Sơ Đồ Phân Cấp Không Gian Các Đơn Vị Cq Theo Phương Pháp Tổng Thể

việc xây dựng một khuôn khổ không gian dần dần được lấp đầy khi các thông tin chi tiết tự nhiên có sẵn. Phương pháp tổng thể được chỉ ra bởi các cảnh quan với sự liên kết không gian rõ ràng giữa các thành phần với sự sử dụng đất, điều kiện đất đai, địa mạo và mẫu tổng hợp (trường), nó được rõ ràng hơn khi cụ thể hóa trên hình ảnh và bản đồ. Phương pháp này cho phép xây dựng một khung mở trong công việc để được hoàn thành liên tiếp cách tiếp cận tham số và hiệu quả là bản đồ số chất lượng cao.

Hình 1.7. Sơ đồ phân cấp không gian các đơn vị CQ theo phương pháp tổng thể

1.3.5.4. Cách tiếp cận theo phương pháp tham số

Phương pháp tham số bắt đầu từ việc chồng xếp một tập hợp các bản đồ chuyên đề, tạo thành một bản đồ tổng hợp trong đó các đa giác lớp phủ xác định các đơn vị kết hợp để mô tả các kiểu cảnh quan. Kỹ thuật này đã trở nên phổ biến khi GIS và bản đồ số đã phát triển. Đây là một kĩ thuật bán tự động và tự động trong GIS, nơi kết quả phụ thuộc rất nhiều vào các thuộc tính của bản đồ như quy mô, chất lượng,… Một vấn đề đặc biệt nữa là xử lí các polygon do kết quả ảo. Thông thường, các bản

đồ số với đầy đủ chi tiết thường chỉ có sẵn cho độ cao (mô hình số độ cao DEM) và độ che phủ đất. Như vậy các tính chất quan trọng khác có thể được loại trừ khỏi các đồ thị, sự phân loại. Sử dụng một số lượng lớn các chủ đề là cần thiết để tập hợp và phân tích dữ liệu thống kê.

Hình 1.8. Quy trình chồng xếp các dữ liệu hợp phần theo phương pháp tham số

Sự lựa chọn giữa hai cách tiếp cận trong xây dựng hệ thống phân loại chủ yếu phụ thuộc vào bản chất của các tập dữ liệu được sử dụng. Phương pháp tổng thể được dùng cho các cảnh quan có mối liên hệ không gian rõ ràng giữa các thành phần (như sử dụng đất, điều kiện đất và địa mạo) và các kiểu hình phức tạp (như hệ thống canh tác), được thể hiện rõ trên hình ảnh hoặc bản đồ. Phương pháp này cho phép hoàn thiện liên tiếp các đơn vị cảnh dựa trên việc xây dựng một khung làm việc mở. Cách tiếp cận tham số có hiệu quả khi có bản đồ kỹ thuật số chất lượng cao. Đây là một kỹ thuật bán tự động trong GIS, trong đó kết quả phụ thuộc rất nhiều vào các thuộc tính bản đồ, chẳng hạn như chú giải, tỷ lệ và chất lượng. Một vấn đề là xử lý các đa giác vụn hình thành nên từ việc chồng xếp. Thông thường, bản đồ kỹ thuật số đủ chi tiết thường chỉ có sẵn cho độ cao (mô hình số độ cao) và độ che phủ mặt đất. Do đó, các

thuộc tính quan trọng khác có thể được loại trừ khỏi việc phân loại. Sử dụng một số lượng lớn các bản đồ chuyên đề khiến cho việc phân tích dữ liệu thống kê và phân cụm là cần thiết.

1.4. Quy trình thành lập bản đồ cấu trúc đa bậc cảnh quan

Quy trình thành lập bản đồ cảnh quan trong luận án này được NCS sử dụng gồm 5 bước (Hình 1.9):

- Bước 1: Lựa chọn các nguồn dữ liệu, xác định biến, mã hóa địa lý các ô lưới và xây dựng cơ sở dữ liệu.

