Đề tài Ứng dụng gis để xây dựng bản đồ và đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp cho huyện kỳ anh, tỉnh hà tĩnh

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1. Cơ cấu, diện tích tự nhiên theo đơn vị hành chính cấp xã năm 2021. 25
Bảng 4.2. Hiện trạng sử dụng đất năm 2021.......................................................27
Bảng 4.3. Mã gộp các thửa đất để xây dựng bản đồ của đề tài...........................31
Bảng 4.4. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính của bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông
nghiệp năm 2014 và 2021 của huyện Kỳ Anh....................................................32
Bảng 4.5. Thống kê diện tích đất theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông
nghiệp năm 2014.................................................................................................36
Bảng 4.6. Thống kê diện tích đất theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nơng
nghiệp năm 2021.................................................................................................37
Bảng 4.7. So sánh diện tích theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm
2014 và kiểm kê năm 2014..................................................................................38
Bảng 4.8. So sánh diện tích theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nơng nghiệp năm
2021 và thống kê năm 2021................................................................................39
Bảng 4.9. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính cho bản đồ biến động sử dụng đất nông
nghiệp giai đoạn 2014 – 2021.............................................................................41
Bảng 4.10. Biến động diện tích đất nơng nghiệp của huyện Kỳ Anh năm 2021 so
với năm 2014.......................................................................................................43
Bảng 4.11. Biến động từ đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp giai đoạn 2014-
2021.....................................................................................................................47
Bảng 4.12. Diện tích đất trồng cây hàng năm khác chuyển sang đất phi nơng
nghiệp giai đoạn 2014-2021................................................................................51
Bảng 4.13. Diện tích đất trồng cây lâu năm chuyển sang đất phi nông nghiệp
giai đoạn 2014-2021............................................................................................55
Bảng 4.14. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính của bản đồ dự báo biến động sử dụng đất
giai đoạn 2021- 2030 của huyện Kỳ Anh............................................................74
Bảng 4.15. Dự báo biến động diện tích đất nơng nghiệp của huyện Kỳ Anh năm
2030 so với năm 2021.........................................................................................76
Bảng 4.16. Dự báo biến động diện tích từ đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp
giai đoạn 2021 – 2030.........................................................................................79

Bảng 4.17. Dự báo biến động diện tích từ đất trồng cây hàng năm khác sang đất
phi nông nghiệp giai đoạn 2021 – 2030..............................................................81

Bảng 4.18. Dự báo biến động diện tích từ đất rừng sản xuất sang đất phi nơng
nghiệp giai đoạn 2021 – 2030.............................................................................86

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Các thành phần của GIS........................................................................6
Hình 2.2. Định dạng vector (trái), raster (phải)......................................................8
Hình 2.3. Liên kết dữ liệu khơng gian và thuộc tính.............................................9
Hình 2.4. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ..........................................................9
Hình 2.5. Hệ thống phần mềm ArcGIS...............................................................11
Hình 3.1. Phương pháp lập bản đồ biến động sử dụng đất..................................18
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí huyện Kỳ Anh..................................................................20
Hình 4.2. Cơ cấu sử dụng đất năm 2021.............................................................27
Hình 4.3. Thanh cơng cụ Select By Attributes....................................................30
Hình 4.4. Bản đồ sau khi xuất qua dạng Polygon...............................................32
Hình 4.5. Hộp thoại Field Calculator để cập nhật hiện trạng sử dụng đất..........33
Hình 4.6. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm
2014 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000...........................................34
Hình 4.7. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm
2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000...........................................35
Hình 4.8. Hộp thoại Calculator Geometry..........................................................36
Hình 4.9. Hộp thoại Intersect..............................................................................41
Hình 4.10. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp giai
đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000........................42
Hình 4.11. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất trồng lúa giai đoạn
2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000.................................45
Hình 4.12. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất trồng cây hàng năm

khác giai đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000.........49
Hình 4.13. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất trồng cây lâu năm
giai đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000.................53
Hình 4.14. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất rừng sản xuất giai
đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000........................57
Hình 4.15. Hình ảnh thủ nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất rừng phòng hộ giai
đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000........................61

Hình 4.16. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất rừng đặc dụng giai
đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000........................65

Hình 4.17. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất nuôi trồng thủy sản
giai đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000.................68

Hình 4.18. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp khác
giai đoạn 2014-2021 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh tỷ lệ 1/25 000......................71

