CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 1.1 Khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất Để phục vụ công tác đánh giá và mô tả hiện trạng sử dụng đất bên cạnh các tài liệu điều tra nghiên cứu chi tiết về kinh tế, tác động môi trường và xã hội của các loại hình sử dụng đất trong vùng nghiên cứu,...thì bản đồ hiện trạng được xem là một trong những tài liệu đặc biệt quan trọng không thể thiếu trong công tác đánh giá hiện trạng sử dụng đất đai. Khái niệm về bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ) đã được nêu tại mục 17, điều 4, chương I Luật đất đai năm 2003 ( có hiệu luật từ tháng 01072004) và được sử dụng thống nhất trong toàn quốc. “Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một thời điểm nhất định, được lập theo đơn vị hành chính.” Theo đó khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã được cụ thể hoá trong thông tư 28 về việc hướng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất như sau:“Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất theo quy định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê đất đai và được lập theo đơn vị hành chính các cấp và vùng lãnh thổ.” Như vây, thông qua bản đồ hiện trạng sửng dụng đất chúng ta có thể nắm được những thông tin cơ bản nhất về thực trạng sử dụng đất và sự phân bố của các loại hình sử dụng đất trên địa bàn nghiên cứu. 1.2 Mục đích, yêu cầu của bản đồ hiện trạng a. Mục đích Thống kê, kiểm kê toàn bộ quỹ đất đã giao và chưa giao sử dụng theo định kỳ hàng năm và 5 năm được thể hiện đúng vị trí, đúng diện tích và đúng loại đất Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ các yêu cầu cấp bách của công tác quản lý đất đai.
Trang 1MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 6
1.1 Khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất 6
1.2 Mục đích, yêu cầu của bản đồ hiện trạng 6
1.3 Tầm quan trọng của đánh giá hiện trạng sử dụng đất 7
1.4 Nội dung thể hiện và phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ 8
1.4.1 Bản đồ nền và tỷ lệ bản đồ hiện trạng sử dụng đất 8
1.4.2 Nội dung thể hiện của bản đồ hiện trạng 9
1.4.3 Phương pháp thành lập 12
1.4.4 Lựa chọn và mô tả các loại hình sử dụng đất 15
1.4.5 Phân loại hiện trạng sử dụng đất 16
1.5 Yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất 18 1.5.1 Yêu cầu và giới hạn trong xác định các yêu cầu sử dụng đất cho các loại hình sử dụng đất 18
1.5.2 Nội dung xác định các yêu cầu sử dụng đất 18
1.6 Phân loại dữ liệu phục vụ đánh giá 20 1.6.1 Thông tin không gian và phi không gian 20
1.6.2 Thông tin về điều kiện tự nhiên 20
CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ( GIS ) 22 2.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 22 2.1.1 Khái niệm 22
2.1.2 Các thành phần của hệ thống 22
2.1.3 Các chức năng của GIS 26
Trang 22.1.4 Một số ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý 28
2.2 Các phần mềm hỗ trợ công tác phân tích, đánh giá và thành lập cơ sở dữ liệu đất đai 30 2.2.1 Phần mềm ArcGIS Desktop 30
2.2.2 Phần mềm Microstation và Mapping Ofice 35
2.3 Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý 37 2.3.1 Các dữ liệu không gian và các dữ liệu thuộc tính 37
2.3.2 Các mô hình dữ liệu địa lý 41
2.3.3 Các cấu trúc dữ liệu địa lý 44
2.3.4 Các lớp thông tin địa lý 45
2.3.5 Các nguồn thông tin trong hệ thống thông tin địa lý 45
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ CÔNG TÁC PHÂN TÍCH , ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT XÃ ĐÔNG YÊN 47 3.1 Giới thiệu chung về xã Đông Yên 47 3.1.1 Vị trí 47
3.1.2 Đặc điểm khí hậu, địa hình địa vật 48
3.1.3 Tình hình kinh tế - Xã hội 49
3.1.4 Thực trạng về kinh tế và tổ chức sản xuất 49
3.2 Hiện trạng sử dụng đất và biến động diện tích đất của xã Đông Yên giai đoạn 2005-2010 50 3.2.1 Khái niệm chung 50
3.2.2 Tình hình sử dụng đất năm 2005 và năm 2010 52
3.2.3 Biến động về diện tích đất trong giai đoạn 2005-2010 57
3.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường của việc sử dụng đất 60 3.3.1 Hiệu quả kinh tế, xã hội 60
3.3.2 Những tác động đến môi trường trong quá trình sử dụng đất 61
Trang 33.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng 61
3.4.1 Mục đích xây dựng cơ sở dữ liệu GIS 61
3.4.2 Nguồn dữ liệu 61
3.4.3 Thiết kế mô hình cấu trúc CSDL GIS phục vụ công tác phân tích, đánh giá hiện trạng 62
3.4.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ xây dựng và đánh giá bản đồ hiện trạng sử dụng đất 65
3.4.5 Quản lý cơ sở dữ liệu đất đai 77
3.4.6 Trình bày trang in 78
3.4.7 In bản đồ 79 KẾT LUẬN 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
Trang 4MỞ ĐẦU
Trong thập kỷ gần đây sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới
và sự bùng nổ của dân số đã gây áp lực rất lớn đối với đất đai Để giảm thiểumột cách tối đa sự thoái hoá tài nguyên đất do thiếu trách nhiệm và hiểu biếtcủa con người, đồng thời tạo cơ sở cho những định hướng sử dụng đất theoquy hoạch và bền vững trong tương lai Nhận thức được tầm quan trọng củaviệc bảo vệ và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên đất nên trên thế giới côngtác nghiên cứu về đất và đánh giá đất đã được thực hiện khá lâu và dần đượcchú trọng hơn, đặc biệt đối với các nước phát triển
Từ những năm 50 của thế kỷ XX việc đánh giá khả năng sử dụng đấtđược xem như là bước nghiên cứu kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểmđất Công tác đánh giá ngày càng thu hút các nhà khoa học trên thế giới đầu
tư nghiên cứu, nó trở thành một trong những chuyên ngành nghiên cứu khôngthể thiếu đối với các nhà quy hoạch, các nhà hoạch định chính sách và các nhàquản lý trong lĩnh vực đất đai Sau đây là một số nghiên cứu về đánh giá trên
thế giới.
Đất đai là tài sản vô cùng quý giá của quốc gia, là tư liệu sản suất đặc biệt, làthành phần quan trọng hàng đầu của sự sống, đã được hình thành và trải lịch sử lâudài Nước ta là một nước nông nghiệp đang trong quá trình phát triển, chính vì thếvấn đề sử dụng đất là vấn đề quan trọng trong công cuộc phát triển đất nước Nước
ta cũng là nước đông dân và có tốc độ phát triển dân số nhanh, vì vậy vấn đề đất đaicàng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, và Xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thànhphố Hà Nội cũng không nằm ngoài vấn đề đó
Phân tích, đánh giá hiện trạng sử dụng đất là một bộ phận quan trọng trongviệc đánh giá tài nguyên thiên nhiên Đối với quá trình quy hoạch và sử dụng đấtcũng vậy, công tác đánh giá hiện trạng sử dụng đất là một nội dung quantrọng, là cơ sở để đưa ra những quyết định cũng như định hướng sử dụng đấthợp lý cho địa phương Đánh gía hiện trạng sử dụng đất làm cơ sở khoa họccho việc đề xuất những phương thức sử dụng đất hợp lý cho địa phương.Đánh giá hiện trạng sử dụng đất làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất nhữngphương thức sử dụng đất hợp lý Việc đánh giá chính xác, đầy đủ, cụ thể hiệntrạng sử dụng đất giúp cho các nhà lãnh đạo, các nhà chuyên môn đưa ra các
Trang 5quyết định chính xác, phù hợp với việc sử dụng đất hiện tại và hướng sử dụngđất trong tương lai.
Trên thế giới HTTTDL(GIS) ra đời vào đầu thập kỉ 70 và ngày càng phát triểnmạnh mẽ trên nền tảng tân tiến của công nghệ máy tính, đồ họa máy tính và cơ sở
dữ liệu không gian Từ những năm 80 trở lại đây, công nghệ GIS có sự phát triểnnhảy vọt về chất, trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý, đưa côngnghệ thành hệ tự động thành lập bản đồ và xử lý số liệu
Với công tác quy hoạch và quản lý đất ngày càng phát triển, xã Đông Yên,huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội cũng không nằm ngoài vấn đề này, việc ứngdụng GIS trong công tác quy hoạch và quản lý là rất cần thiết Chính vì vậy em
chọn đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong phân tích, đánh giá hiện trạng sử dụng đất tại xã Đông Yên, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội”.
Trang 6CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ
DỤNG ĐẤT
1.1 Khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Để phục vụ công tác đánh giá và mô tả hiện trạng sử dụng đất
liệu điều tra nghiên cứu chi tiết về kinh tế, tác động môi trường và
xã hội của các loại hình sử dụng đất trong vùng nghiên cứu, thìbản đồ hiện trạng được xem là một trong những tài liệu đặc biệtquan trọng không thể thiếu trong công tác đánh giá hiện trạng sửdụng đất đai
Khái niệm về bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ) đã đượcnêu tại mục 17, điều 4, chương I Luật đất đai năm 2003 ( có hiệuluật từ tháng 01/07/2004) và được sử dụng thống nhất trong toàn
quốc “Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một thời điểm nhất định, được lập theo đơn vị hành chính.”
Theo đó khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã được cụthể hoá trong thông tư 28 về việc hướng dẫn thực hiện thống kê,kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất như
sau:“Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất theo quy định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê đất đai và được lập theo đơn vị hành chính các cấp và vùng lãnh thổ.”
Như vây, thông qua bản đồ hiện trạng sửng dụng đất chúng ta
có thể nắm được những thông tin cơ bản nhất về thực trạng sửdụng đất và sự phân bố của các loại hình sử dụng đất trên địa bànnghiên cứu
1.2 Mục đích, yêu cầu của bản đồ hiện trạng
a Mục đích
Trang 7- Thống kê, kiểm kê toàn bộ quỹ đất đã giao và chưa giao sử dụng theo định
kỳ hàng năm và 5 năm được thể hiện đúng vị trí, đúng diện tích và đúng loại đất
- Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ các yêu cầu cấp bách của công tác quản lýđất đai
- Làm tài liệu phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và kiểm tra việc thựchiện quy hoạch và kế hoạch hàng năm đã được phê duyệt
- Làm tài liệu cơ bản, thống nhất để các ngành khác sử dụng các quy hoạch, kếhoạch sử dụng đất và định hướng phát triển của ngành mình, đặc biệt những ngành
sử dụng nhiều đất như nông nghiệp, lâm nghiệp,…
- Đáp ứng toàn bộ và hiệu quả các yêu cầu cấp bách của công tác kiểm kê đấtđai và quy hoạch sử dụng đất
1.3 Tầm quan trọng của đánh giá hiện trạng sử dụng đất
Hiện trạng sử dụng đất của một vùng đất thể hiện sự hiện
các loại hình sử dụng đất trong một không gian và thời gian cụ thể.Hay nói cách khác hiện trạng sử dụng đất là một tấm gương phảnchiếu tất cả các hoạt động sử dụng đất của con người lên tàinguyên đất đai
Đánh giá hiện trạng sử dụng đất làm cơ sở cho đánh giá xuhướng sử dụng đất đang diễn ra trên địa bàn nguyên cứu Có 2khuynh hướng chính trong sử dụng đất:
- Sử dụng đất trên sơ sở làm cho tài nguyên đất đai ngày càngphong phú, đất đai ngày càng phì nhiêu, hiệu quả sử dụng đất
Trang 8ngày càng cao Đây là xu hướng sửdụng đất đai bền vững Ở Việt Nam khái niệm sử dụng đất bền
Đánh giá hiện trạng sử dụng đất là đánh giá cả một quá trình
con người, từ qúa khứ - hiện tại đến tương lai Cơ sở ban đầu cholựa chọn và đề xuất các loại hình sử dụng đất thích hợp cho vùngnghiên cứu phục vụ công tác đánh giá thích hợp đất đai cũngchính là kết quả của công tác đánh giá hiện trạng sử dụng đất.Việc đánh giá hiện trạng sử dụng đất được thể hiện qua 2 nộidung cơ bản sau:
- Các loại cây được sản xuất trong vùng nghiên cứu
- Sự phân bố và diện tích của các loại hình sử dụng đất
Kết quả đánh giá hiện trạng được thể hiện thông qua bảngthống kê các loại đất, bản đồ hiện trạng sử dụng đất hoặc qua cáchình ảnh mô tả,…
1.4 Nội dung thể hiện và phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ
1.4.1 Bản đồ nền và tỷ lệ bản đồ hiện trạng sử dụng đất
a Bản đồ nền (nội dung cơ sở địa lý)
Bản đồ nền dùng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất các cấp là tài liệu
đo vẽ trực tiếp mặt đất (toàn đạc, bàn đạc, hoặc các tài liệu bản đồ xây dựng bằngphương pháp gián tiếp (ảnh hàng không, ảnh viễn thám,…)
Tài liệu dùng làm bản đồ nền phải đáp ứng yêu cầu chung về thể hiện các yếu
tố địa lý:
Trang 9- Lưới km (lưới kinh vĩ độ);
- Mục đích, yêu cầu thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất;
- Quy mô diện tích tự nhiên, hình dạng của khu vực thành lập bản đồ;
- Mức độ phức tạp và khả năng khai thác sử dụng đất;
- Phù hợp với bản đồ quy hoạch phân bố sử dụng đất cùng cấp;
- Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật để thể hiện đầy đủ nội dung bản đồ hiện trạng sửdụng đất;
- Không cồng kềnh, tiện lợi cho xây dựng và dễ dàng khi sử dụng
Với những căn cứ trên, tỷ lệ bản đồ hiện trạng sử dụng đất được quy địnhcho các cấp như sau:
Cấp xã, khu công nghệ cao, khu kinh tế
Trang 101.4.2 Nội dung thể hiện của bản đồ hiện trạng
Việc xác định nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải đảm bảo được cácmục đích, yêu cầu, tỷ lệ bản đồ đặt ra Bản đồ phải thể hiện được đầy đủ các tínhchất sử dụng đất phù hợp với biểu mẫu thống kê nhằm cung cấp cho người sử dụngcác thông tin về hiện trạng sử dụng đất được thể hiện lên bản đồ về các mặt như: vịtrí, số lượng, nội dung,… của các loại đất Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất
cụ thể như sau:
Trang 11 Ranh giới các loại đất
Khoanh đất là yếu tố chính của bản đồ HTSDĐ được biểu thị dạng đường viềnkhép kín Khoanh đất là một hoặc nhiều thửa đất có cùng loại đất nằm liền kề nhau.Thể hiện khoanh đất phải đảm bảo đúng vị trí, hình dạng, kích thước theo tỷ lệ cụthể như sau:
- Bản đồ HTSDĐ cấp xã: Các khoanh đất có diện tích >=10 mm2 theo tỷ lệbản đồ phải thể hiện chính xác theo tỷ lệ Nếu diện tích khoanh đất <10 mm2 nhưng
có đặc tính đặc biệt thì có thể nới rộng, phóng đại lên nhưng không quá 1,5 lần vàđảm bảo tính tương ứng về vị trí, hình dạng hoặc sử dụng ký hiệu để thể hiện
- Bản đồ HTSDĐ cấp huyện, tỉnh, cả nước: Các khoanh đất có diện tích >=4mm2 theo tỷ lệ bản đồ phải thể hiện chính xác theo tỷ lệ Nếu diện tích khoanh đất
< 4mm2 nhưng có đặc tính đặc biệt thì có thể nới rộng, phóng đại lên nhưng khôngquá 1,5 lần và đảm bảo tính tương ứng về vị trí, hình dạng hoặc sử dụng ký hiệu đểthể hiện
Mỗi một khoanh đất cần thể hiện các yếu tố: Diện tích (làm tròn số đến0,01ha), loại đất (thể hiện bằng màu sắc, ký hiệu)
Ranh giới hành chính các cấp
Thể hiện toàn bộ ranh giới hành chính các cấp: ranh giới quốc gia, ranh giớitỉnh, ranh giới huyện, ranh giới xã
Khi ranh giới các cấp trùng nhau, thì thể hiện ranh giới cấp cao nhất
Ranh giới lãnh thổ sử dụng như: Nông trường, lâm trường, nhà máy, xí nghiệp, doanh trại quân đội nhân dân,…
Đường bờ biển
Mạng lưới thủy văn
Hệ thống sông ngòi, kênh mương tưới tiêu, hồ ao, trạm bơm,…(hướng dòngchảy và tên gọi)
Mạng lưới giao thông
- Đường sắt các loại;
- Các đường giao thông: Quốc lộ, tỉnh lộ, huyện lộ và tên đường;
Trang 12- Các đường liên xã, đường đi lớn trong khu dân cư nông thôn và ngoài đồngruộng;
- Các công trình liên quan với đường sá như cầu, cống, bến phà,…
Ghi chú địa danh
Ghi chú địa danh trên bản đồ gồm tên sông suối chính, tên đường quốc lộ, têntỉnh, thành phố, tên huyện, thị xã, tên xã, thị trấn, tên các hồ lớn,…
Thể hiện vị trí trung tâm
Thủ đô, tỉnh, huyện, UBND xã, phường, thị trấn
Xử lý tài liệu, số liệu
Lựa chọn và tổng hợp các nội dung cần thể hiện trên bản đồ HTSDĐ bằng cáckhoanh lấy bỏ tự nhiên hay khoanh lấy bỏ tổng hợp
Tạo thành phẩm
Tiến hành thu phóng tài liệu bản đồ, can ghép và chuyển vẽ các nội dungHTSDĐ lên tài liệu bản đồ nền Xây dựng bản biên vẽ, kiểm tra chất lượng bản đồ,chỉnh sửa, nghiệm thu và sao nhân bản
Bản đồ HTSDĐ có thể được xây dựng theo các phương pháp sau:
- Phương pháp đo vẽ trực tiếp (đo mới)
Trang 13- Phương pháp sử dụng ảnh hàng không và ảnh viễn thám.
- Phương pháp đo vẽ chỉnh lý tài liệu bản đồ hiện có
- Ứng dụng công nghệ bản đồ số
Theo quy phạm thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất banhành năm 2005, có 5 phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ:
1 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương pháp sử dụng bản
đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở;
2 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng ảnh chụp từ máy bay có ápdụng công nghệ ảnh số;
3 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương pháp hiện chỉnh bản
đồ hiện trạng sử dụng đất chu kỳ trước;
4 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương phápdụng các bản đồ chuyên ngành;
5 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương pháp tổng hợpcác bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp dưới trực thuộc;
Tuy nhiên, việc lựa chọn phương pháp nào còn tuỳ thuộc vàocác yêu cầu và điều kiện cụ thể, do các yếu tố sau quyết định:
- Đặc điểm địa hình, địa vật khu vực cần thành lập bản đồ;
- Tỷ lệ bản đồ;
- Tính chính xác, đầy đủ và độ tin cậy của nguồn tài liệu hiệncó;
- Khả năng về tài chính;
- Công nghệ và trang thiết bị;
- Trình độ chuyên môn của người thực hiện
Trang 14Hình 1.1 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương pháp sử dụng bản
đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở
Từ sau năm 2003 Luật đất đai ra đời, hầu hết các đơn vị hành
phường, thị trấn trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam đã được đo dạclập bản đồ địa chính chính quy Trên cơ sở đó Luật đất đai 2003 vàthông tư 28 về việc hướng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai
và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất có hướng dẫn cụ thểnhư sau:
“Bản đồ hiện trạng sử dụng đất được lập năm năm một lần gắn với kiểm kê đấtđai; nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải đảm bảo phảnánh trung thực hiện trạng sử dụng đất tại thời điểm báo cáo, chínhxác về diện tích và có đầy đủ cơ sở pháp lý
Trang 15Bản đồ hiện trạng sử dụng đất của đơn vị hành chính cấp xãđược lập trên cơ sở tổng hợp bản đồ địa chính của xã đó có đốisoát với số liệu kiểm kê đất đai.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất của đơn vị hành chính cấphuyện và cấp tỉnh được tổng hợp từ bản đồ hiện trạng sử dụng đấtcủa các đơn vị hành chính trực thuộc Bản đồ hiện trạng sử dụngđất của vùng lãnh thổ được tổng hợp từ bản đồ hiện trạng sử dụngđất của các tỉnh thuộc vùng lãnh thổ đó Bản đồ hiện trạng sửdụng đất của cả nước được tổng hợp từ bản đồ hiện trạng sử dụngđất của các vùng lãnh thổ.”
Xuất phát từ thực tế đó, năm 2005 Bộ Tài Nguyên và Môi
Quy phạm thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất Trong quy
phạm nêu rõ: ”Bản đồ hiện trạng sử dụng đất được thành lập trong các kỳ kiểm kê đất đai, khi lập quy hoạch sử dụng đất, điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất hoặc khi thực hiện các dự án đầu tư liên quan đến sử dụng đất.”
