Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
4.3. Thiết kế mô hình cấu trúc hệ thống và xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai và triển khai hệ thống
4.3.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai
Điều 121, Luật đất đai 2013 quy định về CSDL đất đai quốc gia bao gồm các thành phần: Cơ sở dữ liệu về văn bản quy phạm pháp luật về đất đai; Cơ sở dữ liệu địa chính; Cơ sở dữ liệu điều tra cơ bản về đất đai (chất lượng đất đai);
Cơ sở dữ liệu quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất; Cơ sở dữ liệu giá đất; Cơ sở dữ liệu thống kê, kiểm kê đất đai; và các CSDL khác liên quan đến đất đai. Trong đó CSDL địa chính là thành phần cơ bản của CSDL đất đai, làm cơ sở để xây dựng và định vị không gian các CSDL thành phần khác.
Trên cơ sở điều kiện về trang thiết bị và hạ tầng công nghệ cũng như nguồn dữ liệu đất đai của huyện, trước hết cần hoàn thiện CSDL địa chính sau đó xây dựng, hoàn thiện hệ thống CSDL chất lượng đất và các CSDL khác nhằm quản lý một cách tốt nhất, hiệu quả nhất quỹ đất của địa phương với đặc thù đất sản xuất nông nghiệp là chủ yếu, đồng thời hướng tới tích hợp CSDL đất đai của huyện vào HTTT quốc gia trong tương lai.
4.3.4.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính a. Thu thập, cập nhật cơ sở dữ liệu địa chính
Do nguồn dữ liệu BĐĐC của huyện đã được xây dựng từ những năm 1992 và được số hóa, chuyển đổi ở nhiều thời điểm khác nhau, nên sẽ có khá nhiều biến động về nội dung so với hiện nay. Theo số liệu của Trung tâm Công nghệ thông tin thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Thọ (2015) thì chúng tôi tổng hợp được bảng 4.5.
Qua bảng 4.5 cho thấy phần lớn dữ liệu bản đồ địa chính và hồ sơ địa chính được thành lập từ năm 1992, nay đã được số hóa để hỗ trợ công tác tra cứu thông tin và lưu trữ tài liệu. Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định hệ thống BĐĐC đo đạc trước năm 2000 thì sau năm 2000 phải được chuyển đổi hoặc đo lại trong hệ tọa độ VN-2000. Tuy nhiên trên thực tế, rất nhiều địa phương vẫn sử dụng hệ tọa độ HN-72 cho đến khi có Luật Đất đai 2003. Không những vậy BĐĐC dạng số từ giai đoạn 1993 đến 2003 hầu như đã được sử dụng cấp GCN QSDĐ, các dữ liệu tọa độ số ở hệ tọa độ HN-72 đã được pháp lý hóa ở giai đoạn này. Đây là một đặc điểm cần xử lý để bảo đảm các hồ sơ pháp lý được lưu trữ và được bảo toàn trong CSDL kể cả khi đã cấp đổi GCN QSDĐ sau này.
Bảng 4.5. Danh mục dữ liệu bản đồ địa chính huyện Đoan Hùng
STT Số lượng Năm thành lập
hồ sơ Ghi chú
Dạng giấy (tờ) Dạng số (file) Tỷ lệ 1/1000
1 197 126 1992 Số hoá
2 32 32 2001 Số hoá
3 70 70 2009 Số hoá
4 35 35 2010 Số hoá
Tổng 334 263
Tỷ lệ 1/5000
1 95 28 1992 Số hoá
2 28 13 1993 Số hoá
3 2 1 2001 Số hoá
4 15 5 2009 Số hoá
5 6 4 2010 Số hoá
Tổng 146 51
Như vậy, đến nay trên địa bàn huyện Đoan Hùng vẫn tồn tại hệ thống bản đồ cũ (hệ tọa độ HN-72) và hệ thống bản đồ đo theo hệ tọa độ VN-2000 nên quá trình xây dựng hồ sơ và xây dựng CSDL cần phải tiến hành chuyển đổi và chuẩn hóa thống nhất. Mặt khác khi thực hiện các phương án quy hoạch trên địa bàn huyện làm cho nội dung bản đồ tăng thêm sự biến động. Nhiệm vụ đặt ra cần thực hiện cập nhật, hiện chỉnh bản đồ theo hiện trạng. Từ đó yêu cầu của công tác QLĐĐ cần cấp lại, cấp đổi GCNQSDĐ để chuẩn bị cho việc xây dựng CSDL đất đai.
