...Nguyễn Trọng Long.pdf

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TR
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
ỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
NG HÀ
H NỘI
========o0o========

Nguyễn Trọng Long

XÂY DỰNG CƠ SỞ
S DỮ LIỆU HIỆN TRẠNG
NG S
SỬ
DỤNG ĐẤT PHỤC
CV
VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ Đ
ĐẤT
ĐAI SỬ DỤNG
NG PHẦN
PH
MỀM ARCGIS
Chuyên ngành: Trắc
Tr địa – Bản đồ
Mã ssố:

Giáo viên hướng
h
dẫn : TS. Lê Quốc Hưng

HÀ NỘI - 2015

MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... 3
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... 4
DANH MỤC HÌNH VẼ .......................................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 7
CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÝ LUẬN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG
THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ....................... 12
1.1.Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) ................................................ 12
1.1.1. Giới thiệu chung về hệ thông tin địa lý ........................................................ 12
1.1.2. Các thành phần trong hệ thông tin địa lý ...................................................... 14
1.1.3. Ứng dụng GIS ở Việt Nam .......................................................................... 18
1.2. Khái niệm về cơ sở dữ liệu đất đai. ................................................................. 20
1.3. Khả năng ứng dụng công nghệ GIS trong thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử
dụng đất……. ........................................................................................................ 22
CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG
THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ........................ 26
2.1. Cơ sở của phương pháp GIS. .......................................................................... 26
2.2. Phần mềm GIS (ArcGIS) trong tổ chức mô hình và cấu trúc các đối tượng sử
dụng đất.

......................................................................................................... 27

2.2.1. Mô hình thông tin không gian ...................................................................... 27
2.2.2. Mô hình dữ liệu raster .................................................................................. 28
2.2.3. Mô hình dữ liệu vectơ .................................................................................. 30
2.2.4. Mô hình dữ liệu lưới tam giác không đều ..................................................... 32
2.2.5. Biến đổi từ vectơ sang raster và ngược lại .................................................... 33
2.3. Quy trình thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất trên phần mềm

ArcGIS……... ....................................................................................................... 35
2.3.1. Phần mềm ArcGIS ....................................................................................... 35

1


2.3.2. Quy trình thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất trên phần mềm
ArcGIS. ................................................................................................................. 38
CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS THÀNH LẬP
CƠ SỞ DỮ LIỆU HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI PHỦ LÝ, HÀ NAM ....... 44
3.1. Điều kiện tự nhiên và xã hôi về khu vực nghiên cứu ....................................... 44
3.1.1 Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 44
3.1.2. Điều kiện xã hội........................................................................................... 45
3.2. Ứng dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất ........ 47
3.2.1. Tư liệu sử dụng ............................................................................................ 47
3.2.2. Phương pháp tổ chức cơ sở dữ liệu đất đai. .................................................. 48
3.2.3 . Thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất ........................................... 51
3.3. Nhận xét về khả năng sử dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu hiện
trạng sử dụng đất phục vụ quản lý đất đai trong điều kiện phát triển công nghệ
thông tin. ............................................................................................................... 72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 75

2


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

VNREDSat-1

Vệ tinh giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trường và thiên tai 1A

GIS

Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)

CSDL

Cơ sở dữ liệu

CNTT

Công nghệ thông tin

QLĐĐ

Quản lý đất đai

ESRI

Enviromental Systems Research Institute. (hãng ESRI củaMỹ)

KTXH

Kinh tế xã hội

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning system)

OS và UNIX.

