứu cảnh quan
• 1.1.7. Phân loại cảnh quan
• 1.1.8. Phân vùng cảnh quan
• 1.1.9. Các cách tiếp cận trong nghiên cứu cảnh quan đa bậc
• 1.1.10. Quy trình thành lập bản đồ cấu trúc đa bậc cảnh quan
• 1.1.11. Đánh giá cảnh quan
• 1.1.11.1. Đánh giá theo các đặc điểm của đơn vị cảnh quan
• 1.1.11.2. Đánh giá theo hình thái cảnh quan
• 1.1.11.3. Các bước nghiên cứu
• 1.2. TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH TÍNH ĐA BẬC CẢNH QUAN TRÊN LÃNH THỔ TỈNH LẠNG SƠN
• 2.1. Vị trí địa lý và vai trò trong phân bậc cảnh quan
• 2.2. Tính phân bậc trong các yếu tố nền vật chất vô cơ
• 2.3. Tính phân bậc trong các yếu tố nền nhiệt - ẩm
• 2.4. Sự phân bậc trong nền vật chất hữu cơ
• 2.5. Đặc điểm kinh tế tỉnh Lạng Sơn
• 2.6. Đặc điểm xã hội - nhân văn tỉnh Lạng Sơn
• 2.7. TIỂU KẾT CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ PHÂN HÓA ĐA BẬC CẢNH QUAN LÃNH THỔ TỈNH LẠNG SƠN
• 3.1. Nghiên cứu và thành lập bản đồ cảnh quan lãnh thổ Lạng Sơn theo hướng của Tây Âu hiện nay được sử dụng trong luận án
• 3.2. Quy trình phương pháp thành lập bản đồ cảnh quan đa bậc tỉnh Lạng Sơn
• 3.3. Kết quả phân hóa cảnh quan đa bậc tỉnh Lạng Sơn
• 3.4. Tính toán các chỉ số phân tích cảnh quan tỉnh Lạng Sơn
• 3.5. Định hướng sử dụng hợp lý các đơn vị cảnh quan tỉnh Lạng Sơn
• 3.6. TIỂU KẾT CHƯƠNG 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC ẢNH THỰC ĐỊA

Tóm tắt

I. Cơ sở khoa học phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan

Nghiên cứu về cấu trúc đa bậc của cảnh quan tỉnh Lạng Sơn được thực hiện dựa trên nền tảng lý thuyết vững chắc. Chương này trình bày tổng quan về các quan điểm nghiên cứu cảnh quan, từ đó xác định các yếu tố hình thành và phân hóa cảnh quan. Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm phương pháp tổng thể và phương pháp tham số, giúp tạo ra một cái nhìn toàn diện về cảnh quan. Đặc biệt, việc áp dụng các chỉ số trắc lượng hình thái trong phân tích cảnh quan đã cho thấy sự đa dạng và phong phú của các đơn vị cảnh quan trong tỉnh. Theo đó, việc phân loại và đánh giá cảnh quan không chỉ dựa vào các yếu tố tự nhiên mà còn phải xem xét đến các yếu tố nhân văn và kinh tế xã hội.

1.1. Tổng quan về nghiên cứu cảnh quan

Lịch sử nghiên cứu cảnh quan đã chứng kiến nhiều quan điểm và trường phái khác nhau. Các nhà nghiên cứu từ các khu vực khác nhau đã đưa ra những cách tiếp cận đa dạng, từ đó hình thành nên các hệ thống phân loại cảnh quan khác nhau. Việc nghiên cứu cảnh quan không chỉ dừng lại ở việc mô tả mà còn cần phải phân tích sâu sắc các yếu tố hình thành và tác động đến cảnh quan. Đặc biệt, trong bối cảnh hiện nay, việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại như GIS và viễn thám đã mở ra nhiều cơ hội mới cho việc phân tích và đánh giá cảnh quan một cách chính xác và hiệu quả hơn.

1.2. Các vấn đề chính trong phân tích cấu trúc đa bậc của cảnh quan

Phân tích cấu trúc đa bậc của cảnh quan bao gồm việc xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của cảnh quan. Các yếu tố này bao gồm địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và sinh vật. Đặc biệt, địa hình karst của tỉnh Lạng Sơn đã tạo ra những đặc điểm riêng biệt cho cảnh quan nơi đây. Việc phân tích các yếu tố này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cảnh quan mà còn cung cấp cơ sở để đề xuất các giải pháp quản lý và bảo tồn cảnh quan một cách hiệu quả. Các chỉ số trắc lượng hình thái được sử dụng để đánh giá sự đa dạng và tính chất của các đơn vị cảnh quan, từ đó đưa ra các định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.

II. Đặc điểm các nhân tố hình thành tính đa bậc cảnh quan trên lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn

Tỉnh Lạng Sơn có vị trí địa lý đặc biệt với nhiều yếu tố tự nhiên phong phú. Các yếu tố này bao gồm địa hình, khí hậu, và thổ nhưỡng, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cảnh quan. Địa hình đồi núi và khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm đã tạo ra một môi trường sống đa dạng cho nhiều loại sinh vật. Sự phân hóa cảnh quan ở đây không chỉ thể hiện qua các đơn vị cảnh quan mà còn qua sự đa dạng sinh học phong phú. Việc nghiên cứu các yếu tố này giúp xác định rõ hơn về tính đa bậc của cảnh quan và các mối quan hệ giữa chúng.

