tóm tắt luận án tiến sĩ Nghiên cứu biến động và đề xuất giải pháp quản lý sử dụng đất hợp lý huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh

Những nghiên cứu về biến động sử dụng của các nhà khoa học trên thế giới cho thấy, các nhân tố tự nhiên và kinh tế xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích những động lực dẫn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ SỬ DỤNG ĐẤT HỢP LÝ

HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

MÃ SỐ : 62 85 01 03

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI - 2015

Công trình hoàn thành tại:

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Phản biện 3: TS Đào K án Hoà

Học viện Kỹ thuật Quân sự

Luận án sẽ đƣợc bảo vệ tại hộ đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại:

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ p út, ngày t áng năm

Có thể tìm hiểu luận án tạ t ƣ v ện:

- T ƣ v ện Quốc gia Việt Nam

- T ƣ v ện Học viện Nông nghiệp Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến động sử dụng đất là một trong những động lực chính làm biến đổi môi trường toàn cầu, là trung tâm của những tranh luận về phát triển bền vững (Turner and Lambin, 2001) Biến động sử dụng đất làm ảnh hưởng đến hệ thống chức năng của trái đất, gây nhiều hậu quả như thay đổi thảm thực vật, biến đổi các đặc tính lý hóa của đất, các hệ thống thủy văn và tài nguyên động, thực vật Biến động sử dụng đất là một trong những nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu và mất cân bằng sinh thái Những biến động trong sử dụng đất diễn

ra nhanh chóng và rộng khắp trên thế giới, bao gồm việc chuyển đất rừng tự nhiên thành đất sản xuất nông nghiệp, một phần đất nông nghiệp lại được dùng để xây dựng khu dân cư, mở rộng đô thị (Mas, 1999) Mặc dù, biến động sử dụng đất xảy ra ở từng khu vực nhưng lại tác động tiêu cực trên phạm vi toàn cầu Vì vậy những hiểu biết về nguyên nhân, động lực

cũng như ảnh hưởng của biến động sử dụng đất có vai trò quan trọng

Ngay từ năm 1972, tại hội nghị Quốc tế về Môi trường và Con người, tổ chức tại Stockholm, cộng đồng các nhà khoa học đã chính thức kêu gọi thực hiện các nghiên cứu về biến động sử dụng đất - lớp phủ trên toàn thế giới Đến năm 1992, nội dung này được nhắc lại tại Hội nghị Quốc tế về Môi trường và Phát triển (UNCED) tại Rio de Janeiro Vì vậy nhiều nghiên cứu về biến động sử dụng đất và lớp phủ đã được triển khai ở các nước phát triển và đang phát triển như Bangladesh, Nepal, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Kenya, Thổ

Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Canada (Qasim et al., 2011)

Ở Việt Nam, áp lực về gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội đã tác động mạnh

mẽ đến sử dụng đất làm cho hiện trạng sử dụng đất có nhiều thay đổi Diện tích đất để phát triển các khu dân cư và đô thị tăng lên, đất sản xuất nông nghiệp ở các khu vực đồng bằng

bị thu hẹp Việt Nam có 3/4 diện tích tự nhiên là đồi núi, chủ yếu phân bố ở khu vực phía Bắc và Bắc Trung Bộ, là địa bàn cư trú của đại đa số cộng đồng dân tộc Việt Nam Đây cũng là nơi có địa hình chia cắt mạnh, nhiều núi cao, giao thông đi lại khó khăn, kinh tế xã hội chậm phát triển Đời sống của một bộ phận không nhỏ người dân trong vùng còn gặp nhiều khó khăn do diện tích canh tác nhỏ hẹp, điều kiện sản xuất có rất nhiều hạn chế Do

đó biến động sử dụng đất như phá rừng để mở rộng đất canh tác hay du canh, du cư dường như là cơ chế phản hồi để thích nghi với điều kiện khó khăn nhằm ổn định cuộc sống Tuy nhiên việc chuyển đổi từ đất rừng sang đất sản xuất đã gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, năm 1995 nước ta chỉ còn 9,3 triệu ha rừng tự nhiên, độ che phủ rừng thấp ở mức kỷ lục là 28,2%, nhiều diện tích đất trống đồi núi trọc rất khó phục hồi

Tiên Yên là huyện miền núi phía Đông tỉnh Quảng Ninh với tổng diện tích tự nhiên

là 64.789,74 ha, độ cao từ 0 đến 900 m so với mực nước biển Địa hình của huyện bị chia cắt mạnh, nhiều núi cao, hệ thống sông, suối ngắn, nhỏ và có độ dốc lớn chia cắt các xã trong vùng gây nhiều khó khăn trở ngại trong sử dụng đất Là huyện miền núi ven biển, Tiên Yên có một hệ sinh thái đa dạng gồm rừng, biển, rừng ngập mặn Tiên Yên có 49,8% dân cư là người thiểu số như Tày, Dao, Sán Chỉ, Sán Rìu với lịch sử, văn hóa, tập quán canh tác riêng biệt tạo nên những nét đặc trưng trong sử dụng đất (UBND huyện Tiên Yên, 2013a) Từ năm 2000 trở lại đây, dưới tác động của nhiều yếu tố, tình hình sử dụng đất của Tiên Yên có nhiều biến động Mặc dù đã có chính sách định canh định cư nhưng do cuộc sống khó khăn nên đồng bào dân tộc cư trú ở các vùng cao của huyện vẫn phá rừng

