Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Phạm Thị Hà Nhung



XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT
VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN ĐẤT HUYỆN SÓC SƠN,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC











Hà Nội – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Phạm Thị Hà Nhung



XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT
VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN ĐẤT HUYỆN SÓC SƠN,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI


Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TSKH. Nguyễn Xuân Hải









Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới PGS. TSKH. Nguyễn
Xuân Hải, Chủ nhiệm Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc Gia Hà Nội, ThS. Nguyễn Quốc Việt, Cán bộ giảng dạy Khoa Môi trường,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội và ThS. Phạm Anh
Hùng, Cán bộ Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ
em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, đặc
biệt là các thầy cô giáo trong Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi
trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, đã tạo điều
kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình công tác, học tập và thực hiện luận văn.
Ngoài ra, em còn nhận được sự quan tâm, chia sẻ, động viên, giúp đỡ từ gia
đình, bạn bè, điều đó đã tạo động lực cho em hoàn thành tất cả công việc.
Em xin chân thành cảm ơn!

Học viên


Phạm Thị Hà Nhung

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS 3
1.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu 3
1.1.2. Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài
nguyên đất 4
1.1.3. Tổng quan về GIS 5
1.2. Tổng quan về xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu trong quản lý, bảo vệ và
quy hoạch sử dụng đất 9
1.2.1. Trên thế giới 9
1.2.2. Ở Việt Nam 12
1.2.3. Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phát triển nông nghiệp bền vững 15
1.2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 16
CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. Mục tiêu 17
2.2. Nội dung nghiên cứu 17
2.2.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên đất huyện Sóc Sơn,
thành phố Hà Nội 17
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quy hoạch sử
dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 17
2.2.3. Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất nông
nghiệp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu 18
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu 18

2.3.2. Phương pháp xây dựng và phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu 18
2.3.3. Phần mềm sử dụng 19
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tác động đến sử dụng đất huyện Sóc
Sơn, thành phố Hà Nội 22
3.1.1. Điều kiện tự nhiên 22
3.1.2. Đặc điểm tài nguyên đất 24



3.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội 31
3.2. Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 33
3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất 33
3.2.2. Yêu cầu sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất 37
3.3. Mô hình cấu trúc dữ liệu 38
3.3.1.Tổ chức cơ sở dữ liệu 38
3.3.2. Mô hình cấu trúc dữ liệu 39
3.4. Xây dựng và chuẩn hóa cơ sở dữ liệu 40
3.4.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu 40
3.4.2. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu 46
3.4.3. Đặc tính đồ họa của các lớp dữ liệu 51
3.4.4. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu 52
3.5. Sử dụng và quản lý cơ sở dữ liệu 56
3.5.1. Thực hiện các chức năng cơ bản trong phần mềm GIS với bộ cơ sở dữ liệu 56
3.5.2. Truy vấn dữ liệu 57
3.6. Khả năng ứng dụng và phát triển cơ sở dữ liệu 60
3.6.1. Khả năng ứng dụng của cơ sở dữ liệu 60
3.6.2. Phát triển cơ sở dữ liệu với WebGIS 61
3.7. Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn,
thành phố Hà Nội 63

3.7.1. Giải pháp về chính sách 63
3.7.2. Giải pháp về nguồn nhân lực và vốn đầu tư 64
3.7.3. Giải pháp cải tạo đất và bảo vệ môi trường 64
3.7.4. Giải pháp về khoa học công nghệ 65
3.7.5. Giải pháp về tổ chức thực hiện 65
3.8. Định hướng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên
đất đai 65
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68






DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
CNTT: Công nghệ thông tin
CNVT: Công nghệ viễn thám
CSDL: Cơ sở dữ liệu
DTTN: Diện tích tự nhiên
ESRI: Viện nghiên cứu môi trường Mỹ (Environmental System Research Institute)
FAO: Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (Food and Agriculture Organization of
the United Nations)
HTTTĐL - GIS: Hệ thống thông tin địa lý - Geographical Information System
HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất
KTXH: Kinh tế - xã hội
QH&TKNN: Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp
SXNN: Sản xuất nông nghiệp
STNN: Sinh thái nông nghiệp
TN&MT: Tài nguyên và Môi trường

UBND: Ủy ban nhân dân















DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Diện tích các loại đất của huyện Sóc Sơn 25
Bảng 2: Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 34
Bảng 3: Nhóm đất theo phân cấp chỉ tiêu tự nhiên 41
Bảng 4: Yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất chính 42
Bảng 5: Diện tích các kiểu thích nghi đất đai 43
Bảng 6: Diện tích đất ở các mức độ thích nghi đất đai 43
Bảng 7: Dữ liệu thuộc tính theo đơn vị hành chính cấp huyện 47
Bảng 8: Chuẩn hóa lớp thông tin về thổ nhưỡng 48
Bảng 9: Chuẩn hóa lớp thông tin về hiện trạng sử dụng đất 48
Bảng 10: Chuẩn hóa lớp thông tin về thích nghi đất đai 49
Bảng 11: Chuẩn hóa lớp thông tin địa hình 49
Bảng 12: Chuẩn hóa lớp thông tin thủy văn 50
Bảng 13: Chuẩn hóa lớp thông tin khoáng sản 50

Bảng 14: Đặc tính đồ họa của các lớp dữ liệu 51
















DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Các hợp phần của GIS theo quan niệm của ESRI – 2000 6
Hình 2: Bản đồ đất huyện Sóc Sơn 28
Hình 3: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội 36
Hình 4: Mô hình tổ chức dữ liệu 39
Hình 5: Bản đồ thích nghi đất đai huyện Sóc Sơn 45
Hình 6: Cơ sở dữ liệu tài nguyên đất huyện Sóc Sơn 52
Hình 7: Cơ sở dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 52
Hình 8: Cơ sở dữ liệu về thích nghi đất đai cho một số loại sử dụng đất 53
Hình 9: Cơ sở dữ liệu về giao thông 53
Hình 10: Cơ sở dữ liệu về thủy văn 54
Hình 11: Cơ sở dữ liệu về địa hình 54
Hình 12: Cơ sở dữ liệu về địa chất khoáng sản 55

Hình 13: Cơ sở dữ liệu về thảm thực vật 55
Hình 14: Kết quả truy vấn trên một trường dữ liệu 58
Hình 15: Kết quả truy vấn trên nhiều trường dữ liệu 59
Hình 16: Kết quả truy vấn theo gộp nhóm đối tượng 60
Hình 17: Kết nối cơ sở dữ liệu với phần mềm ArcMap thông qua PostGIS 61
Hình 18: Cấu trúc dữ liệu của GeoServer 62
Hình 19: Giao diện phần mềm GeoServer 62
Hình 20: Dữ liệu được xây dựng trên trang WebGIS 63