2.1. Tính phân bậc trong các yếu tố nền vật chất vô cơ

Các yếu tố nền vật chất vô cơ như địa chất và thổ nhưỡng có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành cảnh quan. Tỉnh Lạng Sơn có nhiều loại đất khác nhau, từ đất phù sa đến đất đỏ bazan, mỗi loại đất lại có những đặc điểm riêng biệt. Sự phân bố của các loại đất này không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật mà còn tác động đến các hoạt động kinh tế của người dân. Việc phân tích các yếu tố này giúp hiểu rõ hơn về cách mà chúng tương tác và ảnh hưởng đến cảnh quan tổng thể của tỉnh.

2.2. Đặc điểm kinh tế tỉnh Lạng Sơn

Kinh tế tỉnh Lạng Sơn chủ yếu dựa vào nông nghiệp và lâm nghiệp, với nhiều sản phẩm đặc trưng như chè, gỗ và các loại cây ăn quả. Sự phát triển kinh tế đã tạo ra những thay đổi trong cảnh quan, từ việc chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất xây dựng đến việc khai thác tài nguyên thiên nhiên. Những thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động đến đời sống của người dân. Việc nghiên cứu các đặc điểm kinh tế giúp xác định rõ hơn về mối quan hệ giữa kinh tế và cảnh quan, từ đó đề xuất các giải pháp phát triển bền vững.

III. Kết quả phân hóa đa bậc cảnh quan lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự phân hóa đa bậc của cảnh quan tỉnh Lạng Sơn rất phong phú và đa dạng. Qua việc thành lập bản đồ cảnh quan, các đơn vị cảnh quan đã được xác định rõ ràng, từ đó giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của cảnh quan. Các chỉ số phân tích cảnh quan đã được áp dụng để đánh giá sự đa dạng và tính chất của các đơn vị cảnh quan. Kết quả này không chỉ có giá trị về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc quản lý và bảo tồn cảnh quan.

3.1. Nghiên cứu và thành lập bản đồ cảnh quan lãnh thổ Lạng Sơn

Việc thành lập bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn đã được thực hiện thông qua các phương pháp nghiên cứu hiện đại. Bản đồ này không chỉ thể hiện sự phân bố của các đơn vị cảnh quan mà còn cung cấp thông tin về các yếu tố tự nhiên và nhân văn ảnh hưởng đến cảnh quan. Sự kết hợp giữa các phương pháp nghiên cứu đã giúp tạo ra một bức tranh tổng thể về cảnh quan tỉnh, từ đó hỗ trợ cho các nhà quản lý trong việc lập kế hoạch và phát triển bền vững.

3.2. Định hướng sử dụng hợp lý các đơn vị cảnh quan tỉnh Lạng Sơn

Dựa trên kết quả phân tích, các đề xuất về định hướng sử dụng hợp lý các đơn vị cảnh quan đã được đưa ra. Việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên không chỉ giúp bảo tồn cảnh quan mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân. Các giải pháp đề xuất bao gồm việc phát triển du lịch sinh thái, bảo tồn các khu vực có giá trị sinh thái cao và khuyến khích các hoạt động sản xuất bền vững. Những định hướng này không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho tỉnh Lạng Sơn.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ "Phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Bùi Thị Thanh Dung dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lại Vĩnh Cẩm, chuyên ngành Địa lý Tự nhiên (mã số: 9440217) tại Học viện Khoa học và Công nghệ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (năm 2022).

Tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sự phát triển kinh tế - xã hội và công nghệ làm phong phú mối quan hệ đa chiều trong hệ thống "tự nhiên - xã hội", đòi hỏi hướng tiếp cận nghiên cứu cảnh quan mới. Tại Việt Nam, nghiên cứu cảnh quan truyền thống chủ yếu tiếp cận theo trường phái phân loại cảnh quan của Nga và Đông Âu. Trong khi đó, xu hướng quốc tế hiện đại gắn liền với Công ước Cảnh quan Châu Âu (ELC, 2000) và Hiệp ước Cảnh quan Mỹ La-tinh (LALI, 2012) hướng tới việc mô tả, phân tích đặc tính cảnh quan trên toàn bộ lãnh thổ phục vụ quy hoạch và phát triển bền vững. Lạng Sơn là tỉnh miền núi Đông Bắc có địa hình đồi núi phức tạp, địa hình karst phát triển mạnh, khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh kéo dài và cộng đồng dân tộc thiểu số chiếm hơn 80% dân số. Khoảng trống nghiên cứu được luận án xác định là: cho đến nay, chưa có công trình nghiên cứu chuyên sâu nào về cảnh quan và sự phân hóa cảnh quan trên toàn bộ lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn theo hướng nghiên cứu cảnh quan của Tây Âu (kết hợp phân loại với mô tả cảnh quan, kết hợp phương pháp tổng thể và tham số theo cách tiếp cận từ dưới lên).