làm nương rẫy Còn ở khu vực ven biển là việc mở rộng đất nuôi trồng thủy sản từ đất rừng ngập mặn Nông nghiệp là ngành sản xuất chính trên địa bàn huyện nên bất kỳ sự thay đổi nào trong sử dụng đất sẽ tác động mạnh mẽ đến cuộc sống của người dân đồng thời ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

Những nghiên cứu về biến động sử dụng của các nhà khoa học trên thế giới cho thấy, các nhân tố tự nhiên và kinh tế xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích những động lực dẫn đến biến động sử dụng đất Tuy nhiên trong những điều kiện khác nhau

và ở các vùng địa lý khác nhau thì ảnh hưởng của những nhân tố đến biến động sử dụng đất cũng hoàn toàn thay đổi Vì vậy việc đánh giá biến động sử dụng đất và xác định được ảnh hưởng của những yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất từ đó đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất là vấn đề cấp thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá biến động sử dụng đất và xác định ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh

- Đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất hợp lý trên địa bàn huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

3 Ý ng ĩa k oa ọc và thực tiễn của đề tài

4 Đố tƣợng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loại đất, các yếu tố tự nhiên xã hội tác động biến động sử dụng đất

Bằng mô hình hồi quy logistic đa biến với các dữ liệu viễn thám và số liệu thống kê

đã xác định được ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất khu vực Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

C ƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số vấn đề lý luận về sử dụng đất

1.1.1 Khái niệm và vai trò của đất

1.1.1.1 Khái niệm

Đất là nguồn tài nguyên thiên nhiên thiết yếu cho sự tồn tại và phát triển của loài người.Theo học giả người Nga Docutraiep “Đất là một vật thể thiên nhiên cấu tạo độc lập lâu đời do kết quả quá trình hoạt động tổng hợp của 5 yếu tố hình thành đó là: sinh vật, đá mẹ, khí hậu, địa hình và thời gian” Các nhà khoa học thổ nhưỡng khẳng định nguồn gốc ban đầu của đất (soil) là từ các loại đá mẹ trong thiên nhiên lâu đời bị phá hủy dần dần dưới tác động của các yếu tố lý học, hóa học, sinh học (dẫn theo Trần Văn Chính và cs., 2006)

Đất đai (land) được định nghĩa là một khu vực cụ thể của bề mặt trái đất bao gồm tất

cả các thuộc tính ngay ở trên và dưới bề mặt bao gồm khí hậu, thổ nhưỡng, địa hình, hệ thống thủy văn bề mặt, lớp trầm tích gần bề mặt, nước ngầm, quần thể động thực vật và mọi hoạt động của con người trong quá khứ và hiện tại như ruộng bậc thang, hệ thống thủy lợi, đường giao thông, các tòa nhà… (FAO, 1995b)

1.1.1.2 Vai trò của đất

Đất đai đóng vai trò quyết định đến sự tồn tại và phát triển của loài người, là cơ sở tự nhiên, là tiền đề cho mọi quá trình sản xuất Vai trò cơ bản của đất đai trong việc hỗ trợ con người và các hệ sinh thái trên cạn khác được FAO (1995a) tổng hợp

1.1.2 Sử dụng đất và quản lý sử dụng đất

1.1.2.1 Sử dụng đất

Sử dụng đất là hoạt động của con người tác động vào đất đai nhằm đạt kết quả mong muốn trong trong quá trình sử dụng Theo FAO (1999), sử dụng đất được thực hiện bởi con người bao gồm các hoạt động cải tiến môi trường tự nhiên hoặc những vùng hoang vu vào sản xuất như đồng ruộng, đồng cỏ hoặc xây dựng các khu dân cư Thực chất sử dụng đất là một hệ thống các biện pháp nhằm điều hòa mối quan hệ giữa con người với đất đai

1.1.2.2 Quản lý sử dụng đất

Quản lý sử dụng đất là quá trình quản lý sử dụng và phát triển đất đai trong không gian theo định hướng và sự điều phối của chính sách đất đai hiện tại (Vancutsem, 2008)

1.2 Cơ sở khoa học về biến động sử dụng đất và l p phủ

1.2.1 Khái niệm biến động sử dụng đất và lớp phủ

Lớp phủ được định nghĩa là bề mặt tự nhiên trên bề mặt đất bao gồm nước, thực vật, đất trống và các công trình nhân sinh Sử dụng đất là hoạt động có mục đích của con người thực hiện trên lớp phủ (IGBP, 1997) Lớp phủ bề mặt có thể quan sát được ở những khoảng cách và bằng tư liệu khác nhau như quan sát bằng mắt, từ ảnh hàng không hay bởi bộ cảm biến vệ tinh (Ellis, 2010)

