THÀNH LẬP BẢN ĐỒ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2020 TẠI XÃ LỘC HÒA, HUYỆN LONG HỒ, TỈNH VĨNH LONG TRÊN NỀN ARCGIS
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.1 MB, 100 trang )
______________________________________________________________________
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ VIỄN THÁM
BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ VIỄN THÁM
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THÀNH LẬP BẢN DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2020 TẠI
XÃ LỘC HÒA, HUYỆN LONG HỒ, TỈNH VĨNH LONG TRÊN NỀN ARCGIS
TP. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2019
______________________________________________________________________
LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác.
Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện chuyên đề ngoài những nỗ lực
cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, thầy cơ và bạn
bè.
Với tấm lòng chân thành và sự biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin được gửi lời cảm ơn
đến q thầy cơ trường đại học Tài Ngun và Mơi Trường, q thầy cơ Khoa Hệ
Thống Thông Tin và Viễn Thám đã tạo điều kiện cho tơi có thể tiếp cận nghiên cứu,
tận tâm và nhiệt tình giúp đỡ để tơi học tập được kỹ năng cần thiết trong quãng thời
gian hoàn thành đồ án.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể các anh/chị của công ty tư vấn tổng hợp Mê Kông
Xanh đã hỗ trợ, cung cấp kiến thức cũng như giải đáp mọi thắc mắc của em trong suốt
thời gian thực tập vừa qua.
Và cuối cùng, tơi xin nói lời cảm ơn chân thành đến bạn bè, đặc biệt là các
thành viên lớp 05_ĐHHTTT - những người đã động viên khích lệ tơi trong suốt q
trình học tập, nghiên cứu và hồn thành báo cáo này.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2019
Khoa Hệ Thống Thông Tin và Viễn Thám
Trường Đại học Tài Ngun và Mơi Trường TP. Hồ Chí Minh
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
GVHD: Giảng viên hướng dẫn
SVTH: Sinh viên thực hiện
KS: Kỹ sư
HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất
QHSDĐ: Quy hoạch sử dụng đất
DGT: Đường giao thông
1
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Bản đồ hành chính huyện Long Hồ
Hình 2.2: Bản đồ hành chính tỉnh Vĩnh Long
Hình 3.1: Các thành phần của gis
Hình 0.2: Các thành phần của GIS
Hình 3.3: Các sản phẩm của ArcGis Desktop
Hình 3.4: Giao diện ArcMap
Hình 3.5: Giao diện ArcCatalog
Hình 3.6: Giao diện ArcToolbox
Hình 4.1: Chọn đường dẫn tới file cần chuyển
Hình 4.2: Chọn level 30
Hình 4.3: Bảng định dạng thuộc tính
Hình 4.4: Chọn đường dẫn
Hình 4.5: liên kết level đầu và và đầu ra
Hình 4.6: Chuyển bản đồ quy hoạch từ Microstation sang Arcgis
Hình 4.7: Lớp 30 chuyển đổi từ Mircrostation sang ArcGIS bằng cơng cụ FME
Hình 4.8: Hộp cơng cụ Arctoolbox
Hình 4.9: Hộp thoại Spatial Join
Hình 4.10: Bảng thuộc tính và lớp chuyên đề hiện trạng sau khi Join
Hình 4.11: Tạo Topology cho dữ liệu nền
Hình 4.12: Chọn luật cho Topology
Hình 4.13: Bản đồ sau khi được sửa lỡi
Hình 4.14: Bản đồ sau khi được sửa lỡi
Hình 4.15: Chọn cách hiển thị màu cho bảng đồ
Hình 4.16: Bảng thuộc tính của 3 lớp 56, 39, 20
Hình 4.17: Biểu đồ cơ cấu sử dụng đất 2020
Hình 4.18: Bảng chú dẫn hiện trạng sử dụng đất xã Lộc Hòa năm 2018
Hình 4.19: Tạo một lớp Shapefile mới vào Folder
Hình 4.20: Chọn dạng Shapefile và hệ tọa độ địa lý
Hình 4.21: Mở Edit Tool để tạo vùng
Hình 4.22: Cây Create Features và cơng cụ vẽ
Hình 4.23: Lớp cơng trình quy hoạch
Hình 4.24: danh sách dữ liệu xã Lộc Hòa
3
4
8
8
17
18
20
21
26
26
27
28
28
29
30
32
33
34
35
35
36
36
37
38
39
39
40
41
41
42
42
43
2
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Hình 4.25: Một phần bản đồ điều chỉnh quy hoạch xã Lộc Hòa đến năm 2020
Hình 4.26: Bảng chú dẫn của bản đồ điều chỉnh quy hoạch
Hình 4.27: Chọn join and relates ->Join
Hình 4.28: Chọn table để join vào đới tượng thuộc tính cần join
Hình 4.29: Một phần bảng thuộc tính sau khi sửa và join
Hình 4.30: Bản đồ dự báo biến động sử dụng đất sau khi biên tập màu
Hình 4.31: Một phần bản đồ dự báo biến động sử dụng đất sau khi biên tập.
