Tích hợp mô hình clue s và gis hỗ trợ cho lập quy hoạch sử dụng đất

Nhiệm vụ và nội dung: - Nghiên cứu: Các phương pháp lập quy hoạch sử dụng đất, các phương pháp đánh giá thích nghi đất đai, kỹ thuật bố trí không gian sử dụng đất, mô hình CLUE-S, phân

NGUYỄN ĐỨC TRÍ

TÍCH HỢP MÔ HÌNH CLUE-S VÀ GIS

HỖ TRỢ CHO LẬP QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT

CHUYÊN NGÀNH: BẢN ĐỒ, VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60 44 76

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH –THÁNG 11 NĂM 2014

NGUYỄN ĐỨC TRÍ

TÍCH HỢP MÔ HÌNH CLUE-S VÀ GIS

HỖ TRỢ CHO LẬP QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT

CHUYÊN NGÀNH: BẢN ĐỒ, VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60 44 76

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN TRỌNG ĐỨC - TS LÊ CẢNH ĐỊNH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – THÁNG 11 NĂM 2014

3 Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN KIM LỢI

4 Phản biện 2: TS NGUYỄN HỮU CƯỜNG

5 Ủy viên: TS TRẦN ANH TÚ

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

PGS.TSKH BÙI TÁ LONG

- -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN ĐỨC TRÍ MSHV: 11104484

Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1988 Nơi sinh: Quảng Nam – Đà Nẵng Chuyên ngành: Bản Đồ, Viễn Thám Và Hệ Thông Tin Địa Lý

Mã số : 60 44 76

I Tên đề tài: Tích hợp mô hình CLUE-S và GIS hỗ trợ cho lập quy hoạch

sử dụng đất

Nhiệm vụ và nội dung:

- Nghiên cứu: Các phương pháp lập quy hoạch sử dụng đất, các phương pháp đánh giá thích nghi đất đai, kỹ thuật bố trí không gian sử dụng đất, mô hình CLUE-S, phân tích không gian trong GIS

- Xây dựng mô hình tích hợp CLUE-S và GIS trong đánh giá thích nghi và

bố trí không gian sử dụng đất nông nghiệp

- Ứng dụng mô hình trong đánh giá thích nghi đất đai và bố trí sử dụng đất, huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng

II Ngày giao nhiệm vụ : 18/08/2014

III Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 07/12/2014

IV Cán bộ hướng dẫn PGS.TS TRẦN TRỌNG ĐỨC

TS LÊ CẢNH ĐỊNH

Tp HCM, ngày tháng năm 20

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS Trần Trọng Đức TS Lê Cảnh Định PGS.TS Nguyễn Ngọc Lâu

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu, say mê thực hiện đề tài luận văn này, tôi đã rất hạnh phúc khi nhận sự hỗ trợ vô cùng to lớn của quý thầy cô, gia đình, đồng nghiệp và bạn bè Tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành gửi đến:

Quý thầy cô đã giảng dạy để tôi có đủ kiến thức hoàn thành tất cả các môn học và luận

văn trong chương trình đào tạo thạc sĩ tại trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

PGS TS Trần Trọng Đức (Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM), là thầy đã dạy, tận

tâm hết mình hướng dẫn tôi về mảng kiến thức GIS & Viễn thám khi còn là một sinh viên cho đến bước ngoặc quan trọng này Thầy là người đã mở đường, định hướng phát triển nghiên cứu khoa học để tôi có được những bước đi đúng đắn đến hôm nay

TS Lê Cảnh Định (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp - SubNIAPP), là

thầy đồng hướng dẫn, đã khai sáng, giúp tôi tìm kiếm đề tài luận văn, chỉ dạy chuyên sâu về mảng kiến thức quy hoạch và kinh nghiệm thực tiễn Những kiến thức đó là nhân tố chính giúp tôi có những điều chỉnh mô hình trong đề tài để phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam

GS Nguyễn Văn Tuấn, tiến sĩ thống kê về dịch tễ học, là nhà khoa học y khoa (Viện

Nghiên cứu Y học Garvan, Sydney, Australia) Thầy đã rất nhiệt tình giải đáp các vấn

đề về mảng thống kê, phân tích dữ liệu khoa học trong R với 36 lần trả lời thư góp ý

GS Peter H Verburg (Đại học Wageningen, Hà Lan) trưởng nhóm phát triển mô hình

CLUE-S, đã đồng ý cho tôi sử dụng mô hình này là công cụ chính trong luận văn

Chuyên gia Trần Văn Huệ (Trung tâm Thổ nhưỡng, SubNIAPP), thầy là người đã

tận tụy giảng dạy, cho tôi tài liệu để hiểu sâu hơn kiến thức về tính chất đất đai, đặc tính sinh thái các loại cây trồng trong vùng nghiên cứu

Chuyên gia Wilbert van Rooij (Aidenvironment | Plansup), người trực tiếp hướng

dẫn tôi áp dụng mô hình CLUE-S hỗ trợ cho lập quy hoạch sử dụng đất trong đợt tập huấn tại NIAPP, Hà Nội, tháng 3 năm 2013

Lãnh đạo Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Trung tâm Phát triển Nông thôn đã động viên, tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập, thực hiện đề tài

Đặc biệt, gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá

trình học tập và nghiên cứu đề tài

TÓM TẮT

Trong quy hoạch sử dụng đất tồn tại hai nội dung là đánh giá thích nghi đất đai và

bố trí sử dụng đất Trong đó:

1) Đánh giá thích nghi đất đai: thường dựa vào phương pháp hạn chế lớn

nhất, phân tích đa tiêu chuẩn MCE

2) Bố trí sử dụng đất: Cellular Automata (CA) là xu thế chủ đạo được áp

dụng trong các nghiên cứu trong nước cũng như quốc tế

Mục tiêu của luận văn là tích hợp CLUE-S và GIS để đánh giá thích nghi đất đai,

bố trí sử dụng đất theo hướng tiếp cận mới, đó là giải pháp bổ sung thêm cho các

phương pháp đã tồn tại

CLUE-S cũng thực hiện hai nội dung trên nhưng có khác biệt về phương pháp:

thống kê (Rossiter, 1994) với mô hình hồi quy logistic

2) Bố trí sử dụng đất: CLUE-S dùng các kết quả thống kê phối hợp các

phương pháp như luật ra quyết định, phân tích Markov

GIS đóng vai trò xử lý đầu vào, phân tích dữ liệu không gian, thể hiện sản phẩm đầu

ra cho mô hình CLUE-S Mô hình tích hợp CLUE-S và GIS được áp dụng để đánh giá thích nghi và bố trí sử dụng đất trên địa bàn huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng Qua phân tích điều kiện thực tiễn, 3 loại hình sử dụng đất (lúa, điều, rau-màu) được chọn để xây dựng 3 mô hình hồi quy logistic với 17 lớp thuộc tính các tính chất đất đai Diện tích dưới đường cong ROC (AUC) là tiêu chí để đánh giá độ phù hợp của

các mô hình hồi quy logistic Các tham số β có ý nghĩa thống kê (độ tin cậy 95%)

ước tính từ mô hình hồi quy được sử dụng để lập bản đồ thích nghi của từng LUT Dựa vào các bản đồ thích nghi và bảng nhu cầu sử dụng đất đã được tổng hợp từ các nhà hoạch định chính sách, CLUE-S mô phỏng bố trí sử dụng đất của từng năm trong kỳ quy hoạch 2010-2020 Kết quả của bố trí sử dụng đất trong mô hình tích hợp CLUE-S và GIS là bản đồ mô phỏng sử dụng đất từng năm trong kỳ quy hoạch Kết quả thực hiện cho thấy mô hình tích hợp CLUE-S và GIS là một công cụ hữu hiệu để giúp người lập quy hoạch và hoạch định chính sách, bổ sung thêm vào các công cụ đang có nhằm hỗ trợ cho quy hoạch sử dụng đất

ABSTRACT

Land use planning has two contents, namely 1) land evaluation and 2) spatial

allocation of land use plans Of which:

1) Land evaluation: Based on the maximum limitation method, multi-creteria

evaluation (MCE)

2) Spatial allocation of land use plans: Cellular Automata (CA) is a

mainstream which has been applied in studies in Vietnam and in the world The aim of the dissertation is integrating CLUE-S and GIS into land evaluation, spatial allocation of land use plan as a new approach, which is a solution adding to the existing methods

CLUE-S model also uses the hybrid-method to implement two content:

1) Land evaluation: CLUE-S applies statistical analysis (Rossiter, 1994) with a

logistic regression model to evaluate land

2) Spatial allocation of land use plans: CLUE-S uses the results of statistical

combining with methods, such as: Decision rules, Markov analysis, CA GIS plays a role in processing input data, analyzing spatial analysis and representing output maps of the CLUE-S model In this study, the integration of CLUE-S and GIS was applied in Cat Tien district, Lam Dong province, analysis of biophysical factors, 3LUTs, namely rice, cashew, vegetable was selected to build three logistic regression models with 17 properties classes of land characteristics The area under the ROC curve (AUC) is a criteria to mesure Goodness of Fit (GoF)

of logistic models The parameters β (significance code < 5%) which is estimated from the regression model, was used for land suitability mapping Based on the demand table and land suitability maps, CLUE-S allocated land use for each year during the period of land use planning (2010-2020) The output of the CLUE-S allocation procedure is simulated -land use maps of each year during the period of land use planning Thus, the integration of CLUE-S and GIS is a valuable tool for land use planners and policymakers in analyzing the land use change, adding to existing methods that are used to support land use planning

