Xây dựng cơ sở dữ liệu tích hợp bản đồ địa chính và bản đồ địa hình phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ TÂM TRẦN THỊ TÂM XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP BẢN ĐỒ ĐỊA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHÍNH VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ CƠNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI 2014 HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ TÂM XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ngành: Kỹ thuật trắc địa- đồ Mã số: 60.520.503 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thế Công HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2014 Tác giả luận văn Trần Thị Tâm MỤC LỤC Trang phụ bìa………………………………………………………… trang LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………… MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………… DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ………………………………………………… MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: BÀI TOÁN QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NƠNG NGHIỆP 1.1 Quy hoạch sử dụng đất nơng nghiệp………………………………….…11 1.2 Quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp bền vững……………………….…16 1.3 Đặc điểm đất nông nghiệp………………………………… 18 1.4 Quy hoạch sử dụng đất cấp xã ……………………………………… 23 1.5 Các vấn đề đặt xây dựng quy hoạch sử dụng đất cấp xã …… 26 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ PHẦN MỀM ARCGIS………………………………………………………28 2.1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS) ……………………….…28 2.2 Sự hình thành phát triển GIS ………………………………… 30 2.3 Các thành phần hệ thống thông tin địa lý………………… 31 2.4 Các chức phần mềm hệ thống thơng tin địa lý …….…33 2.5 Tình hình ứng dụng GIS giới Việt Nam ……………………36 2.6 Giới thiệu phần mềm Arcgis………………………………………… …38 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP BĐĐC VÀ BĐĐH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP 3.1 Khái niệm sở liệu (CSDL)……………………………………… 45 3.2 Xây dựng CSDL phần mềm ArcGIS 45 3.3 Quy trình xây dựng sở liệu …………………….……… … .50 3.4 Thiết kế trường liệu địa địa hình…………………… 51 3.5 Mục đích yêu cầu thực nghiệm……………………………… 53 3.6 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực thực nghiệm……… …… 54 3.7 Xây dựng sở liệu địa xã Sơng Thao - Huyện Trảng Bom Tỉnh Đồng Nai …………………………………………………………… 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………… 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………… …………….…89 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU NỘI DUNG CSDL Cơ sở liệu TT-BTNMT Thông tư Bộ Tài nguyên Môi trường BĐĐC Bản đồ địa BĐĐH Bản đồ địa hình DANH MỤC HÌNH VẼ trang Hình 2.1 Các thành phần Gis……………………………………… .32 Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức hệ thống GIS 33 Hình 2.3 Các sản phẩm phần mềm ESRI……………… …38 Hình 2.4 Giao diện ArcMap .40 Hình 2.5 Giao diện ArcCatalog………………………………………… 42 Hình 2.6 Giao diện ArcToolbox……………………………………… … 43 Hình 3.1 Cấu trúc sở liệu Geodatabase…………………….… 48 Hình 3.2 Tạo hệ thống tọa độ……………………………………… 59 Hình 3.3 Cấu trúc CSDL DongNai_DiaChinh………………………….… 60 Hình Dữ liệu gốc lưu trữ phần mềm MapInfo………………… .61 Hình 3.5 Dữ liệu gốc lưu trữ phần mềm MicroStation…………… ….61 Hình 3.6 Hiển thị tờ đồ địa vào file bddc.dgn…………… …62 Hình 3.7 Kết tạo file bddc.dgn………………………………………….63 Hình 3.8 Chuyển liệu từ phần mềm MapInfo vào phần mềm ArcGis .65 Hình 3.9 Tạo trường DoCao cho file DH_DiemDoCao………………… 65 Hình 3.10 Gán thuộc tính DoCao cho file DH_DiemDoCao…………… 66 Hình 3.11 Kết sau sử dụng lệnh join để gán thuộc tính độ cao….…67 Hình 3.12 Kết file DH_DiemDoCao sau chuyển nhập thuộc tính Hình 3.13 Chuyển đường bình độ từ phần mềm MapInfo sang phần mềm ArcGis………………………………………………………………….