Qua khảo sát thực tế cho thấy nội dung biến động chủ yếu do:
- Thực hiện các phương án quy hoạch sử dụng đất, phương án quy hoạch của các ngành liên quan đến sử dụng đất;
- Chỉnh lý các biến động có sự thay đổi hình thể do chia tách, gộp thửa;
- Các biến động do chuyển đổi mục đích sử dụng đất và các biến động khác.
Các biến động này được rà soát, chỉnh lý thông qua các hồ sơ biến động và kết hợp điều tra thực địa, đo đạc bổ sung các điểm biến động.
b. Chuẩn hóa và hoàn thiện dữ liệu bản đồ địa chính
Các dữ liệu BĐĐC trước khi đưa vào CSDL phải được chuẩn hóa theo chuẩn thống nhất trên cơ sở các quy định hiện hành theo chuẩn dữ liệu quốc gia được quy định cụ thể đối với dữ liệu đất đai:
- Yêu cầu đối với cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính
Yêu cầu về lưu trữ thông tin: Đây là yêu cầu từ cơ quan quản lý đất đai, hiện nay BĐĐC được lưu trữ tại cơ quan Tài nguyên và Môi trường các cấp tỉnh (TP), huyện (quận) và xã (phường/thị trấn). Do khối lượng lưu trữ lớn nên BĐĐC cần được xây dựng ở dạng số phục vụ cho việc lưu trữ và sử dụng đối với cơ sở dữ liệu BĐĐC trong HTTT đất đai của Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng như trong CSDL đất đai. Xét về yêu cầu này, cơ sở dữ liệu BĐĐC của huyện Đoan Hùng cơ bản đáp ứng được yêu cầu về lưu trữ thông tin.
Nội dung thông tin của BĐĐC trong CSDL phải đảm bảo đầy đủ các nội dung thông tin được qui định trong qui phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Ngoài ra, trong HTTT đất đai cần có xu hướng mở bằng cách bổ sung thêm một số thông tin vào CSDL địa chính nhằm tăng dung lượng thông tin đáp ứng yêu cầu phục vụ đa ngành, đa mục đích. Hiện tại, các dữ liệu BĐĐC của huyện đang được sử dụng để xác định vị trí xây dựng giá đất.
Việc khai thác, sử dụng và tra cứu thông tin dữ liệu địa chính trong CSDL tài nguyên đất là nhu cầu lớn đối với toàn xã hội. Thông tin về địa chính không chỉ phục vụ cho ngành Tài nguyên và Môi trường mà còn phục vụ các bộ, ngành, các tổ chức, cá nhân khác. Yêu cầu về thông tin cũng rất đa dạng, từ cấp vĩ mô theo từng đơn vị hành chính hoặc có thể chi tiết đến từng thửa đất. Yêu cầu đòi hỏi các nhà quản lý, các nhà khoa học khi xây dựng HTTT đất đai vần có cấu trúc dữ liệu phù hợp và đối tượng quản lý (thửa đất, mảnh BĐĐC, ranh giới xã/thị trấn…) một cách khoa học, tiện dụng và hiệu quả nhất. Do vậy, cần thiết kế các trường khoá phù hợp nhằm đáp ứng các yêu cầu tìm kiếm khác nhau một cách hiệu quả nhất, nhanh nhất như tìm theo số thửa, số tờ bản đồ; số chứng minh thư nhân dân hoặc số thẻ căn cước; hoặc theo số GCNQSDĐ đã được cấp.
Cơ sở dữ liệu đất đai là thông tin có tần xuất thay đổi nhanh. Các thông tin về hiện trạng sử dụng đất luôn biến động và các biến động này cần được cập nhật trong CSDL địa chính nói riêng và trong CSDL đất đai nói chung nhằm đảm bảo tình công bằng đối với việc thực hiện các quyền và nghĩa vụ đối với quá trình sử dụng đất. Thông tin địa chính bị biến động theo thời gian chủ yếu liên quan đến
các phương án qui hoạch sử dụng đất. Để xử lý hiệu quả các thông tin này, cần lựa chọn mô hình dữ liệu và các phần mềm quản lý phù hợp.
Từ những yêu cầu nêu trên, đề tài sử dụng phần mềm Microstation và MRFclean, MRFFlag để chuẩn hóa dữ liệu bản đồ địa chính.
- Chuẩn về dữ liệu bản đồ:
Chuẩn dữ liệu bản đồ (Cartography Data Standard) là nội dung quan trọng trong chuẩn hoá dữ liệu thuộc hệ thống CSDL đất đai. Chuẩn này bao gồm chuẩn về mô hình dữ liệu và chuẩn về nội dung dữ liệu.
