Đánh giá biến động lớp phủ bề mặt và dự báo phân bố đất cho khu đông thành phố hồ chí minh

Nội dung nghiên cứu 1 Tổng quan các tài liệu, dữ liệu liên quan, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về việc ứng dụng viễn thám nhằm đánh giá biến động lớp phủ mặt đất 2 Phân tích

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ii

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thị Vân

Cán bộ chấm nhận xét 1: GS.TS Nguyễn Kim Lợi

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS Lê Trung Chơn

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 06 tháng 01 năm 2020

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 Chủ tịch hội đồng: PGS.TS Lê Văn Trung

2 Cán bộ chấm nhận xét 1: GS.TS Nguyễn Kim Lợi

3 Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS Lê Trung Chơn

4 Uỷ viên hội đồng: Th.S Lưu Đình Hiệp

5 Thư ký hội đồng: TS Võ Nguyễn Xuân Quế

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)

iii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Phạm Ngô Khoa MSHV: 1670380

Ngày, tháng, năm sinh: 28/11/1993 Nơi sinh: TP.Vũng Tàu

Chuyên ngành: Chính sách công Mã số : 60.34.04.02

ĐẤT CHO KHU ĐÔNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

A Nhiệm vụ: Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ bề mặt của khu Đông TP.HCM qua

nhiều năm, từ đó dự báo biến động đất đai theo mô hình chuỗi Markov-Mạng tự động Cellular Automata (MCA) nhằm hỗ trợ công tác quản lý đất đai và sử dụng hiệu quả tài nguyên đất cho khu đông TP.HCM

B Nội dung nghiên cứu

1) Tổng quan các tài liệu, dữ liệu liên quan, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

về việc ứng dụng viễn thám nhằm đánh giá biến động lớp phủ mặt đất

2) Phân tích đánh giá hiện trạng lớp phủ bề mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2014-2018 từ ảnh vệ tinh LANDSAT, khảo sát sự phát triển theo không gian và thời gian kết hợp định lượng giá trị

2010-3) Dự báo biến động lớp phủ bề mặt trên cơ sở chuỗi Markov và mô hình Mạng tự động

để thành lập bản đồ dự báo định lượng theo không gian cho tương lai

4) Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề xuất phân bổ sử dụng đất một cách hiệu quả cho khu Đông TP.HCM

Tp HCM, ngày tháng 12 năm 2019

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Họ tên và chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

(Họ tên và chữ ký)

iv

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành được đề tài luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình

của tới cô Trần Thị Vân, giáo viên hướng dẫn trực tiếp cũng như giúp đỡ tôi hoàn thành

đề tài luận văn này Cảm ơn các các thầy, cô và các bạn học viên trong Khoa Môi

Trường và Tài Nguyên trường Đại Học Bách Khoa, thành phố Hồ Chí Minh đã tạo

điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn

Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình nghiên cứu nhưng do sự hạn chế về năng lực bản thân cũng như sự hạn chế về thời gian, nguồn tài liệu, thông tin ; nên không tránh khỏi những thiếu sót, tồn tại Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn sinh viên để luận văn ngày càng được hoàn thiện hơn

v

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Lớp phủ là trạng thái vật chất của bề mặt trái đất, là sự kết hợp của nhiều thành phần như thực phủ, thổ nhưỡng, đá gốc và mặt nước Trên thực tế mỗi một khu vực khác nhau trên trái đất đều có loại hình lớp phủ mặt đất đặc trưng và mỗi một đối tượng đều chịu sự tác động theo hai hướng của tự nhiên và con người Sự tác động này đã làm cho lớp phủ mặt đất luôn biến đổi Đặc biệt là biến đổi trong các khu đô thị, nơi con người tạo dựng nên các bề mặt không thấm khác biệt với bề mặt đất tự nhiên Luận văn trình bày phương pháp xử lý ảnh viễn thám Landsat để đánh gái hiện trạng và biến động lớp phủ bề mặt trong giai đoạn 2010-2018 Kết quả cho thấy xu hướng biến động sử dụng đất trong khu vực là đất mặt không thấm tăng lên rõ rệt qua từng thời kỳ, kéo theo đó là

sự giảm xuống của đất lớp phủ thực vật và đất trống Cụ thể, diện tích đất mặt không thấm chiếm khoảng 51% biến động tăng 14.5%, thực vật và đất trống chiếm khoảng 26% và 11% biến động giảm tương ứng khoảng 11% và 4% so với năm 2010 Đa phần khu vực biến động nằm ở quận 9 và quận 2, là những quận có quỹ đất rất dồi dào, vị trí thuận lợi và hiện đang đô thị hóa rất nhanh Việc ứng dụng chuỗi Markov và mạng tự động MCA nhằm dự báo số liệu và phân bố theo không gian cho lớp phủ năm 2018, kết quả dự báo được so sánh với số liệu thực tế và kết quả sai lệch về số liệu thống kê là thấp hơn 7%, độ chính xác của bản đồ dự báo phân bố là khoảng 80-93%, điều này đã cho thấy tính khả quan của mô hình dự báo này khi chưa xem xét đến các điều kiện kinh

tế - xã hội và chính trị tác động Từ kết quả trên tiếp tục dự báo cho năm 2022, theo đó diện tích đất mặt không thấm tiếp tục tăng thêm gần 5% và thực vật giảm đi khoảng 4%

so với năm 2018 Kết quả nghiên cứu là nguồn tư liệu cho các nhà quản lý có những chính sách sử dụng và phân bổ đất phù hợp và điều chỉnh kịp thời nhằm đảm bảo mục

tiêu phát triển đô thị, sử dụng đất bền vững cho khu Đông TP.HCM

vi

ABSTRACT

The cover is the physical state of the earth's surface, which is a combination of many ingredient such as vegetation, soil, original stone and water In fact, each different region on Earth has a specific land cover’s type and each object is affected in two directions by nature and human This impact has made the land cover always changes Especially is the change in urban areas, where people create impermeable surfaces that are different from natural soil surfaces The research presents the image processing for Landsat remote sensing to assess the status and the changes of land cover in the period 2010-2018 The result has shown the trend of land use change in the research area is the impermeable surface increases significantly over each period, leading to the reduction

of vegetative and bare land Specifically, compared with 2010, the impermeable surface area is about 51% in the total area, increases 14.5%, vegetative and bare land are about 26% and 11%, decrease to 11% and 4% Most of the changing area is located in District

9 and District 2, which have plentiful land fund, convenient location and are currently urbanizing very quickly The application of Markov chain and Automatic Network (MCA) to forecast data and spatial distribution for the land cover in 2018, the forecast results are compared with actual data in 2018 and the result of data deviation lower than 7%, the accuracy of the distribution map is about 80-93%, which has shown the compatible of this forecasting model without considering socio-economic and political factors From the above results, continue to forecast for 2022, the result has shown that the impermeable surface area will continue to increase nearly 5% and the vegetative will decrease about 4% compared to 2018 The research’s results are a source of data for the manager and government that help them to have a suitable land use, land allocation’s policies and timely adjust to ensure the goal of urban development and sustainable land use for the East of Ho Chi Minh City

vii

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong đề tài là hoàn toàn trung thực và có nguồn gốc rõ ràng Các thông tin, số liệu thống kê, hình ảnh và các thông tin thu thập đều được trích xuất rõ ràng Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Học viên

PHẠM NGÔ KHOA

viii

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH xi

DANH MỤC BẢNG BIỂU xii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 4

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

4 Nội dung nghiên cứu 5

5 Tính khoa học và tính thực tiễn của đề tài 5

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

LỚP PHỦ 7

1.1.1 Khái niệm 7

1.1.2 Hệ thống phân loại lớp phủ 9

SỬ DỤNG ĐẤT VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY RA BIẾN ĐỘNG 10

1.2.1 Khái niệm sử dụng đất 10

1.2.2 Những đặc trưng của biến động sử dụng đất 11

1.2.3 Nguyên nhân gây ra biến động sử dụng đất 12

1.2.4 Phương pháp nghiên cứu biến động 14

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VIỄN THÁM VỀ LỚP PHỦ VÀ BIẾN ĐỘNG 16 1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 16

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 18

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20

1.4.1 Vị trí địa lý 20

1.4.2 Đặc điểm địa hình 21

1.4.3 Khí hậu 22

1.4.4 Thủy văn 23

1.4.5 Đặc điểm Kinh tế xã hội 23

1.4.6 Vai trò quan trọng của khu Đông TP.HCM 27

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

ix

CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ VIỄN THÁM 29

2.1.1 Khái niệm 29

2.1.2 Phản xạ phổ của các đối tượng lớp phủ 30

CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) 32

CƠ SỞ LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 33

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUỖI MARKOV VÀ MẠNG TỰ ĐỘNG 34

2.4.1 Chuỗi Markov 34

2.4.2 Mạng tự động 35

DỮ LIỆU SỬ DỤNG 37

2.5.1 Dữ liệu viễn thám 37

2.5.2 Nguồn dữ liệu khác 37

QUY TRÌNH THỰC HIỆN 38

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU 40

2.7.1 Phương pháp xử lý ảnh 40

2.7.2 Đánh giá biến động 43

2.7.3 Phương pháp dự báo và mô phỏng: 43

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47

TIỀN XỬ LÝ ẢNH VÀ PHÂN LOẠI LỚP PHỦ 47

3.1.1 Tiền xử lý ảnh 47

3.1.2 Hệ thống phân loại và mẫu huấn luyện 50

3.1.3 Kết quả phân loại và hậu phân loại lớp phủ 51

3.1.4 Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh 53

3.1.5 Lọc nhiễu 55

HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ BỀ MẶT ĐẤT 56

3.2.1 Hiện trạng lớp phủ toàn khu Đông TP.HCM 56

3.2.2 Hiện trạng lớp phủ theo từng Quận 60

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ 65

3.3.1 Giai đoạn 2010 – 2014 65

3.3.2 Giai đoạn 2014 – 2018 67

DỰ BÁO CHO NĂM 2018 VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÔ HÌNH DỰ BÁO 71