Hình 4.19. Hình ảnh thu nhỏ bản đồ dự báo biến động sử dụng đất nông nghiệp
giai đoạn 2021-2030 huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh từ tỷ lệ 1/25 000.................75

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1. So sánh diện tích theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nơng nghiệp
năm 2014 và số liệu kiểm kê đất đai năm 2014..................................................38

Biểu đồ 4.2. So sánh diện tích theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp
năm 2021 và số liệu thống kê đất đai năm 2021.................................................39

Biểu đồ 4.3. Biến động diện tích đất trồng lúa các xã của huyện Kỳ Anh năm
2021 so với năm 2014.........................................................................................46

Biểu đồ 4.4. Biến động diện tích đất trồng lúa với các loại đất khác của huyện
Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014....................................................................46

Biểu đồ 4.5. Biến động diện tích đất trồng cây hàng năm khác các xã của huyện
Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014....................................................................50

Biểu đồ 4.6. Biến động diện tích đất trồng cây hàng năm khác với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................50

Biểu đồ 4.7. Biến động diện tích đất trồng cây lâu năm các xã của huyện Kỳ
Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................................................54

Biểu đồ 4.8. Biến động diện tích đất trồng cây lâu năm với các loại đất khác của
huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014.........................................................54

Biểu đồ 4.9. Biến động diện tích đất rừng sản xuất các xã của huyện Kỳ Anh
năm 2021 so với năm 2014.................................................................................58

Biểu đồ 4.10. Biến động diện tích đất rừng sản xuất với các loại đất khác của
huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014.........................................................58

Biểu đồ 4.11. Biến động diện tích đất rừng phịng hộ các xã của huyện Kỳ Anh
năm 2021 so với năm 2014.................................................................................62

Biểu đồ 4.12. Biến động diện tích đất rừng phòng hộ với các loại đất khác của
huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014.........................................................62

Biểu đồ 4.13. Biến động diện tích đất rừng đặc dụng các xã của huyện Kỳ Anh
năm 2021 so với năm 2014.................................................................................66

Biểu đồ 4.14. Biến động diện tích đất rừng đặc dụng với các loại đất khác của
huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014.........................................................66

Biểu đồ 4.15. Biến động diện tích đất ni trồng thủy sản các xã của huyện Kỳ
Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................................................69

Biểu đồ 4.16. Biến động diện tích đất ni trồng thủy sản với các loại đất khác
của huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014..................................................69

Biểu đồ 4.17. Biến động diện tích đất nơng nghiệp khác các xã của huyện Kỳ
Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................................................72

Biểu đồ 4.18. Biến động diện tích đất nơng nghiệp khác với các loại đất khác
của huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014..................................................72

Biểu đồ 4.19. Dự báo biến động diện tích đất trồng lúa các xã của huyện Kỳ
Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................................................77

Biểu đồ 4.20. Dự báo biến động diện tích đất trồng lúa với các loại đất khác của
huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014.........................................................78

Biểu đồ 4.21. Dự báo biến động diện tích đất trồng trồng cây hàng năm khác các
xã của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..............................................80

Biểu đồ 4.22. Dự báo biến động diện tích đất hàng năm khác với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................80

Biểu đồ 4.23. Dự báo biến động diện tích đất trồng cây lâu năm các xã của
huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021.........................................................82

Biểu đồ 4.24. Dự báo biến động diện tích đất trồng cây lâu năm với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2021 so với năm 2014..........................................83

Biểu đồ 4.25. Dự báo biến động diện tích đất rừng sản xuất các xã của huyện Kỳ
Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................................................84

Biểu đồ 4.26. Dự báo biến động diện tích đất rừng sản xuất với các loại đất khác
của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..................................................85

Biểu đồ 4.27. Dự báo biến động diện tích đất rừng phòng hộ các xã của huyện
Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021....................................................................87

Biểu đồ 4.28. Dự báo biến động diện tích đất rừng phịng hộ với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................87

Biểu đồ 4.29. Dự báo biến động diện tích đất rừng đặc dụng các xã của huyện
Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021....................................................................88

Biểu đồ 4.30. Dự báo biến động diện tích đất rừng đặc dụng với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................89

Biểu đồ 4.31. Dự báo biến động diện tích đất ni trồng thủy sản các xã của
huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021.........................................................90

Biểu đồ 4.32. Dự báo biến động diện tích đất nuôi trồng thủy sản với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................90

Biểu đồ 4.33. Dự báo biến động diện tích đất nơng nghiệp khác các xã của
huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021.........................................................91

