Dự báo lớp phủ sử dụng đất bằng mô hình CA-Markov tại huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương

Trong nghiên cứu "Dự báo lớp phủ sử dụng đất bằng mô hình CA-Markov tại huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương", nhóm tác giả sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat 8-9 cùng với thuật toán Support Vector Machine để phân tích, đánh giá hiện trạng lớp phủ giai đoạn 2015 - 2022. Kết quả cho thấy, huyện Dầu Tiếng đang duy trì thế mạnh về sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là thế mạnh cây cao su và cây ăn quả, song, quá trình đô thị hóa vẫn đang diễn ra trên khắp địa bàn huyện, thể hiện qua diện tích rừng tự nhiên và diện tích sản xuất nông nghiệp (ngoại trừ cây cao su) có xu hướng giảm và gia tăng diện tích của các bề mặt không thấm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự báo lớp phủ sử dụng đất bằng mô hình CA-Markov tại huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình DươngDỰ BÁO LỚP PHỦ SỬ DỤNG ĐẤT BẰNG MÔ HÌNH CA - MARKOV TẠI HUYỆN DẦU TIẾNG, TỈNH BÌNH DƢƠNG Hà Tuấn Cường1,2*, Trần Lê Quang1,2, Trần Hà Phương3, Trần Thị Lập Xuân2 1 Phân viện Điều tra, Quy hoạch rừng Nam Bộ. 2 Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn. Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh; 3 Viện Cơ học và Tin học ứng dụng, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. *Tác giả liên hệ, Email: tuancuongdialyk38@gmail.com. TÓM TẮT Huyện Dầu Tiếng (tỉnh Bình Dương) - địa phương được công nhận là một huyện nông thôn mới, đang nỗ lực quy hoạch, phát triển trở thành một đô thị xanh. Do đó, việc thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và dự báo xu thế biến đổi trong tương lai của các loại hình lớp phủ sử dụng đất đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lý, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên và phát triển bền vững. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat 8 - 9 cùng với thuật toán Support Vector Machine để phân tích, đánh giá hiện trạng lớp phủ giai đoạn 2015 - 2022. Kết quả cho thấy, huyện Dầu Tiếng đang duy trì thế mạnh về sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là thế mạnh cây cao su và cây ăn quả, song, quá trình đô thị hoá vẫn đang diễn ra trên khắp địa bàn huyện, thể hiện qua diện tích rừng tự nhiên và diện tích sản xuất nông nghiệp (ngoại trừ cây cao su) có xu hướng giảm và gia tăng diện tích của các bề mặt không thấm. Nhằm dự báo xu hướng thay đổi trong tương lai, mô hình CA-Markov được ứng dụng nhằm mô phỏng hiện trạng sử dụng đất vào năm 2030 và năm 2040. Trong tương lai, diện tích trồng cây cao su sẽ dần được chu chuyển, mở rộng vào quỹ đất xây dựng, trái lại, diện tích trồng cây công nghiệp hàng năm lại có xu hướng gia tăng. Những thông tin trên là cơ sở tham khảo cho công tác quy hoạch, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên cũng như đề xuất các chính sách phát triển cho huyện Dầu Tiếng. Từ khóa: Ảnh Landsat; CA-Markov; huyện Dầu Tiếng; sử dụng đất. 1. Giới thiệu Việc thành lập bản đồ lớp phủ sử dụng đất (LULC) có vai trò quan trọng và ý nghĩa trong việc quản lý tài nguyên đất đai, định hướng quy hoạch và sử dụng quỹ đất vốn có ở hiện tại, lẫn tương lai. Hiểu được tốc độ thay đổi sử dụng đất theo thời gian, không gian và tìm ra nguyên nhân của sự biến động rất hữu ích trong việc chuẩn bị các mô hình và dự đoán tương lai về những thay đổi này (Nayak, 2005). Những sự biến đổi về mặt sử dụng đất không chỉ đến từ nguyên nhân tự nhiên mà còn có cả nguyên nhân con người. Khi quá trình đô thị hoá bắt đầu diễn ra rộng khắp, quỹ đất nông nghiệp cũng như diện tích đất có rừng dần dần bị chuyển đổi mục đích sang mục đích đất xây dựng và mở rộng các tuyến đường giao thông (Nguyễn Hữu Cường và cộng sự, 2021). Không chỉ vậy, việc gia tăng dân số song song với mở rộng đô thị đặt ra nhiều thách thức trong phát triển bền vững (Huỳnh Văn Chương, 2017). Sự phát triển của công nghệ GIS và viễn thám, việc giám sát biến động lớp phủ sử dụng đất trở nên nhanh chóng, hiệu quả và đặc biệt khả năng truy ngược quá khứ của tư liệu ảnh vệ tinh đa thời gian. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về LULC đã sử dụng rất nhiều mô hình để dự đoán hoặc phân tích xu hướng thay đổi sử dụng đất. Các mô hình động thường phù hợp hơn để dự đoán những thay đổi về sử dụng đất trong tương lai so với các mô hình thống kê thực nghiệm (Guan, 2011). Việc dự báo thay đổi sử dụng đất theo thời gian là vấn đề cần thiết cho các cơ quan quản lý để phục vụ quy hoạch và định hướng phát triển (Phan Anh Thơ và 97cộng sự, 2017). Hiện nay, các mô hình được sử dụng rộng rãi nhất trong giám sát và dự đoánsự thay đổi sử dụng đất, như các mô hình dựa trên phương trình phân tích, mô hình thống kê,mô hình tiến hóa, mô hình tế bào, mô hình Markov, mô hình lai, mô hình chuyên gia, mô hìnhhệ thống và mô hình đa tác nhân (Chen, 2018). Lập mô hình thay đổi độ che phủ đất có nghĩalà nội suy hoặc ngoại suy theo thời gian khi mô hình vượt quá khoảng thời gian đã biết. Những nghiên cứu liên quan đến dự báo thay đổi sử dụng đất có thể kể đến như sau:Nhóm nghiên cứu Araya và cộng sự (2010) đã sử dụng phân tích Markov - CA trong phầnmềm Idirsi để dự báo lớp phủ sử dụng đất tại Etúbal và Sesimbra (Bồ Đào Nha) vào năm2020, với độ chính xác của mô hình (Klocation) đạt 87 %; tương tự với nhóm nghiên cứu củaSang L. và cộng sự (2011), dựa trên phần mềm Idrisi để dự báo hiện trạng sử dụng đất năm2015, căn cứ vào hiện trạng năm 2001 và năm 2008 tại Fangshan, Bắc Kinh (Trung Quốc).Mô hình chuỗi Markov là cách tiếp cận phổ biến nhất được sử dụng để mô phỏng động lực sử ...