Trong bước đầu tiên, tất cả các nguồn dữ liệu liên quan bao gồm toàn bộ khu vực nghiên cứu được thu thập, để phân loại, đại diện một cách cân bằng về các thành phần của cảnh quan gồm tự nhiên và xã hội, văn hóa. Nếu cần thiết, số liệu được chuyển đổi và tham chiếu, mã hóa địa lý để nó có ích trong GIS. Dựa trên sự chuyển đổi bộ dữ liệu có 3 loại biến được định nghĩa: biến khác biệt, biến mô tả và biến chẩn đoán… Các biến khác biệt được sử dụng để phân biệt các loại cảnh quan và mô tả các đơn vị cảnh quan. Những biến này cung cấp thông tin ví dụ như thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, độ cao, loại định cư và các thuộc tính cảnh quan. Các biến mô tả cung cấp thông tin bổ sung về các loại và đơn vị cảnh quan mà không thay đổi các đặc điểm chính hoặc các sai số. Ví dụ như tên địa danh, đặc điểm văn hóa, số dân và thông tin từ các nguồn khác và phân vùng. Các biến chẩn đoán được sử dụng để xác định các chỉ số, ví dụ như sử dụng độ che phủ đất để đánh giá mức độ tác động của con người hoặc xác định các chỉ số thay đổi.

Để phân loại ở cấp độ thứ nhất, các ô lưới được sử dụng làm đơn vị không gian, xác định hạt phân loại. Mỗi ô lưới được biểu diễn dưới dạng một đa giác trong GIS, nó làm cho việc tích hợp với các nguồn dữ liệu khác dễ dàng hơn. Sau khi chọn các nguồn dữ liệu và xác định biến, các biến được tích hợp vào các ô lưới bằng lớp phủ GIS của các bộ dữ liệu (phương pháp tham số). Tất cả các biến được chuyển tiếp trong các thuộc tính tiếp tục. Ví dụ 3 loại bao phủ đất trong một ô lưới sẽ được biểu diễn bằng tỉ lệ phần trăm của 3 loại trong ô lưới. Làm như vậy tất cả các biến có cùng độ phân giải tương tự như các ô lưới và không có mảnh sẽ xuất hiện khi kết hợp các chủ đề. Các ô lưới của các chủ đề vectơ GIS là khuôn khổ để xây dựng một cơ sở dữ liệu có chứa 3 loại biến.

Trình diễn

Những khu vực đặc tính cảnh quan
		Toàn diện
Loại hình 2	Chuyển các loại cảnh quan sang đơn vị cảnh quan
		Tham số
Cấp độ 2	Các đơn vị cảnh quan
		Toàn diện
Loại hình 1	Chuyển các ô lưới sang các loại cảnh quan
		Tham số
Cấp độ 1	Ô lưới
Các nguồn dữ liệu

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 137 trang tài liệu này.

Hình 1.9. Năm bước trong mô hình phương pháp được sử dụng cho việc thành lập bản đồ cảnh quan tỉnh Lạng Sơn

- Bước 2: Xác định các loại cảnh quan bằng ô lưới ở cấp độ 1.

Mỗi ô lưới được đặc trưng bởi một loạt các biến khác biệt, được sử dụng để xác định các nhóm trong ô lưới có các loại cảnh quan đồng nhất về đặc tính nhất. Điều này được thực hiện bằng phân tích cụm. Phân tích đa biến được sử dụng để phân tích cảnh quan như các hoạt động không gian để nhóm các đối tượng tương tự và để có được các loại cảnh quan. Số lượng các loại cảnh quan có thể dựa trên sự kết hợp

khả dĩ của các biến phân biệt danh nghĩa (độ che phủ đất và sự kết hợp của đất) và sự tương quan giữa các biến này. Thành viên nhóm và khoảng cách từ trung tâm được lưu lại như các biến số mới, cùng với các trung tâm cụm cuối cùng. Khi các loại cảnh quan được xác định, chúng được gán cho các ô lưới và thêm như là một thuộc tính trong cơ sở dữ liệu. Trong bản đồ biểu diễn, các loại được thể hiện bằng các màu sắc và mã riêng. Sự lựa chọn màu sắc được dựa trên đặc tính nổi bật nhất, đặc trưng và các sơ đồ màu cơ bản được sử dụng phổ biến trong bản đồ.

- Bước 3: Phác họa các đơn vị cảnh quan ở cấp độ 2.