3.4.1 Dự báo biến động lớp phủ cho năm 2018 71

x

3.4.2 Đánh giá mức độ chính xác của mô hình dự báo 74

DỰ BÁO LỚP PHỦ CHO NĂM 2022 75

3.5.1 Xây dựng ma trận chuyển dịch dựa vào chuỗi Markov cho giai đoạn 2014 đến 2018 75

3.5.2 Kết quả dự báo cho 2022 76

XU HƯỚNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN ĐẤT HIỆU QUẢ 80

3.6.1 Đánh giá quá trình sử dụng đất theo không gian 80

3.6.2 Đề xuất biện pháp sử dụng đất cách hiệu quả 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

1 KẾT LUẬN 88

2 KIẾN NGHỊ 89

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

xi

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát về lớp phủ mặt đất 7

Hình 1.2: Vị trí địa lý khu đông TP.HCM 21

Hình 1.3: Đồ án khu đô thị sáng tạo phía Đông TP.HCM 30

Hình 2.1: Đặc điểm phổ phản xạ của nhóm các đối tượng tự nhiên chính 32

Hình 2.2 : Nguyên tắc hoạt động quy luật dịch chuyển đơn giản 36

Hình 2.3 : Sơ đồ mô phỏng các cell xung quanh trong mạng tự động 2 chiều 37

Hình 2.4: Quy trình các bước thực hiện 39

Hình 2.5: Quy trình các bước xử lý và phân loại để đánh giá biến động lớp phủ bề mặt 40

Hình 2.6: Tổng quát hóa của mô hình chuỗi Markov trong nghiên cứu 44

Hình 3.1: Kết quả ảnh trước và sau khi nắn 11/02/2010, 21/01/2014 và 02/12/2018 49

Hình 3.2: Kết quả cắt theo khu vực nghiên cứu năm 2010, 2014 và 2018 50

Hình 3.3: Kết quả phân loại lớp phủ năm 2010, 2014 và 2018 53

Hình 3.4: Ảnh lọc nhiễu và loại bỏ đối tượng nằm ngoài khu vực nghiên cứu năm 2010, 2014 và 2018 55

Hình 3.5: Bản đồ phân bố lớp phủ năm 2010 56

Hình 3.6: Bản đồ phân bố lớp phủ năm 2014 56

Hình 3.7: Bản đồ phân bố lớp phủ năm 2018 57

Hình 3.8 : Biểu đồ cơ cấu phần trăm của lớp phủ năm 2010, 2014 và 2018 58

Hình 3.9: Biểu đồ cơ cấu phần trăm lớp phủ theo Quận năm 2010 64

Hình 3.10: Biểu đồ cơ cấu phần trăm lớp phủ theo Quận năm 2014 64

Hình 3.11: Biểu đồ cơ cấu phần trăm lớp phủ theo Quận năm 2018 64

Hình 3.12: Bản đồ các khu vực có biến động lớn giai đoạn 2010-2014 66

Hình 3.13: Bản đồ các khu vực có biến động lớn giai đoạn 2014-2018 68

Hình 3.14: Quy trình dự báo biến động lớp phủ khu vực nghiên cứu 71

Hình 3.15: Bản đồ dự báo biến động lớp phủ năm 2018 73

Hình 3.16: Biểu đồ dự báo lớp phủ khu đông năm 2022 77

Hình 3.17: Biều đồ dự báo lớp phủ theo quận năm 2022 78

Hình 3.19: Bản đồ dự báo lớp phủ mặt đất 2022 79

xii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Ảnh vệ tinh được sử dụng trong luận văn 37

Bảng 3.1: Sai số nắn ảnh ngày 11/02/2010 48

Bảng 3.2: Sai số nắn ảnh ngày 21/01/2014 48

Bảng 3.3: Sai số nắn ảnh ngày 02/12/2018 48

Bảng 3.4: Khóa giải đoán 4 loại lớp phủ khác nhau trên mặt đất 51

Bảng 3.5: Bảng độ chính xác phân loại ảnh năm 2010 (Đơn vị: pixel) 54

Bảng 3.6: Bảng độ chính xác phân loại ảnh năm 2014 (Đơn vị: pixel) 54

Bảng 3.7: Bảng độ chính xác phân loại ảnh năm 2018 (Đơn vị: pixel) 54

Bảng 3.8: Thống kê lớp phủ năm 2010, 2014 và 2018 57

Bảng 3.9: Diện tích và cơ cấu lớp phủ theo quận năm 2010 61

Bảng 3.10: Diện tích và cơ cấu lớp phủ theo quận năm 2014 61

Bảng 3.11: Diện tích và cơ cấu lớp phủ theo quận năm 2018 61

Bảng 3.12: Thống kê biến động lớp phủ năm 2010 và 2014 65

Bảng 3.13: Tổng hợp quy hoạch giai đoạn 2010-2015 67

Bảng 3.14: Thống kê biến động lớp phủ năm 2014 và 2018 68

Bảng 3.15: Tổng hợp Quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2015-2020 70

Bảng 3.16: Ma trận chuyển dịch dựa vào chuỗi Markov 2010-2014 72

Bảng 3.17: Thống kê diện tích lớp phủ dự báo năm 2018 73

Bảng 3.18: So sánh số liệu dự báo với số liệu hiện trạng năm 2018 74

Bảng 3.19: Ma trận chuyển dịch chuỗi Markov giai đoạn 2014-2018 76

Bảng 3.20: Thống kê lớp phủ dự báo năm 2022 và so sánh với năm 2018 77

Bảng 3.21: Thống kê dự báo diện tích lớp phủ theo quận năm 2022 78

xiii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

• MCA • Mạng tự động Cellular Automata

• ĐHQG • Đại học Quốc gia

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất đai là tài nguyên vô cùng quí giá của mỗi quốc gia, là tư liệu sản xuất đặc biệt, thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, địa bàn phân bố các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng Trong nhiều năm trở lại đây, vấn đề về đất đai được rất nhiều sự quan tâm và chú ý của các cơ quan nhà nước cũng như người dân bởi vì nước ta đang tiến hành công nghiệp hóa hiện đại hóa, quá trình chuyển đổi mục đích sử dụng đất là điều tất yếu xảy ra, nhất là ở các đô thị lớn, một phần vì mức hạn chế về diện tích sinh sống cũng như ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế tại khu vực đó

Hiện trạng về đất đai thường xuyên có sự biến động, do đó việc cập nhật, chỉnh lý những thông tin biến động về đất đai một cách kịp thời, chính xác là rất cần thiết, có ý nghĩa rất quan trọng làm cơ sở giúp cho Nhà nước có những chính sách thích hợp trong việc sử dụng quỹ đất một cách hiệu quả Chính vì thế việc quản lý chặt chẽ luôn là vấn

đề trở ngại đòi hỏi có những giải pháp trong quản lý để giữ vững cơ cấu đất đai hợp lý Tuy nhiên thực tế cho thấy công tác quản lý thông tin, tư liệu về đất đai bằng phương pháp truyền thống dựa trên hồ sơ, sổ sách và bản đồ giấy mà các xã, phường đang thực hiện khó đáp ứng được nhu cầu cập nhật, tra cứu, khai thác các thông tin

Việc ứng dụng công nghệ để xây dựng một cách hiệu quả, chính xác cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính, thông tin hiện trạng về đất đai góp phần vào quy trình hình thành chính sách sử dụng đất là điều tất yếu, sẽ, đáp ứng yêu cầu quản lý nhà nước về đất đai trong giai đoạn hiện tại

Biến động sử dụng đất là sự thay đổi trạng thái tự nhiên của lớp phủ bề mặt đất gây ra bởi hành động của con người, là một hiện tượng phổ biến liên quan đến tăng trưởng dân số, phát triển thị trường, đổi mới công nghệ, kỹ thuật và sự thay đổi thể chế, chính sách Biến động sử dụng đất có thể gây hậu quả khác nhau đối với tài nguyên thiên nhiên như sự thay đổi thảm thực vật, biến đổi trong đặc tính vật lý của đất, trong quần

2

thể động, thực vật và tác động đến các yếu tố hình thành khí hậu (Nguyễn Thị Thu Hiền

và cs., 2014)

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà

nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lí, phân tích và hiện thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra, chẳng hạn như: Hỗ trợ cho các quyết định quy hoạch và quản lý, sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính

Những nghiên cứu biến động sử dụng đất của các nhà khoa học tại Việt Nam hiện nay đa phần nghiên cứu về sự thay đổi bề mặt một cách đơn thuần và chỉ xét trên một vài khía cạnh riêng lẻ của tự nhiên, con người như thay đổi loại hình, biến động do ngập lụt,… mà chưa đi tìm hiểu nguyên nhân gây ra sự thay đổi loại hình sử dụng đất, điều

