Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý đất đai địa bàn quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội

Công nghệ thông tin đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong mọi lĩnh vực quản lý và sản xuất kinh doanh. Các hệ thống thông tin có thể hỗ trợ cho tất cả các loại hình quản lý, sản xuất kinh doanh nhằm nâng cao hiệu quả và hiệu suất của sản xuất kinh doanh, quy trình quản lý, quá trình ban hành quyết định quản lý, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động trong nội bộ mỗi cấp quản lý. Hiện nay, việc ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) là một trong những công cụ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trên thế giới. Quản lý tài nguyên thiên nhiên là một lĩnh vực có nhiều ứng dụng từ GIS, đặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản đồ, quản lý thông tin tài nguyên,... Việc thành lập cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ GIS có ưu điểm là chức năng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với nhau. Bên cạnh đó thông tin được chuẩn hóa, các công cụ tìm kiếm, phân tích thông tin phục rất hữu ích trong công tác quản lý đất đai mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó có thể thực hiện được. Để đáp ứng các yêu cầu thực tế về quản lý đất đai trong thời gian qua nhiều đơn vị địa phương đã đầu tư xây dựng nhiều hệ thống phần mềm khác nhau phục vụ công tác xây dựng, quản lý và cập nhật dữ liệu địa chính, tin học hóa các quy trình nghiệp vụ về quản lý đất đai. Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành thông tư số 172010TTBTNMT quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam ngày 04 tháng 10 năm 2010, đây là văn bản quy định kỹ thuật được xây dựng để áp dụng thống nhất trong cả nước, là văn bản pháp lý, chỉ đạo toàn ngành thực hiện về xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính trong thời gian tới. Dữ liệu địa chính có vai trò quan trọng trong quản lý Nhà nước về đất đai và là một loại dữ liệu được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực khác như quy hoạch, xây dựng, giao thông, nông nghiệp,… Do đó việc xây dựng và quản lý tốt cơ sở dữ liệu địa chính vừa giúp thực hiện các quy trình nghiệp vụ quản lý đất đai một cách hiệu quả, hỗ trợ cho các lĩnh vực quản lý Nhà nước khác có nhu cầu sử dụng dữ liệu địa chính được dễ dàng thuận tiện cũng như thúc đẩy việc sử dụng thông tin, dữ liệu đất đai phục vụ các mục đích phát triển Kinh tế Xã hội và Quốc phòng – An ninh. Từ yêu cầu cấp thiết của thực tế và nhận thấy tầm quan trọng của vấn đề nêu trên, tác giả đã nghiên cứu thực hiện đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý đất đai địa bàn quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội (xây dựng cơ sở dữ liệu phường Bưởi)”

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu và thảo luận trong luận văn này làđúng sự thật Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực Kết quả cuối cùngchưa được công bố trên công trình nào khác

Hà Nội, tháng 10 năm 2013

Tác giả luận văn

Trịnh Văn Nam

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MINH HỌA 6

MỞ ĐẦU 8

1 Tính cấp thiết của đề tài 8

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 9

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài 9

5 Phương pháp nghiên cứu 9

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 10

7 Cấu trúc của luận văn 10

Chương 1 Những khái niệm cơ bản về hệ thống thông tin địa lý 11

1.1 Khái niệm về thông tin địa lý (Geographical Infomation) 11

1.2 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý 11

1.3 Quan hệ giữa GIS và các ngành khoa học khác 18

1.4 Những ứng dụng của GIS 20

Chương 2: Cơ sở dữ liệu địa chính và thực trạng xây dựng, quản lý cơ sở dữ liệu địa chính 25

2.1 Khái niệm về dữ liệu và cơ sở dữ liệu địa chính 25

2.2 Thực trạng xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa chính 26

2.3 Giới thiệu chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam 32

Chương 3: Tổng quan về phần mềm ViLis 2.0 và quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính bằng phần mềm ViLis 2.0 47

3.1 Tổng quan về phần mềm ViLis 2.0 47

3.2 Xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu bằng ViLis 2.0 52

3.3 Quy trình công nghệ xây dựng và quản lý CSDL địa chính bằng phần mềm VILIS 2.0 60

Chương 4: Thực nghiệm xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa chính quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội 82

4.1 Mục đích và yêu cầu thực nghiệm 82

4.2 Khái quát về tình hình tài liệu khu vực thực nghiệm 82

4.3 Các bước thực nghiệm 89

4.4 Kết quả thực nghiệm 103

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CSDL Cơ sở dữ liệu

GIS Hệ thống thông tin địa lý

DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

GCN QSHNƠ Giấy chứng nhận quyền sở hữu nhà ở

TSKGLVĐ Tài sản khác gắn liền với đất

QSDĐ Quyền sử dụng đất

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Diện tích và cơ cấu các loại đất ở quận Tây Hồ năm 2007 85, 86

Bảng 4.2 Biến động diện tích các loại đất quận Tây Hồ 1995 – 2007 87Bảng 4.3 Bảng thống kê tư liệu bản đồ địa chính phường Bưởi 89

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MINH HỌA

Hình 1.1 Hệ thông tin địa lý trong hệ thông tin nói chung 12Hình 1.2 Các bộ phận của hệ thông tin địa lý GIS 13

Hình 1.3 Nguồn dữ liệu của GIS 15

Hình 1.4 Sơ đồ sử dụng phần cứng máy tính trong GIS 17

Hình 2.1 Các nhóm dữ liệu cấu thành dữ liệu địa chính 33

Hình 2.2 Sơ đồ liên kết giữa các nhóm dữ liệu thành phần 34

Hình 2.3 Các nhóm dữ liệu cấu thành siêu dữ liệu Địa chính 37

Hình 2.4 Mô hình tổng quát cấu trúc dữ liệu địa chính 41

Hình 2.5 Kiểu đối tượng Thửa đất 44

Hình 2.6 Kiểu đối tượng Ranh giới thửa đất 45

Hình 2.7 Các kiểu đối tượng thuộc gói Người 45

Hình 2.8 Các kiểu đối tượng mô tả người là cá nhân 46

Hình 3.1 Giao diện kết nối cơ sở dữ liệu 53

Hình 3.2 Giao diện hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu 54

Hình 3.3 Khởi tạo cơ sở dữ liệu 54

Hình 3.4 Sao lưu cơ sở dữ liệu 55

Hình 3.5 Xoá cơ sở dữ liệu 55

Hình 3.6 Phục hồi cơ sở dữ liệu 55

Hình 3.7 Nén cơ sở dữ liệu 56

Hình 3.8 Thiết lập kết nối đến máy chủ CSDL 57

Hình 3.9 Thiết lập người sử dụng 58

Hình 3.10 Thiết lập phòng, tổ nghiệp vụ 59

Hình 3.11 Phân cấp chức năng cho người sử dụng 59

Hình 3.12 Giao diện phân nhóm quyền sử dụng 60

Hình 3.13 Quy trình tổng quát xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính 63

Hình 3.14 Quy trình công nghệ thiết lập dữ liệu không gian địa chính 64

Hình 3.15 Quy trình công nghệ thiết lập dữ liệu thuộc tính địa chính 72

Hình 3.16 Đăng nhập hệ thống vào thao tác với Gis2ViLIS 77

Hình 3.17 Đăng ký đơn vị làm việc 78

Hình 3.18 Tạo cơ sở dữ liệu không gian 78

Hình 3.19 Cấu trúc của CSDL không gian 78

Hình 3.20 Nhập dữ liệu vào CSDL không gian 79

Hình 3.21 Bảng nội dung dữ liệu không gian theo chuẩn địa chính 79

Hình 3.22 Khởi tao cơ sở dữ liệu thuộc tính địa chính 80

Hình 3.23 Bảng nội dung cơ sở dữ thuộc tính theo chuẩn địa chính 80

Hình 4.1 Kiểm tra chuẩn hệ quy chiếu không gian bằng phần mềm IrasC 90

Hình 4.2 Dữ liệu phường Bưởi đã được chuẩn hóa không gian theo chuẩn địa chính trên phần mềm Microstation 91

Hình 4.3 Chuyển đổi bản đồ từ định dạng DGN sang định dạng Shape 91

Hình 4.4 Khởi tạo CSDL không gian cho phường Bưởi 92

Hình 4.5 Hiển thị cấu trúc CSDL không gian trên ArcCatalog 92

Hình 4.6 Hiển thị bảng thuộc tính của lớp thửa đất 93

Hình 4.7 Giao diện chuyển đổi dữ liệu từ Famis vào CSDL SDE 93

Hình 4.8 Thể hiện bảng thuộc tính các thửa đất trong phường Bưởi 94

Hình 4.9 Thiết lập kết nối CSDL thuộc tính 94

Hình 4.10 Đồng bộ dữ liệu từ bản đồ vào hồ sơ 95

Hình 4.11 Giao diện làm việc với CSDL địa chính phường Bưởi 95

Hình 4.12 Làm việc với phân hệ Kê khai đăng ký 96

Hình 4.13 Tạo Đơn đăng ký 96

Hình 4.14 Biên tập Giấy chứng nhận 97

Hình 4.15 Tạo Hồ sơ kỹ thuật thửa đất 97

Hình 4.16 Trang 2 – 3 của giấy chứng nhận 98

Hình 4.17 Menu Biến động của hệ thống thông tin đất đai 98

Hình 4.18 Thực hiện và cập nhật thế chấp quyền sử dụng đất 99

Hình 4.19 Thực hiện tách thửa bằng các công cụ trên Tab Bản đồ 99

Hình 4.20 Tìm kiếm và cập nhật biến động tách thửa 100

Hình 4.21 Hình ảnh thửa mới tách trên bản đồ 100

Hình 4.22 Thực hiện chuyển quyền có tách thửa 101

Hình 4.23 Sổ địa chính 101

Hình 4.24 Lập và in các loại sổ 102

Hình 4.25 Lập và in các tài liệu, báo cáo liên quan 102

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Công nghệ thông tin đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong mọi lĩnh vực quản lý và sản xuất kinh doanh Các hệ thống thông tin có thể hỗ trợ cho tất

cả các loại hình quản lý, sản xuất kinh doanh nhằm nâng cao hiệu quả và hiệu suấtcủa sản xuất kinh doanh, quy trình quản lý, quá trình ban hành quyết định quản lý,đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động trong nội bộ mỗi cấp quản lý.

