...Đỗ Thị Thùy Dương_.pdf

...Đỗ Thị Thùy Dương_.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

SINH VIÊN: ĐỖ THỊ THÙY DƯƠNG

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA

KHU VỰC XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ

HÀ NỘI – 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

SINH VIÊN: ĐỖ THỊ THÙY DƯƠNG

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA

KHU VỰC XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ

Chuyên ngành: Trắc địa - Bản đồ

Mã ngành: D520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN THỊ KIM DUNG

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Thị Kim Dung

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa từng sử dụng bảo vệ môn học nào

Mọi tham khảo dùng trong đồ án này đều được trích dẫn rõ ràng

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

LỜI CẢM ƠN

Trong th ời gian làm đồ án tốt nghiệp, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,đóng góp ý ki ến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Tr ước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo Th.S Nguyễn Thị Kim Dung - ng ười đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực

hi ện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Tôi xin g ửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới phòng Kỹ thuật công nghệ và các phòng ban trong Công ty Tài nguyên và Môi tr ường biển đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong th ời gian nghiên cứu đề tài

Tôi xin bày t ỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo và các cán bộ của khoa Tr ắc địa - Bản đồ cùng toàn thể các thầy cô trong trường Đại học Tài Nguyên

và Môi tr ường Hà Nội, những người đã dạy dỗ cho tôi kiến thức về các môn đại

c ương cũng như các môn chuyên ngành, giúp tôi có được cơ sở lý thuyết vững vàng

và t ạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Cu ối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều

ki ện, quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoànthành

Đồ án tốt nghiệp

V ới quỹ thời gian có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi được những thiếu sót Kính mong sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo để đề tài được hoàn thiện hơn

Xin chân thành c ảm ơn!

Hà N ội, ngày 15 tháng 06 năm 2015

Sinh viên th ực hiện

Đỗ Thị Thùy Dương

1

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, TIẾNG ANH 3

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC BẢNG 6

MỞ ĐẦU 8

1 Tính cấp thiết 9

2 Cơ sở tài liệu 9

3 Nơi thực hiện đồ án 9

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 10

1.1 Sự hình thành và phát triển của hệ thống thông tin địa lý: 10

1.1.1 Thiết bị phần cứng (Hardware): 12

1.1.2 Thiết bị phần mềm (Software) 13

1.1.3 Số liệu, dữ liệu địa lý (Geographic Data): 14

1.1.4 Chuyên viên (Expertise): 15

1.1.5 Chính sách và quản lý (Policy and Management): 15

1.2 Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý: 16

1.2.1 Thu thập và mã hóa dữ liệu: 13

1.2.2 Lưu trữ dữ liệu: 13

1.2.3 Truy vấn dữ liệu: 14

1.2.4 Phân tích dữ liệu: 14

1.2.5 Hiển thị dữ liệu: 14

1.3 Khả năng phân tích không gian và một số ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý: 14

1.3.1 Khả năng phân tích không gian của hệ thống thông tin địa lý: 14

1.3.2 Một số ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý: 15

1.3.3 Một số vấn đề khi thực hiện dự án ứng dụng công nghệ GIS: 18

1.4 Các phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý: 19

1.4.1 Lý thuyết xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý: 19

1.4.2 Quy trình tổng quát xây dựng cơ sở dữ liệu: 28

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA 33 2.1 Cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 33

2.1.1 Khái niệm về đất trồng lúa: 33

2.1.2 Vai trò và hiện trạng của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 34

2.1.3 Nội dung của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 36

2.2 Mô hình và cấu trúc cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 37

2.2.1 Mô hình cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 37

2.2.2 Cấu trúc cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 39

2.2.3 Quy trình chung xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 42

2.3 Phần mềm ArcGis trong xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 44

2.3.1 Mô hình dữ liệu không gian Geodatabase: 44

2.3.2 Mô tả cấu trúc dữ liệu trong Geodatabase: 46

2

XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ 62

3.1 Khái quát về khu vực thực nghiệm: 62

3.1.1 Điều kiện địa lý tự nhiên: 62

3.1.2 Tài nguyên thiên nhiên: 63

3.1.3 Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội: 64

3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 65

3.2.1 Đánh giá thực trạng tư liệu: 65

3.2.2 Các yêu cầu kỹ thuật trong xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: 65

3.2.3 Quy trình chi tiết xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị: 67

3.3 Các sản phẩm của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba , huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị: 77

