CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết của đề tài Với những áp lực và hiện trạng sử dụng đất đai như hiện nay cho thấy nguồn tài nguyên đất đai ngày càng khan hiếm và có giới hạn. Do đó, đòi hỏi phải có sự đối chiếu hợp lý giữa các kiểu sử dụng đất đai và loại đất đai để đạt được khả năng tối đa về sản xuất ổn định và an toàn lương thực, đồng thời bảo vệ được hệ sinh thái cây trồng và môi trường đang sống. Trước sức ép của sự gia tăng dân số ở các nước đang phát triển ngày một đông hơn, vấn đề đảm bảo lương thực đã trở thành sức ép ngày càng mạnh đối với đất đai. Những diện tích đất canh tác phù hợp cho sản xuất nông nghiệp ngày càng cạn kiệt, do đó con người phải mở mang thêm diện tích canh tác trên các vùng đất không thích hợp cho sản xuất. Hậu quả đã gây ra các quá trình thoái hóa, rửa trôi và phá hoại đất một cách nghiêm trọng, làm cho độ phì nhiêu đất ngày càng suy giảm, khó phục hồi. Chính vì thế, sử dụng đất hiệu quả và bền vững luôn đúng hướng đi cho sự tồn tại và phát triển của loài người. Việc ra quyết định bố trí sử dụng đất thõa mãn đồng thời các mục tiêu đem lại hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng yêu cầu của toàn xã hội, hạn chế đến mức thấp nhất tác động xấu đến môi trường là bài toán phức tạp mà người ra quyết định đang đối mặt. Hiện nay, việc ứng dụng mô hình toán học và giải mô hình toán học với sự trợ giúp của máy tính cũng như các phần mềm có sẵn hay tự thiết kế đang là một trong những phương pháp có nhiều ưu việt, được triển khai trong hầu hết các lĩnh vực, trong số đó có các ngành kinh tế, kỹ thuật và quy hoạch sử dụng đất. Bài toán bố trí sử dụng đất nông nghiệp là bài toán tối ưu đa mục tiêu. Việc xác định trọng số các mục tiêu bằng kỹ thuật logic mờ trong so sánh cặp, cho kết quả có độ chính xác cao hơn trong quá trình ra quyết định bố trí sử dụng đất. Đối với Sóc Trăng, phần lớn người dân sinh sống dựa vào sản xuất nông nghiệp là chính, tỉnh có diện tích tự nhiên 42.186 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp 39.266 ha chiếm 93,08% tổng diện tích tự nhiên (Ủy ban nhân dân huyện Hồng Dân, 2010), thì việc sử dụng mô hình toán tối ưu hóa đa mục tiêu: kinh tế, xã hội, môi trường... để bố trí các mô hình sử dụng đất bền vững trên từng đơn vị sản xuất trên địa bàn tỉnh làm cơ sở cho quy hoạch sử dụng đất đai là việc làm cần thiết. Ngoài việc nghiên cứu ứng dụng mô hình toán học để áp dụng cho quy hoạch sử dụng đất đai để có cơ sở xem xét việc áp dụng quy hoạch có phù hợp với thực tế hay không là một trong những vấn đề cần quan tâm. Do đó, đề tài Ứng dụng mô hình toán tối ưu hóa đa mục tiêu trong quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại tỉnh Sóc Trăng” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu, hệ thống hóa cơ sở khoa học trong quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp làm cơ sở xây dựng mô hình xử lý và cung cấp thông tin hỗ trợ quyết định nhằm tối ưu hóa việc bố trí sử dụng đất, nâng cao chất lượng và năng suất lao động trong công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp. Mục tiêu chi tiết - Thiết lập mô hình tối ưu đa mục tiêu tuyến tính mờ (FMOLP- Fuzzy Multi-Objective Linear Programming) trong xác định diện tích các phương án sử dụng đất nông nghiệp tối ưu. - Đánh giá hiệu quả của phương án quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp đến 2020 theo mô hình bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu thông qua đánh giá chỉ tiêu về kinh tế, xã hội và môi trường. - Đánh giá tính khả thi của phương án quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp theo bài toán tối ưu đa mục tiêu qua nhận định của người dân. CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN 2.1 Nội dung thực hiện - Thu thập số liệu: + Số