ứng dụng tư liệu viễn thám và gis phục vụ công tác quản lý đất đai trên địa bàn quận hoàn kiếm, thành phố hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðỨC CÔNG ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ðẤT ðAI TRÊN ðỊA BÀN QUẬN HOÀN KIẾM, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðỨC CÔNG ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ðẤT ðAI TRÊN ðỊA BÀN QUẬN HOÀN KIẾM, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: QUẢN LÝ ðẤT ðAI Mã số: 60.62.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ MINH TÁ HÀ NỘI - 2011 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một công trình nghiên cứu hay học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin ñược trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn ðức Công Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể có ñược kết quả nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ từ nhiều các ñơn vị và cá nhân. Tôi xin ghi nhận và bày tỏ lòng biết ơn tới những tập thể, cá nhân ñã dành cho tôi sự giúp ñỡ quý báu ñó. ðầu tiên tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc sự giúp ñỡ nhiệt tình của TS. Lê Minh Tá, người ñã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện ñề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Khắc Thời; Th.S Trần Quốc Vinh; cùng các thầy cô trong Bộ môn Trắc ñịa - Bản ñồ và Thông tin ñịa lý, Khoa Tài nguyên và Môi trường ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn những ý kiến ñóng góp của các thầy cô trong Khoa Tài nguyên và Môi trường và các thầy cô trong Viện ðào tạo Sau ñại học. Và cuối cùng, tôi xin cám ơn nhóm công tác viên ñã nhiệt tình giúp ñỡ, cảm ơn sự cổ vũ, ñộng viên và giúp ñỡ của gia ñình, bạn bè trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn ðức Công Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG viii 1. MỞ ðẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 2 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 3 2.1. Cơ sở lý luận về nguồn tài nguyên ñất ñai 3 2.2. Cơ sở lý luận về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý dữ liệu ñất 7 2.3. Tổng quan về kỹ thuật viễn thám 11 2.4. Tổng quan về GIS 35 2.5. Tổng quan về hệ thống CSDL 49 3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57 3.1. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu 57 3.2. Nội dung nghiên cứu 57 3.3. Phương pháp nghiên cứu 57 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59 4.1. Khái quát ñiều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 59 4.1.1. Lịch sử hình thành 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iv 4.1.2. ðiều kiện tự nhiên 61 4.1.3. ðiều kiện kinh tế, xã hội 62 4.1.4. ðịnh hướng phát triển 65 4.2. Hiện trạng sử dụng ñất khu vực nghiên cứu 68 4.3. Mô tả dữ liệu 71 4.3.1. Dữ liệu bản ñồ 71 4.3.2. Dữ liệu viễn thám 72 4.4. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS cập nhật dữ liệu thông tin ñịa lý 74 4.4.1. Các bước xử lý bản ñồ ñịa hình 1/2000 74 4.4.2. Thành lập CSDL thông tin ñịa lý 78 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 96 5.1. Kết luận 96 5.2. ðề nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 100 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở dữ liệu ENVI Phần mềm ENVI FAO Tổ chức lương thực và nông nghiệp thế giới GIS Hệ thống thông tin ñịa lý MCDS Hệ thống hỗ trợ ra quyết ñịnh ña mục tiêu DTM Mô hình số ñịa hình AGL Bộ phận phát triển tài nguyên ñất và nước HTSDð Hiện trạng sử dụng ñất GCNQSDð Giấy chứng nhận quyền sử dụng ñất CNTT Công nghệ thông tin HTSDð Hiện trạng sử dụng ñất Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vi DANH MỤC HÌNH STT Tên Hình Trang Hình 2.1 ðất và các thành phần cơ bản 4 Hình 2.2 Cấu tạo phẫu diện ñất vùng ñồi núi. 6 Hình 2.3 Cấu tạo