Biểu đồ 4.34. Dự báo biến động diện tích đất nông nghiệp khác với các loại đất
khác của huyện Kỳ Anh năm 2030 so với năm 2021..........................................92

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Các từ viết tắt Chú giải

1 GIS Geographical information system

2 VPĐKĐĐ Văn phòng đăng ký đất đai

3 HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất

4 QHSDĐ Quy hoạch sử dụng đất

5 LUA Đất trồng lúa

6 HNK Đất trồng cây hằng năm khác

7 CLN Đất trồng cây lâu năm

8 RSX Đất rừng sản xuất

9 RPH Đất rừng phòng hộ

10 CSD Đất chưa sử dụng

11 NTS Đất nuôi trồng thủy sản

12 NKH Đất nông nghiệp khác

13 OTC Đất ở

14 SMN Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng

15 CDG Đất chuyên dùng

16 CAN Đất an ninh

17 SKC Đất cơ sở sản xuất, kinh doanh

18 TMD Đất thương mại dịch vụ

19 SKX Đất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ

20 DGT Đất giao thông

21 DGD Đất giáo dục

22 DCH Đất chợ

23 TTN Đất tơn giáo, tín ngưỡng

24 NTD Đất nghĩa trang, nghĩa địa

MỤC LỤC

PHẦN 1. MỞ ĐẦU...............................................................................................1

1.1. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................1
1.2. Mục tiêu của đề tài.........................................................................................2
1.2.1. Mục tiêu chung............................................................................................2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể............................................................................................2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài........................................................2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học.........................................................................................2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn.........................................................................................2
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................3
2.1. Cơ sở lý luận...................................................................................................3
2.1.1. Những vấn đề chung về đất đai và biến động đất đai..................................3
2.1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS).............................................5
2.1.3. Giới thiệu về phần mềm Arc GIS..............................................................11
2.2. Cơ sở thực tiễn.............................................................................................12
2.2.1. Tình hình ứng dụng GIS để nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất
trên thế giới..........................................................................................................12
2.2.2. Tình hình ứng dụng GIS để nghiên cứu, đánh giá biến động sử dụng đất
tại Việt Nam........................................................................................................14
2.2.3. Tình hình ứng dụng GIS để nghiên cứu, đánh giá biến động sử dụng đất
tại tỉnh Hà Tĩnh....................................................................................................15
2.3. Các cơng trình nghiên cứu có liên quan.......................................................15
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU....................................................................................................17
3.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................17
3.2. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................17
3.3. Nội dung nghiên cứu....................................................................................17
3.4. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................17
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.......................................................17
3.4.2. Phương pháp đánh giá biến dộng sử dụng đất...........................................18
3.4.3. Phương pháp tham vấn..............................................................................19
3.4.4. Phương pháp GIS......................................................................................19

3.4.5. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu........................................................19
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...................................20
4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội và hiện trạng sử dụng đất của
huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh...............................................................................20
4.1.1. Điều kiện tự nhiên.....................................................................................20
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội..........................................................................23
4.1.3. Hiện trạng sử dụng đất năm 2021.............................................................25
4.2. Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và đánh giá biến động sử dụng đất nông
nghiệp của huyện Kỳ Anh trong giai đoạn 2014-2021.......................................29
4.2.1. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2014 và năm
2021.....................................................................................................................29
4.2.2. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp cho huyện Kỳ Anh
giai đoạn 2014 – 2021.........................................................................................40
4.2.3. Đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2014-2021.........43
4.3. Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và dự báo biến động sử dụng đất nông
nghiệp của huyện Kỳ Anh trong giai đoạn 2022-2030.......................................73
4.3.1. Xây dựng bản đồ dự báo biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn
2022-2030............................................................................................................73
4.3.2. Dự báo biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2022-2030............76
4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản quản lý biến động sử dụng đất nông
nghiệp cho huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh............................................................92
4.4.1. Cơ sở đề xuất giải pháp.............................................................................92
4.4.2. Nội dung chi tiết của giải pháp..................................................................93
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................94
5.1. Kết luận........................................................................................................94
5.2. Kiến nghị......................................................................................................95
PHẦN 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................96

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Sự gia tăng dân số và q trình đơ thị hóa ở Việt Nam hiện nay đang diễn
ra với tốc độ nhanh chóng đã làm gia tăng nhu cầu về đất đai từ đó tạo nên sức
ép lớn trong việc sử dụng đất. Diện tích đất nơng nghiệp ngày càng giảm kéo
theo đó là sự tăng lên của đất phi nơng nghiệp như nhu cầu về nhà ở, đất xây
dựng các cơng trình cơng cộng, khu cơng nghiệp tăng. Để giải quyết vấn đề này
mỗi quốc gia cần xây dựng những chương trình, kế hoạch, chiến lược riêng phù
hợp với hồn cảnh, điều kiện của mình để sử dụng đất đai hợp lý.