"Biến động sử dụng đất và lớp phủ (LUCC), được biết như biến động đất đai, đây là một thuật ngữ chung chỉ những thay đổi bề mặt lãnh thổ trái đất xảy ra do tác động của con người” (dẫn theo Ellis, 2010) Sherbinin (2002) cho rằng biến động sử dụng đất là nguyên nhân dẫn tới biến động lớp phủ

1.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất và lớp phủ

Biến động sử dụng đất và lớp phủ được quyết định bởi sự tương tác theo thời gian

giữa yếu tố tự nhiên như địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và yếu tố con người như dân số, trình độ công nghệ, điều kiện kinh tế, chiến lược sử dụng đất, xã hội (Veldkamp and Fresco, 1996b) Mức độ, quy mô và các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến động sử dụng đất khác nhau đối với từng khu vực (Kaimowitz and Angelsen, 1998) Briassoulis (2002), chia các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất thành 2 nhóm: Nhóm các yếu tố tự nhiên và nhóm các yếu tố kinh tế xã hội

Các yếu tố tự nhiên như vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và các quá trình

tự nhiên có tác động trực tiếp đến biến động sử dụng đất hoặc tương tác với các quá trình ra quyết định của con người dẫn đến biến động sử dụng đất (Briassoulis, 2002)

Các yếu tố kinh tế xã hội có ảnh hưởng trực tiếp đến biến động sử dụng đất bao gồm dân số, công nghệ, chính sách kinh tế, thể chế và văn hóa Sự ảnh hưởng của mỗi yếu tố thay đổi khác nhau theo từng khu vực và từng quốc gia (Meyer and Turner, 1992)

1.2.3 Nghiên cứu biến động sử dụng đất, lớp phủ bằng tư liệu viễn thám và GIS

Một trong những ứng dụng đặc biệt quan trọng của dữ liệu viễn thám là nghiên cứu

sử dụng đất và lớp phủ Từ những năm 1970, dữ liệu viễn thám đã đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng và tần suất cho nghiên cứu Đến nay viễn thám đã phát triển trở thành một phương pháp luận tiên tiến và công cụ mạnh trong nghiên cứu sử dụng đất và theo dõi biến động đất đai (Hassideh and Bill, 2008)

Cơ sở khoa học của nghiên cứu biến động từ tư liệu viễn thám là dựa vào đặc trưng phổ phản xạ của các đối tượng tự nhiên Trên cơ sở tính chất phản xạ sóng điện từ của đối tượng trên bề mặt trái đất mà kỹ thuật viễn thám có thể phân tích, so sánh và nhận diện chúng từ các thông tin phổ phản xạ (Jensen, 1995)

Với chức năng phân tích không gian, GIS cho phép đánh giá những thay đổi của sử dụng đất và lớp phủ theo những khoảng thời gian khác nhau Đồng thời GIS có thể liên kết những thông tin này với các dữ liệu về kinh tế, xã hội… từ đó có thể xác định được tác động của các yếu tố đến biến động sử dụng đất và thấy được đâu là nguyên nhân chính thúc đẩy quá trình biến động (Vu, 2007)

Các phương pháp đánh giá biến động sử dụng đất và lớp phủ từ tư liệu viễn thám có thể được chia thành 2 nhóm: Đánh giá biến động sau phân loại và trước phân loại (Singh, 1989)

1.3 Sử dụng đất, biến động sử dụng đất trên thế gi i và Việt Nam

1.3.1 Sử dụng đất và biến động sử dụng đất trên trên thế giới

Tài nguyên đất trên toàn cầu có 13.021,15 triệu ha, trong đó đất nông nghiệp là 4.932,4 triệu ha chiếm 37,6% Tuy nhiên diện tích đất canh tác chỉ chiếm khoảng 10,9%

tổng diện tích đất (FAO, 2007) Theo Eswaran et al (1999), có 11 đến 12% diện tích đất

thích hợp cho sản xuất lương thực và sợi, 24% được sử dụng cho chăn thả gia súc, rừng chiếm khoảng 31% và 33% còn lại có nhiều hạn chế đối với hầu hết các mục đích sử dụng

1.3.2 Sử dụng đất và biến động sử dụng đất ở Việt Nam

Tính đến ngày 1/1/2013, tổng diện tích đất đai của cả nước là 33.097,2 nghìn ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 26.371,5 nghìn ha chiếm 79,7% tổng DTTN, đất phi nông nghiệp 3.777,4 nghìn ha chiếm 11,4% tổng DTTN, đất chưa sử dụng 2.948,3 nghìn ha chiếm 8,9% tổng DTTN (Tổng cục Thống kê, 2014)

Diện tích đất nông nghiệp không ngừng được mở rộng, đến năm 2013 tổng diện tích

đất nông nghiệp là 26.197,5 nghìn ha, tăng 5.431,9 ha (gấp 1,26 lần) so với năm 2000 Trung bình mỗi năm diện tích đất nông nghiệp tăng hơn 417,8 nghìn ha Trong đó lượng tăng chủ yếu là do mở rộng diện tích đất sản xuất nông nghiệp và đất lâm nghiệp