Các đơn vị cảnh quan ở cấp độ 2 được hình thành bởi sự kết hợp độc đáo của các ô lưới liền kề với kiểu cảnh quan khác nhau ở cấp độ đầu tiên. Các loại cảnh quan lưới tạo thành các mô hình không gian riêng biệt. Các đơn vị cảnh quan được mô tả theo cách thủ công bằng cách giải thích toàn diện các mô hình này. Việc mô tả này có thể được điều chỉnh bằng tay bằng cách sử dụng ảnh vệ tinh hỗ trợ, trong đó có thể có các đường viền cảnh quan kết hợp với các đặc điểm hình ảnh.

- Bước 4: Xác định các loại cảnh quan ở cấp độ 2.

Trong mỗi đơn vị cảnh quan, định dạng không gian của các ô lưới về loại đất được định lượng bằng các thước đo về cảnh quan. Các chỉ số mô tả cấu hình và vị trí địa lý của các mô hình lưới ở cấp độ đầu tiên trong mỗi đơn vị cảnh quan ở cấp độ thứ 2. Các ô lưới liền kề của các loại hình cảnh quan tương tự đang hình thành các đơn vị đồng nhất và xác định các mảnh. Lựa chọn đầu tiên của các số liệu cảnh quan được dựa trên ý nghĩa của các số liệu để đánh giá một loại hình cảnh quan. Sáu nhóm số liệu được tính toán, đưa ra một chỉ thị cho hình dạng của các đơn vị đất đai, mô hình không gian của các mảnh trong các đơn vị cảnh quan, các chỉ số cạnh của các mảnh trong các đơn vị cảnh quan. Bộ số liệu cảnh quan cuối cùng được lựa chọn sau khi mối tương quan và phân tích các thành phần chủ yếu là một số liệu thống kê lớn, được thực hiện trong SPSS. Số liệu và tỷ lệ các loại cảnh quan lưới trong mỗi đơn vị cảnh quan được lưu trữ trong một bảng thuộc tính. Các chỉ số cảnh quan đã chọn, kết hợp với dữ liệu xem các loại cảnh quan lưới được sử dụng để xác định nhóm trong các đơn vị cảnh quan. Chúng được định nghĩa là các biến trong một nhóm phân cấp các đơn vị không gian để xác định các loại cảnh quan ở cấp độ thứ 2.

- Bước 5: Hình dung các đơn vị cảnh quan.

Các đơn vị cảnh quan liền kề với loại hình tương tự có thể được kết hợp vào các khu vực cảnh quan. Biểu diễn bản đồ nhằm mục đích phản ánh các đặc tính đặc trưng cho các loại đất có liên quan. Tất cả việc lập bản đồ đạt được bằng sử dụng

ArcGIS 10.5 với phần mở rộng phân tích không gian, biểu diễn bản đồ được hoàn thành trong ArcMap và các phân tích thống kê được thực hiện trong SPSS 12.0. Cơ sở dữ liệu cảnh quan bao gồm các lớp GIS ở hai cấp độ, được tạo ra bởi các biến theo chủ đề và biến khác biệt. Không chỉ các đơn vị cảnh quan đại diện là đa giác, do đó cũng làm các ô lưới. Điều này cho phép liên kết dễ dàng các đơn vị không gian và các ô lưới với một cơ sở dữ liệu mô tả mở để biết thêm chi tiết và kết nối với các phân loại hiện có, đặc biệt là phân loại khu vực khác nhau trong thực tế [17].

1.5. Đánh giá cảnh quan

Nếu như con người muốn tránh khỏi những sai lầm khi sử dụng nguồn tài nguyên, họ phải nghĩ đến việc điều tra tổng hợp các điều kiện tự nhiên - từ đó dẫn đến sự xuất hiện ngành khoa học cảnh quan thì trong quá trình khai thác tự nhiên, con người luôn phải lựa chọn trong số nhiều phương án sử dụng tổng hợp thể tự nhiên một phương án tối ưu. Để làm việc đó trong phân vùng tự nhiên nhất thiết phải tiến hành đánh giá chúng. Thiếu sự đánh giá chính xác sẽ hoàn toàn không có khả năng lựa chọn phương án tối ưu v.v....Sẽ không có một dạng đánh giá chung cho một đối tượng rất rộng như các đơn vị cảnh quan mà phải tuỳ vào từng trường hợp cụ thể có đối tượng rõ ràng để tiến hành những kiểu đánh giá thích hợp.