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài nghiên cứu do chính tác giả thực hiện Tất cả những tham khảo, trích dẫn từ

các nghiên cứu liên quan đều đƣợc ghi rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Trí

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 ALES (Automated Land Evaluation System): Phần mềm đánh giá đất đai

2 AHP (Analytic Hierarchy Process): Phân tích thứ bậc

3 AUC (the Area Under the Curve): Diện tích dưới đường cong ROC

4 CDKN (the Climate and Development Knowledge Network): Mạng lưới phát triển kiến thức và khí hậu

5 CLUE (the Coversion of Land Use and its Effects modeling framework): Mô

hình chuyển đổi sử dụng đất

6 CLUE-S (the Conversion of Land Use and its Effects at Small regional

extent): Mô hình chuyển đổi sử dụng đất áp dụng cho khu vực phạm vi nhỏ

7 CLUE-CR (the Conversion of Land Use and its Effects applied to Costa

Rica): Mô hình chuyển đổi sử dụng đất áp dụng cho Costa Rista (một quốc gia ở khu vực Trung Mỹ)

8 FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations): Tổ chức

Liên hiệp quốc về Lương thực và Nông nghiệp

9 GIS (Geographic Information System): Hệ thống thông tin địa lý

10 GoF (Goodness of Fit): Độ phù hợp của mô hình so với thực tế

11 GLM (Generalized Linear Model): Mô hình tuyến tính tổng quát

12 GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH): Cơ quan hợp tác quốc tế của Đức

13 LC (Land Characteristic): Tính chất đất đai

14 LR (Land Resource): Tài nguyên đất đai

15 LRM (Logistic Regression Model): Mô hình hồi quy Logistic

16 LU (Land Use): Sử dụng đất

17 LUPAS (Land Use Planning and Analysis System): Hệ thống phân tích ra

quyết định trong Quy hoạch sử dụng đất

18 LUT (Land Use/Utilization Type): Loại hình sử dụng đất

19 MCE (Multi-Criteria Evaluation): Đánh giá đa tiêu chuẩn

20 NIAPP (National Institute of Agricultural Planning and Projection): Viện

Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

21 N (Non suitable): Không thích nghi

22 PLUP (Participatory Land Use Planning): Quy hoạch sử dụng đất có sự tham

gia của người dân

23 QHSDĐ: Quy hoạch sử dụng đất

24 ROC Curve (Receiver Operating Characteristic Curve): Đường cong đặc

trưng trong hệ thống phân loại nhị phân

25 S1 (Highly suitable): Thích nghi cao

26 S2 (Moderately suitable): Thích nghi trung bình

27 S3 (Marginally suitable): Thích nghi kém

28 SDĐ: Sử dụng đất

29 SLM (Sustainable Land Management): Quản lý đất bền vững

30 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission): Sứ mệnh đo đạc bản đồ địa

hình bằng công nghệ giao thoa radar trên tàu con thoi

31 Sub-NIAPP (Sub-National Institute of Agricultural Planning and

Projection): Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

32 FESLM (An International Framework for Evaluating Sustainable Land

Management): Khung đánh giá đất đai cho quản lý sử dụng đất bền vững

33 USBR (United States Bureau of Reclamation): Cục Cải tạo Đất đai – Bộ

Nội vụ Hoa Kỳ

34 USDA (United States Department of Agriculture): Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

ABSTRACT iii

LỜI CAM ĐOAN iv

CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 2

2 Mục tiêu 4

3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

5 Nội dung nghiên cứu 4

6 Phương pháp tiến hành 4

8 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 5

PHẦN 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 8

1.1 Tổng quan về quy hoạch sử dụng đất 8

1.2 Tổng quan tình hình ứng dụng CLUE-S và GIS 14

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN 24

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 25

2.1 Cơ sở lý thuyết về quy hoạch sử dụng đất 25

2.2 Các lý thuyết và phương pháp có liên quan 31

2.3 Cấu trúc và sự vận hành của CLUE-S 40

2.4 Phân tích không gian raster trong môi trường GIS 45

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH CLUE-S & GIS HỖ TRỢ QHSDĐ 49

3.1 Khung mô hình tích hợp CLUE-S và GIS hỗ trợ quy hoạch sử dụng đất 49

3.2 Trao đổi dữ liệu giữa CLUE-S với GIS 49

3.3 Khung chi tiết mô hình tích hợp CLUE-S và GIS trong quy hoạch 50

PHẦN 3: ỨNG DỤNG THỰC TIỄN 54

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TÍCH HỢP CLUE-S VÀ GIS HỖ TRỢ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN CÁT TIÊN – TỈNH LÂM ĐỒNG 55

4.1 Phân tích những vấn đề thực tiễn có liên quan 55

4.2 Phân tích hiện trạng và biến động sử dụng đất 62

4.3 Xây dựng dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất 63

4.4 Xây dựng dữ liệu về các tính chất đất đai 65

4.5 Đánh giá thích nghi đất đai theo phương pháp hồi quy logistic 68

4.6 Thiết lập vùng cho phép bố trí sử dụng đất nông nghiệp 74

4.7 Nhu cầu sử dụng đất trong kỳ quy hoạch 75

4.8 Cài đặt ma trận chuyển đổi và các tham số mô hình 75

4.9 Thể hiện, mô phỏng các kết quả của mô hình tích hợp 76

4.10 Đánh giá kết quả mô hình 78

Kết luận 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHẦN PHỤ LỤC: XCII Phụ lục 1: Các bản đồ tính chất đất đai để xây dựng mô hình LRM: II Phụ lục 2: Kết quả xây dựng các mô hình LRM trong R progamming: VII Phụ lục 3: Bản đồ khả năng thích nghi đất đai của các loại cây trồng XXV Phụ lục 4: Bảng cài đặt tham số cho mô hình CLUE-S trong file main.1 XXVI

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Quy hoạch sử dụng đất là một trong các nội dung quản lý Nhà nước về đất đai Sản phẩm quan trọng của cả một quá trình lập quy hoạch là bản đồ quy hoạch sử dụng đất và số liệu Bản đồ quy hoạch sử dụng đất là sản phẩm rất quan trọng, thể hiện phân bố không gian của các loại hình sử dụng đất (LUT) ở thời điểm định hướng của kỳ quy hoạch Để xây dựng được bản đồ quy hoạch sử dụng đất, thường có 2 công đoạn: đánh giá thích nghi đất đai cho các loại hình sử dụng đất, trên cơ sở bản

đồ thích nghi, kết hợp với nhu cầu sử dụng đất, tiến hành bố trí không gian sử dụng đất để thành lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất

Theo quy trình lập quy hoạch sử dụng đất của bộ Tài nguyên và Môi trường, trong nhóm đất nông nghiệp chỉ xác định loại hình sử dụng đất nông nghiệp đến các loại như đất trồng cây lâu năm (CLN), đất trồng cây hàng năm còn lại (HNK) chứ không xác định cụ thể đến từng loại cây trồng Trong khi quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp đòi hỏi xác định loại hình sử dụng đất ở mức độ cụ thể hơn đến từng loại cây trồng như lúa, nhóm cây lâu năm (CLN) như: điều, cà phê, chè, nhóm cây hàng năm còn lại (HNK) như rau, màu Điều kiện để bố trí chi tiết đến từng loại cây trồng là phải biết rõ về yêu cầu sinh thái của loại cây trồng đó để đánh giá thích nghi sử dụng đất của từng loại cây trồng

(1) Đánh giá khả năng thích nghi đất đai (gọi tắt là đánh giá đất đai)

Các phương pháp đánh giá đất hạn chế lớn nhất (FAO, 1976), đánh giá đa tiêu chuẩn (MCE) đã làm được áp dụng để đánh giá thích nghi Tuy nhiên trong nghiên cứu này, chúng tôi tiếp cận theo hướng là ứng dụng mô hình CLUE-S theo phương pháp phân tích thống kê trong đánh giá đất đai nhằm lập bản đồ thích nghi của từng loại cây trồng tại mọi nơi trong vùng nghiên cứu So với các phương pháp khác, khi quan tâm đến việc xây dựng một mô hình dự báo, cũng như phân tích tương quan giữa các tính chất đất đai đối với từng loại hình sử dụng đất thì phương pháp thống

kê tỏ ra nổi trội, bởi vì thống kê có nhiều phép phân tích dữ liệu để trả lời những câu hỏi mà các phương pháp khác không thể đáp ứng được (Tuấn, 2014) [31], [47]

(2) Bố trí sử dụng đất

Bố trí sử dụng đất là việc sử dụng các kỹ thuật và thuật toán để chỉ định không gian

sử dụng đất phù hợp với từng LUT dựa trên kết quả đánh giá thích nghi đất đai, nhu cầu sử dụng đất, khả năng chuyển đổi sử dụng đất giữa các LUTs và xem xét các vùng loại trừ (đất phi nông nghiệp) Vấn đề quan trọng cần giải quyết trong quá trình bố trí sử dụng đất là bố trí mỗi LUT với diện tích bao nhiêu và ở đâu là hợp lý Trong thủ tục bố trí của CLUE-S, phương pháp bố trí sử dụng đất dựa trên các kết quả thống kê từ đánh giá đất đai kết hợp với luật ra quyết định, phân tích Markov để tiến hành bố trí