3.3.1 Nhóm lớp hiện trạng sử dụng đất 77

3.3.2 Nhóm lớp nền địa lý 79

3.3.3 Nhóm lớp đối tượng quy hoạch 82

3.3.4 Nhóm lớp quản lý đất trồng lúa 83

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

4.1 Kết luận: 87

4.2 Kiến nghị: 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

3

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, TIẾNG ANH

Bảng ký hiệu viết tắt

(Geographic Information System)

Các thuật ngữ tiếng anh

Double

7 Kiểu dãy ký tự bằng chữ, số, ký hiệu CharacterString

Text

9 Lớp đối tượng trong CSDL không gian Feature Class

10 Miền, khoảng giá trị của trường dữ liệu SubtypeField

4

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Các thành phần của hệ GIS

Hình 1.2: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng điểm

Hình 1.3: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng đường

Hình 1.4: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng vùng

Hình 1.5: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa Raster và Vector

Hình 1.6: Quy trình tổng quát xây dựng cơ sở dữ liệu

Hình 2.1: Vị trí CSDL đất trồng lúa trong CSDL đất đai

Hình 2.2: Các thành phần trong CSDL đất trồng lúa quốc gia

Hình 2.3: Mô hình tổng thể cơ sở dữ liệu đất trồng lúa quốc gia

Hình 2.4: Nguồn dữ liệu đầu vào theo thứ tự ưu tiên

Hình 2.5: Tổ chức dữ liệu trong Geodatabase đất trồng lúa

Hình 2.6: Cấu trúc CSDL đất trồng lúa trong môi trường GeoDatabase

Hình 2.7: Cấu trúc nhóm dữ liệu quản lý đất trồng lúa trong môi trường Geodatabase

Hình 2.8: Cấu trúc dữ liệu nhóm hiện trạng thiết kế trong môi trường Geodatabase Hình 2.9: Cấu trúc dữ liệu nhóm nền địa lý thiết kế trong môi trường Geodatabase Hình 2.10: Cấu trúc dữ liệu nhóm quy hoạch thiết kếtrong môi trường Geodatabase Hình 3.1: Quy trình công nghệ xây dựng CSDL đất trồng lúa từ nền bản đồ địa chính

Hình 3.2: Bản đồ địa chính xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị

Hình 3.3: Kết nối bản đồ với Famis

Hình 3.4: Tìm và sửa lỗi ranh giới thửa đất

Hình 3.5: Tạo vùng (topology) cho từng thửa đất

Hình 3.6: Thông tin thuộc tính của các thửa đất

Hình 3.7: Xuất dữ liệu sang định dạng Shape file

Hình 3.8: Chuẩn hóa ranh giới của xã Hải Ba

Hình 3.9: Chuẩn hóa tim cầu cho đối tượng cầu

Hình 3.10: Chuẩn hóa tim cống cho đối tượng cống

5

Hình 3.11: Chuẩn hóa đối tượng mốc địa giới xã

Hình 3.12: Chuẩn hóa đối tượng điểm kinh tế - xã hội

Hình 3.13: Chuẩn hóa đối tượng địa danh, ghi chú

Hình 3.14: Load dữ liệu từ Shape file

Hình 3.15: Lấy thuộc tính dữ liệu theo các trường tương ứng

Hình 3.16: Vùng thửa đất địa chính của xã

Hình 3.17: Ranh giới các thửa đất địa chính

Hình 3.18: Hiển thị nhãn các thửa đất địa chính

Hình 3.19: Đường giao thông dạng vùng

Hình 3.20: Cầu đường bộ

Hình 3.21: Vùng thủy hệ

Hình 3.22: Đường đỉnh đê

Hình 3.23: Đối tượng cống

Hình 3.24: Đường địa giới cấp huyện, cấp xã

Hình 3.25: Hiển thị mốc địa giới các cấp

Hình 3.26: Địa phận hành chính cấp xã

Hình 3.27: Điểm địa chính cơ sở

Hình 3.28: Nhóm lớp địa danh, ghi chú

Hình 3.29: Điểm kinh tế văn hóa xã hội

Hình 3.30: Đối tượng quy hoạch sử dụng đất

Hình 3.31: Ranh giới đất trồng lúa

Hình 3.32: Nhóm lớp hiện trạng sử dụng đất

Hình 3.33: Nhóm lớp quy hoạch sử dụng đất

Hình 3.34: Nhóm lớp nền địa lý

Hình 3.35: Nhóm lớp quản lý đất trồng lúa

Hình 3.36: Cơ sở dữ liệu đất trồng lúa xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị

6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các tham số của hệ quy chiếu VN-2000

Bảng 2.2: Thiết kế lớp ranh giới đất trồng lúa

Bảng 2.3: Miền giá trị của trường Loại hình sử dụng đất

Bảng 2.4: Thiết kế lớp Ranh giới bảo vệ đất trồng lúa

Bảng 2.5: Miền giá trị của trường Cấp độ bảo vệ

Bảng 2.6: Thiết kế lớp Mốc ranh giới bảo vẹ đất trồng lúa nghiêm ngặt Bảng 2.7: Thiết kế lớp Ranh giới biến động đất trồng lúa

Bảng 2.8: Thiết kế Thửa đất địa chính dạng vùng

Bảng 2.9: Thiết kế lớp Thửa đất địa chính dạng đường

Bảng 2.10: Thiết kế lớp Nhãn thửa đất địa chính dạng điểm

Bảng 2.11: Thiết kế lớp Khoanh đất hiện trạng

Bảng 2.12: Thiết kế nhóm dữ liệu nền địa lý

Bảng 2.13: Thiết kế lớp Giao thông nửa tỷ lệ dạng đường

Bảng 2.14: Miền giá trị của trường Loại đường bộ

Bảng 2.15: Thiết kế lớp Cầu đường bộ dạng đường

Bảng 2.16: Thiết kế lớp Đường sắt dạng đường

Bảng 2.17: Miền giá trị của trường Loại đường sắt

Bảng 2.18: Thiết kế lớp Thủy hệ dạng vùng

Bảng 2.19: Thiết kế lớp Thủy hệ nửa tỷ lệ dạng đường

Bảng 2.20: Thiết kế lớp Đường mặt đê dạng đường

Bảng 2.21: Miền giá trị của trường Loại mặt đê

Bảng 2.22: Thiết kế lớp Đập, cống dạng đường

Bảng 2.23: Miền giá trị của trường Loại đập

Bảng 2.24: Thiết kế lớp Đường biên giới địa giới dạng đường

Bảng 2.25: Miền giá trị của trường Loại đường biên giới, địa giới Bảng 2.26: Thiết kế lớp Mốc biên giới, địa giới

Bảng 2.27: Miền giá trị của trường Loại mốc giới

Bảng 2.28: Thiết kế lớp Địa phận cấp xã dạng vùng

7

Bảng 2.29: Thiết kế lớp Điểm tọa độ cơ sở quốc gia dạng điểm Bảng 2.30: Thiết kế lớp Điểm tọa độ địa chính dạng điểm

Bảng 2.31: Thiết kế lớp Địa danh, ghi chú dạng điểm

Bảng 2.32: Miền giá trị của trường Loại địa danh

Bảng 2.33: Thiết kế lớp Điểm kinh kế, văn hóa, xã hội dạng điểm Bảng 2.34: Miền giá trị của trường Loại công trình

