Luận văn ứng dụng công nghệ tin học để xây dựng mô hình quản lý dữ liệu đất huyện nghĩa hưng, tỉnh nam định

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --------------- ðẶNG THẾ MẠNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TIN HỌC ðỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUAN LY DỮ LIỆU ðẤT HUYỆN NGHĨA HƯNG - TỈNH NAM ðỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : QUẢN LÝ ðẤT ðAI Mã số : 60.62.16 Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN DUY BÌNH HÀ NỘI – 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một công trình nghiên cứu hay học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn ðặng Thế Mạnh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN ðể có ñược kết quả nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ từ nhiều các ñơn vị và cá nhân. Tôi xin ghi nhận và bày tỏ lòng biết ơn tới những tập thể, cá nhân ñã dành cho tôi sự giúp ñỡ quý báu ñó. ðầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc sự giúp ñỡ nhiệt tình của TS.Nguyễn Duy Bình, người ñã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện ñề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Thành; Th.S Hoàng Lê Hường; cùng các thầy cô trong Bộ môn Khoa học ñất và Bộ môn Tài nguyên nước, Khoa Tài nguyên và Môi trường ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn những ý kiến ñóng góp của các thầy cô trong Khoa Tài Nguyên và Môi trường và các thầy cô trong Viện ðào tạo Sau ñại học. Và cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự cổ vũ, ñộng viên và giúp ñỡ của gia ñình, bạn bè trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn ðặng Thế Mạnh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt và ký hiệu v Danh mục hình vi 1 PHẦN MỞ ðẦU 1 1 1 . . 1 1 ð ð ặ ặ t t v v ấ ấ n n ñ ñ ề ề 1 1 1 1 . . 2 2 M M ụ ụ c c ñ ñ í í c c h h v v à à y y ê ê u u c c ầ ầ u u c c ủ ủ a a ñ ñ ề ề t t à à i i 2 2 1 1 . . 3 3 Ý Ý n n g g h h ĩ ĩ a a k k h h o o a a h h ọ ọ c c v v à à t t h h ự ự c c t t i i ễ ễ n n c c ủ ủ a a ñ ñ ề ề t t à à i i 3 3 2 TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 4 2 2 . . 1 1 C C ơ ơ s s ở ở l l ý ý l l u u ậ ậ n n v v ề ề ñ ñ ấ ấ t t v v à à d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u ñ ñ ấ ấ t t 4 4 2 2 . . 2 2 Ứ Ứ n n g g d d ụ ụ n n g g c c ô ô n n g g n n g g h h ệ ệ t t h h ô ô n n g g t t i i n n t t r r o o n n g g q q u u ả ả n n l l ý ý d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u ñ ñ ấ ấ t t 8 8 2 2 . . 3 3 T T ổ ổ n n g g q q u u a a n n v v ề ề h h ệ ệ t t h h ố ố n n g g t t h h ô ô n n g g t t i i n n ñ ñ ị ị a a l l ý ý – – G G I I S S [ [ 1 1 0 0 ] ] , , [ [ 1 1 4 4 ] ] 1 1 8 8 2 2 . . 4 4 T T ổ ổ n n g g q q u u a a n n v v ề ề h h ệ ệ t t h h ố ố n n g g c c ơ ơ s s ở ở d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u 2 2 5 5 2 2 . . 5 5 T T ổ ổ n n g g q q u u a a n n v v ề ề p p h h â â n n t t í í c c h h v v à à t t h h i i ế ế t t k k ế ế h h ệ ệ t t h h ố ố n n g g [ [ 1 1 1 1 ] ] 3 3 4 4 2.5.1 Khái quát về hệ thống: 34 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 3 3 . . 1 1 ð ð ố ố i i t t ư ư ợ ợ n n g g v v à à p p h h ạ ạ m m v v i i n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 4 4 0 0 3 3 . . 2 2 N N ộ ộ i i d d u u n n g g n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 4 4 0 0 3 3 . . 3 3 P P h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 4 4 1 1 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 4 4 . . 1 1 T T ổ ổ n n g g q q u u a a n n v v ề ề k k h h u u v v ự ự c c n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 4 4 3 3 4.1.1 ðiều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường 43 4.1.2 ðặc ñiểm kinh tế - xã hội 49 4 4 . . 2 2 T T h h i i ế ế t t k k ế ế c c ơ ơ s s ở ở d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u v v à à m m ô ô h h ì ì n n h h q q u u ả ả n n l l ý ý d d ữ ữ l l i i ệ ệ u u ñ ñ ấ ấ t t 5 5 1 1 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp iv 4.2.1 Phân tích thiết kế hệ thống của mô hình 51 4.