Từ những phân tích trên, luận văn mong muốn áp dụng mô hình CLUE-S như là giải pháp bổ sung thêm các phương pháp hiện có Chức năng của CLUE là đánh giá thích nghi vị trí và bố trí không gian cho các loại hình sử dụng đất theo nhu cầu sử dụng đất.Mô hình CLUE-S áp dụng phương pháp thống kê kinh nghiệm – hồi quy logistic và luật quyết định để bố trí các thay đổi sử dụng đất tại các vị trí thích hợp khác nhau Nhưng nhược điểm của mô hình CLUE-S là không có khả năng thể hiện các thay đổi sử dụng đất thành bản đồ Các dữ liệu đầu vào và đầu ra của quá trình đánh giá, bố trí sử dụng đất trong CLUE-S ở dạng các tập tin dạng ASCII và trở ngại cho người sử dụng

Ra đời từ những năm 1960, GIS được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực Trong ngành quản lý môi trường mà đặc biệt là quản lý đất đai và quy hoạch sử dụng đất, GIS được sử dụng để xử lý dữ liệu, phân tích không gian, tính toán đại số bản đồ, thành lập bản đồ rất hiệu quả Thế mạnh của GIS là xử lý được nhiều định dạng dữ liệu (trong đó có ASCII) đã khắc phục các nhược điểm của CLUE

Tóm lại: tích hợp mô hình CLUE-S và GIS hỗ trợ lập quy hoạch sử dụng đất là yêu cầu thiết thực và mang tính cấp bách

2 Mục tiêu

- Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu tích hợp CLUE-S và GIS hỗ trợ lập quy

hoạch sử dụng đất

- Mục tiêu cụ thể:

Nghiên cứu phương pháp quy hoạch sử dụng đất

Nghiên cứu phân tích không gian trong GIS

Nghiên cứu mô hình chuyển đổi sử dụng đất CLUE-S

Xây dựng mô hình tích hợp CLUE-S và GIS hỗ trợ lập QHSDĐ

Ứng dụng mô hình tích hợp CLUE-S và GIS để thành lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất trên địa bàn huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng

Đánh giá kết quả mô hình

3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Mô hình tích hợp có thể được áp dụng trong thực tế, hỗ trợ nhà quy hoạch và hoạch định chính sách ra quyết định chọn lựa chọn không gian bố trí cây trồng trong sản xuất nông nghiệp

Đánh giá thích nghi đất đai và bố trí sử dụng đất cho các loại hình sử dụng đất nông nghiệp (chỉ nghiên cứu phần trồng trọt) trên địa bàn huyện Cát Tiên

– tỉnh Lâm Đồng

- Lý thuyết về quy hoạch sử dụng đất: phương pháp quy hoạch sử dụng đất

non-FAO của GTZ để áp dụng trong luận văn

- Phân tích không gian trong GIS [53]: Ứng dụng đại số bản đồ (Map

Algebra), phân tích dữ liệu không gian để xử lý bản đồ đầu vào, đầu ra trong môi trường raster GIS

- Nghiên cứu cấu trúc và sự vận hành của mô hình CLUE-S

- Tích hợp CLUE-S và GIS: thành lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất

- Phương pháp kế thừa và tổng hợp: các lý thuyết về quy hoạch sử dụng đất,

đánh giá đất, bố trí sử dụng đất, phương pháp thống kê, xây dựng mô hình

hồi quy, lý thuyết về ra quyết định để từ đó xây dựng mô hình tích hợp CLUE-S và GIS hỗ trợ cho lập quy hoạch sử dụng đất

- Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia (Quy hoạch và ra

quyết định, khoa học đất, thống kê, công nghệ thông tin, mô hình…) về các vấn đề liên quan đến sử dụng đất

7 Thu thập và xử lý các tài liệu hiện có: Tài liệu về thổ nhưỡng, địa hình, hiện

trạng sử dụng đất, ảnh mô hình độ cao số có liên quan đến đánh giá đất đai Trong đó tài liệu về thổ nhưỡng thu thập từ Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp Bản đồ địa hình xử lý từ ảnh SRTM (nguồn từ USGS và NASA) Tài liệu hiện trạng sử dụng đất thu thập từ Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Cát Tiên Không gian quy hoạch đất nông nghiệp được xác định khi phối hợp với Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Cát Tiên, cùng các phòng ban chuyên môn khảo sát các quy hoạch ngành, thu thập ý kiến, các góp ý và nguyện vọng của người dân

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, các nội dung cần thiết phải nghiên cứu thể hiện theo sơ đồ sau:

Hình 0.1: Sơ đồ các nội dung cần nghiên cứu

Lý thuyết quy hoạch sử dụng đất

Bản đồ thích nghi đất đai

Bố trí sử dụng đất

Đánh giá thích nghi đất đai

Xây dựng bản đồ tính chất đất đai Lựa chọn loại hình sử dụng đất

Xây dựng các mô hình hồi quy Logistic trong ngôn ngữ R

Đánh giá kết quả mô hình hồi quy bằng đường cong ROC

Phân tích không gian vùng nghiên cứu trong môi trường GIS

Thủ tục bố trí sử dụng đất trong CLUE-S

Cài đặt các tham

số trong mô hình CLUE-S

Xác định diện tích, ranh giới

phân định đất nông nghiệp

Nhu cầu

sử dụng đất

Phân tích hiện trạng và biến động sử dụng đất

Bản đồ quy hoạch sử dụng đất

Luật ra quyết định

Phân tích Markov (tần suất chuyển đổi SDĐ)

PHẦN 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về quy hoạch sử dụng đất

Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến quy hoạch sử dụng đất làm cơ sở cho xác định hướng nghiên cứu của đề tài Tổng quan về quy hoạch sử dụng đất liên quan đến 3 nhóm vấn đề chính: (i) các phương pháp quy hoạch sử dụng đất, (ii) các phương pháp đánh giá đất đai và (iii) bố trí sử dụng đất

1.1.1 Các phương pháp quy hoạch sử dụng đất

Năm 1993 là mốc thời gian quan trọng trong tiến trình phát triển của các phương pháp quy hoạch sử dụng đất khi FAO đưa ra Hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất (FAO 1993a) [11] Do vậy có thể phân loại các phương pháp quy hoạch sử dụng đất

như sau: (i) các phương pháp của FAO (kể từ khi có FAO, 1993a), (ii) các phương

pháp non-FAO

(i) Các phương pháp quy hoạch sử dụng đất của FAO:

Năm 1993, FAO đã công bố cuốn sách Hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất (Guideline for Land use Planning, FAO, 1993a [11]), đây là bước phát triển mới trong công tác lập quy hoạch sử dụng đất Nội dung của FAO (1993a) gồm đánh giá thích nghi đất đai và đánh giá các yếu tố kinh tế - xã hội Tài nguyên đất đai cho phép xác định tiềm năng đất đai, sử dụng đất phụ thuộc vào định hướng phát triển kinh tế xã hội FAO 1993a ra đời dựa trên phương pháp tiếp cận từ trên - xuống (top-down) với hướng dẫn cụ thể là QHSDĐ cần tiến hành theo 10 bước :

Hình 1.1: Các bước thực hiện quy hoạch sử dụng đất (FAO, 1993a)

FAO cập nhật phiên bản FAO 1993b - FESLM [12] có bổ sung các yếu tố bền vững được đưa vào xem xét trong quá trình đánh giá đất đai Năm 1995, FAO chính thức đưa ra hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất bền vững nhưng hướng tiếp cận vẫn là

từ trên – xuống (top – down) [15] Năm 1996, FAO giới thiệu phương pháp lập quy hoạch tổng hợp (intergrated planning) là hướng tiếp cận mới trong quy hoạch sử dụng đất(FAO|UNEP,1996)[16] Năm 1999, quan điểm về quy hoạch tổng hợp

được thống nhất trong cuốn hướng dẫn Integrated Planning for Sustainable

các phương pháp QHSDĐ bền vững của FAO với hướng tiếp cận từ trên – xuống kết hợp với phương pháp QHSDĐ có sự tham gia của người dân (PLUP) với hướng tiếp cận từ dưới – lên (bottom – up)

So với hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất đầu tiên (FAO, 1993a), đến nay FAO

đã có nhiều cải tiến trong phương pháp tiếp cận: (i) kết hợp cả 2 hướng tiếp cận từ trên xuống ( top – down) và từ dưới lên (bottom – up) có sự tham gia của các đối tượng sử dụng đất, và (ii) tiếp cận đa mục tiêu (theo hướng bền vững: xem xét đồng thời các yếu tố về kinh tế - xã hội, môi trường) (Định, 2011) [21]

(ii) Các phương pháp non-FAO: các phương pháp dùng để nhấn mạnh một số lĩnh

vực như phân vùng nông nghiệp (Wisconsin – Hoa Kỳ), bảo vệ tài nguyên đất đai, cân bằng nước, dựa vào mức độ thích nghi đất đai để đề xuất sử dụng đất [10] GTZ(1999) [9] đã phát triển hệ thống các phương pháp lập quy hoạch sử dụng đất tổng hợp, trong đó có sự tham gia của người dân (Participatory Land Use Planning – PLUP) PLUP trở thành hệ thống phương pháp có tính khả thi cao trong việc quy hoạch, phù hợp với yêu cầu của người dân