đó dẫn đến các mô hình đánh giá biến đổi sự dụng đất hiện nay thường không kết hợp các yếu tố tác động khác như: kinh tế, xã hội, chính trị,… Có nhiều nghiên cứu khoa học trên thế giới đã chứng minh rằng các nhân tố kinh tế tự nhiên xã hội cũng góp phần không nhỏ trong việc giải thích những nguyên nhân dẫn đến biến động sử dụng đất Ngoài ra, trong những khu vực nghiên cứu khác nhau, thì ảnh hưởng của những nhân tố trên đến việc thay đổi kết quả sử dụng đất lại hoàn toàn khác nhau Chính vì vậy, việc đánh giá biến động sử dụng đất và xác định ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, kinh tế

xã hội đến biến động sử dụng đất nhằm phát hiện ra nguyên nhân chính gây ra sự thay đổi từ đó đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất là điều cực kỳ cấp thiết

Hiện nay, việc đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa, hệ thống đô thị nước ta đang có những bước phát triển mạnh mẽ Với tốc độ tăng trưởng trung bình hằng năm 12,6% và đóng góp 70% GDP vào nền kinh tế quốc dân, hệ thống đô thị luôn giữ vai trò trung tâm, động lực phát triển kinh tế - xã hội của cả nước Tuy nhiên, với những đặc trưng vốn có của nó, sự phát triển đô thị ở Việt Nam hiện nay đã và đang đặt ra nhiều thách thức đến công tác sử dụng một cách bền vững nguồn tài nguyên đất

Hiện cả nước có 787 đô thị, quy mô dân số đạt khoảng 35 triệu người, tỷ lệ đô thị hoá đạt khoảng 38% Dự báo đến năm 2025, cả nước có khoảng 1000 đô thị, quy mô

3

dân số ở vào khoảng 52 triệu người, tỷ lệ đô thị hoá đạt khoảng 50% Đô thị hóa tăng nhanh sẽ tạo ra sức ép về nhà ở, đất đai, tiện ích công cộng, ngoài ra cũng còn kể đến diện tích cây xanh bị giảm do tăng bề mặt không thấm của công trình nhà ở, đường bê tông và diện tích mặt nước giảm (Trần Anh Tuấn, 2010) Sự thay đổi này được đánh giá theo chiều hướng: Đất nông nghiệp giảm dần nhằm giải quyết nhu cầu sử dụng đất cho các mục đích phi nông nghiệp và cho nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đô thị Đất phi nông nghiệp tăng lên cùng với quá trình gia tăng dân số và sự phát triển cơ sở hạ tầng: giao thông, thuỷ lợi, năng lượng truyền thông, văn hoá y tế, giáo dục, thể dục thể thao, phát triển công nghiệp, thương mại dịch vụ và các công trình xây dựng khác Đất chưa sử dụng giảm dần do cải tạo đưa vào sản xuất nông nghiệp và sử dụng vào các mục đích chuyên dùng khác

Với tốc độ đô thị hóa như hiện nay, rõ ràng thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) cùng với Hà Nội chính là tâm điểm của cả nước Quá trình đô thị hóa (ĐTH) tăng trưởng một cách nhanh chóng gây ra những tác động không nhỏ đối với hệ sinh thái khu vực, cũng như gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí Với nhu cầu mở rộng không gian và công trình đô thị đã chuyển đổi cảnh quan thiên nhiên và tạo nên nhiều bề mặt không thấm (bê tông, đường nhựa, ) Bên cạnh đó, mảng xanh là yếu tố rất quan trọng với một đô thị lớn như TP.HCM Tuy nhiên với quỹ đất ngày càng thu hẹp như hiện nay việc sử dụng đất hợp lý và hiệu quả là việc cấp bách cần thực hiện Khu đông TP.HCM nổi lên như một khu vực được quan tâm nhất về vấn đề này Khu Đông TP.HCM gồm Quận 2, Quận 9 và Quận Thủ Đức, được ngăn cách với các quận nội thành bởi sông Sài Gòn ở phía Tây và phía Đông giáp với sông Đồng Nai Trong tương lai, trung tâm thành phố sẽ được hình thành tại khu đô thị mới Thủ Thiêm Theo quy hoạch, ba quận này sẽ trở thành “thành phố” bên trong thành phố và được kết hợp quy hoạch để hình thành một khu đô thị sáng tạo, là hạt nhân trong triển khai phát triển công nghiệp cao của thành phố Trong khoảng thời gian 2010 – 2014, khu vực này đã thay đổi đáng kể nhiều loại hình sử dụng đất khác nhau để bắt kịp với sự phát triển về kinh tế - xã hội của thành phố, dẫn đến các biến động về sử dụng đất trong khu vực Trong đó, đất nông nghiệp giảm từ 36,11% xuống còn 24,24% (giảm 11,87%); đất phi nông nghiệp thì tăng từ 63,52% lên 75,53% (tăng 12,01%); còn đất chưa sử dụng giảm từ 0,37% xuống còn 0,24% (giảm 0,14%) (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

4

Vì vậy, để phát triển bền vững đô thị thời kỳ bắt đầu quy hoạch, cần thiết phải có đánh giá hiện trạng phân bố không gian đô thị Trong đó mảng xanh đô thị là yếu tố không thể thiếu, để các nhà quản lý có thể quyết định các giải pháp hài hòa bảo đảm cho chất lượng môi trường và cuộc sống ngày càng tốt hơn

Vì vậy, đề tài nghiên cứu “Đánh giá biến động lớp phủ bề mặt và dự báo phân

bổ đất cho khu Đông thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện nhằm đáp ứng tính cấp

thiết đã được nêu trên

2 Mục tiêu nghiên cứu

Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ bề mặt của khu Đông TP.HCM qua nhiều năm, từ đó dự báo biến động đất đai theo mô hình chuỗi Markov-Mạng tự động Cellular Automata (MCA) nhằm hỗ trợ công tác quản lý đất đai và sử dung hiệu quả tài nguyên đất cho khu đông TP.HCM

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: là lớp phủ bề mặt, được trích xuất trực tiếp từ ảnh vệ tinh

tài nguyên LANDSAT qua các thời kỳ khảo sát

• Dữ liệu sử dụng: Đề tài chọn ảnh LANDSAT với ưu điểm là nguồn dữ liệu miễn

phí, dễ dàng thu thập, và thích hợp cho nghiên cứu ở cấp tỉnh thành Ngoài ra đề tài còn tham khảo bản đồ quy hoạch sử dụng đất nhằm đánh giá mức độ chính xác của dự báo

• Giới hạn nghiên cứu: Nghiên cứu sẽ chỉ tập trung đánh giá mức độ biến đổi của

bốn lớp chính là: Mặt không thấm, đất trống, nước và thực vật, trong đó chú trọng

về hiện trạng đất trống và đất đã sử dụng từ đó đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp dựa trên kết quả đạt được, đề tài sẽ không đi chi tiết từng loại hình sử dụng đất

Đồng thời, do hướng nghiên cứu của luận văn là trình bày kết quả dự báo theo phân bố không gian xác định cụ thể vị trí, khác biệt với các nghiên cứu khác chỉ là con số dự báo thống kê, vì vậy các yếu tố xem xét chỉ là hiện trạng và biến động lớp phủ mà không xem xét các yếu tố kinh tế-xã hội và chính trị tác động

5

• Khu vực nghiên cứu: Khu vực được chọn là khu Đông TP.HCM bao gồm 3

quận: quận 2, quận 9, quận Thủ Đức Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng của TP.HCM hiện nay, khu Đông TP.HCM với vị trí địa lý cửa ngõ giao thông với các tỉnh miền đông, cũng như mật độ dân số thấp là một khu vực được thu hút đầu tư và nghiên cứu

• Thời gian nghiên cứu: Khảo sát tình hình thay đổi lớp phủ bề mặt trong giai

đoạn 2010-2018

4 Nội dung nghiên cứu

(1) Tổng quan các tài liệu, dữ liệu liên quan, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về việc ứng dụng viễn thám nhằm đánh giá biến động lớp phủ mặt đất (2) Phân tích đánh giá hiện trạng lớp phủ bề mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2010-2014-2018 từ ảnh vệ tinh LANDSAT, khảo sát sự phát triển theo không gian và thời gian kết hợp định lượng giá trị

(3) Dự báo biến động lớp phủ bề mặt trên cơ sở chuỗi Markov và mô hình Mạng tự động để thành lập bản đồ dự báo định lượng theo không gian cho tương lai (4) Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề xuất phân bổ sử dụng đất một cách hiệu quả cho khu Đông TP.HCM

5 Tính khoa học và tính thực tiễn của đề tài

Tính khoa học

Đề tài xây dựng bản đồ lớp phủ bề mặt dựa trên phương pháp viễn thám sử dụng ảnh vệ tinh Landsat, dựa trên tiến hành phân tích, đánh giá tình hình biến động lớp phủ mặt đất Với việc tích hợp các phương pháp trong phân loại ảnh vệ tinh đa phổ, đa thời gian của công nghệ viễn thám trên nguồn tư liệu ảnh vệ tinh Landsat đã nâng cao hiệu quả của việc nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật tác động đến tài nguyên đất

Dựa trên dữ liệu hiện có, tính toán và đưa ra các dự báo mang tính định lượng về biến động lớp phủ mặt đất tác động đến tài nguyên đất sử dụng đất bằng phương pháp phân tích, tích hợp mô hình hồi quy Markov - Cellular Automata từ đó hỗ trợ đề xuất chính sách phân bổ đất thích hợp tại khu Đông TP.HCM