Hình 4.32: Bảng chú dẫn
Hình 4.33: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2018 xã Lộc Hòa
Hình 4.34: Bản đồ hiệu chỉnh quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 xã Lộc Hòa
Hình 4.35: Bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 xã Lộc Hòa
44
44
45
46
46
47
47
48
49
50
51
3
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1.
Đặt vấn đề
Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể
thay thế được, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn
phân
bố các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hố, xã hội, an ninh quốc
phịng.
QHSDĐ là cơng cụ, biện pháp để Nhà nước quản lý, tổ chức sử dụng đất đai có
hiệu quả. QHSDĐ có ý nghĩa quan trọng vì đất đai là một trong những nguồn lực
để phát triển xã hội, trong khi đó quỹ đất đai lại có hạn và ngày càng trở nên quý
giá. Xã hội càng phát triển thì nhu cầu sử dụng đất ngày càng tăng nhất là trong
thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Xã Lộc Hòa là một trong các thị xã của tỉnh Vĩnh Long. Trong những năm qua,
tình hình phát triển kinh tế - xã hội nói chung và tình hình sử dụng đất nói riêng có
nhiều biến động và ngày càng gây áp lực đối với việc sử dụng đất trên địa bàn thị
xã. Để đáp ứng nhu cầu đất đai cho xây dựng cơ sở hạ tầng, phát triển công nghiệp,
đô thị, dịch vụ… của xã Lộc Hòa phù hợp với các quy định và tạo cơ sở pháp lý
cho công tác quản lý nhà nước về đất đai trên địa bàn thị xã, cần thiết phải lập dự
báo biến động sử dụng đất đến năm 2020.
Bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 thị xã Phước Long là một
trong hệ thống những sản phẩm quan trọng của công tác lập điều chỉnh quy hoạch
dụng đất. Trên đó, phản ánh toàn bộ phương hướng và nội dung sử dụng đất đai
trong tương lai. Là căn cứ cơ sở và chỗ dựa cơ bản để điều hành vĩ mô về quản lý,
sử dụng đất đai. Để công tác quy hoạch sử dụng đất được khách quan và đi vào
triển khai thực tế, thì việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin và đặc biệt ứng dụng các
phần mềm chuyên ngành để thành lập hệ thống bản đồ sẽ tiết kiệm thời gian và
công sức và phục vụ hiệu quả hơn cho công tác dự báo biến động sử dụng đất.
4
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Xuất phát từ thực tế nêu trên, đề tài: “Xây dựng bản đồ dự báo biến động sử
dụng đất đến năm 2020 xã Lộc Hòa, huyện Long Hồ, Vĩnh Long trên nền
ArcGIS” được thực hiện.
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu
Ứng dụng các phần mềm chuyên ngành để thiết lập cơ sở dữ liệu khơng gian và cơ
sở dữ liệu thuộc tính để xây dựng, biên tập và hoàn thiện hệ thống bản dự báo
biến động sử dụng đát đến năm 2020 xã Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh
Long.
1.3.
Đối tượng nghiên cứu
-
Dữ liệu thông tin liên quan đến hiện trạng, quy hoạch, bản đồ HTSDĐ, bản
đồ QHSDĐ, phương án điều chỉnh QHSDĐ.