1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất là nguồn tài nguyên vô giá mà thiên nhiên ban tặng cho chúng ta, địa bàn
cho mọi hoạt động sống của con người và sinh vật, đồng thời là tư liệu sản xuất đặc
biệt không thể thay thế. Việc sử dụng hợp lý và hiệu quả nguồn tài nguyên này không
chỉ đem lại lợi ích về kinh tế mà còn đảm bảo cho sự ổn định về chính trị, xã hội và
đặc biệt là tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển bền vững trong tương lai.
Tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đô thị hóa, đang có tác động mạnh
mẽ tới diện tích đất dành cho các mục đích sử dụng đất khác nhau, đặc biệt là đất sản
xuất nông nghiệp về cả số lượng và chất lượng. Đất đai thường xuyên biến có động
mạnh trong khi thông tin về tài nguyên đất và các thông tin bổ trợ liên ngành vẫn còn

rất hạn chế. Thực tế cho thấy, công tác quản lý thông tin, tư liệu bằng phương pháp
truyền thống dựa trên hồ sơ, sổ sách và bản đồ giấy, hay quản lý cơ sở dữ liệu thiếu
tính hệ thống, thiếu tính đồng bộ, khó có thể đáp ứng được nhu cầu cập nhật, tra cứu,
khai thác thông tin. Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là cần có một công cụ mới có khả năng
cung cấp thông tin kịp thời, chính xác phục vụ cho công tác quản lý, đánh giá, quy
hoạch và bảo vệ đất đai bền vững. Trong các ứng dụng công nghệ hiện nay thì công
nghệ viễn thám và GIS (Geographical information system - Hệ thống thông tin địa lý)
có thể đáp ứng được yêu cầu này, với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực, đặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản đồ, tích hợp thông tin liên ngành,
quản lý thông tin tài nguyên thiên nhiên…
Việc thành lập bộ cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ GIS có ưu điểm về chức
năng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với đối tượng. Thông tin
được chuẩn hóa, các công cụ tìm kiếm, phân tích, truy vấn… phục vụ rất hữu ích trong
công tác quản lý đất đai, mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó có thể thực
hiện được.
Sóc Sơn là huyện ngoại thành, nằm ở phía Bắc của Thủ đô Hà Nội, có diện tích
tự nhiên 30.651,30 ha. Địa hình đa dạng bao gồm đồng bằng ven sông, đồi gò thấp và
núi cao. Là một trong những vùng có tiềm năng trong phát triển kinh tế - xã hội và
hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn. Trong những năm gần đây, Sóc Sơn đang từng
bước xây dựng nông thôn mới với nhiều hạng mục công trình được xây dựng. Đây là
lý do mà diện tích sử dụng đất của cả huyện có sự xáo trộn mạnh, đặc biệt là đất sản
xuất nông nghiệp ngày càng thu hẹp, chất lượng đất bị suy giảm.
Theo quy hoạch phát triển đến năm 2020 thì huyện Sóc Sơn ngoài việc đảm bảo
về sản xuất lúa, còn là vùng sản xuất rau an toàn, hoa cây cảnh chất lượng cao phục vụ
cho các đô thị, khu công nghiệp, đảm bảo môi trường sinh thái đô thị. Ngoài ra, mục

2

tiêu về xây dựng khu công nghiệp, khu đô thị, khu dự trữ thiên nhiên… cũng có ảnh
hưởng rất lớn tới tài nguyên đất của huyện. Chính vì vậy, đất dành cho sản xuất nông

nghiệp nói riêng và đất đai nói chung ở huyện Sóc Sơn cần được đặc biệt quan tâm.
Đề tài, “Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất
và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, với mục tiêu xây dựng
bộ cơ sở dữ liệu GIS về đất đai và các thông tin liên ngành bổ trợ khác theo hệ tọa độ
quốc gia VN2000 có tính tổng hợp, hệ thống, dễ quản lý, cập nhật, khai thác và sử
dụng, đáp ứng được yêu cầu sử dụng, bảo vệ đất nông nghiệp nói riêng và tài nguyên
đất nói chung, sẽ là bước đi mở đầu cho việc tăng cường năng lực quản lý, bảo vệ,
đánh giá phân hạng đất đai và quy hoạch sử dụng đất một cách hệ thống.





















3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS
1.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu (CSDL) là tập hợp các tập tin có liên quan với nhau, được lưu trữ
trên các thiết bị lưu trữ thứ cấp và thiết kế nhằm giảm thiểu sự lặp lại dữ liệu. Thông
tin từ dữ liệu có thể đáp ứng yêu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng hay
nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau.
Dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc
tính. Trong đó, dữ liệu địa lý bao gồm các loại ảnh và bản đồ dạng số được lưu lại
dưới dạng vector hoặc raster hỗn hợp raster-vector. Các dữ liệu địa lý dưới dạng vector
thường được phân lớp theo tính chất thông tin: lớp địa hình, lớp thuỷ văn, lớp đường
giao thông, lớp dân cư, lớp giới hành chính v.v. Trong nhiều trường hợp để quản lý
sâu hơn, dữ liệu sẽ được phân lớp chuyên biệt hơn như trong lớp thuỷ văn được phân
thành các lớp con: các lớp sông lớn, sông nhỏ, lớp biển, lớp ao hồ,v.v… Các thông tin
ở dạng vector tham gia trực tiếp quản lý và được định nghĩa như những đối tượng địa
lý. Các đối tượng này thể hiện ở 3 dạng: điểm, đường và vùng. Mỗi đối tượng đều có
thuộc tính hình học riêng như kích thước, vị trí. Các thông tin ở dạng raster là thông
tin nguồn và thông tin hỗ trợ.
Dữ liệu thuộc tính là các thông tin giải thích cho các đối tượng địa lý gắn liền
với đối tượng địa lý đó. Các thông tin này được lưu trữ dưới dạng thông thường như
báo cáo, tài liệu, bảng biểu…Với mối quan hệ của đối tượng địa lý và thuộc tính của
chúng trong hệ CSDL giúp cho người sử dụng tìm kiếm, tra cứu, truy vấn… thông tin
của đối tượng cần nghiên cứu.
Hệ thống CSDL quốc gia là hệ thống thông tin chứa đựng đầy đủ các thông tin
phục vụ cho sự phát triển và tồn tại của mỗi quốc gia, và là một trong các thành phần
nền tảng của kết cấu hạ tầng về thông tin bao gồm các CSDL chuyên ngành để tạo
thành một hệ thống cơ sở thống nhất, bao gồm các thành phần: CSDL về chính trị
(chính sách, pháp luật, tổ chức cán bộ); về kinh tế (nguồn lực - tài nguyên thiên nhiên,
đất đai, lao động, vốn, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế, kết quả hoạt động của

các ngành kinh tế - nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ); CSDL xã hội (dân số, lao
động văn hoá, giáo dục, y tế, thể thao); và CSDL về tài nguyên đất là một thành phần
không thể thiếu được của CSDL quốc gia.
CSDL tài nguyên đất bao gồm toàn bộ thông tin về tài nguyên đất đai và các
nguồn thông tin bổ sung về địa lý được phân loại theo đối tượng địa lý như: thuỷ văn,

