2.3.2.1. Trên thế giới
Trên thế giới có rất nhiều quốc gia, khu vực ựã tiến hành ứng dụng CNTT ựể quản lý dữ liệu tài nguyên ựất. Tổ chức có ứng dụng lớn nhất hiện nay là FAO.
Trong thời gian vừa qua, tổ chức AGL của FAO ựã dẫn ựầu về phát triển và ứng dụng máy tắnh dựa trên sự phân tắch dữ liệu và HTTT ựể hỗ trợ việc ra các quyết ựịnh về các vấn ựề quản lý, sử dụng ựất.
Các hệ thống thông tin ựất ựã ựược thiết lập, có ba dạng hệ thống thông tin trong AGL là: Hệ thống ựánh giá tài nguyên ựất ựai; Hệ thống ựánh giá tài nguyên nước; Hệ thống quản lý thủy lợi. Trọng tâm của các hệ thống thông tin ựất là các phương pháp và công cụ ựể ựánh giá các tiềm năng, nguồn lực về ựất và ựất ựai trên toàn cầu, hay cho từng quốc gia, khu vực. Hệ thống thông tin tài nguyên nước thì quan tâm tới các hệ thống thuỷ lợi, việc quản lý và sử dụng nước với các mức ựộ canh tác ở từng khu vực và ựánh giá tài nguyên nước của mỗi quốc gia.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 19 ● Về quản lý nguồn tài nguyên ựất:
Tổ chức AGL ựã sử dụng một số công cụ tắch hợp như: công cụ về CSDL, công cụ mô hình, công cụ hỗ trợ việc ra quyết ựịnh, công cụ truyền thông và các tài liệu ấn phẩm ựược xuất bản (FAO and The European Commission, 1999).
1. Công cụ về CSDL:
Chúng bao gồm các vỏ chương trình CSDL (database program shells) ựể tạo cơ sở dữ liệu ựất, ựịa hình, nước, khắ hậu, mùa vụ và việc sử dụng ựất; bên cạnh ựó cũng có thể có một số CSDL ựã ựược tạo ra bằng cách sử dụng các chương trình khác nhau trong ựó có CSDL GIS, các công cụ phân tắch và tưởng tượng
2. Công cụ mô hình: Một số mô hình như:
- Các mô hình tăng trưởng cây trồng, và dự ựoán cả năng suất tiềm năng và năng suất thực.
- Các mô hình về các dự toán rủi ro mất ựất và ựánh giá suy thoái ựất ựai. - Các mô hình cân bằng nước, yêu cầu nước tưới tiêu mùa vụ và các yêu cầu về thủy lợi. Mô hình cân bằng nước là công cụ bản chất của việc ựánh giá số lượng nguồn tài nguyên nước phục vụ cho việc quản lý và lập kế hoạch sử dụng nguồn tài nguyên này (Luật ựất ựai, 2003).
- Các mô hình cân bằng dinh dưỡng cho cây trồng và các yêu cầu.
3. Các công cụ hỗ trợ việc ra quyết ựịnh (FAO, 1998):
- Hệ thống các công cụ chuyên biệt ựể hỗ trợ cho việc ựánh giá ựất dựa trên các thông tin và kiến thức sẵn có.
- Hệ thống hỗ trợ ra quyếtựịnh ựa mục tiêu (Multi-criteria decision- support systems - MCDS) ựể phân tắch tối ưu phương án sử dụng nguồn tài nguyên ựất ựai và nguồn tài nguyên nước. Các công cụ MCDS tương tác tạo sự so sánh về các ựiều kiện sử dụng ựất và nước. Từựó tìm thấy một hiệu quả
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 20
và có thể chấp nhận ựược sự cân bằng giữa các yêu cầu của các bên liên quan ựối với tài nguyên ựất và tài nguyên nước.
4. Các tài liệu ấn phẩm ựược xuất bản:
Tổ chức AGL có một trung tâm tài liệu có nhiệm vụ thu thập và duy trì hai loại tài liệu: Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của FAO và ngoài FAO (thông tin quốc gia, tài liệu chuyên biệt); Bộ sưu tập hàng ngàn bản ựồ ựã ựược sử dụng trong việc biên soạn Bản ựồựất thế giới của FAO Ờ UNESCO, và chúng luôn ựược làm phong phú với những bản ựồ mới hơn.