-
Các phần mềm chuyên ngành ứng dụng trong quá trình thành lập bản đồ:
Microstation phiên bản v8i, ArcMap10.3, phần mềm chuyển đổi dữ liệu địa
lý – FME 2016.0.
1.4.
Phạm vi nghiên cứu
-
Phạm vi không gian: xã Lộc Hòa, huyện Long Hồ, Vĩnh Long.
-
Phạm vi thời gian: Xây dựng bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm
2020 xã Lộc Hòa, huyện Long Hồ, Vĩnh Long.
5
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1.
Khu vực nghiên cứu
Hình 2.1: Bản đồ hành chính huyện Long Hồ
6
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
2.2.
Vị trí địa lý
Huyện nằm ở cửa ngõ phía Bắc của tỉnh Vĩnh Long, bị sông Tiền chia cắt thành
hai khu vực, và bao bọc 3 mặt thành phố Vĩnh Long.
-
Bắc giáp huyện Cái bè (tỉnh Tiền Giang), có ranh giới tự nhiên là sơng Tiền
-
Nam giáp huyện Tam bình.
-
Tây giáp thành phố Vĩnh Long.
-
Tây Nam giáp huyện Châu Thành (tỉnh Đồng Tháp).
-
Đông giáp huyện Chợ Lách ( tỉnh Bến Tre và huyện Mang Thít cùng tỉnh).
Đây cũng là địa phương có dự án đường cao tốc Trung Lương – Mỹ Thuận –
Cần Thơ đi qua đang được xây dựng.
7
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Hình 2.2: Bản đồ hành chính tỉnh Vĩnh Long
2.3. Cơ cấu dân số
Bảo Lâm thuộc vùng đất rộng, người thưa, dân số tồn huyện có 116.122
người, mật độ dân số: 75 người/km2.
Hiện trên địa bàn huyện có 19 dân tộc thiểu số đang sinh sống với 7.442 hộ,
gồm 31.458 nhân khẩu (chiếm tỷ lệ 30% dân số). Trong đó: dân tộc Châu mạ, K’ho có
5.747 hộ, với 26.058 khẩu, chiếm 78,5% trong tởng số khẩu đồng bào dân tộc thiểu số.
Ngồi ra còn có một số dân tộc từ các tỉnh miền Bắc đến sinh cơ lập nghiệp. Đồng bào
dân tộc tại chỗ có q trình sinh sống ở đây từ rất lâu đời. Ở xã Lộc Bắc đã phát hiện
được 2 bộ đàn đá. Các nhà khảo cổ học xác định những hiện vật này có niên đại cách
đây trên 2.000 năm. Đồng bào dân tộc ở xã Lộc Bảo, Lộc Bắc còn lưu giữ nếp sống
trong các nhà dài bao gồm nhiều thế hệ đồng tộc cùng chung sống trong một gia đình
lớn.
8
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
2.4.
Cơ cấu kinh tế
Thế mạnh kinh tế của Long Hồ là nông nghiệp, trước đây, cây trồng chủ yếu
của huyện là lúa và hoa màu. Huyện xác định khai thác thế mạnh thủy sản để đẩy
nhanh tốc độ chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp, nông dân thực hiện các
mơ hình đa dạng: ni cá ruộng lúa, cá ao hồ, nuôi trong mương vườn….
Là huyện nằm ven thành phố Vĩnh Long, định hướng phát triển của Long Hồ là
trở thành khu, cụm công nghiệp - thương mại dịch vụ vệ tinh của thành phố. Giai đoạn
2007 - 2010, huyện Long Hồ quy hoạch sử dụng 19.298 ha diện tích đất tự nhiên cho
mục tiêu phát triển kinh tế. Theo đó, diện tích đất nơng nghiệp 13.066 ha, đất phi nơng
nghiệp 6.186 ha trong đó 1.188 ha dành cho đất ở và 2.503 ha đất chuyên dùng tập
trung bố trí quy hoạch các khu sản xuất công nghiệp gốm và vật liệu xây dựng.