6

Tính thực tiễn

Vấn đề đô thị hóa đang được quan tâm không chỉ tại Việt Nam mà các quốc gia khác trên thế giới cũng cũng quan tâm không kém Chất lượng môi trường ảnh hưởng đến cuộc sống của con người, làm suy giảm các hệ sinh thái, con người đang đối mặt với nguy cơ thiếu các điều kiện sống Do đó, ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám xây dựng bản đồ lớp phủ mặt đất để hỗ trợ đánh giá hiệu quả sử dụng đất đô thị là một vấn đề có

ý nghĩa thực tiễn

Việc sử dụng tài nguyên đất ở khu vực TP.HCM được cho một vấn đề nóng hiện nay Kết quả của đề tài cung cấp thêm tư liệu về đánh giá biến động của lớp phủ thực vật đến tài nguyên đất và góp phần định hướng, đề xuất chính sách sử dụng đất

hiệu quả tại khu Đông TP.HCM theo hướng sử dụng bền vững

đô thị, nông thôn; mạng lưới giao thông; khu công nghiệp, thương mại và các đối tượng đất chuyên dùng khác; các vùng đất trống, đồi núi trọc, cồn cát, bãi cát (Hình 1.1)

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát về lớp phủ mặt đất

(Nguồn: A Skidmore, 1996)

Trên thực tế mỗi một khu vực khác nhau trên trái đất đều có loại hình lớp phủ mặt đất đặc trưng và mỗi một đối tượng đều chịu sự tác động theo hai hướng của tự nhiên

8

và con người với mức độ mạnh, yếu khác nhau Sự tác động này đã làm cho lớp phủ mặt đất luôn biến đổi Sự biến đổi của lớp phủ mặt đất ngược lại cũng có những ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống của con người, như diện tích rừng suy giảm đã gây ra lũ lụt ở một số nơi; sự gia tăng của các khu công nghiệp và các hoạt động nông nghiệp như tăng

vụ lúa, nuôi trồng thuỷ sản không hợp lý là một trong những nguyên nhân gây biến đổi khí hậu Như vậy có thể nói lớp phủ mặt đất có quan hệ mật thiết với các hoạt động kinh

tế xã hội, tài nguyên thiên nhiên và môi trường sống của con người Do đó, để trái đất

có thể phát triển bền vững là mục tiêu lớn đặt lên hàng đầu của mỗi quốc gia và mỗi châu lục Trong những năm qua, trên thế giới đã xảy ra rất nhiều những hiện tượng làm ảnh hưởng lớn đến tài nguyên thiên nhiên và môi trường, như:

• Sa mạc hóa diễn ra với tốc độ nhanh hơn

• Diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp

• Đất ngập nước đang bị mất dần

• Quá trình đô thị hóa diễn ra với tốc độ rất cao

• Thiên tai như hạn hán, lũ lụt, động đất, sóng thần thường xuyên xảy ra tại nhiều khu vực trên thế giới (Dương Tiến Đức và cs., 2005)

Ở nước ta trong những năm vừa qua, nhất là từ khi thực hiện chính sách đổi mới

đã đạt được những thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội Tuy nhiên, tốc độ phát triển kinh tế quá cao đã dẫn tới việc khai thác tài nguyên thiên nhiên không có quy hoạch, mà hậu quả là sự suy giảm nguồn tài nguyên thiên nhiên và suy thoái môi trường nghiêm trọng trên diên rộng Rừng tự nhiên bị chặt phá bừa bãi để lấy gỗ, củi, khai thác khoáng sản, những diên tích rừng ngập mặn rất lớn bị chặt phá để nuôi tôm, nguồn nước

bị ô nhiễm, thiên tai hạn hán, lũ lụt xảy ra thường xuyên Trước tình hình đó, nhu cầu bức xúc đặt ra là phải có những thông tin chính xác, kịp thời về diễn biến lóp phủ mặt đất để phục vụ một cách hiệu quả cho công tác điều tra, quản lý tài nguyên thiên nhiên

và môi trường

Các thông tin về lớp phủ mặt đất được thu thập bằng hai phương pháp cơ bản là khảo sát thực địa và phân tích tư liệu viễn thám Khảo sát thực địa là phương pháp thu thập thông tin truyền thống thường rất tốn kém và mất nhiều thời gian Phân tích tư liêu viễn thám là phương pháp hiên đại, cho phép chiết tách các thông tin lóp phủ mặt đất

9

một cách nhanh chóng, hiệu quả và ít tốn kém Phương pháp sử dụng tư liêu viễn thám

đã được lựa chọn để thực hiên đề tài và sẽ được phân tích kỹ hơn ở phần sau

1.1.2 Hệ thống phân loại lớp phủ

Để thuận lợi cho việc khai thác và sử dụng các thông tin lớp phủ mặt đất và đảm bảo tính thống nhất về nội dung thông tin, người ta đã xây dựng các hê phân loại lớp phủ mặt đất Nhìn chung các hệ phân loại lớp phủ mặt đất đã có đều dựa trên nguyên tắc sau:

• Hệ phân loại dễ hiểu, dễ hình dung phân chia đối tượng bề mặt thành các nhóm chính theo trạng thái vật chất của các đối tượng như mặt nước, mặt đất, lớp phủ thực vật, đất nông nghiệp, bề mặt nhân tạo

• Phù hợp với khả năng cung cấp thông tin của tư liệu viễn thám bao gồm các loại ảnh vệ tinh như Spot, Landsat, ảnh hàng không

• Các đối tượng trong hệ phân loại đáp ứng được yêu cầu phân tách được đối tượng trên các tư liệu thu thập ở các thời gian khác nhau

• Hệ thống phân loại áp dụng được cho nhiều vùng rộng lớn

• Hệ thống phân loại phân chia các đối tượng theo các cấp bậc nên phù hợp với việc phân tích đối tượng trên các tư liệu có độ phân giải khác nhau, đáp ứng yêu cầu thành lập bản đồ ở các tỷ lệ khác nhau

Tuy nhiên trên mỗi hệ phân loại đều có những đặc điểm riêng phù hợp với điều kiện tự nhiên, mức độ khai thác lớp phủ bề mặt của từng khu vực

Hệ phân loại FAOLCC vừa tổng hợp để phù hợp với mọi điều kiện trên trái đất nhưng vừa chi tiết đến tính chất của từng đối tượng mà chỉ có thể bổ sung thông tin nhờ khảo sát ngoại nghiệp

Hệ phân loại U.S.G.S, CORINE dựa vào phần nào nguyên tắc của FAOLCC và điều chỉnh phù hợp với đặc điểm của Mỹ và Châu Âu (USGS, 2017)

Hệ phân loại lớp phủ mặt đất FAOLCC chia ra theo 3 cấp chính:

• Cấp 1 (Level 1) Phân ra thành 2 loại theo đặc điểm có hay không có lớp phủ thực

vật của bề mặt đất

10

• Cấp 2 (Level 2): Phân ra thành 4 loại theo nguyên tắc chia các loại của cấp 1 theo

đặc điểm ngập nước hay không ngập nước của bề mặt đất

• Cấp 3 (Level 3): Phân ra thành 8 loại theo nguyên tắc chia các loại của cấp 2 theo

tính chất tự nhiên hay nhân tạo của bề mặt đất Từ cấp 3 trở đi các đối tượng được phân chia chi tiết hơn tuỳ theo đặc điểm của đối tượng cũng như khu vực nghiên cứu và mức độ chi tiết của bản đồ cần thành lập

Hệ phân loại lớp phủ mặt đất CORINE chia ra theo 3 cấp:

• Cấp l (Level 1): Phân ra thành 5 loại theo trạng thái bề mặt tổng thể của trái đất

là lớp phủ nhân tạo, đất nông nghiệp, rừng và các vùng bán tự nhiên, đất ẩm ướt, mặt nước phù hợp với bản đồ tỷ lệ nhỏ phủ trùm toàn cầu

• Cấp 2 (Level 2): Phân ra thành 15 loại theo đặc điểm che phủ của thực vật, phù

hợp với bản đồ tỷ lệ 1: 500 000 và 1: 1 000 000

• Cấp 3 (Level 3) Phân ra thành 44 loại chi tiết hơn tuỳ theo đặc điểm của đối

tượng cũng như khu vực nghiên cứu, phù hợp với bản đồ tỷ lệ 1: 1 000 000

SỬ DỤNG ĐẤT VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY RA BIẾN ĐỘNG

Khái niệm lớp phủ mặt đất khác với sử dụng đất, nhưng các đối tượng của chúng lại có sự tương quan mật thiết Sử dụng đất mô tả cách thức con người sử dụng đất và các hoạt động kinh tế-xã hội xảy ra trên mặt đất, những hoạt động này là sự tác động trực tiếp lên bề mặt đất, chính vì vậy mà một số loại hình sử dụng đất cũng là đối tượng của lớp phủ mặt đất, ví dụ như đất đô thị và đất nông nghiệp Một số loại hình sử dụng đất khác như công viên, sân gôn theo góc độ lớp phủ bao gồm thảm cỏ, rừng cây hay các công trình xây dựng nhưng trên thực tế trong hệ phân loại lớp phủ mặt đất hiện hành đều phải xét đến khía cạnh sử dụng đất và đưa vào loại hình lớp phủ nhân tạo có thực phủ

1.2.1 Khái niệm sử dụng đất

Sử dụng đất là hoạt động của con người tác động vào đất đai nhằm đạt kết quả mong muốn 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