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm hai nội dung:

1. Vận dụng quan điểm phân loại cảnh quan kết hợp với quan điểm mô tả cảnh quan, giữa phương pháp nghiên cứu tổng thể và phương pháp tham số bằng cách tiếp cận từ dưới lên trong nghiên cứu cấu trúc đa bậc cảnh quan.
2. Đánh giá sự phân hóa và các chỉ số hình thái của các đơn vị cảnh quan làm cơ sở đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn.

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định qua 4 nội dung cụ thể:

1. Làm rõ khả năng kết hợp giữa các quan điểm, phương pháp, cách tiếp cận trong nghiên cứu cấu trúc đa bậc cảnh quan.
2. Phân tích sự phân hóa đa bậc của các yếu tố hình thành cảnh quan tỉnh Lạng Sơn.
3. Thành lập bản đồ kết quả phân hóa đa bậc của cảnh quan lãnh thổ nghiên cứu.
4. Áp dụng phương pháp đánh giá trắc lượng hình thái cảnh quan thông qua phần mềm Fragstats 4.2 để đề xuất sử dụng hợp lý lãnh thổ.

Luận án xây dựng hai luận điểm bảo vệ:

• Luận điểm 1: Tính phân bậc của các yếu tố thành tạo cảnh quan với yếu tố trội là địa hình karst có mùa đông lạnh kéo dài tại khu vực nghiên cứu đã hình thành 40 đơn vị cảnh quan chính trên cơ sở tổng hợp từ 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1.
• Luận điểm 2: Đánh giá cảnh quan thông qua các chỉ số trắc lượng hình thái của các đơn vị cảnh quan cung cấp cơ sở khoa học đề xuất định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ.

Phạm vi nghiên cứu:

• Phạm vi không gian: Toàn bộ ranh giới hành chính lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn.
• Phạm vi thời gian: Chuỗi số liệu thống kê và quan trắc giai đoạn 2010–2020 (kết hợp chuỗi số liệu khí hậu đối sánh 1961–2020 và 2011–2020).
• Phạm vi khoa học: Phân tích cấu trúc đa bậc của các yếu tố thành tạo cảnh quan, thành lập bản đồ phân hóa cảnh quan tỷ lệ 1:100.000 và tính toán 8 chỉ số trắc lượng hình thái cảnh quan phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng quan tình hình nghiên cứu cảnh quan trên thế giới và ở Việt Nam qua các trường phái chính:

1. Trường phái phân loại cảnh quan (Nga và Đông Âu): Coi cảnh quan là thực thể tự nhiên khách quan, phân cấp theo hệ thống phân vị chặt chẽ. Điển hình từ các công trình đặt nền móng thổ nhưỡng - cảnh quan của V.V. Dokuchaev, K.D. Glinka (1908, 1917, 1927), thuyết sinh quyển của V.I. Vernadskii (1863–1945), các nghiên cứu địa lý của A.N. Krasnov (1889) và G.I. Tanfil'ev (1905). L.S. Berg (1913, 1915) định nghĩa cảnh quan địa lý là sự kết hợp hài hòa giữa địa hình, khí hậu, nước, đất, sinh vật và một phần hoạt động của con người. Các hệ thống phân loại cảnh quan tiêu biểu gồm: N.A. Gvozdetsky (1961, 5 cấp), A.G. Isachenko (1965, 8 cấp), V.A. Nikolaev (1966, 12 cấp). Ngoài ra còn có các quan điểm của B.B. Polynov, F.N. Milkov, N.A. Solntsev, S.V. Kalesnik (1978).

2. Trường phái mô tả cảnh quan và sinh thái văn hóa (Tây Âu và Bắc Mỹ): Nhấn mạnh vai trò con người và cảnh quan văn hóa. Nền tảng bắt đầu từ Alfred Hettner (1859–1941), Siegfried Passarge (1908, 1913) tại Đức, phát triển thành trường phái Berkeley tại Mỹ với Carl Sauer (1925 - "Hình thái học của cảnh quan"), nghiên cứu địa lý lịch sử của W.G. Hoskins, H.C. Darby tại Anh, quan điểm cảnh quan của K.R. Olwig, B.L. Turner II. Hướng sinh thái cảnh quan phát triển từ Carl Troll (trước Chiến tranh thế giới thứ hai) và mở rộng mạnh mẽ tại Bắc Mỹ qua R.T.T. Forman, M.G. Turner, F.B. Golley, P.G. Risser.

3. Hướng kết hợp phân loại và mô tả cảnh quan đa bậc hiện đại: Phát triển từ thập niên 1970 tại Hà Lan với phương pháp ABC (Abiotic - Biotic - Culture). Các nghiên cứu của Veerle Van Eetvelde và Marc Antrop (2004, 2006, 2008 tại Bỉ), J. Zotano (2008 tại Tây Ban Nha/Thổ Nhĩ Kỳ), David Serrano Giné (2008), M.G. Tveit (2006), Aslıhan Tırnakçı và Serkan Özer (2018 tại Thổ Nhĩ Kỳ) xây dựng mô hình phân loại dạng kim tự tháp, tích hợp phân tích đặc tính cảnh quan (Landscape Character Assessment), kết hợp phương pháp tổng thể (holistic) và tham số (parametric) theo quy mô không gian.

