Đánh giá tác động của dự án đầu tư đến khu dự trữ sinh quyển thế giới sử dụng thuật toán học máy và độ đo cảnh quan

Bài viết Đánh giá tác động của dự án đầu tư đến khu dự trữ sinh quyển thế giới sử dụng thuật toán học máy và độ đo cảnh quan trình bày việc lựa chọn các chỉ số độ đo cảnh quan để đánh giá sự phân mảnh cảnh quan và chỉ ra các vùng có nguy cơ chịu tác động của thay đổi sử dụng đất; (ii) Áp dụng các số liệu, chỉ số độ đo cảnh quan đã chọn cho một bối cảnh cụ thể tại Di sản thiên nhiên của Việt Nam đang phải đối mặt với những thách thức về phân mảnh và kết nối cảnh quan liên quan đến thay đổi sử dụng đất;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá tác động của dự án đầu tư đến khu dự trữ sinh quyển thế giới sử dụng thuật toán học máy và độ đo cảnh quan Nghiên cứu - Ứng dụng 1 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DỰ ÁN ĐẦU TƯ ĐẾN KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN THẾ GIỚI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN HỌC MÁY VÀ ĐỘ ĐO CẢNH QUAN ĐỖ THỊ NHUNG(1), PHẠM ANH CƯỜNG(2), TRƯƠNG QUANG HẢI(3) GIANG VĂN TRỌNG(3), PHẠM HẠNH NGUYÊN(4), NGÔ XUÂN QUÝ(4) PHẠM VĂN MẠNH(1) (1) Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (2) Viện Phát triển Tài nguyên và Môi trường (3) Viện Việt Nam học và Khoa học phát triển, Đại học Quốc gia Hà Nội (4) Cục Bảo tồn thiên nhiên và Đa dạng sinh học, Bộ Tài nguyên và Môi trường Tóm tắt: Phát triển kinh tế xã hội là một trong những nhân tác thúc đẩy mạnh mẽ và nhanh chóng nhất đến thay đổi sử dụng đất có tác động đến môi trường sống và mẫu dạng cảnh quan. Để dự đoán và giảm thiểu những tác động này, các nhà quy hoạch môi trường và quản lý bảo tồn cần có các công cụ và phương pháp để có thể sử dụng ở giai đoạn lập kế hoạch ban đầu. Nghiên cứu này điều tra và lựa chọn các chỉ số độ đo cảnh quan để đánh giá tác động của dự án phát triển du lịch đến môi trường sống, sự phân mảnh và kết nối sinh thái. Khác với các nghiên cứu trước đây tập trung vào việc sử dụng các chỉ số không gian đơn lẻ để mô tả sự phân mảnh cảnh quan, nghiên cứu này đề xuất Chỉ số lượng hóa phân mảnh cảnh quan tổng hợp (OLFI) để phân tích và đánh giá tính không đồng nhất về không gian và thời gian của sự phân mảnh cảnh quan ở Vườn quốc gia (VQG) Núi Chúa - Khu dự trữ sinh quyển thế giới. Nghiên cứu sử dụng thuật toán học máy để phân loại LULC với độ chính xác tổng thể đạt 92,84% và hệ số Kappa là 0,90. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy khi có dự án phát triển du lịch mức độ tác động tăng đáng kể đến cấu trúc cảnh quan của khu vực VQG Núi Chúa. OLFI được xây dựng như là một chỉ số mới để lượng hóa sự tác động của các dự án đầu tư hay những tác động của con người đối với cảnh quan Di sản thiên nhiên và là tài liệu tham khảo cho các mục đích bảo tồn, lập kế hoạch sử dụng đất ở các khu vực tương tự khác tại Việt Nam và trên thế giới. Từ khóa: Lớp phủ/sử dụng đất, Học máy, Phân mảnh cảnh quan, VQG Núi Chúa. 1. Đặt vấn đề phủ/sử dụng đất (LULC), cơ sở hạ tầng giao Sự phát triển kinh tế xã hội diễn ra mạnh thông hiện đại và phân mảnh môi trường sinh mẽ ở nhiều nơi trên toàn thế giới trong những thái của khu vực [1]. Thay đổi sử dụng đất thập kỷ vừa qua đã và đang tác động tiêu cực được coi là hoạt động nhân sinh quan trọng, đến môi trường, đa dạng sinh học, thay đổi lớp gây tác động sâu sắc đến hệ sinh thái và cảnh Ngày nhận bài: 1/5/2023, ngày chuyển phản biện: 5/5/2023, ngày chấp nhận phản biện: 9/5/2023, ngày chấp nhận đăng: 20/5/2023 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ SỐ 56-6/2023 34 Nghiên cứu - Ứng dụng quan Di sản thiên nhiên (DSTN). Các loại đất; (ii) Áp dụng các số liệu, chỉ số độ đo cảnh hình sử dụng đất là đơn vị cơ bản cấu thành quan đã chọn cho một bối cảnh cụ thể tại Di nên các loại cảnh quan, được coi là điều kiện sản thiên nhiên của Việt Nam đang phải đối tiên quyết cho sự tồn tại hay phát triển của các mặt với những thách thức về phân mảnh và kết mô hình cảnh quan [2]. Đặc biệt, khu vực có nối cảnh quan liên quan đến thay đổi sử dụng đa dạng sinh học cao như Khu dữ trữ sinh đất; (iii) Thảo luận về tác động của dự án phát quyển thế giới, áp lực từ các hoạt động của con triển du lịch đối với sự phân mảnh cảnh quan. người càng mạnh mẽ và rộng khắp sẽ dẫn đến 2. Khu vực nghiên cứu và phương pháp tình trạng không đồng nhất của cảnh quan [3]. 2.1. Lựa chọn khu vực nghiên cứu Điều này đòi hỏi phải xây dựng một quy trình VQG Núi Chúa được UNESCO công đánh giá có hệ thống về tác động của sự thay nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới thứ 10 đổi LULC đối với chất lượng môi trường sống ở Việt Nam vào năm 2021. Khu dự trữ sinh thông qua phân tích sự phân mảnh cảnh quan. quyển Núi Chúa được phân hóa thành: (i) Khu Trong khoảng hai thập kỷ trở lại đây, việc vực rừng tự nhiên; (ii) Khu vực ven biển và mở rộng đất xây dựng hay sự gia tăng của bề (iii) Khu vực bán sa mạc. Đây là nơi có khí mặt không thấm đã dẫn đến sự thay đổi thường hậu khắc nghiệt bậc nhất ở Việt Nam với xuyên nhiều đối tượng LULC, thành các bề lượng mưa thấp trung bình năm 1.238 mm và mặt nhân tạo [4]. Việc đánh giá tác động của nền nhiệt độ trung bình trong năm 240C. mở rộng đất xây dựng hay bề mặt không thấm đối với môi trường sống tự nhiên và các hệ sinh thái tại DSTN là vấn đề cần thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn. Số liệu độ đo cảnh quan dựa trên thông tin của các loại hình LULC cho phép lượng hóa sự phân mảnh cảnh quan, mức độ xáo trộn của mẫu dạng cảnh quan và xu hướng tác động của các dự án đối với rủi ro sinh thái cảnh quan [5]. Sự phát triển của công nghệ viễn thám được đặc trưng bởi ảnh vệ tinh với độ phân giải không gian cao và các thuật toán học máy cho phép phân loại Hình 1: Vị trí khu vực nghiên cứu và ranh LULC một cách nhanh chóng với độ chính xác giới Vườn quốc gia Núi Chúa cao [6]. Nghiên cứu này xây dựng bản đồ phân Hệ sinh thái đa dạng thành phần loài cả bố không gian về phân mảnh cảnh quan sử trên cạn và dưới biển, hệ thực ...