Hiện nay, việc ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (Geographic InformationSystem – GIS) là một trong những công cụ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnhvực trên thế giới Quản lý tài nguyên thiên nhiên là một lĩnh vực có nhiều ứng dụng

từ GIS, đặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản đồ, quản lý thông tin tàinguyên, Việc thành lập cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ GIS có ưu điểm là chứcnăng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với nhau Bên cạnh đóthông tin được chuẩn hóa, các công cụ tìm kiếm, phân tích thông tin phục rất hữu íchtrong công tác quản lý đất đai mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó cóthể thực hiện được

Để đáp ứng các yêu cầu thực tế về quản lý đất đai trong thời gian qua nhiều đơn

vị địa phương đã đầu tư xây dựng nhiều hệ thống phần mềm khác nhau phục vụ côngtác xây dựng, quản lý và cập nhật dữ liệu địa chính, tin học hóa các quy trình nghiệp

vụ về quản lý đất đai Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành thông tư số17/2010/TT-BTNMT quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam ngày

04 tháng 10 năm 2010, đây là văn bản quy định kỹ thuật được xây dựng để áp dụngthống nhất trong cả nước, là văn bản pháp lý, chỉ đạo toàn ngành thực hiện về xâydựng cơ sở dữ liệu địa chính trong thời gian tới

Dữ liệu địa chính có vai trò quan trọng trong quản lý Nhà nước về đất đai và làmột loại dữ liệu được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực khác như quy hoạch, xâydựng, giao thông, nông nghiệp,… Do đó việc xây dựng và quản lý tốt cơ sở dữ liệuđịa chính vừa giúp thực hiện các quy trình nghiệp vụ quản lý đất đai một cách hiệuquả, hỗ trợ cho các lĩnh vực quản lý Nhà nước khác có nhu cầu sử dụng dữ liệu địachính được dễ dàng thuận tiện cũng như thúc đẩy việc sử dụng thông tin, dữ liệu đấtđai phục vụ các mục đích phát triển Kinh tế - Xã hội và Quốc phòng – An ninh

Từ yêu cầu cấp thiết của thực tế và nhận thấy tầm quan trọng của vấn đề nêu

trên, tác giả đã nghiên cứu thực hiện đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý đất đai địa bàn quận Tây

Hồ, thành phố Hà Nội (xây dựng cơ sở dữ liệu phường Bưởi)”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là xây dựng được cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ một số nộidung quản lý nhà nước về đất đai ở địa bàn nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm và tínhnăng của phần mềm ViLis để đưa ra quy trình công nghệ xây dựng và quản lý cơ sở

dữ liệu bằng ViLis đồng thời đánh giá tính khả thi, sự phù hợp của phần mềm nàyđối với yêu cầu của công tác quản lý đất đai trong thời gian tới

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu tập trung là quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính,quy trình công nghệ xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa chính bằng phần mềmViLis đáp ứng yêu cầu của chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam

Phạm vi thực nghiệm là phường Bưởi, quận Tây Hồ, thành phố Hà Nội

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài

Đề tài gồm có các nội dung nghiên cứu sau:

- Nghiên cứu tổng quan về CSDL, dữ liệu địa chính và CSDL địa chính, thựctrạng xây dựng và quản lý CSDL địa chính, các quy định về chuẩn dữ liệu địa chính

- Nghiên cứu cơ sở dữ liệu Geodatabase, tổng quan về phần mềm ViLis, việcxây dựng và quản lý CSDL của ViLis

- Nghiên cứu quy trình xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa chính từ nguồn dữliệu bản đồ và hồ sơ địa chính đã có bằng phần mềm ViLis

- Khảo sát, thu thập, phân tích dữ liệu, thực nghiệm xây dựng và quản lý CSDLđịa chính theo quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu đã trình bày quận Tây Hồ, thành phố

Hà Nội bằng phần mềm hệ thống thông tin đất đai ViLis

- Đánh giá tính khả thi, sự phù hợp của phần mềm đối với công tác xây dựng vàquản lý CSDL địa chính theo chuẩn dữ liệu địa chính

5 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu và nội dung đề tài của luận văn, phương pháp nghiên cứuđược sử dụng trong luận văn này bao gồm tổng hợp các phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu phân tích, tổng hợp tài liệu:

+ Nghiên cứu thực trạng tình hình dữ liệu địa chính, xây dựng cơ sở dữ liệu vàquản lý cơ sở dữ liệu địa chính hiện nay ở Việt Nam; quy định kỹ thuật về chuẩn dữliệu địa chính và các văn bản quy phạm pháp luật, quy trình kỹ thuật hiện hành cóliên quan;

+ Nghiên cứu các ứng dụng xây dựng và quản lý CSDL của phần mềm ViLis;

+ Thu thập các thông tin tư liệu liên quan đến khu vực thực nghiệm, phân tích,tổng hợp, đánh giá để xây dựng cơ sở dữ liệu theo quy trình công nghệ đã đưa ra;

- Phương pháp thực nghiệm: Thực nghiệm xây dựng cơ sở dữ liệu theo quyđịnh chuẩn dữ liệu địa chính bằng phần mềm ViLis

- Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến góp ý của giảng viên hướng dẫn, các nhàkhoa học, các đồng nghiệp về các vấn đề trong nội dung luận văn

6 Ý nghĩa Khoa học và thực tiễn của đề tài

Trên cơ sở thành lập cơ sở dữ liệu địa chính quận Tây Hồ, thành phố Hà Nộitheo quy trình công nghệ đã đề xuất bằng phần mềm ViLis, các ưu nhược điểm trongviệc xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính theo chuẩn được đánh giá và kiểm nghiệm.Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được xem xét vào thực tiễn sản xuất, kịpthời phục vụ công tác xây dựng và quản lý CSDL địa chính theo quy định kỹ thuật vềchuẩn dữ liệu địa chính, góp phần hoàn thiện và hiện đại hóa hệ thống cơ sở dữ liệuđịa chính Việt Nam trong thời gian tới

Ứng dụng công nghệ GIS sẽ cho hiệu quả kinh tế cao

7 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương và phần kết luận được trình bày trong

108 trang với 60 hình và 3 bảng

Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

1.1 Khái niệm về thông tin địa lý (Geographical Infomation)

Để hiểu được hệ thông tin địa lý, trước hết chúng ta cần nắm được khái niệmthông tin Địa lý là gì

Dữ liệu địa lý liên quan đến các đặc trưng “địa lý” hay “không gian” Các đặctrưng này được ánh xạ, hay liên quan đến các đối tượng không gian Chúng có thể là

các đối tượng thực thể, văn hóa hay kinh tế trong tự nhiên Các đặc trưng trên bản đồ

là biểu diễn ảnh của các đối tượng không gian trong thế giới thực Biểu tượng, màu

và kiểu đường được sử dụng để thể hiện các đặc trưng không gian khác nhau trênbản đồ 2D

Dữ liệu địa lý là dữ liệu trong đó bao gồm các thông tin về vị trí, có thể là hìnhdạng và đặc tính của đối tượng, như hình dạng hình học của dãy núi, của con sông,hòn đảo, bờ biển, thành phố vv Dữ liệu địa lý tham chiếu tới vị trí của đối tượngtrên bề mặt của trái đất, xác định bởi hệ thống toạ độ tiêu chuẩn

Có thể định nghĩa: "Thông tin địa lý là những thông tin có quan hệ tới vị trí trên

bề mặt trái đất" Thông tin địa lý có ý nghĩa không gian, nó bao gồm phạm vi rộnglớn, như những thông tin về sự phân bố của tài nguyên thiên nhiên, như đất, nướcsinh vật, những thông tin về vị trí của cơ sở hạ tầng như đường xá, công trình, dịch

vụ, những thông tin về hành chính, ranh giới và sở hữu Ngay cả những dữ liệu thống

kê về dân số, nhân lực, tội phạm cũng thuộc về những thông tin địa lý, nếu nó cóquan hệ tới vị trí không gian của số liệu

1.2 Khái niệm về hệ thông tin địa lý

1.2.1 Khái niệm chung

Hệ thông tin địa lý tiếng Anh là Geographical Information System Nó đượchình thành từ 3 khái niệm: địa lý (Geographical), thông tin (Information) và hệ thống(System)

Khái niệm “địa lý" (Geographic) được sử dụng vì GIS trước hết liên quan đếncác đặc trưng “địa lý” hay “không gian” Các đặc trưng này được ánh xạ hay liênquan đến các đối tượng không gian Chúng có thể là các đối tượng vật lý, văn hóahay kinh tế trong tự nhiên Các đặc trưng trên bản đồ là biển diễn ảnh của các đốitượng không gian trong thế giới thực Biểu tượng, màu và kiểu đường được sử dụng

để thể hiện các đặc trưng không gian khác nhau trên bản đồ 2D

Khái niệm “thông tin" (Information) được sử dụng, vì nó liên quan đến khối dữliệu khổng lồ do GIS quản lý Các đối tượng thế giới thực đều có tập riêng các dữliệu chữ số thuộc tính hay đặc tính (còn gọi là dữ liệu phi hình học, dữ liệu thống kê)

và các thông tin vị trí cần cho lưu trữ, quản lý các đặc trưng không gian

Khái niệm “hệ thống" (System) đề cập đến cách tiếp cận hệ thống của GIS Môitrường hệ thống GIS được chia nhỏ thành các môđun, để dễ hiểu, dễ quản lý, nhưng

chúng được tích hợp thành hệ thống thống nhất, toàn vẹn Công nghệ thông tin đã trởthành quan trọng, cần thiết cho tiệm cận này và hầu hết các hệ thống thông tin đềuđược xây dựng trên cơ sở máy tính.

Hình 1.1 Hệ thông tin địa lý trong hệ thông tin nói chung

Hình 1.1 cho ta biết “hệ thống tin địa lý” nằm ở khoảng nào trong “hệ thốngtin” nói chung “Hệ thông tin” bao gồm hệ thông tin phi hình học (kế toán, quản lýnhân sự ) và hệ thông tin không gian “Hệ thông tin địa lý” là tập con của “Hệ thôngtin không gian” “Hệ thông tin địa lý” bao gồm nhiều hệ thông tin khác: Hệ thông tinđất đai (hệ thông tin địa chính, hệ thông tin quản lý đất sử dụng: rừng, lúa ), hệthông tin địa lý quản lý kinh tế, xã hội, dân số

“Thông tin địa lý” bao gồm dữ liệu về bề mặt trái đất và các diễn giải dữ liệu,

để chúng trở nên dễ hiểu Thông tin địa lý được thu thập qua bản đồ, qua đo đạc trựctiếp, đo đạc bằng máy bay, viễn thám, hoặc được thu thập thông qua điều tra, phântích hay mô phỏng Thông tin địa lý bao gồm hai loại dữ liệu: dữ liệu không gian và

dữ liệu thuộc tính (phi không gian); trả lời các câu hỏi “có cái gì?“ ; “ở đâu?“

1.2.2 Nền tảng của hệ thông tin địa lý GIS

Khái niệm cơ bản cần nắm vững trước khi đưa ra các định nghĩa, cần xem xétcác yếu tố cấu thành, cơ sở dữ liệu liên quan, phạm vi ứng dụng của hệ thông tinđịa lý

Tiếp theo đó, sẽ nghiên cứu những khái niệm cơ bản của mô hình hoá dữ liệuđịa lý, nghiên cứu một số phương pháp để mô hình hoá các bề mặt liên tục, các đốitượng riêng rẽ, và các hình ảnh Đôi khi không phải là chỉ có một cách lựa chọn hợp

lý cho mô hình dữ liệu

1.2.2.1 Các bộ phận của hệ thông tin địa lý

Hệ thông tin địa lý GIS bao gồm 5 thành phần (hình 1.2):