Bảng 2.35: Thiết kế lớp Quy hoạch sử dụng đất dạng vùng

Bảng 2.36: Thiết kế lớp Mốc quy hoạch dạng điểm

Bảng 3.1: Số dân trong các thôn xóm ở xã Hải Ba

8

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt của mỗi quốc gia Đất đai không chỉ là yếu tố quyết định của mọi quá trình sản xuất mà còn là thành phần quan trọng của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân

cư, các công trình kinh tế, xã hội và an ninh quốc phòng

Quá trình đô thị hóa đang diễn ra sôi động trên toàn đất nước, khắp nơi đều mọc lên các nhà ở, khu đô thị mới, khu công nghiệp mới, … Cùng với quá trình tăng dân số làm cho nhu cầu về nhà ở, đất ở, đất sản xuất kinh doanh, đất vui chơi giải trí, và đất phục vụ cho các mục đích khác tăng nhanh chóng, điều này đang gây

ra áp lực ngày càng lớn đối với đất đai Các quỹ đất nông nghiệp đã bị thu hồi để sử dụng vào nhiều mục đích phi nông nghiệp khác nhau, đặc biệt quỹ đất trồng lúa của nước ta có nhiều biến động mạnh

Trước những biến động mạnh đó, ngày 30 tháng 10 năm 2013, Chính phủ đã đưa ra quyết định số 1975/QĐ-TTg phê duyệt dự án “Xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về đất đai” trong phạm vi cả nước, trong đó có hạng mục “Xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa” thuộc dự án này

Trong thời đại bùng nổ thông tin như hiện nay, người thành công là người biết nắm bắt và xử lý thông tin nhanh nhất, sớm nhất và chính xác nhất Việc ra đời và phát triển nhanh chóng của khoa học bản đồ mà đỉnh cao là hệ thống thông tin địa

lý GIS (Geographic Information Systems) Hiện nay, hệ thống thông tin địa lý GIS

đã được ứng dụng vào các lĩnh vực của cuộc sống, bao gồm cả lĩnh vực quản lý thông tin đất GIS đã giúp cho việc cập nhật, phân tích, tổng hợp, quản lý, truy xuất thông tin về thửa đất và giúp cho việc quản lý các lớp dữ liệu bản đồ thuận lợi cho việc tra cứu, sử dụng các thông tin trên thửa đất một cách nhanh chóng và hiệu quả Khoa học thông tin địa lý là sự kết hợp của các ngành bản đồ, địa lý và công nghệ thông tin

Huyện Hải Lăng là một huyện của tỉnh Quảng Trị, có 42.368,12 ha diện tích

tự nhiên và 99.044 người, có 19 xã và 1 thị xã trực thuộc Trong đó, xã Hải Ba là

9

một xã thuộc huyện Hải Lăng, có diện tích tự nhiên là 2.289,41 ha, nền kinh tế chủ yếu của xã là kinh tế nông nghiệp, có quỹ đất lúa tương đối lớn Do các hoạt động phát triển kinh tế, xây dựng các cơ sở hạ tầng ngày càng diễn ra mạnh mẽ, công tác quản lý về các thông tin chưa được nắm bắt kịp thời, do khả năng áp dụng các công nghệ thông tin vào quản lý đất đai còn thấp làm quá trình quản lý gặp phải rắc rối, gây tranh cãi, các thông tin trên giấy tờ bị lạc mất, nhòe đi không rõ ràng dẫn đến quá trình quản lý bị sai lệch Đất lúa là quỹ đất đặc biệt quan trọng đối với người dân địa phương nói riêng và cả nước nói chung, là đất được sử dụng để làm ra nguồn lương thực chính nuôi sống con người Vì vậy, cần đẩy mạnh hơn nữa công tác xây dựng hệ thống thông tin về đất đai và tăng cường công tác quản lý thông tin tại địa phương, đặc biệt là quỹ đất trồng lúa

Xuất phát từ những vấn đề trên, được sự đồng ý của khoa Trắc Địa - Bản Đồ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cùng với sự hướng dẫn của cô

giáo Th.S Nguyễn Thị Kim Dung, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Ứng dụng GIS

để xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị"

2 Cơ sở tài liệu:

Cơ sở dữ liệu địa chính và bản đồ quy hoạch sử dụng đất của xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị

3 Nơi thực hiện đề tài Đồ án:

Công ty Tài nguyên và Môi trường Biển (NATURAL RESOURCES AND MARINE ENVIRONMENT COMPANY) Trụ sở: Số 143/85 phố Hạ Đình, phường Thanh Xuân Trung, quận Thanh Xuân, Thành phố Hà Nội

Hà N ội, ngày 15 tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Thùy Dương