4. Nghiên cứu cảnh quan tại Việt Nam: Bắt đầu từ thập niên 1960 với Nguyễn Đức Chính và Vũ Tự Lập (1963, 1976). Hệ thống phân loại 7 cấp tỷ lệ 1:1.000.000 của Phạm Hoàng Hải, Nguyễn Ngọc Khánh, Nguyễn Thượng Hùng (1997). Các nghiên cứu cấu trúc, sinh thái và ứng dụng của Trương Quang Hải (1991, 2008), Phạm Quang Anh (1983, 1996), Nguyễn Cao Huần (2002, 2003, 2005), Nguyễn An Thịnh (2006, 2011), Hà Văn Hành (2002), Phạm Thế Vĩnh (2002), Nguyễn Xuân Độ (2005), Phạm Quang Tuấn (2003, 2006). Tại Lạng Sơn, nghiên cứu điển hình trước đây là luận án của Phạm Quang Tuấn (2003) tại huyện Hữu Lũng.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam áp dụng khung lý thuyết và phương pháp phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan theo hướng Tây Âu đương đại cho toàn bộ lãnh thổ cấp tỉnh (tỉnh Lạng Sơn), kết hợp cách tiếp cận từ dưới lên, phương pháp tham số và tổng thể trên nền tảng GIS và trắc lượng hình thái cảnh quan (Fragstats 4.2).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án tích hợp các khái niệm và khung lý thuyết cảnh quan chính:

• Khái niệm cảnh quan đa chiều: Kết hợp giữa cảnh quan là kiểu loại (typological unit), cảnh quan là cá thể (individual area), cảnh quan là danh từ chung và định nghĩa cảnh quan theo Công ước Cảnh quan Châu Âu (ELC, 2000): "Cảnh quan là một khu vực, theo cảm nhận của con người, có đặc tính là kết quả của hành động và tương tác giữa các yếu tố tự nhiên và con người".
• Cấu trúc cảnh quan: Phân tích đồng thời cấu trúc đứng (nền địa chất, địa hình, thổ nhưỡng, thủy văn, thảm thực vật, khí quyển), cấu trúc ngang (mối quan hệ không gian giữa các đơn vị cùng cấp hoặc khác cấp) và cấu trúc động lực/thời gian (tính nhịp điệu và sự biến đổi).
• Cấu trúc đa bậc cảnh quan (Multi-scaled landscape typology): Thể hiện tính phân bậc lồng ghép (nested hierarchy) dạng kim tự tháp qua 5 cấp độ (từ K0/L0 cấp quốc gia đến K4/L4 cấp địa phương), cho phép nhận diện các đặc tính cảnh quan ở từng quy mô nghiên cứu.
• Lý thuyết quy mô và tỷ lệ: Dựa trên nghiên cứu của S.A. Levin (1992), D.J. Marceau (1999) và K. McGarigal (2002), phân tích hai thành phần cơ bản: Grain (độ phân giải tối thiểu/kích thước ô dữ liệu) và Extent (phạm vi/quy mô toàn bộ khu vực nghiên cứu), kết hợp quy mô tuyệt đối và quy mô tương đối.
• Mô hình ABC (Abiotic - Biotic - Culture): Phân tích tương tác giữa nền vật chất vô cơ (địa chất, địa hình, khí hậu), nền vật chất hữu cơ (thổ nhưỡng, sinh vật) và hoạt động nhân văn/văn hóa (kinh tế, dân cư, sử dụng đất).

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp đồng bộ các phương pháp định tính và định lượng:

• Phương pháp tiếp cận: Kết hợp tiếp cận từ dưới lên (bottom-up approach) nhằm xây dựng các đơn vị từ cấp cơ sở rồi tổng hợp lên cấp cao hơn; kết hợp phương pháp tổng thể (holistic approach - giải đoán mẫu không gian, hình ảnh) và phương pháp tham số (parametric approach - chồng xếp lớp bản đồ thuộc tính số trên GIS).
• Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu thứ cấp: Phân loại, chuẩn hóa chuỗi dữ liệu kinh tế - xã hội, khí tượng thủy văn, các báo cáo tài nguyên môi trường.
• Phương pháp khảo sát thực địa: Tiến hành theo 3 tuyến khảo sát chính nhằm thu thập tư liệu kiểm chứng thực địa và điểm chìa khóa:
  • Tuyến 1: Tràng Định – Văn Lãng – TP. Lạng Sơn – Lộc Bình – Đình Lập (dọc Tỉnh lộ 4B).
  • Tuyến 2: Cao Lộc – Chi Lăng – Hữu Lũng (dọc Quốc lộ 1B).
  • Tuyến 3: TP. Lạng Sơn – Văn Quan – Bắc Sơn (dọc Tỉnh lộ 279).
• Phương pháp Bản đồ và Hệ thống thông tin địa lý (GIS): Sử dụng phần mềm MapInfo 15.5 để biên tập, chồng xếp dữ liệu không gian, ranh giới và xây dựng hệ thống bản đồ thành phần cũng như bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000.
• Phương pháp trắc lượng hình thái cảnh quan (Landscape Metrics): Ứng dụng phần mềm Fragstats 4.2 tính toán 8 chỉ số độ đo cấu trúc hình thái không gian của 40 đơn vị cảnh quan (như LPI, AREA_MN, PARA_MN, SHAPE_MN, TCA,...).