1.2.2 Những đặc trưng của biến động sử dụng đất

Những vấn đề tổng hợp cần phân tích bổ sung đối với hiện trạng sử dụng đất đai bao gồm (Vũ Anh Tuấn, 2004):

• Tính hợp lý về cơ cấu sử dụng đất đai so với vùng, quy luật biến đổi, nguyên nhân và giải pháp điều chỉnh

• Tập quán khai thác sử dụng đất, mức độ phát huy tiềm năng đất đai của địa phương, những mâu thuẫn giữa người với đất

• Hiệu quả kinh tế xã hội và môi trường của việc sử dụng đất đai, sự thống nhất của 3 lợi ích, hiệu quả cho trước mắt và lâu dài

• Những tồn tại chủ yếu trong sử dụng đất đai, nguyên nhân chính, giải pháp khắc phục, những kinh nghiệm và bài học về sử dụng đất đai

• Mức độ rửa trôi, xói mòn, các nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa, ngăn chặn

• Mức độ ô nhiễm đất đai, nguồn nước, bầu không khí, các nguyên nhân chính và biện pháp khắc phục, hạn chế

12

• Mức độ thích hợp so với yêu cầu phát triển kinh tế xã hội hiện tại và tương lai của các loại đất khu dân cư, đất xây dựng công nghiệp và các công trình cơ sở hạ tầng như: giao thông, thủy lợi, điện nước

• Trình độ về hiệu quả sử dụng đất đai và hiệu quả sản xuất so với các vùng tương

tự, phân tích nguyên nhân Biến động sử dụng các loại đất đai của thời kỳ trước quy hoạch từ 5 – 10 năm: quy luật, xu thế và nguyên nhân biến động; biện pháp bảo vệ và giữ ổn định diện tích đất đai (đặc biệt là đất canh tác)

• Biến động sản lượng nông nghiệp, nguyên nhân và các giải pháp khắc phục Quan

hệ giữa đầu tư và hiệu quả thu được trong sử dụng đất đai, tình tạng về vốn, vật

tư, đầu tư về khoa học kỹ thuật

1.2.3 Nguyên nhân gây ra biến động sử dụng đất

1.2.3.1 Nhóm các yếu tố tự nhiên

• Vị trí địa lý: Vị trí địa lý của một khu vực tạo nên sự khác biệt về điều kiện tự nhiên như địa hình, khí hậu, đất đai sẽ là yếu tố quyết định đến khả năng, hiệu quả của việc sử dụng đất Những khu vực có vị trí thuận lợi cho sản xuất, xây dựng nhà ở và các công trình thì biến động sử dụng đất diễn ra mạnh hơn (Ezeomedo I., 2013)

• Khí hậu: Khí hậu tác động trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và điều kiện sống của con người Khí hậu còn là một trong các nhân tố liên quan đến sự hình thành đất và hệ sinh thái vì thế nó ảnh hưởng đến sử dụng đất và biến động trong sử dụng đất Khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố và phát triển nông lâm nghiệp, thủy sản Việc chuyển đổi từ đất trồng cây hàng năm hoặc đất ven biển sang nuôi trồng thủy sản thì ngoài các lý do về nhu cầu của thị trường và giá cả, nếu điều kiện khí hậu thuận lợi sẽ thúc đẩy người dân chuyển đổi và ngược lại (Lê Thị Giang, 2003)

• Địa hình và thổ nhưỡng: Địa hình và thổ nhưỡng có ảnh hưởng rất lớn đến việc chuyển đổi sử dụng đất trong nội bộ đất nông nghiệp hoặc từ đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp Những khu vực núi cao, độ dốc lớn biến động sử dụng đất, lớp phủ ít xảy ra Những nơi có địa hình thuận lợi, đất đai màu mỡ thì kinh

1.2.3.2 Nhóm các yếu tố kinh tế - xã hội

• Dân số: Biến động dân số không chỉ bao gồm những thay đổi về tỷ lệ tăng dân

số, mật độ dân số mà còn là sự thay đổi trong cấu trúc của hộ gia đình, di cư và

sự gia tăng số hộ

• Kinh tế và công nghệ: Sự phát triển kinh tế làm cho các đô thị ngày càng được

mở rộng, đất đai thay đổi về giá trị, chuyển đổi sử dụng đất ngày càng nhiều Thêm vào đó, yếu tố kinh tế và công nghệ còn ảnh hưởng đến việc ra quyết định

sử dụng đất bằng những thay đổi trong chính sách về giá, thuế và trợ cấp đầu vào, thay đổi các chi phí sản xuất, vận chuyển, nguồn vốn, tiếp cận tín dụng, thương mại và công nghệ Nếu người nông dân tiếp cận tốt hơn với tín dụng và thị trường (do xây dựng đường bộ và thay đổi cơ sở hạ tầng khác), kết hợp với cải tiến công nghệ trong nông nghiệp và quyền sử dụng đất có thể khuyến khích chuyển đổi từ đất rừng sang đất canh tác hoặc ngược lại Lambin and Geist (2007) chỉ ra rằng, trong nhiều trường hợp, khí hậu, công nghệ và kinh tế là yếu tố quyết định đến biến động sử dụng đất

• Thể chế và chính sách: Thay đổi sử dụng đất bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các tổ chức chính trị, pháp lý, kinh tế hoặc tương tác với các quyết định của người sử dụng đất Tiếp cận đất đai, lao động, vốn và công nghệ được cấu trúc bởi chính sách, thể chế của nhà nước và các địa phương Chính sách khai hoang của nhà nước có ảnh hưởng rất lớn, làm diện tích đất nông nghiệp tăng lên đáng kể Hay những chính sách khuyến khích trồng rừng, bảo vệ rừng của nhà nước cũng làm cho diện tích rừng được tăng lên (Vu, 2007)

• Văn hóa: Những động cơ, thái độ, niềm tin và nhận thức cá nhân của người quản

lý và sử dụng đất đôi khi ảnh hưởng rất sâu sắc đến quyết định sử dụng đất Tất

14

cả những hậu quả sinh thái không lường trước được phụ thuộc vào kiến thức, thông tin và các kỹ năng quản lý của người sử dụng đất như trường hợp dân tộc thiểu số ở vùng cao Ngoài 11 ra, các yếu tố văn hóa có thể ảnh hưởng đến hành

vi do đó nó trở thành tác nhân quan trọng của việc chuyển đổi sử dụng đất (Bello and Arowosegbe, 2014)

1.2.4 Phương pháp nghiên cứu biến động

Có nhiều phương pháp đánh giá biến động khác nhau và mỗi loại những ưu nhược điểm khác nhau, có thể liệt kê sau đây (Vu Nguyen, 2002):

Phương pháp so sánh sau phân loại: là từ kết quả phân loại ảnh bởi sử dụng các

phần mềm xử lý ảnh chuyên dụng của hai thời điểm khác nhau, thành lập bản đồ lớp phủ mặt đất tại hai thời điểm đó Sau đó, chồng ghép bản đồ lớp phủ để tính toán, thành lập bản đồ biến động sử dụng công nghệ viễn thám Đây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, dễ hiểu và được sử dụng rộng rãi Sau khi ảnh tại hai thời điểm sẽ được phân loại riêng lẻ, thành lập hai bản đồ lớp phủ Hai bản đồ này được so sánh bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biến động

• Ưu điểm: Cho biết sự thay đổi hình thái lớp phủ từ đối tượng này sang đối tượng khác, hơn nữa chúng ta có thể sử dụng các bản đồ lớp phủ đã được thành lập trong quá trình thành lập bản đồ biến động

• Nhược điểm: Phải phân loại độc lập từng ảnh, nên độ chính xác phụ thuộc vào phương pháp phân loại, thông thường thì độ chính xác không cao vì sai sót trong quá trình phân loại vẫn được giữ kết quả bản đồ biến động

Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian: Phương pháp này thực chất là

chồng xếp các ảnh đa thời gian của một khu vực, tạo thành ảnh biến động sử dụng phần mềm xử lý ảnh Sau đó tiến hành phân loại trên ảnh biến động và thành lập bản đồ biến động

• Ưu điểm: Không phân loại ảnh của từng thời điểm

• Nhược điểm: Phân loại ảnh biến động không đơn giản, đặc biệt là đối với các vùng mẫu biến động và cách lựa chọn mẫu Ảnh có được nếu rơi vào các mùa khác nhau thì khó xác định biến động và ảnh hưởng của khí quyển vào các mùa khác nhau cũng khó loại trừ Do đó, độ chính xác của phương pháp là không cao

15

Bản đồ biến động được thành lập theo phương pháp này chỉ cho ta biết vùng biến động, không cung cấp thông tin về xu hướng biến động

Phương pháp phân tích vector thay đổi theo phổ: Khi có sự biến động tại một thời

điểm nào đó, sự thay đổi đó được thể hiện bằng sự khác biệt về giá trị phổ giữa hai thời điểm Giả sử xác định được giá trị của phổ trên 2 kênh X,Y tại hai thời điểm 1 và 2 Vector 1-2 chính là vector thay đổi phổ được biểu thị bởi giá trị tuyệt đối ( khoảng cách

từ 1 đến 2) góc thay đổi Ө Thông tin về sự thay đổi sẽ được thể hiện bằng màu sắc pixel tương ứng các mã quy định Trên ảnh đa phổ, sự thay đổi này bao gồm cả hướng và giá trị của vector thay đổi phổ Sự thay đổi có hay không được quyết định bởi việc quy định ngưỡng của vector thay đổi phổ Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quả thực nghiệm dựa vào các mẫu biến động và không biến động Phương pháp phân tích biến động vector thay đổi được ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu biến động rừng, nhất là đối với rừng ngập mặn Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là việc xác định ngưỡng của sự biến động