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu ñất 52 4.2.3 Tiêu chí ñánh giá mô hình 54 4.2.4 Thiết lập mô hình 55 4 4 . . 3 3 N N ộ ộ i i d d u u n n g g m m ã ã n n g g u u ồ ồ n n 5 5 6 6 4 4 . . 4 4 G G i i a a o o d d i i ệ ệ n n v v à à ứ ứ n n g g d d ụ ụ n n g g p p h h ầ ầ n n m m ề ề m m 6 6 0 0 4.4.1 Giao diện sử dụng 60 4.4.2 Các chức năng của chương trình 62 4 4 . . 5 5 ð ð á á n n h h g g i i á á v v à à t t ổ ổ n n g g h h ợ ợ p p k k ế ế t t q q u u ả ả n n g g h h i i ê ê n n c c ứ ứ u u 7 7 0 0 4 4 . . 5 5 ð ð ó ó n n g g g g ó ó i i c c h h ư ư ơ ơ n n g g t t r r ì ì n n h h 7 7 2 2 4.5.1 Những file và tập tin sử dụng ñể ñóng gói chương trình 73 4.5.2 Những file dữ liệu ñầu vào 73 5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 74 5 5 . . 1 1 K K ế ế t t l l u u ậ ậ n n 7 7 4 4 5 5 . . 2 2 ð ð ề ề n n g g h h ị ị 7 7 5 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 78 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TT Chữ viết tắt Chữ viết ñấy ñủ 1 AEZ Agro-Ecological Zoning ( nông nghiệp - sinh thái) 2 CNTT Công nghệ thông tin 3 CSDL Cơ sở dữ liệu 4 ESRI Environmental Systems Research Institute (Viện nghiên cứu hệ thống môi trường) 5 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức nông lương thế giới) 6 FOLES Forest land Evaluation System (Hệ thống ñánh giá ñất lâm nghiệp) 7 GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin ñịa lý) 8 GPS Global Positioning System (Hệ thống ñịnh vị toàn cầu) 9 GALACSI Groupe d' Animation et de Liaison pour d' Analyse et la Conception de Systeme d' Information (Nhóm cọ vẽ và liên lạc ñể phân tích và quan niệm hoá hệ thông tin) 10 ISSS International Society of Soil Science (Hội khoa học ñất quốc tế) 11 MERISE Méthode Pour Rassembler les Ideés Sans Effort (Các phương pháp tập hợp ý tưởng không cần cố gắng) 12 MXC Méthode de Xavier Castellani 13 LRIS Land Resource Information Systems (Hệ thống thông tin tài nguyên ñất) 14 SOTER Global soil and terrain database (Cơ sở dữ liệu ñất và ñịa hình toàn cầu) 15 SQL Structured Query Language (ngôn ngữ truy vấn cấu trúc) 16 SADT Structured Analysis and Design Technique (Kỹ thuật phân tích cấu trúc và thiết kế) 17 UNEP United Nations Environment Programme (Chương trình Môi trường Liên hợp quốc) 18 UNESCO United Nations Educational Scientific and Cultural Organization (Tổ chức Khoa học Giáo dục và Văn hóa Liên hiệp quốc) 19 VILIS VietNam Land Information System (Hệ thống thông tin ñất ñai Việt Nam) Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 ðất và các thành phần cơ bản 5 2.2 Cấu tạo phẫu diện ñất vùng ñồi núi 7 2.3 Cấu tạo phẫu diện ñất lúa nước 7 2.4 Thiết kế tổng thể chức năng phần mềm VILIS 15 2.5 Giải pháp công nghệ của phần mềm VILIS 2.0 15 2.6 Mô hình GIS trong chương trình FOLES 16 2.7 Giao diện chung của chương trình FOLES 17 2.8 Cơ sở trí thức trong GIS 20 2.9 Phép chiếu bản ñồ 21 2.10 Bảng dữ liệu của một mô hình dữ liệu vật lý 29 2.11 Cấu trúc một biểu ñồ phân cấp chức năng 38 3.1 Cấu trúc cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin ñất 41 4.1 Mô hình quản lý dữ liệu ñất 51 4.2 Biểu ñồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh 52 4.3 Mối quan hệ của các bảng dữ liệu (1-∞: quan hệ dạng 1-nhiều) 54 4.4 Cấu trúc mô hình quản lý dữ liệu ñất 56 4.5 Nội dung các chương trình thành phần (modules) 57 4.6 Nội dung bản giao diện chính 58 4.7 Liên kết dữ liệu không gian và dử liệu thuộc tính 59 4.8 Giao diện khởi ñộng chương trình 61 4.9 Giao diện sử dụng chương trình 62 4.10 Cửa sổ yêu cầu lựa chọn chế ñộ làm việc 63 4.11 Các chức năng tại menu “He Thong” 63 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp vii 4.12 Các chức năng trên menu “Quan ly du lieu” 64 4.13 Kết quả của chức năng “Tim Kiem Thong Tin” 64 4.14 Kết quả của