Chuẩn về mô hình dữ liệu: Đó là các yêu cầu về cách thức chuẩn để mô tả các đối tượng bản đồ dưới dạng số trong CSDL. Chuẩn về mô hình dữ liệu (Data model Standard) bao gồm: lựa chọn mô hình dữ liệu phù hợp để lưu trữ CSDL BĐĐC và chuẩn hoá về phân loại các đối tượng cần lưu trữ trong CSDL BĐĐC.
Chuẩn về nội dung dữ liệu: chuẩn mô tả những đối tượng cần lưu trữ trong CSDL, phân loại, phương thức nhận dạng, nội dung ý nghĩa của từng loại đối tượng cũng mô tả cụ thể về quan hệ giữa các đối tượng và dữ liệu thuộc tính của chúng.
Trong phần chi tiết kỹ thuật của dữ liệu (Data Specification), các đối tượng BĐĐC sẽ được mô tả chi tiết về mã, định nghĩa, cách thể hiện và các quan hệ không gian trong CSDL (Phụ lục 03).
Để thử nghiệm tích hợp các phân hệ CSDL và các chức năng của hệ thống thông tin đất sản xuất nông nghiệp huyện Đoan Hùng, chúng tôi tiến hành chuẩn hóa dữ liệu bản đồ địa chính trên địa của xã Vân Du, kết quả được thể hiện như sau:
+ File bản vẽ của BĐĐC được xây dựng ở định dạng dữ liệu *.DGN;
+ Hệ tọa độ: Hệ tọa độ VN-2000 (sheet-file được chọn riêng cho tỉnh Phú Thọ: kinh tuyến trục 104045’, múi chiếu 30);
+ Các đối tượng của BĐĐC được phân lớp theo quy định, được kiểm tra xử lý lỗi đường nét (được xử lý trên phần mềm như MRFclean, MRFFlag...); các đối tượng thửa được đóng vùng đúng quy chuẩn theo Thông tư 25-2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành năm 2014.
- Chuẩn về thể hiện bản đồ
Chuẩn về thể hiện bản đồ (Cartographic Representation Standard) nhằm chuẩn hoá cách thể hiện bản đồ số ở khi ở dạng analog. Trên bản đồ, các đối tượng trong thực tế được thể hiện bằng ngôn ngữ đặc biệt, gọi là ngôn ngữ bản đồ và được xem xét như một hệ thống ký hiệu đặc trưng riêng. Hệ thống này có những đặc thù riêng, qui luật riêng và sự tương ứng một cách chính xác trật tự phân bố tương hỗ của các ký hiệu với trật tự tồn tại thực tế của các đối tượng
được phản ánh. Trong CSDL, bản đồ số không chỉ thuần tuý là một sự sao chép lại của bản đồ giấy mà trong bản đồ số thì ngôn ngữ bản đồ vẫn đóng một vai trò quan trọng cho việc trình bày, thể hiện các đối tượng bản đồ ra các thiết bị hiển thị đầu ra như màn hình, máy in... Chuẩn về thể hiện bản đồ được xem xét trên các qui định về ký hiệu và cách thể hiện bản đồ trong qui phạm (Hình 4.10). Kết quả chuẩn hóa như sau:
+ Chuẩn hóa các lớp dữ liệu trên bản đồ theo đúng quy phạm thành lập BĐĐC tại Thông tư 25-2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường (ranh giới thửa: 10; chỉ giới đường: 23; kênh, mương, rãnh: 32, 34…).
+ Chuẩn về cấu trúc hình học cho đối tượng: sử dụng phần mềm MRFclean, MRFFlag và các công cụ của MicroStation (line, place smart-line) để mô tả và kiểm tra tất cả các lớp thông tin liên quan đến việc tạo thửa đất như khép vùng, các lỗi giao cắt thừa hoặc thiếu, chập nhau.
+ Chuẩn về cấu trúc topology: Đối với các thửa đất hoặc các yếu tố tạo thành vùng thì sau khi chuẩn hóa phải được tạo topology (tạo vùng) để tính diện tích trên BĐĐC; kiểm tra việc tạo topology trên các tờ bản đồ nhằm đảm bảo không có vùng bị hở, không có vùng bị chồng nhau...