Phương pháp số học: Đây là phương pháp nghiên cứu đơn giản Để xác định biến

động giữa hai thời điểm sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau trên cùng một kênh của các thời điểm ảnh Sử dụng các phép biến đổi số học để thành lập bản đồ biến động, các phép tính được sử dụng ở đây là phép trừ và phép chia Nếu ảnh thay đổi là kết quả của phép trừ thì khi đó giá trị độ xám của các pixel trên ảnh

là dãy số âm và dương Các kết quả âm và dương biểu thị mức độ biến đổi của các vùng, giá trị 0 biểu thị sự không biến động Với giá trị độ xám từ 0 đến 255 thì giá trị pixel thay đổi trong khoảng từ -255 đến +255 Thông thường để tránh kết quả giá trị âm thì thường cộng thêm một hằng số không đổi Ảnh thay đổi được tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân bố chuẩn Gauss Vị trí nào của Pixel thay đổi được biểu diển bên phần biên của đường phân bố Tương tự như trên nếu ảnh được tạo ra từ phép chia thì giá trị pixel được tạo ra trên ảnh mới là một tỷ số chứng tỏ sự thay đổi ở đó, nếu giá trị tỷ số là 1 thì không có sự thay đổi Giá trị giới hạn thay đổi (đối với ảnh tạo bởi phép trừ) và ảnh tỷ số kênh sẽ quyết định ngưỡng ranh giới giữa sự thay đổi và không thay đổi và được biểu thị bằng biểu đồ độ xám của ảnh biến động Thông thường độ lệch chuẩn được lựa chọn và kiểm tra theo kinh nghiệm Nhưng ngược lại, hầu hết các nhà phân tích đều sử dụng phương pháp thử nghiệm nhiều hơn là phương pháp kinh nghiệm

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VIỄN THÁM VỀ LỚP PHỦ VÀ BIẾN ĐỘNG

Việc ứng dụng viễn thám đã và đang được áp dụng rộng rãi trong công tác quản lý

và giám sát tài nguyên và môi trường Diễn biến chất lượng môi trường đô thị càng trở nên xấu do quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa tăng nhanh Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam như sau:

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay trên thới giới đặc biệt là nước đang phát triển, việc đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng và diễn biến tài nguyên thiên nhiên được tiến hành thường xuyên trên cơ sở sử dụng phương pháp truyền thống trên bản đồ giấy dựa vào các số liệu thống kê ngoài thực địa Gần đây công việc này đã được hiện đại hóa, đã ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá biến động Việc sử dụng tư liệu viễn thám (ảnh hàng không và ảnh vệ tinh) nghiên cứu đô thị đã được bắt đầu từ năm 1940 Một

số công trình nghiên cứu ứng dụng ảnh hàng không trong việc trong nghiên cứu đô thị tiêu biểu như:

Từ năm 1971 cho đến năm 1978, Dueker và Harton cùng với Hathaout đã tiến hành

sử dụng các ảnh hàng không chụp liên tiếp nhau trong khoảng thời gian trên để kiểm soát sự thay đổi đô thị ở Beclin và đã giúp cho các nhà Khoa học nhận thấy được sự thay đổi rõ rệt của đô thị hóa Năm 1985 Gupta D M và Menshi M K đã tiến hành sử dụng các thông tin, ảnh chụp viễn thám đa thời gian nhằm nghiên cứu sự thay đổi đô thị thông, kết quả đạt được ban đầu cho ra 3 bản đồ sử dụng đất của Delhi tại ba thời điểm 1959,

1969, 1978, điều này đã giúp các nhà quản lý có một cái hướng đi mới trong việc ra quyết định về sử dụng quỹ đất, đô thị hóa một cách hiệu quả hơn Kế đến vào năm 1987 Manfred Ehlers và nnk đã tiến một bước đi xa hơn, đó là phân tích tình hình biến đổi sử dụng đất giai đoạn 1975-1986 thông qua giải đoán ảnh hàng không năm 1975 và xử lý ảnh số ảnh vệ tinh SPOT năm 1986 (Đinh Thị Bảo Hoa, 2007)… Đến năm 2003, Bjorn

17

Prenzel, mở đầu cho việc Ứng dụng viễn thám trong việc theo dõi lớp phủ mặt đất nhằm đáp ứng những mục đích: khảo sát tình hình lớp phủ mặt đất, phân tích biến động của lớp phủ tại các thời điểm khác nhau, để thấy rõ tốc độ của đô thị hóa, ảnh hưởng của việc đô thị hóa về là tiền đề của các nghiên cứu tương tự sau này

Fan et al., (2008) đã khám phá sự thay đổi lớp phủ đất theo hành lang của Pearl River Delta (Trung Quốc) 1998-2003 sử dụng TM và ETM + hình ảnh và các phương pháp sau phân loại Họ cũng sử dụng chuỗi Markov và các mô hình di động Máy tự động để dự đoán mở rộng đô thị trong năm 2008 và 2013 và kết luận rằng mô hình chuỗi Markov là một cách hiệu quả để giám sát và dự đoán sự thay đổi sử dụng đất và mở rộng

đô thị

G Siebielec và các cộng tác viên (2010) đã thực hiện một nghiên cứu báo cáo tóm tắt kết quả phân tích về mối quan hệ giữa chính sách bảo vệ sử dụng đất hiện tại của chính phủ và thay đổi sử dụng đất tại các khu vực thử nghiệm được lựa chọn của Trung ương Châu Âu từ năm 1990 - 1992 và 2006 - 2007 dựa vào ảnh vệ tinh SPOT và các bản đồ sử dụng đất của bảy thành phố đại diện cho Đức, Cộng hòa Séc, Ba Lan, Slovakia,

Áo và Italy (Milan, Bratislava, Wroclaw, Prague, Stuttgart, Salzburg, Vienna) kết quả phân tích cho thấy đất được mở rộng bề mặt nhân tạo diễn ra chủ yếu trên các vùng đất canh tác Hệ thống quản lý đất trong các thành phố không có hiệu quả bảo vệ đất tốt nhất cho đến năm 2006 Không có xung đột mạnh mẽ giữa các mục tiêu và nhu cầu bảo

vệ đất liên quan đến phát triển kinh tế của thành phố (Trần Anh Tuấn, 2009)

Liên quan đến việc kết hợp GIS và chuỗi Markov, tác giả Mohsen Ahadnejad Reveshty (2011) đã có kết quả phân loại độ che phủ đất cho ba thời điểm khác nhau về biến động sử dụng đất bên cạnh kết hợp chuỗi Makov để dự báo tác động của con người

về biến đổi sử dụng đất đến năm 2020 trong khu vực Zanjan Kết quả của nghiên cứu này cho biết rằng khoảng 44 % tổng diện tích bị thay đổi sử dụng đất, ví dụ như thay đổi đất nông nghiệp, vườn cây ăn quả và đất trống để định cư, xây dựng công nghiệp khu vực và đường cao tốc

Mô hình cây trồng cũng thay đổi, chẳng hạn như đất vườn sang đất nông nghiệp

và ngược lại Những thay đổi được đề cập đã xảy ra trong vòng 27 năm qua tại thành phố Zanjan và khu vực xung quanh, tác giả Michael Icono (2012) đã thực hiện đề tài “A

18

Markov Chain Model of Land Use Change in the Twin Cities, 1958-2010”, trong nghiên cứu tác giả ứng dụng một mô hình chuỗi Markov ước tính cho khu vực đô thị Hoa Kỳ (Twin Cities) sử dụng một tập hợp các dữ liệu trong giai đoạn lớn từ giữa năm 1958 đến

2010, để dự đoán tình hình sử dụng đất hiện tại và sau đó sử dụng để dự báo trong tương lai

Để củng cố cho sự chắc chắn cơ sở Khoa học, ứng dụng của chuỗi Markov, tác giả

K W Mubea và các cộng tác viên (2010) đã tiến hành thực hiện đề tài “Assessing Applycation Of Markov Chain Analysis Inpredicting Land Cover Change: A Case Study

Of Nakuru Municipality” trong nghiên cứu này, sự kết hợp của vệ tinh viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS), và chuỗi Markov đã được sử dụng trong phân tích và dự đoán thay đổi sử dụng đất Kết quả cho thấy tình hình phát triển đô thị không đồng đều, diện tích đất rừng bị mất mát đáng kể và quá trình thay đổi sử dụng đất không ổn định Nghiên cứu cho thấy rằng việc tích hợp dữ liệu viễn thám và GIS có thể là một phương pháp hiệu quả để phân tích các mô hình không gian - thời gian của sự thay đổi sử dụng đất Hội nhập sâu hơn của hai kỹ thuật này với mô hình Markov đã hỗ trợ hiệu quả trong việc mô tả, phân tích và dự đoán quá trình biến đổi sử dụng đất Kết quả dự đoán về sử dụng đất cho năm 2014 là sự gia tăng đáng kể của đất đô thị và nông nghiệp (Vũ Minh Tuấn, 2011)