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học hiện đại
địi hỏi các thơng tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời. Thực tế đã cho thấy
hiện nay GIS đang được áp dụng ở nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau trong
đó có lĩnh vực quản lý, sử dụng đất và cũng chứng minh được những khả năng xử
lý thơng tin đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế - xã hội – môi trường.

Kỳ Anh là một huyện nằm ở phía Nam tỉnh Hà Tĩnh. Trên địa bàn huyện
có nhiều loại hình sử dụng đất đa dạng, trong đó đất nơng nghiệp chiếm diện
tích tương đối lớn và đóng vai trị quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương
thực, phát triển kinh tế xã hội và bảo đảm bền vững về môi trường. Tuy nhiên
trong những năm qua với sự phát triển mạnh mẽ theo hướng cơng nghiệp hóa –
hiện đại hóa, cùng với sự gia tăng dân số, phát triển kinh tế dẫn đến nhu cầu
chuyển đổi mục đích sử dụng đất ngày một tăng lên đã ảnh hưởng khơng nhỏ
đến q trình sử dụng đất nông nghiệp làm cho cơ cấu sử dụng đất nơng nghiệp
của huyện có nhiều biến động đáng kể dẫn đến khó khăn trong việc quản lý trên
địa bàn huyện.

Hiện nay việc quản lý biến động sử dụng đất tại huyện chỉ được thực hiện
thông qua số liệu thống kê đất đai hàng năm mà chưa có bản đồ biến động sử

dụng đất để quản lý biến động về mặt không gian. Điều này gây ra một số khó
khăn nhất định như: Việc quản lý biến động sử dụng đất thông qua số liệu thống
kê đất đai hàng năm không thể đáp ứng được nhu cầu cập nhật những thông tin
về biến động đất đai về mặt không gian một cách kịp thời và không chỉ ra được
chúng biến động ở các loại hình sử dụng nào.

Xuất phát từ những lý do trên, được sự đồng ý của Khoa Tài nguyên đất và
Môi trường nông nghiệp và sự hướng dẫn của cô giáo TS. Nguyễn Thị Hải, tôi
tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS để xây dựng bản đồ và đánh giá
biến động sử dụng đất nông nghiệp cho huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh”.

1

1.2. Mục tiêu của đề tài

1.2.1. Mục tiêu chung

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá được biến động sử dụng đất nông
nghiệp giai đoạn 2014-2021 và dự báo biến động sử dụng đất nông nghiệp giai
đoạn 2022-2030 cho huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh bằng việc ứng dụng GIS. Trên
cơ sở đó, đề xuất được một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý biến
động sử dụng đất nông nghiệp cho địa bàn nghiên cứu.

1.2.2. Mục tiêu cụ thể

- Xây dựng được bản đồ biến động đất nông nghiệp và đánh giá được biến
động sử dụng đất nông nghiệp của huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh trong giai đoạn
2014-2021 trên cơ sở ứng dụng phần mềm ArcGis.

- Xây dựng được bản đồ biến động đất nông nghiệp và dự báo biến động

sử dụng đất nông nghiệp của huyện Kỳ Anh trong giai đoạn 2022-2030 trên cơ
sở ứng dụng phần mềm ArcGis.

- Đề xuất giải pháp được các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý
biến động sử dụng đất nông nghiệp cho địa bàn nghiên cứu.

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

Đề tài góp phần làm bổ sung và làm rõ cơ sở khoa học cho việc đánh giá
biến động sử dụng đất nói chung và biến động sử dụng đất nơng nghiệp nói
riêng bằng cơng nghệ GIS.

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp cho các cơ quan quản lý đất đai
của huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh thông tin chi tiết về việc biến động sử dụng đất
nông nghiệp cả về số liệu biến động và không gian biến động từ đó sẽ giúp cho
địa phương dễ dàng quản lý và sử dụng hiệu quả hơn quỹ đất nông nghiệp của
địa phương.