- Những con người được đào tạo (People)

- Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (Data),

- Phương pháp phân tích (analysis),

- Phần mềm tin học (Software) và

- Phần cứng máy tính (Hardware)

Tất cả được kết hợp, tổ chức, tự động hoá, điều hành, cung cấp thông tin thôngqua sự diễn tả địa lý

Hình 1.2 Các bộ phận của hệ thông tin địa lý GIS

- Con người (People) xây dựng và sử dụng GIS:

Khi ta thiết lập một kiểu dữ liệu, xây dựng một phần mềm tin học, hay biênsoạn một tài liệu, điều quan trọng là cần làm rõ công việc mình đang tiến hành phục

vụ đối tượng nào

Có thể thấy những vai trò căn bản của con người trong GIS như sau:

Sử dụng bản đồ - đó là người tiêu dùng, đầu cuối của GIS Họ tìm trong bản đồđược tạo ra cho nhu cầu chung hay nhu cầu riêng của họ Tất cả các thành viên đó làngười sử dụng bản đồ Người sử dụng hệ thống (system user) là những người sửdụng GIS để giải quyết các vấn đề không gian Nhiệm vụ chủ yếu của họ là số hóabản đồ, kiểm tra lỗi, soạn thảo, phân tích các dữ liệu thô và đưa ra các giải pháp cuốicùng, để truy vấn dữ liệu địa lý

Xây dựng bản đồ - sử dụng một số lớp bản đồ từ một vài nguồn khác nhau vàthêm vào đó những dữ liệu cần thiết, tạo ra những bản đồ theo ý người sử dụng Phát hành bản đồ - in bản đồ Những người này tạo ra những bản đồ có chấtlượng cao

Thao tác viên hệ thống (system operator) có trách nhiệm vận hành hệ thốnghàng ngày, để người sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả: sửa chữa khi chương trình

bị tắc nghẽn, trợ giúp nhân viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp cao, huấnluyện người dùng, quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an toàn, toàn vẹn CSDL đểtránh hư hỏng mất mát dữ liệu

Chuyên viên phân tích hệ thống GIS (GIS systems analysts) là nhóm ngườichuyên nghiên cứu thiết kế hệ thống có trách nhiệm xác định mục tiêu của hệ GIStrong cơ quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề xuất kỹ thuật phân tích đúng đắn, đảm bảotích hợp thắng lợi hệ thống trong cơ quan Thông thường, chuyên gia phân tích hệthống là nhân viên của các hãng lớn chuyên về cài đặt GIS

Nhà cung cấp GIS (GIS supplier) có trách nhiệm cung cấp phần mềm, cập nhậtphần mềm, phương pháp nâng cấp cho hệ thống, huấn luyện người dùng GIS thôngqua các hợp đồng với quản trị hệ thống

Phân tích và giải quyết các vấn đề địa lý – như các vấn đề sự phát tán các chấthoá học, tìm kiếm đường đi ngắn nhất, xác định địa điểm

Xây dựng và nhập dữ liệu địa lý - từ một vài dạng biên tập khác nhau, chuyểnđổi, và truy cập Nhà cung cấp dữ liệu (data supplier) có thể là tổ chức Nhà nước hay

tư nhân Thông thường các cơ quan Nhà nước cung cấp dữ liệu được xây dựng chochính nhu cầu của họ, những dữ liệu này có thể được sử dụng trong các cơ quan, tổchức khác hoặc được bán với giá rẻ hay cho không tới các dự án GIS phi lợi nhuận.Các công ty tư nhân thì thường cung cấp dữ liệu sửa đổi từ dữ liệu các cơ quan Nhànước cho phù hợp với ứng dụng cụ thể

Quản trị dữ liệu - điều hành cơ sở dữ liệu của GIS, và bảo đảm cho GIS hoạt độngsuôn sẻ

Thiết kế cơ sở dữ liệu - xây dựng các kiểu dữ liệu logic và xây dựng cơ sở

dữ liệu

Phát triển - xây dựng GIS theo ý người sử dụng phục vụ một số yêu cầu riêng

và yêu cầu của ngành nghề Người phát triển ứng dụng (application developer) lànhững lập trình viên được đào tạo để xây dựng các giao diện người dùng, làmgiảm khó khăn khi thực hiện các thao tác cụ thể trên các hệ thống GIS chuyênnghiệp Phần lớn, lập trình GIS bằng ngôn ngữ macro do nhà cung cấp GIS xâydựng để người phát triển ứng dụng có khả năng ghép nối với các ngôn ngữ máytính truyền thống

• Nguồn dữ liệu cho GIS:

Hình 1.3 Nguồn dữ liệu của GIS

Một hệ thông tin địa lý GIS bất kỳ nào cũng bao gồm thành phần dữ liệu khônggian Dữ liệu không gian này có thể từ những không ảnh, ảnh vệ tinh, đường đồngmức, bản đồ số về môi trường, hay địa bạ về quyền sử dụng đất

GIS còn có thể ở những nơi khác nữa, như được các công ty, họ giữ cơ sở dữliệu về khách hàng của mình đi kèm với dữ liệu địa lý Hay GIS tính toán vị trí củabất kỳ địa điểm nào trên trái đất từ địa chỉ bưu điện

• Thủ tục và phân tích (Procedures and analysis): Các chuyên gia điều hànhGIS bằng các hàm, thủ tục và các quyết định Đó là tập hợp kinh nghiệm của conngười và là phần không thể thiếu được của GIS

Một vài ví dụ về chức năng phân tích là:

- Khoa học được ứng dụng có liên quan tới không gian, như thuỷ văn, khítượng hay dịch tễ học

- Chất lượng các thủ tục bảo đảm dữ liệu là chính xác, nhất quán và đúng đắn

- Thuật toán giải quyết vấn tin trên tuyến, mạng hay mặt

- Những kiến thức áp dụng để vẽ bản đồ tạo ra những bản đồ thể hiện hoàn hảo

• Phần cứng máy tính: Máy tính với đủ loại từ loại cầm tay đến những máy chủmáy mạng Có thể cài đặt phần mềm của GIS cho gần như hầu hết các loại máy tính

Hình 1.4 Sơ đồ sử dụng phần cứng máy tính trong GIS

Với sự cải thiện của mạng máy tính băng thông rộng, một máy chủ đã có thểphục vụ cho GIS trong phạm vi doanh nghiệp

Internet kết nối các máy tính thành mạng toàn cầu, là một cách cơ bản để truycập dữ liệu

Một hướng khác, đó là sự tăng nhanh việc sử dụng hệ thống định vị toàn cầuGPS (Global Positioning System) để xác định vị trí theo thời gian thực

• Phần mềm GIS: Một hệ thống GIS bao gồm nhiều moduls phần mềm trong đó

hệ quản trị CSDL địa lý là quan trọng nhất, nó thể hiện khả năng lưu trữ, quản lý dữliệu Các modul khác là công cụ thu thập dữ liệu, chuyển đổi dữ liệu, phân tích dữliệu, làm báo cáo, truyền tin, giao diện người dùng

1.2.2.1 Một vài chức năng của phần mềm GIS:

- Khả năng lưu trữ các dạng thức hình học trực tiếp dưới dạng cơ sở dữ liệu cột

- Khung làm việc để định nghĩa lớp bản đồ và các phương thức thể hiện bản đồ.Những phương pháp vẽ này dựa trên giá trị thuộc tính của đối tượng

- Cơ sở hạ tầng để hỗ trợ việc tạo ra các bản đồ từ đơn giản đến phức tạp, làmcho công việc lập bản đồ trở nên đơn giản hơn

- Tạo lập và lưu trữ các mối quan hệ hình học topo giữa các đối tượng liên kếtmạng và cấu trúc hình học polygol

- Chỉ mục không gian hai chiều (2D) để thể hiện nhanh chóng các đối tượngđịa lý

- Một tập hợp các toán tử để xác định mối quan hệ địa lý như gần, kề liền,chồng và so sánh không gian

- Nhiều công cụ hỗ trợ vấn tin

- Hệ thống Work-Flow cho phép chỉnh sửa, biên tập các dữ liệu địa lý có được

từ nhiều nguồn và ở các phiên bản khác khau

Với những phân tích trên ta có thể đi tới định nghĩa hệ thông tin địa lý

1.2.3 Định nghĩa hệ thông tin địa lý GIS

Hệ thống máy tính ngay từ ban đầu đã nhanh chóng được sử dụng hữu hiệu vàocác công việc liên quan tới địa lý và phân tích địa lý Cùng với sự ứng dụng máy tínhngày càng tăng, khái niệm mới GIS phát triển từ những năm 1960

Nhiều định nghĩa GIS đã ra đời, có thể dẫn ra đây một số định nghĩa:

- Burrough, 1986: GIS là những công cụ mạnh để tập hợp, lưu trữ, truy cập,khôi phục, biểu diễn dữ liệu không gian từ thế giới thực, đáp ứng những yêu cầuđặc biệt

- Lord Chorley, 1987: GIS là hệ thống thu nạp, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, vậndụng, phân tích và biểu diễn dữ liệu tham chiếu tới mặt đất Những dữ liệu này thôngthường là cơ sở dữ liệu tham chiếu không gian dựa trên những phần mềm ứng dụng

- Michael Zeiler: Hệ thông tin địa lý GIS là sự kết hợp giữa con người thànhthạo công việc, dữ liệu mô tả không gian, phương pháp phân tích, phần mềm và phầncứng máy tính - tất cả được tổ chức quản lý và cung cấp thông tin thông qua sự trìnhdiễn địa lý

- Francois Charbonneau, Ph D: GIS là một tổng thể hài hoà của một công cụphần cứng và ngôn ngữ sử dụng để điều khiển và quản lý từ dữ liệu cho đến phépchiếu không gian và của các dữ liệu mô tả có liên quan

- David Cowen, NCGIA, Mỹ: GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và cácthủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thịcác dữ liệu qui chiếu không gian, để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạchphức tạp

Mặc dù có sự khác nhau về mặt tiếp cận, nhưng nhìn các định nghĩa về GIS đều

có có các đặc điểm giống nhau như sau: bao hàm khái niệm dữ liệu không gian(spatial data), phân biệt giữa hệ thông tin quản lý (Management Information System

- MIS) và GIS Về khía cạnh của bản đồ học thì GIS là kết hợp của lập bản đồ trợgiúp máy tính và công nghệ cơ sở dữ liệu So với bản đồ thì GIS có lợi thế là lưu trữ

dữ liệu và biểu diễn chúng là hai công việc tách biệt nhau, vì vậy, có nhiều cách quansát từ các góc độ khác nhau trên cùng tập dữ liệu

1.3 Quan hệ giữa GIS và các ngành khoa học khác

GIS là ngành khoa học được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoahọc khác nhau Đó là các ngành:

- Ngành địa lý: có truyền thống lâu đời về phân tích không gian và nó cung cấpcác kỹ thuật phân tích không gian, khi nghiên cứu; liên quan mật thiết đến việc hiểuthế giới và vị trí của con người trong thế giới

- Ngành bản đồ (cartography): có truyền thống lâu đời trong việc thiết kế bản

đồ, do vậy nó là khuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS Ngày nay, bản đồ cũng

là nguồn dữ liệu đầu vào chính cho GIS

- Công nghệ viễn thám (remote sensing): cho phép thu thập và xử lý dữ liệumọi vị trí trên quả địa cầu với giá rẻ Các dữ liệu đầu ra của hệ thống ảnh vệ tinh có

thể được trộn với các lớp dữ liệu của GIS Các ảnh vệ tinh là nguồn dữ liệu địa lýquan trọng cho hệ GIS

- Ảnh máy bay: với kỹ thuật đo chính xác, hiện nay, ảnh máy bay là nguồn dữliệu chính về độ cao bề mặt Trái đất được sử dụng làm đầu vào của GIS

- Bản đồ địa hình: cung cấp dữ liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đấtđai, nhà cửa

- Khoa đo đạc: là nguồn cung cấp các vị trí cần quản lý có độ chính xác caocho GIS

- Công nghệ thông tin: Thiết kế trợ giúp bằng máy tính (Computer AddedDesign- CAD) cung cấp kỹ thuật nhập, hiển thị, biểu diễn dữ liệu Đồ họa máy tính(Computer Graphic) cung cấp công cụ để quản lý, hiển thị các đối tượng đồ họa.Quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) đóng góp phương pháp biểu diễn dữ liệu dưới dạng

số và các thủ tục để thiết kế hệ thống, lưu trữ, truy cập, cập nhật khối dữ liệu lớn Trítuệ nhân tạo sử dụng máy tính lựa chọn dựa trên cơ sở các dữ liệu có sẵn bằngphương pháp mô phỏng trí tuệ con người Máy tính hoạt động như một chuyên giatrong việc thiết kế bản đồ, phát sinh các đặc trưng bản đồ

- Toán học: hình học, lý thuyết đồ thị được sử dụng trong thiết kế hệ GIS vàphân tích dữ liệu không gian

- Ngành thống kê: được sử dụng để phân tích dữ liệu GIS, đặc biệt trong việchiểu các lỗi hoặc tính không chắc chắn trong dữ liệu GIS

- Quy hoạch đô thị: lĩnh vực luôn liên quan tới bản đồ như bản đồ sử dụng đất,bản đồ chuyên đề, bản đồ hạ tầng và các loại bản đồ khác Với hai loại bản đồ bản đồhiện trạng và quy hoạch tương lai, sử dụng GIS để phân tích tiến trình phát triển củaquy hoạch Việc sử dụng GIS trong quy hoạch làm cho công việc tiến hành sẽ nhanhhơn, và dễ dàng trong phân tích lịch sử hình thành và phát triển của đô thị và địnhhướng phát triển trong tương lai

- Quy hoạch vùng: Quy hoạch vùng cũng như quy hoạch tổng thể liên quan tớimột phạm vi lãnh thổ rộng lớn Bản đồ đóng một vai trò quan trọng và nó giúp chongười quy hoạch phân tích đưa ra phương án Sử dụng GIS sẽ vô cùng có ích, trongphân tích và thiết kế thể hiện đồ án, vì một trong những khái niệm của GIS là tổ chứccác lớp bản đồ Các lớp bản đồ đó có thể là diện tích phát triển, điều kiện hiện trạng,chất lượng sống tại địa phương, chiều hướng tăng trưởng số dân, sự sử dụng nguồn

nhân lực và tài nguyên vv Còn một vấn đề nữa là sự phong phú về cơ sở dữ liệu, sựphong phú về thông tin, với độ chính xác trong quy hoạch cần tới

- Quy hoạch môi trường: Với sinh thái học, điều kiện tự nhiên, quan hệ giữacon người và môi trường tự nhiên, công nghiệp nhà máy bao quanh tác động tới điềukiện tự nhiên vượt khỏi tầm kiểm soát của con người, sự sử dụng quá mức nguồn tàinguyên, ô nhiễm bầu khí quyển, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đại dương, và nhiềuvấn đề khác nữa Việc sử dụng GIS sẽ rất có ích khi phân tích, quản lý, vận dụng,quy hoạch và ngăn chặn sự huỷ hoại môi trường

- Quản lý tài nguyên: Trong lĩnh vực quản lý tài nguyên, những dữ liệu khônggian có các chiều vật lý và vị trí trên mặt đất kết hợp với các yếu tố cảnh quan đượcbiểu thị như những đối tượng trên bản đồ Quan hệ địa lý giữa những đối tượng hìnhhọc bản đồ và sự diễn tả nó là chìa khoá sử dụng công nghệ GIS

1.4 Những ứng dụng của GIS

Hệ thông tin địa lý GIS đang được ứng dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả rõ rệtvào nhiều lĩnh vực Để hiểu rõ hơn về GIS, sẽ có ích khi xem xét một số ứng dụngcủa GIS:

- Nông nghiệp: Với hình ảnh thu được từ vệ tinh, việc sử dụng đất kết hợp vớihình ảnh mô tả El Nino đã đem lại hiệu quả trong nông nghiệp của Brazil

GPS (Global Positioning System) Hệ thống địnhvị toàn cầu đang được áp dụngtheo thời gian thực Thiết bị nhỏ, nhẹ, kèm theo phần mềm GPS được đem áp dụngcho việc rải hoá chất phục vụ nông nghiệp

Châu thổ San Joaquin - California, GIS được dùng để mô hình hoá nguồn ô nhiễm.Bản đồ cung cấp hình ảnh vùng đất bị nhiễm mặn, được tạo ra nhờ công nghệ GIS

- Địa lý thương mại: Một công ty đã dùng GIS để đánh giá thời gian đi lại củanhân viên tới nơi làm việc để xác định vị trí cơ quan mới thuận tiện cho công việc Một công ty nhỏ ở Quebec đang bị sức ép cạnh tranh, đã dùng GIS để xác địnhđịa chỉ các cụm khách hàng của mình, sau đó gửi thư tới họ, xúc tiến mối quan hệ,nên đã giữ được khách hàng

Một công ty ở San Francisco đã dùng GIS để xác định các vị trí đặt cửa hàngvới mục tiêu có nhiều khách hàng, có hiệu quả kinh tế, thuận lợi về giao thông

- Quân sự tình báo: Lực lượng không quan Hoa Kỳ đã sử dụng GIS để quản lý,cập nhật và xem xét hàng triệu bảng ghi thời tiết, khí hậu Lực lượng vũ trang Thụy

Điển đã sử dụng rộng rãi GIS để tạo ra những mô phỏng cho huấn luyện quân sựcũng như dân sự

Quân đội Canada đã tuỳ biến phần mềm GIS cho phù hợp với hệ thống chỉ huycủa đất nước

- Sinh thái và bảo tồn: Colombia xây dựng cơ sở dữ liệu, để ưu tiên dành đấtcho vườn Quốc gia

Kenya GIS đã phát hiện ra các độngvật ở hoang mạc phân tán trong mùa ẩmướt và tập trung vào khu vực trũng vào mùa khô Sự hiểu biết về vùng di cư đã giúpcho việc quản lý nguồn nước, dẫn nước cho đời sống hoang dã và các vật nuôi GIS được áp dụng ở đảo Santa Catalina - California để đánh giá chi phí sinhthái và lợi ích của các con đường Đánh giá hai mặt của vấn đề xây dựng đường: cóđiều kiện lui tới quản lý hệ sinh thái, nhưng đồng thời làm chia cắt cảnh quan

- Cấp điện và khí đốt: Beirut phân tích dòng năng lượng để giảm bớt tổn thất vàtăng mức điện áp GIS mô hình hoá các phương thức cấp điện khác nhau tìm raphương án tối ưu

New Mexico đã sử dụng GIS để quản lý xây dựng, vận hành và bảo dưỡng2.500 dặm chuyển tải năng lượng điện Mục đích quan trọng hàng đầu là ngăn chặnnhững việc làm huỷ hoại môi trường

Hãng Năng lượng Đan Mạch đã xây dựng cơ sở dữ liệu về sử dụng năng lượngcủa từng công trình trên lãnh thổ Thông tin đó được dùng cho quy hoạch năng lượng

và thiết kế hệ thống phân phối năng lượng

- Cứu hộ và an toàn công cộng: Năm 1997, phi thuyền Cassini được phóng lênthăm dò Sao Thổ, GIS được sử dụng để đánh giá các nguy cơ tai nạn có thể xảy ratrên tàu do polutolium gây ra

Cơ quan Khảo sát động đất Quốc gia của Italia xây dựng hệ thống thông tinthống nhất Hệ thống này tạo ra các bản báo cáo theo thời gian thực và các bản đồhoạt động địa chấn

- Quản lý môi trường: Hàn Quốc, phân vùng các vườn quốc gia khi phân tích vịtrí xây dựng các vườn quốc gia đã sử dụng đặc tính tiêu chuẩn về cao độ, độ dốc,điều kiện trạng thái tự nhiên của các vùng, đã phát hiện ra rằng một số công viên đãđược đặt ở nơi không thích hợp

Một đập chắn nước rộng lớn được xây dựng ở Thổ Nhĩ Kỳ, GIS đã được sửdụng để đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng của nó tới tưới tiêu, thuỷ điện, sức khoẻ,khai thác mỏ, giáo dục, du lịch, viễn thông

Bavaria, mô hình cân bằng sinh thái kết hợp với phần mềm GIS cung cấp công

cụ cho quản lý môi trường Những thông tin đó được quảng bá trên mạng internet

- Hệ thống Chính quyền Liên bang: Chính quyền Thung lũng Tennessee đã xâydựng hệ thông tin đất đai để hỗ trợ quản lý đất đai, tự nhiên, tài nguyên trồng trọt,quy hoạch sử dụng đất và kết hợp với luật và chính sách

Cơ quan Quản lý khí quyển và đại dương Quốc gia Hoa Kỳ đã xây dựngcông cụ để tập hợp Metadata như toạ độ biên giới, phép chiếu bản đồ, và thông tinthuộc tính

- Nghề rừng: Việc xây dựng và sử dụng những con đường ở thung lũng trongrừng có thể làm tăng thêm đáng kể những chất lắng đọng Một công ty khai thác rừng

đã xây dựng đường kiểu trầm tích để thiết lập kế hoạch duy tu

Cơ quan Dịch vụ nghề cá và động vật hoang Hoa Kỳ dã đã thiết lập một hướngdẫn cho việc quản lý rừng nơi có chim gõ kiến mào đỏ - một loài đang có nguy cơtuyệt chủng GIS đã được sử dụng để tính toán diện tích vùng sinh tồn của chúng