…….68 Hình 3.14 Kết sau chuyển nhập thuộc tính cho file DH_DuongBinhDo………………………………………………………… 69 Hình 3.15 Chạy mơ hình số độ cao…………………………………………70 Hình 3.16 Kết chạy mơ hình số độ cao………………………… ……70 Hình 3.17 Chạy độ dốc cho mơ hình số độ cao 71 Hình 3.18 Kết chạy độ dốc cho mơ hình số độ cao 71 Hình 3.19 Phân lại tầng độ dốc…………………………………………… 72 Hình 3.20 Kết sau phân lại tầng độ dốc…………………………….73 Hình 3.21 Lựa chọn lớp tham gia đóng vùng đất file bddc.dgn 74 Hình 3.22 Tạo file DC_ThuaDat từ file bddc.dgn………………………….74 Hình 3.23 Kết tạo file DC_ThuaDat từ file bddc.dgn………………….75 Hình 3.24 Chạy lấy thơng tin số cho đất……………………76 Hình 3.25 Kết thơng tin đất sau gán thuộc tính……… 76 Hình 3.26 Kết DC_ThuaDat sau gán thuộc tính so sánh với liệu gốc……………………………………………………………… ……….…77 Hình 3.27 Chuyển file DC_ThuaDat sang dạng 3D………………… ……77 Hình 3.28 Kết chuyển file DC_ThuaDat sang dạng 3D file ThuaDat3D………………………………………………………………… 79 Hình 3.29 Tính giá trị cho trường DoDoc ………………………………….79 Hình 3.30.Kết sau tính trường DoDoc………………………………80 Hình 3.31.Kết file DC_ThuaDat sau nhập thông tin thuộc tính 80 Hình 3.32 Tạo file CS_DiaChinh từ file bddc.dgn………………………….81 Hình 3.33 Xóa trường thừa file CS_DiemDiaChinh……………… 81 Hình 3.34 Nhập thuộc tính SoHieuDiem DoCaoH cho file CS_DiemDiaChinh……………………………………………………… 82 Hình 3.35 Kết file CS_DiemDiaChinh …………………………….….83 Hình 3.36 Kết file GT_Duong …………………………………….….84 Hình 3.37 Kết file TH_DuongBoNuoc…………………………….… 85 Hình 3.38 Kết CSDL DongNai_DiaChinh…………………………….86 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong nông nghiệp, đất đai không địa điểm để tiến hành sản xuất kinh doanh ngành kinh tế khác, mà đất đai trực tiếp tham gia vào q trình sản xuất, cịn tư liệu sản xuất đặc biệt Nhận thấy tầm quan trọng đất đai, đặc biệt đất nông nghiệp, năm qua Đảng Nhà nước ta có nhiều chủ trương, sách phù hợp việc khai thác sử dụng đất đai góp phần thúcđẩy nơng nghiệp nước nhà phát triển Trong đó, cơng tác lập quy hoạch,kế hoạch sử dụng đất nhận quan tâm đạo Đảng, Chính phủ triển khai phạm vi nước đạt số kết định Quy hoạch sử dụng đất cấp tỉnh triển khai tất 64 tỉnh thành phố trực thuộc trung ương nước Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Tuy nhiên, trình triển khai thực quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất bộc lộ số tồn Đặc biệt sau quy hoạch, sử dụng đất phê duyệt đưa vào thực hiện, tình hình theo dõi, giám sát việc thực quy hoạch nhiều bất cập diễn dẫn đến tình trạng "quy hoạch treo" khơng điều chỉnh kịp biến động sử dụng đất trình thực thi quy hoạch địa phương Xuất phát từ vấn đề trên, với mong muốn nghiên cứu chức phần mềm ArcGIS việc giải tốn tích hợp sở liệu BĐĐC BĐĐH cho công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp , chọn đề tài cho luận văn tốt nghiệp : “Xây dựng sở liệu tích hợp BĐĐH BĐĐC phục vụ cơng tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp” Mục đích đề tài: - Khái quát, hệ thống hố lý luận đất nơng nghiệp quy hoạch, sử dụng đất nông nghiệp - Xây dựng từ sở liệu BĐĐH BĐĐC để tạo CSDL tích hợp có đầy đủ thơng tin cần thiết, - Trên sở khoa học quy hoạch sử dụng đất, yêu cầu thông tin đất đai phục vụ quy hoạch dựa vào khả ứng dụng cơng nghệ thơng tin, mục đích đề tài nghiên cứu ứng dụng phần mềm ArcGIS xây dựng sở liệu đồ, từ có thơng tin đất đai phục vụ quy hoạch điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất cấp xã - Các thơng tin địa hình, địa tích hợp CSDL cho phép dễ dàng quản lý , chiết xuất loại đồ đa dạng phục vụ kịp thời cho mục đích quy hoạch, xây dựng phát triển kinh tế xã hội Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Bản đồ trạng, đồ quy hoạch sử dụng đất, quy định quy trình quy hoạch sử dụng đất 3.2 Phạm vi nghiên cứu Quy hoạch sử dụng đất phần mềm ArcGIS khai thác thông tin đất đai cách lập phần mềm ứng dụng Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở khoa học quy hoạch sử dụng đất - Nghiên cứu khả ứng dụng phần mềm ArcGIS - Nghiên cứu thiết kế sở liệu đất đai phục vụ quy hoạch - Nghiên cứu xây dựng cấu trúc thơng tin địa có tích hợp thơng tin địa hình cho ứng dụng thực tế - Đánh giá tình hình quy hoạch sử dụng đất nơng nghiệp 75 Hình 3.23 Kết tạo file DC_ThuaDat từ file bddc.dgn + Nhập thơng tin thuộc tính cho đất - Thêm trường LoaiDat, SoThua, DienTich, DoDoc - Từ file bddc.dgn tách thơng tin thuộc tính thành file loaidat.dgn (level = 4) , sothua.dgn (level = 2) dientich.dgn (level = 3) - Add file loaidat.dgn Annotation, sothua.dgn Annotation, dientich.dgn Annotation vào hình ArcMap - Làm tương tự cách lấy thông tin DoCao file DH_DiemDoCao Tích chuột phải vào lớp DC_ThuaDat → Join and Relate → Join chọn chức Join Data from another layer based on spatial location để lấy thơng tin thuộc tính LoaiDat, SoThua, DienTich đất 76 Hình 3.24 Chạy lấy thơng tin số cho đất Hình 3.25 Kết thơng tin đất sau gán thuộc tính 77 Hình 3.26 Kết DC_ThuaDat sau gán thuộc tính so sánh với liệu gốc - Nhập thuộc tính DoDoc cho file DC_ThuaDat Mở 3D Analyst → Convert→ Feature to 3D chọn thơng số hình vẽ Hình 3.27 Chuyển file DC_ThuaDat sang dạng 3D 78 Hình 3.28 Kết chuyển file DC_ThuaDat sang dạng 3d file ThuaDat3D Mở bảng thuộc tính file ThuaDat3D tích chuột phải vào trường DoDoc chọn Field Caculator → xuất hộp thoại→ đánh câu lệnh hình vẽ để tính giá trị cho trường DoDoc 79 Hình 3.29 Tính giá trị cho trường DoDoc Hình 3.30.Kết sau tính trường DoDoc 80 Sau tính giá trị độ dốc ta chuyển file ThuaDat3d vào CSDL DongNai_DiaChinh để thay file DC_ThuaDat cũ chưa có thơng tin thuộc tính DoDoc Hình 3.31.Kết file DC_ThuaDat sau nhập thơng tin thuộc tính b Tạo feature class CS_DiaChinh nhập thuộc tính cho file Add file bddc.dgn Point vào hình ArcMap → mở ArctoolBox→ Conversion tool → To Geodatabase → chọn file đặt tên→ tích chuột vào 81 biểu tượng để chọn lớp level=8 thuộc nhóm CS_DiaChinh Hình 3.32 Tạo file CS_DiaChinh từ file bddc.dgn - Xóa trường thừa file CS_DiaChinh Mở ArcToolbox → DataManagement Tool → Field → Delete Field → chọn xóa trường thừa → OK Hình 3.33 Xóa trường thừa file CS_DiemDiaChinh 82 - Tạo thêm trường SoHieuDiem, ToaDoX, ToaDoY, DoCaoH cho file CS_DiemDiaChinh - Nhập thuộc tính ToaDoX, ToaDoY cho điểm cách tích chuột phải vào trường ToaDoX → CaculateGeometry → OK - Nhập thuộc tính SoHieuDiem, DoCaoH cho điểm theo giá trị thể đồ Hình 3.34 Nhập thuộc tính SoHieuDiem DoCaoH cho file CS_DiemDiaChinh 83 Hình 3.35 Kết file CS_DiemDiaChinh c Tạo feature class GT_Duong nhập thuộc tính cho file Làm tương tự file CS_DiemDiaChinh chọn lớp thuộc level= 23 file bddc.dgn để tạo file GT_Duong 84 Hình 3.36 Kết file GT_Duong d Tạo feature class TH_DuongBoNuoc nhập thuộc tính cho file Làm tương tự file CS_DiemDiaChinh chọn lớp thuộc level= 32 file bddc.dgn để tạo file TH_DuongBoNuoc 85 Hình 3.37 Kết file TH_DuongBoNuoc 3.7.8 Kết xây dựng CSDL DongNai_DiaChinh 86 Hình 3.38 Kết CSDL DongNai_DiaChinh Từ kết luận văn ta thực phép tìm kiếm, phân tích thống kê loại đất, số thửa, độ dốc đất đưa tiêu chí tìm kiếm đất phù hợp với điều kiện địa hình, thổ nhưỡng địa phương để phục vụ công tác quản lý, quy hoạch kế hoạch sử dụng đất 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau trình nghiên cứu làm việc nghiêm túc, khẩn trương, với cố gắng thân với giúp đỡ, động viên gia đình, bạn bè Đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo TS Nguyễn Thế Cơng, đến tơi hồn thành luận văn Kết thiết kế xây dựng chương trình quản lý khai thác thơng tin đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất cách hiệu quả, đơn giản hệ thống sở liệu chuẩn hoá Từ kết đạt rút số kết luận kiến nghị sau: Đã tích hợp sở liệu sở liệu cho phép dễ dàng quản lý quy hoạch Kết hợp BĐĐC BĐĐH phần mềm ArcGis để quy hoạch sử dụng đất xã Sông Thao – Huyện Trảng Bom – Tỉnh Đồng Nai Quy hoạch sử dụng đất cấp xã cần thiết để việc sử dụng đất mục đích hiệu