- Các đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý biến động sử dụng đất
nông nghiệp cho huyện Kỳ Anh sẽ là tài liệu tham khảo cho các cơ quan quản lý
trong việc lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất đảm bảo mục tiêu phát triển bền
vững của huyện Kỳ Anh.

PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở lý luận

2.1.1. Những vấn đề chung về đất đai và biến động đất đai

2.1.1.1. Một số khái niệm có liên quan

Khái niệm đất đai

Đất đai là một nhân tố sinh thái, với khái niệm này đất đai bao gồm tất cả
các thuộc tính sinh học và tự nhiên của bề mặt trái đất có ảnh hưởng nhất định
đến tiềm năng và hiện trạng sử dụng đất. Đất theo nghĩa đất đai bao gồm: Yếu tố
khí hậu, địa hình, địa mạo, tính chất thổ nhưỡng, thuỷ văn, thảm thực vật tự
nhiên, động vật và những biến đổi của đất do tác động của con người.

Về mặt đời sống - xã hội, đất đai là nguồn tài nguyên quốc gia vô cùng quý
giá, là tư liệu sản xuất khơng gì thay thế được của ngành sản xuất nông - lâm
nghiệp, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân
bố khu dân cư, xây dựng cơ sở kinh tế, văn hố và an ninh quốc phịng [16].

Theo quy định của pháp luật tại khoản 2 Điều 4 Thông tư 14/2012/TT-
BTNMT về Quy định kỹ thuật điều tra thối hóa đất do Bộ trưởng Bộ Tài
nguyên và Môi trường ban hành, đất đai được hiểu như sau:

Đất đai là một vùng đất có ranh giới, vị trí, diện tích cụ thể và có các thuộc
tính tương đối ổn định hoặc thay đổi nhưng có tính chu kỳ, có thể dự đốn được,
có ảnh hưởng tới việc sử dụng đất trong hiện tại và tương lai của các yếu tố tự
nhiên, kinh tế – xã hội như: Thổ nhưỡng, khí hậu, địa hình, địa mạo, địa chất,
thuỷ văn, thực vật, động vật cư trú và hoạt động sản xuất của con người [1].

Khái niệm đất nông nghiệp

Đất nông nghiệp là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí
nghiệm về nơng nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy sản, làm muối và mục đích
bảo vệ, phát triển rừng. Đất nơng nghiệp bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất
lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác [13].

2.1.1.2. Khái niệm và đặc trưng của biến động sử dụng đất

Khái niệm biến động sử dụng đất

Từ trước đến nay chưa có khái niệm chính xác về đánh giá biến động.
Nhưng đánh giá biến động có thể được hiểu là: Việc theo dõi, giám sát và quản
lý đối tượng nghiên cứu để từ đó thấy đuợc sự thay đổi về đặc điểm, tính chất
của đối tượng nghiên cứu, sự thay đổi có thể định lượng được.

3

Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất là đánh giá được sự thay đổi về
loại hình sử dụng đất qua các thời điểm dưới sự tác động từ các yếu tố tự nhiên,
kinh tế - xã hội, sự khai thác, sử dụng của con người. Sự biến động đất đai do
con người sử dụng vào các mục đích kinh tế - xã hội có thể phù hợp hay khơng
phù hợp với quy luật của tự nhiên, cần phải nghiên cứu để tránh sử dụng đất đai
có tác động xấu đến mơi trường sinh thái.

Như vậy biến động tình hình sử dụng đất là xem xét q trình thay đổi của
diện tích đất thơng qua thơng tin thu thập được theo thời gian để tìm ra quy luật
và những nguyên nhân thay đổi từ đó có biện pháp sử dụng đúng đắn với nguồn
tài nguyên này [7].

Đặc trưng của biến động sử dụng đất

Biến động sử dụng đất có những đặc trưng cơ bản như sau:

- Quy mô biến động

+ Biến động về diện tích sử dụng đất đai nói chung.

+ Biến động về diện tích của từng loại hình sử dụng đất.

+ Biến động về đặc điểm của những loại đất chính.

- Mức độ biến động

+ Mức độ biến động thể hiện qua số lượng diện tích tăng hoặc giảm của
các loại hình sử dụng đất giữa đầu thời kỳ và cuối thời kỳ nghiên cứu.

+ Mức độ biến động được xác định thơng qua việc xác định diện tích
tăng, giảm và số phần trăm tăng giảm của từng loại hình sử dụng đất giữ cuối và
đầu thời kỳ đánh giá [7].