Huyện tiếp tục chuyển mục đích sử dụng đất nông nghiệp sang phi nông nghiệp
1.646 ha, chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất trong nội bộ đất nơng nghiệp 1.996 ha trong
đó chủn đất chun trồng lúa nước sang trồng cây lâu năm 1.319 ha, đất chuyên
trồng lúa nước chuyển sang đất cây hàng năm khác 422 ha và chuyển sang nuôi trồng
thủy sản 67,8 ha để nâng cao giá trị sản xuất trên 1 đơn vị diện tích.
Năm 2010, huyện Long Hồ phấn đấu thực hiện các chỉ tiêu cụ thể như: tổng giá
trị sản xuất nông nghiệp, thủy sản đạt trên 1.000 ty đồng; giá trị sản xuất công nghiệp,
tiểu thủ công nghiệp đạt hơn 462 tỷ đồng; tởng mức bán lẻ hàng hố và dịch vụ tiêu
dùng xã hội hơn 1.800 tỷ đồng; thu nhập bình qn đầu người đạt 14,44 triệu
đồng/người/năm.
Huyện có khu cơng nghiệp Hồ Phú, đã được khởi cơng giai đoạn 2 vào ngày
27 tháng 03 năm 2010. KCN Hòa Phú – giai đoạn II có tởng diện tích gần 130 ha, với
tổng vốn đầu tư hơn 438 tỷ đồng, trong đó diện tích đất cơng nghiệp chiếm trên 91 ha,
đất trung tâm điều hành 2,82 ha, đất cơng trình đầu mối kỹ thuật 02 ha, đất giao thông
18,08 ha, đất cây xanh (tập trung và cách ly) 15,96 ha.
9
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
CHƯƠNG 3: KIẾN THỨC CƠ SỞ
3.1. Tổng quan lý thuyết
3.1.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
3.1.1.1. Lịch sử ra đời
GIS được hình thành từ các ngành khoa học: Địa lí, Bản đồ, Tin học và Toán học.
Nguồn gốc của GIS là việc tạo các bản đồ chuyên đề, các nhà quy hoạch sử dụng
phương pháp chồng lớp bản đồ.
Việc sử dụng máy tính trong vẽ bản đồ được bắt đầu vào cuối thập niên 50, đầu thập
niên 60, từ đây thì khái niệm về GIS ra đời nhưng chỉ đến những năm 80 thì GIS mới
thực sự có thể phát huy hết khả năng của mình do sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ phần cứng và cũng từ thập niên 80 này mà GIS trở nên phổ biến trong các lĩnh
vực thương mại, khoa học và quản lí. Cho đến ngày nay thì GIS trở thành một cơng cụ
có tầm quan trọng rất lớn trong hỗ trợ ra quyết định đối với các hoạt động kinh tế, an
ninh, xã hội… với tính ứng dụng rất rộng trong việc giải thích hiện tượng, dự báo và
quy hoạch chiến lược. Mặc dù đã xuất hiện nước ta từ cuối những năm 80 nhưng chỉ
đến những năm gần đây thì GIS mới thực sự có cơ hội phát triển tại Việt Nam và được
phát triển mạnh theo hướng phục vụ cho nhu cầu của xã hội.
Tại Việt Nam đã lần lượt xuất hiện rất nhiều các phần mềm GIS khác nhau của nhiều
nước trên thế giới. Những cơ quan ban ngành tùy vào chức năng. nhiệm vụ cụ thể của
mình mà sử dụng mà sử dụng các phần mềm khác nhau và thực tế đã mang lại những
hiệu quả vô cũng to lớn cho xã hội.
Cho đến nay thì GIS đã trở thành một cơng cụ có tầm quan trọng rất lớn trong hỗ trợ
ra quyết định đối với các hoạt động kinh tế, an ninh, xã hội,... với tính ứng dụng rất
rộng rãi trong việc giải thích hiện tượng, dự báo và quy hoạch chiến lược. Đã cho ra
nhiều hệ thống thơng tin địa lý với nhiều mục đích khác nhau ở từng địa phương khác
nhau chẳng hạn như: Hệ thống thơng tin địa lý TP. Hồ Chí Minh – SAGOGIS, hệ
10
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
thống thông tin nhiện trạng công nghệ và môi trường của tỉnh Đồng Nai – DONAGIS.