Nhóm phương pháp	Kỹ thuật / Công cụ cụ thể	Mục đích áp dụng trong luận án
Tiếp cận không gian đa bậc	Phương pháp tham số kết hợp phương pháp tổng thể (từ dưới lên)	Nhận diện 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1 và gộp nhóm thành 40 đơn vị cảnh quan chính
GIS & Bản đồ	MapInfo 15.5	Số hóa, chồng xếp các lớp dữ liệu thành phần tỷ lệ 1:100.000, biên tập bản đồ cảnh quan
Trắc lượng cảnh quan	Fragstats 4.2	Tính toán 8 chỉ số hình thái học cảnh quan (LPI, AREA_MN, PARA_MN, SHAPE_MN, TCA,...)
Thực địa	Khảo sát theo 3 tuyến xuyên cắt địa hình và điểm chìa khóa	Kiểm chứng ranh giới đơn vị cảnh quan, khảo sát hiện trạng sử dụng đất và sinh thái

Nguồn tư liệu và dữ liệu

• Bản đồ địa chất tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000 do Liên đoàn Địa chất Đông Bắc thành lập.
• Bản đồ mô hình số độ cao (DEM) tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000.
• Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000 do Viện Quy hoạch Thổ nhưỡng thành lập.
• Bản đồ hiện trạng rừng tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000 do Viện Điều tra quy hoạch rừng thành lập.
• Chuỗi số liệu khí hậu quan trắc thời kỳ 1961–2020 và 2011–2020 từ các trạm khí tượng thủy văn trên địa bàn.
• Niên giám thống kê và số liệu phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Lạng Sơn giai đoạn 2010–2020.

---

Nội dung chính theo từng chương

Luận án có độ dài 132 trang A4 (không kể phụ lục), gồm 20 bảng số liệu, 17 hình vẽ - đồ thị, 08 bản đồ chuyên đề, 36 tài liệu tham khảo tiếng Việt và 45 tài liệu tham khảo tiếng Anh. Nội dung được triển khai qua 3 chương:

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN TÍCH CẤU TRÚC ĐA BẬC CẢNH QUAN

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về khoa học cảnh quan và phương pháp luận cấu trúc đa bậc:

• Trình bày 4 nhóm quan niệm cảnh quan: cảnh quan kiểu loại, cảnh quan cá thể, cảnh quan danh từ chung và quan niệm theo Công ước Cảnh quan Châu Âu (ELC 2000), Hiệp ước Cảnh quan Mỹ La-tinh (LALI 2012).
• Phân tích lịch sử nghiên cứu cảnh quan qua trường phái Nga/Đông Âu (Dokuchaev, Berg, Isachenko,...), trường phái Tây Âu/Bắc Mỹ (Sauer, Troll, Forman, Turner, Antrop, Zotano,...), khu vực Đông Á (Trung Quốc, Nhật Bản) và tổng kết các giai đoạn phát triển nghiên cứu cảnh quan tại Việt Nam.
• Làm rõ cấu trúc cảnh quan gồm: cấu trúc đứng, cấu trúc ngang, cấu trúc động lực thời gian và bản chất của cấu trúc đa bậc cảnh quan.
• Phân tích mối quan hệ giữa quy mô (extent) và độ phân giải/hạt (grain) trong GIS theo nghiên cứu của K. McGarigal (2002).
• Giới thiệu mô hình kim tự tháp 5 cấp độ (từ quốc gia đến địa phương) trong phân loại cảnh quan và quy trình 5 bước thành lập bản đồ cấu trúc đa bậc.
• Luận giải phương pháp đánh giá cảnh quan thông qua các chỉ số trắc lượng hình thái bằng phần mềm Fragstats 4.2 (Bảng 1.1 liệt kê các chỉ số độ đo cấu trúc cảnh quan).

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH TÍNH ĐA BẬC CẢNH QUAN TRÊN LÃNH THỔ TỈNH LẠNG SƠN

Chương 2 phân tích chi tiết các hợp phần thành tạo tự nhiên và kinh tế - xã hội tạo nên tính phân bậc của cảnh quan tỉnh Lạng Sơn:

• Vị trí địa lý và nền vật chất vô cơ: Phân tích cấu trúc và niên đại địa chất (Bảng 2.1), đặc điểm phân bố các cấp độ cao địa hình trên mô hình DEM (Bảng 2.2, Hình 2.3, 2.4). Địa hình karst đá vôi và đồi núi thấp là yếu tố trội chi phối sự phân hóa không gian của tỉnh.
• Nền nhiệt - ẩm: Phân tích đặc trưng phân bậc nền nhiệt và lượng mưa qua các thời kỳ 1961–2020 và 2011–2020 (Bảng 2.3, Hình 2.5), xác định đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa núi cao với mùa đông lạnh kéo dài đặc trưng cho vùng Đông Bắc.
• Nền vật chất hữu cơ: Đánh giá phân bậc thổ nhưỡng, hiện trạng cơ cấu các loại đất năm 2020 (Bảng 2.4, Hình 2.6) và đặc điểm đa dạng sinh học, thảm thực vật rừng (Bảng 2.5, Hình 2.7).
• Nhân tố kinh tế - xã hội: Phân tích tăng trưởng GRDP giai đoạn 2011–2020, cơ cấu đóng góp ngành và tỷ lệ vốn đầu tư phát triển (Bảng 2.6, 2.7, 2.8); dân số, mật độ dân số phân theo huyện/thành phố, tỷ lệ thành thị - nông thôn và đặc điểm phân bố các dân tộc thiểu số chiếm trên 80% dân số toàn tỉnh (Bảng 2.9, 2.10, 2.11, 2.12).