Năm 2000 diện tích đất phi nông nghiệp của nước ta là 2752,2 nghìn ha chiếm 8,3% tổng DTTN, hiện nay đất phi nông nghiệp có diện tích 3.777,4 nghìn ha, chiếm 11,4% tổng DTTN Mặc dù tỷ lệ không cao nhưng từ năm 2000 đến 2013 tốc độ phát triển diện tích đất

sử dụng cho mục đích phi nông nghiệp đã tăng 146,9%, trung bình mỗi năm loại đất này tăng lên 19,4 nghìn ha Trong đó, đất chuyên dùng gia tăng mạnh nhất, sau đó đến đất ở và đất tôn giáo tín ngưỡng, riêng đất sông, suối và mặt nước chuyên dùng giảm xuống

1.4 Một số công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế gi i và Việt Nam

1.4.1 Một số công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế giới

Nhiều công trình nghiên cứu về biến động sử dụng đất đã được áp dụng thành công

tại nhiều quốc gia và các hệ sinh thái khác nhau trên thế giới như Canada (Pan et al., 1999),

Mỹ (Rogan et al., 2003), Kenya (Serneels and Lambin, 2001), Thái Lan (Crews and Meyer,

2004), Cameroon (Mertens and Lambin, 1997) hoặc ở Madagascar (Laney, 2004)

Nhiều nhà khoa học đã tập trung phân tích những nguyên nhân, động lực thúc đẩy và ảnh hưởng của biến động sử dụng đất đến các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường sinh thái Trong đó các nhà khoa học tự nhiên và địa lý đã dẫn đầu trong việc phát triển các mô hình không gian tường minh (spatially explicit models) trong nghiên cứu thay đổi sử dụng đất Nhiều phân tích không gian và mô hình thay đổi sử dụng đất không đồng nhất tồn tại trong

nghiên cứu đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu về vấn đề này (Andersen, 1996; Clarke et al., 1997; LaGro and DeGloria, 1992; Mertens and Lambin, 1997; White and Engelen, 2000; White et al.,

1997; Wu and Webster, 1998; Veldkamp and Fresco, 1996; Verburg and Veldkamp, 2001)

Đã có một vài nghiên cứu ứng dụng mô hình để phân tích quá trình đô thị hóa như Wu

and Webster (1998) và Clarke et al (1997) Các nghiên cứu khác sử dụng mô hình thực

nghiệm để đánh giá biến động sử dụng đất bằng tư liệu viễn thám (Mertens and Lambin, 1997; Andersen, 1996; LaGro and DeGloria, 1992)

Theo Muller and Munroe (2007), ngoài việc sử dụng mô hình và các trường hợp nghiên cứu để kiểm chứng sự thay đổi sử dụng đất thì phân tích thống kê là công cụ mạnh

do khả năng kiểm định giả thuyết, xếp hạng các yếu tố, kiểm tra tính nghiêm ngặt của giả thuyết Tuy nhiên quá trình xử lý đòi hỏi kết hợp dữ liệu không gian, thời gian và cấp độ phân tích vì vậy nó vẫn còn những trở ngại và thách thức để đạt được kết quả tốt nhất

(Rindfuss et al., 2004)

1.4.2 Các công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất ở Việt Nam

Các công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng thường được công bố thành hai hướng chính Thứ nhất, hướng nghiên cứu ứng dụng bao gồm các kỹ thuật, thuật toán chiết xuất thông tin từ dữ liệu viễn thám và mô hình hóa quá trình biến động sử dụng đất Thứ hai là hướng nghiên cứu mối quan hệ giữa biến động sử dụng đất, lớp phủ với các yếu tố kinh tế, xã hội và chính sách

Đối với hướng thứ nhất, có thể kể đến công trình nghiên cứu về biến động lớp phủ bề

mặt đất được Nguyen et al (2006) nghiên cứu trên phạm vi cả nước từ năm 2001 - 2003 từ

tư liệu ảnh MODIS hay sự thay đổi lớp phủ rừng huyện Tánh Linh tình Bình Thuận 1989 -

1998 bằng ảnh LANDSAT TM (Nguyen et al., 2005) Phạm Văn Cự và cs (2006) với công

trình “Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian để đánh giá biến động chỉ số thực vật của lớp phủ hiện trạng và quan hệ với biến đổi sử dụng đất tại tỉnh Thái Bình”

Một số nghiên cứu nhằm đánh giá biến động đất đai và xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu viễn thám và công nghệ GIS (Nguyễn Khắc Thời và cs., 2010; Đào Châu Thu và Lê Thị Giang, 2003; Nhữ Thị Xuân và cs., 2004; Nguyễn Ngọc Phi, 2009)

