Mô hình hóa sử dụng đất đai ứng dụng hàm logistic

Bài viết Mô hình hóa sử dụng đất đai ứng dụng hàm logistic trình bày các tiếp cận lý thuyết về sử dụng đất đai và triển vọng mô hình hóa; Ứng dụng mô hình logistic trong mô hình hóa biến động sử dụng đất đai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hóa sử dụng đất đai ứng dụng hàm logistic Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018 MÔ HÌNH HÓA SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI ỨNG DỤNG HÀM LOGISTIC Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Hoàng Phượng Ly Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, 236B Lê Văn Sỹ, phường 1, quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh Email: nhcuong@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Các công trình nghiên cứu biến động sử dụng được công bố thành hai hướng chính: (i) Các môhình mô phỏng được xây dựng dựa trên tiếp cận của phương pháp tế bào tự động; (ii) Các mô hìnhsử dụng ảnh viễn thám. Phương pháp này không thành công trong giải thích hành vi của con ngườidẫn đến biến động sử dụng đất. Phương pháp phân tích thống kê với hàm logistic cho phép nghiêncứu mối quan hệ giữa biến động sử dụng đất và các yếu tố tác động, nó cho phép đánh giá biếnđộng cơ cấu sử dụng đất một cách chặt chẽ hơn và toàn diện hơn. Từ khóa: Biến động sử dụng đất đai, mô hình hóa, đất nông nghiệp, hàm logistic. 1. GIỚI THIỆU Do nhu cầu trong công tác lập quy hoạch sử dụng đất đai ngày càng đòi hỏi có độ tin cậy caovà cần thiết phải dựa vào các cơ sở khoa học để ra quyết định, thay vì dựa vào kinh nghiệm thuầntúy của nhà quy hoạch. Do vậy, cần có thêm nhiều công cụ hỗ trợ song song với các phương phápđã và đang sử dụng. Trong đó, mô hình hóa biến động sử dụng đất đai bằng ngôn ngữ toán học đóngvai trò quan trọng. Hiện nay, các công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế giới nói chung và ViệtNam nói riêng thường được công bố thành hai hướng chính. (i) Các mô hình mô phỏng được xâydựng dựa trên tiếp cận của phương pháp tế bào tự động (Cellular Automata). Tế bào tự động là mộtmô hình toán học, trong đó hành vi của một hệ thống được tạo ra bởi một tập hợp các quy tắc xácđịnh hoặc xác suất để xác định trạng thái rời rạc của một tế bào dựa trên trạng thái của các tế bàolân cận. Tuy nhiên, mô hình được giả định trên cảnh quan đơn giản với tương tác của các yếu tốkhông đồng nhất khác như quy hoạch, trung tâm việc làm, các yếu tố môi trường. Mô hình chưaphân tích được phản ứng của người sử dụng đất với những thay đổi trong chế độ chính sách. (ii)Các mô hình sử dụng ảnh viễn thám. Phương pháp này không thành công trong giải thích hành vicủa con người dẫn đến biến động sử dụng đất. Verburg and Veldkamp (2001) cho rằng, một phươngpháp nghiên cứu duy nhất không đủ để đáp ứng cho phân tích biến động sử dụng đất. Thay vào đó,cần một chuỗi các phương pháp được liên kết và tích hợp chặt chẽ theo tuần tự không gian và thờigian. Theo Muller and Munroe (2007), ngoài việc sử dụng mô hình và các trường hợp nghiên cứuđể kiểm chứng sự thay đổi sử dụng đất thì phân tích thống kê là công cụ mạnh do khả năng kiểmđịnh giả thuyết, xếp hạng các yếu tố, kiểm tra tính nghiêm ngặt của giả thuyết. Tuy nhiên quá trìnhxử lý đòi hỏi kết hợp dữ liệu không gian, thời gian và cấp độ phân tích vì vậy nó vẫn còn những trởngại và thách thức để đạt được kết quả tốt nhất. Sự tích hợp các phương pháp phân tích thống kê, phân tích không gian và mô hình hóa khônggian là một giải pháp mới trong nghiên cứu mối quan hệ giữa biến động sử dụng đất và các yếu tốtác động, nó cho phép đánh giá biến động cơ cấu sử dụng đất một cách chặt chẽ hơn và toàn diệnhơn. Qua đó, có thể giám sát hiệu quả hơn sự biến động sử dụng đất theo không gian và thời gian, 301The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018xác định chính xác nguyên nhân và đặc biệt là lượng hóa được ảnh hưởng của các yếu tố đến cơ cấubiến động sử dụng đất. 2. CÁC TIẾP CẬN LÝ THUYẾT VỀ SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI VÀ TRIỂN VỌNG MÔ HÌNH HÓA Trong các nghiên cứu về sử dụng đất đai, các học giả đã dựa trên những cách tiếp cận lý thuyếtkhác nhau. Nhóm lý thuyết kinh tế vùng và đô thị truyền thống và nhóm lý thuyết xã hội học truyềnthống chiếm ưu thế trong các nghiên cứu. Với cách tiếp cận kinh tế truyền thống, trọng tâm được đặt lên những quyết định kinh tế hợplý, hay nói cách khác - sự tối đa hóa lợi ích. Vào đầu thế kỷ 19, Von Thunen (1826) lý giải vị trí đấtnông nghiệp phụ thuộc vào khoảng cách đến trung tâm và giá đất. Theo ông, cường độ nông nghiệpgiảm dần khi tăng khoảng cách đến trung tâm. Cách giải thích này là nền tảng cho các lý giải vềviệc sử dụng đất đai trong mối quan hệ với các điều kiện tự nhiên - xã hội. Mô hình của VonThunen dựa trên những điều kiện đồng nhất ban đầu ở tất cả mọi vị trí nên có hình dạng nhữngvòng tròn đồng tâm - trung tâm thị trường. Sau đó mô hình được điều chỉnh, đưa vào sự khác biệtvề năng suất đất đai, giá cả, giao thông vận tải, chi phí và nhiều trung tâm, làm cho sự phân tích trởnên phức tạp hơn nhưng về cơ bản vẫn dựa trên chi phí vận chuyển. Các nghiên cứu khác đã đượcphát triển trên nền tảng mô hình Von Thunen ở những phạm vi đa dạng hơn. Trong sử dụng đất đaiđô thị, Alonso (1964) lý giải cấu trúc đô thị dựa trên khái niệm chức năng thầu thuê (bid-rentfunction) cho mỗi đối tượng sử dụng đất. Tuy nhiên, lý thuyết Alonso chỉ lý giải cấu trúc đô thị dựatrên giả định đơn cực (một trung tâm duy nhất). Do đó không phân tích và lý giải được các mốiquan hệ cho sự phát triển của các đô thị hiện đại. Với những nghiên cứu hiện đại, Paul Krugman(1979) cho rằng các đối tượng sử dụng đất có xu hướng xác định vị trí sản xuất của mình ở nhữngnơi trung tâm đông đúc dân cư và vốn, vì tận dụng được lợi thế nhờ quy mô. Tuy nhiên, tập trunghóa vốn và lao động không phải là khả năng duy nhất. Sự hạn chế tập trung hóa chính là ở chi phívận chuyển. Chi phí vận chuyển tới người tiêu dùng sẽ cao nếu như các hãng tập trung hóa ở mộtkhu vực nhất định trong quốc gia. ...