phẫu diện ñất lúa nước. 6 Hình 2.4 Các kênh sử dụng trong viễn thám 13 Hình 2.5 Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám 14 Hình 2.6 Bức xạ ñiện từ 18 Hình 2.7 ðặc ñiểm phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOT 20 Hình 2.8 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước 22 Hình 2.9 ðặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng 23 Hình 2.10 Quy trình công nghệ xây dựng CSDL nền thông tin ñịa lý 41 Hình 2.11 Bảng dữ liệu của một mô hình dữ liệu vật lý 52 Hình 2.12 Cây nhị phân (Binary tree) 53 Hình 2.13 Giao diện ArcGis 55 Hình 4.1 Bản ñồ vị trí khu vực nghiên cứu 59 Hình 4.2 Hồ Hoàn Kiếm 63 Hình 4.3 Chợ ðồng Xuân 66 Hình 4.4 Bảng chắp của quận Hoàn Kiếm 72 Hình 4.5 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu 73 Hình 4.6 Sơ ñồ các bước số hóa bản ñồ 74 Hình 4.7 Bản ñồ ñịa hình 1/2000 ñã số hóa phường Chương Dương 75 Hình 4.8 Chồng ghép bản ñồ ñịa hình 1/2000 lên ảnh vệ tinh 76 Hình 4.9 Cập nhật trực tiếp thay ñổi lên bản ñồ 77 Hình 4.10 Quy trình ñiều tra ngoại nghiệp 77 Hình 4.11 Quy trình thành lập CSDL thông tin ñịa lý 79 Hình 4.12 Giao diện ArcToolBox 80 Hình 4.13 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 1 81 Hình 4.14 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 2 81 Hình 4.15 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 3 82 Hình 4.16 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 4 82 Hình 4.17 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 5 83 Hình 4.18 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 6 84 Hình 4.19 Giao diện IGDS to Coverage Wizard 7 84 Hình 4.20 Giao diện ArcCatalog 85 Hình 4.21 Giao diện Coverage Properties 85 Hình 4.22 Giao diện Define Projection Wizard 1 86 Hình 4.23 Giao diện Define Projection Wizard 2 87 Hình 4.24 Giao diện Define Projection Wizard 3 88 Hình 4.25 Giao diện Define Projection Wizard 4 88 Hình 4.26 Giao diện Define Projection Wizard 5 89 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vii Hình 4.27 Mô hình CSDL tổng quát 90 Hình 4.28 Cấu trúc lớp dữ liệu ñịa giới hành chính 90 Hình 4.29 Cấu trúc lớp dữ liệu thủy hệ 90 Hình 4.30 Cấu trúc lớp dữ liệu dân cư 91 Hình 4.31 Cấu trúc lớp dữ liệu giao thông 92 Hình 4.32 Dữ liệu không gian sau khi ñược chuyển ñổi 93 Hình 4.33 CSDL thông tin ñịa lý hoàn chỉnh 95 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… viii DANH MỤC BẢNG STT Tên Bảng Trang Bảng 2.1 Kênh phổ của MSS 14 Bảng 2.2 Kênh phổ của TM 15 Bảng 2.3 Các thông số ảnh của vệ tinh SPOT - 3 16 Bảng 2.4 Phân loại sóng ñiện từ và các kênh phổ sử dụng trong viễn thám 19 Bảng 4.1 Cơ cấu và biến ñộng ñất ñai 69 Bảng 4.2 Phiên hiệu các mảnh bản ñồ 1/2000 VN-2000 khu vực nghiên cứu 71 Bảng 4.3 Mẫu phiếu ñiều tra ngoại nghiệp 78 Bảng 4.4 Thống kê số lượng thông tin ñịa lý ñiều tra 94 [...]... v yờu c u c a ủ ti 1.2.1 M c ủớch nghiờn c u - Tỡm hi u cụng ngh vi n thỏm v GIS, ng d ng c a nú, tr ng tõm trong nghiờn c u thụng tin ủ a lý - Thnh l p CSDL d a trờn cụng ngh nh vi n thỏm v GIS, ph c v cụng tỏc qu n lý ủ t ủai 1.2.2 Yờu c u c a ủ ti - N m v ng cụng ngh vi n thỏm v GIS, quy trỡnh xõy d ng CSDL thụng tin ủ a lý - Cỏc s li u ủi u tra, thu th p chớnh xỏc, ủ y ủ v ph n ỏnh trung th c, khỏch... phỏp thnh l p CSDL thụng tin ủ a lý phự h p v i ủ a bn thnh ph l n - Vi t Nam ng d ng cụng ngh vi n thỏm v GIS, cỏc ph n m m h tr v CSDL trong cụng tỏc qu n lý d li u ủ t ủai 1.3.2 í ngha th c ti n - Xõy d ng mụ hỡnh ng d ng cụng ngh tin h c ủ ph c v cụng tỏc qu n lý Nh n c v ủ t ủai cho qu n Hon Ki m, thnh ph H N i - Mụ hỡnh thnh l p CSDL thụng tin ủ a lý s giỳp qu n lý d li u m t cỏch cú h th ng v... ch c nng h tr m t n i dung c a cụng tỏc qu n lý Nh n c v ủ t ủai: - Mụ ủun qu n lý c s toỏn h c c a b n ủ , h