4

giao thông, dân cư, địa giới, hiện trạng sử dụng đất, công trình, cơ sở hạ tầng… Xét về
các yếu tố cấu thành, chúng có thể chia ra thành hai phần cơ bản là CSDL bản đồ địa
lý và CSDL đất đai. Thông tin về tài nguyên đất đai đuợc thể hiện bằng dữ liệu bản đồ
và dữ liệu thuộc tính có cấu trúc. CSDL đất đai nằm trong Hệ thống thông tin địa lý
(HTTTĐL) - Geographic Infomation System (GIS) và hệ thống này sẽ có nhiệm vụ thu
thập, quản lý, phân tích CSDL đất đai, hiển thị kết quả trợ giúp cho việc ra quyết định
cho từng mục đích cụ thể.
1.1.2. Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài
nguyên đất
Thông tin đầy đủ và hệ thống của CSDL về tài nguyên đất giữ vai trò quan
trọng trong công tác quản lý, quy hoạch, bảo vệ đất đai. Là cơ sở cho việc đề xuất các
chính sách và lập kế hoạch phù hợp trợ giúp nhà quản lý phân bổ cho từng mục đích
sử dụng đất, cũng như trong việc ra các quyết định liên quan đến đầu tư và phát triển
nhằm khai thác hợp lý đối với tài nguyên đất đai.
Nước ta đang từng bước chuyển mình trong công cuộc công nghiệp hoá hiện
đại hoá đất nước, nền kinh tế chuyển sang nền kinh tế hàng hoá nhiều thành phần phát
triển theo cơ chế thị trường có sự quản lý của nhà nước. Khi đó, nhu cầu sử dụng và
khai thác đất đai của các ngành sẽ tăng lên một cách nhanh chóng. Bên cạnh đó, tình
hình sử dụng đất của từng địa phương cũng ngày một đa dạng và phức tạp. Do vậy,
cần có những thông tin, dữ liệu về tài nguyên đất được tích hợp liên ngành một cách
đầy đủ, được tổ chức, sắp xếp và quản lý một cách khoa học, chặt chẽ, mới có thể
mang lại hiệu quả cho từng mục đích sử dụng. Từ đó, phục vụ khai thác, quản lý, sử

dụng và bảo vệ tài nguyên đất bền vững.
Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin (CNTT), sự ra đời và
hoàn thiện của các thiết bị, phần mềm công nghệ số đã làm thay đổi toàn diện phương
thức quản lý đất đai từ điều tra, khảo sát thu thập thông tin tới xử lý số liệu, quản lý,
vận hành và khai thác dữ liệu Ứng dụng công nghệ hiện đại trong hoạt động quản lý
đất đai là xu thế phổ biến trên thế giới, mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội (KTXH) to
lớn, đáp ứng yêu cầu phát triển KTXH. Tăng cường ứng dụng khoa học - công nghệ
phải đi đôi với việc đổi mới mô hình tổ chức, đảm bảo cho mô hình tổ chức phải phù
hợp với công nghệ mới, phát huy tối đa lợi thế của công nghệ để nâng cao hiệu quả
hoạt động của bộ máy.
Việc xây dựng CSDL đất đai tích hợp liên ngành nhằm hiện đại hoá và hệ thống
hóa công tác quản lý, cập nhật, chỉnh lý biến động nguồn dữ liệu đất đai thống nhất từ
Trung ương đến địa phương, đảm bảo cung cấp thông tin, dữ liệu đất đai nhanh chóng,

5

chính xác phục vụ tốt quản lý Nhà nước về đất đai, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về
phát triển KTXH, quốc phòng - an ninh, nghiên cứu khoa học, đào tạo, hợp tác quốc
tế; phát triển Chính phủ điện tử trong ngành tài nguyên và môi trường (TN&MT), đặc
biệt là nhu cầu khai thác thông tin thường xuyên với mục đích sử dụng khác nhau.
Thiết lập và phát triển một hệ thống lưu trữ, cập nhật, xử lý, tích hợp, đồng bộ
nguồn dữ liệu đất đai cũng có vai trò rất quan trọng trong quản lý và phục vụ sản xuất
nông nghiệp (SXNN). Việc cung cấp thường xuyên thông tin về đất đai đảm bảo định
hướng quy hoạch SXNN hợp lý cho từng địa phương với những điều kiện tự nhiên và
các loại sử dụng đất khác nhau.
Từng bước hoàn thiện, chuẩn hóa CSDL đất đai để nâng cao hiệu quả quản lý,
sử dụng, phục vụ cho lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng, khai thác tiềm năng quỹ đất,
cung cấp các thông tin về đất đai phục vụ cho mục tiêu phát triển KTXH là rất cần
thiết. Đây là công cụ hỗ trợ cho đánh giá tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất,
kết quả thực hiện quy hoạch sử dụng đất, xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất

(HTSDĐ) và các bản đồ chuyên đề khác.
CSDL đất đai cung cấp thông tin cho việc xây dựng phương án quy hoạch, dữ
liệu nền để lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất, và phục vụ các công tác bảo vệ tài
nguyên đất nói chung. Ngoài ra, từ những dữ liệu đất đai tích hợp liên ngành có thể áp
dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu kết hợp với GIS để tìm vị trí tối ưu cho các đối
tượng quy hoạch, cũng như lựa chọn các phương án quy hoạch hợp lý nhất.
Ngoài ra, hệ thống thông tin đất còn liên kết với một số hệ thống thông tin khác
tạo thành bộ CSDL đầy đủ, giúp đưa ra các thông tin phục vụ cho việc điều hành, quản
lý và xem xét việc sử dụng hiệu quả các nguồn vốn đối với đất đai cho phù hợp với
các mục tiêu của các tổ chức trong và ngoài nước. Cung cấp thông tin chính xác, kịp
thời, nhanh chóng cho đối tượng sử dụng đất.
Như vậy, CSDL đất đai tích hợp liên ngành có vai trò quan trọng trong quy
trình lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng và bảo vệ đất. Với bộ CSDL được xây dựng
thống nhất đảm bảo cung cấp thông tin đầy đủ về tài nguyên, trợ giúp cho việc ra
quyết định, hoạch định chính sách phát triển nguồn tài nguyên đất hợp lý.
1.1.3. Tổng quan về GIS
Các kỹ thuật phân tích không gian (Spatial analytical technicques) có nhiệm vụ
phân tích theo trật tự và tổ hợp không gian của các hiện tượng hoặc các yếu tố tự
nhiên, kinh tế, xã hội. Mối liên quan đó được cụ thể bằng trật tự không gian địa lý,
nghĩa là mọi hiện tượng và tính chất của các yếu tố cần phải bản đồ hóa. Bản đồ là

6

cách trình bày cụ thể nhất trong không gian hai chiều các tính chất, vị trí, mối liên hệ
và trật tự trong không gian của các đối tượng hoặc hiện tượng cần nghiên cứu. Tuy
nhiên, do có nhiều cách trình bày bản đồ khác nhau nên dẫn đến sự khó khăn trong
việc xử lý mối quan hệ không gian giữa các lớp thông tin. Mặt khác, cùng với sự phát
triển của công nghệ thông tin (CNTT), nhu cầu về số hóa và lượng hóa thông tin trên
bản đồ ngày càng cao. Đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cấp những thông
tin hữu ích phục vụ khai thác và quản lý tài nguyên. Nhưng sự mô tả định lượng bị hạn