Cho đến nay, việc phân tích và phát hiện những biến động trong sử dụng đất bằng công nghệ viễn thám và GIS đã được áp dụng thành công tại nhiều quốc gia với các hệ sinh thái khác nhau Có thể kể đến các nghiên cứu của Marina-Ramona Rujoiu-Mare và cộng sự (2016) sử dụng tư liệu viễn thám và GIS trong thành lập bản đồ biến động lớp phủ khu vực Prahova (Romania); nghiên cứu của Ezeomedo, Igbokwe (2013) đánh giá biến động sử dụng đất và lớp phủ ở Nigieria từ tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao và GIS; nghiên cứu của Lambin và cộng sự (2003) áp dụng cho khu vực nhiệt đới; nghiên cứu của Rawat, Kumar (2014), Pandian và cộng sự (2014) đối với khu vực Ấn Độ,

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Tình hình nghiên cứu biến động sử dụng đất ở Việt Nam Có rất nhiều nghiên cứu biến động sử dụng đất ở Việt Nam được triển khai và thực hiện Điển hình như Năm

2010, tác giả Bùi Thị Thu Hoa tác giả đã tìm hiểu tình hình biến động dựa trên bản đồ

19

sử dụng đất tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên trong giải đoạn 2000-2009 của phòng Tài nguyên Môi trường huyện và phân tích nguyên nhân tạo nên sự thay đổi sử dụng đất cùng với đó đề xuất mô hình sử dụng đất cho huyện Đồng Hỷ đó chính là mô hình nông lâm kết hợp và đưa ra các giải pháp sử dụng đất cho địa phương Qua đó cho thấy việc

sử dụng công nghệ GIS và viễn thám trong đánh giá biến động bước đầu đã mang lại nhiều kết quả khả quan

Tác giả Trần Hà Phương và Nguyễn Thanh Hùng (2012), đã tiến hành phân tích biến động sử dụng đất tại tỉnh Đắk Lắk trong giai đoạn 2000-2010 bằng ảnh vệ tinh Landsat, đề tài đã sử dụng hình ảnh viễn thám asu khi đã phân loại có kiểm định với phương pháp Maximum Likelihood của ENVI nhằm tiến tiến hành phân loại 9 ảnh đối với ảnh Lansat năm 2000 và 2010 sau đó hiệu chỉnh, biên tập lại và kết hợp với bản đồ nền để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000, 2010 bằng công nghệ GIS, kết quả đạt được đã đưa ra những bằng chứng cụ thể về việc biến động sử dụng đất, giúp cho các đơn vị có một cái nhìn thiết thực hơn về tình hình quản lý và sử dụng đất tại tỉnh Đắk Lắk nói riêng, Việt Nam nói chung

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về biến động sử dụng đất bằng tư liệu viễn thám và GIS đã được tiến hành ở nhiều địa phương Nghiên cứu của Lê Thị Giang, Đào Thu Châu (2003) sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian theo dõi sự thay đổi sử dụng đất nông, lâm nghiệp ở Yên Châu, Sơn La Một số nghiên cứu khác đã đánh giá biến động

và thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu ảnh vệ tinh quang học SPOT và GIS (Lê Thị Thu Hà và cộng sự, 2014; Nguyễn Thị Thu Hiền và cộng sự, 2014) Bên cạnh tư liệu ảnh vệ tinh SPOT, tư liệu ảnh quang học độ phân giải trung bình Landsat cũng được sử dụng trong các nghiên cứu đánh giá biến động đất đô thị, biến động lớp phủ (Nguyễn Ngọc Phi, 2009; Vũ Minh Tuấn, Trịnh Lê Hùng, 2013)

Đoàn Đức Lâm và Phạm Anh Tuấn (2010) đã sử dụng công nghệ thành lập bản đồ biến động sử dụng đất với rất nhiều công cụ trong đó có GIS Mubea et al (2010) đã sử dụng kết hợp viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS), và chuỗi Markov phân tích và

dự đoán thay đổi sử dụng đất Kết quả cho thấy tình hình phát triển đô thị không đồng đều, diện tích đất rừng bị mất mát đáng kể và quá trình thay đổi sử dụng đất đã không

ổn định (Mubea et al., 2010) Công nghệ GIS, viễn thám và chuỗi Markov cũng được

20

sử dụng để phân tích biến động đất đô thị tại phường Hiệp Bình Phước Quận Thủ Đức – TP.HCM và dự báo tốc độ phát triển đất đô thị đến năm 2026 (Vũ Minh Tuấn và Lê Văn Trung, 2011) Nhữ Thị Xuân và cs (2004) đã ứng dụng GIS để đánh giá biến động

sử dụng đất huyện Thanh Trì – thành phố Hà Nội giai đoạn 1994 – 2003

Tác giả Nguyễn Thị Thu Hiền (2013) đã tiến hành thực hiện đánh giá biến động

sử dụng đất huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh bằng công nghệ viễn thám và GIS theo các bước: (1) Xử lý ảnh vệ tinh => (2) Thành lập bản đồ sử dụng đất => (3) Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh, kết quả đạt được bước đầu đã cho thấy tác động của biến động sử dụng đất đến thu nhập, việc làm và độ che phủ rừng trên địa bàn huyện, ngoài ra kết quả nghiên cứu của đề tài cũng đã cung cấp thêm thông tin, bản đồ, số liệu về biến động sử dụng đất của khu vực nghiên cứu theo thời gian và không gian giúp cho cơ quan quản lý đất đai nắm được diễn biến và xu hướng biến động đất đai Các yếu tố tự nhiên, xã hội có ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất mà đề tài xác định được sẽ là cơ sở khoa học để cân nhắc giữa lợi ích kinh tế

và bảo vệ môi trường khi chuyển đổi mục đích sử dụng đất trong điều kiện cụ thể ở huyện Tiên Yên

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

và một phần bằng phẳng Trước đây, khu Đông TP.HCM còn nhiều đất trống, đất hoang, những con đường liên xã, liên ấp là những lối mòn ngang dọc qua các vùng bưng Địa hình thấp, trũng, khá bằng phẳng kéo dài đến bờ bên sông Đồng Nai ở vùng địa hình trũng chịu tác động thường xuyên cùa thủy triều nên có đặc điểm khá bằng phẳng và mạng lưới sông ngòi kênh rạch khá dày đặc

Địa hình khu Đông TP.HCM được chia thành vùng rõ rệt: vùng gò đồi, vùng thấp trũng, vùng bẳng phẳng có sự đan xen của hệ thống sông rạch chằng chịt làm chia cắt thành nhiều tiểu vùng và cù lao:

• Vùng gò đồi và triền gò chiếm khoảng 35% diện tích tự nhiên, có cao độ trung bình 20 – 30m, khu vực cao nhất là 35m tập trung ở phía Tây Bắc

• Vùng địa hình thấp trũng chiếm khoảng 45% diện tích tự nhiên, có cao độ trung bình 1 – 5m có nhiều sông rạch, tập trung nhiều ở phía Đông Nam và ven các sông rạch

22

• Vùng bằng phẳng trải dài trên miền đất cao lượn sóng của khu vực Đông Nam

Bộ Phía Bắc là những dãy đồi thấp: theo hướng Tây Bắc - Đông Nam kéo dài từ Thuận An (Bình Dương) về hướng Nam

Đây là khu vực thấp trũng bị nhiễm phèn, mặn, thường ngập nước lúc triều cường Tuy nhiên Khu Đông TPHCM có nhiều điều kiện thuận lợi để hình thành một đô thị phát triển kinh tế mới vì là đầu mối giao thông về đường bộ, đường sắt nội đô, đường thủy nối liền Thành phố với các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa – Vũng Tàu, hai mặt giáp sông Đồng Nai và sông Sài Gòn có đường giao thông chảy suốt chiều dài khu vực để nối với trung tâm TP.HCM và thành phố Biên Hòa, Bình Dương và các quận huyện lân cận; Hệ thống kênh rạch dày đặc thuận lợi cho việc nuôi trồng thủy sản, canh tác lúa nước và các loại cây hoa màu, có tiềm năng về quỹ đất xây dựng; mật độ dân số còn thưa thớt, được bao quanh bởi các sông rạch lớn, môi trường còn hoang sơ…

1.4.3 Khí hậu

Khu Đông TP.HCM nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất cận xích đạo nên nhiệt độ cao và khá ổn định trong năm, ít bị ảnh hưởng của bão, thời tiết trong năm được chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa nắng Số giờ nắng trung bình tháng đạt từ 160 đến 270 giờ Độ ẩm không khí trung bình là 79,5% Nhiệt độ trung bình năm là 27,55°C (tháng nóng nhất là tháng 4, nhiệt độ khoảng khoảng 29,3°C - 35°) Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 Lượng mưa trung bình năm 1.979 mm Số ngày mưa trung bình năm là 159 ngày (90% lượng mưa tập trung vào các tháng mùa mưa) Đặc biệt, những cơn mưa thường xảy ra vào buổi xế chiều, mưa to nhưng mau tạnh, đôi khi mưa rả rích kéo dài cả ngày Mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 4 Nhiệt độ trung bình hằng năm là 26,9°C Tháng 3,4,5 là thời gian nóng nhất trong năm, nhiệt độ trung bình hằng tháng trên 28°C, có những ngày nhiệt độ lên đến 34°C Còn những tháng khác nhiệt độ trung bình thay đổi trong khoảng 26°C đến 27°C Khu vực này không có mùa đông, thời tiết tốt nhất từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau là những tháng trời đẹp

Khu Đông TP.HCM chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Đông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa Gió Bắc – Đông Bắc từ Biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào

10 (+1,46 mét) Thủy triều bán nhật (không đều) lên xuống ngày 02 lần, mỗi lần cách nhau 06 giờ