liệu có liên quan đến việc quy hoạch sử dụng đất đai. + Bản đồ hành chính, số liệu hiện trạng sử dụng đất, các văn bản hiện hành có liên quan đến việc quy hoạch sử dụng đất đai. - Thống kê, xử lý số liệu: Lập các biểu thống kê số liệu (Exce) để thông kê về tình hình quy hoạch sử dụng đất đai - Phân tích, đánh giá: Trên cơ sở tài liệu thu được tiến hành đúc kết, trích lọc ra nhưng nội dung chính có liên quan đến công tác quy hoạch sử dụng đất đai. Sau khi đúc kết, trích lọc những tài liệu cần thiết tiến hành : + Phân tích, đánh giá các kiểu sử dụng đất đai. + Phân tích những thuận lợi và khó khăn cần khắc phục trong thực tế. - Đề xuất: + Đề ra hướng giải quyết những khó khăn cần khắc phục sao cho phù hợp với thực tế. + Đề xuất những biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác quy hoạch sử dụng đất đai. 2.2 Phương tiện - Các tài liệu thống kê diện tích nông nghiệp của tỉnh Sóc Trăng và phương pháp đánh giá đa mục tiêu. - Phiếu điều tra phỏng vấn nông dân, bản đồ hiện trạng xã. - Văn phòng phẩm: Bút, Giấy A4, tập, mực in, Bút lông, giấy carton, bảng, máy ảnh. - Các phần mền chuyên dùng: Microsoft Word, Microsoft Excel, ….. 2.3 Phương pháp 2.3.1 Tham khảo và thu thập tài liệu có liên quan về tự nhiên, kinh tế, xã hội - Thu thập tài liệu thứ cấp: bản đồ hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2005 – 2010, thống kê kiểm kê đất đai, niên giám thống kê,… - Các tài liệu tổng hợp về điều kiện tự nhiên của vùng. - Các báo cáo về tình hình kinh tế–xã hội của vùng nghiên cứu, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến sản xuất nông nghiệp của địa phương. - Các chính sách định hướng phát triển sản xuất nông nghiệp của tỉnh Sóc Trăng. - Thu thập tài liệu về phương pháp đánh giá đa mục tiêu, phân vùng thích nghi đất đai từ các nghiên cứu trước đây. 2.3.2 Đánh giá về mặt tự nhiên–kinh tế–xã hội * Điều tra PRA có sự tham gia của người dân (Participatory Rural Appraisal–PRA) * Điều tra phỏng vấn nông hộ 2.3.3 Phân tích sự thay đổi hiện trạng sử dụng đất và nguyên nhân ảnh hưởng đến sự thay đổi - So sánh: sự thay đổi hiện trạng qua các năm 2000 – 2005 – 2010 theo thời gian và không gian. - Phân tích: các nguyên nhân qua sự thay đổi trên. - Kết hợp: các nguyên nhân với kết quả điều tra PRA và phỏng vấn nông hộ xác định các yếu tố kinh tế–xã hội–môi trường ảnh hưởng đến tính bền vững phục vụ cho đánh giá đất đai đa mục tiêu. 2.3.4 Đánh giá đất đai theo các mục tiêu * Xác định các mục tiêu * Phân tích và chuẩn hóa các chỉ tiêu * Xác định thứ tự ưu tiên hay trọng điểm các chỉ tiêu * Gán trọng điểm cho các chỉ tiêu 2.3.5 Tổng hợp và viết luận văn - Từ kết quả đánh giá, phân tích, tổng hợp ở các phần trên chọn ra được các mô hình sử dụng đất đai đạt hiệu quả kinh tế cao và hướng tới tính bền vững. - Viết luận văn. CHƯƠNG 3 DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Dự kiến kết quả đạt được - Hiện trạng sử dụng đất tại tỉnh Sóc Trăng - Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai - Phân vùng thích nghi tự nhiên cho các kiểu sử dụng đất đai - Tối ưu hóa lựa chọn các mô hình sử dụng đất đai bằng mô hình toán 3.2 Kế hoạch thực hiện Hình 2.2: Quy trình các bước thực hiện đề tài nghiên cứu hân tích bài viết Các nghiên cức trước đây Kiểm chứng kết quả đề xuất với các nghiên cứu trước Đề xuất mô hình canh tác Đánh giá tổng hợp các mục tiêu kinh tế–xã hội–môi trường–tự nhiên–rủi ro Phân tích độ nhạy theo từng mục tiêu Phân tích từng mục tiêu Phân tích các mục tiêu kinh tế, xã hội, môi trường, tự nhiên, rủi ro Đánh giá mức độ ưu tiên của các yếu tố Các yếu tố ảnh hưởng đến mô hình Hiện trạng sử dụng đất và nguyên nhân chuyển đổi Phân tích điểm mạnh yếu (SWOT) Điều tra nông hộ Điều tra PRA Đánh giá kinh tế–xã hội–trường Tham khảo, thu thập tài liệu