(Nguyễn Kim Lợi và Trần Thống Nhất, 2007).
3.1.1.2. Khái niệm GIS
GIS được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: quản lí tài
nguyên và mơi trường, quản lí đất đai, phân tích khơng gian, tin học,.... Trong
mỗi lĩnh vực được ứng dụng GIS sẽ được định nghĩa theo một chiều hướng
khác nhau:
•
Theo Ducker (1979) định nghĩa,“ GIS là một trường hợp đặc biệt
của hệ thống thơng tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc
trừng phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong
khoảng khơng như đường, điểm, vùng”.
•
Theo Aronoff (1993) định nghĩa,“ GIS là một hệ thống gồm các
chức năng: nhập dữ liệu, quản lý và lưu trữ dữ liệu, phân tích dữ liệu, xuất
dữ liệu”.
•
Theo Burrough (1986) định nghĩa,“ GIS là một công cụ mạnh mẽ
dùng để lưu trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế
giới thực cho những mục tiêu khác nhau”.
Qua các định nghĩa đã biết, chúng ta nhận thấy rằng GIS là một hệ thống
máy tính và các thiết bị ngoại vi dùng để nhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân
tích và hiển thị hoặc xuất dữ liệu. Tóm lại, hệ thống thông tin địa lý(
Geographic
Information Systerm, GIS) được định nghĩa như là một hệ thống mà nó sử dụng
dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra 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 các vấn đề tởng
hợp thơng tin cho các mục đích của con người đặt ra.
11
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
3.1.1.3. Thành phần của GIS
Hình 3.1: Các thành phần của gis
GIS được hình thành bởi 5 thành phần chính: dữ liệu, con người, phần Hình 0.2: Các
thành phần của GIS
mềm, phần cứng, phương pháp phân tích.
Dữ liệu (Data): số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu địa lí riêng
lẽ mà còn phải được thiết kế trong một cơ sở dữ liệu. Các dữ liệu địa lí và dữ liệu
thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc mua từ nhà cung cấp
dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu khơng gian với các nguồn dữ liệu khác,
thậm chí có thể sử dụng DBMS để tở chức lưu giữ và quản lí dữ liệu.
Con người (People): đây là một trong những thành phần quan trọng của công
nghệ GIS. Cần phải có một đội ngũ đào tạo một cách căn bản về máy tính, lập trình,
quản lý cơ sở dữ liệu và thực hiện các thao tác số hóa, quản lý và kết xuất dữ liệu theo
yêu cầu. Đòi hỏi phải thông thạo việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dung, có kiến
thức về các số liệu đang được sử dụng và thơng hiểu các tiến trình đang và sẽ thực
hiện.
12
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Phần mềm (software): phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ
cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thơng tin địa lí. Các thành phần chính trong
phần mềm GIS gồm:
+ Cơng cụ nhập và các thao tác trên các thơng tin địa lí.
+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS).
+ Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lí.
+ Giao diện đồ họa người – máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng.
Phần cứng (hardware): Phần cứng là một hệ thống máy tính trên đó một hệ
GIS hoạt động. GIS cũng đòi hỏi các thiết bị ngoại vi đặc biệt cho việc nhập và xuất
dữ liệu như: máy số hoá (digitizer), máy vẽ (plotter), máy quét (scanner)…
Phương pháp phân tích (analysis): đây là một phần rất quan trọng để đảm bảo
khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát
triển công nghệ GIS. Một hệ GIS thành cơng theo khía cạnh thiết kế và luật thương
mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tở chức.
3.1.1.4. Dữ liệu địa lý trong GIS
Có hai thành phần quan trọng của dữ liệu địa lý:
• Dữ liệu khơng gian: Xác định vị trí của một đối tượng theo một hệ tọa độ.
• Dữ liệu thuộc tính: Thể hiện một hay nhiều thuộc tính cảu thực thể khơng
gian, bao gồm dữ liệu định tính và định lượng. Dữ liệu định tính xác định loại đối
tượng (nhà của, rừng núi, sông ngòi) trong khi dữ liệu định lượng chia thành dữ liệu tỉ
lệ (dữ liệu được đo lường từ điểm gố là 0), dữ liệu khoảng (dữ liệu được chia thành
các lớp), dữ liệu dạng chữ. Dữ liệu thuộc tính còn gọi là dữ liệu phi khơng gian vì bản
thân chúng không thể hiện thông tin không gian.
13
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
3.1.1.5. Chức năng của GIS
GIS có 4 chức năng cơ bản như sau:
• 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 lí 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 thông 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.
3.1.2. Khái quát về đánh giá biến động sử dụng đất
3.1.2.1. Biến động sử dụng đất
3.1.2.1.1. Khái niệm
Đánh giá biến động được hiểu là: việc theo dõi, giám sát và quản lý đối tượng
nghiên cứu để từ đó thấy được sự thay đởi về đặc điểm, tính chất của đối tượng, sự
thay đởi có thể định lượng được. Ví dụ: Diện tích đất chuyên mục đích sử dụng, diện
tích
rừng mất đi hay được trồng mới,…
14
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất là đánh giá được sự thay đởi về loại
hình sử dụng đất qua các thời kì điểm dưới sự tác động từ các yếu tố tự nhiên không
bao giờ bất biến mà luôn luôn biến động không nghừng, động lực của mọi sự biến
động đó là quan hệ tương tác giữa các thành phần cảu tự nhiên. Như vậy để khai thác
tài nguyên đất đai của một khu vực có hiệu quả, bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này
và không làm suy thối mơi trường tự nhiên thì nhất thiết phải nghiên cứu biến động
của đất đai. 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 luất 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 quá trình thay đởi của diện
tích đất thơng qua thơng tin thu thất được theo thời gian để tìm ra quy luật và những
ngun nhân thay đởi từ đó có biện pháp sử dụng đúng đắn với nguồn tài nguyên này.
3.1.2.1.2. Những đặc trưng của biến động sử dụng đất
Biến động sử dụng đất có những đặc trưng cơ bản sau:
• Quy mơ biến động:
- Biến động về diện tích sử dụng đất đai nói chung.
- Biến động về diện tích của từ loại hình sử dụng đất.
- Biến động về đặc điểm của từng 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 dịnh
diện tích tăng, giảm và số phần trăm tăng giảm của từng loại hình sử
dụng đất giữa
cuối và đầu thời kỳ đánh giá.
15
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
3.1.2.1.3. Những 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 đởi 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 phát triển kinh tế.
-
Thị trường tiêu thụ các sản phẩm hàng hóa.
3.1.2.1.4. Ý nghĩa thực tiễn trong đánh giá tình hình biến động sử dụng đất
Đánh giá tình hình biến động sử dụng đất có ý nghĩa rất lớn trong việc sử dụng đất đai:
- Là cơ sở khai thác tài nguyên đất đai phục vụ phát triển kinh tế - xã hội có
hiệu quả và bảo vệ môi trường sinh thái.
- Mặc khác khi đánh giá biến động sử dụng đất cho ta biết nhu cầu sử dụng
đất giữa các ngành kinh tế - xã hội, an ninh quốc. Dựa vào vị trí địa lý, diện tích tự
nhiên và tài nguyên thiên nhiên của khu vực nghiên cứu, từ đó biết được sự phân bố
các ngành, các lĩnh vực kinh tế và biết được những điều kiện thuận lợi, khó khăn đối
với nền kinh tế xã hội và biết được đất đai biến động theo chiều hướng tích cực hay
tiêu cực, để từ đó đưa ra những phương hướng phát triển đúng đắn cho nền kinh tế và
các phương pháp sử dụng hợp ;ý nguồn tài nguyên đất, bảo vệ môi trường sinh thái.
16
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Dó đó đánh giá biến động sử dụng đất có ý nghĩa hết sức quan trọng là tiền đề, cơ sở
đầu tư và thu hút nguồn vốn đầu tư từ bên ngồi, để phát triển đúng hướng, ởn định
trên tất cả mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá
của quốc gia.