chế do dung lượng của dữ liệu và cả những quan trắc định lượng. Ngoài ra, còn thiếu
các công cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lượng.
Chỉ từ năm 1960, với sự có mặt của máy tính bằng số thì việc phân tích không
gian và làm bản đồ chuyên đề mang tính định lượng mới này nở và phát triển. Cho đến
nay, HTTTĐL đã phát triển mạnh mẽ và ngày càng hoàn thiện. Với những ưu thế của
mình, HTTTĐL - GIS là môi trường có khả năng quản lý, xử lý hệ thống CSDL và xử
lý chính xác các lớp thông tin trong mối quan hệ không gian giữa chúng. GIS có khả
năng bổ sung, đo đạc và tự động tính toán chính xác về mặt định lượng các thông tin
trên bản đồ, cùng thuộc tính của chúng, đồng thời có thể đưa ra tính toán dự báo.
GIS đã trở thành một công cụ mạnh, đáng tin cậy không những chỉ của các nhà
khoa học, mà còn của cả các nhà quản lý, các nhà lập pháp và được ứng dụng rộng rãi
trong các ngành, các lĩnh vực hoạt động KTXH. Đặc biệt, đây còn là công cụ có khả
năng truy nhập, tìm kiếm, xử lý, phân tích, truy vấn, cập nhật, chuẩn hóa,… CSDL
nhằm hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý TN&MT.
1.1.3.1. Các khái nin
“HTTTĐL - (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy
tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người điều hành, được thiết kế hoạt động một cách có
hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ
liệu địa lý. HTTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường
không gian địa lý”. (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - 1994) [20].
Một định nghĩa khác có tính chất giải thích, hỗ trợ đó là: “GIS là một hệ thống
máy tính có chức năng lưu trữ và liên kết các dữ liệu địa lý với các đặc tính của bản đồ
dạng đồ họa. Từ đó, cho một khả năng rộng lớn về việc xử lý thông tin, hiển thị thông
tin và cho ra các sản phẩm bản đồ, các kết quả xử lý cùng các mô hình” [20].
Theo quan niệm gần đây của Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - Environmental
System Research Institute (ESRI) – 2000, thì GIS bao gồm 6 hợp phần: Phần cứng,
phần mềm, mạng, dữ liệu, con người và quy trình.

7

Hình 1: Các hợp phần của GIS theo quan niệm của ESRI – 2000
1.1.3.2. Các cha phn mm GIS
Một phần mềm GIS cần có khả năng: tự động hóa bản đồ, quản lý CSDL, và xử
lý dữ liệu.Theo đó các chức năng cơ bản của phần mềm HTTTĐL là: nhập dữ liệu, lưu
trữ dữ liệu, điều khiển dữ liệu, hiển thị dữ liệu theo cơ sở địa lý và đưa ra những quyết
định (decision making). Có thể khái quát về các chức năng đó như sau [20]:
- Nhập và bổ sung dữ liệu (entry and updating): đây một trong những chức năng
quan trọng của HTTTĐL. Bất kỳ một hệ thống nào cũng phải cho phép nhập và bổ
sung dữ liệu, nếu không có chức năng đó thì không được xem là một HTTTĐL vì chức
năng đó là một yêu cầu bắt buộc phải có. Việc nhập và bổ sung dữ liệu phải cho phép
sử dụng nguồn tự liệu dưới dạng số hoặc dạng analog. Dạng tư liệu không gian như
bản đồ giấy hoặc ảnh vệ tinh, ảnh máy bay phải được chuyển thành dạng số và các
nguồn tư liệu số khác cũng phải chuyển đổi được để tương thích với CSDL trong hệ
thống đang sử dụng.
- Chuyển đổi dữ liệu: là một chức năng rất gần với việc nhập và bổ sung dữ
liệu. Nhiều phần mềm thương mại cố gắng giữ độc quyền bằng cách hạn chế đưa các
khuôn dạng dữ liệu theo loại phổ cập. Tuy nhiên, người sử dụng phải lựa chọn để hạn
chế việc phải số hóa thêm những tài liệu hiện đang có ở dạng số. Trong thực tế, cùng
một tư liệu nhưng có thể tồn tại ở nhiều khuôn dạng khác nhau. Vì vậy, đối với tư liệu
quốc gia, không thể chỉ lưu giữ ở một dạng thuộc tính riêng biệt mà cần thiết phải lưu
giữ ở nhiều khuôn dạng có tích chất phổ biến để sử dụng được trong nhiều ứng dụng
khác nhau. Như vậy, một phần mềm HTTTĐL cần phải có chức năng nhập và chuyển
đổi nhiều khuôn dạng dữ liệu khác nhau.

Con người
Phần mềm
Dữ liệu

Mạng

Phần cứng

Quy trình

8

- Lưu trữ tư liệu: lưu trữ và tổ chức CSDL là chức năng quan trọng cần thiết do
sự đa dạng về thuộc tính, về khuôn dạng, về đơn vị đo, về tỷ lệ bản đồ và với khối
lượng lớn của dữ liệu không gian. Hai yêu cầu cơ bản trong việc lưu trữ dữ liệu là:
phải tổ chức nguồn dữ liệu sao cho đảm bảo độ chính xác và không mất thông tin; các
tài liệu cho cùng một khu vực phải được định vị chính xác và chuyển đổi một cách hệ
thống để có thể xử lý hiệu quả.
- Điều khiển dữ liệu (data manipulation): cho phép phân tích, phân loại và tạo
lập các đặc điểm bản đồ thông qua các dữ liệu thuộc tính và thuộc tính địa lý được
nhập vào hệ thống. Các thuộc tính khác nhau có thể được tổng hợp, nắm bắt một cách
riêng biệt và những sự khác biệt có thể được xác định, tính toán, can thiệp và biến đổi.
- Trình bày và hiển thị: đây cũng là một chức năng bắt buộc phải có của một
HTTTĐL. Không gian dưới dạng tài liệu nguyên thủy hay tài liệu được xử lý cần được
hiển thị dưới các khuôn dạng như: chữ và số, dạng bảng biểu hoặc dạng bản đồ. Các
tính toán chung và kết quả phân tích được lưu giữ ở dạng chữ và số để dễ dàng trích
xuất, in ấn hoặc trao đổi giữa các phần mềm khác nhau. Các dữ liệu thuộc tính có thể
được lưu ở dạng bảng biểu hoặc các dạng cố định khác. Bản đồ được thiết kế để hiển
thị trên màn hình hoặc lưu dưới dạng điểm (plot file) để in. Như vậy, hiển thị và in ra
là những chức năng rất cần thiết của một HTTTĐL.
- Phân tích không gian: được phát triển dựa vào sự tiến bộ của công nghệ và nó
trở nên thực sự hữu ích cho ứng dụng. Những định nghĩa về HTTTĐL trước đây đã trở
thành thực tiễn trên cơ sở ứng dụng trực tiếp chức năng phân tích không gian. Để đạt
được mục tiêu quản lý và phân tích không gian thì nền tảng của HTTTĐL phải thỏa
mãn các chức năng thực hiện các câu lệnh từ đơn giản đến các ứng dụng phức tạp
khác. Phân tích không gian bao gồm ba hoạt động chính: giải quyết các câu hỏi về

thuộc tính, các câu hỏi về phân tích không gian và tạo nên tập dữ liệu mới từ CSDL
ban đầu. Mục tiêu là từ việc giải quyết các câu hỏi đơn giản về các hiện tượng, các vấn
đề trong không gian, đi đến tập hợp thành các thuộc tính của một hay nhiều lớp và
phân tích được mối liên hệ giữa các dữ liệu ban đầu.
1.1.3.3. ng dng thc t ca GIS
Nhờ khả năng phân tích, xử lý đa dạng mà kỹ thuật GIS được ứng dụng phổ
biến trong nhiều lĩnh vực, và được xem là công cụ hỗ trợ ra quyết định. Một số lĩnh
vực được ứng dụng chủ yếu ở nhiều nơi trên thế giới là:
- Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường.
- Nghiên cứu điều kiện KTXH.