Hợp phần thành tạo	Yếu tố đặc trưng tại Lạng Sơn	Dữ liệu / Bảng biểu trong luận án
Địa chất - Địa hình	Địa hình karst đá vôi, đồi núi thấp phân tầng rõ rệt	Bảng 2.1 (Niên đại địa chất), Bảng 2.2 (Diện tích cấp độ cao), Hình 2.3 (DEM)
Nền nhiệt - ẩm	Khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh kéo dài	Bảng 2.3 (Phân bậc nhiệt 1961–2020 và 2011–2020), Hình 2.5 (Biến trình mưa)
Thổ nhưỡng - Sinh vật	Đất feralit trên các loại đá mẹ, thảm thực vật đa dạng	Bảng 2.4 (Cơ cấu đất 2020), Bảng 2.5 (Đa dạng sinh học), Hình 2.6, 2.7
Kinh tế - Xã hội	Tăng trưởng GRDP 2011–2020, đồng bào DTTS chiếm >80%	Bảng 2.6–2.8 (GRDP & đầu tư), Bảng 2.9–2.12 (Dân số & cơ cấu dân tộc)

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN HÓA ĐA BẬC CẢNH QUAN LÃNH THỔ TỈNH LẠNG SƠN

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và ứng dụng của luận án:

• Quy trình thành lập bản đồ: Vận dụng quy trình 5 bước theo phương pháp Tây Âu kết hợp bán tự động trong GIS (MapInfo 15.5) với phân tích chuyên gia (Hình 3.1).
• Kết quả phân hóa cảnh quan: Từ việc chồng xếp các bản đồ hợp phần, nghiên cứu đã xác định 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1 (cấp vi mô), sau đó tiến hành gộp nhóm và tổng hợp thành 40 đơn vị cảnh quan chính cấp tiểu vùng/tỉnh ở tỷ lệ 1:100.000. Diện tích chi tiết của từng đơn vị được thống kê tại Bảng 3.1; đặc điểm cấu trúc, tính chất của 40 đơn vị cảnh quan được mô tả tại Bảng 3.2 và thể hiện trên Bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn (Hình 3.2).
• Tính toán chỉ số trắc lượng hình thái: Sử dụng phần mềm Fragstats 4.2 tính toán 8 chỉ số hình thái cảnh quan cho 40 đơn vị (Bảng 3.3). Phân tích chi tiết các chỉ số: chỉ số mảng lớn nhất (LPI - Hình 3.3), diện tích mảng trung bình (AREA_MN - Hình 3.4), tỷ lệ chu vi - diện tích trung bình (PARA_MN - Hình 3.5), chỉ số hình dạng trung bình (SHAPE_MN - Hình 3.6), tổng diện tích vùng lõi (TCA - Hình 3.7).
• Định hướng sử dụng hợp lý: Dựa trên kết quả phân tích hình thái và đặc tính sinh thái, luận án thành lập Bản đồ định hướng sử dụng hợp lý các đơn vị cảnh quan tỉnh Lạng Sơn (Hình 3.8), đưa ra các định hướng không gian cụ thể cho nông nghiệp, lâm nghiệp, du lịch sinh thái và bảo tồn môi trường.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về lý luận và thực tiễn

1. Về mặt lý luận và phương pháp luận:

• Luận án đã vận dụng phương pháp tiếp cận nghiên cứu cảnh quan mới theo Công ước Cảnh quan Châu Âu (ELC) vào điều kiện lãnh thổ cụ thể tại Việt Nam.
• Làm rõ khả năng kết hợp giữa quan điểm phân loại và quan điểm mô tả cảnh quan, tích hợp phương pháp tổng thể và phương pháp tham số theo cách tiếp cận từ dưới lên (bottom-up), mở rộng cơ sở lý luận địa lý học cảnh quan ở quy mô cấp tỉnh.