theo chủ chương sách nhà nước Việc khai thác thông tin đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất cấp xã cần tự động hoá Quản lý thông tin đất đai phần mềm ArcGiS thuận tiện, đơn giản hiệu Phần mềm ứng dụng nhằm khai thác thông tin đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất có ưu điểm: - Giúp nhà quản lý, người dân tìm kiếm thơng tin loại đất, số thửa, diện tích đưa kết phân tích thống kê số lượng loại đất nhanh chóng hiệu - Các kết tổng hợp, thống kê, lưu trữ thông tin đất giúp nhà quản lý có nhìn tổng qt từ đưa giải pháp để quản lý, quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất hiệu đem lại nguồn lợi kinh tế cao - Sử dụng phép phân tích phần mềm ArcGis cịn giúp nhà quản 88 lý đưa tiêu chí trồng trọt để tìm đất phù hợp với điều kiện địa hình phục vụ cơng tác quy hoạch sử dụng đất - Dữ liệu lưu trữ trình bày nhiều dạng khác báo đồ biểu đồ giúp cho người dân dễ dàng tiếp cận với nguồn liệu đất đai Ngày nay, việc ứng dụng các phần mềm tin học đem lại hiệu lớn lĩnh vực, có lĩnh vực quản lý đất đai Vì nhà quản lý cần có sách đặc biệt ưu tiên có đầu tư trang thiết bị kỹ thuật kinh phí để việc ứng dụng phần mềm vào thực tiễn sản xuất đạt hiệu cao hơn, góp phần cho nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Kiến nghị: từ việc tích hợp BDĐC BDĐH để xây dựng độ dốc đất từ đưa tốn, tiêu chí trồng trọt cho vùng phù hợp với điều kiện địa hình phục vụ cơng tác quy hoach sử dụng đất Do thời gian có hạn trình độ chun mơn lĩnh vực cơng nghệ thơng tin kiến thức quản lý thông tin đất đai nhiều hạn chế nên việc xây dựng phần mềm phục vụ quy hoạch sử dụng đất tơi chưa thật hồn hảo Trong thời gian tiếp theo, tơi tiếp tục tìm hiểu, nghiên cứu cố gắng hồn thiện chương trình để phục vụ trình quy hoạch sử dụng đất cách hiệu Một lần xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Thế Công thầy, cô giáo Khoa Trắc địa, phòng Đại học Sau đại học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất bạn đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập hồn thành luận văn./ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường (2008), Quy phạm thành lập lập đồ địa tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 1:10000 ban hành kèm theo Quyết định số 08/2008/QĐ-BTNMT ngày 10/11/2008, Hà Nội Nguyễn Trọng Bình, Trần Thị Tâm, Phạm Thị Lan Hương (1995), Bài giảng hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Nơng Nghiệp I, Hà Nội Trần Quốc Bình (2009), Bài giảng lập trình ứng dụng GIS, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia, Hà Nội Trần Quốc Bình (2009), Bài giảng ESRI ARCGIS 9.3, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi Trường (2004), Tài liệu hướng dẫn thi hành luật đất đai năm 2003 nghị định số 181/2004/NĐ - CP Chính phủ thi hành luật đất đai, Nhà xuất Bản đồ, Hà Nội Hoàng Ngọc Hà (2000), Tính tốn trắc địa sở liệu – Bài giảng sau Đại học, Trường Đại học Mỏ- Địa chất, Hà Nội Hoàng Ngọc Hà (2000), Bài giảng sở hệ thống thông tin địa lý (GIS) thông tin đất đai, Trường Đại học Mỏ- Địa chất, Hà Nội Đồn Cơng Quỳ (2004), Giáo trình quy hoạch sử dụng đất, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng San (2005), Bài giảng phương pháp Trắc địa – Bản đồ quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ TÂM XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ CƠNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ngành:... tốn tích hợp sở liệu BĐĐC BĐĐH cho công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp , chọn đề tài cho luận văn tốt nghiệp : ? ?Xây dựng sở liệu tích hợp BĐĐH BĐĐC phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất. .. CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP BĐĐC VÀ BĐĐH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP 3.1 Khái niệm sở liệu (CSDL)……………………………………… 45 3.2 Xây dựng CSDL phần mềm ArcGIS 45 3.3 Quy trình xây