Đối với hướng nghiên cứu thứ hai, các tác giả nước ngoài cũng chiếm phần lớn các công bố Từ năm 1998 đến năm 2002 trong nghiên cứu chuyên đề của chương trình nghiên cứu Hệ thống nông nghiệp miền núi (SAM), Castella và Đặng Đình Quang (2002) cho rằng: Những biến động trong sử dụng đất và phương thức quản lý tài nguyên chịu ảnh hưởng bởi các chính sách của nhà nước Cảnh quan sử dụng đất và nguồn tài nguyên chịu ảnh hưởng của phương thức sử dụng đất và ngược lại Còn quyết định của người dân bị ảnh hưởng bởi nhận thức của họ, tình trạng môi trường và điều kiện kinh tế xã hội Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra những nhân tố chính dẫn đến thay đổi sử dụng đất là chính sách, khả năng tiếp cận, tăng dân

số Các nhân tố bên trong như sức ép dân số, các chiến lược sản xuất, các quy định về quản lý tài nguyên chắc chắn sẽ quyết định các động thái sử dụng đất trong tương lai

Năm 2003, tác giả Muller thuộc chương trình Hỗ trợ Sinh thái Nhiệt đới của Tổ chức Phát triển Cộng hòa Liên bang Đức đã nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố địa vật lý, sinh thái nông nghiệp và kinh tế xã hội biến động sử dụng đất từ năm 1975 đến năm 2000 tại hai huyện của tỉnh Đắc Lắc

Để nghiên cứu biến động hiện trạng lớp phủ thực vật và ảnh hưởng của nó tới quá trình xói mòn lưu vực sông Trà Khúc, tác giả Vũ Anh Tuân đã kết hợp phương pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý Kết quả nghiên cứu đã xác định được biến động hiện trạng lớp phủ lưu vực sông Trà Khúc từ năm 1989 đến 2001, từ đó mô hình hóa xói mòn bằng GIS và

đề xuất sử dụng đất giảm thiểu xói mòn (Vũ Anh Tuân, 2004)

Năm 2011, Ngô Thế Ân đã nghiên cứu ứng dụng mô hình tác tố (Agent – based) nhằm mô phỏng tác động của chính sách đến biến động sử dụng đất tại bản Bình Sơn, xã Tà

Cạ, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, mô hình tác tố phù hợp cho việc mô phỏng tác động của chính sách đến biến động sử dụng đất

Tác động của các yếu tố tự nhiên và kinh tế, xã hội đến biến động sử dụng đất được tác giả Vũ Kim Chi (2009) nghiên cứu tại Suối Muội, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La Một công trình nghiên cứu khác về biến động sử dụng đất và mối quan hệ với lao động công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp huyện Chương Mỹ, thành phố Hà nội bằng phương pháp thống kê không gian được thực hiện bởi Đinh Thị Bảo Hoa và Phú Thị Hồng (2013)

Trung tâm Quốc tế Nghiên cứu biến đổi toàn cầu (ICARGC) đã thực hiện chương trình nghiên cứu về biến động sử dụng đất dưới tác động của hoạt động kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu toàn cầu tại điểm nghiên cứu là đồng bằng sông Hồng và vùng núi Tây Bắc Việt Nam

Trên địa bàn huyện Tiên Yên, đã có những nghiên cứu về sử dụng đất như Nguyễn Xuân Dũng và Tô Thúy Nga (2013) với “Sử dụng khôn khéo đất ngập nước và đề xuất giải pháp sử dụng khôn khéo đất ngập nước vịnh Tiên Yên” và Nguyễn Mạnh Hùng (2010) với nghiên cứu biến động bờ biển và cửa sông Việt Nam trong đó có khu vực Tiên Yên

1.5 Nhận xét tổng quan tài liệu và địn ư ng nghiên cứu

1.5.1 Nhận xét tổng quan tài liệu

Những công trình nghiên cứu trên thế giới cho thấy, tại các khu vực khác nhau, dưới tác động của các điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khác nhau thì nguyên nhân và ảnh hưởng của biến động sử dụng đất đều có những khác biệt nhất định Ở Việt Nam, những nghiên cứu về biến động sử dụng đất không nhiều Hầu hết các nghiên cứu chủ yếu là ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS xác định biến động sử dụng đất theo thời gian và không gian Còn những nghiên cứu nhằm xác định những yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất hầu như chưa được định lượng bằng các phân tích thống kê chặt chẽ Về mặt phương pháp, mặc dù có nhiều phương pháp để đánh giá biến động nhưng để xác định được nguồn gốc của biến động thì phương pháp sau phân loại là một phương pháp đơn giản, hiệu quả và phù hợp

1.5.2 Giả thiết và hướng nghiên cứu chính của đề tài

1.5.2.1 Giả thiết về các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất

Từ những số liệu điều tra thu thập được, những đánh giá sơ bộ về khu vực nghiên cứu và kết quả của các công trình nghiên cứu về biến động sử dụng đất, chúng tôi đặt ra những giả thiết các yếu tố có thể ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất là độ cao, độ dốc, khoảng cách tới sông, khoảng cách tới suối, khoảng cách tới đường giao thông chính, khoảng cách tới đường giao thông phụ, khoảng cách tới thôn bản, tỷ lệ tăng dân số, mật độ dân số, bình quân lương thực, dân tộc, chính sách