2. Về mặt thực tiễn:

• Phân tích tính đa bậc của các nhân tố thành tạo cảnh quan tỉnh Lạng Sơn và xây dựng thành công Bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000 gồm 40 đơn vị cảnh quan chính, được tổng hợp một cách khoa học từ 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1.
• Đánh giá định lượng cấu trúc cảnh quan thông qua 8 chỉ số trắc lượng hình thái không gian (sử dụng phần mềm Fragstats 4.2), cung cấp nguồn dữ liệu không gian định lượng tin cậy.
• Xây dựng Bản đồ định hướng sử dụng hợp lý các đơn vị cảnh quan tỉnh Lạng Sơn, cung cấp căn cứ khoa học trực tiếp cho công tác quy hoạch không gian, quản lý tài nguyên và phát triển bền vững lãnh thổ.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Kiến nghị các cơ quan quản lý nhà nước trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn (Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Xây dựng, UBND tỉnh) khai thác cơ sở dữ liệu và bản đồ cảnh quan của luận án trong quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội và quy hoạch sử dụng đất giai đoạn mới.
• Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý không gian theo từng nhóm đơn vị cảnh quan đặc thù: bảo tồn hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi karst, phát triển nông lâm nghiệp bền vững tại các vùng đồi núi thấp, quản lý hành lang cảnh quan thung lũng nông nghiệp và bảo vệ môi trường khu vực đô thị, cửa khẩu biên giới.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Nghiên cứu giới hạn trong phạm vi ranh giới hành chính tỉnh Lạng Sơn; việc phân tích các mối liên kết cảnh quan liên vùng (với các tỉnh lân cận thuộc vùng Đông Bắc và khu vực biên giới tiếp giáp Trung Quốc) chưa được triển khai sâu rộng do giới hạn nguồn dữ liệu đồng bộ.
  • Chuỗi số liệu thống kê và dữ liệu viễn thám tập trung chủ yếu trong giai đoạn 2010–2020; một số bản đồ chuyên đề phụ thuộc vào tỷ lệ và nguồn dữ liệu hiện có từ các cơ quan điều tra chuyên ngành.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng quy mô tiếp cận liên vùng và xuyên biên giới, phân tích động lực cảnh quan theo chuỗi thời gian dài hơn với các ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao.
  • Tích hợp sâu hơn các biến số kinh tế - xã hội, văn hóa bản địa chi tiết ở cấp xã/thôn bản vào mô hình kim tự tháp đa bậc (cấp độ K4/L4) để phục vụ quy hoạch vi mô và chi trả dịch vụ môi trường rừng.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo hữu ích cho các đối tượng và lĩnh vực sau:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên và giảng viên chuyên ngành Địa lý Tự nhiên, Sinh thái Cảnh quan, Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Bản đồ - Viễn thám và GIS: Tham khảo khung lý thuyết cấu trúc đa bậc, quy trình tích hợp phương pháp tổng thể - tham số và kỹ thuật tính toán chỉ số Fragstats 4.2 trong GIS (đặc biệt là nội dung Chương 1 và Chương 3).
• Các nhà quy hoạch, cán bộ quản lý chính sách tại các cơ quan ban ngành tỉnh Lạng Sơn (UBND tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Kế hoạch và Đầu tư, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn): Sử dụng bản đồ phân hóa 40 đơn vị cảnh quan và bản đồ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ làm tài liệu nền cho quy hoạch không gian, phân vùng chức năng kinh tế - sinh thái và quản lý rủi ro thiên tai.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án áp dụng khung lý thuyết và hướng tiếp cận cảnh quan nào?

Luận án áp dụng khung lý thuyết nghiên cứu cảnh quan theo hướng Tây Âu đương đại gắn liền với Công ước Cảnh quan Châu Âu (ELC 2000), kết hợp giữa quan điểm phân loại cảnh quan và mô tả cảnh quan. Về mặt phương pháp, luận án kết hợp cách tiếp cận từ dưới lên (bottom-up), tích hợp giữa phương pháp tổng thể (holistic) và phương pháp tham số (parametric) trên nền tảng GIS và trắc lượng hình thái cảnh quan.

2. Yếu tố tự nhiên nào giữ vai trò nổi trội trong cấu trúc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn?

Yếu tố tự nhiên giữ vai trò trội chi phối cấu trúc phân hóa cảnh quan Lạng Sơn là địa hình đồi núi phức tạp, đặc biệt là địa hình karst đá vôi kết hợp với nền khí hậu nhiệt đới gió mùa núi cao có mùa đông lạnh kéo dài và phân hóa lượng mưa theo địa hình.

3. Có bao nhiêu đơn vị cảnh quan được xác định trên bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000?

Bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000 xác định 40 đơn vị cảnh quan chính. Các đơn vị này được tổng hợp và gộp nhóm một cách khoa học từ 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1 ở cấp độ vi mô.

4. Phần mềm và các chỉ số nào được sử dụng để đánh giá trắc lượng hình thái cảnh quan?

Luận án sử dụng phần mềm Fragstats 4.2 để tính toán 8 chỉ số trắc lượng hình thái cảnh quan của 40 đơn vị cảnh quan, bao gồm: LPI (Largest Patch Index), AREA_MN (Mean Patch Area), PARA_MN (Mean Perimeter-Area Ratio), SHAPE_MN (Mean Shape Index), TCA (Total Core Area), cùng các chỉ số liên quan khác.

5. Khảo sát thực địa của đề tài được tiến hành theo những tuyến không gian nào?

Khảo sát thực địa được thực hiện qua 3 tuyến chính và các điểm chìa khóa: Tuyến 1 (Tràng Định – Văn Lãng – TP. Lạng Sơn – Lộc Bình – Đình Lập theo ĐT 4B); Tuyến 2 (Cao Lộc – Chi Lăng – Hữu Lũng theo QL 1B); Tuyến 3 (TP. Lạng Sơn – Văn Quan – Bắc Sơn theo ĐT 279), bảo đảm cắt ngang các đơn vị phân hóa tự nhiên và kinh tế - xã hội của tỉnh.

