...Đỗ Thị Thùy Dương_.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

SINH VIÊN: ĐỖ THỊ THÙY DƯƠNG

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN:
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA
KHU VỰC XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ

HÀ NỘI – 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

SINH VIÊN: ĐỖ THỊ THÙY DƯƠNG

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN:
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA
KHU VỰC XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ

Chuyên ngành: Trắc địa - Bản đồ
Mã ngành: D520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN THỊ KIM DUNG

HÀ NỘI - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:

Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
Th.S Nguyễn Thị Kim Dung.
Số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa từng sử
dụng bảo vệ môn học nào.
Mọi tham khảo dùng trong đồ án này đều được trích dẫn rõ ràng.

Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Kim Dung

Đỗ Thị Thùy Dương


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo Th.S Nguyễn Thị Kim
Dung - người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới phòng Kỹ thuật công nghệ và
các phòng ban trong Công ty Tài nguyên và Môi trường biển đã quan tâm, giúp đỡ
tôi trong thời gian nghiên cứu đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo và các cán bộ của
khoa Trắc địa - Bản đồ cùng toàn thể các thầy cô trong trường Đại học Tài Nguyên
và Môi trường Hà Nội, những người đã dạy dỗ cho tôi kiến thức về các môn đại
cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp tôi có được cơ sở lý thuyết vững vàng
và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoànthành
Đồ án tốt nghiệp.
Với quỹ thời gian có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi
được những thiếu sót. Kính mong sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Thùy Dương


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, TIẾNG ANH ........................................................ 3
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. 6
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 8
1. Tính cấp thiết .................................................................................................... 9
2. Cơ sở tài liệu ..................................................................................................... 9
3. Nơi thực hiện đồ án ........................................................................................... 9
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG
CƠ SỞ DỮ LIỆU ................................................................................................. 10
1.1. Sự hình thành và phát triển của hệ thống thông tin địa lý: ....................... 10
1.1.1. Thiết bị phần cứng (Hardware): ................................................................... 12
1.1.2. Thiết bị phần mềm (Software) ..................................................................... 13
1.1.3. Số liệu, dữ liệu địa lý (Geographic Data): .................................................... 14
1.1.4. Chuyên viên (Expertise): ............................................................................. 15
1.1.5. Chính sách và quản lý (Policy and Management): ........................................ 15
1.2. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý: ............................................. 16

1.2.1. Thu thập và mã hóa dữ liệu: ......................................................................... 13
1.2.2. Lưu trữ dữ liệu:............................................................................................ 13
1.2.3. Truy vấn dữ liệu: ......................................................................................... 14
1.2.4. Phân tích dữ liệu: ......................................................................................... 14
1.2.5. Hiển thị dữ liệu: ........................................................................................... 14
1.3. Khả năng phân tích không gian và một số ứng dụng của hệ thống thông tin
địa lý:.................................................................................................................... 14
1.3.1. Khả năng phân tích không gian của hệ thống thông tin địa lý:...................... 14
1.3.2. Một số ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý: ........................................... 15
1.3.3. Một số vấn đề khi thực hiện dự án ứng dụng công nghệ GIS: ...................... 18
1.4. Các phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý: ........................................ 19
1.4.1. Lý thuyết xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý: ...................................................... 19
1.4.2. Quy trình tổng quát xây dựng cơ sở dữ liệu: ................................................ 28
CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA 33
2.1. Cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ......................................................................... 33
2.1.1. Khái niệm về đất trồng lúa: .......................................................................... 33
2.1.2. Vai trò và hiện trạng của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ................................... 34
2.1.3. Nội dung của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ..................................................... 36
2.2. Mô hình và cấu trúc cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ........................................ 37
2.2.1. Mô hình cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ............................................................ 37
2.2.2. Cấu trúc cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ............................................................ 39
2.2.3. Quy trình chung xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ................................. 42
2.3. Phần mềm ArcGis trong xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ................. 44
2.3.1. Mô hình dữ liệu không gian Geodatabase: ................................................... 44
2.3.2. Mô tả cấu trúc dữ liệu trong Geodatabase: ................................................... 46