2.1.1.3. Các nhân tố gây nên tình hình biến động sử dụng đất

Các yếu tố tự nhiên là cơ sở quyết định cơ cấu sử dụng đất đai vào các
mục đích kinh tế - xã hội bao gồm các yếu tố sau: Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu,
thủy văn, thảm thực vật.

Các yếu tố kinh tế - xã hội có tác động lớn đến sự thay đổi diện tích các
loại hình sử dụng đất đai bao gồm các yếu tố sau:

- Sự phát triển các ngành kinh tế như: Dịch vụ, xây dựng, giao thông và
các ngành kinh tế khác.

- Gia tăng dân số.

- Các dự án đầu tư phát triển kinh tế.

- Thị trường tiêu thụ các sản phẩm hàng hóa [8].

2.1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.1.2.1. Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
GIS là thuật ngữ viết tắt của các từ tiếng Anh: Geographic Information
System và được dịch thuật là hệ thống thông tin địa lý.
GIS là hệ thống thông tin sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích,
cơ sở dữ liệu đầu vào liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm trợ giúp việc thu
nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị… các thơng tin không gian từ
thế giới thực để giải quyết vấn đề tổng hợp thơng tin cho các mục đích của con
người đặt ra.
GIS là hệ thống quản lý không gian được phát triển dựa trên cơ sở cơng
nghệ máy tính với mục đích lưu trữ, hợp nhất, mơ hình hố, phân tích và miêu tả
được nhiều dữ liệu... GIS hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành lại bằng tổng
hợp, mơ hình hố và phân tích. Hệ thống thơng tin địa lý và các ứng dụng của nó
giúp đạt được nhiều yêu cầu của thực tiễn, với các ưu điểm nổi bật như sau:
- Giảm hoặc loại bỏ các hoạt động thừa từ đó tiết kiệm được thời gian,
công sức và tiền của.
- Số liệu có thể được cập nhật hoá một cách dễ dàng.
- Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt.
- Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguồn và nhiều loại khác nhau.
- Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo
ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới.
- Có thể làm bản đồ không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên.
- Có thể làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng.

- Hạn chế sử dụng bản đồ in tránh tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu [12].

5

2.1.2.2. Thành phần chính của GIS

Hình 2.1. Các thành phần của GIS
GIS có 5 thành phần cơ bản như sau:
- Phần cứng: Bao gồm hệ thống máy tính mà các phần mềm GIS chạy
trên đó. Việc lựa chọn hệ thống máy tính có thể là máy tính cá nhân hay siêu
máy tính. Các máy tính cần thiết phải có bộ vi xử lý đủ mạnh để chạy phần
mềm và dung lượng bộ nhớ đủ để lưu trữ thông tin (dữ liệu).
- Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và cơng cụ cần thiết
để lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu khơng gian. Nhìn chung, tất cả các phần
mềm GIS có thể đáp ứng được những yêu cầu này, nhưng giao diện của chúng
có thể khác nhau.
- Dữ liệu: Dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan là nền tảng của
GIS. Dữ liệu này có thể được thu thập nội bộ hoặc mua từ một nhà cung cấp
dữ liệu thương mại. Bản đồ số là hình thức dữ liệu đầu vào cơ bản cho GIS. Dữ
liệu thuộc tính đi kèm đối tượng bản đồ cũng có thể được đính kèm với dữ liệu
số. Một hệ thống GIS sẽ tích hợp dữ liệu khơng gian và các dữ liệu khác bằng
cách sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
- Phương pháp: Một hệ thống GIS vận hành theo một kế hoạch, đó là
những mơ hình và cách thức hoạt động đối với mỗi nhiệm vụ. Về cơ bản, nó bao
gồm các phương pháp phân tích khơng gian cho một ứng dụng cụ thể. Ví dụ,
trong thành lập bản đồ, có nhiều kĩ thuật khác nhau như tự động chuyển đổi từ
raster sang vector hoặc vector hóa thủ cơng trên nền ảnh quét.

- Con người: Người sử dụng GIS có thể là các chuyên gia kĩ thuật, đó là
người thiết kế và thực hiện hệ thống GIS, hay có thể là người sử dụng GIS để

hỗ trợ cho các công việc thường ngày. GIS giải quyết các vấn đề không gian
theo thời gian thực. Con người lên kế hoạch, thực hiện và vận hành GIS để đưa
ra những kết luận, hỗ trợ cho việc ra quyết định thường [12].