1.5.2.2 Giả thiết về tác động của biến động sử dụng đất đến thu nhập, việc làm và độ che phủ rừng

Theo số liệu của Chi cục Thống kê Tiên Yên (2012) lao động trên địa bàn huyện làm việc trong lĩnh vực nông lâm, ngư nghiệp, chiếm tỷ lệ 79,43%; lao động trong lĩnh vực công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và xây dựng là 875 người chiếm 4%; trong lĩnh vực dịch vụ, thương mại là 3619 người,chiếm 16,56% Từ đó có thể khẳng định rằng những thay đổi trong sử dụng đất

sẽ ảnh hưởng đến thu nhập, việc làm của người dân Đồng thời thay đổi trong sử dụng đất sẽ tác động đến độ che phủ và ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ đất chống xói mòn

C ương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu

- Điều kiện tự nhiên, tài nguyên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

- Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Tiên Yên bằng công nghệ viễn thám và GIS

- Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên và xã hội đến biến động sử dụng đất huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

- Đánh giá tác động của biến động sử dụng đất đến thu nhập, việc làm và độ che phủ rừng trên địa bàn huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

- Đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất hợp lý huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

2.2 Dữ liệu nghiên cứu

2.2.1 Dữ liệu ảnh vệ tinh

- Ảnh vệ tinh SPOT4 năm 2000, độ phân giải 20m, ngày thu nhận 20/9/2000 Ảnh

vệ tinh SPOT5 năm 2005, độ phân giải 10m, ngày thu nhận 13/10/2005 Ảnh vệ tinh SPOT5 năm 2010, độ phân giải 10m, ngày thu nhận 23/10/2010

2.2.2 Dữ liệu bản đồ

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tiên Yên tỷ lệ 1:50.000 năm 2010, 2005,

2000, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 của 11 xã, thị trấn trong địa bàn huyện

- Bản đồ địa hình năm 2010 khu vực Tiên Yên tỷ lệ 1:50.000, dạng giấy Mô hình số

độ cao độ phân giải 30m

2.2.3 Dữ liệu khác

Số liệu khí tượng: nhiệt độ, lượng mưa, số liệu thống kê dân số, tỷ lệ tăng dân số, mật

độ dân số, thành phần dân tộc, số liệu thống kê về tình hình sử dụng đất xã, huyện , số liệu kiểm kê rừng, số liệu thống kê nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, số liệu điều tra phỏng vấn thực địa về tình hình sử dụng đất

2.3 P ƣơng p áp ng ên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

2.3.1.1 Thu thập số liệu thứ cấp

Thu thập các loại bản đồ, ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu, các số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tình hình sử dụng đất, các báo cáo, các dự án nhằm kế thừa các tư liệu đã có của khu vực nghiên cứu

2.3.1.2 Thu thập số liệu sơ cấp

1) Thu thập số liệu bằng GPS

Sử dụng máy GPS cầm tay thu thập số liệu về tình hình sử dụng đất phục vụ quá trình phân loại ảnh và kiểm chứng kết quả phân loại

2) Thu thập số liệu bằng phương pháp phỏng vấn

a Chọn điểm nghiên cứu:

Chúng tôi chọn xã Đại Thành đại diện cho khu vực đồi núi cao, xã Đông Ngũ đại diện cho khu vực đồi núi thấp, đồng bằng ven biển để điều tra phỏng vấn

b Phỏng vấn hộ gia đình

Sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng để lựa chọn các hộ gia đình tham gia phỏng vấn Trước tiên, trong xã điều tra, chỉ chọn các hộ nông nghiệp Sau đó chia các hộ thành 2 nhóm; nhóm 1 là nhóm các hộ chỉ có thu nhập từ nông nghiệp, không có lương và trợ cấp của nhà nước; nhóm 2 là nhóm hộ nông nghiệp có thu nhập từ lương hoặc trợ cấp của nhà nước Tổng số hộ điều tra trong khu vực nghiên cứu được tính theo công thức cơ bản của Yamane (1973):

2

N n



Trong đó:

N: Tổng số hộ trên đơn vị điều tra

n: Số phiếu điều tra

e: Mức ý nghĩa (Với độ tin cậy của ước lượng là 95% thì e = 0,05)

Số lượng hộ điều tra được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Số lƣợng phiếu đ ều tra tạ đ ểm nghiên cứu

Khu vực Đồi núi cao Đồi núi thấp và đồng bằng ven biển

Tiến hành điều tra phỏng vấn hộ gia đình bằng bảng hỏi có in sẵn các thông tin cần thu thập như:

+ Tình hình của hộ gia đình: Số nhân khẩu, số người trong tuổi lao động, dân tộc, tài sản của hộ,

+ Thông tin về sử dụng đất: Diện tích đất rừng, đất lúa, đất nương rẫy, đất vườn, đất trồng cây hàng năm khác