th ng l i t a ủ - ủ cao cỏc c p, m c ủ a gi i hnh chớnh; - Mụ ủun qu n lý CSDL ủ t ủai: b n ủ ủ a chớnh, h s ủ a chớnh, b n ủ tr c nh, b n v k thu t - Mụ ủun ủng ký ủ t ủai: qu n lý h s, b n ủ ủ a chớnh v kờ khai ủng ký, in GCNQSD, c p nh t v qu n lý bi n ủ ng ủ t ủai; - Mụ ủun H tr th ng kờ,... tớch v x lý d li u ủ t o ra s n ph m khi cú cỏc yờu c u v thụng tin 2.2.3 M t s ng d ng CNTT trong qu n lý d li u ngu n ti nguyờn ủ t 2.2.3.1 Trờn th gi i Trờn th gi i cú r t nhi u cỏc qu c gia, cỏc t ch c, cỏc c quan ủó ủa CNTT ủ xõy d ng v qu n lý d li u ủ t núi riờng v ủ t ủai núi chung T ch c nụng lng th gi i FAO chớnh l t ch c cú nh ng ng d ng l n nh t v cụng ngh thụng tin trong qu n lý ti nguyờn... a lý GIS Vi c phúng v tinh VINASAT-1 ủ u tiờn vo ngy 12/4/2008, ủó m ra m t h ng ủi m i trong ng d ng nh vi n thỏm Vi t Nam Tr ng i h c Nụng nghi p H N i - Lu n vn th c s khoa h c nụng nghi p 1 Nh n th c ủ c t m quan tr ng c a s thay ủ i trong quỏ trỡnh s d ng ủ t v i s thay ủ i khớ h u v ch t l ng c a cu c s ng, tụi ti n hnh nghiờn c u ủ ti: ng d ng t li u vi n thỏm v GIS ph c v cụng tỏc qu n lý. .. l ủ t mựn, ủ t b i v ủ t cỏt r% 2 80 60 3 40 1 Đất mùn 2 Đất cát 3 Đất bụi 2 20 (àm) 0.5 2.1 0.9 2.5 1.3 1.7 Hỡnh 2.9 c tớnh ph n x ph c a th nh ng Tr ng i h c Nụng nghi p H N i - Lu n vn th c s khoa h c nụng nghi p 23 Th nh ng ch cú nng l ng h p th v nng l ng ph n x m khụng cú nng l ng th u quang Cỏc lo i ủ t cú thnh ph n c u t o, cỏc ch t h u c v vụ c khỏc nhau thỡ kh nng ph n x ph s khỏc nhau... ng, xõy d ng t ch c cho ton h th ng; - Thu nh n thụng tin: s d ng k thu t ủo ủ c ủ l y s li u, t ch c h th ng th ng kờ s li u thụng qua b mỏy qu n lý c a ngnh, t ch c h th ng c p nh t d li u; - Qu n lý thụng tin, xõy d ng h th ng CSDL, h qu n tr CSDL, x lý thụng tin, phõn tớch v t ng h p h th ng thụng tin, gi i cỏc bi toỏn ng d ng chuyờn ngnh; - Truy n thụng tin: xõy d ng h th ng ủ ng truy n thụng... i. 2.2.2 Khỏi ni m v qu n lý d li u Qu n lý d li u l quỏ trỡnh chm súc, b o trỡ cỏc d li u Nú bao g m m t lo t cỏc ho t ủ ng t khi nh p d li u vo h th ng, ki m tra, s p x p v phõn lo i d li u D li u cú th ủ c lu tr m t cỏch an ton, h n ch th p nh t g p ph i nh ng s c k thu t gõy phỏ h ng thi t b , ho c do s c nh tranh khụng lnh m nh c a con ng i, hay do th i gian gõy ra Qu n lý d li u khụng cho phộp... cho nờn cỏc cỏn b thu l i v xõy d ng th ng coi ủ t l m t lo i nguyờn li u, ch quan tõm ủ n cỏc tớnh ch t v t lý v c lý c a ủ t Cũn trong s n xu t nụng nghi p ủ t l c s sinh s ng v phỏt tri n cõy tr ng 2.1.1.2 Ngu n g c v thnh c b n c a ủ t ủai Cỏc lo i ủỏ n m trong thiờn nhiờn ch u tỏc d ng lý h c, húa h c v sinh h c d n d n b phỏ hu thnh m t s n ph m ủ c g i l m u ch t Trong m u ch t m i ch cú cỏc... p c n khỏn gi hi u qu hn, gi m chi phớ trong t t c cỏc giai ủo n ti p nh n, x lý v ph bi n thụng tin v ti nguyờn ủ t v n c 2.2.3.2 T i Vi t Nam H th ng thụng tin ủ t ủai Vi t Nam (Vietnam Land Information System - VILIS) Ngu n g c xu t x c a ph n m m tng c ng ng d ng cụng ngh thụng tin, cụng ngh GIS trong cụng tỏc qu n lý ủ t ủai, nm 2000, B Ti nguyờn v Mụi tr ng ủó giao cho Vi n Nghiờn c u a chớnh . DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðỨC CÔNG ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ðẤT ðAI TRÊN ðỊA BÀN QUẬN HOÀN KIẾM, THÀNH PHỐ HÀ. mô hình ứng dụng công nghệ tin học ñể phục vụ công tác quản lý Nhà nước về ñất ñai cho quận Hoàn Kiếm, thành phố Hà Nội - Mô hình thành lập CSDL thông tin ñịa lý sẽ giúp quản lý dữ liệu một. sử dụng ñất với sự thay ñổi khí hậu và chất lượng của cuộc sống, tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: Ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS phục vụ công tác quản lý ñất ñai trên ñịa bàn quận Hoàn Kiếm,