Ngoài ra, tuỳ thuộc vào yêu cầu công việc của mỗi ngành và
thể mà có thể đòi hỏi phải tiến hành xây dựng bản đồ hiện trạng
sử dụng đất riêng cho ngành mình hay cho một vùng dự án cụ thể
Ví dụ như: Bản đồ hiện trạng cơ sở hạ tầng, bản đồ hiện trạngđất nông nghiệp vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, bản đồ hiệntrạng đất lâm nghiệp, giao thông, thuỷ lợi,
1.4.4 Lựa chọn và mô tả các loại hình sử dụng đất
Khi nghiên cứu các loại hình sử dụng đất người ta thường dùngcác bảng liệt kê các loại sử dụng đất Trong bảng này sẽ liệt kêdanh mục các loại hình sử dụng đất và các thuộc tính của chúng Các loại sử dụng đất được liệt kê trong bảng có thể gồm:
- Các loại sử dụng đất có ý nghĩa thực tiễn trong vùng
Trang 16- Các loại sử dụng đất có triển vọng cả với ngoài vùng xung
kiện sinh thái nông nghiệp và kinh tế -xã hội
- Các loại sử dụng đất có triển vọng dựa vào kinh nghiệm của
nghiệp và nông dân
- Các loại sử dụng đất có triển vọng dựa vào các kết quảnghiên cứu thí nghiệm trong vùng
1.4.5 Phân loại hiện trạng sử dụng đất
BẢNG 1.1 : PHÂN LOẠI HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2004 MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT ( LOẠI ĐẤT) Mã Diện tích
Đất chuyên trồng lúa nước LUC
Đất trồng lúa nước còn lại LUK
Đất trồng cây công nghiệp lâu năm LNC
Đất trồng cây ăn quả lâu năm LNQ
Đất trồng cây lâu năm khác LNK
Trang 17Đất nuôi trồng thuỷ sản nước lợ, mặn TSL
Đất nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt TSN
Trang 18Đất sản xuất, kinh doanh phi nông
Đất có mục đích công cộng CCC
Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng SMN
Đất có mặt nước ven biển (quan sát) MVB
Đất mặt nước ven biển nuôi trồng thuỷ
Đất mặt nước ven biển có mục đích khác MVK
Bảng 1.1 Bảng phân loại đất theo hiện trạng sử dụng đất năm 2004
1.5 Yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất
Yêu cầu sử dụng đất đai là những đòi hỏi về đặc điểm và tính
bảo cho mỗi loại hình sử dụng đất (LUT) trong đánh giá đất có tính
thích hợp và phát triển bền vững Việc xác định yêu cầu sử dụngđất cho các loại hình sử dụng đất có triển vọng được lựa chọnnhằm mục tiêu:
- Xác định những đặc tính/tính chất đất cần có cho mỗi LUTđược đánh giá;
- Xác định mức độ thích hợp của các yêu cầu sử dụng đất cho
xuất thực tế của mỗi LUT để thuận lợi cho công tác phân hạng
giá đất
Trang 191.5.1 Yêu cầu và giới hạn trong xác định các yêu cầu sử dụng đất cho các loại
hình sử dụng đất
Hội thảo quốc tế 1991 ở Nairo Bỉ đã khẳng định nền tảng cho
bền vững dựa trên 5 nguyên tắc sau:
1 Duy trì nâng cao sản lượng;
2 Giảm tối thiểu mức rủi ro trong sản xuất;
3 Bảo vệ tiềm năng tài nguyên tự nhiên và ngăn chặn sựthoái hoá đất;
4 Có thể tồn tại về mặt kinh tế;
5 Có thể chấp nhận được về mặt xã hội
Trên cơ sở đó và dựa vào tình hình thực tế ở Việt Nam, một loạihình sử dụng đất được xem là bền vững phải đạt được 3 yêu cầusau:
- Bền vững về kinh tế
- Bền vững về môi trường
- Bền vững về xã hội
Để xác định đúng các yêu cầu sử dụng đất cần so sánh những
nhu cầu và điều kiện sản xuất của người sử dụng đất
1.5.2 Nội dung xác định các yêu cầu sử dụng đất
Yêu cầu sinh trưởng hoặc sinh thái
Các yêu cầu của LUT có liên quan đến sinh trưởng Để xác định các yêu cầu
về sinh trưởng của các LUT cần tham khảo các sổ tay và tài liệu xuất bản có liênquan đến điều kiện sinh trưởng của cây trồng của quốc gia và vùng nghiên cứu kếthợp nghiên cứu các ý kiến và kinh nghiệm của các nhà khoa học, các chuyên gia vàcủa địa phương Các yêu cầu có thể là:
- Điều kiện sinh thái môi trường đối với từng loại cây;
- Đặc tính sinh lý;
Trang 20- Yêu cầu đầu tư và quản lý đối với sinh trưởng và phát triểncủa mỗi loại cây.
Yêu cầu quản lý
Yêu cầu quản lý là các chỉ tiêu kỹ thuật và phương thức quản lý LUT Các yêucầu này đa phần đều bị tác động bởi các yếu tố về tự nhiên như: địa hình, dốc, đálẫn, khô hạn
- Quy mô sản xuất của nông hộ - trang trại đối với các LUT
- Các chính sách - thể chế quản lý và sở hữu đất đai
- Điều kiện làm đất: Cơ giới hoá hay thủ công
- Kỹ thuật trồng và chăm sóc các loại cây trồng khác trongLUT
- Cơ sở hạ tầng: giao thông - bảo quản - chế biến
- Quản lý thị trường thu mua nông sản phẩm
Yêu cầu bảo vệ
Là các yêu cầu sử dụng đất nhằm đảm bảo tính bền vững của LUT, gồm có:
- Chu kỳ sản xuất của các LUT: Đảm bảo độ phì đất và sản lượng cây trồng
- Bảo vệ tính chất lý hoá học của đất canh tác: Chống xói mòn, rửa trôi, bạcmàu hoá, thoái hoá đất
- Bảo vệ chất lượng và năng suất cây trồng không được suy giảm
- Chống các nguy cơ thiên tai - ô nhiễm đất
- Bảo tồn động thực vật/ cây trồng/ vật nuôi bằng quỹ gien
- Vùng đồng bằng: Trồng lúa, rau màu, thuỷ sản+cây ăn quả,trồng cói…
- Vùng đồi núi: Cây lương thực, cây ăn quả, cây công nghiệp,rừng…
- Một số yêu cầu bảo vệ: Chống xói mòn, quản lý nước, nônglâm kết hợp
Trang 211.6 Phân loại dữ liệu phục vụ đánh giá
1.6.1 Thông tin không gian và phi không gian
Thông tin không gian
Thông tin không gian là dữ liệu có chứa trong nó khái niệm về vị trí của đốitượng Tập hợp những thông tin không gian này gọi là hệ thống thông tin khônggian hay cơ sở dữ liệu không gian Nó là những dữ liệu phản ánh những đối tượng
có kích thước vật lý nhất định hay có một không gian nhất định Nhìn từ góc độcông nghệ của HTTTĐL, đó là những yếu tố địa lý, địa chất,… được phản ánh lênbản đồ bằng những kiểu cấu trúc nhất định Cấu trúc dữ liệu này được miêu tả thôngqua 3 dạng cơ bản: điểm, đường và vùng
Thông tin dạng điểm như: cột điện, gốc cây, mốc trắc địa Thông tin dạngđường như: sông ngòi, đường xá, biên giới, thông tin dạng vùng như: thửa đất, hồ
ao, mảnh rừng, sân bay,
Các thông tin có hình dạng, kích thước, và vị trí đều có thể biểu diễn bằng tọa
độ các điểm đặc trưng Tất nhiên, quá trình biểu diễn các hiện trạng đô thị, các côngtrình đều có diện tích và thể tích hữu hạn nhưng chúng ta đã khái quát hóa hìnhdạng và kích thước của chúng
Thông tin phi không gian
Có những thông tin không biểu diễn hình dáng, kích thước, vị trí của sự vật,
nó phản ánh các đối tượng khác nhau gọi là thông tin phi không gian Ví dụ: cácthông tin về chủ sở hữu đất, loại đất, mật độ dân số, tỷ lệ người thất nghiệp, …những yếu tố dữ liệu này có những thuộc tính mô tả
Chính vì vậy, nên đôi khi người ta gọi thông tin phi không gian là dữ liệuthuộc tính
1.6.2 Thông tin về điều kiện tự nhiên
Vị trí địa lý
Thông qua vị trí địa lý người ta còn có thể xem xét tính phù hợp với hệ thốngphân bố điểm dân cư cả vùng hay cả lãnh thổ, tình hình phát triển kinh tế trongtương lai Thông thường vị trí địa lý được giới thiệu ở bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn bản đồquy hoạch từ 2 đến 5 lần Nội dung quan trọng nhất trong thông tin này là mối quan
hệ của khu vực với vùng lân cận
Trang 22Giới hạn khu đất đánh giá
Trong đánh giá hiện trạng sử dụng đất ranh giới là địa giới hành chính củatừng xã phường đó Ranh giới được xác định một cách rõ ràng, chính xác Nó làranh giới hành chính nhưng đồng thời nó cũng là giới hạn công tác đánh giá Việcxác định rõ ranh giới, hành chính chính là tạo chỗ đứng cho một đồ án đánh giá Từthông tin về giới hạn khu đất đánh giá chúng ta mới có được các thông tin định tínhkhác của bản thân khu vực đánh giá như diện tích, thông tin thửa đất, mật độ dân số,mật độ lưới đường,…
Địa hình, địa mạo
Địa hình sẽ xác định đánh giá đó là loại gì miền núi, trung du, đồng bẳng, venbiển, hải đảo hay tổ hợp một số đặc tính nào đó Địa hình ảnh hưởng đến mọi yếu tốcấu thành vùng đánh giá như: cơ cấu công-nông nghiệp, điều kiện khó khăn haythuận lợi, môi trường sinh thái đô thị, phân bố dân cư, tổ chức giao thông,… và ảnhhưởng đến quá trình đô thị hóa của vùng
Chính vì vậy, yếu tố địa hình là thông tin cần thiết và quan trọng nhất trongcác điều kiện tự nhiên, nhằm đảm bảo các điều kiện thuận lợi để sản xuất của các xínghiệp công nghiệp, nông nghiệp và cho sinh hoạt của nhân dân
Trang 23
CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ( GIS )
2.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.1.1 Khái niệm
Thuật ngữ GIS được sử dụng rất thường xuyên trong nhiều lĩnh vực khác nhaunhư địa lý, kĩ thuật tin học, các hệ thống tích hợp trong các ứng dụng môi trường,tài nguyên, trong khoa học về xử lý dữ liệu không gian
Lĩnh vực GIS đặc trưng bởi sự đa dạng trong ứng dụng và các khái niệm củaGIS được phát triển trên nhiều lĩnh vực
Định nghĩa tổng quát sau đây được sử dụng : “Hệ thống các công cụ nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí bề mặt trái đất và tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết định”.