+ Thông tin về nguồn thu nhập, việc làm

Phiếu điều tra phỏng vấn hộ gia đình trình bày trong phụ lục 5A

c Phương pháp phỏng vấn những người có kinh nghiệm (Key Information Panel):

Tiến hành phỏng vấn theo chuyên đề đối với những người có kinh nghiệm như cán

bộ phòng Tài nguyên Môi trường, phòng Nông nghiệp, trưởng bản, cán bộ địa chính, cán bộ khuyến nông… nhằm bổ sung thông tin, nhận định nâng cao độ tin cậy của kết quả nghiên cứu Số lượng mẫu điều tra là 16 trong đó: Cán bộ Phòng Tài nguyên Môi trường 2 người; Cán bộ phòng Nông nghiệp 2 người; Cán bộ địa chính xã 4 người/4 xã; trưởng thôn, cán bộ phụ nữ thôn 8 người

Mẫu phiếu điều tra phỏng vấn những người có kinh nghiệm trình bày trong phụ lục 5B của luận án

2.3.2 Phương pháp xử lý dữ liệu viễn thám

2.3.2.1 Hiệu chỉnh hình học ảnh

Chọn ảnh năm 2010 làm ảnh cơ sở và tiến hành nắn chỉnh ảnh năm 2005, 2000 theo ảnh

2010 bằng phương pháp ảnh theo ảnh, nội suy giá trị độ xám theo thuật toán lân cận gần nhất

2.3.2.2 Phân loại ảnh theo đối tượng

Sử dụng phần mềm eCognition để phân tách ảnh thành các đối tượng theo thuật toán phân tách đa ngưỡng Tiến hành chọn mẫu để phân loại

2.3.2.3 Đánh giá độ chính xác phân loại

Độ chính xác phân loại được đánh giá bằng 2 chỉ tiêu là độ chính xác tổng thể (overall accuracy) và chỉ số Kappa (κHat) Đồng thời độ chính xác phân loại của từng đối tượng cũng được thể hiện chi tiết trên bảng ma trận sai số

Chỉ số κ được tính theo công thức sau (Jensen, 1995):

Trong đó:

N: Tổng số pixel lấy mẫu;

r: Số lớp đối tượng phân loại;

xii: Số pixel đúng trong lớp thứ i

xi+: Tổng pixel lớp thứ i của mẫu; x+i: Tổng pixel của lớp thứ i sau phân loại

2.3.3 Phương pháp phân tích không gian trong GIS

- Sử dụng phần mềm ArcGIS.10 tiến hành biên tập bản đồ sử dụng đất/lớp phủ

- Sử dụng chức năng phân tích không gian trong phần mềm ArcGIS10 để chồng xếp bản đồ và tính toán biến động, tạo bản đồ độ dốc, độ cao, khoảng cách đến đường giao thông, khoảng cách đến sông suối và thôn bản

x x N

x x x

N

1 2

).(

).(



- Ứng dụng thuật toán phân vùng Thicsen - Voronoi để tạo bản đồ phân vùng dân tộc, bản đồ phân vùng thực hiện chính sách

- Sử dụng công cụ chọn mẫu ngẫu nhiên trong phần mềm ArcGIS 10 để lấy mẫu phục vụ phân tích hồi quy

2.3.4 Phương pháp phân tích hồi quy logic đa biến

Phân tích hồi quy logistic là một kỹ thuật thống kê để xem xét mối liên hệ giữa biến độc lập là biến định lượng hoặc biến phân loại với biến phụ thuộc là biến nhị phân (Nguyễn Ngọc Rạng, 2012)

Tiến hành phân tích hồi quy logistic đa biến bằng phần mềm SPSS.20 để xác định mối tương quan giữa các yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội đến biến động sử dụng đất Mô hình hàm hồi quy logistic đa biến có dạng (Hoàng Trọng, Chu Nguyễn Mộng Ngọc, 2008):

(2.3) Hoặc có thể viết dưới dạng:

log

n

n X B X

B X B B Y

) 1 (

2 2 1 1 0

Trong đó: X1, X2, , Xn: Các biến độc lập trong mô hình hồi quy

B1, B2, , Bn: Hệ số của các biến độc lập trong mô hình hồi quy

B0: Hằng số

P(Y=1) là xác suất xảy ra biến động sử dụng đất

Khi đó xác suất để biến động sử dụng đất không xảy ra là:

P(Y=0) = 1-P(Y=1)

Độ phù hợp tổng thể của mô hình được đánh giá dựa vào chỉ tiêu -2LL (-2log likelihood) Giá trị -2LL càng nhỏ thể hiện độ phù hợp cao, giá trị nhỏ nhất của -2LL là 0 (tức là không có sai số) khi đó mô hình có độ phù hợp hoàn hảo

Đại lượng Wald χ2 được sử dụng để kiểm định ý nghĩa thống kê của hệ số hồi quy tổng thể và được tính theo công thức (Hoàng Trọng, Chu Nguyễn Mộng Ngọc, 2008):

Wald (2.5)