Kết luận: Với hướng nghiên cứu trong luận văn này (trong công đoạn đánh giá thích nghi đất đai) là đi sâu vào phân tích mối tương quan về không gian giữa các loại cây trồng và các tính chất đất đai Điều đó có nghĩa là tìm mối quan hệ về lịch

sử canh tác với tài nguyên đất đai trong vùng nghiên cứu, cụ thể xem mức độ thích nghi về sinh thái của mỗi loại cây trồng với các tính chất đất đai theo không gian phân bố Theo cách phân tích đó, thì sự tham gia của người dân là yếu tố quan trọng Phương pháp lập quy hoạch GTZ và FAO|UNEP, 1999a đều có sự tham gia

của người dân, tuy nhiên không thể áp dụng phương pháp lập QHSDĐ theo FAO 1999a vì phương pháp đánh giá đất đai là không phù hợp Chỉ có phương pháp lập quy hoạch của GTZ là thích hợp nhất trong hoàn cảnh của nghiên cứu này

1.1.2 Các phương pháp đánh giá đất đai (Land Evaluation)

Theo FAO (2007)[13], quá trình phát triển các phương pháp đánh giá đất đai có thể chia làm 3 giai đoạn: (i) Trước khi có phương pháp đánh giá đất đai (FAO, 1976),

(ii) Các phương pháp của FAO (FAO 1976, FAO 2007), (iii) Các phương pháp

khác FAO kể từ khi có FAO (1976)[6]

Khoảng giữa thế kỷ 20, việc đánh giá khả năng sử dụng đất được xem như là bước nghiên cứu kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểm đất (soil) Những nghiên cứu

và các hệ thống đánh giá đất đai sau đây khá phổ biến:

- Phân loại khả năng đất có tưới (Irrigation land suitability classification) của

Cục cải tạo đất đai – Bộ Nội vụ Mỹ (USBR) biên soạn năm 1951 Trong phân loại

này, ngoài đặc điểm đất đai, một số chỉ tiêu kinh tế cũng được xem xét nhưng giới hạn trong phạm vi thủy lợi (Định, 2011)[21]

- Phân hạng khả năng đất đai (The land capability classification) do Cơ quan bảo vệ đất – Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) soạn, 1961 Mặc dù hệ thống này được xây dựng nhằm áp dụng trong nước Mỹ nhưng các nguyên lý của nó được áp dụng

ở nhiều nước Trong đó, phân hạng đất đai chủ yếu dựa vào những hạn chế của đất đai gây trở ngại đến sử dụng đất, những hạn chế khó khắc phục cần phải đầu tư về vốn, lao động, kỹ thuật,… mới có thể khắc phục được Hạn chế được chia thành 2 mức: hạn chế tức thời và hạn chế lâu dài Đất đai được xếp hạng chủ yếu dựa vào hạn chế lâu dài (vĩnh viễn) Hệ thống đánh giá đất đai chia ra làm 3 cấp: lớp (class), lớp phụ (sub-class) và đơn vị (unit) Đất đai được chia làm 8 lớp và những hạn chế tăng dần từ lớp I đến lớp VIII, từ lớp I đến lớp IV có khả năng sử dụng cho nông-lâm nghiệp, lớp V đến lớp VII chỉ có thể sử dụng cho lâm nghiệp, lớp VIII chỉ sử dụng cho các mục đích khác (Davidson, 1992) [20]

Kết luận: Đây là một trong những cách tiếp cận trong đánh giá đất đai, có quan

tâm đến các yếu tố hạn chế và hướng khắc phục các hạn chế, nhưng chưa xét đến

vấn đề kinh tế-xã hội ảnh hưởng đến sử dụng đất.(Định, 2011) [21], cũng như không thể xem xét mối tương quan về không gian giữa các loại hình sử dụng đất và các tính chất đất đai, do vậy không phù hợp trong nghiên cứu này

(ii) Phương pháp đánh giá thích nghi đất đai của FAO

Sau Hội nghị về Môi trường và Phát triển của Liên hiệp quốc (UNCED) tổ chức tại Rio de Janero – Brazil (Tháng 8 /1992), yếu tố bền vững được đưa vào các ấn phẩm

cũng như các dự án của FAO Năm 1993, FAO cho ra đời “Khung đánh giá đất đai

phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (An International Framework for

mạnh quan điểm sử dụng đất bền vững, và yếu tố bền vững được xem xét trong quá trình đánh giá thích nghi đất đai.(Định, 2011) [25]

Ấn bản về đánh giá đất của FAO (2007) [13] nêu quan điểm “đánh giá thích nghi

đất đai trên cơ sở bền vững”, có nghĩa là mục tiêu chính của đánh giá đất đai (Land

Evaluation) là phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (Sustainble Land Management – SLM)[100]

Nhận xét: Phương pháp đánh giá thích nghi đất đai FAO 2007 là phương pháp tiên tiến, nhưng cũng không thể xem xét mối tương quan về không gian giữa các loại hình sử dụng đất và các tính chất đất đai, do vậy không phù hợp trong nghiên cứu này

Phương pháp thống kê (Rossiter, 1994) [30] được sử dụng trong đánh giá thích nghi đất đai khi quan sát sự phân bố theo không gian của các LUTs với các lớp tính chất đất nhằm tìm ra mối quan hệ thông qua mô hình hồi quy tuyến tính tổng quát (Generalized Linear Model – GLM) Ngày nay, phương pháp này dần được sử dụng phổ biến vì sự phát triển của máy tính và các phương pháp thu thập dữ liệu (như ảnh viễn thám,…) với lượng dữ liệu rất lớn cho phép áp dụng nó để tìm mối quan hệ tương quan giữa loại hình sử dụng đất (LUT) xuất hiện, phân bổ không gian (hiện trạng hay quá khứ) và các lớp nhân tố đất đai thông qua phương pháp hồi quy trong xác suất thống kê

Nguyên tắc của việc đánh giá thích nghi đất đai theo phương pháp thống kê kinh nghiệm là dựa vào quan sát sự phân bố không gian giữa lớp LUT và các lớp nhân tố liên quan ở hiện tại hay quá khứ, từ đó tìm ra mối quan hệ thông qua các tham số từ

mô hình hồi quy Dựa trên quan điểm sự xuất hiện, phân bố của một loại hình LUT

là phù hợp với các lớp nhân tố (trong hiện tại và quá khứ) từ đó đề xuất sự thích nghi theo không gian cho từng LUT thông qua bản đồ thích nghi mà đơn vị tính là xác xuất xuất hiện của LUT đó trên từng vị trí

Ở phương pháp này, việc áp dụng lý thuyết về xác xuất – thống kê nhằm tạo ra bản

đồ thích nghi đất đai cho từng LUT Bản đồ xác suất của mỗi LUT thể hiện được khả năng thích nghi tại tất cả các vị trí trong khu vực nghiên cứu Theo đó, trên bản

đồ xác suất của mỗi LUT, ở các vị trí (cell i) có giá trị pi càng tiến về 1 thì khả năng thích nghi càng cao, ngược lại ở các vị trí có giá trị pi càng tiến về 0 thì khả năng thích nghi càng thấp Tóm lại là ở những vị trí (cell i) có năng suất càng cao thì picàng lớn và ngược lại

Ưu điểm của phương pháp thống kê trong đánh giá thích nghi đất đai [30]:

Ưu điểm:

1 Do sử dụng dữ liệu từ quan sát thực tế, do có tính khách quan

2 Lấy mẫu ngẫu nhiên trên toàn vùng nghiên cứu nên nên kết quả dự đoán có

độ tin cậy cao

3 Các dự đoán này trên là biến liên tục, cho phép phân biệt tốt với đủ dữ liệu

4 Tài nguyên đất đai, cụ thể là các tính chất đất đai chính là các biến dự đoán,

là các nhân tố ảnh hưởng đến sự phân bố của các loại hình sử dụng đất

5 Trong thống kê có rất nhiều các phương pháp phân tích, có thể nói thống kê cũng là một phương tiện để chúng ta suy nghĩ, diễn đạt chuyên sâu hơn nhằm tìm

ra nhiều câu trả lời mà các phương pháp khác không đáp ứng được [31]

6 Mỗi dự đoán đều đi kèm theo một ước tính độ tin cậy

(b) Các phương pháp định lượng

Phương pháp tham số (Sys et al, 1991; Orhan Dengiz, 2005); phương pháp đánh giá

đa tiêu chuẩn (Pereira và Duckstein, 1993; Janskowski, 1995; Simonovic, 1997; Malczewski, 1999; Jiang và Eastman, 2000); GIS và kỹ thuật AHP trong đánh giá

bền vững tài nguyên đất đai (Lê Cảnh Định, Phạm Quang Khánh, 2005) [32]; mô hình LEFSA (Land Evaluation and Farming System Analysis) dùng trong đánh giá

hệ thống nông nghiệp, lựa chọn LUS bền vững ở mức trang trại (Bouman et al., 1998) Các phương pháp này, việc tổng hợp các yếu tố khác nhau không theo nguyên tắc hạn chế lớn nhất (FAO, 1976) mà lượng hóa các yếu tố và tính trung bình trọng số các yếu tố ( ), sau đó phân loại giá trị thích nghi (Si)