- Chuẩn về khuôn dạng file
Chuẩn hoá về định dạng và trao đổi dữ liệu khi lưu trữ và khi trao đổi, phân phối thông tin (Data format and data exchange standard) nhằm phục vụ cho việc phân phối và trao đổi thông tin giữa các hệ thống khác nhau, giữa các tổ chức khác nhau. Chuẩn này đặc biệt quan trọng đối với những CSDL có tính chất dùng chung, chia sẻ nhiều như CSDL BĐĐC. Đặc điểm của CSDL này có tính phân tán (mỗi CSDL thành phần nằm ở một đơn vị hành chính cụ thể) và được thiết lập bởi nhiều đơn vị khác nhau. Để đảm bảo tính thống nhất khi xây dựng và đáp ứng các yêu cầu về trao đổi, cập nhật thông tin và bảo trì hệ thống trong suốt quá trình sử dụng cần phải có chuẩn về khuôn dạng file lưu trữ trong CSDL. Tuy nhiên chuẩn về khuôn dạng chỉ liên quan chủ yếu đến cấu trúc dữ liệu và dữ liệu được tạo ra trong một hệ thống này chỉ có thể đọc được bởi hệ thống khác nhờ chuẩn, tất nhiên hệ thống nhận thông tin có thể không hiểu đầy đủ được nội dung dữ liệu đó. Để có thể trao đổi thông tin, các dữ liệu cần đảm bảo đúng chuẩn dữ liệu của CSDL. Khi CSDL có nhiều thông tin thì chỉ hiển thị các thông tin cơ bản, các thông tin khác sẽ để ở dạng ẩn và chỉ hiển thị đầy đủ khi cần thiết. Như vậy CSDL vừa đảm bảo thể hiện đúng theo quy định, đồng thời đảm bảo tính đa mục đích khi cung cấp thông tin.
Hình 4.10. Bản đồ địa chính sau chuẩn hóa trên MicroStation - Chuẩn hoá về siêu dữ liệu cho BĐĐC
Siêu dữ liệu (metadata) bao gồm các thông tin về cơ sở toán học của BĐĐC, chất lượng dữ liệu, cách thức lưu trữ và các thông tin khác có tính mô tả cho dữ liệu địa chính được lưu trữ trong CSDL. Chất lượng dữ liệu liên quan trực tiếp đến từng loại đối tượng và khả năng sử dụng các đối tượng này trong các ứng dụng khác nhau. Kết quả của chuẩn hoá về metadata thể hiện dưới dạng các form chuẩn mô tả thông tin liên quan đến dữ liệu trong CSDL mà những thông tin này cần phải được điền vào một cách đầy đủ khi thu thập, cập nhật dữ liệu.
4.3.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất
Để xây dựng CSDL chất lượng đất của huyện Đoan Hùng góp phần bổ sung hoàn thiện CSDL đất đai của HTTT đất đai của huyện, trong khuôn khổ nghiên cứu, luận án sẽ tập trung vào một số thông tin sau: (1) Phúc tra xây dựng bản đồ đất đối với diện tích đất SXNN của huyện; (2) Xác định các đặc tính, tính chất đất trong sử dụng đất SXNN, xây dựng bản đồ đơn vị chất lượng đất đai; (3) Đánh giá hiệu quả sử dụng đất (Hiệu quả kinh tế - xã hội - môi trường) để xác định các loại sử dụng đất SXNN huyện.
a. Phúc tra hoàn thiện bản đồ đất và cơ sở dữ liệu chất lượng đất
Trên cơ sở điều tra thu thập tài liệu, đề tài đã kế thừa các số liệu điều tra khảo sát thực địa của lần điều tra năm 2008, điều tra bổ sung các số liệu tại thời điểm năm 2015. Cụ thể, bổ sung thêm 11 phẫu diện với 38 mẫu phân tích theo các chỉ tiêu hiện hành để chỉnh lý hoàn thiện bản đồ đất cho toàn huyện. Các số liệu chi tiết về mô tả phẫu diện và kết quả phân tích các phẫu diện đất được thể hiện tại phụ lục 02.
Một số đặc tính, tính chất của một số loại đất trên địa bàn huyện theo kết quả phúc tra năm 2015 như sau:
(1) Đất phù sa glây (Pg) - Gleyic Fluvisol (Flg)
Loại đất này có diện tích 132,90 ha, phân bố tại các xã Chí Đám, Phương Trung và Vân Du. Đại diện phúc tra cho loại đất này được thể hiện qua phẫu diện đất ĐH-31 tại xã Chí Đám, huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ. Kết quả phân tích được thể hiện qua bảng 4.6.