9

- Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển.
- Trong nghiên cứu cho SXNN và phát triển nông thôn, với các ứng dụng rộng
rãi, GIS trở thành công cụ đắc dụng cho việc quản lý và tổ chức SXNN - nông thôn
trên các vùng lãnh thổ. Các lĩnh vực ứng dụng:
+ Thổ nhưỡng: Xây dựng các bản đồ đất, bản đồ nông hóa thổ nhưỡng, bản đồ đất
thích hợp…, đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhưỡng.
+ Trồng trọt: Phân hạng khả năng thích nghi của các loại cây trồng, sự thay đổi
của việc sử dụng đất, xây dựng đề xuất về sử dụng đất, khả năng bền vững của SXNN
cũng như nông - lâm kết hợp, theo dõi mạng lưới khuyến nông, nghiên cứu dịch - bệnh
cây trồng (côn trùng và cỏ dại), suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật.
+ Quy hoạch thuỷ văn và tưới tiêu: Xác định hệ thống tưới tiêu, lập thời biểu tưới
nước, tính toán sự xói mòn/ bồi lắng trong hồ chứa nước, nghiên cứu đánh giá ngập lũ.
+ Kinh tế nông nghiệp: Điều tra dân số/nông hộ, thống kê, khảo sát kỹ thuật canh
tác, xu thế thị trường của cây trồng, nguồn nông sản hàng hoá.
+ Phân tích khí hậu: Hạn hán, lũ lụt và các yếu tố thời tiết, thống kê.
+ Mô hình hoá nông nghiệp: Ước lượng, tiên đoán năng suất cây trồng, chăn nuôi
gia súc, gia cầm, thống kê, xác định vùng phân bố, khảo sát và theo dõi diễn biến, dự

báo dịch bệnh…
1.2. Tổng quan về xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu trong quản lý, bảo vệ và
quy hoạch sử dụng đất
1.2.1. Trên thế giới
Cùng với sự ra đời, phát triển, hoàn thiện của CNTT nói chung, của GIS và
công nghệ viễn thám (CNVT) nói riêng, thì xu hướng quản lý CSDL tổng hợp hoặc
từng phần theo các yếu tố môi trường, dựa trên sự hỗ trợ của CNTT đang phát triển
mạnh mẽ trên thế giới. Có thể nói việc ứng dụng CNTT trong quản lý CSDL phục vụ
giám sát môi trường, quản lý sử dụng tài nguyên đất đai không những đã được thực
hiện ở nhiều nước trên thế giới mà còn được nhiều tổ chức quốc tế quan tâm.
Năm 1964 Canada đã xây dựng HTTĐL đầu tiên trên thế giới có tên gọi là
Canadian Geographical Information System. Song song với Canada, tại Mỹ hàng loạt
các trường đại học cũng tiến hành nghiên cứu và xây dựng các HTTĐL. Tuy nhiên, rất
nhiều hệ thống trong số đó đã không tồn tại được bao lâu do khâu thiết kế cồng kềnh
và giá thành quá cao. Các nhà nghiên cứu ở giai đoạn này đã đưa ra những lý luận,
nhận định quan trọng về vai trò, chức năng của HTTTĐL: hàng loạt các dạng bản đồ
khác nhau có thể được số hoá và liên kết để tạo ra một bức tranh tổng thể về tài

10

nguyên thiên nhiên của một khu vực, một quốc gia hay một châu lục. Sau đó máy tính
được sử dụng để phân tích các đặc trưng của nguồn tài nguyên đó và cung cấp các
thông tin bổ ích, kịp thời cho việc quy hoạch.
Trong những năm 70 – 80, đứng trước sự gia tăng nhu cầu quản lý tài nguyên
thiên nhiên và bảo vệ môi trường, nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế đã quan tâm
hơn đến việc nghiên cứu và phát triển HTTTĐL. Cũng trong khung cảnh đó, có hàng
loạt các yếu tố đã thay đổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của HTTTĐL. Các hệ
ứng dụng GIS trong lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường phát triển
mạnh trong thời gian này, điển hình như các hệ LIS (Land Information System), LRIS
(Land Resource Information System), ILWIS (Integrated Land and Water Information

System),… và hàng loạt các sản phẩm thương mại của các hãng, các tổ chức nghiên
cứu phát triển ứng dụng GIS như ESRI, Computerversion, Intergraph, …
Cuối thập kỷ 70, UNEP đã xây dựng một CSDL (GEMS) để giám sát lớp phủ
rừng ở 3 nước Tây Phi. Đến cuối thập kỷ 80, đầu thập kỷ 90, một loạt nước đang phát
triển ở Châu Á như Ấn Độ, Philipines, Indonesia, Nepan, đã ứng dụng công nghệ tin
học xây dựng hệ thống thông tin về tài nguyên đất đai.
Dự án AEZ (Agro - Ecological Zone Project, 1978 - 1981) do FAO thực hiện
có sử dụng một CSDL gồm 12 yếu tố sinh thái nông nghiệp (STNN), phục vụ đánh giá
năng suất tiềm năng và mức độ thích hợp của đất đai cho 11 cây trồng chính ở châu
Phi, Đông Nam Á, Đông Bắc Á, Trung Mỹ Năm 2000, FAO đã cải tiến, nâng cấp
AEZ thành hệ thống phân vùng STNN với các phần mềm máy tính kèm theo nhằm
đánh giá tài nguyên đất đai cho các mục đích sử dụng, đánh giá suy thoái môi trường
đất và đề xuất một số mô hình sử dụng đất đai tối ưu
Định hướng xây dựng CSDL trên diện rộng về địa lý, TN&MT đang được các
nhà quản lý quan tâm. Việc xây dựng dữ liệu địa lý và đất đai toàn cầu được xác định
trong chương trình Bản đồ Thế giới (Global Mapping) được bắt đầu từ năm 1996 với
nội dung là thành lập hệ thống bản đồ nền theo tiêu chuẩn thống nhất ở tỷ lệ
1/1.000.000 bao gồm các lớp thông tin liên quan đến tài nguyên đất. Các nhà khoa học
trên thế giới đã dự định tới việc xây dựng một CSDL không gian thống nhất mang tên
GSDI (Spatial Data Infrastructure), những nghiên cứu khả thi về hệ thống CSDL này
đã được tiến hành từ năm 1996.
Ở Băngladesh, Viện phát triển tài nguyên đất - Soil Resource Development
Institute (SRDI) đã ứng dụng GIS trong quản lý, phân tích thông tin tài nguyên đất từ
năm 1994. Theo đó các công tác 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,