để xác định cấp thích nghi (S1,S2,S3,N)

Phương pháp này thể hiện sự tương tác các yếu tố trong đánh giá thích nghi đất đai

Bảng 1.1 Bảng so sánh phương pháp đánh giá đất đai:

Phương pháp phân tích thống kê hồi quy Logistic (phương pháp áp dụng trong

đề tài) + Phương pháp định

có rủi ro cao hơn Trong trường hợp thiếu đất, phải tìm kiếm thêm tài nguyên đất đai cho sản xuất thì phương pháp này phù hợp hơn

+ Khó khăn khi quyết định cải tạo đất do không có yếu

tố hạn chế

+ Phương pháp thống kê, ước tính

+ Kết quả thích nghi thể hiện thông qua xác suất xuất hiện của loại hình sử dụng đất tại mỗi cell Phương pháp này phù hợp cho vùng

đã phát triển, đã có sự phân

bố của các LUT, rất phù hợp nếu trong vùng cần có quy hoạch tái cơ cấu và không bổ sung LUT mới Trong trường hợp cần bố trí LUT mới thì phương pháp này không phù hợp

+ Bằng các phân tích thống

kê, ước tính được tầm quan trọng của từng yếu tố, qua

đó biết được yếu tố nào ảnh hưởng đến mỗi LUT trong vùng nghiên cứu

1.1.3 Bố trí sử dụng đất

Bố trí sử dụng đất là việc sử dụng các kỹ thuật và thuật toán để chỉ định không gian

sử dụng đất phù hợp với từng LUT dựa trên kết quả đánh giá thích nghi đất đai, nhu cầu sử dụng đất, khả năng chuyển đổi sử dụng đất giữa các LUTs và xem xét các vùng loại trừ (đất phi nông nghiệp) Vấn đề quan trọng cần giải quyết trong quá trình bố trí sử dụng đất là bố trí mỗi LUT với diện tích bao nhiêu và ở đâu là hợp lý Việc bố trí không gian sử dụng đất (spatial allocation of land use) của các phương

án thường dựa vào thích nghi đất đai, định hướng phát triển kinh tế xã hội và yêu cầu sử dụng đất các ngành Trong nghiên cứu này thủ tục bố trí sử dụng đất sẽ dựa trên các kết quả về thống kê và phân tích Markov

Tóm lại:

- Phương pháp lập quy hoạch có 2 phương pháp chính cho đến bây giờ là FAO và non-FAO, dù có nhiều khác biệt nhưng cả 2 nhóm phương pháp đó đều dựa trên tài nguyên đất đai và điều kiện kinh tế xã hội

- Đánh giá thích nghi có 3 nhóm phương pháp: hạn chế lớn nhất, nhóm định lượng,

và thống kê Trong đó phương pháp thống kê có thể cho phép thực hiện nhiều phép phân tích dữ liệu, có thể ước tính mối tương quan về không gian giữa mỗi LUT và các tính chất đất đai (LCi)

Khung tích hợp mô hình CLUE và GIS được phát triển ban đầu bởi Veldkamp and Fresco (1996), nhằm mô phỏng sự thay đổi sử dụng đất bằng các bản đồ trong môi trường GIS Mô hình này được áp dụng và phát triển ở hơn 30 quốc gia tại Trung

Mỹ, Ecuador, Trung Quốc, Indonesia Mô hình CLUE sau đó được Peter Verburg cùng các đồng nghiệp tại Bộ môn Khoa học Môi trường ở Đại học Wageningen, Hà Lan điều chỉnh và được gọi là CLUE-S (Convertion of Land-Use and its Effects at Small regional extent) (Verburg et al., 2002) Các phát triển sau đó cũng tại chính

bộ môn này, ví dụ như Dyna-CLUE (phiên bản khác được Verburg and Overmars, 2009) và CLUE-Scanner (Perez et al., 2010) Đó là mô hình cho phép cài đặt các lựa chọn tổ hợp các phương pháp (phương pháp lai) như: Phân tích thống kê, Luật

ra quyết định

1.2.1 Tình hình nghiên cứu, áp dụng trên thế giới

Qua gần 20 năm xây dựng và phát triển với các phiên bản CLUE khác nhau, CLUE nói chung và CLUE-S nói riêng được dùng rất nhiều nơi trên thế giới, với nhiều loại cảnh quan, sinh thái khác nhau CLUE được ứng dụng trong mô phỏng thay đổi sử dụng đất, phục vụ hoạch định chính sách ở nhiều khu vực, từ vùng nhiệt đới (châu

Á, Nam Mỹ, Trung Phi) đến vùng ôn đới (châu Âu, Hoa Kỳ) hay từ vùng nhiệt đới gió mùa ở Đông Nam Á đến vùng sa mạc ở Nội Mông, Trung Quốc

Mô hình CLUE (bao gồm các phiên bản CLUE-S và Dyna-CLUE) được sử dụng nhiều nơi trên thế giới Mô hình đã được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nông nghiệp, lâm nghiệp, đô thị hóa…

Các phiên bản của mô hình đã áp dụng ở: Sibuyan Island – Philippines 2001, Selangor River – Malaysia 2002, Arcterhoek – Hà Lan 2007, Taips County – Trung Quốc 2007, Pennsylvania County – USA 2009, miền Bắc Thái Lan 2010, Sangong Watersheld – Trung Quốc 2010, Kenya, các nước Trung Mỹ…

Hình 1.2 – Các quốc gia, khu vực trên thế giới đã ứng dụng mô hình CLUE Hầu hết các khu vực mà mô hình áp dụng đều dùng phương pháp hồi quy logistic

để tìm mối tương quan của từng loại hình sử dụng đất (LUT) với các lớp nhân tố phát động có liên quan Mục đích của việc làm đó là để thiết lập nên các bản đồ thích nghi vị trí (bản đồ xác suất) cho từng loại hình sử dụng đất Sau đó, các kết

quả từ mô hình hồi quy được đánh giá bằng phương pháp ROC (Relative Operating Characteristic) để lựa chọn hay loại bỏ các lớp nhân tố ảnh hưởng đến từng loại hình sử dụng đất (Pontius and Schneider (2001) [49]

- Tại Sibuyan Island – Philipines (2001)[39], Soepboer áp dụng mô hình CLUE-S để mô phỏng sự thay đổi sử dụng đất Khu vực nghiên cứu cần thể hiện có tổng diện tích tự nhiên xấp xỉ 45.600 ha với các loại hình sử dụng đất là đất nông nghiệp, đất khai thác mỏ và đất thổ cư Khu vực khảo sát có đặc điểm địa hình đồi núi, độ dốc dốc, được bao phủ bởi tán rừng Mô hình được sử dụng để biết được sự thay đổi sử dụng đất giai đoạn từ 1997-2012, với độ phân giải của pixels ở mức 250m*250m (=6,25 ha) Tất cả các phân tích không gian được xử lý trong môi trường GIS với phần mềm ArcGIS 9.3 Trong mô hình này sử dụng 13 lớp nhân tố ảnh hưởng đã được phân loại thành 3 nhóm:

(a) Nhóm các nhân tố địa lý: Khoảng cách từ biển, đường, thành phố và các nguồn nước

(b) Nhóm các nhân tố lý-sinh: loại đất, độ dốc, tầng dày, góc chiếu, xói mòn,

đá điôrrit, phù sa…

(c) Nhóm các nhân tố thuộc về nhân khẩu: mật độ phân bố dân cư

Kết quả cho thấy mô hình CLUE-S có khả năng hỗ trợ việc ra quyết định trong quy hoạch sử dụng đất và quản lý tài nguyên thiên nhiên

- Tại vùng lưu vực sông Selangor, Malaysia (2002) [40], Englesman cũng áp

dụng mô hình CLUE-S để nghiên cứu sự lan rộng của vùng đô thị hóa Vùng nghiên cứu có tổng diện tích bề mặt tự nhiên là 161.700 ha với mật độ dân số cao và nhiều loại hình cảnh quan Mục tiêu là dự báo sự thay đổi sử dụng đất trong 15 năm, giai đoạn từ 1999-2014 Trong nghiên cứu này, 15 nhân tố ảnh hưởng được chia làm 3 nhóm sau:

(1) Nhóm các nhân tố tự nhiên có 9 nhân tố: cao độ, 4 loại kết cấu đất, 4 loại cho các lớp thích nghi đất đai

(2) Nhóm các nhân tố địa lý: Khoảng cách đến đường giao thông, thủy văn, khu dân cư, vùng giữa rừng

(3) Nhóm các nhân tố nhân khẩu: mật độ dân số và lực lượng lao động nông nghiệp

Các phân tích xử lý không gian thực hiện trong môi trường GIS với độ phân giải không gian là 750m*750m (=56,25 ha)

- Tại Achterhoek, Hà Lan (2007) [41]: Năm 2007, Verburg và Overmars đã

dùng mô hình CLUE-S để mô phỏng thay đổi sử dụng đất trong khu vực Khu vực nghiên cứu có diện tích bề mặt tự nhiên là 42000 ha, loại hình sử dụng đất đặc trưng của vùng này là chăn nuôi bò sữa Mô hình được dùng nhằm mục đích so sánh 2

kich bản: (i) kịch bản thứ nhất là diễn tả sự thay đổi sử dụng đất mà không áp dụng các chính sách ràng buộc về không gian, (ii) kịch bản thứ 2 là có áp dụng các chính

sách ràng buộc về không gian sinh thái nhằm ngăn chặn sự thay đổi sử dụng đất trong các vùng đó Khoảng thời gian mô phỏng là 18 năm, giai đoạn từ 2000 –

