Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng Mô Hình CLUMondo Dự Báo Thay Đổi Sử Dụng Đất Để Đánh Giá Quy Hoạch Tỉnh Phú Yên Giai Đoạn 2010-2020

• Tác giả: Lê Minh Lợi
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: 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
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi đề tài
• 1.4. Nội dung nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Tính khoa học và tính thực tiễn đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC
• 2.1. Cơ sở lý thuyết — khái niệm
• 2.2. Sử dụng đất và các nhân tố ảnh hưởng đến sử dụng đất
• 2.3. Khái niệm về mô hình dự báo chuyển đổi sử dụng đất
• 2.4. Mô hình CLUMondo
• 2.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 2.5.1. Trên thế giới
• 2.5.2. Tại Việt Nam
• 2.6. Đặc điểm tự nhiên — kinh tế xã hội tỉnh Phú Yên
• 2.6.1. Điều kiện tự nhiên
• 2.6.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 2.7. Hiện trạng SDD và phương án QHSDD tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010-2020
• 2.7.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Phú Yên năm 2010
• 2.7.2. Phương án quy hoạch sử dụng đất Tỉnh Phú Yên đến năm 2020
• 2.8. Một số yếu tố chính gây tác động đến chuyển đổi sử dụng đất của Tỉnh
• 2.8.1. Biến đổi khí hậu
• 2.8.2. Gia tăng dân số đô thị
• 2.8.3. Chính sách phát triển kinh tế
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả thu thập và xử lý dữ liệu
• 3.1.1. Thu thập tổng hợp dữ liệu
• 3.1.2. Xử lý và chuẩn hóa dữ liệu
• 3.2. Kết quả phân tích và tùy chỉnh mô hình
• 3.2.1. Kết quả xây dựng kịch bản
• 3.2.2. Kết quả phân tích hồi quy logistic
• 3.2.3. Kết quả xây dựng Ma trận chuyển đổi
• 3.2.4. Kết quả chạy mô hình
• 3.2.5. Các bước chạy mô phỏng
• 3.2.6. Hiển thị và so sánh kết quả mô phỏng
• 3.2.7. Đánh giá kết quả mô hình
• 3.2.8. Đề xuất ứng dụng mô hình CLUMondo
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. Kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu chung

Đất đai là tài nguyên quý giá, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội. Việc quy hoạch sử dụng đất là một hoạt động cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững. Mô hình CLUMondo được áp dụng để dự báo thay đổi sử dụng đất tại tỉnh Phú Yên trong giai đoạn 2010-2020. Mô hình này cho phép phân tích các yếu tố không gian và phi không gian, từ đó đưa ra các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất phù hợp với nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và thích ứng với biến đổi khí hậu. Việc đánh giá quy hoạch sử dụng đất hiện tại và điều chỉnh là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu thực tế.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Tình hình sử dụng đất tại Phú Yên đang gặp nhiều thách thức do biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số. Việc dự báo thay đổi sử dụng đất giúp các nhà quản lý có cơ sở để điều chỉnh quy hoạch hợp lý. Mô hình CLUMondo được lựa chọn vì khả năng mạnh mẽ trong việc xử lý dữ liệu không gian, giúp xác định các khu vực có tiềm năng chuyển đổi cao. Điều này không chỉ hỗ trợ trong việc lập kế hoạch mà còn giúp giảm thiểu tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu.

II. Cơ sở khoa học

Mô hình CLUMondo là một công cụ mạnh mẽ trong việc dự báo thay đổi sử dụng đất. Mô hình này kết hợp các yếu tố không gian và phi không gian để phân tích và dự đoán xu hướng sử dụng đất trong tương lai. Việc áp dụng mô hình này tại tỉnh Phú Yên giúp xác định các khu vực có khả năng chuyển đổi cao, từ đó đưa ra các kịch bản phát triển hợp lý. Các dữ liệu về sử dụng đất được thu thập và xử lý bằng phần mềm ArcGIS, sau đó được nạp vào mô hình để thực hiện phân tích hồi quy và mô phỏng cho năm 2020.

2.1. Mô hình CLUMondo

Mô hình CLUMondo cho phép phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng đất như điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Qua đó, mô hình giúp dự đoán các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất, phục vụ cho việc đánh giá và điều chỉnh quy hoạch. Kết quả từ mô hình cho thấy sự chuyển đổi sử dụng đất tại Phú Yên tương đối phù hợp với phương án quy hoạch đã đề ra. Tuy nhiên, để đạt được độ chính xác cao hơn, cần mở rộng nghiên cứu sang các yếu tố kinh tế - xã hội khác.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả từ mô hình CLUMondo cho thấy sự chuyển đổi sử dụng đất tại tỉnh Phú Yên trong giai đoạn 2010-2020. Các khu vực có tiềm năng chuyển đổi cao đã được xác định, giúp các nhà quản lý có cơ sở để điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giúp dự báo chính xác mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch phát triển bền vững. Các kịch bản chuyển đổi được xây dựng dựa trên các yếu tố như biến đổi khí hậu, gia tăng dân số và chính sách phát triển kinh tế.