Hình 2.2 Tổng quan về GIS
2.1.2 Các thành phần của hệ thống
Hệ thống thông tin địa lý gồm có 5 thành phần quan trọng: Phần cứng, phầnmềm, những phương pháp, dữ liệu và con người 5 thành phần này phải cân bằng,hoàn chỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả nhất
Trang 24Hình 2.3 Các thành phần của GIS
a Phần cứng
Phần cứng là các thiết bị sử dụng trong các thao tác HTTTĐL Ngày nay phầnmềm HTTTĐL chạy trên mọi kiểu phần cứng, Từ máy chủ trung tâm tới máy tính
cá nhân, trên mạng hay máy đơn
- Máy tính sử dụng trong HTTTĐL có thể máy tính cá nhân, máy chủ và có
thể làm việc trong môi trường mạng
- Thiết bị nhập dữ liệu bao gồm bàn số hóa (digitizer) và máy quét (scanner).
- Máy in, thiết bị này dùng để in bản đồ.
- Hệ thống lưu trữ gồm: đĩa quang học, đĩa từ (ổ cứng máy tính), đĩa mềm,
băng từ
b Phần mềm
Phần mềm HTTTĐL cung cấp những chức năng và những công cụ cần thiết đểnhập, lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý Những chức năng chính là:
- Những công cụ cho việc nhập và thao tác với thông tin địa lý
- Hệ thống lưu trữ và quản trị cơ sở dữ liệu
- Những công cụ cho phép chất vấn, phân tích, thể hiện, chuyển đổi dữ liệu
- Giao tiếp đồ họa với người sử dụng dễ dàng truy xuất, trình bày dữ liệu.Phần mềm HTTTĐL bao gồm:
Trang 25Chương trình HTTTĐL, là những gói ứng dụng chuyên dụng như mô hình
hóa địa hình và phân tích mạng lưới Những phần mềm HTTTĐL gồm:
- Modul GIS Environment của hãng Intergraph Corp.,
- Geo/SQL của Generation 5 Tech Inc.,
- ARC/INFO của Environmental Systems Research Institute Inc., (ESRI)
- SPANS của Tydac Technologies.,
- FMS/AC của Facility Mapping Systems Inc
Những chương trình bản đồ máy tính cung cấp nhiều chức năng như
HTTTĐL, nhưng bị giới hạn khả năng các phân tích không gian Chúng được pháttriển để thỏa mãn nhu cầu người sử dụng biểu diễn bản đồ Một số chương trình loạinày gồm:
- MapInfo phát triển bởi MapInfo Corp.,
- Atlas GIS phát triển bởi Strategic Mapping Inc.,
- MapGrafix phát triển bởi ComGrafix Inc.,
- QUIKMAP phát triển bởi AXYS Software Ltd etc
Phần mềm công cộng là những chương trình HTTTĐL phát triển bởi chính
phủ hoặc các trường đại học, Cho phép miễn phí hoặc giá tượng trưng Gồm cácphần mềm như:
- IDRISI của trường Clark University
- GRASS của GRASS Information Center
- MOSS của Autometric Inc
c Dữ liệu
Số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu riêng lẻ mà còn phải đượcthiết kế trong một cơ sở dữ liệu Những thông tin địa lý có nghĩa sẽ bao gồm các dữliệu về vị trí địa lý, thuộc tính của thông tin, mối liên hệ không gian của các thôngtin và thời gian Có hai dạng số liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS là:
Cơ sở dữ liệu bản đồ
Trang 26Là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hóa theo một khuôn dạng nhất định
mà máy tính hiểu được HTTĐL dùng cơ sở dữ liệu này để xuất ra các bản đồ trênmàn hình hoặc ra các thiết bị ngoại vi khác như máy in, máy vẽ
- Dữ liệu Vector: Được trình bày dưới dạng điểm, đường, diện tích, mỗi dạng
có lien quan đến một số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu
- Dữ liệu Raster: Được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay lưới chữ nhậtđều nhau, giá trị được ấn định cho mỗi ô sẽ được chỉ định giá trị của thuộc tính Sốliệu của ảnh vệ tinh và các loại số liệu bản đồ được quét là các sô liệu Raster
d Con người (chuyên gia)
Đây là một trong những hợp phần quan trọng của GIS, đòi hỏi những chuyênviên hướng dẫn, sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lýcác số liệu Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng,
có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và
sẽ thực hiện
Đây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống,
là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS Hệ thống GIScần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này cần được bổ nhiệm để tổchức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ cho người sử dụngthông tin
Con người tham gia HTTTĐL gồm:
- Những thành viên thực hiện
- Chuyên viên kỹ thuật
- Tổ chức
e Chính sách và quản lý
Trang 27Những chính sách sẽ quyết định sự thành công một dự án HTTTĐL, tùy thuộcvào những kế hoạch thiết kế, luật lệ chuyển giao vv
2.1.3 Các chức năng của GIS
Thu thập và nhập dữ liệu
Nhập dữ liệu là quá trình tự động hóa chuyển đổi các nguồn dữ liệu khác nhausang khuôn dạng lưu trữ và xử lý được bằng máy tính Nhập dữ liệu là quá trình cơbản nhất của mỗi GIS và nó chỉ khác biệt tùy thuộc vào mô hình (vector hoặc raster)
và nguồn gốc của dữ liệu
Các nguồn chính để thu thập dữ liệu không gian:
- Quét và số hóa bản đồ, ảnh
- Trắc địa ảnh, viễn thám
- Đo đạc trắc địa
- Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)
- Chuyển dữ liệu từ các GIS khác
Thu thập dữ liệu thuộc tính, cách chủ yếu nhất vẫn là điều tra trực tiếp (như đođạc, dò hỏi, ) hoặc gián tiếp (như biên tập, tra cứu từ sổ sách, internet) các đốitượng địa lý Các cách để nhập dữ liệu thuộc tính:
- Nhập dữ liệu thuộc tính từ bàn phím
- Đọc các file dữ liệu thuộc tính sẵn có trên đĩa CD
- Nhập các file sẵn có trên các máy tính khác thông qua mạng
Nói chung, công việc thu thập dữ liệu hay làm dữ liệu bản đồ là nhiệm vụ khókhăn và là quan trọng nhất khi xây dựng các ứng dụng GIS
Biên tập, xử lý dữ liệu
Những công việc chính của xử lý dữ liệu bao gồm:
- Tạo topology cho các dữ liệu vector
- Phân loại các đối tượng cho các loại ảnh viễn thám
- Chuyển đổi dữ liệu từ raster sang vector và ngược lại
- Nội suy mô hình số địa hình
Trang 28- Chuyển đổi hệ tọa độ.