2018 Trong mô hình này sử dụng độ phân giải không gian rất cao 50m* 50m (=0,25 ha) Trong môi trường GIS, tiến hành phân tích không gian, xử lý 2 nhóm nhân tố được lựa chọn để áp dụng trong mô hình như sau:

(1) Nhóm nhân tố về địa lý : khoảng cách đến đường cao tốc, tỉnh lộ, thành phố, nguồn nước

(2) Nhóm nhân tố về điều kiện tự nhiên : độ dốc, độ cao, thổ nhưỡng, mực nước ngầm

Họ kết luận rằng CLUE-S là công cụ tốt để đánh giá, thảo luận và điều chỉnh các chính sách trong quy hoạch sử dụng đất và hơn thế nữa, họ khuyến nghị sử dụng mô hình cho các nghiên cứu so sánh trong tương lai

- Tại quận Taips, vùng Nội Mông (Inner Mongolia) – Trung Quốc (2007)

[42], Jinyan và các cộng sự đã sử dụng CLUE-S để lập mô hình thay đổi sử dụng đất tại quận Taips, Trung Quốc Khu vực nghiên cứu có diện tích tự nhiên là 341.500 ha, loại hình sử dụng đất chính ở đây là canh tác nông nghiệp và chăn thả gia súc Độ phân giải không gian đề xuất là 100m*100m (=1 ha) Có 3 nhóm nhân

tố được sử dụng trong mô hình sử dụng đất ở vùng nghiên cứu này là:

(1) Nhóm nhân tố điều khiển: độ cao địa hình, độ dốc, góc chiếu, thổ nhưỡng (2) Nhóm nhân tố thay đổi theo mùa: nhiệt độ không khí, lượng mưa

(3) Nhóm nhân tố về kinh tế - xã hội

Kết quả của nghiên cứu cho thấy có sự tương quan đáng kể giữa những thay đổi sử dụng đất và các nhân tố đưa vào mô hình Qua đó, cho phép người ta lựa chọn phương án phát triển bền vững cho vùng Taips

- Tại quận Centre, Pennsylvania – Hoa Kỳ (2009)[43]: Batisati và Yarnal đã

áp dụng mô hình CLUE-S để nghiên cứu sự chuyển đổi sử dụng đất từ nông nghiệp sang đô thị Diện tích tự nhiên của quận Centre là 288.700 ha Trong nghiên cứu

này, các tác giả sử dụng kết hợp 3 phương pháp: (i) lập bảng hai chiều để xác định các chuyển đổi sử dụng đất phi ngẫu nhiên, (ii) phân tích hồi quy logistic để xác định các nhân tố ảnh hương và (iii) mô phỏng các chuyển đổi đó bằng mô hình

CLUE-S Các nhân tố được chọn để đưa vào mô phỏng là: địa hình, thổ nhưỡng và mật dộ dân số Độ phân giải không gian áp dụng là 100m*100m (=1 ha) Nhìn chung trong nghiên cứu này, các tác giả nhận định đây là phương pháp phân tích hữu ích bổ sung thêm các công cụ phục vụ cho các nhà hoạch định chính sách trong việc thể hiện sự đô thị hóa ở cấp độ quận, huyện

- Tại miền Bắc Thái Lan (2010)[44]: Nạn phá rừng diễn ra liên tục trong các

thập niên trước và hiện nay vẫn còn đang tiếp diễn Y Trisurat, R Alkemake, P.H Verburg đã nghiên cứu sự thay đổi sử dụng đất do nạn phá rừng ở vùng Bắc Thái Lan trong bối cảnh chính phủ nước này thực hiện các chính sách nhằm duy trì độ che phủ của rừng đạt từ 50% trở lên, nhưng vẫn thúc đẩy các phát triển kinh tế từ nông nghiệp, lâm nghiệp và phát triểu du lịch trong vùng Mục tiêu của nghiên cứu này là phân tích những tác động có thể có từ các hướng phát triển kinh tế đã nêu 03

mục tiêu cụ thể của nghiên cứu này là (i) dự báo thay đổi sử dụng đất trong vùng theo 03 kịch bản, (ii) phân tích các tác động ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, (iii)

xác định các khu vực nhạy cảm nhất ảnh hưởng bởi nạn phá rừng và mất đa dạng sinh học Để thực hiện các mục tiêu đó, trong nghiên cứu này đã kết hợp mô hình thay đỏi sử dụng đất ở dạng động (Dyna-CLUE) và một mô hình đánh giá đa dạng sinh học (GLOBIO3) Trong đó:

- Mô hình Dyna-CLUE dùng để xác định các vùng không gian xảy ra thay đổi

sử dụng đất trong khu vực Các thông số được sử dụng để xây dựng mô hình

là: thời gian nghiên cứu thay đổi sử dụng đất từ 2002-2050, độ phân giải không gian 500m*500m (=25 ha) Các nhà nghiên cứu sử dụng 13 nhân tố ảnh hưởng để phân tích cho các LUTs được chia làm 3 nhóm nhân tố sau:

(1) Nhóm nhân tố tự nhiên: lượng mưa hằng năm, thổ nhưỡng, độ cao, độ dốc và góc chiếu

(2) Nhóm nhân tố về địa lý: Khoảng cách đến hồ, sông, suối, đường giao thông, cụm dân cư, đô thị

(3) Nhóm nhân tố về kinh tế - xã hội: mật độ dân số, thu nhập

- Mô hình GLOBIO3 dùng để ước lượng mức độ tác động đến đa dạng sinh học (GLOBIO3) thông qua chỉ số mean species abundance (MSA)

Dựa trên các kết quả từ mô hình, các bản đồ mô phỏng với GIS, các nhà quy hoạch, hoạch định chính sách đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động từ nạn phá rừng và mất đa dạng sinh học trong vùng Sau khi đánh giá các kết quả của nghiên cứu này, các tác giả cũng khuyến nghị cần bổ sung thêm các nhân tố ảnh hưởng vào nhóm kinh tế - xã hội vì nhận thấy rằng các nhân tố trong nhóm này ảnh hưởng rất lớn đến nạn phá rừng

- Tại vùng lưu vực sông Sangong, Tân Cương, Trung Quốc (2010) [45]: Luo và các cộng sự đã tích hợp mô hình CLUE-S và mô hình hệ thống mang tính động (System Dynamic – SD) để nghiên cứu sự thay đổi sử dụng đất ở nhiều tỉ lệ khác nhau Các LUTs được phân loại gồm: trồng trọt, rừng sản xuất, đồng cỏ, khu dân cư, ao hồ,các loại đất khác Trong 50 năm qua, trong khu vực thay đổi sử dụng đất diễn ra đáng kể khi khai hoang, trồng trọt thâm canh cũng như việc sử dụng phân bón quá mức Các nhà nghiên cứu chỉ ra sự thay đổi sử dụng đất ảnh hưởng rất lớn từ các nguyên nhân chính như mật độ dân số, mật độ chăn nuôi, lượng nước tiêu thụ, thu hoạch mùa vụ…Kết quả cho thấy mô hình có khả năng bố trí nhu cầu sử dụng đất dựa theo thích nghi đất đai và khoanh vùng phân định ranh đất nông nghiệp

- Tại huyện Bành Dương, thuộc khu tự trị Hồi Ninh Hạ, Trung Quốc [46] :

Đây là khu vực mà phần lớn diện tích nằm trên cao nguyên Hoàng Thổ (Loess Plateau), được hình thành từ các trầm tích đất bùn đọng lại từ các trận bão trên cao

nguyên trong quá khứ Đất ở cao nguyên Hoàng Thổ dễ bị xói mòn do bị ảnh hưởng của gió và nước Trên thực tế, đất đai ở vùng này được gọi là ―đất bị xói mòn nhiều nhất trên Trái Đất‖ [54]

Năm 2008, Zhu và các cộng sự đã thực hiện nghiên cứu đánh giá sự thay đổi sử dụng đất và mối quan hệ giữa sử dụng đất đối với các nhân tố trên bề mặt địa hình đồi hoàng thổ bằng mô hình CLUE-S Mục đích của nghiên cứu là đánh giá lại việc thực hiện chính sách ―Grain for Green Project‖ của chính phủ Trung Quốc tại địa bàn huyện Bành Dương (Pengyang County) Các tác giả đặt ra hai kịch bản sử dụng đất là: kịch bản 1 (kịch bản cơ sở) và kịch bản 2 (kịch bản thể hiện yêu cầu sử dụng đất thực tế) trong giai đoạn từ 2001-2005 với giả định rằng ảnh hưởng của các nhân

tố là ổn định từ trong quá khứ Sau đó họ sử dụng phương pháp phân tích Kappa để

so sánh kết quả mô phỏng từ 2 kịch bản với thực tế sử dụng đất Các tác giả đã kết luận rằng thay đổi sử dụng đất xảy ra trong khu vực do các nhân tố tổng hợp cả tự nhiên lẫn kinh tế-xã hội

Kết luận về phần tổng quan nghiên cứu CLUE-S trên thế giới:

CLUE-S ứng dụng rất thành công trên thế giới, có thể tùy biến, phù hợp với nhiều vùng miền, khí hậu, đặc trưng về sinh thái, cảnh quan rất khác biệt Tuy nhiên, trong tất cả các nghiên cứu áp dụng ở trên, các biến nhân tố đầu vào ở các vùng nghiên cứu có thể khác nhau, cùng hoàn toàn giống nhau về cách thức diễn đạt các

biến ấy theo 3 chủ đề sau: (i) khoảng cách địa lý đến nguồn nước, khu dân cư…(ii)

các nhân tố điều kiện tự nhiên, (iii) các nhân tố về kinh tế-xã hội

1.2.2 Tình hình nghiên cứu, áp dụng ở Việt Nam

Trong phạm vi nước ta, mô hình CLUE, CLUE-S được ứng dụng nghiên cứu về

thay đổi sử dụng đất ở 2 cấp độ: cấp quốc gia và cấp tỉnh (Bắc Kạn, Quảng Nam)

- Cấp quốc gia: Nghiên cứu về ―Thay đổi sử dụng đất, an ninh lương thực và

biến đổi khí hậu ở Việt Nam – Mô hình tiếp cận từ toàn cục đến cục bộ‖ được CDKN và Bộ Kinh tế hợp tác Hà Lan tài trợ nhằm giúp Việt Nam tối ưu hóa chính sách sử dụng đất Trong dự án này, họ kết hợp mô hình kinh tế MAGNET( đánh giá kinh tế-xã hội) và CLUE (mô hình bố trí không gian sử dụng đất) để mô phỏng 3 kịch bản phát triển từ năm 2008 – 2030 cho Việt Nam Thay đổi sử dụng đất, an

ninh lương thực và biến đổi khí hậu tại Việt Nam: Tiếp cận lập mô hình từ toàn cầu tới cục bộ (Van Dijk, M., H Hilderink, W Rooij, M Rutten, R Ashton, K Kartikasari and Vu Cong Lan, 2013) [19]

Quảng Nam

+ Tỉnh Bắc Kạn – 2002 [55]: cô Louise Willemen, học viên cao học từ đại học Wageningen, Hà Lan đã thực hiện đề tài mô phỏng thay đổi sử dụng đất với mô hình CLUE-S, theo chương trình của văn phòng SAM-Regional ở Hà Nội Trong đề tài này, Louise Willemen đã sử dụng CLUE-S như là công cụ để phân tích sự thay đổi sử dụng đất trong vùng theo 3 kịch bản phát triển khác nhau, từ đó tìm ra các khu vực ―nhạy cảm‖ về sử dụng đất theo các kịch bản để hỗ trợ ra các chính sách

Trong đề tài này ngoài việc mô phỏng các thay đổi sử dụng đất trong tỉnh Bắc Kạn, Louise Willemen đã xem xét việc đối chiếu kết quả CLUE-S với kết quả của mô hình tối ưu LUPAS trên cùng địa bàn Nhưng trong nghiên cứu này, sự so sánh đó không hoàn toàn tương đồng khi có sự khác biệt về dữ liệu đầu vào Thêm vào đó, trong đề tài này, Louise Willemen có đề cập đến khái niệm multi-collinearity (đa cộng tuyến) khi xây dựng LRM, điều mà trước đây chưa có tài liệu hướng dẫn nào của CLUE-S đề cập tới Louise Willemen đề xuất cách giải quyết bài toán bằng phương pháp backward stepwise để hạn chế multi-collinearity nhưng thực sự chưa phải là giải pháp tối ưu Hiện nay, trong ngôn ngữ R cũng cấp các packages relaimpo (Relative Importance) với chỉ số LMG (Lindermann, Merenda, Gold) giải theo phương pháp bootstrap, giúp xây dựng mô hình thống kê tốt hơn khi ước tính tầm quan trọng của từng biến Đây là một hướng mới trong thống kê, cần

có thêm thời gian để nghiên cứu nhằm mục đích xây dựng nên LRM thật sự tốt theo nguyên lý parsimonious, tức là cần ít biến nhân tố nhưng vẫn mô tả gần đúng với thực tế

Trong đề tài nghiên cứu của Louise Willemen đã sử dụng các 42 lớp nhân tố để lập bản đồ đánh giá thích nghi sử dụng đất cho 8 LUTs, cụ thể như sau:

- Nhóm biến phụ thuộc (8 LUTs): Đất trồng lúa nước, ruộng bậc thang, Đất nương rẫy, rừng phòng hộ, rừng sản xuất, đồng cỏ, nông nghiệp khác, đất phi nông nghiệp

- Nhóm biến nhân tố được phân thành 4 nhóm: Địa chất & thổ nhưỡng; kinh tế -xã hội; khí hậu; khả năng tiếp cận đến đường giao thông, nguồn nước tưới Trong 4 nhóm đó tác giả đã phân tách thành 42 biến (nhị phân và rời rạc) để đưa vào phân tích hồi quy

Nhận xét: Trong nghiên cứu này, lượng dữ liệu về các nhân tố tự nhiên, kinh tế-xã

hội đưa vào rất nhiều, nhưng chưa có giải thích tại sao phải cần thiết đưa nhiều nhân

tố Ở mặt tích cực, thì càng nhiều dữ liệu càng tốt vì có thể giúp cho người mô hình

có nhiều đánh giá, lựa chọn để xây dựng LRM Tuy nhiên, nếu tất cả các dữ liệu đưa vào mô hình mà không kiểm tra chặt chẽ sẽ sinh ra ảnh hưởng tương tác giữa các biến, đặc biệt là các mối liên quan giữa nhóm biến tự nhiên và nhóm biến kinh

tế - xã hội, làm cho các tham số ước tính bị sai lệch, ảnh hưởng đến khả năng dự đoán của mô hình

+ Tại tỉnh Quảng Nam: Wilbert van Rooij (2007) và các cộng sự của tổ chức Aidenvironment (Hà Lan) thực hiện mô hình thí điểm ở tỉnh Quảng Nam mô phỏng

sự thay đổi sử dụng đất trong giai đoạn 2007-2020 Từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất, nhóm nghiên cứu đã phân loại thành 10 LUTs Trong nghiên cứu nhóm tác giả

đã sử dụng các 7 lớp nhân tố (độ cao, độ dốc, góc chiếu, khoảng cách đến bờ biển, khoảng cách đến nguồn nước tưới, khoảng cách đến đường giao thông, mật độ dân số) để lập bản đồ đánh giá thích nghi sử dụng đất cho 10 LUTs (rừng nguyên sinh, rừng sản xuất, rừng phòng hộ, rừng bị thoái hóa cao, nông lâm kết hợp, nông nghiệp thâm canh, nông nghiệp quảng canh, đất ở tại đô thị, đất trồng cao su) theo phương pháp hồi quy logistic

Đánh giá chung về tình hình áp dụng CLUE-S trên thế giới và Việt Nam:

- Mô hình CLUE-S ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu, và thực tế chứng minh là CLUE-S hữu dụng cho các nhà quy hoạch

- Qua tất cả các nghiên cứu ở trên đều rút ra một nhận xét rằng, nhiều ứng dụng vẫn

đi theo khuôn mẫu trong cách chọn biến đầu vào để đánh giá đất đai khi nêu cách thức chọn biến như trong tất cả các trường hợp trên Tuy nhiên trong vùng nghiên cứu ở Cát Tiên do tồn tại một lượng lớn dữ liệu về tính chất đất đai đã được khảo

sát, do vậy chúng tôi thử nghiệm với tập dữ liệu này, khác với khuôn mẫu ở các ví

dụ nêu trên

Tóm tắt chương:

Đề tài chọn phương pháp lập quy hoạch sử dụng đất của GTZ với sự tham gia của người dân, đánh giá thích nghi đất đai theo phương pháp thống kê Phương pháp thống kê đáp ứng được nhu cầu phân tích tương quan về không gian giữa các loại hình sử dụng đất và các tính chất đất đai

Định hướng nghiên cứu cho luận văn: Từ những phân tích trên, luận văn tập trung nghiên cứu các vấn đề lý thuyết sau:

(1) Nghiên cứu lý thuyết quy hoạch sử dụng đất tổng hợp có sự tham gia của người dân (GTZ, 1999, [9])

(2) Lý thuyết toán: Hàm Logistic và mô hình hồi quy logistic trong thống kê để áp dụng đánh giá thích nghi cho các loại hình sử dụng đất Đánh giá mô hình hồi quy logistic bằng AUC (diện tích dưới đường cong ROC)

(3) Cấu trúc và sự vận hành của mô hình chuyển đổi sử dụng đất CLUE-S

(4) Phân tích không gian raster trong GIS

(5) Luật ra quyết định

(6) Phân tích Markov

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trong nội dung này nghiên cứu các lý thuyết có liên quan làm cơ sở cho xây dựng

mô hình ―Tích hợp GIS và CLUE-S hỗ trợ lập Quy hoạch sử dụng đất‖

Các lý thuyết chính được nghiên cứu là: (1) Quy hoạch sử dụng đất (2) Nghiên cứu các lý thuyết toán và công nghệ được ứng dụng để xây dựng các mô hình trong quy

2.1 Cơ sở lý thuyết về quy hoạch sử dụng đất

Trong nội dung này, trình bày các lý thuyết và kỹ thuật được sử dụng trong mô hình

CLUE-S ở trong hai hạng mục quan trọng là đánh giá thích nghi và bố trí sử dụng

đất.