3.1. Đánh giá kết quả mô hình

Kết quả mô phỏng cho thấy sự chuyển đổi sử dụng đất tại Phú Yên tương đối phù hợp với phương án quy hoạch. Tuy nhiên, cần có sự điều chỉnh để đáp ứng tốt hơn với các yếu tố biến đổi khí hậu. Việc đánh giá kết quả thực hiện phương án quy hoạch và điều chỉnh là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững. Mô hình CLUMondo đã chứng minh được giá trị thực tiễn trong việc hỗ trợ các nhà quản lý trong việc lập kế hoạch sử dụng đất.

IV. Kiến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, cần có các kiến nghị cụ thể để nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại tỉnh Phú Yên. Việc áp dụng mô hình CLUMondo cần được mở rộng để bao quát các yếu tố kinh tế - xã hội, từ đó nâng cao độ chính xác trong dự báo. Các nhà quản lý cần xem xét các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất để có những điều chỉnh hợp lý trong quy hoạch. Điều này không chỉ giúp đáp ứng nhu cầu phát triển mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu.

4.1. Đề xuất ứng dụng mô hình

Mô hình CLUMondo cần được áp dụng rộng rãi hơn trong các nghiên cứu về quy hoạch sử dụng đất. Việc kết hợp các yếu tố không gian và phi không gian sẽ giúp nâng cao độ chính xác trong dự báo. Các nhà quản lý cần sử dụng kết quả từ mô hình để điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất, đảm bảo sự phát triển bền vững cho tỉnh Phú Yên trong tương lai.

Tổng quan nghiên cứu

Việc dự báo các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất cho tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010-2020 là một nhiệm vụ cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH). Tỉnh Phú Yên có diện tích tự nhiên khoảng 506.057 ha, trong đó đất đồi núi chiếm tới 70%, với sự phân bố đa dạng các loại đất như đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng. Tình trạng suy giảm đất nông nghiệp cùng với áp lực gia tăng do công nghiệp hóa, đô thị hóa đặt ra thách thức lớn cho công tác quy hoạch sử dụng đất. Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng mô hình dự báo thay đổi sử dụng đất CLUMondo để xây dựng các kịch bản chuyển đổi mục đích sử dụng đất, từ đó đánh giá và điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất tỉnh Phú Yên một cách hợp lý, khoa học trong giai đoạn 2010-2020. Nghiên cứu tập trung vào việc mô phỏng các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và thích ứng với biến đổi khí hậu, đồng thời xác định các khu vực có tiềm năng chuyển đổi sử dụng đất cao. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà quản lý, hoạch định chính sách và lập kế hoạch sử dụng đất, góp phần phát triển bền vững tài nguyên đất và môi trường tỉnh Phú Yên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về sử dụng đất và chuyển đổi mục đích sử dụng đất, trong đó:

• Khái niệm sử dụng đất và quy hoạch sử dụng đất: Đất đai được xem là một nhân tố sinh thái với các thuộc tính sinh học và tự nhiên ảnh hưởng đến tiềm năng sử dụng. Quy hoạch sử dụng đất là việc phân bố và khoanh vùng đất theo không gian nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh và bảo vệ môi trường theo quy định của Luật Đất đai 2013.

• Các nhân tố ảnh hưởng đến sử dụng đất: Bao gồm nhân tố tự nhiên (khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng, thủy văn), nhân tố kinh tế - xã hội (dân số, lao động, chính sách phát triển, trình độ kỹ thuật), và nhân tố không gian (vị trí, mặt bằng).

• Mô hình dự báo chuyển đổi sử dụng đất CLUMondo: Là mô hình dự báo biến động sử dụng đất dựa trên phân tích hồi quy logistic giữa các loại hình sử dụng đất hiện tại và các yếu tố tác động không gian và phi không gian. Mô hình gồm hai module chính: module phi không gian xác định nhu cầu sử dụng đất theo các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội, và module không gian phân bổ các loại hình sử dụng đất dựa trên tính phù hợp của vị trí và mức độ cạnh tranh giữa các loại hình sử dụng đất.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu sử dụng đất năm 2010, các bản đồ địa hình, khí hậu, thủy văn, dân số, kinh tế xã hội và các chính sách quy hoạch sử dụng đất của tỉnh Phú Yên. Dữ liệu được thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường Phú Yên, các báo cáo chính phủ và các tổ chức liên quan.