Quản lý, lưu trữ dữ liệu
Đối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin địa lý dưới dạng cácfile đơn giản Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng ngườidùng cũng nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS).Một DBMS chỉ đơn giản là một phần mền quản lý cơ sở dữ liệu Có nhiều cấutrúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất Trongcấu trúc quan hệ, dữ liệu được lưu trữ ở dạng các bảng Các trường thuộc tínhchung trong các bảng khác nhau được dùng để liên kết các bảng này với nhau Dolinh hoạt nên cấu trúc đơn giản này được sử dụng và triển khai khá rộng rãi trongcác ứng dụng cả trong và ngoài GIS
Tìm kiếm và phân tích không gian
Tìm kiếm và phân tích không gian là chức năng đóng vai trò rất quan trọngtrong GIS, nó tạo nên sức mạnh thực sự của GIS so với các phương pháp khác Tìmkiếm và phân tích dữ liệu không gian giúp tìm ra những đối tượng đồ hoạ theo cácđiều kiện đặt ra hay hỗ trợ việc ra quyết định của người dùng GIS
Buffer (tìm kiếm dữ liệu trong vùng không gian)
Buffer là tạo ra một vùng đệm có lõi là một điểm, một đường hoặc một vùng,đường biên bên ngoài thường có khoảng cách nhất định so với lõi
Geocoding (hoặc address matching)
Geocoding (hay address matching - tìm kiếm theo địa chỉ) là phép phân tíchnhằm xác định các đối tượng trên cơ sở mô tả vị trí của chúng
Networks (phân tích mạng)
Trong GIS, networks (mạng) là tập hợp các đối tượng dạng tuyến kết nối vớinhau như đường giao thông, đường cấp điện, cấp nước, thoát nước,…Kỹ thuật phântích networks được dùng nhiều trong giao thông, phân phối hàng hoá và dịch vụ,vận chuyển nước hay xăng dầu trong các đường ống dài, trao đổi thông tin quamạng viễn thông…
Overlay (phủ trùm)
Trang 29Đây là kỹ thuật khó nhất và cũng là mạnh nhất của GIS Overlay cho phép tíchhợp dữ liệu bản đồ từ hai nguồn dữ liệu khác nhau Người ta định nghĩa: “Overlay
là quá trình chồng khít hai lớp dữ liệu bản đồ với nhau để tạo ra một lớp bản đồmới”
Proximity (tìm kiếm trong khoảng cận kề)
Proximity là phép tìm kiếm trên cơ sở đo khoảng cách quanh hoặc giữa cácđối tượng Phép phân tích này cho phép: xác định vùng lân cận gần nhất (nearestneighbor search), xác định vị trí phục vụ hợp lý (facility location), xác định hìnhtròn rỗng lớn nhất (largest empty circle) và quy hoạch đường (path lanning)
Hiển thị và xuất dữ liệu
Sau khi đã nhập, biên tập phân tích dữ liệu và lưu trữ chúng trong một thiết bịlưu trữ dữ liệu như ổ cứng, đĩa CD, chúng ta có thể hiển thị GIS lên màn hìnhbằng các phần mềm GIS, hoặc in chúng
Việc hiển thị và xuất dữ liệu bằng GIS được thực hiện với mục đích chính:
- Kiểm tra và biên tập dữ liệu
2.1.4 Một số ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý
Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian,
nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như:quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộtrình, nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật Trong phần lớnlĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kếhoạch hoạt động
- Quy hoạch đô thị: Lĩnh vực luôn liên quan tới bản đồ như bản đồ sử dụngđất, bản đồ chuyên đề, bản đồ hạ tầng và các loại bản đồ khác Với hai loại bản đồbản đồ hiện trạng và quy hoạch tương lai, sử dụng GIS để phân tích tiến trình phát
Trang 30triển của quy hoạch Việc sử dụng GIS trong quy hoạch làm cho công việc tiếnhành sẽ nhanh hơn và dễ dàng trong phân tích lịch sử hình thành và phát triển của
đô thị và định hướng phát triển trong tương lai
- Ngành địa lý-bản đồ: Có truyền thống lâu đời là khuôn mẫu quan trọng nhấtcủa đầu ra GIS Ngày nay, bản đồ cũng là nguồn dữ liệu đầu vào chính cho GIS
Hình 2.4 Ứng dụng của GIS trong các ngành
- 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 tớiđiều kiện tự nhiên vượt khỏi tầm kiểm soát của con người, sự sử dụng quá mứcnguồn tài nguyên, ô nhiễm bầu khí quyển, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đại dương,
và nhiều vấn đề khác nữa việc sử dụng GIS sẽ rất có ích khi phân tích, quản lý, vậndụng, 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 tượnghình học bản đồ và sự diễn tả nó là chìa khoá sử dụng công nghệ GIS
- Ứng dụng GIS trong Khí tượng thuỷ văn: Trong lĩnh vực này GIS được dùngnhư là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạlưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa
Trang 31ra các biện pháp phòng chống kịp thời vì những ứng dụng này mang tính phântích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.
- Ứng dụng GIS trong Nông nghiệp, quản lý đất đai Những ứng dụng đặctrưng: Giám sát thu hoạch, hệ thống quản lý đất đai, dự báo về hàng hoá, nghiêncứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước
- Ứng dụng GIS cho Chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứngdụng rộng lớn nhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không giannhiều nhất Tất cả các cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS.GIS có thể được sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc
hồ sơ giấy tờ hiện hành Chính quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trongviệc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông GIS còn được sử dụng trong cáctrung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp
- Ứng dụng GIS trong Giao thông: GIS có khả năng ứng dụng đáng kể tronglĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng làmột ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới làứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng nàyđòi hỏi sự hỗ trợ của GIS
2.2 Các phần mềm hỗ trợ công tác phân tích, đánh giá và thành lập cơ sở dữ
Các chức năng của ArcView:
- Hiển thị cáclớp bản đồdạngvector
- Tạo và thay đổicơ sở dữ liệu của các đối tượng địa lí trong bản đồ
Trang 32- Tạo các biểu đồ đơn giản dựa trên thuộc tínhcủa các đối tượng trên bản đồ.
ArcEditor
Cung cấp chức năng dùng đế chỉnh sửa và quản lý dữ liệu địa lý ArcEditorbao gồm các tính năng của ArcView và thêm vào đó là một sô các công cụ chỉnhsửa, biên tập
Với ArcEditor, cho phép:
- Mô hình hóa dòng chảy công việc của nhóm và nhiều người biên tập
- Xây dựng và giữ được tính toàn vẹn của không gian bao gồm các quan
hệ hình học topo giữa các đặc tính địa lý
- Quản lý và mở rộng mạng lưới hình học
- Làm tăng năng suất biên tập
- Quản lý môi trường thiết kế đa người dùng với version
- Duy trì tính toàn vẹn giữa các lớp chủ đề và thúc đẩy tư duy logic của ngườidùng
- Ngừng kết nối CSDL và chỉnh sửa nháp trước khi cập nhật lại váo CSDL
Arclnfo
Cung cấp các chức năng tạo và quản lý một hệ GIS, xử lý dữ liệu không gian
và khả năng chuyển đối dữ liệu, xây dựng dữ liệu, mô hình hóa, phân tích, hiển thịbản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ ra các phương tiện khác nhau
Với Arclnfo, cho phép:
- Xây dựng một mô hình xử lý không gian rất hữu dụng cho việc tìm ra cácmối quan hệ, phân tích dữ liệu và tích hợp dữ liệu
- Thực hiện chồng lớp các vector, tính xấp xỉ và phân tích thống kê
Trang 33- Tạo ra các đặc tính cho sự kiện và chồng xếp các đặc tính của các sự kiện đó.