1.5.1. Đánh giá theo các đặc điểm của đơn vị cảnh quan:

Nhiệm vụ chính của kiểu đánh giá theo các đặc điểm của cảnh quan là xác định mức độ thuận lợi của các đơn vị cảnh quan cho các dạng khai thác khác nhau.

“Đánh giá mức độ thuận lợi là sự phân loại các tổng hợp thể tự nhiên theo mức độ thuận lợi của nó cho các dạng khai thác khác nhau, nó là tài liệu ban đầu để lựa chọn các phương án khai thác (L.I Mukhina 1973) và thường nó đi trước đánh giá kinh tế, là tiền đề cho đánh giá kinh tế” (A.A Mintx 1972).

Qua định nghĩa này, đối tượng đánh giá tổng hợp các điều kiện tự nhiên là đánh giá mối quan hệ giữa 2 khối gồm chủ thể và khách thể. Chủ thể là những đơn vị cảnh quan tương đối đồng nhất, hoặc các điều kiện tự nhiên, các loại tài nguyên (khoáng sản, đất, v.v…); còn khách thể được xác định là các biện pháp, giải pháp khai thác sử dụng các đơn vị tự nhiên, hoặc các vùng khác nhau, các ngành kinh tế, các xí nghiệp, nhóm dân cư, v.v… tức là các dạng hoạt động kinh tế - xã hội có liên quan với con người. Có thể diễn đạt đối tượng của kiểu đánh giá mức độ thuận lợi của các tổng hợp thể tự nhiên cho mục đích kinh tế như sau:

Giả sử có một cảnh quan A nào đó, người ta đưa ra một phương án khai thác X, vậy A sẽ là chủ thể, X là khách thể. Để đánh giá, cần phải tìm hiểu xem bản thân

chủ thể A, khách thể X có những đặc điểm gì, và phần quan trọng là xem xét mối quan hệ giữa A và X. Mối quan hệ này có thể thể hiện dưới các góc độ:

X yêu cầu ở A những điều kiện gì?

X sẽ gây ảnh hưởng như thế nào đến A?

Và sau đó bản thân A khi đã bị biến đổi sẽ tác động như thế nào đến X?

Kết quả của quá trình đánh giá, không thể diễn đạt rằng “tự nhiên vùng A thuận lợi hoặc tự nhiên vùng A không thuận lợi” một cách chung chung, mà phải thể hiện được mối quan hệ giữa A và X cụ thể, rằng: “thiên nhiên vùng A thuận lợi hoặc không thuận lợi cho dạng khai thác X. Chính xác hơn cần nói: “thiên nhiên vùng A rất ít thuận lợi (hoặc thuận lợi, hoặc ít thuận lợi) cho dạng khai thác X trong điều kiện Y”.

Để giải quyết vấn đề nêu trên trước hết là phải tìm hiểu kỹ các đặc điểm tự nhiên của vùng nghiên cứu trong một thể thống nhất, lấy đó làm cơ sở để so sánh tiến hành đánh giá trên mối quan hệ giữa các đặc điểm của cả chủ thể và khách thể. Thứ hai là lựa chọn quy mô cảnh quan được đánh giá. Bất kỳ công trình đánh giá nào cũng có một tỷ lệ nhất định phù hợp với mục đích đánh giá. Thứ ba là lựa chọn các chỉ tiêu để đánh giá. Đây là điều kiện quan trọng nhất để giải bài toán đánh giá. Thiếu điều kiện này, không những không đánh giá được, mà còn sa vào tình trạng thừa những việc không cần thiết [56,57,58].

Những nguyên tắc đánh giá như trên đã nêu, dựa vào tính chất đa dạng của việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên cho nên mỗi phương án sử dụng nhìn tổng hợp thể tự nhiên dưới một góc độ khác. Phương án này coi trọng mặt này, phương án kia chú ý đến mặt khác. Vì vậy đối với mỗi phương án sử dụng, việc xác định đúng tầm quan trọng của mặt này hay mặt khác trong số các đặc tính của tổng hợp thể tự nhiên là việc làm có ý nghĩa rất lớn.

