Báo cáo TÍCH HỢP GIS VÀ PHÂN TÍCH QUYẾT ĐỊNH NHÓM ĐA MỤC TIÊU MỜ TRONG QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP

Bố trí sử dụng đất nông nghiệp là một trong những nội dung quan trọng trong quy hoạch phát triển nông nghiệp - nông thôn, nó thường thực hiện dựa trên kết quả đánh giá khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976, 1993b, 2007). Khó khăn gặp phải trong quá trình bố trí sử dụng đất là bố trí mỗi loại đất với diện tích bao nhiêu để cho phương án sử dụng đất đáp ứng đồng thời nhiều mục tiêu về phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường. Do vậy, bài toán...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " TÍCH HỢP GIS VÀ PHÂN TÍCH QUYẾT ĐỊNH NHÓM ĐA MỤC TIÊU MỜ TRONG QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP " HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011 TÍCH HỢP GIS VÀ PHÂN TÍCH QUYẾT ĐỊNH NHÓM ĐA MỤC TIÊU MỜ TRONG QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP(THE INTEGRATION OF GIS AND FUZZY MULTI-OBJECTIVE GROUP DECISION ANALYSIS FOR AGRICULTURAL LAND-USE PLANNING) Lê Cảnh Định (*), Trần Trọng Đức (**) (*) Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (miền Nam) (**) Trường Đại học Bách khoa - ĐH Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh Abstract: The decision makers are facing with the multi-objective optimization problem in allocation of land-use planning - economic efficiency, employment, and environment - in agricultural land-use planning. In this research, a model of integration of GIS and FMOGDA is built to solve multi-objective optimization in the allocation of agricultural land-use. This model is applied Lam Dong province. In which, the first, GIS is used to evaluate land suitability, the result is a proposal map of land use; Then, based on the proposed land-use and development requirements of socio-economic, the fuzzy multi-objective programming (FMOLP) is formulated with three objectives: maximize gross margin (Z1), maximize employment (Z2), maximize land cover in order to reduce soil erosion (Z3). The FMOLP is solved by the interactive fuzzy satisficing method (Sakawa, 2002) with FAHP-GDM to support to determine the weights of objectives in the group decision making environment. A result of selected land-use plans optimized to meet the requirements of socioeconomic development and protected environment of Lam Dong province. Keywords: GIS, Fuzzy multi-objective linear programming (FMOLP), fuzzy AHP-group, allocation of land-use, spatial land-use planning.1. MỞ ĐẦU Bố trí sử dụng đất nông nghiệp là một trong những nội dung quan trọng trong quyhoạch phát triển nông nghiệp - nông thôn, nó thường thực hiện dựa trên kết quả đánh giá khảnăng thích nghi đất đai (FAO, 1976, 1993b, 2007). Khó khăn gặp phải trong quá trình bố trí sử dụng đất là bố trí mỗi loại đất với diện tíchbao nhiêu để cho phương án sử dụng đất đáp ứng đồng thời nhiều mục tiêu về phát triển kinhtế, xã hội và bảo vệ môi trường. Do vậy, bài toán bố trí sử dụng đất nông nghiệp là bài toántối ưu đa mục tiêu (multi-objective programming: MOP). Bài toán MOP (k mục tiêu, k∈Z+ và k ≥ 2) có nhiều cách tiếp cận để giải quyết: (i).Tiếp cận một mục tiêu: Tối ưu hóa 1 mục tiêu quan trọng nhất và biến đổi (k-1) mục tiêu cònlại thành hệ ràng buộc, cách tiếp cận này đôi khi không nhận được lời giải khả thi (Burke vàKendall, 2005); (ii). Tiếp cận đa mục tiêu: Biến đổi bài toán tối ưu k mục tiêu thành bài toántối ưu 1 mục tiêu thông qua trọng số các mục tiêu, cách tiếp cận này khá thích hợp cho việctìm phương án tối ưu (Abdelaziz, 2007). Như vậy, việc giải bài toán MOP liên quan đến haikỹ thuật chính: (i) biểu diễn mức độ thỏa dụng của hàm mục tiêu và (ii) xác định trọng số cácmục tiêu. − Đối với việc biểu diễn mức độ thỏa dụng các hàm mục tiêu: Phương pháp tương tác thỏa hiệp mờ rất phù hợp cho giải bài toán MOP (Sakawa, 2002), trong đó các mục22 HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011 tiêu được chuyển sang biểu diễn dưới dạng mờ với đơn vị thống nhất là hàm thuộc (μk(Zk) ∈[0,1]) đo độ thỏa dụng của người quyết định (DM) đối với các mục tiêu. − Đối với việc xác định trọng số các mục tiêu: Kỹ thuật phân tích thứ bậc (AHP) (Saaty, 1980) như là giải pháp kỹ thuật hỗ trợ DM xác định trọng số các mục tiêu (Lê Cảnh Định và Trần Trọng Đức, 2009). Trong đó, người đánh giá sử dụng các số chính xác aij = 1/aji ∈ [1/9,1] ∪ [1,9] để so sánh mức độ quan trọng của từng cặp mục tiêu (i, j). Tuy nhiên, do sự mơ hồ và không chắc chắn của người đánh giá, nên kết quả đánh giá chưa đủ và chưa chính xác để ra quyết định (Chen et al., 2011). Để khắc phục hạn chế của AHP gốc trong môi trường rõ (original crisp AHP), nhiều nghiên cứu đề xuất giải pháp kết hợp hai kỹ thuật AHP và logic mờ (FAHP) trong so sánh cặp, cho phép mô tả chính xác hơn trong quá trình ra quyết định (L.C. Định và T.T. Đức, 2011). Thêm nữa, trong quá trình ra quyết định chọn phương án sử dụng đất, thường có nhiều người tham gia, do vậy trong nghiên cứu này giới thiệu mô hình xác định trọng số các mục tiêu mờ trong ra quyết định nhóm (fuzzy AHP- group decision making: FAHP-GDM) hỗ trợ DM xác định vector trọng số trong giải bài toán MOP bằng phương pháp tương tác thỏa ...