5. Công cụ truyền thông:
Tổ chức AGL sử dụng cơ sở Internet và Intranet ựể phổ biến các thông tin theo Trung tâm Thông tin Nông nghiệp thế giới (World Agriculture Information Centre Ờ WAICENT là một hệ thống thành viên phổ biến thông tin của FAO). Bằng cách này, AGL ựã ựạt ựược các mục tiêu tiếp cận khán giả hiệu quả hơn, giảm ựược chi phắ trong tất cả các giai ựoạn tiếp nhận, xử lý và phổ biến thông tin về tài nguyên ựất và nước.
Tổ chức AGL có 3 công cụ về HTTT chắnh và hệ thống hỗ trợ việc ra quết ựịnh là: Hệ thống ựánh giá nguồn tài nguyên ựất, hệ thống ựánh giá nguồn tài nguyên nước và hệ thống quản lý việc tưới tiêu ựồng ruộng [19].
● Tổ chức AGL ựã sử dụng một chương trình phổ biến và cơ bản là Hệ thống AEZ/LRIS (The AEZ/LRIS systems).
* Giới thiệu về AEZ/LRIS:
Các phương pháp nông nghiệp Ờ sinh thái (Agro Ờ Ecological Zone Ờ
AEZ) của FAO là hệ thống chắnh trong công tác ựánh giá tài nguyên ựất và ựất ựai. Phương pháp AEZ bắt ựầu phát triển vào năm 1975. Lúc này AEZ ựược sử dụng như là một công cụựánh giá tài nguyên ựất tốt nhất cho việc lập quy hoạch, kế hoạch, quản lý và kiểm tra ựịnh lượng nguồn tài nguyên (FAO, 1998, 2000).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 21
Trong cơ sở dữ liệu của AEZ, các loại dữ liệu ựịa lý tham chiếu ựược tắch hợp lại. Chúng có thể bao gồm các dữ liệu về ựịa hình, giới hành chắnh, ựường giao thông, các thị trấn, sông ngòi, ựịa chất, ựất, xói mòn, mưa; nhiệt ựộ và ựộẩm, chếựộ sử dụng ựất, che phủ rừng, dân số,Ầv.vẦ(FAO, 1998).
Ngoài ra, AEZ còn ựược sử dụng trong việc ựánh giá một số ứng dụng khác như:
- Kiểm kê tài nguyên ựất.
- đánh giá mức ựộ phù hợp của tài nguyên ựất với việc sản xuất bao gồm cả lâm nghiệp và sản xuất chăn nuôi.
- Quy hoạch, sử dụng tài nguyên ựất.
- đánh giá sự thoái hoá ựất; hỗ trợ khả năng ựánh giá và sử dụng ựất theo mô hình tối ưu.
* Cấu trúc CSDL của AEZ:
Cấu trúc CSDL của hệ thống AEZ/LRIS ựược thể hiện như trong hình 2.2. đó là một cấu trúc dữ liệu khép kắn theo hai hướng: một là từ người sử dụng ựến mô hình nhờ các công cụ chức năng; hai là từ mô hình ựến người sử dụng thông qua việc truyền ựạt thông tin (FAO, 1998).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 22
Hình 2.2. Cấu trúc CSDL về thông tin tài nguyên ựất và nước
Người SD Công cụ CSDL Công cụ mô hình Các ấn phẩm xuất bản Công cụ hỗ trợ ra quyết ựịnh
CSDL thông tin tài nguyên ựất và nước
Phổ biến thông tin ựa phương tiện
đơn vị
khác Thông tin AGL đơkhác n vị TT TT Nông nghiệp TG
Quyết ựịnh
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 23
Hình 2.3. Hệ thống luồng thông tin trong AEZ
* Các công cụ của AEZ/LRIS:
AEZ/LRIS ựã phát triển và ứng dụng rất nhiều công cụ khác nhau phục vụ cho mục ựắch của mình. Chúng bao gồm các CSDL và một số phần mềm. AEZ/LRIS có hai công cụ chắnh là GAEZ và SOTER (ESRI, 2001).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 24
- GAEZ (Global agro-ecological zones 2000)
Công cụ này cung cấp một kho chứa toàn cầu về khắ hậu; ựất và ựiều kiện ựịa hình; ựánh giá tiềm năng ựất ựai và các nguồn lực hạn chế ; khả năng sản xuất cho hơn 250 sự kết hợp của cây trồng và cấp quản lý.