- Chuyển đối dữ liệu và các định dạng của dữ liệu theo rất nhiều loại địnhdạng
- Xây dựng những dữ liệu phức tạp, các mô hình phân tích và các đoạn mã đê
tự động hóa các quá trình GIS
- Sử dụng các phương pháp trình diễn, thiết kế, in ấn và quản lý bản đồ đê’xuất bản bản đồ
b Giao diện phần mềm ArcGIS Desktop
Phần mềm ArcGIS Desktop cho phép người dùng truy cập đồng thời hoặc lầnlượt vào ba ứng dụng ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox
ArcMap
ArcMap là các ứng dụng tâm điểm được sử dụng trong ArcGIS ArcMap lànơi hiển thị và phân tích các tập dữ liệu GIS, tạo bố trí bản đồ cho in ấn hoặc xuấtbản ArcMap cũng là ứng dụng sử dụng để tạo và chỉnh sửa các tập dữ liệu
Hình 2.5 Giao diện phần mềm ArcMap
Các chức năng chính:
- Làm việc với bản đồ: Có thể mở và sử dụng ArcMap để khai thác thông tin,
bật lớp và tắt, tính năng truy vấn để truy cập dữ liệu thuộc tính
Trang 34- Biên dịch và chỉnh sửa dữ liệu GIS: ArcMap hỗ trợ chỉnh sửa đầy đủ chức
năng, chọn các layer trong các tài liệu bản đồ để chỉnh sửa và các tính năng mớiđược lưu trong tập dữ liệu của lớp
- In bản đồ: Có thể tạo ra các bản đồ, từ bản đồ chất lượng in đơn giản đến rất
phức tạp, bằng cách sử dụng ArcMap
- Sử dụng tự động hóa công việc xử lý dữ liệu và thực hiện phân tích: ArcMap
có khả năng thực hiện bất kỳ mô hình xử lý dữ liệu và biên tập cũng như xem vàlàm việc với các kết quả đạt được thông qua bản đồ trực quan Xử lý dữ liệu có thểđược sử dụng để phân tích cũng như để tự động hóa nhiều công việc nhàm chán nhưthế cuốn sách bản đồ, sửa chữa các liên kết dữ liệu bị hỏng trong một bộ sưu tập cáctài liệu bản đồ, và để thực hiện xử lý dữ liệu GIS
- Tổ chức và quản lý geodatabases: ArcMap bao gồm cửa sổ Catalog cho
phép tổ chức tất cả các tập hợp dữ liệu GIS và geodatabases, tài liệu bản đồ và cáctập tin ArcGIS khác, công cụ xử lý dữ liệu, và nhiều bộ thông tin GIS khác Ngườidùng cũng có thể thiết lập và quản lý geodatabase trong cửa sổ Catalog
- Xuất bản các tài liệu bản đồ: ArcMap cung cấp một trải nghiệm người dùng
đơn giản cho việc xuất bản các tài liệu bản đồ như dịch vụ bản đồ
- Chia sẻ bản đồ, các lớp, các mô hình xử lý dữ liệu, và geodatabases với mọi người: ArcMap bao gồm công cụ đóng gói và chia sẻ các tập dữ liệu GIS với người
dùng khác Điều này bao gồm khả năng chia sẻ bản đồ GIS và dữ liệu được sử dụngtrong ArcGIS
- Tùy chỉnh cho người dùng trải nghiệm: ArcMap bao gồm các công cụ để
chỉnh sửa, bao gồm chức năng để thêm các chức năng mới, đơn giản hóa và hợp lýhóa các giao diện người dùng, và để sử dụng cho nhiệm vụ xử lý dữ liệu tự độnghóa Dữ liệu sử dụng trong GIS
ArcCatalog
ArcCatalog cung cấp các ứng dụng để tổ chức và quản lý các loại thông tinkhác nhau về địa lý cho ArcGIS Các loại thông tin có thể được tổ chức và quản lýtrong ArcCatalog bao gồm:
- Geodatabase
- File raster
Trang 35- Tài liệu bản đồ, dữ liệu 3D, và các dữ liệu của lớp.
- Hộp công cụ xử lý dữ liệu, mô hình, và các Python
- Dịch vụ GIS, ArcGIS Server
- Metadata dựa trên tiêu chuẩn cho các mục thông tin GIS
- Và nhiều hơn nữa
ArcCatalog tổ chức các nội dung vào một hình cây mà người dùng có thể làmviệc với tổ chức bộ dữ liệu GIS và các tài liệu ArcGIS, tìm kiếm và tìm các mụcthông tin, để quản lý chúng, xem các thuộc tính của nó, và truy cập vào các công cụ
để thao tác trên các đối tượng được chọn
Hình 2-6 Giao diện phần mềm ArcCatalog
ArcCatalog được sử dụng để:
- Tổ chức các nội dung GIS
- Quản lý schemas geodatabase
- Tìm kiếm và thêm nội dung vào các ứng dụng ArcGIS
- Quản lý tài liệu nội dung của bạn
- Quản lý máy chủ GIS
Trang 36- Quản lý dựa trên chuẩn metadata.
ArcToolbox
Arctoolbox là bộ công cụ giúp thực hiện các bài toán ứng dụng liên quan đến GIS,cung cấp các công cụ để xử lý không gian, phân tích GIS, xuất - nhập các
dữ liệu từ các định dạng khác như Maplnfo, MicroStation, AutoCAD
Hình 2.7 Giao diện ArcToolbox
Trợ giúp trong ArcGIS
Trong ArcGIS cho phép sử dụng hai kiểu trợ giúp đó là: trợ giúp trên phầnmềm ArcGIS (ArcGIS Desktop Help) và trợ giúp trên Internet (ArcGIS DesktopHelp Online) Ngoài ra, trợ giúp trong ArcGIS còn cung cấp một nhiều phương thứcthuận lợi cho việc tra cứu và tìm đúng hỗ trợ cần thiết
2.2.2 Phần mềm Microstation và Mapping Ofice
Đây là hệ thống phần mềm được Tổng Cục Địa Chính và các cơ quan sử dụngnhằm phục vụ cho công tác thành lập bản đồ Mapping ofice là một hệ phần mềmcủa tập đoàn Intergraph bao gồm các phần mềm công cụ phục vụ cho việc xây dựng
và duy trì toàn bộ các đối tượng địa lý dưới dạng đồ họa bao gồm: IrasB, IrasC,Geovec, Msfc
Trang 37Các file dữ liệu này được sử dụng lần đầu vào cho các hệ thống thông tin địa
lý hoặc các hệ quản trị dữ liệu bản đồ Các phần mềm ứng dụng của Mapping Oficeđược tích hợp trong một mơi trường đồ họa thống nhất Microstation để tạo nên một
bộ các công cụ mạnh và linh hoạt phục vụ cho việc thu thập và xử lý các đối tượng
đồ họa
- Microstation: Là một phần mềm trợ giúp thiết kế (Cad) và là môi trường đồ
họa rất mạnh cho phép xây dựng, quản lý các đối tượng đồ họa thể hiện các yếu tốbản đồ Mcrostation còn được sử dụng để làm nền cho các ứng dụng khác nhưIrasB, Geovec, Msfc, Mrfclean, Mrfflag chạy trên đó Microstation còn cung cấpcông cụ nhập, xuất (import, export) dữ liệu đồ họa từ các phần mềm khác qua cácfile có dạng (*.dxf) hoặc (*.dwg)
- IRASB: là phần mềm hiển thị và biên tập dữ liệu raster dưới dạng các ảnh
đen trắng và được chạy trên nền của Mcrostation Mặc dù của IrasB và Mcrostationđược thể hiện trên cùng màn hình nhưng nó hoàn toàn độc lập với nhau nghĩa làviệc thay đổi dữ liệu phần này không ảnh hưởng đến dữ liệu của phần kia
- IRASC: cũng có khả năng tương tự như IrasB khác IrasC ở chỗ là xử lý đối
tượng ảnh màu, còn IrasB xử lý đối tượng ảnh trắng đen
- I/GEOVEC: là một phần mềm chạy trên nền của Mcrostation đã cung cấp
các công hóa cụ số hóa bán tự động các đối tượng trên nền ảnh đen trắng với địnhdạng của Intergraph Mỗi một đối tượng số bằng I/Geovec phải được định nghĩatrước các thông số đồ họa về màu sắc, lớp thông tin, khi đó đối tượng này được gọi
là một Feature Mỗi một Feature có một tên gọi và mã số riêng.