Các hệ điều hành

GDP

Tốc độ tăng trưởng kinh tế

LAN

Mạng cục bộ

CPU

Bộ xử lý trung tâm

KTXH

Kinh tế xã hội

UBND

Uỷ ban nhân dân

SQL

Structured Query Language (ngôn ngữ truy vấn cấu trúc)

VSTO

Visual Studio Tools for Office

ĐTQL

Đối tượng quản lý

3


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 : Số chiều, hình dạng đồ họa hay dùng trên bản đồ của các tôpô cơ bản.. 31
Bảng 3.1 : Danh mục đối tượng quản lý................................................................. 51
Bảng 3.2 : Các thông tin mô tả cho từng đối tượng quản lý ................................... 53
Bảng 3.3 : Bảng danh mục dữ liệu đã có ở dạng số ................................................ 54
Bảng 3.4 : Minh họa kết quả kiểm tra dữ liệu phi không gian ................................ 71

4


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Hệ thống tin địa lý ................................................................................. 13
Hình 1.2: Cơ sở dữ liệu GIS .................................................................................. 15
Hình 1.3: Hình ảnh các phần mềm phổ biến .......................................................... 17
Hình 1.4 : Các thành phần thiết bị cơ bản của GIS ................................................. 17
Hình 1.5 : Các ứng dụng của phần mềm GIS ......................................................... 18
Hình 1.6 : Minh họa một ví dụ về chồng lấp bản đồ............................................... 23
Hình 1.7 : Một ví dụ về việc phân loại bản đồ........................................................ 24

Hình 2.1: Biến đổi dữ liệu thành thông tin ............................................................. 26
Hình 2.2: Sự ảnh hưởng của kích thước tế bào....................................................... 29
Hình 2.3: Quy trình thành lập CSDLHTSDĐ trên phần mềm ArcGIS .......... …….38
Hình 3.1. Bản đồ hiện trạng tỉnh Hà Nam năm 2013 tỉ lệ 1:25.000 ........................ 47
Hình 3.2. Bình đồ ảnh viễn thám VNREDSat-1 thành phố Phủ Lý ........................ 48
Hình 3.3 : Lớp hiện trạng nền ................................................................................ 56
Hình 3.4 : Lớp hiện trạng net ................................................................................. 57
Hình 3.5 : Hiển thị đối tượng văn hóa kinh tế văn hóa xã hội................................. 58
Hình 3.6 : Hiển thị lớp giao thông ......................................................................... 58
Hình 3.7 : Hiển thị lớp hiện trạng nền .................................................................... 59
Hình 3.8 : Hiển thị lớp địa giới hành chính ........................................................... 59
Hình 3.9 : Hiển thị lớp thủy hệ .............................................................................. 60
Hình 3.10: Hiển thị chồng xếp các thông tin lại với nhau....................................... 60
Hình 3.11: Tạo Geodatabase .................................................................................. 61
Hình 3.12 : Tạo Feature Dataset ............................................................................ 61
Hình 3.13 : Cấu trúc cơ sở dữ liệu ......................................................................... 62
Hình 3.14 : Hộp thoại Simple Data Loader ............................................................ 63
Hình 3.15 : Hộp thoại Symbol Selector ................................................................. 63
Hình 3.16 : Hộp thoại Symbol Selector ................................................................. 64
Hình 3.17 : Hộp thoại Symbol Selector ................................................................. 65

5


Hình 3.18 : Thanh công cụ Drawing ...................................................................... 65
Hình 3.19 : Kết quả hiển thị bản đồ thành phố Phủ lý , tỉnh Hà Nam ..................... 66
Hình 3.20 : Đối tượng để tạo Topology ................................................................. 67
Hình 3.21 : Hộp thoại Add Rule ............................................................................ 68
Hình 3.22 : Hộp thoại Add Data ............................................................................ 68
Hình 3.23 : Lỗi bản đồ lớp địa giới hành chính ...................................................... 69

Hình 3.24 : Hiển thị bản đồ đã được sửa lỗi ........................................................... 69
Hình 3.25: Sản phẩm đã chuẩn hóa về mô hình không gian ................................... 70

6


LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện nay ở nước ta,
việc thiết lập, quản lý hệ thống hồ sơ địa chính số là một yêu cầu tất yếu. Hệ thống
hồ sơ địa chính được thiết lập phải là một hệ thống hồ sơ hiện đại áp dụng được
những công nghệ tin học tiên tiến, đây là một yêu cầu đòi hỏi bức thiết, nhưng cũng
thật sự khó khăn bởi cùng lúc phải đầu tư một cách đồng bộ từ trình độ nghiệp vụ
của những người tác nghiệp, quản lý đến hệ thống thiết bị phần cứng, phần mềm, hệ
thống dữ liệu…
Thực tiễn quản lý đất đai đòi hỏi phải xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính dạng
số hiện đại, các biến động được cập nhật một cách kịp thời, thường xuyên. Số liệu
từ một cơ sở dữ liệu địa chính số như vậy hoàn toàn có khả năng cho phép tổng hợp
chiết xuất các dữ liệu hiện trạng sử dụng đất. Hiện nay, tin học ứng dụng rất phát
triển cho phép chúng ta áp dụng vào các ngành, các lĩnh vực và công tác quản lý đất
đai cũng không ngoại lệ - các công nghệ như GIS, đặc biệt như với các công cụ
trong hệ thống ArcGIS cho phép thực hiện việc tổng hợp này.
-

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một trong những công cụ hỗ trợ đắc
lực , hiệu quả nhất làm cơ sở cho lãnh đạo địa phương hoạch định và ra
quyết định một cách chính xác , nhanh chóng trên cơ sở hệ thống dữ liệu
tự nhiên và kinh tế xã hội được lưu trữ cập nhật .

-

ArcGIS là một trong những phần mềm trong việc quản lý cơ sở dữ liệu
không gian và cơ sở dữ liệu thuộc tính . Cho phép người dùng nắm bắt
thông tin chính xác về thửa đất và truy xuất dữ liệu phục vụ công tác
quản lý đất đai .

Khi đó, cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất thực tế chỉ là những dữ liệu
được chiết xuất từ cơ sở dữ liệu địa chính. Khi có cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng
đất của các thời điểm khác nhau, hệ thống ArcGIS hoàn toàn cho phép chồng xếp,
phân tích biến động đất đai một cách rất chính xác. Khái niệm mới, khái niệm về
“Cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất” ra đời. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất sẽ là

7


dữ liệu được khái quát hóa từ “Cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất” - đây là cách
thức thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất hoàn toàn mới.
Xây dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất trên cơ sở cập nhật và đồng
bộ hóa các thông tin về hệ quy chiếu, hệ tọa độ, độ cao, các thông tin về hệ thống
bản đồ, thông tin về ranh giới, địa giới hành chính, thông tin về mô hình độ cao, địa
hình, thông tin về các loại đất theo hiện trạng sử dụng, và các thông tin về những cơ
sở dữ liệu liên quan đến tài nguyên đất. Từ đó cho thông tin đầu ra phục vụ yêu cầu
quản lý của chính quyền trung ương, địa phương, của ngành, và các ngành khác
đồng thời phục vụ thông tin đất đai cho nhu cầu của người dân. Điều này nó có ý
nghĩa rất lớn khi mà hiện nay công tác quản lý về đất đai đang là vấn đề thời sự thu
hút sự quan tâm của các ngành, các cấp và mọi người, tất cả đều cần tới thông tin
đất đầy đủ và chính xác.
Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của vấn đề, với mong muốn đóng
góp một phần trong công việc xây dựng hệ thống quản lý thông tin đất đai một cách
hiệu quả và từng bước hiện đại hơn, chính vì lý do đó em chọn đề tài “Xây dựng cơ

sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất phục vụ công tác quản lý đất đai sử dụng phần
mềm ArcGIS” sẽ giải quyết phần nào những bất cập trong công tác quản lý đất đai
hiện nay .
2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Mục tiêu của đề tài: Ứng dụng được công nghệ GIS trong công tác thành
lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất.
- Tư liệu sử dụng:
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất;
+ Phần mềm ArcGIS;
+ Tài liệu giới thiệu về cơ sở dữ liệu và hệ thông tin địa lý (GIS)
- Phạm vi khu vực nghiên cứu: khu vực thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam.
- Đối tượng nghiên cứu: Tập trung chủ yếu vào các đối tượng như: đất nông
nghiệp, đất ở và xây dựng, mặt nước, đất bằng chưa sử dụng,..
3. Nội dung nghiên cứu

8


Để đạt được mục tiêu trên, cần tiến hành các nội dung nghiên cứu sau:
- Tổng quan về ứng dụng GIS trong và ngoài nước về quản lý cơ sở dữ liệu đất đai.
- Nghiên cứu khả năng sử dụng phần mềm ArcGIS trong xây dựng các đối
tượng sử dụng đất.
- Nghiên cứu tổ chức cơ sở dữ liệu các đối tượng sử dụng đất trên phần mềm
ArcGIS.
- Thực nghiệm thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất tại khu vực Phủ
lý, Hà Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện, đề tài sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu: Thu thập các nguồn tài liệu bản đồ
khu vực nghiên cứu;

- Phương pháp GIS: Trong tổ chức và quản lý cơ sở dữ liệu thông tin thuộc
tính;
- Phương pháp chuyên gia: Trong thành lập cấu trúc cơ sở dữ liệu đối tượng
sử dụng đất.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Qua việc nghiên cứu và thử nghiệm xây dựng CSDL đất đai, sẽ cho thấy thử
nghiệm góp phần làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển hệ thống đất đai
hiện đại trong quản lý đất đai thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Kết
quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả quản lý đáp ứng yêu cầu phát triển kinh
tế xã hội bền vững.
6. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, danh mục hình, bảng biểu cấu trúc
của luận văn gồm có 3 chương
MỞ ĐẦU
Chương 1. Cơ sở lý luận ứng dụng công nghệ GIS trong thành lập cơ sở dữ liệu
hiện trạng sử dụng đất
1.1.

Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) .

9


1.1.1

Giới thiệu chung về hệ thông tin địa lý

1.1.2

Các thành phần trong hệ thông tin địa lý

1.1.3

Ứng dụng GIS ở Việt Nam

1.2.

Khái niệm về cơ sở dữ liệu đất đai.

1.3.

Khả năng ứng dụng công nghệ GIS trong thành lập cơ sở dữ liệu hiện

trạng sử dụng đất.
Chương II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ GIS trong thành lập cơ sở dữ liệu
hiện trạng sử dụng đất
2.1. Cơ sở của phương pháp GIS.
2.2. Phần mềm GIS (ArcGIS) trong tổ chức mô hình và cấu trúc các đối
tượng sử dụng đất.
2.3. Quy trình thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất trên phần mềm
ArcGIS.
Chương III. Thực nghiệm ứng dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu hiện
trạng sử dụng đất tại Phủ Lý, tỉnh Hà Nam.
3.1. Điều kiện tự nhiên và xã hôi về khu vực nghiên cứu
3.2. Ứng dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất
3.2.1. Tư liệu sử dụng
3.2.2. Phương pháp tổ chức cơ sở dữ liệu đất đai.
3.2.3. Thành lập cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất.
3.3. Nhận xét về khả năng sử dụng công nghệ GIS thành lập cơ sở dữ liệu
hiện trạng sử dụng đất phục vụ quản lý đất đai trong điều kiện phát triển công nghệ

thông tin.

10


Cuối cùng , em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, TS. Lê Quốc
Hưng công tác tại Cục Viễn Thám Quốc Gia - Bộ Tài Nguyên và Môi Trường và
các thầy cô giáo Khoa Trắc địa – Bản đồ - Trường đại học Tài Nguyên và Môi
Trường Hà Nội đã tạo điều kiện hướng dẫn giúp em trong quá trình học tập và
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Mặc dù em đã có nhiều cố gắng song đồ án cũng
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp quý báu của các thầy, cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

11