Nội dung CSDL của công cụ này là:
+ đất toàn cầu và khó khăn do ựịa hình ựối với sản xuất nông nghiệp. + Dữ liệu khắ hậu tham số trên toàn cầu.
+ Tiềm năng sản xuất của ựất theo từng quốc gia. + Tắnh phù hợp cho từng mùa vụ theo mỗi quốc gia.
+ Hơn 100 bản ựồ và bảng biểu tương ứng với các báo cáo và yêu cầu của GIS (IDRISI/ARC/Info).
Phần mềm CSDL của công cụ: Hầu hết các bản ựồ ựều ở ựịnh dạng
Ộ*.bnmỢ và có thể xem ựược trên màn hình. Tất cả các bảng thì ựều trong Excel. Tất cả các bản ựồ cũng tương thắch với các ựịnh dạng Arc/Info và IDRISI.
- CSDL ựất và ựịa hình toàn cầu: (The Global soil and terrain Database Ờ SOTER)
SOTER là một sáng kiến của ISSS. Các phương pháp tiếp cận của SOTER ựã ựược thông qua tại đại hội lần thứ 13 của Hội Khoa học ựất thế giới vào năm 1986. Theo một dự án của UNEP, phương pháp SOTER ựã ựược phát triển trong sự hợp tác chặt chẽ với Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên ựất của Canada (Land Resources Research Centre of Canada), FAO và ISSS. Sau khi thử nghiệm ban ựầu ở ba khu vực, bao gồm năm quốc gia liên quan (Argentina, Brazil, Uruguay, Hoa Kỳ, Canada), phương pháp SOTER ựã ựược xác nhận bởi các nhóm làm việc của ISSS trên các loại ựất thế giới và CSDL ựịa hình số.
Chương trình CSDL số về ựất và ựịa hình (SOTER) cung cấp một trật tự sắp xếp các nguồn tài nguyên tự nhiên trong các dữ liệu theo cách mà các
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 25
dữ liệu có thể truy cập dễ dàng, kết hợp và phân tắch từ các quan ựiểm về khả năng sử dụng và sản xuất, liên quan ựến các yêu cầu thực phẩm, tác ựộng môi trường và bảo tồn. Vấn ựề cơ bản trong phương pháp tiếp cận SOTER là lập bản ựồ các khu vực riêng biệt, thường lặp ựi lặp lại khuôn mẫu của dạng ựất
(landform), hình thái ựất, ựộ dốc, nguồn gốc hình thành ựất và các vật liệu ựất tại quy mô 1:1 triệu (ựơn vị SOTER). Mỗi ựơn vị SOTER ựược liên kết thông qua hệ thống thông tin ựịa lý với một CSDL trên máy tắnh có chứa tất cả các thuộc tắnh sẵn có về vị trắ, dạng ựất và ựịa hình, loại ựất, khắ hậu, thực vật và sử dụng ựất. Vì vậy, mỗi loại thông tin hay mỗi sự kết hợp của các thuộc tắnh có thểựược hiển thị dạng không gian như là một lớp riêng biệt hay trong dạng bảng.
Khái niệm SOTER ựã ựược phát triển chủ yếu cho các ứng dụng ở quy mô quốc gia và nhiều bản ựồ SOTER của các quốc gia ựã ựược thực hiện như tại Urugoay (1:1.000.000), Kenya (1:1.000.000, ựất Khảo sát Kenya, 1995), Hunggari (1:500.000), Jordan và Syria (1:500.000).Có một số quốc gia khác ựang áp dụng phương pháp này bao gồm Bolivia, Etiopia, Argentina, Gămbia và Mianma. Ngoài ra, có một sốựề xuất mở rộng các ứng dụng này trên nhiều quốc gia khác.
Những ứng dụng của SOTER:
+ Hiện tại SOTER ựang xây dựng một CSDL tài nguyên ựất cho từng khu vực, sau ựó các CSDL cá nhân sẽựược kết hợp vào một CSDL toàn cầu.
+ Thông qua các hoạt ựộng cơ bản của dự án SOTER cũng như dựựịnh về sự thành lập CSDL ựất và ựịa hình ở các quốc gia và khu vực, việc thành lập này dựa trên sự giống nhau về nguyên tắc và thủ tục, ựể tạo ựiều kiện thuận lợi hơn nữa cho việc trao ựổi các thông tin tài nguyên ựất ựai và nền tảng thành lập tổ chức cho một CSDL toàn cầu.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 26
Cấu trúc CSDL của SOTER:
SOTER cung cấp một trật tự sắp xếp các nguồn tài nguyên thiên nhiên thông qua các dữ liệu lập bản ựồ của các khu vực ựặc biệt, thường lặp ựi lặp lại các khuôn mẫu của hình dạng ựất ựai, hình thái học, ựộ dốc, nguồn gốc vật liệu và ựất.