- Chăm sóc y tế: Chính quyền Canifornia biên tập địa chỉ người điều trị ngoạitrú ở nông thôn và dân tộc ít người để chăm sóc sức khoẻ GIS được sử dụng để biểuthị những yếu tố địa lý, kinh tế, xã hội, nhân khẩu, và sử dụng những dữ liệu đó đểchăm sóc y tế

Những nhà nghiên cứu ở trường Đại học Tổng hợp sử dụng GIS để phân tíchnhững bệnh đặc biệt, hiếm thấy đã tính tán được sự ảnh hướng của các yếu tố môitrường tới căn bệnh

Cororado, tỉ lệ phần trăm trẻ em sơ sinh nhẹ cân vượt quá tỉ lệ của toàn quốc.GIS đã được dùng để kiểm tra các yếu tố như tuổi, chủng tộc, giáo dục, sự phát triển

và đưa vào chương trình sức khoẻ cộng đồng

- Giáo dục: Một tổ chức giáo dục đã sử dụng GIS để trợ giúp sinh viên pháthiện những vấn đề thuộc về địa lý, nuôi dưỡng ước muốn nghiên cứu, phân tích vàthẩm định những nghiên cứu của mình

Trường đại học đã đưa GIS vào chương trình giảng dạy, nhằm giúp sinh viênmột "ý thức không gian" bằng cách trình bày cho họ hiểu hành động của cá nhân họphải hoà đồng với khung cảnh chung của thế giới

- Địa chất và khai thác mỏ: GIS được sử dụng ở Tây Virginia để điều khiển mỏacid, quản lý việc thoát nước mưa

Công ty Dịch vụ mỏ đã sử dụng GIS để tạo cơ sở dữ liệu phục vụ tìm địa điểmchôn lấp chất thải phóng xạ, chương trình thăm dò mỏ, quản lý sử dụng nước ngầm

- Hải dương, bờ biển, tài nguyên biển: Cơ quan Hải dương Hoa Kỳ đã sử dụng

dữ liệu ảnh viễn thám nhiệt độ biển để nghiên cứu mặt biển và xoáy đại dương

Ở Washington, GIS được sử dụng để lập bản đồ dòng chảy ven bờ biển, tínhtoán sự thay đổi các điểm mũi đất và nguy cơ xói bờ biển

- Bất động sản: Một tổ chức xây dựng nhà ở cho các gia đình thu nhập thấp đã

sử dụng GIS phân tích yêu cầu quy hoạch mặt bằng, đã bảo tồn được đa số các câycối hiện có

Một công ty kinh doanh bất động sản sử dụng GIS để lựa chọn khu đất xâydựng đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng Các yếu tố được cân nhắc là sựtiếp cận, điểm nhìn, vùng cư trú và quá trình được cấp phép

- Viễn thám và không ảnh: Công ty không ảnh kỹ thuật số đã sử dụng khôngảnh tham chiếu địa hình, tạo ra dữ liệu không gian thời gian thực Những hình ảnhnày được gửi về trạm mặt đất hợp nhất, tái định dạng và triết xuất tự động ra các đốitượng địa lý

- Nhà nước, chính quyền địa phương: ở Quatar, người ta đưa camera vào trongđường ống của mạng lưới thoát nước để thu được những dữ liệu ảnh về tình trạngcủa đường ống Những hình ảnh này được kết hợp với các dữ liệu địa lý khác, chothông tin để vận hành và bảo dưỡng hệ thống

Ở Denver, sân bay quốc gia nằm ở vùng nông thôn GIS được áp dụng để xâydựng viễn cảnh phát triển trong thời gian 5 năm, 10 năm, 15 năm tới

Ukraine, những thay đổi về chính trị kéo theo các làn sóng chuyển đổi sử dụngđất Sự thiếu những ghi chép chính xác đã cản trở công việc tạo ra các bản đồ trắcđịa, vì vậy một hệ thống đăng ký đất mới đã được phát triển, dựa trên ảnh vệ tinh có

độ phân giải cao và đổi mới các phần mềm ứng dụng

- Viễn thông: Colombia mạng lưới cáp quang được chụp và biểu diễn từng bộphận của mạng lưới trên dữ liệu GIS

Indonesia, GIS được dùng để quản lý hệ thống radio và điện thoại, bằngphương pháp nghiên cứu vị trí trạm, nhân khẩu trong vùng, phạm vi cư trú của người

sử dụng và sự bảo dưỡng thiết bị

Ngành viễn thông sử dụng dữ liệu sử dụng đất, phủ sóng, dự đoán sự suy giảmtín hiệu để phát triển mạng vô tuyến viễn thông

- Giao thông vận tải: Hàn Quốc, GIS được dùng để điều khiển giao thông nhằmlàm giảm bớt lưu lượng ở nút cổ chai các đường cao tốc

- Cung cấp nước và bảo vệ nguồn nước: Dân số tăng và sự mở rộng sản xuấtnông nghiệp ở Ai cập đặt ra một yêu cầu quản lý nguồn nước

Chính phủ đã xây dựng một hệ thống nhằm quản lý sông Nil, các sông ngòi,kênh mương, đường ống, trạm bơm

Florida, máy điện toán được áp dụng tính toán làm giảm sự ngập úng và đảmbảo vệ sinh môi trường Khi trận mưa lớn tới, hình ảnh vệ tinh sẽ được dùng để đánhgiá lượng mưa, trợ giúp cho việc vận hành các trạm bơm thoát nước

Tóm tắt những ứng dụng của GIS:

Những ứng dụng kể trên cho thấy những ứng dụng rất đa dạng của GIS Nóluôn luôn làm cho ta ngạc nhiên về phạm vi ứng dụng rộng rãi của công nghệ GIS.Đặc trưng chung của những ứng dụng kể trên là:

- Thông thường, GIS hoà nhập với các ứng dụng khác để trình diễn những phântích địa lý và khoa học Điều quan trọng là dữ liệu được cấu trúc và lưu giữ theo cáchsao cho có thể cung cấp được cho người truy cập

- Dữ liệu mở rộng được xây dựng theo cách dễ dàng hoà nhập dữ liệu địa lý vớicác dữ liệu khác, như dữ liệu thời gian thực, hình ảnh, cơ sở dữ liệu hợp thành

- Ngoài khả năng in ấn bản đồ trình diễn những thông tin địa lý truyền thống,còn có bản đồ trên mạng internet sống động, mạnh mẽ, trợ giúp việc ra quyết định

Sự phối hợp nhiều dữ liệu phức tạp, trợ giúp cho sự phân tích và vấn tin

- Sự lựa chọn cấu trúc dữ liệu cần thiết là điều mong muốn của người sử dụng.Những ứng dụng nêu trên minh hoạ rõ nhiều áp dụng của việc mô hình hoá trái đấtnhư bề mặt liên tục, lưới raster, hay một tập hợp của các đối tượng riêng lẻ theo cấutrúc vector

Chương 2

CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH VÀ THỰC TRẠNG XÂY DỰNG, QUẢN LÝ

CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH 2.1 Khái niệm về dữ liệu và cơ sở dữ liệu địa chính

2.1.1 Cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu: Tập hợp dữ liệu được lưu trữ trong máy tính theo một quy định

nào đó và được gọi là cơ sở dữ liệu (Database – CSDL) Nó được tổ chức thuận tiệncho việc sắp xếp, cập nhật, tra cứu, lưu trữ, cung cấp sao cho chúng được chia sẻ chocác đối tượng sử dụng khác nhau Có nhiều cách để tổ chức cơ sở dữ liệu, trong đócách phổ biến hiện nay là tổ chức cơ sở dữ liệu dưới dạng quan hệ

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Phần chương trình có thể xử lý, thay đổi dữ liệu gọi

là hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System – DBMS)

Khả năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu đó là: Khả năng quản lý những dữ liệu

cố định; khả năng truy xuất có hiệu quả một khối lượng dữ liệu lớn; hỗ trợ ít nhấtmột mô hình dữ liệu mà nhờ đó người sử dụng có thể xem được dữ liệu; hỗ trợ một

số ngôn ngữ bậc cao cho phép người sử dụng định nghĩa các cấu trúc dữ liệu, truyxuất và thao tác dữ liệu; quản lý giao dịch, cho phép nhiều nhiều người sử dụng truyxuất đồng thời và chính xác đến một cơ sở dữ liệu; điều khiển các quá trình truyxuất, giới hạn các quá trình truy xuất dữ liệu của những người không được phép vàkiểm tra độ tin cậy của dữ liệu; các đặc tính tự thích ứng, là khả năng tự phục hồi lại

dữ liệu do sự cố của hệ thống mà không làm mất dữ liệu

Cơ sở dữ liệu có một số ưu điểm sau:

- Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất Do đó đảm bảo thông tin cótính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu

- Đảm bảo dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau, có khảnăng xử lý một khối lượng dữ liệu lớn trong một khoảng thời gian ngắn

- Nhiều người có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu

2.1.2 Dữ liệu và cơ sở dữ liệu địa chính

Dữ liệu địa chính: là dữ liệu không gian địa chính, dữ liệu thuộc tính địa chính

và các dữ liệu khác có liên quan

Dữ liệu không gian địa chính: là dữ liệu về vị trí, hình thể của thửa đất, nhà ở

và các tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về hệ thống thuỷ văn; hệ thống giao

thông; dữ liệu về điểm khống chế; dữ liệu về biên giới, địa giới; dữ liệu về địa danh

và ghi chú khác; dữ liệu về đường chỉ giới và mốc giới quy hoạch sử dụng đất, quyhoạch xây dựng, quy hoạch giao thông và các loại quy hoạch khác, chỉ giới hànhlang an toàn bảo vệ công trình

Dữ liệu thuộc tính địa chính: là dữ liệu về người quản lý, người sử dụng đất,chủ sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, tổ chức và cá nhân có liên quanđến các giao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về tìnhtrạng sử dụng của thửa đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về quyền

và nghĩa vụ trong sử dụng đất, sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệugiao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất

Cơ sở dữ liệu địa chính: là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu địa chính

2.2 Thực trạng xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa chính

2.2.1 Thực trạng dữ liệu địa chính

2.2.1.1 Nội dung bản đồ địa chính

Do việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất được thực hiện từ năm 1989,trong điền kiện hầu hết các địa phương chưa đo vẽ bản đồ địa chính, tiến độ đo vẽbản đồ đo vẽ bản đồ địa chính rất chậm, nên kết quả cấp giấy chứng nhận và lập hồ

sơ địa chính hiện nay chủ yếu phải sử dụng các loại bản đồ giải thửa đo đạc theo Chỉthị 229/TTg, bản vẽ trích đo thửa đất, Nội dung dữ liệu của các loại bản đồ, sơ đồnói trên như sau:

- Bản đồ giải thửa là loại bản đồ chủ yếu sử dụng cho việc cấp giấy chứng nhậnquyền sử dụng đất trong giai đoạn 1991 - 2000 ở các địa phương, bản đồ giải thửathường được đo theo lưới toạ độ độc lập (có thể lập cho phạm vi từng xã hoặc từngkhu dân cư, từng cánh đồng) Trên bản đồ giải thửa hầu như không thể hiện các điểmkhống chế toạ độ và độ cao Độ chính xác của bản đồ này cũng hạn chế; việc ghépnối giữa các tờ bản đồ hầu như không thể thực hiện được

- Bản đồ địa chính được thành lập theo các quy phạm thành lập bản đồ địachính do Tổng cục Quản lý đất đai, Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành (gồm cácquy phạm ban hành vào các năm 1991, 1995 và 1999, 2008); được triển khai thựchiện từ năm 1991 đến nay

Bản đồ địa chính được thành lập trên cơ sở toán học gồm: elipsoid quy chiếu,

hệ toạ độ Nhà nước, lưới chiếu, múi chiếu, các tham số khác Trên bản đồ theo quy

định phải có đầy đủ các điểm toạ độ, độ cao Nhà nước các cấp hạng, điểm địa chính,điểm độ cao kỹ thuật; điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp, điểm khống chế đo vẽ Cácgiá trị toạ độ, độ cao được biểu thị là toạ độ, độ cao Quốc gia theo hệ toạ độ HN-72hoặc VN-2000.