1


CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT TRỒNG LÚA KHU VỰC

XÃ HẢI BA, HUYỆN HẢI LĂNG, TỈNH QUẢNG TRỊ .................................. 62
3.1. Khái quát về khu vực thực nghiệm:............................................................. 62
3.1.1. Điều kiện địa lý tự nhiên: ............................................................................. 62
3.1.2. Tài nguyên thiên nhiên: ............................................................................... 63
3.1.3. Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội:................................................................ 64
3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ......................................................... 65
3.2.1. Đánh giá thực trạng tư liệu:.......................................................................... 65
3.2.2. Các yêu cầu kỹ thuật trong xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa: ................. 65
3.2.3. Quy trình chi tiết xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba,
huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị: ........................................................................... 67
3.3. Các sản phẩm của cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba , huyện
Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị: .................................................................................. 77
3.3.1. Nhóm lớp hiện trạng sử dụng đất. ................................................................ 77
3.3.2. Nhóm lớp nền địa lý. ................................................................................... 79
3.3.3. Nhóm lớp đối tượng quy hoạch. ................................................................... 82
3.3.4. Nhóm lớp quản lý đất trồng lúa. ................................................................... 83
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 86
4.1. Kết luận:........................................................................................................ 87
4.2. Kiến nghị: ...................................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 88

2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, TIẾNG ANH
Bảng ký hiệu viết tắt
Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

HTTT

Hệ thống thông tin

GIS

Hệ thống thông tin địa lý
(Geographic Information System)

CSDL

Cơ sở dữ liệu

Các thuật ngữ tiếng anh
STT
1
2
3
4
5

Nội dung
Tên trường thuộc tính
Định danh tên trường
Kiểu dữ liệu
Độ dài trường dữ liệu
Kiểu số nguyên

6

Kiểu số thực, số thập phân

7

Kiểu dãy ký tự bằng chữ, số, ký hiệu

8
9
10
11

Cơ sở dữ liệu không gian
Lớp đối tượng trong CSDL không gian
Miền, khoảng giá trị của trường dữ liệu
Mô tả giá trị

3

Tiếng Anh
FieldName
Alias
Data Type
Length
Integer
Real
Double
CharacterString
Text
GeoDatabasse
Feature Class

SubtypeField
Description


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phần của hệ GIS
Hình 1.2: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng điểm
Hình 1.3: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng đường
Hình 1.4: Dữ liệu Vector được biểu thị dưới dạng vùng
Hình 1.5: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa Raster và Vector
Hình 1.6: Quy trình tổng quát xây dựng cơ sở dữ liệu
Hình 2.1: Vị trí CSDL đất trồng lúa trong CSDL đất đai
Hình 2.2: Các thành phần trong CSDL đất trồng lúa quốc gia
Hình 2.3: Mô hình tổng thể cơ sở dữ liệu đất trồng lúa quốc gia
Hình 2.4: Nguồn dữ liệu đầu vào theo thứ tự ưu tiên
Hình 2.5: Tổ chức dữ liệu trong Geodatabase đất trồng lúa
Hình 2.6: Cấu trúc CSDL đất trồng lúa trong môi trường GeoDatabase
Hình 2.7: Cấu trúc nhóm dữ liệu quản lý đất trồng lúa trong môi trường
Geodatabase
Hình 2.8: Cấu trúc dữ liệu nhóm hiện trạng thiết kế trong môi trường Geodatabase
Hình 2.9: Cấu trúc dữ liệu nhóm nền địa lý thiết kế trong môi trường Geodatabase
Hình 2.10: Cấu trúc dữ liệu nhóm quy hoạch thiết kếtrong môi trường Geodatabase
Hình 3.1: Quy trình công nghệ xây dựng CSDL đất trồng lúa từ nền bản đồ địa
chính
Hình 3.2: Bản đồ địa chính xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị
Hình 3.3: Kết nối bản đồ với Famis
Hình 3.4: Tìm và sửa lỗi ranh giới thửa đất
Hình 3.5: Tạo vùng (topology) cho từng thửa đất
Hình 3.6: Thông tin thuộc tính của các thửa đất
Hình 3.7: Xuất dữ liệu sang định dạng Shape file

Hình 3.8: Chuẩn hóa ranh giới của xã Hải Ba
Hình 3.9: Chuẩn hóa tim cầu cho đối tượng cầu
Hình 3.10: Chuẩn hóa tim cống cho đối tượng cống

4


Hình 3.11: Chuẩn hóa đối tượng mốc địa giới xã
Hình 3.12: Chuẩn hóa đối tượng điểm kinh tế - xã hội
Hình 3.13: Chuẩn hóa đối tượng địa danh, ghi chú
Hình 3.14: Load dữ liệu từ Shape file
Hình 3.15: Lấy thuộc tính dữ liệu theo các trường tương ứng
Hình 3.16: Vùng thửa đất địa chính của xã
Hình 3.17: Ranh giới các thửa đất địa chính
Hình 3.18: Hiển thị nhãn các thửa đất địa chính
Hình 3.19: Đường giao thông dạng vùng
Hình 3.20: Cầu đường bộ
Hình 3.21: Vùng thủy hệ
Hình 3.22: Đường đỉnh đê
Hình 3.23: Đối tượng cống
Hình 3.24: Đường địa giới cấp huyện, cấp xã
Hình 3.25: Hiển thị mốc địa giới các cấp
Hình 3.26: Địa phận hành chính cấp xã
Hình 3.27: Điểm địa chính cơ sở
Hình 3.28: Nhóm lớp địa danh, ghi chú
Hình 3.29: Điểm kinh tế văn hóa xã hội
Hình 3.30: Đối tượng quy hoạch sử dụng đất
Hình 3.31: Ranh giới đất trồng lúa
Hình 3.32: Nhóm lớp hiện trạng sử dụng đất
Hình 3.33: Nhóm lớp quy hoạch sử dụng đất

Hình 3.34: Nhóm lớp nền địa lý
Hình 3.35: Nhóm lớp quản lý đất trồng lúa
Hình 3.36: Cơ sở dữ liệu đất trồng lúa xã Hải Ba, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị

5


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các tham số của hệ quy chiếu VN-2000
Bảng 2.2: Thiết kế lớp ranh giới đất trồng lúa
Bảng 2.3: Miền giá trị của trường Loại hình sử dụng đất
Bảng 2.4: Thiết kế lớp Ranh giới bảo vệ đất trồng lúa
Bảng 2.5: Miền giá trị của trường Cấp độ bảo vệ
Bảng 2.6: Thiết kế lớp Mốc ranh giới bảo vẹ đất trồng lúa nghiêm ngặt
Bảng 2.7: Thiết kế lớp Ranh giới biến động đất trồng lúa
Bảng 2.8: Thiết kế Thửa đất địa chính dạng vùng
Bảng 2.9: Thiết kế lớp Thửa đất địa chính dạng đường
Bảng 2.10: Thiết kế lớp Nhãn thửa đất địa chính dạng điểm
Bảng 2.11: Thiết kế lớp Khoanh đất hiện trạng
Bảng 2.12: Thiết kế nhóm dữ liệu nền địa lý
Bảng 2.13: Thiết kế lớp Giao thông nửa tỷ lệ dạng đường
Bảng 2.14: Miền giá trị của trường Loại đường bộ
Bảng 2.15: Thiết kế lớp Cầu đường bộ dạng đường
Bảng 2.16: Thiết kế lớp Đường sắt dạng đường
Bảng 2.17: Miền giá trị của trường Loại đường sắt
Bảng 2.18: Thiết kế lớp Thủy hệ dạng vùng
Bảng 2.19: Thiết kế lớp Thủy hệ nửa tỷ lệ dạng đường
Bảng 2.20: Thiết kế lớp Đường mặt đê dạng đường
Bảng 2.21: Miền giá trị của trường Loại mặt đê
Bảng 2.22: Thiết kế lớp Đập, cống dạng đường

Bảng 2.23: Miền giá trị của trường Loại đập
Bảng 2.24: Thiết kế lớp Đường biên giới địa giới dạng đường
Bảng 2.25: Miền giá trị của trường Loại đường biên giới, địa giới
Bảng 2.26: Thiết kế lớp Mốc biên giới, địa giới
Bảng 2.27: Miền giá trị của trường Loại mốc giới
Bảng 2.28: Thiết kế lớp Địa phận cấp xã dạng vùng

6


Bảng 2.29: Thiết kế lớp Điểm tọa độ cơ sở quốc gia dạng điểm
Bảng 2.30: Thiết kế lớp Điểm tọa độ địa chính dạng điểm
Bảng 2.31: Thiết kế lớp Địa danh, ghi chú dạng điểm
Bảng 2.32: Miền giá trị của trường Loại địa danh
Bảng 2.33: Thiết kế lớp Điểm kinh kế, văn hóa, xã hội dạng điểm
Bảng 2.34: Miền giá trị của trường Loại công trình
Bảng 2.35: Thiết kế lớp Quy hoạch sử dụng đất dạng vùng
Bảng 2.36: Thiết kế lớp Mốc quy hoạch dạng điểm
Bảng 3.1: Số dân trong các thôn xóm ở xã Hải Ba

7


MỞ ĐẦU
1.