2.1.2.3. Chức năng của GIS

GIS có 4 chức năng cơ bản:

- Thu thập dữ liệu: Dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác
nhau và GIS cung cấp cơng cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để
so sánh và phân tích.

- Quản lý dữ liệu: Sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung
cấp các chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu.

- Phân tích khơng gian: Là chức năng quan trọng nhất của GIS nó cung
cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp.

- Hiển thị kết quả: GIS có nhiều cách hiển thị thơng tin khác nhau. Phương
pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba
chiều. Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho
phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu [12].

2.1.2.4. Cấu trúc dữ liệu trong GIS

Mơ hình dữ liệu không gian

Đối tượng không gian trong cơ sở dữ liệu GIS được lưu trữ dưới dạng
vector hoặc raster.

Cấu trúc dữ liệu vector lưu trữ vị trí của đối tượng bản đồ bằng cặp tọa
độ x, y (và đơi khi có z). Một điểm được mô tả bằng một cặp tọa độ x-y và
tên của nó. Một đường thẳng được mơ tả bởi một tập hợp nhiều cặp tọa độ và
tên của nó. Về lý thuyết, một đường thẳng được mô tả bởi vô số điểm, nhưng
trên thực tế, điều này là không thể. Do đó, một đường thẳng được xây dựng
bởi nhiều đoạn thẳng. Một diện tích hay một vùng được mơ tả bởi một tập hợp
nhiều cặp tọa độ và tên của nó, nhưng có điều khác là cặp tọa độ bắt đầu và kết
thúc phải trùng nhau (Hình 2.2). Định dạng vector thể hiện vị trí và hình dạng
của đối tượng và đường bao chính xác. Chỉ có độ chính xác, tỉ lệ của bản đồ
trong quá trình biên tập, độ phân giải của thiết bị đầu vào và kĩ năng nhập dữ
liệu mới làm giảm độ chính xác.

7

Ngược lại, định dạng raster hay lưới ô vuông thể hiện đối tượng bản đồ là
các ô vuông trong một ma trận lưới (Hình 2.2). Khơng gian này được định nghĩa
bởi một ma trận điểm được tổ chức thành hàng và cột. Nếu hàng và cột được đánh
số, vị trí của mỗi thành phần sẽ được xác định bởi số hàng và số cột, thơng qua đó
có thể liên kết với một hệ tọa độ. Mỗi ơ vng có một giá trị thuộc tính (dạng số)
thể hiện đối tượng địa lý hoặc dữ liệu định dạng như loại hình sử dụng đất, lượng
mưa, độ cao. Kích thước của ơ vng trong ma trận lưới sẽ xác định mức độ chi
tiết mà đối tượng bản đồ có thể được hiển thị [6].

Hình 2.2. Định dạng vector (trái), raster (phải)
Mơ hình dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính thể hiện một hay nhiều thuộc tính của thực thể khơng
gian, bao gồm dữ liệu định tính và định lượng. Dữ liệu định tính xác định loại
đối tượng (ví dụ, nhà cửa, rừng núi, sơng ngịi); trong khi dữ liệu định lượng
chia thành dữ liệu tỉ lệ (dữ liệu được đo lường từ điểm gốc là 0), dữ liệu
khoảng (dữ liệu được chia thành các lớp), dữ liệu dạng chữ (dữ liệu được thể

hiện dưới dạng chữ). Dữ liệu thuộc tính cịn gọi là dữ liệu phi khơng gian vì
bản thân chúng khơng thể hiện thông tin không gian [17].
GIS sử dụng định dạng raster hoặc vector để thể hiện các đối tượng địa
lý. Bên cạnh vị trí, GIS cũng phải lưu trữ thơng tin về chúng. Ví dụ, đường
thẳng trung tâm thể hiện đường giao thơng trên bản đồ khơng nói cho chúng
ta nhiều về con đường ngoại trừ vị trí của nó. Để xác định độ rộng, loại đường,
những thông tin này cần được lưu trữ để hệ thống có thể xử lý khi cần. Nghĩa là
GIS phải tạo một mối liên kết giữa dữ liệu không gian và phi không gian. Mối
liên kết giữa một đối tượng bản đồ và thuộc tính của nó được thiết lập bằng cách
cho mỗi đối tượng ít nhất một mã định danh riêng - tên hoặc số, thường gọi là ID.
Thông tin phi không gian của đối tượng sau đó được lưu trữ, thường trong một
hay nhiều tập tin theo số ID như hình 2.3.