Nội dung bản đồ địa chính biểu thị một số nội dung chủ yếu về địa giới hànhchính các cấp, các yếu tố quy hoạch và hành lang an toàn công trình, các thông tinthửa đất, các đối tượng theo tuyến, yếu tố địa hình các yếu tố địa vật Ngoài các yếu

tố trên trong bản đồ địa chính còn có các ghi chú như: địa danh, xứ đồng, tên gọi cáccông trình, tên các cơ quan, đơn vị sử dụng đất để phục vụ việc nhận dạng, địnhhướng khi sử dụng bản đồ Mức độ biểu thị các ghi chú này tuỳ thuộc vào từng địaphương và nhìn chung chưa thống nhất

2.2.1.2 Nội dung hồ sơ địa chính

- Hệ thống dữ liệu hồ sơ địa chính đã thiết lập đang có giá trị sử dụng hiện naytrên phạm vi cả nước là rất đa dạng, không thống nhất giữa các loại mẫu quy định ởcác thời gian khác nhau Các loại ban hành về sau càng có nhiều nội dung, yêu cầuthể hiện thông tin ngày càng đòi hỏi chặt chẽ Trong đó các tài liệu hồ sơ địa chínhxây dựng theo các quy định trước năm 2005, nhìn chung không có đủ nội dung theoyêu cầu quản lý đất đai hiện nay

- Mẫu sổ địa chính ban hành theo Quyết định số 56/RĐ-ĐKTK (1981) thiếunhiều thông tin: các thông tin bổ trợ cho việc xác định tên hộ gia đình, cá nhân (nămsinh, họ tên vợ/chồng, giấy chứng minh nhân dân); thời hạn sử dụng đất; mục đích sửdụng đất; số vào sổ cấp giấy chứng nhận; những ràng buộc quyền sử dụng đất khiđăng ký; nguồn gốc sử dụng đất, tài sản gắn liền với đất và đặc biệt hạn chế trongviệc cập nhật, chỉnh lý biến động Việc chuyển đổi loại sổ này sang mẫu mới thốngnhất là hết sức cấp thiết mới đáp ứng được yêu cầu quản lý đất đai

- Mẫu sổ địa chính ban hành theo Quyết định số 449/QĐ-TCĐC còn thiếu cácthông tin: nguồn gốc sử dụng đất (được Nhà nước giao có thu tiền hay không thutiền; Nhà nước cho thuê đất trả tiền hàng năm hay trả một lần, Nhà nước công nhậnquyền sử dụng, ), giá đất, tình hình thực hiện nghĩa vụ tài chính (ghi nợ và tình hìnhtrả nợ; miễn hoặc giảm nghĩa vụ tài chính), số phát hành GCN

- Mẫu sổ Mục kê đất ban hành theo Quyết định số 56/RĐ-ĐKTK và Quyết định

số 449/QĐ-TCĐC còn thiếu các thông tin: hệ thống thông tin mục đích sử dụng đấttheo GCN được cấp, mục đích sử dụng đất theo quy hoạch

- Hệ thống các loại đất (mục đích sử dụng đất) đã có nhiều thay đổi (theoQuyết định số 56/RĐ-ĐKTK có 51 loại, theo Quyết định số 449/QĐ-TCĐC có 32loại chi tiết, theo Thông tư số 29/2004/TT-BTNMT có 47 loại, theo Thông tư số09/2007/TT-BTNMT hiện hành còn 38 loại; trong đó đặc biệt là các loại đất trongnhóm đất chuyên dùng có xu hướng ngày càng phân chi tiết hơn (Quyết định số56/RĐ-ĐKTK có 6 loại đất, Quyết định số 449/QĐ-TCĐC có 1 loại, Thông tư số09/2007/TT-BTNMT hiện hành còn 28 loại Riêng loại đất xây dựng và đấtchuyên dùng khác trước đây, nay được xác định lại thành 12 loại khác nhau phảiđiều tra thực tế mới điều chỉnh lại được

- Loại giấy chứng nhận quyền sở hữu nhà ở và quyền sử dụng đất ở còn chưathống nhất nội dung giữa loại giấy theo Nghị định số 60/CP và giấy theo Nghị định

số 90/2006/NĐ-CP; đặc biệt nội dung về đất còn thiếu nhiều thông tin theo yêu cầucủa quản lý đất đai (nguồn gốc sử dụng đất, thời hạn sử dụng, những hạn chế quyền

sử dụng, nghĩa vụ tài chính về đất đai)

- Việc thể hiện các nội dung thông tin trên từng loại tài liệu hồ sơ địa chính ởnhiều địa phương còn chưa đầy đủ, chưa đúng theo quy định (như thông tin về người

sử dụng đất đối với trường hợp của hộ gia đình, về mục đích sử dụng đất, thời gian

sử dụng đất); nhất là các trường hợp hồ sơ thiết lập trước năm 2005

- Tình trạng sai sót, nhầm lẫn trong việc thể hiện nội dung thông tin trên các tàiliệu hồ sơ địa chính còn rất lớn và phổ biến ở nhiều địa phương

2.2.2 Tình hình xây dựng hồ sơ địa chính

Việc xây dựng hồ sơ địa chính có thể tóm tắt thành một số giai đoạn như sau:

Từ năm 1989, việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất được chính thứcthực hiện Cùng với việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, việc xây dựng hồ

sơ địa chính được chú trọng thực hiện trên cơ sở rà soát, hoàn thiện hồ sơ đăng kýruộng đất lập trong giai đoạn từ 1981-1988

Tuy nhiên, trong quá trình triển khai, việc rà soát hồ sơ đăng ký ruộng đất lậptheo Chỉ thị 229/TTg đã phát hiện quá nhiều sai sót, tồn tại; hơn nữa hệ thống chính

sách đất đai lúc đó lại đang trong quá trình đổi mới làm cho hiện trạng sử dụng đấtbiến động rất mạnh mẽ so với bản đồ và sổ sách đăng ký đã lập trước đó.

Vì vậy việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và hồ sơ địa chính ở cácđịa phương thực hiện trong thời gian này rất chậm; hầu hết các địa phương phải tổchức đo đạc chỉnh lý lại bản đồ giải thửa hoặc đo vẽ mới bản đồ giải thửa theo toạ độđộc lập; tổ chức kê khai đăng ký và xét duyệt lại để cấp giấy chứng nhận và lập lại

hồ sơ địa chính Hồ sơ địa chính trong giai đoạn này chủ yếu lập theo mẫu quy địnhtại Quyết định số 56/ĐKTK; song bên cạnh đó, nhiều địa phương tự quy định cácmẫu sổ sách mới dùng trong đăng ký đất để đáp ứng yêu cầu thay đổi của tình hìnhthực tế Các hồ sơ này, đến nay nhiều địa phương đã chuyển đổi sang mẫu quy địnhmới, song vẫn còn một số xã, huyện đang tiếp tục sử dụng Việc đo vẽ bản đồ địachính theo hệ toạ độ thống nhất bắt đầu được triển khai thực hiện theo Quy phạm đo

vẽ bản đồ địa chính tỉ lệ 1/1000, 1/2000, 1/5000 ban hành kèm theo Quyết định số220/QĐ-TCQLRĐ ngày 01 tháng 7 năm 1991 của Tổng cục Quản lý ruộng đất

Từ sau luật đất đai 1993, ruộng đất nông, lâm nghiệp được giao ổn định lâu

dài cho các hộ gia đình, cá nhân; người sử dụng đất được hưởng các quyền chuyểnđổi, chuyển nhượng, thừa kế, cho thuê, thế chấp QSDĐ, Do đó, việc cấp GCN trởthành yêu cầu cấp bách phục vụ quản lý đất đai của Nhà nước và quyền lợi của người

sử dụng đất Công tác đăng ký đất đai, lập hồ sơ địa chính và cấp GCN bắt đầu đượccác địa phương tập trung chỉ đạo triển khai mạnh

Để phù hợp với yêu cầu quản lý đất đai theo Luật Đất đai năm 2003, Tổng cụcĐịa chính đã sửa đổi hoàn thiện để ban hành chính thức 4 loại sổ mới (gồm sổ địachính, sổ mục kê, sổ cấp GCN và sổ theo dõi biến động đất đai), hệ thống đăng kýđất đã có sự thay đổi cơ bản về nội dung dữ liệu đất đai Quy định này đã được cácđịa phương triển khai áp dụng rộng rãi, liên tục đến năm 2004 Các tài liệu hồ sơ địachính lập theo quy định này, hiện vẫn đang được sử dụng ở hầu hết các địa phương

và chiếm tỉ lệ chủ yếu trong hệ thống hồ sơ địa chính đã lập của cả nước hiện nay

Để đáp ứng yêu cầu quản lý Tổng cục Địa chính ban hành Quy phạm thành lập bản

đồ địa chính và Ký hiệu bản đồ địa chính tỉ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:1000

và 1:25000 theo quyết định số 719/1999/QĐ-ĐC và quyết định 720/1999/QĐ-ĐC(thay thế quy phạm năm 1991)

Từ khi Luật đất đai năm 2003 ban hành có hiệu lực, Bộ Tài nguyên và Môi

trường đã ban hành quy định về giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và hướng dẫnviệc lập, chỉnh lý, quản lý hồ sơ địa chính Theo quy định này, mẫu giấy chứng nhậnmới đã có sự thay đổi căn bản: cấp theo từng thửa đất và được cấp thành 2 bản để lưumột bản ở Văn phòng đăng ký quyền sử dụng đất, nội dung trên Giấy chứng nhận cóđầy đủ thông tin như trên Hồ sơ địa chính nhưng được ghi cụ thể bằng tên gọi đối vớitất cả các nội dung mà không ghi bằng ký hiệu như trước đây Hồ sơ địa chính vẫnbao gồm bản đồ địa chính, sổ địa chính, sổ mục kê đất đai, sổ theo dõi biến động đấtđai và được lập 3 bộ, để sử dụng ở 3 cấp xã, huyện, tỉnh như trước đây Ngoài ra, việcxây dựng hồ sơ địa chính dạng số bắt đầu được chỉ đạo thực hiện với chủ trương đểthay thế dần cho Hồ sơ địa chính trên giấy; tuy nhiên tại thời điểm này, do điều kiệnứng dụng công nghệ chưa phát triển, nên Bộ vẫn chỉ đạo các địa phương tiếp tục lập