---

Kết luận

Luận án "Phân tích cấu trúc đa bậc cảnh quan tỉnh Lạng Sơn" của NCS. Bùi Thị Thanh Dung là công trình nghiên cứu hệ thống, áp dụng hướng tiếp cận cấu trúc đa bậc của Tây Âu và phương pháp trắc lượng hình thái cảnh quan vào một địa bàn cấp tỉnh tại Việt Nam. Nghiên cứu đã làm rõ tính phân bậc của các yếu tố thành tạo tự nhiên và nhân văn, thành lập bản đồ cảnh quan tỷ lệ 1:100.000 với 40 đơn vị cảnh quan chính từ 8.719 đơn vị cảnh quan bậc 1, đồng thời tính toán định lượng các chỉ số không gian qua phần mềm Fragstats 4.2. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và hệ thống bản đồ định hướng phục vụ trực tiếp công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên và phát triển bền vững lãnh thổ tỉnh Lạng Sơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN TÍCH CẤU TRÚC ĐA BẬC CẢNH QUAN Lịch sử nghiên cứu cảnh quan có nhiều quan điểm, trường phái với các hướng nghiên cứu khác nhau và không ngừng phát triển. Việc nghiên cứu cảnh quan luôn đòi hỏi cách tiếp cận mới đa chiều hơn. Những khác biệt về kết quả nghiên cứu tại các nước, các khu vực bắt nguồn từ quan niệm về cảnh quan, mục tiêu nghiên cứu cảnh quan cũng như quy mô dữ liệu sử dụng khác nhau. Những năm gần đây, hướng nghiên cứu sinh thái cảnh quan ở các nước Tây Âu có nhiều bước tiến mới và phù hợp với sự thay đổi của bối cảnh thế giới hiện nay.

Để thực hiện các nội dung của Công ước cảnh quan Châu Âu, các nhà nghiên cứu tại đây đã xây dựng một hệ thống phân loại cảnh quan, phương pháp nghiên cứu tương đối nhất quán cho các nước thành viên (Van Eetvelde và cộng sự, 2006). Hệ thống phân loại và phương pháp nghiên cứu này được xây dựng trên cơ sở kết hợp giữa quan điểm phân loại cảnh quan với mô tả cảnh quan, kết hợp giữa phương pháp tổng thể và phương pháp tham số với cách tiếp cận từ dưới lên. Trong chương này NCS trình bày, đánh giá các quan điểm nghiên cứu cảnh quan, cấu trúc đa bậc của cảnh quan, các cách tiếp cận, phân loại cảnh quan và quy trình xây dựng bản đồ cảnh quan theo cấu trúc đa bậc. Tổng quan về nghiên cứu cảnh quan 1.

Một số quan niệm về cảnh quan 1. Quan niệm cảnh quan theo kiểu loại: Cho rằng cảnh quan là một đơn vị phân loại trong hệ thống phân chia các thể tổng hợp địa lí tự nhiên lãnh thổ. Mỗi cấp phân chia phải dựa trên các chỉ tiêu đặc trưng và có cấu trúc hình thái riêng từ trên xuống hoặc từ dưới lên. Quan niệm này được đề xướng bởi một số nhà khoa học của Nga như: L.

Ixatsenko… cũng như G. Wieber của Pháp, Phạm Hoàng Hải,. của Việt Nam [1,2]. Quan niệm xem cảnh quan là các cá thể: Coi cảnh quan là một phân khu trên bề mặt Trái đất, có giới hạn lãnh thổ, có không gian cụ thể và không lặp lại trong lãnh thổ.

Những người theo quan điểm này coi cảnh quan là một trong những đơn vị cấp thấp nhất trong hệ thống phân vùng tổng 6 hợp. Những đơn vị đó là đối tượng cơ bản của việc nghiên cứu địa lý cảnh quan. Thực hiện nghiên cứu cảnh quan theo quan điểm này thường theo hướng tiếp cận từ dưới lên. Điển hình cho quan điểm này có A.Polưnov, Vũ Tự Lập và một số người khác [1,3].

Quan niệm xem xét cảnh quan như là một danh từ chung: Để chỉ các tổng thể lãnh thổ tự nhiên của bất kỳ quy mô nào có sự đồng nhất tương đối về một số hợp phần tự nhiên nào đó và phân loại chúng theo sự đồng nhất ấy. “Cảnh quan là tổng thể gồm những vật thể và những hiện tượng tự nhiên phụ thuộc lẫn nhau, liên quan với nhau và thể hiện dưới dạng quá trình phát triển không ngừng”. Neustruev là người đầu tiên hiểu khái niệm cảnh quan theo nghĩa này. Ủng hộ quan điểm này có các tác giả F.

Quan niệm cảnh quan theo Công ước cảnh quan châu Âu (ELC, 2000) và Hiệp ước cảnh quan Mỹ La tinh (LALI, 2012): a) Công ước cảnh quan châu Âu (ELC, 2000): Cho rằng cảnh quan vừa là đơn vị phân loại vừa là danh từ chung trên bề mặt Trái đất.