Hình 2.4. Mô hình dữ liệu thuộc tắnh của SOTER
2.3.2.2. Tại Việt Nam
Việt Nam ựã sử dụng một số phần mềm ựể quản lý nguồn tài nguyên ựất. Cụ thể:
* Hệ thống thông tin ựất ựai Việt Nam (VietNam Land Information System Ờ VILIS)
- Nguồn gốc xuất xứ của phần mềm:
để tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ GIS trong công tác quản lý ựất ựai, năm 2000, Bộ Tài nguyên và Môi trường ựã giao cho Viện Nghiên cứu địa chắnh thực hiện ựề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước ỘXây dựng mô hình cơ sở dữ liệu ựất ựai cấp tỉnhỢ với chủ nhiệm ựề tài là TS. Lê Minh, ựề tài ựược nghiệm thu với sản phẩm chắnh là phần mềm hệ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 27
thống thông tin ựất ựai ựa mục tiêu VILIS.
Năm 2005, Bộ Tài nguyên và Môi trường ựã chắnh thức giao cho Trung tâm Viễn Thám tiếp tục thực hiện hoàn thiện, nâng cấp và triển khai áp dụng phần mềm VILIS trong lĩnh vực quản lý ựất ựai. Tên chắnh thức của phần mềm là VietNam Land Information System Ờ VILIS.
Trong một thời gian triển khai ở nhiều ựịa phương trên toàn quốc, phần mềm VILIS ngày càng hoàn thiện và ựáp ứng ựược những yêu cầu của công tác quản lý ựất ựai ựặc biệt cho hoạt ựộng của Văn phòng đăng ký quyền sử dụng ựất các cấp. VILIS ựã chứng tỏ là một công cụ thực sự hiệu quả trong quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu ựất ựai và tạo ra một môi trường mới, hiện ựại cho các hoạt ựộng của công tác quản lý ựất ựai.
Mục tiêu tổng quát của phần mềm VILIS là tạo ra một môi trường làm việc mới và hiện ựại cho các mặt của công tác quản lý nhà nước vềựất ựai và là công cụ khai thác thông tin ựất ựai phục vụ nhu cầu toàn xã hội.
Hình 2.5. Giao diện của phần mềm VILIS
- Chức năng cơ bản của phần mềm:
VILIS cung cấp ựầy ựủ những công cụ, chức năng ựể thực hiện các công tác nghiệp vụ chuyên môn của công tác quản lý ựất ựai. Nó là một phần mềm bao gồm nhiều Modul. Mỗi Modul bao gồm các chức năng hỗ trợ một nội dung của công tác quản lý nhà nước vềựất ựai. Cụ thể:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ... 28
+ Modul quản lý cơ sở toán học của bản ựồ, hệ thống lưới toạ ựộ - ựộ cao các cấp, mốc ựịa giới hành chắnh
+ Modul quản lý cơ sở dữ liệu ựất ựai: bản ựồ ựịa chắnh, hồ sơ ựịa chắnh, bản ựồ trực ảnh, bản vẽ kỹ thuậtẦ
+ Modul ựăng ký ựất ựai: quản lý hồ sơ, bản ựồ ựịa chắnh và kê khai ựăng ký, in GCNQSDđ, cập nhật và quản lý biến ựộng ựất ựai
+ Modul hỗ trợ thống kê, kiểm kê ựất ựai, thành lập bản ựồ hiện trạng sử dụng ựất từ bản ựồựịa chắnh
+ Modul hiển thị, tra cứu và phân phối thông tin ựất ựai, giao dịch ựất ựai trên mạng internet/intranet theo giao diện Web.
+ Modul hỗ trợ quản lý qui hoạch ựất ựai, tắnh toán ựền bù giải tỏa, tái ựịnh cư theo quy hoạch.
+ Modul trợ giúp quản lý tài chắnh vềựất ựai.
+ Modul quản lý nhà ở và in Giấy chứng nhận quyền sở hữu nhà ở và quyền sử dụng ựất ở.