1.4.5 Đặc điểm Kinh tế xã hội

1.4.5.1 Kinh tế

Là khu vực nằm ở cửa ngõ phía Đông thành phố, trong khu vực phát triển năng động của vùng Đông Nam Bộ, Thủ Đức thu hút khá đông nhà đầu tư trong và ngoài nước Ngay từ khi còn chưa là khu vực được quan tâm phát triển, trên địa bàn khu Đông TP.HCM cũng đã sớm hình thành các cơ sở sản xuất công nghiệp như: Công ty xi măng

Hà Tiên, công ty Cơ điện, Nhà máy điện Càng về sau, khi được nhà nước tập trung quy hoạch hơn thì kinh tế khu vực càng có điều kiện phát triển nhanh hơn

Về tăng trưởng kinh tế: giai đoạn năm 2006 – 2010 tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 20,46%/năm, cao hơn bình quân toàn thành phố 11,8% Trong đó ngành công nghiệp

- xây dựng là lĩnh vực lớn nhất, là động lực tăng trưởng chính của kinh tế trên địa bàn quận Trong giai đoạn 2006 – 2010 hoạt động sản xuất công nghiệp - xây dựng trên địa bàn có bước phát triển mạnh, giá trị sản xuất ngành công nghiệp tăng bình quân hằng năm là 20,13%/năm và tăng gấp 3,1 lần so với giai đoạn 2001 – 2005 Ngành thương mại – dịch vụ đạt giá trị sản xuất gấp 2,7 lần so với giai đoạn 2001 – 2005 và tăng bình

24

quân hằng năm 21,82%/năm Về chuyển dịch cơ cấu kinh tế: theo hướng tích cực, ngành công nghiệp- xây dựng ngày càng phát huy được thế mạnh, khẳng định được vai trò chủ lực trong phát triển kinh tế- xã hội Trong những năm qua, tốc độ chuyển dịch cơ cấu kinh tế giữa các ngành trên địa bàn không có những thay đổi lớn và vẫn phát triển cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp- thương mại, dịch vụ- nông nghiệp Năm 2005, cơ cấu kinh tế của khu vực là: Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp 71,0%- Thương mại, Dịch vụ 28,03%- Nông nghiệp 0,97% Năm 2010, cơ cấu kinh tế của tương ứng là 70,05%- 29,65%- 0,30% (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, các quận trong khu vực đã chú trọng khuyến khích các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất đến địa bàn đầu tư phát triển sản xuất Xây dựng quy hoạch ngành thương mại – dịch vụ, công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp; quy hoạch cửa hàng xăng dầu, gas; chú trọng quản lí chất lượng, nguồn gốc hàng hóa mua bán; tăng cường công tác kiểm tra, kiểm soát thị trường, chống buôn lậu, hàng gian, hàng giả, hàng kém chất lượng, góp phần hỗ trợ cho doanh nghiệp Lĩnh vực sản xuất nông nghiệp đã và đang có sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi phù hợp với quy hoạch Diện tích vườn cây ăn trái trên địa bàn là 1.312,62 ha Diện tích cây kiểng là 58,32 ha Diện tích cá cảnh là 2,28 ha Những mô hình vườn cây kết hợp với khu du lịch sinh thái được triển khai (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

• Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp

Năm 1995 giá trị sản lượng của ngành công nghiệp huyện Thủ Đức (bao gồm quận Thủ Đức, quận 2 và quận 9 ngày nay) là 118 tỉ đồng Đến năm 1997, riêng quận Thủ Đức đã là 248 tỉ đồng Trong các năm tiếp theo, đặc biệt là từ năm 2000, tỉ lệ tăng trưởng giá trị sản lượng đạt bình quân của quận hơn 50 một năm Năm 2000, giá trị sản xuất công nghiệp của quận là 529,4 tỉ Năm 2002 là 902,7 tỉ Năm 2003 là 1.119,6 tỉ và năm

2004 đạt 1.444,12 tỉ đồng Trong 10 tháng đầu năm 2007, giá trị sản lượng công nghiệp trên địa bàn Thủ Đức đạt trên 2.146 tỷ đồng Trong quý 1/2008, giá trị sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn quận là 723,94 tỷ đồng Trên địa bàn quận có

hộ buôn bán Quận Thủ Đức đã có chợ đầu mối Tam Bình thay cho chợ đầu mối Cầu Muối – thuộc quận 1 Doanh thu Thương mại - Dịch vụ: năm 1991 đạt 310 tỉ, năm 1995 đạt 920 tỉ, năm 1997 (tách quận – không tính quận 2 và quận 9) đạt 753 tỉ, năm 7 2000 đạt 928 tỉ, năm 2001 đạt 1.188 tỉ, năm 2003 đạt 1.746 tỉ và năm 2004 đạt 2.252 tỉ đồng (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

• Nông nghiệp

Thủ Đức có diện tích đất nông nghiệp tương đối lớn, lại được phù sa sông Sài Gòn bồi đắp, hoạt động sản xuất nông nghiệp ở đây cũng tương đối thuận lợi Những nông sản thế mạnh của quận là: mai vàng, bon sai, hoa lan, cây cảnh, xoài, thanh long và các loại rau, củ, quả Thủ Đức cũng thành công lớn trong “chương trình bò sữa” Những năm gần đây, đất sản xuất lúa của Thủ Đức ngày càng bị thu hẹp do tốc độ đô thị hóa nhanh và dành cho phát triển công nghiệp, thương mại nên năm 2004 chỉ còn khoảng 1.400 ha Nhưng do chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa, cho nên số đất chuyển đổi ấy mang lại hiệu quả kinh tế gấp nhiều lần so với trồng lúa (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

• Giao thông

Thủ Đức nằm ở cửa ngõ ra vào phía Đông của TP.HCM Ba con đường lớn chạy qua quận đều thuộc quốc lộ: xa lộ Hà Nội, quốc lộ 13 và xa lộ vành đai ngoài (xa lộ Đại Hàn cũ) Nhiều năm qua, nhất là từ khi trở thành quận, nhiều tuyến đường trong quận được mở, nâng cấp, toàn bộ cầu khỉ được thay bằng cầu bê tông Những con đường mới, những cây cầu đã nối vùng gò đồi với vùng bưng, tạo điều kiện cho hàng hóa lưu thông, qua đó thúc đẩy sản xuất công – nông nghiệp cùng phát triển Đường sắt quốc gia chạy qua quận Thủ Đức đang được nâng cấp, kể cả ga Bình Triệu, ga Sóng Thần, tạo cho Thủ Đức thêm một lợi thế quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội Bao bọc phía Tây quận

số từ nội thành ra các quận vùng ven trong những năm gần đây.Chính vì tình hình kinh

tế xã hội đang phát triển, có nhiều điều kiện thuận lợi tiềm năng nên đây là nơi thu hút dân cư từ các nơi khác đến sinh sống và làm việc (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

Bên cạnh thành tích kinh tế, Khu Đông TP.HCM cũng có những phát triển đáng ghi nhận trên các lĩnh vực: giáo dục, y tế, văn hoá, thể thao Trên địa bàn khu vực có các trường Đại học và trung cấp nghề hàng đầu thành phố như: Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Nông lâm, Làng Đại học Quốc gia TP.HCM, Trường Kỹ thuật Công nghiệp Thủ Đức, Trường Đại học Thể dục Thể Thao Trung ương II cũng đóng trên địa bàn Thủ Đức Các công trình phúc lợi xã hội như: Trung tâm Thể dục Thể thao, Trung tâm Y tế, Trung tâm Văn hoá đều được quận đầu tư xây dựng khang trang, sạch đẹp (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, 2013)

27

1.4.6 Vai trò quan trọng của khu Đông TP.HCM

Theo các chuyên gia kinh tế, so với các hướng phát triển, khu Đông sở hữu vị trí trọng tâm trong vùng "tam giác vàng" TP.HCM - Đồng Nai - Bà Rịa Vũng Tàu, là đầu mối của các tuyến giao thông huyết mạch giữa TP.HCM và các tỉnh Đông Nam Bộ Đánh giá về việc hình thành khu đô thị sáng tạo tại 3 quận 9, 2, Thủ Đức, các chuyên gia khẳng định: "Quận 9 hiện có khu Công nghệ cao lớn thứ nhì cả nước với hơn 700ha, 35.000 lao động, 6 tỷ USD vốn đầu tư Quận Thủ Đức có 12 trường đại học, trung tâm Đại Học Quốc Gia (ĐHQG) sáng tạo nhất cả nước 2 quận này tạo nên 2 cực công nghệ và trí tuệ cao, kết hợp với trung tâm hành chính ở quận 2 sẽ trở thành khu Đô thị thông minh tương tác cao Đây cũng sẽ là trung tâm để các doanh nghiệp khởi nghiệp sáng tạo" như trên hình 1.6

Ở quận 2 có Khu đô thị Thủ Thiêm cung cấp hạ tầng cơ sở, tiện ích cho rất nhiều chức năng khác nhau Nơi đây sẽ có cơ sở hạ tầng chính cho trung tâm tài chính quốc tế của thành phố, là một trong những nơi đáng sống nhất của TP.HCM

Hình 1.3: Đồ án khu đô thị sáng tạo phía Đông TP.HCM

(Nguồn: Zing.vn, 2019)

Trong thời gian sắp tới, thành phố sẽ huy động lực lượng tư vấn trong nước và ngoài nước để thiết kế một khu đô thị sáng tạo cho TP.HCM tích hợp các quận 9 (Khu