Hồ sơ địa chính dạng giấy (kể cả nơi đã triển khai xây dựng Hồ sơ địa chính dạng số).Theo quy định hiện nay, mẫu và nội dung dữ liệu địa chính trên Hồ sơ địachính và GCNQSDĐ không thay đổi so với các văn bản quy định trong năm 2004,tuy nhiên GCN có thể được sử dụng để cấp chung một giấy cho nhiều thửa đất sảnxuất nông nghiệp của hộ gia đình, cá nhân; đặc biệt bản lưu giấy chứng nhận quyền

sử dụng đất được xác định là một bộ phận và là tài liệu pháp lý quan trọng trong Hồ

sơ địa chính Ngoài ra theo quy định tại Thông tư số 09/2007/TT-BTNMT các địaphương xây dựng CSDL địa chính (hồ sơ địa chính dạng số) sẽ không phải lập hồ sơđịa chính trên giấy để sử dụng ở các cấp tỉnh, huyện như trước đây Cơ sở dữ liệu địachính trở thành mục tiêu chủ yếu của việc đăng ký đất đai, phải hoàn thành trênphạm vi cả nước từ nay đến năm 2020

Việc ứng dụng công nghệ trong việc lập Hồ sơ địa chính dạng số (cơ sở dữ liệuđịa chính) theo Thông tư 09/2007/TT-BTNMT đã được triển khai thực hiện ở hầu hếtcác tỉnh Song phần lớn các tỉnh thực hiện còn ít, chủ yếu ở quy mô làm điểm một số

xã, huyện do còn nhiều bất cập về thiết bị, năng lực công nghệ, đặc biệt chưa có phầnmềm hoàn chỉnh

Việc áp dụng phần mềm hiện nay ở các địa phương không thống nhất, mỗitỉnh sử dụng một phần mềm khác nhau; thậm chí một số tỉnh còn có sự khác nhaugiữa phần mềm của cấp tỉnh và cấp huyện

Đa số các địa phương đã sử dụng công nghệ để lập hồ sơ địa chính nhưng chưađược kết nối tự động giữa các cấp; thậm chí nhiều địa phương chỉ được khai thác sửdụng ở một cơ quan nơi đã thực hiện mà chưa sao cho các cấp sử dụng Việc cậpnhật, chỉnh lý biến động thường xuyên vào cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính cũng chưađược thực hiện đầy đủ, không thống nhất giữa các cấp.

Chất lượng hồ sơ địa chính đã lập còn nhiều sai sót, không đúng quy định Hồ

sơ địa chính sử dụng nhiều loại tài liệu đo đạc có chất lượng khác nhau

2.2.3 Hiện trạng phần mềm xây dựng, quản lý, cập nhật cơ sở dữ liệu địa chính

Hiện nay nhiều địa phương đã áp dụng công nghệ thông tin để xây dựng lưutrữ, quản lý, cập nhật cơ sở dữ liệu đất đai, nhưng công nghệ khác nhau gây khókhăn cho công tác tổng hợp và lưu trữ thông tin

Các phần mềm chuyên ngành đang áp dụng:

1 Phần mềm xây dựng bản đồ địa chính

Hiện tại, các doanh nghiệp thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, các Sở tàinguyên và Môi trường và các doanh nghiệp tư nhân hoạt động trong lĩnh vực đo đạcbản đồ đang sử dụng các phần mềm được xây dựng từ các dự án của Bộ Tài nguyên

và Môi trường và các doanh nghiệp tư nhân:

- Phần mềm FAMIS: phần mềm này được xây dựng từ khá sớm trong giai đoạnđầu ứng dụng công nghệ số vào công tác đo đạc và thành lập bản đồ địa chính Phầnmềm này được cung cấp miễn phí cho các doanh nghiệp, các Sở Tài nguyên và Môitrường để ứng dụng và thành lập bản đồ địa chính

- Phần mềm eMap: phần mềm này được xây dựng bởi công ty TNHH Tin học

eK Phần mềm này hiện đang được sử dụng rộng rãi tại các doanh nghiệp của Bộ,các công ty tư nhân hoạt động trong lĩnh vực đo đạc bản đồ và một số Sở Tài nguyên

2 Phần mềm xây dựng hồ sơ địa chính và cơ sở dữ liệu

- Phần mềm CiLIS, ELIS: các phần mềm được xây dựng bởi Cục Công nghệthông tin, Bộ Tài nguyên và Môi trường.

- Phần mềm ViLIS: phần mềm được xây dựng bởi Trung tâm Viễn thám Quốcgia, Bộ Tài nguyên và Môi trường

- Phần mềm eCIS: phần mềm được xây dựng bởi Công ty cổ phần công nghệthông tin địa lý eK

2.3 Giới thiệu chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam

Xuất phát từ các yêu cầu thực tế là các hệ thống thông tin nói chung và các hệthống thông tin dữ liệu địa chính nói riêng luôn có nhu cầu giao tiếp với nhau, nghĩa

là thông tin sẽ được truyền tải từ hệ thống này sang hệ thống khác Vì vậy yêu cầu đặt

ra là làm thế nào để các hệ thống có thể trao đổi thông tin với nhau Phương pháp đơngiản và có hiệu quả nhất là các hệ thống phải được xây dựng cấu trúc thông tin củamình theo một tập các quy tắc chung Xuất phát từ các yêu cầu đó, Tổng cục Quản lýđất đai, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã xây dựng và ban hành quy định kỹ thuậtchuẩn dữ liệu địa chính, Quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam đượcxây dựng nhằm nhằm đáp ứng các yêu cầu chuẩn hoá cho các hoạt động sau:

- Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính: dữ liệu địa chính phải được xây dựng trên

cơ sở một quy định chung, nhằm đảm bảo toàn bộ dữ liệu địa chính đều được xâydựng dựa trên các mô hình khái niệm và các quy tắc chung;

- Trao đổi và chia sẻ dữ liệu địa chính: dữ liệu địa chính được trao đổi và chia

sẻ trên cơ sở mọi dữ liệu địa chính được định nghĩa và xây dựng theo một quy địnhchuẩn dữ liệu địa chính chung, được mã hoá theo quy định, độc lập nền tảng, vàđược chia sẻ thông qua các dịch vụ về dữ liệu mở;

- Cập nhật dữ liệu địa chính: các quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chínhđược thiết kế sao cho có thể hỗ trợ tối đa các hoạt động cập nhật dữ liệu địa chính.Quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính gồm 06 quy định cụ thể sau đây:

- Quy định nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệu địa chính;

- Quy định hệ quy chiếu toạ độ áp dụng cho dữ liệu địa chính;

- Quy định siêu dữ liệu địa chính;

- Quy định chất lượng dữ liệu địa chính;

- Quy định trình bày dữ liệu địa chính;

- Quy định trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính

Quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính được xây dựng trên quan điểm kếthừa của chuẩn thông tin địa lý Quốc gia Do đó, nó có quan hệ mật thiết với cácthành phần:

- Các chuẩn thông tin địa lý quốc tế đang được áp dụng để chuẩn hoá dữ liệuđịa lý cơ sở quốc gia;

- Các quy phạm kỹ thuật và các quy định hiện hành có liên quan đến việc chuẩnhoá thông tin dữ liệu địa chính (các loại danh mục đối tượng bản đồ, các quy phạmthành lập bản đồ địa chính, hướng dẫn thẩm định chất lượng sản phẩm bản đồ địachính, );

- Các sản phẩm dữ liệu địa chính có được từ việc áp dụng các quy định chuẩnhoá dữ liệu địa chính;

- Các loại đối tượng sử dụng các loại sản phẩm dữ liệu địa chính, cũng như cácsản phẩm dẫn xuất từ dữ liệu địa chính;

- Các quy trình kỹ thuật công nghệ và công cụ phần mềm cần thiết nhằm thúcđẩy việc áp dụng và triển khai quy định chuẩn dữ liệu địa chính trong thực tiễn

2.3.1 Quy định kỹ thuật về chuẩn hoá dữ liệu địa chính Việt Nam

2.3.1.1 Nội dung các quy định kỹ thuật về dữ liệu địa chính Việt Nam

1 Quy định nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệu địa chính

Hình 2.1 Các nhóm dữ liệu cấu thành dữ liệu địa chính

Cơ sở dữ liệu địa chính bao gồm:

- Nhóm thông tin về Người;

- Nhóm thông tin về Thửa đất;

- Nhóm thông tin về Tài sản;

- Nhóm thông tin về Quyền;

- Nhóm thông tin về Thuỷ hệ;

- Nhóm thông tin về Giao thông;

- Nhóm thông tin về Biên giới, địa giới;

- Nhóm thông tin về Địa danh;

- Nhóm thông tin về Điểm khống chế;

- Nhóm thông tin về Quy hoạch;

Hình 2.2 Sơ đồ liên kết giữa các nhóm dữ liệu thành phần

Nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệu địa chính được thể hiện qua cácnhóm thông tin Mỗi nhóm thông tin được phân thành các cấp theo các mức độ chitiết khác nhau gồm:

- Mã thông tin: Được xác định đối với mỗi nhóm thông tin, là một bộ gồm 03thành phần được đặt liên tiếp nhau có dấu chấm (.) ngăn cách (KÝ HIỆUNHÓM.CẤP.SỐ THỨ TỰ); trong đó thành phần thứ nhất bao gồm 02 ký tự là từviết tắt của nhóm thông tin, thành phần thứ 02 là cấp của nhóm thông tin, thành phầnthứ 03 là số thứ tự của mã thông tin trong cùng cấp;

- Đối tượng thông tin;

- Trường thông tin;

- Ký hiệu trường thông tin;

- Kiểu giá trị trường thông tin (được áp dụng chuẩn ISO 19103);

- Độ dài trường thông tin;

- Mô tả trường thông tin

Nhóm thông tin về người: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệuthuộc tính về người quản lý đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, người sửdụng đất, chủ sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, người có liên quan đếncác giao dịch đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất

Nhóm thông tin cấp 1: cá nhân; hộ gia đình; vợ chồng đồng sử dụng; tổ chức;cộng đồng dân cư; nhóm người đồng sử dụng;

Nhóm thông tin cấp 2: họ tên; chứng minh thư nhân dân; hộ chiếu; hộ khẩu;địa chỉ;

Nhóm thông tin về thửa đất: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữliệu không gian, dữ liệu thuộc tính của thửa đất

Nhóm thông tin cấp 1: thửa đất; ranh giới thửa đất;

Nhóm thông tin cấp 2: mã thửa đất; giá đất; loại đất; tài liệu đo đạc; thửa đấttopology; thửa đất hình học; thông tin đo đạc; địa chỉ;

Nhóm thông tin cấp 3: tên và mã mục đích sử dụng đất;

Nhóm thông tin về tài sản: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệukhông gian, dữ liệu thuộc tính của nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất

Nhóm thông tin cấp 1: nhà; căn hộ; công trình xây dựng; rừng sản xuất là rừngtrồng, vườn cây lâu năm;

Nhóm thông tin cấp 2: địa chỉ;

Nhóm thông tin về quyền: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệuthuộc tính về tình trạng sử dụng của thửa đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất;hạn chế quyền và nghĩa vụ trong sử dụng đất, sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liềnvới đất; giao dịch đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất

Nhóm thông tin cấp 1: quyền; nghĩa vụ; hạn chế; giao dịch bảo đảm; hồ sơgiao dịch;

Nhóm thông tin cấp 2: quyền sử dụng đất; quyền quản lý đất; quyền sở hữu nhà

ở và tài sản khác gắn liền với đất; nghĩa vụ tài chính về quyền sử dụng, quản lý đất,hạn chế về quyền sử dụng, quản lý đất; văn bản pháp lý;

Nhóm thông tin cấp 3: mục đích sử dụng đất; thời hạn sử dụng, quản lý đất Thờihạn sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; nguồn gốc sử dụng; thông tin thayđổi về quyền, nghĩa vụ và hạn chế; thực hiện nghĩa vụ tài chính; nợ nghĩa vụ tài chính;Nhóm thông tin cấp 5: loại mục đích

Nhóm thông tin về giao thông: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữliệu không gian, dữ liệu thuộc tính về hệ thống đường giao thông;

Nhóm thông tin về giao thông bao gồm: mép đường bộ; tim đường bộ; ranhgiới đường sắt; tim đường sắt; cầu giao thông;

Nhóm thông tin về thuỷ hệ: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin dữ liệukhông gian, dữ liệu thuộc tính về hệ thống thuỷ văn và hệ thống thuỷ lợi

Nhóm thông tin về thuỷ hệ bao gồm: đường mép nước; đường bờ nước; mángdẫn nước; đường đỉnh đê; đập

Nhóm thông tin về biên giới, địa giới: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thôngtin dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính về mốc và đường biên giới quốc gia, mốc

và đường địa giới hành chính các cấp

Nhóm thông tin về biên giới địa giới bao gồm: đường biên giới, địa giới; mốcbiên giới địa giới; địa phận cấp xã

Nhóm thông tin về điểm khống chế: thể hiện nội dung, cấu trúc và kiểu thôngtin dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính vể điểm khống chế

Nhóm thông tin về điểm khống chế bao gồm: điểm toạ độ cơ sở quốc gia; điểm toạ

Nhóm thông tin về quy hoạch bao gồm: chỉ giới quy hoạch; mốc quy hoạchhành lang an toàn công trình; quy hoạch sử dụng đất.

2 Quy định hệ quy chiếu toạ độ áp dụng cho dữ liệu địa chính

Hệ quy chiếu không gian:

a) Áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ toạ độ Quốc gia theo quy định tại Quyết định

số 83/2000/QĐ-TTg ngày 12 tháng 7 năm 2000 của Thủ tướng Chính phủ về ápdụng Hệ quy chiếu và Hệ toạ độ Quốc gia VN-2000;

b) Áp dụng Hệ toạ độ phẳng, lưới chiếu bản đồ, công thức tính toán toạ độ theocác quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường;

Các tham số của Hệ quy chiếu, Hệ toạ độ địa chính và kinh tuyến trục cho từngtỉnh Theo Quy phạm thành lập bản đồ địa chính tỉ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000,1:5000 và 1:10000 ban hành theo Quyết định Số: 08/2008/QĐ-BTNMT ngày 10tháng 11 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường

Hệ quy chiếu thời gian: Ngày, tháng, năm theo Dương lịch Giờ, phút, giâytheo múi giờ Việt Nam

3 Quy định về siêu dữ liệu áp dụng cho dữ liệu địa chính

Hình 2.3 Các nhóm dữ liệu cấu thành siêu dữ liệu Địa chính

Siêu dữ liệu địa chính bao gồm:

- Nhóm thông tin mô tả siêu dữ liệu địa chính

- Nhóm thông tin mô tả dữ liệu địa chính

- Nhóm thông tin về chất lượng dữ liệu địa chính

- Nhóm thông tin hệ quy chiếu toạ độ

- Nhóm thông tin trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính

Nội dung thông tin siêu dữ liệu địa chính bao gồm:

a) Nhóm thông tin mô tả siêu dữ liệu địa chính gồm các thông tin khái quát chínhsiêu dữ liệu đó;

b) Nhóm thông tin hệ quy chiếu toạ độ bao gồm các thông tin về hệ quy chiếutoạ độ được áp dụng để xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính;

c) Nhóm thông tin mô tả dữ liệu địa chính gồm các thông tin về dữ liệu củahiện trạng địa chính; mô tả dữ liệu không gian, thời gian được sử dụng để biểu diễn

dữ liệu địa chính; thông tin về các loại từ khoá, chủ đề có trong dữ liệu địa chính;thông tin về mức độ chi tiết của dữ liệu địa chính; thông tin về các đơn vị, tổ chứcliên quan đến các quá trình xây dựng, quản lý, cung cấp dữ liệu địa chính; thông tin

về phạm vi không gian và thời gian của dữ liệu địa chính; thông tin về các ràng buộcliên quan đến việc khai thác sử dụng dữ liệu địa chính;

d) Nhóm thông tin về chất lượng dữ liệu địa chính gồm các thông tin mô tảnguồn gốc dữ liệu, phạm vi, phương pháp và kết quả kiểm tra chất lượng dữ liệuđịa chính

e) Nhóm thông tin trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính gồm các thông tin vềphương thức, phương tiện, định dạng trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính

Nguyên tắc xây dựng và cập nhật siêu dữ liệu địa chính:

a) Siêu dữ liệu địa chính được lập cho cơ sở dữ liệu địa chính các cấp, cho tờbản đồ địa chính hoặc khu đo

b) Siêu dữ liệu địa chính được lập trong quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu địachính và được cập nhật khi có biến động cơ sở dữ liệu địa chính

4 Quy định chất lượng dữ liệu địa chính

Việc đánh giá dữ liệu địa chính được thực hiện theo quy định của Bộ Tàinguyên và Môi trường về thành lập hồ sơ địa chính và quy định kiểm tra, thẩm định,nghiệm thu sản phẩm công trình địa chính

Hạng mục và mức độ kiểm tra cơ sở dữ liệu địa chính thực hiện theo quy địnhtại Thông tư số 05/TT-BTNMT

5 Quy định trình bày dữ liệu địa chính

Việc trình bày dữ liệu thuộc tính địa chính được thực hiện theo các quy địnhhiện hành về trình bày hồ sơ dữ liệu địa chính, giấy chứng nhận quyền sử dụng đất,quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất Trong đó quy định rõ các yêucầu của từng đối tượng hiển thị, gồm:

Hiển thị nhãn

Hiển thị ký hiệu

Quy định về màu, bảng ký tự, cỡ chữ, kiểu đường, lực nét

Quy định hiển thị dữ liệu không gian địa chính: mã đối tượng; tên kiểu đốitượng; thuộc tính nhãn, thuộc tính hiển thị;

6 Quy định trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính

Dữ liệu địa chính và siêu dữ liệu địa chính được trao đổi, phân phối dưới dạngtệp dữ liệu thông qua các thiết bị lưu trữ dữ liệu và các dịch vụ truyền dữ liệu

Chuẩn định dạng dữ liệu sử dụng trong trao đổi, phân phối dữ liệu địa chínhđược áp dụng theo ngôn ngữ định dạng địa lý (GML); chuẩn định dạng siêu dữ liệu

sử dụng trong trao đổi, phân phối siêu dữ liệu địa chính được áp dụng theo ngôn ngữđịnh dạng mở rộng XML)

Lược đồ ứng dụng GML áp dụng trong trao đổi, phân phối và cập nhật dữ liệuđịa chính được quy định:

Quy định về tên tệp dữ liệu GML

Tên tệp dữ liệu GML cho cơ sở dữ liệu địa chính các cấp được đặt theo quy tắc:DC-BD-[Ngày tạo]-[Mã đơn vị hành chính].gml

Ngày tạo: là ngày tạo lập file dữ liệu biến động

Mã đơn vị hành chính: là mã của đơn vị hành chính các cấp

Quy định về tên nhóm dữ liệu địa chính

Danh mục các nhóm thông tin dữ liệu địa chính được quy định thống nhất.Tên của các nhóm thông tin dữ liệu địa chính có dạng như sau:

DC_[TenNhom]

TenNhom: là tên tiếng Việt không dấu của nhóm được viết liền nhau và viếthoa các chữ cái đầu tiên.

Lược đồ ứng dụng XML áp dụng trong trao đổi và phân phối siêu dữ liệuđịa chính

Quy định về khuôn dạng dữ liệu:

a) Tên khuôn dạng XML;

b) Tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan: ISO 19136:2007;

c) Tên lược đồ ứng dụng XML: DC-XML 1.0;

d) Bảng mã ký tự để mã hoá: UTF8

Quy định về tên tệp dữ liệu XML:

a) Trường hợp siêu dữ liệu lập theo đơn vị hành chính thì đặt tên như sau:Tên tệp dữ liệu XML là: DC[Mã đơn vị hành chính].xml

Mã đơn vị hành chính: là mã của đơn vị hành chính các cấp

b) Trường hợp siêu dữ liệu lập theo phạm vi tờ bản đồ thì đặt tên như sau:Tên tệp dữ liệu XML là: DC-[Mã đơn vị hành chính]-[Số tờ bản đồ].xml

c) Trường hợp siêu dữ liệu địa chính được lập theo khu đo thì đặt tên như sau:Tên tệp dữ liệu XML là: DC-[Ten khu đo].xml

2.3.1.2 Mô hình cấu trúc dữ liệu địa chính theo chuẩn dữ liệu

Quy định mô hình cấu trúc dữ liệu địa chính là quy định cách thức tổ chứccác đối tượng địa lý, các kiểu dữ liệu và các quan hệ giữa chúng trong cơ sở dữliệu địa chính

Quy định mô hình cấu trúc dữ liệu địa chính được xây dựng và biểu diễn ởmức khái niệm (mô hình cấu trúc dữ liệu khái niệm) dưới dạng một lược đồ ứngdụng UML

Áp dụng các quy tắc xây dựng lược đồ ứng dụng được quy định trong chuẩn

mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý - chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia để định nghĩa

và biểu diễn các kiểu đối tượng địa lý, các kiểu dữ liệu trong lược đồ ứng dụngUML