• Phương pháp phân tích: Dữ liệu được xử lý và chuẩn hóa bằng phần mềm ArcGIS để phù hợp với yêu cầu đầu vào của mô hình CLUMondo. Phân tích hồi quy logistic được sử dụng để xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố tác động đến từng loại hình sử dụng đất. Mô hình CLUMondo được hiệu chỉnh và chạy mô phỏng dự báo sử dụng đất đến năm 2020 theo các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và thích ứng biến đổi khí hậu.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu bắt đầu từ năm 2017, hoàn thành vào cuối năm 2018, với các bước thu thập dữ liệu, xử lý dữ liệu, phân tích hồi quy, xây dựng kịch bản, chạy mô phỏng và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chuyển đổi sử dụng đất phù hợp với quy hoạch: Kết quả mô phỏng cho thấy sự chuyển đổi sử dụng đất tương đối phù hợp với phương án quy hoạch sử dụng đất tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010-2020. Ví dụ, diện tích đất trồng cây lâu năm dự báo tăng thêm khoảng 17.200 ha, chủ yếu từ đất chưa sử dụng và chuyển đổi từ đất trồng cây hàng năm.

2. Xác định các khu vực tiềm năng chuyển đổi: Mô hình xác định các vùng có tiềm năng chuyển đổi cao như huyện Sông Hinh, Sơn Hòa, Đồng Xuân, Tây Hòa, với diện tích đất sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp có sự biến động đáng kể. Diện tích đất lâm nghiệp dự kiến mở rộng thêm khoảng 31.000 ha để đạt mục tiêu độ che phủ rừng 51% vào năm 2020.

3. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội: Các kịch bản mô phỏng cho thấy biến đổi khí hậu như mực nước biển dâng và lũ quét có thể ảnh hưởng đến diện tích đất sử dụng, đặc biệt là các vùng ven biển và đồng bằng. Sự gia tăng dân số và phát triển đô thị cũng tạo áp lực lớn lên quỹ đất nông nghiệp và lâm nghiệp.

4. Nhu cầu đất phi nông nghiệp tăng mạnh: Tổng nhu cầu mở rộng đất phi nông nghiệp đến năm 2020 khoảng 18.000 ha, trong đó đất khu công nghiệp, đất quốc phòng, đất an ninh và đất phát triển hạ tầng chiếm tỷ trọng lớn. Diện tích đất đô thị dự kiến mở rộng thêm khoảng 21.000 ha, tương ứng với mục tiêu tăng tỷ lệ dân số đô thị lên 50%.

Thảo luận kết quả

Kết quả mô hình CLUMondo phản ánh chính xác xu hướng chuyển đổi sử dụng đất dựa trên các yếu tố tự nhiên và kinh tế - xã hội đặc thù của tỉnh Phú Yên. Việc sử dụng phân tích hồi quy logistic giúp xác định các yếu tố tác động quan trọng như địa hình, mật độ dân số, khả năng tiếp cận giao thông và điều kiện khí hậu, từ đó phân bổ hợp lý các loại hình sử dụng đất. So sánh với các nghiên cứu tương tự trong nước và quốc tế, mô hình CLUMondo cho thấy ưu thế trong việc kết hợp dữ liệu không gian và phi không gian, giúp nâng cao độ chính xác dự báo. Tuy nhiên, do tính phức tạp của biến đổi khí hậu và các yếu tố kinh tế xã hội, nghiên cứu đề xuất mở rộng phạm vi phân tích để bao gồm thêm các yếu tố như chính sách phát triển, biến động thị trường và các tác động môi trường nhằm nâng cao độ tin cậy của mô hình. Dữ liệu kết quả có thể được trình bày qua các bản đồ phân bố sử dụng đất, biểu đồ biến động diện tích các loại đất và bảng so sánh nhu cầu sử dụng đất theo từng kịch bản.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường ứng dụng mô hình dự báo sử dụng đất: Khuyến nghị các cơ quan quản lý tỉnh Phú Yên tiếp tục sử dụng mô hình CLUMondo để cập nhật và điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất định kỳ, nhằm phản ánh kịp thời các biến động thực tế và dự báo tương lai. Thời gian thực hiện: hàng năm; Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường.

2. Mở rộng phạm vi nghiên cứu và dữ liệu đầu vào: Bổ sung các yếu tố kinh tế - xã hội, chính sách phát triển và biến đổi khí hậu vào mô hình để nâng cao độ chính xác dự báo. Thời gian: 2 năm; Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học phối hợp với chính quyền địa phương.