Bảng 4.6. Đặc tính, tính chất của đất phù sa glây (Pg) - Gleyic Fluvisol (Flg)
Tầng đất
(cm) pHKCl
OC P2O5 K2O P2O5 K2O CEC Thành phần cơ giới (%)
% mg/100g lđl/100g < 0,002
(mm)
0,02 - 0,002 (mm)
2 - 0,02 (mm)
0 - 18 3,39 2,37 0,06 1,26 4,4 11,8 15,39 33,10 41,93 24,97
18 - 43 4,33 1,94 0,05 1,33 1,6 24,4 14,35 39,97 35,69 24,34
43 - 80 4,13 1,20 0,06 1,34 2,9 26,8 12,64 44,24 32,61 23,15
Đất có thành phần cơ giới biến động từ thịt trung bình đến thịt nặng. Tầng đất mặt có phản ứng rất chua (pHkcl= 3,39) và giảm dần theo chiều sâu phẫu diện, đến tầng 3 (43 - 80cm) có pHkcl ít chua (4,13). Hàm lượng chất hữu cơ của tầng canh tác khá (OC%= 2,37%) và giảm rõ theo chiều sâu. Lân tổng số và dễ tiêu nghèo và rất nghèo, P2O5% biến động từ 0,06% đến 0,05%; P2O5 dễ tiêu từ 4,4 mg - 1,6 mg/100 gam đất. Kali tổng số và dễ tiêu của tầng canh tác ở mức trung bình K2O là 1,26% và K2O (mg/100 gam đất) là 11,8 mg. Dung tích hấp phụ của đất (CEC) ở mức trung bình (12,64-15,39 lđl/100 gam đất) (Bảng 4.6).
Tính chất đất điển hình của phẫu diện này là độ phì của đất ở mức trung bình đến khá, hạn chế rõ nhất là tầng canh tác có phản ứng rất chua đến chua.
Loại đất này phù hợp với trồng lúa nước, tuy nhiên khi đất có phản ứng rất chua nên bón vôi cải tạo đất. Bón đủ phân theo yêu cầu dinh dưỡng của từng cây trồng cụ thể.
(2) Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước (Fl) - Gleyi Ferralic Acrisols (ACf-g) Diện tích của loại đất này là 900,08 ha phân bố ở hầu hết các xã trong huyện. Đại diện phúc tra cho loại đất này được thể hiện qua phẫu diện ĐH-35 đào tại xã Vân Du huyện Đoan Hùng tỉnh Phú Thọ. Kết quả phân tích được thể hiện qua bảng 4.7.
Đất có thành phần cơ giới trung bình (thịt pha limon). Loại đất này do chế độ canh tác hợp lý nên phản ứng của đất biến động từ chua ít ở tầng canh tác (pHkcl = 5,42) đến chua ở các tầng dưới (pHkcl= 4,55). Hàm lượng chất hữu cơ tổng số tầng canh tác ở mức trung bình (OC%= 1,95%) và giảm nhanh theo chiều sâu. Lân tổng số giàu (P2O5%= 0,117%) ở tầng canh tác và cũng giảm nhanh theo chiều sâu; Lân dễ tiêu từ trung bình đến nghèo. Kali tổng số và dễ tiêu đều ở mức nghèo. Đất có dung tích hấp phụ thấp từ lớp mặt đến các tầng dưới xung quanh 10 lđl/100g đất, độ phì từ trung bình đến thấp, phù hợp với trồng lúa và một số cây trồng ngắn ngày khác (Bảng 4.7).
Bảng 4.7. Đặc tính, tính chất của đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước (Fl) Tầng
đất (cm)
pHKCl
OC P2O5 K2O P2O5 K2O CEC Thành phần cơ giới (%)
% mg/100g lđl/100g
<
0,002 (mm)
0,02 - 0,002 (mm)
2 - 0,02 (mm) 0 - 15 5,42 1,95 0,117 0,53 8,6 2,5 10,99 27,18 48,95 23,87 15 - 34 5,33 0,95 0,036 0,61 3,2 3,4 9,89 17,66 41,11 41,23 34 - 80 4,55 0,32 0,021 0,58 3,1 5,4 11,43 18,44 42,74 38,82
> 80 4,55 0,23 0,032 0,59 2,7 4,3 6,34 16,91 41,26 41,83
(3) Đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fp) - Arenic Acrisols (ACa)
Loại đất này có diện tích 580,16 ha phân bố không đồng đều ở các xã. Đại diện phúc tra cho loại đất này được thể hiện qua phẫu diện ĐH-18 đào tại xã Minh Phú, huyện Đoan Hùng. Kết quả phân tích được thể hiện qua bảng 4.8.