chức năng “Thông tin chi tiết” 65 4.15 Các chức năng trên menu “Huong Dan” 65 4.16 Kết quả của chức năng “Tro Giup” 66 4.17 Giới thiệu chương trình 66 4.18 Các chức năng của thanh công cụ 67 4.19 Cửa sổ chức năng ñăng nhập hệ thống 68 4.20 Chức năng quản trị của hệ thống 68 4.21 Chức năng quản lý thành viên 69 4.22 Chức năng “Cap Nhap Thong Tin” 69 4.23 Cửa sổ cập nhập dữ liệu 70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp 1 1. PHẦN MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Trong những năm gần ñây, ñất ñai ñã trở thành một trong những vấn ñề tranh chấp nóng bỏng giữa các quốc gia, các tổ chức và cả những cá nhân. Chính vì vậy, việc quản lý và sử dụng ñất một cách chặt chẽ, rõ ràng và cẩn thận ñã trở thành vấn ñề lớn toàn cầu. ðiều này dẫn ñến việc phải ñánh giá lại các yêu cầu về thông tin ñất và các chương trình, chiến lược nhằm giải quyết các vấn ñề trên. Bởi “Sự hiểu biết chính xác về các nguồn tài nguyên, sự mô tả, thể hiện và lưu trữ chúng là yếu tố cần thiết trước hết ñể sử dụng và bảo vệ các tài nguyên ñó một cách hợp lý” – Bernard Binns. Tuy nhiên, ñể quản lý tốt các thông tin ñất với các dữ liệu không gian dưới dạng cơ sở dữ liệu là công việc hết sức khó khăn nếu thực hiện bằng các phương pháp thủ công trên các tài liệu và bản ñồ giấy. Từ những năm 50 thế kỷ XX, con người bắt ñầu cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ hai có bản chất là quá trình tin học hoá, nội dung là sử dụng “công nghệ thông tin” ñể thay thế một phần lao ñộng trí óc, ñể trợ giúp phần ñiều khiển bằng trí tuệ của con người. Công nghệ thông tin là ngành sử dụng máy tính và phần mềm máy tính ñể chuyển ñổi, thu thập, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền và cung cấp thông tin. Do ñó, càng ngày càng có nhiều các nhà hoạch ñịnh chính sách sử dụng ñất, các nhà quy hoạch, các nhà quản lý ñịa chính và các cơ quan, cá nhân khác cần kết hợp các vấn ñề thông tin ñất và các dữ liệu không gian dưới dạng cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu ñược hiểu theo cách ñịnh nghĩa kiểu kĩ thuật thì nó là một tập hợp thông tin có cấu trúc. Thuật ngữ này thường dùng trong công nghệ thông tin và nó thường ñược hiểu rõ hơn dưới dạng một tập hợp liên kết các Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp 2 dữ liệu, thường ñủ lớn ñể lưu trên một thiết bị lưu trữ như ñĩa hay băng. Dữ liệu này ñược duy trì dưới dạng một tập hợp các tập tin trong hệ ñiều hành hay ñược lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Một số ưu ñiểm mà CSDL mang lại là: giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất; do ñó ñảm bảo thông tin có tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu; ñảm bảo dữ liệu có thể ñược truy - xuất theo nhiều cách khác nhau; nhiều người có thể sử dụng chung một cơ sở dữ liệu. Các giải pháp phần mềm ñược áp dụng hiện nay trong công tác xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý ñất ñai rất phong phú và ña dạng như: Arcview, ArcGIS, Mapinfo, Vilis … Mỗi phần mềm này ñều có những ưu - nhược ñiểm riêng trong công tác quản lý dữ liệu ñất ñai, ñặc biệt là ñối với một quốc gia ñang phát triển như Việt Nam bởi những hạn chế về cơ sở kỹ thuật, về nguồn nhân lực… Với mong muốn ñược tìm hiểu thêm ứng dụng của công nghệ thông tin trong công tác quản lý dữ liệu ñất, tôi tiến hành nghiên cứu và thực hiện ñề tài: “Ứng dụng công nghệ tin học ñể xây dựng mô hình quản lý dữ liệu ñất huyện Nghĩa Hưng tỉnh Nam ðịnh” với sự hướng dẫn của TS.Nguyễn Duy Bình. 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1 Mục ñích nghiên cứu - Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ tin học trong quản lý dữ liệu ñất. - Xây dựng mô hình quản lý dữ liệu ñất. 1.2.2 Yêu cầu của ñề tài - ðiều tra các công nghệ thông tin (GIS, Database, Web…) ñã ñược sử dụng ñể quản lý dữ liệu ñất và các tiêu chí xây dựng cơ sở dữ liệu ñất; - Xây dựng ứng dụng mẫu về quản lý dữ liệu ñất;