- FAMIS: phần mềm tích hợp cho đo vẽ và lập bản đồ địa chính (Field Work
and Cadastral Mapping Intergrated Software – Famis) là một hệ phần mềm nằmtrong hệ phần mềm chuẩn, thống nhất trong ngành Địa Chính, có khả năng xử lý sốliệu đo ngoại nghiệp, xây dựng xử lý và quản lý bản đồ địa chính số, phục vụ côngtác lập bản đồ và hồ sơ địa chính Phần mềm đảm nhận công đoạn từ sau công táclập bản đồ và hồ sơ địa chính Phần mềm đảm nhận công đoạn từ sau khi đo vẽngoại nghiệp cho đến hoàn chỉnh hệ thống bản đồ địa chính số Cơ sở dữ liệu bản
đồ địa chính kết hợp với cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính để tạo thành một cơ sở dữliệu bản đồ địa chính và hồ sơ địa chính thống nhất
Trang 382.3 Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý
Dữ liệu địa lý được tạo bởi thực tế chứa đựng các thông tin về
vị trí, về những mối quan hệ không gian tất yếu và những thuộctính của các đối tượng được ghi nhận lại Các mối quan hệ khônggian của dữ liệu địa lý được tạo ra bởi những hệ thống thiết kế cho
đồ thị và bản đồ một cách đặc biệt Kiểu dữ liệu này khác với cáckiểu hệ thống dữ liệu đã được sử dụng như hệ thống nhà băng, thưviện, hàng không
Thông thường, chi phí cho việc thu thập và quản lý dữ liệu trong các dự ánGIS chiếm một tỷ lệ khá lớn, trong nhiều trường hợp đạt tới 60 – 80% tổng kinh phíchi cho toàn bộ dự án Thực tế cho thấy rằng, các dữ liệu sử dụng trong một Hệthống thông tin địa lý mang đặc tính đa khái niệm, hay nói cách khác là chúngthường rất phức tạp về thể loại, khuôn dạng, tỷ lệ, độ tin cậy, v.v Chính vì vậy,vấn đề xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu GIS thường đóng vai trò quan trọng trongtoàn bộ quy trình thực hiện một Dự án GIS
2.3.1 Các dữ liệu không gian và các dữ liệu thuộc tính
Các dữ liệu địa lý được phân ra thành các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộctính Các dữ liệu không gian biểu diễn các đối tượng địa lý ứng với những sự vật đãđược định vị của thế giới thực Trong Hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu khônggian được quy về và biểu diễn dưới dạng ba đối tượng cơ bản nhất là điểm, đường
và vùng Các dữ liệu thuộc tính mô tả các đặc điểm của các đối tượng địa lý
Dữ liệu không gian
Dữ liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ Chúng bao gồmtọa độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trongmột khuôn dạng hiểu được của máy tính Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệukhông gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấythông qua thiết bị ngoại vi
Có 6 loại thông tin bản đồ dùng để thể hiện hình ảnh bản đồ và ghi chú của nótrong hệ thống thông tin địa lí là: Ðiểm (Point), Ðường (Line),Vùng (Polygon), Ôlưới (Grid cell), Ký hiệu (Sympol), Ðiểm ảnh (Pixel)
Dữ liệu không gian có hai mô hình lưu trữ là Vector (các điểm tọa độ X,Y) vàRaster (ảnh dạng ô lưới)
Trang 39Để tiện phân tích và tổng hợp, dữ liệu không gian thường được tổ chức thànhcác lớp (layer/theme); cũng thường được gọi là các lớp dữ liệu chuyên đề (thematiclayer) Mỗi lớp dữ liệu thường biểu diễn một tính chất liên quan đến vị trí trên mặtđất Ví dụ: lớp dữ liệu về ranh giới hành chính, về loại đất, về hiện trạng sử dụngđất, …
Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy
ra tại vị trí địa lí xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ được.Cũng như các hệ thống thông tin địa lý khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệuthuộc tính:
- Ðặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ
liệu này được xử lí theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích Chúng đượcliên kết với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác định chung, thông thườnggọi là mã địa lý và được lưu trữ trong cả hai mảng đồ thị và phi đồ thị
- Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một
vị trí xác định Chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động như cho phép xâydựng các khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo hiểm họa môi trường, liên quan đến các vị trí địa lí xác định
- Chỉ số địa lý: Là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị,
liên quan đến các đối tượng địa lí, được lưu trữ trong Hệ thông tin địa lí để chọn,liên kết và tra cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã được mô tả bằng cácchỉ số địa lý xác định
- Quan hệ không gian giữa các đối tượng: Rất quan trọng cho các chức năng
xử lý của hệ thống thông tin địa lý Các mối quan hệ này có thể đơn giản hay phứctạp như sự liên kết, khoảng cách tương thích, mối quan hệ topo giữa các đối tượng
Dữ liệu thuộc tính được tổ chức thành các bảng (table) Mỗi bảng gồm: các cột(column) thể hiện các chỉ tiêu, tính chất;các hàng (row): các thực thể, đối tượng địa
lý Các bảng liên hệ với nhau qua cột tham chiếu (key column).Khóa chính (primarykey): gồm 1 (hay nhiều) cột, giá trị của khóa chính trong 1 bảng là duy nhất
Mối liên kết giữa các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính phản ánh mối
quan hệ mật thiết giữa các loại thông tin Mối liên kết đảm bảo cho mỗi đối tượngbản đồ đều được gắn liền với các thông tin thuộc tính, phản ánh đúng hiện trạng và
Trang 40các điểm riêng biệt của đối tượng Đồng thời qua đó, người sử dụng dễ dàng tracứu, tìm kiếm và chọn lọc các đối tượng theo yêu cầu thông qua bộ xác định hay chỉ
số Như vậy, hệ thống thông tin địa lý là môi trường quản lý và xử lý các thông tinkhông gian và thông tin thuộc tính từ hệ thống định vị vệ tinh và hệ thống đo vẽ ảnh
số trong hệ thống CSDL đồng nhất
Hình 2.8 Mối liên kết dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
Một trong các chức năng đặc biệt của GIS là khả năng của nó trong việc liênkết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Sự liên kếtgiữa hình ảnh không gian và các bảng ghi thuộc tính được thực hiện thông qua mãxác định ID (identifier) gán cho cả hai loại dữ liệu Quan hệ giữa hai loại dữ liệu làquan hệ một-một
Trên bản đồ, các sự vật trên thế giới thực được biểu thị qua các tập hợp điểm,đường và miền, trong khi các ký hiệu, nhãn và chú giải truyền đạt các thông tin vềthuộc tính Trong một Hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu không gian và thuộctính được liên kết với nhau một cách chặt chẽ, khiến cho mỗi bản đồ có thể trởthành một công cụ tra vấn không gian rất hiệu quả
Dữ liệu ở trong ArcGIS ở ba dạng Shape file, Coverages, Geodatabase
- Shape file: lưu trữ cả dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của đối tượng.
Tùy thuộc vào các loại đối tượng không gian mà nó lưu trữ, Shape file sẽ được hiểnthị trong ArcCatalog bằng một trong ba hình thức: Điểm, đường, vùng
Trong mỗi Shape file chứa 5-6 file có tên giống nhau nhưng khác đuôi Cácfile quan trọng nhất của Shape file là các file có đuôi: