2.3.3.1. Trên thế giới
Trong suốt 20 năm qua, các nước công nghiệp phát triển và các tổ chức quốc tế đã sử dụng kỹ thuật GIS chủ yếu trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường. Tại Hội nghị những người sử dụng ARC/INFO (một phần mềm chuyên dụng về GIS, hiện được tích hợp trong ArcGIS của hãng ESRI) năm 1992, các nhà khoa học đã nhất trí rằng để bảo vệ môi trường một cách bền vững và hạn chế những suy thoái đang diễn ra, cần thiết phải ưu tiên đưa GIS vào ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu và quy hoạch sản xuất nông lâm nghiệp, bằng cách này có thể tìm kiếm những mô hình sử dụng đất bền vững nhằm xoá đi hoặc giảm bớt những hiểm hoạ đối với môi trường tự nhiên và với loài người (như tình trạng phá rừng để canh tác, tình trạng xói mòn và suy thoái đất đai, tình trạng ô nhiễm môi trường…). Tất nhiên, mọi biện pháp và chỉ dẫn về bảo vệ môi trường sẽ không thành công trừ phi những đòi hỏi về lương thực và đất nông nghiệp được xác định và đáp ứng một cách tối ưu nhất trên từng vùng, từng quốc gia cũng như trên toàn thế giới. Do vậy tiềm năng ứng dụng GIS trong định hướng sản xuất nông lâm nghiệp đã được mở rộng và ngày càng tỏ ra hiệu quả, trở thành một công cụ hỗ trợ ra quyết định đối với các chuyên gia quy hoạch và nhà quản lý.
Ứng dụng GIS trong quy hoạch và sử dụng đất đai tuỳ thuộc vào quy mô và mức độ khác nhau. Có 4 mức độ phân tích: rất khái quát (Mega), khái quát (Macro), trung bình (Meso) và chi tiết (Micro); mỗi mức độ phân tích trong hệ thống GIS căn cứ vào quy mô diện tích của vùng nghiên cứu. Khi phân tích thông tin từ mức Mega đến mức Micro, số lượng thông tin đưa vào xử lý sẽ lớn hơn. Khả năng tổng hợp và phân tích sâu thông tin ở một vùng lãnh thổ nhỏ hoặc ngược lại, khái quát ở mức cao hơn cho vùng rộng lớn là ưu điểm của GIS. Rõ ràng là bằng ứng dụng GIS, những quy hoạch sử dụng đất đai trên vùng lãnh thổ lớn hay việc xây dựng những dự án phát triển sản xuất nông lâm nghiệp ở các khu vực nhỏ đều có thể được cung cấp một khối
lượng thông tin toàn diện - tổng hợp kịp thời và theo yêu cầu; từ cơ sở dữ liệu được cung cấp việc hoạch định những bước đi cụ thể cần thiết (như điều tra bổ sung, thu thập mẫu…) nhanh chóng được xác định.
Một điều quan trọng về GIS so với bản đồ là GIS có thể thể hiện từng lớp bản đồ của vùng nghiên cứu. Không chỉ ở bề mặt mà còn cho thấy tầng đá gốc, loại đất, thảm thực vật và nhiều vấn đề khác. Nó rất hữu ích khi nghiên cứu vùng đất mới cho sản xuất nông lâm nghiệp, đỡ tốn kém tiền của của nông dân, bởi vì thay vì phải làm thí nghiệm đất tất cả số liệu về cấu trúc đất bên trong đã được lưu trữ trong máy tính.
Viện phát triển tài nguyên đất Băngladesh đã ứng dụng GIS trong quản lý, phân tích thông tin tài nguyên đất từ năm 1994. SRDI tổ chức khảo sát thông tin về tài nguyên đất, cấu trúc đất, loại đất, tính chất của đất, các ràng buộc trong sử dụng đất, khả năng phát triển; quản lý đất và bón phân cho đất, khuyến nghị về bón phân, cây trồng thích hợp, cơ cấu cây trồng… cho mỗi vị trí của từng vùng. Hiện nay Viện phát triển tài nguyên đất đã ứng dụng công nghệ GIS sản xuất được 44 loại bản đồ khác nhau liên quan đến tình trạng dinh dưỡng đất, sử dụng phân bón, nhiễm mặn, sử dụng đất.
Các nước phát triển như Mỹ đã áp dụng công nghệ GIS từ rất lâu và ngày càng phát triển. Ở Châu Á cũng bắt đầu tiếp cận công nghệ GIS cho công tác quản lý và quy hoạch sử dụng đất như Thái Lan,Indonexia….
Tại Caracas, Venezuela sử dụng GIS cho công tác quy hoạch đô thị. Thành phố Chesapeake (tiểu bang Virginia,Hoa Kỳ) sử dụng GIS cho dự án quy hoạch toàn diện đến năm 2026.
2.3.3.2. Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, mặc dù được biết đến từ khá sớm (từ những năm 80) nhưng mãi phải đến sau năm 2000, tức sau khi có được những kết quả đầu tiên về việc tổng kết chương trình GIS quốc gia ở Việt Nam, GIS mới thực sự được chú ý đến và bước đầu phát triển. Hàng loạt chương trình GIS với sự tham gia của các trường đại học, các viện nghiên cứu, các chuyên gia trong và ngoài nước đã được triển khai. Với những chức năng, vai trò của mình GIS là một công cụ quan trọng giúp Nhà nước quản lý tài nguyên đất đai và môi trường, theo dõi biến động đất đai, theo dõi thông tin quy hoạch sử dụng đất đai.
Năm 1993 Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp (thuộc Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn) đã đưa GIS vào ứng dụng trong công tác quy hoạch sử dụng đất và định hướng phát triển nông nghiệp ở các địa phương trong cả nước.
Năm 1998, Tổng cục Địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và môi trường) đã xây dựng dự án khả thi: Xây dựng CSDL quốc gia về tài nguyên đất (bao gồm CSDL địa lý và CSDL đất đai), mục tiêu của dự án là Nghiên cứu phân tích tổng thể hệ thống CSDL quốc gia về tài nguyên đất và kế hoạch triển khai dài hạn. Sauk hi hoàn thành CSDL đất đai, hệ thống thông tin địa lý không chỉ đáp ứng yêu cầu của quản lý Nhà nước về đất đai (bao gồm quy hoạch sử dụng đất) mà còn góp phần quan trọng vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Hội thảo khoa học DITAGIS lần thứ chín diễn ra vào ngày 25-26/11/2003 tại Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM (với hơn 300 đại biểu từ thành phố, các tỉnh Nam Trung bộ, Tây nguyên và đồng bằng sông Cửu Long của các ngành Khoa học, Công nghệ, Môi trường, Xây dựng, Ðịa chánh, Nông Lâm nghiệp và Du lịch) bàn về việc Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS phục vụ cho các mục đích quy hoạch, quản lý đô thị, đánh giá xói mòn.
Hiện nay, có rất nhiều nghiên cứu về ứng dụng GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất. Các công trình nghiên cứu, bài báo tạp chí tiêu biểu như :
“Ứng dụng kỹ thuật Viễn thám và công nghệ GIS để xác định viến động đất đai
trong tiến trình đô thị hóa ở huyện Gia Lâm và quận Long Biên thành phố Hà Nội” (Nguyễn Khắc Thời, Trần Quốc Vinh, Lê Thị Giang, Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008), “Ứng dụng GIS đánh giá thích hợp đất đai phục vụ sản xuất nông
nghiệp huyện Sơn Động – tỉnh Bắc Giang” (Lê Thị Giang, Nguyễn Khắc Thời,
2011), “Xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai phục vụ công tác quản lý đất đai huyện
Sơn Động – Tỉnh Bắc Giang” (Lê Thị Giang, Trịnh Quốc Thắng, 2011).
Bên cạnh đó là nhiều ứng dụng của cộng nghệ GIS vào nhiều lĩnh vực như : - Viện khoa học thủy lợi Việt Nam đã ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám vào giám sát tình hình và dự báo về sâu bệnh hại lúa tại huyện Hưng Nguyên tỉnh Nghệ An, huyện Tư Nghĩa tỉnh Quảng Ngãi, huyện Cai Lậy tỉnh Tiền Giang. Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất của chi cục BVTV thành phố Hải Phòng, chi cục BVTV tỉnh Quảng Ninh (Viện khoa học thủy lợi Việt Nam, 2010).
- Trung tâm Ứng dụng GIS trực thuộc Sở KHCN TP Hồ Chí Minh đã ứng dụng công nghệ GIS phục vụ quy hoạch, quản lý đô thị và đào tạo nguồn nhân lực trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh (GeoViệt, 2013).
- Ứng dụng GIS vào việc dự báo lũ quét tại Yên Bái (Đỗ Minh Phương, 2010). - Sở Tài nguyên và Môi trường Bình Thuận đã ứng dụng thành công GIS vào xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý nhà nước trong lĩnh vực tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bình Thuận (Sở Tài nguyên và Môi trường Bình Thuận, 2011).