Trong đó: B là hệ số của mô hình hồi quy; s.e(B) là sai số chuẩn của hệ số hồi quy B Với độ tin cậy 95%, các biến độc lập được coi là có ý nghĩa và tương quan với biến động sử dụng đất khi giá trị P- value (Sig) <0,05

Hệ số xác định R2 (Coefficient of Determination) đánh giá mô hình có giải thích tốt mối liên hệ giữa biến phụ thuộc Y và biến độc lập (biến giải thích X) hay không Giá trị R2nằm trong khoảng từ 0 - 1

Tiến hành xử lý thống kê với 10.000 điểm mẫu được xác định bằng công cụ chọn mẫu ngẫu nhiên trong ArcGIS Mỗi điểm là một pixel số liệu.Trong đó biến phụ thuộc là biến động

sử dụng đất, nếu biến động xảy ra thì biến phụ thuộc có giá trị 1, nếu không xảy biến động thì biến phụ thuộc có giá trị 0 Các biến độc lập bao gồm độ cao, độ dốc, khoảng cách tới sông, khoảng cách tới suối, khoảng cách đường giao thông chính, khoảng cách tới đường giao thông phụ, khoảng cách tới thôn bản, dân tộc, chính sách, mật độ dân số, bình quân lương thực

Biến độ cao được xác định từ mô hình DEM, biến độ dốc được tạo bằng công cụ 3D

n n

n n

X B X B X B B

X B X B X B B

e

e Y

2 2 1 1 0

1)1(

2 2

) ( 



Analyst trong Acr GIS10 từ dữ liệu gốc là DEM Các biến khoảng cách tới đường giao thông, khoảng cách đến sông suối, thôn bản được tạo bởi công cụ Educlidean Distance trong Spatial Analyst Tools

Khoảng cách đến đường giao thông được chia làm 2 loại là khoảng cách đến đường giao thông chính bao gồm các đường quốc lộ, các đường từ quốc lộ đến trung tâm xã và đường giao thông phụ bao gồm đường từ xã đến các thôn bản, giữa các thôn bản

Riêng biến dân tộc được xây dựng trên cơ sở phân vùng dân tộc bằng thuật toán Thiessen – Voronoi lấy tâm vùng tại mỗi bản dân tộc, từ đó xác định được 5 khu vực hoạt động chính của người Kinh, Dao, Tày, Sán Chỉ, Sán Dìu và dân tộc khác

Đối với biến chính sách chỉ đưa vào ở giai đoạn 2005 -2010 với mục tiêu xác định sự

có hay không ảnh hưởng của việc thực hiện chính sách đối với biến động sử dụng đất Biến chính sách tồn tại dưới dạng nhị phân 0, 1; 0 – tại các thôn không thực hiện chính sách, 1 – tại các thôn có thực hiện chính sách

Trước khi đưa các biến vào mô hình hồi quy, các biến cần được kiểm tra hiện tượng

Trong đó Rk2 là hệ số tương quan bội của biến thứ k trong mô hình

Hệ số phóng đại phương sai VIF của các biến càng lớn chứng tỏ cộng tuyến cao Theo Gujarati (2012) nếu VIF của biến nào đó vượt quá 10 thì biến đó được coi là cộng tuyến cao, vì vậy cần phải loại ra khỏi mô hình

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu

2.3.5.1 Xử lý số liệu điều tra phỏng vấn hộ gia đình

Từ số liệu điều tra phỏng vấn tiến hành tổng hợp, phân tích, so sánh nhằm đánh giá tác động của biến động sử dụng đất đến cuộc sống người dân bằng các tiêu chí: Nguồn thu nhập, cơ cấu thu nhập của hộ gia đình, lao động, việc làm

Phân tích số liệu bằng phương pháp thống kê mô tả, sử dụng các chỉ tiêu số trung bình, độ lệch chuẩn, tỷ lệ %, biểu đồ và được xử lý trên phần mềm Microsoft Exel

2.3.5.2 Xử lý số liệu để đánh giá tác động của biến động sử dụng đất đến khả năng bảo vệ của lớp phủ đối với xói mòn

Khả năng bảo vệ của lớp phủ đối với xói mòn được đặc trừng bởi hệ số C

Trong mô hình tính toán xói mòn đất RUSLE, hệ số lớp phủ đất C thể hiện mối tương quan giữa sự thay đổi thảm thực vật đến xói mòn đất Hệ số C cũng dễ dàng bị thay đổi bởi con người do những hoạt động trong sử dụng đất nông nghiệp, đất rừng Hệ số C dao động từ 0 đến 1 C=1 nghĩa là không có sự tác động của lớp phủ thực vật đến xói mòn đất, thường là ở những vùng đất hoang, không có thảm thực vật C = 0 nghĩa là lớp phủ bề mặt có khả năng bảo vệ đất chống xói mòn cao dẫn đến không có tình trạng xói mòn xảy ra (Trần Quốc Vinh, 2012)

Hệ số C được tính theo công thức của DeJong (1994):

C = 0,431 – 0,805*NDVI; (2.7)

2 1

1

k R

VIF