Quá trình thực hiện đánh giá đặc tính cảnh quan có 4 bước chính:

- Bước 1: Xác định mục đích và phạm vi đánh giá

Mục đích của đánh giá phải được hiểu và xác định rõ ràng. Điều này sẽ ảnh hưởng đến phạm vi đánh giá bao gồm thang đo sẽ được thực hiện, mức độ chi tiết, nguồn lực cần thiết (bao gồm cả bộ kỹ năng), sự tham gia của các bên liên quan, v.v… Các hồ sơ là một trong những kết quả đầu ra của đánh giá và có thể được yêu cầu trong tương lai liên quan đến các quyết định sẽ được thông báo bởi đánh giá. Do đó lưu giữ hồ sơ tốt sẽ rất cần thiết. Thông tin sẽ cần phải được ghi lại chính xác, và

người đọc dễ dàng truy cập. Ví dụ, hồ sơ khảo sát thực địa có thể cung cấp một nguồn tài nguyên quan trọng để cho phép cập nhật đánh giá trong tương lai.

- Bước 2: Nghiên cứu trong phòng (nội nghiệp)

Điều này liên quan đến việc thu thập và xem xét các tài liệu nền có liên quan và dữ liệu không gian. Việc phân tích dữ liệu và các dạng thông tin khác sẽ cho phép xác định các khu vực dự thảo có đặc điểm chung, lập bản đồ các khu vực hoặc loại đặc tính cảnh quan dự thảo và chuẩn bị các mô tả dự thảo liên quan. Nghiên cứu trong phòng không nên quá xác định bằng cách thừa nhận rằng có thể có những khía cạnh của đặc điểm cảnh quan không rõ ràng từ các dữ liệu được thành lập bản đồ hoặc bằng văn bản (bao gồm cả GIS) và chúng chỉ có thể được xác định thông qua khảo sát thực địa hoặc tham gia của các bên liên quan.

- Bước 3: Khảo sát thực địa

Một bảng khảo sát thực địa tiêu chuẩn được chuẩn bị đặc biệt cho dự án cụ thể sẽ là vô giá. Thông tin sẽ được thu thập tại hiện trường, một cách nghiêm ngặt và có phương pháp, để kiểm tra và tinh chỉnh và thêm vào (nếu phù hợp) các kết quả của nghiên cứu trong phòng - các khu vực dự thảo của đặc tính chung, bản đồ của các khu vực hoặc loại đặc tính cảnh quan dự thảo, và các mô tả dự thảo liên quan. Việc này là rất cần thiết để nắm bắt chất lượng thẩm mỹ, nhận thức và kinh nghiệm của cảnh quan. Đôi khi khảo sát thực địa có thể xác định các vấn đề cần được làm rõ bằng nghiên cứu tiếp theo và điều này sau đó có thể yêu cầu nhiều hơn một giai đoạn khảo sát thực địa để phác thảo các loại và khu vực đặc tính.

- Bước 4: Phân loại và mô tả

Các đầu ra của quá trình đặc tính hóa được tiếp tục hoàn thiện bằng cách phân loại, thành lập bản đồ và mô tả các khu vực hoặc các loại đặc tính cảnh quan. Các mô tả đặc tính được thông báo bởi nghiên cứu trong phòng và công việc hiện trường ngoài thực địa, tất nhiên, sẽ bao gồm sự tham gia của các bên liên quan.

Kết quả của quá trình đánh giá trên được biểu diễn bằng các báo cáo thuyết minh, các bảng đánh giá, các bản đồ đánh giá [59].

1.5.2. Đánh giá theo hình thái cảnh quan:

Đánh giá theo hình thái cảnh quan (độ đo cảnh quan) là một trong những mô hình lý thuyết quan trọng của STCQ, được định nghĩa là “các thuật toán định lượng các đặc điểm không gian đặc thù của một mảnh rời rạc, một kiểu lớp phủ riêng biệt hoặc toàn bộ cảnh quan…” [52,54,56].