2.1.1 Các khái niệm, định nghĩa trong quy hoạch sử dụng đất

FAO đã sử dụng các khái niệm khá phong phú, bao gồm: Đất đai, đơn vị đất đai, đặc tính đất đai, chất lượng đất đai, loại hình sử dụng đất đai… Dưới đây là một số

khái niệm được sử dụng phổ biến:

Đất đai (Land): là diện tích bề mặt của trái đất, các đặc tính của nó bao gồm các

thuộc tính tương đối ổn định, hoặc có thể dự báo theo chu kỳ của sinh quyển bên trên và bên dưới nó như: không khí, thổ nhưỡng, địa chất, thủy văn, quần thể động thực vật Đất đai cũng là kết quả hoạt động của con người trong quá khứ và hiện tại,

mà những thuộc tính này có ảnh hưởng đáng kể tới việc sử dụng đất đai bởi con

người trong hiện tại và tương lai

Tính chất đất đai (Land Characteristic – LC): là những thuộc tính của đất đai có thể

đo đạc hoặc ước lượng được, thường được sử dụng làm phương tiện để mô tả các chất lượng đất đai hoặc để phân biệt giữa các đơn vị đất đai có khả năng thích hợp

cho các loại hình sử dụng đất đai khác nhau

Chất lượng đất đai (Land Quality – LQ): là những thuộc tính phức hợp phản ánh

mối quan hệ và tương tác của nhiều đặc tính đất đai Chất lượng đất đai thường được chia thành ba nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu

cầu quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn

Loại sử dụng đất chính (Major kind of land use): là sự phân chia ở mức cao các loại

hình sử dụng đất ví dụ: Nông nghiệp nhờ mưa, nông nghiệp có tưới, cây hằng năm,

cây lâu năm, đất trồng cỏ, đất lâm nghiệp…

Loại hình sử dụng đất (Land Utilization Type hay Land Use Type – LUT): Là loại

sử dụng đất được mô tả hoặc được xác định chi tiết hơn loại sử dụng đất chính Một loại hình sử dụng đất có thể là một loại cây trồng hoặc một số loại cây trồng trong một điều kiện kỹ thuật và kinh tế - xã hội nhất định Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm các thông tin về sản xuất, thị trường tiêu thụ sản phẩm, đầu tư, lao động, biện pháp kỹ thuật, yêu cầu về cơ sở hạ tầng, mức thu nhập

2.1.2 Lý thuyết quy hoạch sử dụng đất tổng hợp có sự tham gia của người dân

Những năm gần đây, thuật ngữ: ―Sự tham gia‖ hay ―Sự tham gia của người dân‖ đã được sử dụng rãi bởi cộng đồng các nhà nghiên cứu phát triển ở trong nước cũng như quốc tế Mục tiêu của sự tham gia của người dân trong các dự án quy hoạch là nhằm năng cao chất lượng, tính khả thi và khả năng áp dụng vào thực tiễn

Hai thập kỷ qua, nhiều tổ chức quốc tế đã tiến hành nghiên cứu phát triển các chiến lược, phương pháp và công cụ để tiến hành công tác quy hoạch sử dụng đất có sự tham gia của người dân FAO (Food and Agriculture Organization- Tổ chức nông lương thế giới) và GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH) là hai tổ chức đã có những đóng góp to lớn cho công tác này thông qua kinh nghiệm thực hiện dự án ở các nước đang phát triển như Philippines, Thailand, Cambodia, và một số nước khác Tuy nhiên phương pháp luận này chỉ mới được chính thức thâm nhập vào nước ta gần gây thông qua dự án hợp tác giữa Việt Nam và Đức, cụ thể là, dự án Phát triển Lâm nghiệp Xã hội sông Đà (SFDP) bắt đầu năm 1995 Kết quả của dự án đã chứng minh rằng đây là một phương pháp luận phù hợp cho công tác quy hoạch sử dụng đất đai, đặc biệt cho quy hoạch sử dụng đất đai ở cấp vi mô [87]

Định nghĩa về sự tham gia:

Tham gia là một quá trình tương tác và hợp tác trong phân tích, hoạch định và ra quyết định trong đó có sự tham gia của tất cả các nhóm có liên quan Nó là quá trình cho phép những người tham gia trình bày những điều quan tâm và chú ý của họ, để dẫn đến những quyết định hài hòa với lợi ích của các nhóm khác nhau Hoặc có thể định nghĩa là ―một quá trình trong đó các nhóm liên quan tác động và chia sẻ giám sát đối với hoạt động phát triển, các quyết định và các nguồn gây ảnh hưởng đến họ‖(Nguồn: http://www.worldbank.org/wbi/sourcebook/sb0100.htm)

Trong một dự án có sự tham gia, đóng góp của người bản địa đến việc đưa ra quyết định trong quá trình xây dựng ý tưởng, hoạch định và thực thi dự án phải được tôn trọng

Định nghĩa về quy hoạch sử dụng đất có sự tham gia:

Trước khi thảo luận thế nào là PLUP, chúng ta cần biết thế nào là quy hoạch sử dụng đất Theo FAO (1993, 1), ―quy hoạch sử dụng đất đai có nghĩa là đánh giá một cách có hệ thống tiềm năng đất đai, nước, các lựa chọn sử dụng đất và các điều kiện kinh tế xã hội nhằm lựa chọn và làm theo các chọn lựa sử dụng đất đai một cách tốt nhất… ‖ Quy hoạch sử dụng đất đai nhằm cân đối nhu cầu sử dụng đất đai khác nhau của các đối tượng sử dụng đất khác nhau khi có sự cạnh tranh đối với nguồn tài nguyên đất đai có giới hạn FAO cho rằng có hai điều kiện phải được thoả mãn cho một quy hoạch phù hợp: nhu cầu thay đổi sử dụng đất phải được chấp nhận bởi những người có liên quan, và sự quyết tâm về mặc chính sách để đưa quy hoạch vào thực thi Trong định nghĩa này, sự tham gia của người dân đã được nhấn mạnh

Có nhiều định nghĩa về quy hoạch sử dụng đất đai có sự tham gia (PLUP) đề xuất bởi nhiều cơ quan khác nhau, tuy nhiên, hai định nghĩa sau đây thường được trích dẫn:

- PLUP là một quá trình lặp đi lặp lại và có hệ thống được thực hiện nhằm tạo nên môi trường thích hợp cho sự phát triển bền vững tài nguyên đất đai đáp ứng nhu cầu cần thiết và cấp bách của con người Nó đánh giá các tiềm năng

và hạn chế về mặt tự nhiên, kinh tế xã hội, thể chế và pháp lý đối với sự chọn lựa và sử dụng bền vững tài nguyên đất đai, và cho phép người dân

đưa ra các quyết định về việc làm thế nào để phân bổ các nguồn tài nguyên

đó

- PLUP là một quá trình lặp đi lặp lại trên cơ sở hội thoại giữa các nhóm có liên quan nhằm đạt được sự thoả thuận và quyết định một hình thức sử dụng đất đai bền vững ở khu vực nông thôn cũng như việc triển khai và giảm sát việc thực thi

Ở cả hai định nghĩa trên, như thuật ngữ PLUP ngụ ý, vai trò của người bản địa được ghi nhận và trao quyền trong quá trình quy hoạch Người bản địa được tạo điều kiện

để nói lên ý kiến của họ liên quan đến việc sử dụng tài nguyên đất đai, và làm thế nào để đất đai mang lại lợi ích cho cả cộng đồng

Tại sao quy hoạch sử dụng đất cần có sự tham gia của người dân?

Như các định nghĩa về PLUP cho thấy, việc kết hợp người dân trong quá trình quy hoạch rất quan trọng đối với sự thành công và hiệu quả của một dự án Đặc biệt, sự giam gia của người dân có thể giúp:

- Tăng cường chất lượng của quy hoạch

Các chuyên gia về quy hoạch, với kiến thức và kinh nghiệm, có vai trò quan trọng trong quá trình quy hoạch Tuy nhiên, chúng ta không nên trông chờ họ dự báo và hiểu hết tất cả các yếu tố có tác động đến kết quả dự án Mặc khác, người dân có thể thiếu hiểu biết về nguyên tắc và quá trình quy hoạch, nhưng có khả năng cung cấp các thông tin và ý tưởng quý giá cho các nhà quy hoạch Về lâu dài, các dự án, chương trình bắt nguồn từ công chúng, được hướng dẫn bởi các chuyên gia, thì thường mang tính sáng tạo hơn so với các dự án mà không có sự tham gia của công chúng trong quá trình hoạch định

- Tránh sự tranh chấp giữa các chủ thể

Ở các cơ quan quy hoạch, các cuộc họp tranh luận về các vấn đề quy hoạch nói chung bắt nguồn khi các nhóm hay các cá nhân tiếp cận một dự án quy hoạch với một quan điểm giới hạn, chỉ xem xét các câu hỏi như mật độ, sử dụng, và các chương trình riêng lẻ

Một quá trình quy hoạch hợp lý bao gồm thành phần của sự kết hợp của công chúng trong thiết kế, khuyến khích các cá nhân xem xét, thảo luận xem dự án dự định triển