3. Xây dựng kế hoạch sử dụng đất linh hoạt, thích ứng với biến đổi khí hậu: Đề xuất xây dựng các kịch bản sử dụng đất đa dạng, có tính đến các rủi ro thiên tai như lũ quét, ngập mặn để giảm thiểu tác động tiêu cực. Thời gian: 3 năm; Chủ thể: UBND tỉnh, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

4. Tăng cường công tác quản lý và bảo vệ đất nông nghiệp, lâm nghiệp: Ưu tiên bảo vệ các vùng đất có giá trị cao, hạn chế chuyển đổi đất nông nghiệp sang phi nông nghiệp không hợp lý, đồng thời phát triển rừng phòng hộ và rừng sản xuất bền vững. Thời gian: liên tục; Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách tỉnh Phú Yên: Sử dụng kết quả nghiên cứu để điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất, xây dựng các chính sách phát triển bền vững và thích ứng biến đổi khí hậu.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Tham khảo phương pháp ứng dụng mô hình CLUMondo trong dự báo sử dụng đất, phân tích hồi quy logistic và xử lý dữ liệu GIS.

3. Các tổ chức phát triển và tài trợ quốc tế: Áp dụng kết quả nghiên cứu để hỗ trợ các dự án phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường tại các vùng ven biển và miền núi.

4. Các doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực bất động sản, nông nghiệp và lâm nghiệp: Hiểu rõ xu hướng chuyển đổi sử dụng đất để đưa ra các quyết định đầu tư phù hợp với quy hoạch và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình CLUMondo là gì và tại sao được chọn trong nghiên cứu này?
   Mô hình CLUMondo là công cụ dự báo biến động sử dụng đất dựa trên phân tích các yếu tố không gian và phi không gian. Nó được chọn vì khả năng xử lý dữ liệu đa dạng, kết hợp các yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội, phù hợp với đặc thù tỉnh Phú Yên.

2. Dữ liệu đầu vào của mô hình được thu thập như thế nào?
   Dữ liệu bao gồm bản đồ sử dụng đất năm 2010, dữ liệu khí hậu, địa hình, dân số, kinh tế xã hội và các chính sách quy hoạch. Các dữ liệu này được thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường, các cơ quan chức năng và xử lý bằng phần mềm GIS.

3. Kết quả mô hình có thể ứng dụng thực tiễn ra sao?
   Kết quả giúp xác định các khu vực có tiềm năng chuyển đổi sử dụng đất, hỗ trợ điều chỉnh quy hoạch, lập kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội và xây dựng các chính sách thích ứng biến đổi khí hậu.

4. Mô hình có những hạn chế gì?
   Mô hình phụ thuộc vào chất lượng và độ đầy đủ của dữ liệu đầu vào, chưa bao gồm đầy đủ các yếu tố kinh tế xã hội phức tạp và biến động thị trường, do đó cần mở rộng phạm vi nghiên cứu để nâng cao độ chính xác.

5. Làm thế nào để cập nhật mô hình trong tương lai?
   Cần thu thập dữ liệu mới định kỳ, cập nhật các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu, đồng thời hiệu chỉnh các tham số mô hình dựa trên kết quả thực tế và ý kiến chuyên gia.

Kết luận

• Ứng dụng mô hình CLUMondo đã giúp xây dựng các kịch bản chuyển đổi sử dụng đất tỉnh Phú Yên giai đoạn 2010-2020 phù hợp với mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội và thích ứng biến đổi khí hậu.
• Mô hình phân tích chính xác các yếu tố tác động không gian và phi không gian, xác định các khu vực có tiềm năng chuyển đổi sử dụng đất cao.
• Kết quả mô phỏng tương đối phù hợp với phương án quy hoạch sử dụng đất đã được phê duyệt, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên đất.
• Đề xuất mở rộng phạm vi nghiên cứu, bổ sung các yếu tố kinh tế xã hội và biến đổi khí hậu để nâng cao độ chính xác dự báo.
• Khuyến nghị các cơ quan quản lý tỉnh Phú Yên tiếp tục ứng dụng mô hình trong công tác quy hoạch và quản lý sử dụng đất, đồng thời xây dựng các chính sách phát triển bền vững.

Next steps: Cập nhật dữ liệu mới, mở rộng nghiên cứu các yếu tố tác động, triển khai các giải pháp quản lý đất đai dựa trên kết quả mô hình.
Call-to-action: Các nhà quản lý và chuyên gia cần phối hợp chặt chẽ để ứng dụng hiệu quả mô hình CLUMondo trong quy hoạch sử dụng đất tỉnh Phú Yên, góp phần phát triển bền vững và thích ứng với biến đổi khí hậu.