Tính cấp thiết của đề tài:
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt của

mỗi quốc gia. Đất đai không chỉ là yếu tố quyết định của mọi quá trình sản xuất mà

còn là thành phần quan trọng của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân
cư, các công trình kinh tế, xã hội và an ninh quốc phòng.
Quá trình đô thị hóa đang diễn ra sôi động trên toàn đất nước, khắp nơi đều
mọc lên các nhà ở, khu đô thị mới, khu công nghiệp mới, …. Cùng với quá trình
tăng dân số làm cho nhu cầu về nhà ở, đất ở, đất sản xuất kinh doanh, đất vui chơi
giải trí, và đất phục vụ cho các mục đích khác tăng nhanh chóng, điều này đang gây
ra áp lực ngày càng lớn đối với đất đai. Các quỹ đất nông nghiệp đã bị thu hồi để sử
dụng vào nhiều mục đích phi nông nghiệp khác nhau, đặc biệt quỹ đất trồng lúa của
nước ta có nhiều biến động mạnh.
Trước những biến động mạnh đó, ngày 30 tháng 10 năm 2013, Chính phủ đã
đưa ra quyết định số 1975/QĐ-TTg phê duyệt dự án “Xây dựng cơ sở dữ liệu quốc
gia về đất đai” trong phạm vi cả nước, trong đó có hạng mục “Xây dựng cơ sở dữ
liệu đất trồng lúa” thuộc dự án này.
Trong thời đại bùng nổ thông tin như hiện nay, người thành công là người biết
nắm bắt và xử lý thông tin nhanh nhất, sớm nhất và chính xác nhất. Việc ra đời và
phát triển nhanh chóng của khoa học bản đồ mà đỉnh cao là hệ thống thông tin địa
lý GIS (Geographic Information Systems). Hiện nay, hệ thống thông tin địa lý GIS
đã được ứng dụng vào các lĩnh vực của cuộc sống, bao gồm cả lĩnh vực quản lý
thông tin đất. GIS đã giúp cho việc cập nhật, phân tích, tổng hợp, quản lý, truy xuất
thông tin về thửa đất và giúp cho việc quản lý các lớp dữ liệu bản đồ thuận lợi cho
việc tra cứu, sử dụng các thông tin trên thửa đất một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Khoa học thông tin địa lý là sự kết hợp của các ngành bản đồ, địa lý và công nghệ
thông tin.
Huyện Hải Lăng là một huyện của tỉnh Quảng Trị, có 42.368,12 ha diện tích
tự nhiên và 99.044 người, có 19 xã và 1 thị xã trực thuộc. Trong đó, xã Hải Ba là

8


một xã thuộc huyện Hải Lăng, có diện tích tự nhiên là 2.289,41 ha, nền kinh tế chủ

yếu của xã là kinh tế nông nghiệp, có quỹ đất lúa tương đối lớn. Do các hoạt động
phát triển kinh tế, xây dựng các cơ sở hạ tầng ngày càng diễn ra mạnh mẽ, công tác
quản lý về các thông tin chưa được nắm bắt kịp thời, do khả năng áp dụng các công
nghệ thông tin vào quản lý đất đai còn thấp làm quá trình quản lý gặp phải rắc rối,
gây tranh cãi, các thông tin trên giấy tờ bị lạc mất, nhòe đi không rõ ràng dẫn đến
quá trình quản lý bị sai lệch. Đất lúa là quỹ đất đặc biệt quan trọng đối với người
dân địa phương nói riêng và cả nước nói chung, là đất được sử dụng để làm ra
nguồn lương thực chính nuôi sống con người. Vì vậy, cần đẩy mạnh hơn nữa công
tác xây dựng hệ thống thông tin về đất đai và tăng cường công tác quản lý thông tin
tại địa phương, đặc biệt là quỹ đất trồng lúa.
Xuất phát từ những vấn đề trên, được sự đồng ý của khoa Trắc Địa - Bản Đồ
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cùng với sự hướng dẫn của cô
giáo Th.S Nguyễn Thị Kim Dung, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Ứng dụng GIS
để xây dựng cơ sở dữ liệu đất trồng lúa khu vực xã Hải Ba, huyện Hải Lăng,
tỉnh Quảng Trị".
2.

Cơ sở tài liệu:
Cơ sở dữ liệu địa chính và bản đồ quy hoạch sử dụng đất của xã Hải Ba,

huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị.
3.

Nơi thực hiện đề tài Đồ án:
Công ty Tài nguyên và Môi trường Biển (NATURAL RESOURCES AND

MARINE ENVIRONMENT COMPANY). Trụ sở: Số 143/85 phố Hạ Đình,
phường Thanh Xuân Trung, quận Thanh Xuân, Thành phố Hà Nội.

Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Thùy Dương

9