11

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 được thực hiện một cách dễ dàng hơn. Hiện

nay, Viện 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.
Cũng ở Băngladesh, Viện nghiên cứu nông nghiệp bắt đầu triển khai dự án GIS
từ năm 1996, với mục tiêu là thiết lập hệ thống thông tin tài nguyên nông nghiệp dựa
trên cơ sở GIS; sử dụng CSDL AEZ/GIS để phát triển công nghệ và chuyển giao vào
SXNN. Hệ thống CSDL AEZ là cơ sở thông tin cơ bản phục vụ ra quyết định, nhiều
cơ quan, tổ chức quy hoạch quốc gia hiện đang sử dụng hệ thống AEZ/GIS cho mục
đích quy hoạch vĩ mô và vi mô. Một trong những khả năng ứng dụng của AEZ/GIS là:
Xây dựng mô hình quản lý rủi ro và đánh giá tổn thất ban đầu do rủi ro, xây dựng mô
hình về quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng, bảo toàn nguồn tài nguyên đất
cho sản xuất bền vững.
Ở khu vực Đông Nam Á, Liên Hợp Quốc chủ trì chương trình Cơ sở hạ tầng về
thông tin địa lý Châu Á – Thái Bình Dương (GIS Infastructure for Asia and The
Pacific) bắt đầu từ năm 1995 tại Malaysia. Với sự hình thành các nhóm nghiên cứu về:
hệ quy chiếu và địa giới hành chính, hệ thống pháp lý, bản đồ nền, chuẩn hoá thông
tin, kể từ năm 1997 chương trình này tập trung nghiên cứu xây dựng hệ quy chiếu - hệ
toạ độ khu vực và CSDL không gian và khu vực.
Năm 1999, Trung Quốc đã ứng dụng CNTT, xây dựng thành công phần mềm
về đất và phân bón (Soil Fertilizer Information System of China - SOFISC). Phần
mềm này đã cung cấp những thông tin cần thiết về số lượng, chất lượng của tài nguyên
đất đai, HTSDĐ, hiện trạng sử dụng phân bón, đồng thời dự tính những thay đổi về
lượng và chủng loại phân bón cần sử dụng để đảm bảo thoả mãn nhu cầu khối lượng
nông sản phẩm cần đạt trong những năm sắp tới khi cơ cấu sử dụng đất thay đổi giúp
các nhà kế hoạch lập các chương trình phát triển, đưa ra những quyết sách đối với
nông nghiệp, nông thôn nói chung và quản lý sử dụng tài nguyên đất nói riêng một
cách kịp thời, chính xác và hợp lý.
Có thể thấy, sự phát triển của CNTT, GIS và CNVT mang đến tiềm năng lớn
cho việc xây dựng bộ CSDL về tài nguyên thiên nhiên thống nhất, hệ thống và đồng
bộ. Hiện nay, để đáp ứng và nâng cao nhu cầu quản lý, sử dụng và bảo vệ tài nguyên
đất đai một cách toàn diện, thì nguồn thông tin dữ liệu về đất đai tích hợp liên ngành

sẽ là giải pháp tối ưu và cần hướng tới.



12

1.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, Nghị quyết 49/CP, ngày 4/8/1993 của Chính phủ về đẩy mạnh ứng
dụng CNTT trong công tác quản lý nhà nước, quyết định số 81/2001/QĐ - TTg ngày
24/5/2001 của Thủ tướng chính phủ thể hiện sự quan tâm sâu sắc của Đảng và Nhà
nước ta trong nghiên cứu, ứng dụng và khai thác CNTT phục vụ phát triển KTXH của
đất nước, và đây cũng là thời điểm đánh dấu bước đi mới ứng dụng trong công tác quy
hoạch, hoạch định và ra quyết định. Việc ứng dụng CNTT và CNVT trong quản lý, sử
dụng đất đai nông, lâm nghiệp đã được triển khai, với địa bàn ứng dụng từ cơ quan
Trung ương đến địa phương. Một số cơ quan, qua thực hiện các dự án, đề tài đã xây
dựng được các CSDL về đất đai, thảm phủ rừng, giám sát môi trường kết hợp với dữ
liệu thông tin địa lý ở các mức độ khác nhau.
Ứng dụng CNTT trong ngành TN&MT nói chung, ngành quản lý đất đai nói
riêng trước năm 2004 vẫn chưa có các cơ sở pháp lý. Đã có một số dự án ứng dụng
CNTT cho lĩnh vực quản lý đất đai trước năm 1994 với các nguồn vốn từ ngân sách
Trung ương, vốn ODA không hoàn lại và một số các tỉnh, thành phố với ngân sách địa
phương. Chương trình lưu trữ, quản lý hồ sơ và bản đồ địa giới hành chính cập nhật
bằng công nghệ tin học do ban Tổ chức Chính phủ chủ trì - một chương trình quy mô
khá lớn về xây dựng CSDL GIS thực hiện trong 4 năm (1998 - 2001) với kinh phí 17
tỷ đồng. Những thông tin lưu giữ trong máy tính của CSDL này bao gồm: hồ sơ địa
giới hành chính 364 theo xã, huyện, tỉnh với hàng chục nghìn mảnh bản đồ địa giới
hành chính cùng các thông tin về giao thông, thuỷ văn trên nền địa hình ở các tỷ lệ
1/2.000 - 1/50.000. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã xây dựng HTTTĐL
Quốc gia (1997-1999) với CSDL bản đồ cho hơn 40 tỉnh, thành, phục vụ mục tiêu
quản lý tài nguyên thiên và giám sát môi trường. Đến năm 2004, Thủ tướng Chính phủ

đã ký quyết định 179/2004/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chiến lược ứng dụng và phát
triển CNTT TN&MT đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020. Quyết định 179 đã
đưa ra 4 mục tiêu chủ yếu và 7 nhiệm vụ trọng tâm. Trong đó, việc xây dựng CSDL
TN&MT nói chung và xây dựng CSDL đất đai nói riêng là một trong các nhiệm vụ
trọng tâm cơ bản nhất.
Ngày 10/4/2007, Chính phủ ban hành Nghị định 64/2007/NĐ-CP về ứng dụng
CNTT trong hoạt động của cơ quan nhà nước. Nghị định đã quy định cụ thể các nội
dung, nhiệm vụ và tổ chức thực hiện việc ứng dụng CNTT trong hoạt động của cơ
quan nhà nước và xác định trách nhiệm của Thủ trưởng các cơ quan, đơn vị trong việc
ứng dụng CNTT trong phạm vị ngành, địa phương mình.
Nhằm thúc đẩy công tác ứng dụng CNTT trong ngành TN&MT, Bộ trưởng Bộ
TN&MT đã tiếp tục đưa ra Quyết định số 1888/QĐ-BTNMT ngày 29/9/2008 về việc