Dữ liệu phi khơng gian có thể được lưu trữ theo nhiều cách. Nhiều
phần mềm GIS sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ để lưu trữ dữ liệu
thuộc tính. Một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ xem dữ liệu như là một chuỗi
các bảng có mối liên hệ logic với các bảng khác theo thuộc tính liên kết (Hình
2.4). Bất kì thành phần dữ liệu trong một mối quan hệ có thể được tìm thấy khi cho
biết tên bảng, tên thuộc tính (cột) và giá trị của khóa chính. Ưu điểm của hệ quản trị
này là chúng linh hoạt và có thể đưa ra câu trả lời cho bất cứ câu hỏi nào được mô
tả bằng toán tử logic và toán học [6].

Hình 2.3. Liên kết dữ liệu khơng gian và thuộc tính

Hình 2.4. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ
2.1.2.5. Ứng dụng của GIS
Với các đặc tính vốn có của mình trong khả năng thu thập, lưu trữ, phân
tích và hiển thị dữ liệu về các đối tượng, hiện tượng theo khơng gian và thời
gian…nên GIS có khả năng ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực đời sống từ quản
lý tài nguyên môi trường, giao thông…cho tới các lĩnh vực về y tế, giáo dục.

- Ứng dụng GIS trong quy hoạch sử dụng đất và quản lý tài nguyên
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, khái quát, trung
bình và chi tiết. Mỗi mức độ phân tích trong hệ thống GIS căn cứ vào quy mô

9

diện tích của vùng nghiên cứu. Khi phân tích thơng tin từ mức khái quát nhất
đến mức chi tiết thì số lượng thông tin đưa vào xử lý sẽ lớn hơn. Khả năng tổng
hợp và phân tích sâu thơng tin ở một vùng lãnh thổ nhỏ hoặc ngược lại.

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 nơng lâm nghiệp ở các
khu vực nhỏ đều có thể được cung cấp một khối lượng thơng tin tồn diện, tổng
hợp, kịp thời và theo yêu cầu. Một điều quan trọng về GIS so với bản đồ là GIS
có thể thể hiện từng lớp bản đồ của vùng nghiên cứu hay quản lý. Khơng chỉ ở
bề mặt mà cịn có thể cho thấy loại đất, thảm thực vật, giao thông, các tài
nguyên và nhiều yếu tố khác [10].

- Ứng dụng trong công tác phòng chống cháy và bảo vệ rừng

Công nghệ GIS đã được ứng dụng để cảnh báo cháy rừng, phân vùng
trọng điểm cháy rừng. Bên cạnh đó GIS có thể tích hợp với công nghệ viễn thám
để phát hiện sớm cháy rừng. Sử dụng công nghệ GIS để tạo bản đồ chuyên đề
thể hiện các cấp cảnh báo khác nhau và được cập nhật hàng ngày các thơng số
khí tượng: Nhiệt độ, độ ẩm khơng khí và lượng mưa từ các trạm khí tượng. GIS
có thể theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp là nắm vững diện tích các loại
rừng, đất lâm nghiệp hiện có được phân chia theo chức năng sử dụng rừng và
loại chủ quản lý. Lập bản đồ hiện trạng rừng cấp xã tỷ lệ 1/25.000 hay 1/10.000
nhằm giúp hoạch định chính sách lâm nghiệp ở địa phương và trung ương phục

công tác bảo vệ và phát triển rừng.

- Ứng dụng GIS trong cơng tác quản lý và hoạch định chính sách

GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho
các nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý
các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, quản lý các cơ
sở dữ liệu cơ bản trên nền GIS và có thể tích hợp vào các khơng gian của các cơ
sở dữ liệu chuyên ngành khác là nơi cung cấp thông tin tổng hợp nhất phục vụ
các nhà hoạch định chính sách [9].

2.1.2.6. Vai trò của GIS trong đánh giá biến động sử dụng đất

So với việc đánh giá biến động bằng phương pháp truyền thống thì việc tự
động hóa trong đánh giá biến động cho ta một lợi ích to lớn. GIS cho phép
người dùng thực hiện các chức năng. Hiển thị trực quan, tạo lập bản đồ, trợ giúp
ra quyết định, trình bày, khả năng tùy biến của chương trình.

Nguyên lý của việc đánh giá biến động của phần mềm này là sau khi
chồng xếp 2 lớp thông tin bản đồ lên nhau, phần mềm sẽ tự động hiển thị những