13

thành lập Ban chỉ đạo thực hiện Chiến lược ứng dụng và phát triển CNTT TN&MT
đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020, do Thứ trưởng thường trực Nguyễn Văn
Đức làm Trưởng ban, Tổng cục Quản lý đất đai đã có thành viên trong Ban chỉ đạo và
tham gia trong các hoạt động của Ban Chỉ đạo trong lĩnh vực ứng dụng CNTT trong
lĩnh vực quản lý đất đai phù hợp với định hướng chung của ngành.
Bộ TN&MT đã xây dựng trình Chính phủ ban hành Nghị định 102/2008/NĐ-
CP về việc thu thập, quản lý, khai thác và sử dụng dữ liệu về TN&MT, ban hành
15/09/2008 trong đó quy định chi tiết danh mục dữ liệu của lĩnh vực quản lý đất đai và
xây dựng CSDL TN&MT các cấp, các ngành. Tiếp theo đó, Bộ TN&MT đã ban hành
thông tư 07/2009/TT-BTNMT ngày 10/07/2009 về quy định chi tiết một số điều của
Nghị định số 102/2008/NĐ-CP trong đó quy định chi tiết hơn về chức năng nhiệm vụ
của các đơn vị thu thập, quản lý và cung cấp dữ liệu.
Tổng cục quản lý đất đai đã xây dựng và thực hiện dự án “ Xây dựng và thử
nghiệm Chuẩn dữ liệu địa chính ở Việt Nam” với mục tiêu là xây dựng và ban hành áp
dụng một chuẩn dữ liệu địa chính chung cho Việt Nam. Chuẩn dữ liệu địa chính Việt

Nam sẽ được áp dụng trực tiếp để xây dựng các CSDL địa chính phục vụ nhu cầu quản
lý đất đai; trao đổi dữ liệu địa chính giữa các cấp quản lý đất đai; cung cấp dữ liệu địa
chính cho các ngành có nhu cầu và cho cộng đồng nói chung. Theo đó, chuẩn dữ liệu
địa chính bao gồm các quy định nhằm chuẩn hóa: nội dung dữ liệu địa chính, mô hình
cấu trúc dữ liệu địa chính, hệ quy chiếu tọa độ cho dữ liệu địa chính, siêu dữ liệu áp
dụng cho dữ liệu địa chính, yêu cầu về chất lượng dữ liệu địa chính, trình bày dữ liệu
địa chính và trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính.
Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông nghiệp (QH&TKNN) đã xây dựng CSDL
thông tin địa lý khá phong phú. CSDL được chia thành 4 cấp: toàn quốc; vùng STNN;
tỉnh và huyện (hoặc mô hình), bao gồm các bản đồ số theo nhiều chuyên đề (địa hình,
HTSDĐ, cơ sở hạ tầng, phân vùng STNN, đánh giá đất đai, đề xuất sử dụng đất ). Ở
đây, công cụ phân tích không gian của GIS và CNVT được khai thác để giải quyết các
bài toán về đánh giá đất đai, biến động sử dụng đất và đề xuất các phương án sử dụng
đất tối ưu. Năm 2000, Viện đã xây dựng thành công hệ thống thông tin về đất và sử
dụng tài nguyên đất phát triển trên sản phẩm phong hoá của đá bazan tỉnh Lâm Đồng,
gồm một số bản đồ chuyên đề được kết nối với số liệu thuộc tính về số lượng, chất
lượng đất, diện tích các loại hiện trạng, số liệu về xuất đầu tư, hiệu quả kinh tế của
từng loại sử dụng đất với sự trợ giúp của GIS, phần mềm ARC/INFO cùng một số
chương trình xử lý dữ liệu khác, hệ thống thông tin 2 cấp (tỉnh, huyện) này có thể phục
vụ kịp thời nhu cầu của thực tiễn sản xuất, đặc biệt là phục vụ quản lý sử dụng đất
nông, lâm nghiệp, đồng thời khá thuận tiện cho việc sử dụng, chỉnh lý và cập nhật [6].

14

Trong khuôn khổ của đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp nhà nước mã
số KC-07.03, Nguyễn Khang, Đỗ Đình Đài và nnk đã ứng dụng thành công CNTT,
xây dựng phần mềm ARIS gồm 4 modul, trong này quan trọng nhất là 2 modul phân
tích/dự báo và trợ giúp quyết định phục vụ quản lý sử dụng đất nông, lâm nghiệp ở 7
tỉnh, 7 huyện, trong đó có tỉnh Đăk Lăk và Krông Ana.
Kết quả của đề tài cấp tỉnh: «ng dng công ngh vin thám và h a

t sn xut nông nghip, phc v cho quy hoch s dt
và b trí lu cây trng hp lý huyn EaKar- được thực hiện trong 2
năm 2007–2008 do ThS. Đỗ Đình Đài (Viện QH&TKNN) làm chủ nhiệm đã xây dựng
CSDL GIS 2 cấp (huyện và xã), thống nhất, tập trung chứa đựng CSDL không gian
với 11 bản đồ cấp huyện có thông tin tới cấp xã gồm 6 nhóm và 7 lớp chuyên đề (nền
địa hình, đất, HTSDĐ, khí hậu, tưới, đơn vị đất đai và phân hạng đánh giá mức độ
thích hợp của đất đai với cây trồng) và CSDL phi không gian có 7 nhóm thông tin với
69 bảng số liệu ở cấp huyện, 34 bảng ở cấp xã [8].
Năm 2008 - 2010, trong khuôn khổ của đề tài cấp Bộ:”

” do PGS.TS. Vũ Năng Dũng (Viện QH&TKNN) làm chủ nhiệm đã xây
dựng được CSDL 2 cấp: vùng và 5 tỉnh, gồm 2 phần chính: CSDL bản đồ số và CSDL
phi không gian với hệ thống bảng biểu về đất và sử dụng đất. CSDL gồm 4 chức năng:
1. lưu trữ, 2. cập nhật thông tin và 3. phân tích, tổng hợp và chia sẻ thông tin. CSDL
bản đồ số có: 4 nhóm, 5 lớp chuyên đề (địa hình, đất, HTSD đất, phân hạng thích hợp
đất đai và đề xuất sử dụng đất) với 72 bản đồ ở 2 cấp. CSDL phi không gian có 6
nhóm thông tin với 174 bảng số liệu [5].
Việc ứng dụng CNTT trong lĩnh vực quản lý đất đai đã đạt được một số thành
tựu nhất định, tuy nhiên còn nhiều điểm bất cập và cần phải có một chiến lược dài hạn
với các mục tiêu và phương pháp cụ thể để có thể có được bộ CSDL đất đai liên ngành
theo mô hình hiện đại, thông suốt từ cấp trung ương đến cấp địa phương và là một
trong những công cụ quản lý chính. Chính sách quản lý nhà nước về đất đai đang trong
quá trình hoàn thiện, việc chỉnh lý, cập nhật, chuẩn hóa và hệ thống hóa CSDL về đất
đai tích hợp liên ngành là rất quan trọng. Những công trình nghiên cứu, dự án trước
đây về CSDL đất đai là bước đi khởi đầu, mở ra các hướng ứng dụng mới cho xây
dựng một bộ CSDL tích hợp liên ngành một cách hệ thống. Đây là công cụ đắc lực
tăng cường năng lực quản lý, trợ giúp ra quyết định, hoạch định chính sách và quy
hoạch bảo vệ tài nguyên đất.

15

1.2.3. Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phát triển nông nghiệp bền vững
Một trong những ứng dụng quan trọng của GIS trong SXNN là phục vụ quy
hoạch sử dụng đất. Tại Hội nghị những người sử dụng ARC/INFO (một trong những
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 đai bền vững nhằm xoá đi hoặc giảm bớt
những hiểm họa tới môi trường tự nhiên và con người (như tình trạng phá rừng, xói
mòn và suy thoái đất đai, ô nhiễm môi trường…). Tuy nhiên, để đi tới mục tiêu bảo vệ
môi trường thì trước tiên phải đảm bảo cho những vấn đề về lương thực và đất dành
cho SXNN được xác định và đáp ứng một cách tối ưu nhất ở 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 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 tùy thuộc vào quy mô và
mức độ khác nhau. Ưu điểm của GIS đó là khả năng phân tích, tổng hợp thông tin
thuộc tính gắn với đối tượng địa lý và tạo ra một hệ thống CSDL đồng bộ. Khi đó, quy
hoạch sử dụng đất đai trên vùng lãnh thổ lớn hay việc xây dựng những dự án phát triển
SXNN ở các khu vực nhỏ đều có thể được cung cấp một khối lượng thông tin toàn
diện, cập nhật kịp thời, theo yêu cầu; từ CSDL được cung cấp thì việc hoạch định
những bước đi cụ thể nhanh chóng được xác định. Ứng dụng GIS còn rất hữu ích khi
nghiên cứu những vùng đất mới cho SXNN, bởi thay vì phải làm lại hàng loạt rất
nhiều thí nghiệm, thì tất cả số liệu về đất đai và các thông tin liên ngành khác đã được
lưu trữ trong máy tính.
Trong quy hoạch, đánh giá phân loại đất, GIS là công cụ trợ giúp nhằm thu thập
dữ liệu chuyên đề, xử lý dữ liệu địa lý, tích hợp dữ liệu để xây dựng các bản đồ đơn vị
đất, mô phỏng kết quả đánh giá đất thông qua các bản đồ thích nghi cho từng loại hình

sử dụng đất. Mỗi đơn vị đất là một khu vực địa lý khác biệt với các tính chất về thổ
nhưỡng, địa hình, thuỷ văn, khí hậu. Khi có bản đồ thích nghi, việc quyết định phương
án quy hoạch tổng thể sẽ được chuyển đến các nhà hoạch định chính sách.
Trong SXNN, CNVT kết hợp với GIS còn được sử dụng để dự đoán vụ mùa
cho từng cây trồng. Nó có thể dự đoán bằng cách không chỉ xem xét khí hậu của vùng
mà còn theo dõi sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, từ đó dự đoán được sự thành
công của mùa vụ. Ngoài ra, có thể giúp tìm và thể hiện những thay đổi của cây trồng
trong từng giai đoạn, hay trong nhiều thời kỳ khác nhau.

16

Ở một số nơi CNVT và GIS đang được ứng dụng để theo dõi tình trạng lớp phủ
mặt đất, lớp phủ thực vật và sự lan tràn của cỏ dại…Với việc kết hợp ứng dụng viễn
thám với GIS sẽ cung cấp một cách nhanh chóng, chính xác bản đồ lớp phủ thực vật
qua các thời kỳ. Nhờ ứng dụng các kỹ thuật hiện đại mà việc theo dõi, giám sát mùa
màng, dịch bệnh, côn trùng, cỏ dại…trở nên khả thi hơn ngay cả khi không cần tiếp
xúc trực tiếp với đối tượng.
Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của CNTT đã đem lại nhiều thành tựu khoa
học đáng kể, đặc biệt là trong CNVT và GIS. Từ đó, mở ra hàng loạt các nghiên cứu
ứng dụng mới có hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực tự nhiên và xã hội. Đối với SXNN
và phát triển nông nghiệp bền vững thì viễn thám và GIS là lời giải hữu ích cho nhiều
bài toán về dinh dưỡng, phân bón, chế độ tưới, canh tác, mùa vụ, sâu bệnh, đánh giá
đất đai, phương án quy hoạch, sử dụng…Có thể thấy đây là công nghệ có tiềm năng
cao mà chúng ta cần hướng tới.
1.2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội
Sóc Sơn là địa phương có tiềm năng lớn trong phát triển KTXH, chính vì vậy,
trong thời gian gần đây huyện cũng đã có những bước đi mới trong quy hoạch, quản lý
và sử dụng các dạng tài nguyên thiên nhiên.
Tuy nhiên, phần lớn dữ liệu liên quan tới tài nguyên đều được lưu trữ, quản lý

và sử dụng dưới dạng truyền thống là sổ sách, giấy tờ hoặc dưới dạng văn bản số
thông thường. Khi đó, việc tra cứu, tìm kiếm thông tin tương đối khó khăn đồng thời
việc lưu trữ cũng gây ra nhiều bất cập.
Hiện nay, việc ứng dụng HTTTĐL trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất nói
riêng và tài nguyên nói chung của huyện còn khá mới mẻ, mà nguyên nhân chính là
thiếu nguồn nhân lực. Mặc dù có áp dụng một số phần mềm như quản lý hồ sơ địa
chính và lập bản đồ số địa chính nhưng đây chỉ là những phần mềm quản lý với dữ
liệu đơn giản chưa có tác dụng nhiều trong việc hỗ trợ quản lý tài nguyên.
Để khắc phục được nhược điểm và bất cập trong quản lý dữ liệu của huyện Sóc
Sơn thì cần có bộ CSDL GIS đầy đủ về tài nguyên đất và các thông tin bổ trợ được tạo
và quản lý dễ dàng trong phần mềm GIS.





17

CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu
Xây dựng, chuẩn hóa và quản lý bộ CSDL GIS về đất đai và các thông tin liên
ngành bổ trợ khác (về giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực vật)
theo hệ tọa độ quốc gia VN2000 bằng các phần mềm GIS chuyên dụng hiện hành. Với
phạm vi nghiên cứu là địa bàn huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội.
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên đất huyện Sóc
Sơn, thành phố Hà Nội
- Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, KTXH, định hướng phát triển của huyện.
- Nghiên cứu thực trạng cơ cấu kinh tế (nông nghiệp; công nghiệp; xây dựng );
cơ cấu thu nhập ngành nông nghiệp (trồng trọt; chăn nuôi; dịch vụ). Dân số, cơ cấu

dân tộc và lao động.
- Nghiên cứu đặc điểm tài nguyên đất, tình hình sử dụng đất, biến động đất đai,
tình hình SXNN, sự hình thành các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề, các
khu đô thị mới
- Đánh giá: HTSDĐ, yêu cầu sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất.
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quy hoạch sử
dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội
Cập nhật và chuẩn hóa dữ liệu theo hệ tọa độ quốc gia VN2000. Dữ liệu được
đồng bộ hóa từ các chuẩn khác nhau theo Quy chuẩn QCVN 42: 2012/BTNMT ban
hành ngày 19/3/2012 về Chuẩn thông tin địa lý cơ sở.
Các dữ liệu được cập nhật, chuẩn hóa và đồng bộ hóa bao gồm: Dữ liệu về thổ
nhưỡng (theo phân cấp các chỉ tiêu tự nhiên cho đánh giá đất đai phục vụ SXNN); Dữ
liệu về HTSDĐ; Dữ liệu về giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực
vật. Mỗi lớp dữ liệu được xây dựng và biên tập thành các lớp chuyên đề riêng.
Bộ CSDL được sử dụng và quản lý trực tiếp trong hệ thống phần mềm GIS. Để
phát triển và nâng cao khả năng ứng dụng của CSDL, luận văn còn nghiên cứu xây
dựng trang WebGIS cung cấp thông tin dữ liệu trực tuyến.