3.1.2.2. 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
hóa các chức năng: Hiển thị trực quan, tạp 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 hai
lớp thông tin bản đồ lên nhau, phần mềm sẽ tự động hiển thị những vùng biến động về
trường dữ liệu đăng ký giữa hai lớp và tính tốn đƣợc diện tích biến động của các
vùng đó trên bản đồ với thao tác đơn giản để đưa ra kết quả. Từ lớp thông tin biến
động ta có thể xây dựng được bản đồ biến động.
Để đánh giá biến động cần có một ma trận đánh giá biến động. Ma trận này dựa trên
các thông tin biến động ta đã xử lý ở trên. Bản đồ biến động thể hiện sự phân bố không
gian của các đối tượng bị biến động hoặc cũng có thể biểu thị được mức độ biến động
của các đối tượng trên bản đồ, còn ma trận biến động hiển thị kết quả thống kê diện
tích của các loại đối tượng cùng với sự phân bố biến động sang các đối tƣợng khác.
Và đây chính là ưu điểm hơn hẳn của phương pháp này so với các phương pháp khác.
Sau khi đánh giá biến động ta tiến hành dự báo bằng chuỗi Markov và đề xuất giải
pháp hiệu quả.
17
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
3.1.3. Chuỗi Markov
3.1.3.1. Khái niệm
Chuỗi Markov: Trong tốn học, một chi Markov đặt theo tên nhà toán học
người Nga Adrei Andreyevich Markov, là một quá trình ngẫu nhiên theo thời gian với
tính chất Markov. Trong một q trình như vậy, q khứ khơng liên quan đến việc tiên
đốn tương lai mà việc đó chỉ phụ thuộc theo kiến thức về hiện tại.
Markov như một mơ hình phát triển của kinh tế xã hội và khoa học nghiên
cứu cuối những năm 1950. Ứng dụng thực nghiệm của chuỗi Markov trong đô thị và
phân tích khu vực bắt đầu xuất hiện vào những năm 1960. Một trong những ứng dụng
đầu là Clark sử dụng của chuỗi Markov để mô phỏng biến động của nhà cho thuê ở
các thành phố Mỹ. Clark mô tả sự biến động của những vùng điều tra dân số từ 10
năm khác nhau trong bốn thành phố khác nhau ( Detroit, Pittsburg, Indianapolis và St
Louis ) trong giai đoạn từ năm 1940 đến 1960. Một ứng dụng khác của lever đã tìm
cách mơ tả việc phân cấp của sản xuất trong khu vực Clydeside của glasgow, Scotland,
Vương Quốc Anh.
3.1.3.2. Ứng dụng chuỗi Markov
Nhiều nghiên cứu gần đây sử dụng chuỗi Markov để dự đốn sử dụng đất đã
tìm cách để mở rộng phạm vi áp dụng của các mô hình. Turner so sánh kết quả của
một mơ hình chi Markov với hai mơ hình mơ phỏng khơng gian khác nhau để dự
báo những thay đổi lâu dài cùng Piedmont phía bắc Georgia. McMillen và McDonald
đã chứng minh các khớp nối của chuỗi Markov với các mơ hình hồi quy. Để ước tính
ảnh hưởng của giá trị đất trên phân vùng thay đởi mà họ ước tính một chức năng để dự
đốn giá trị đất, sau đó phục vụ như giải thích cho các xác suất chủn đởi của một ma
trận thay đởi sử dụng đất. Weng tích hợp việc sử dụng các hệ thống thông tin địa lý và
khả năng viễn thám với một mơ hình chuỗi Markov để dự đốn những hậu quả sử
dụng đất có thể có của đơ thị hóa và cơng nghiệp hóa nhanh chóng ở đồng bằng sông
18
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Zhujiang của Trung quốc. Cuối cùng, Levinson và Chen cung cấp một mơ hình chuỗi
Markov thay đởi sử dụng đất trong khu vực Twin Cities.
Ngồi ra Chuỗi Markov có rất nhiều ứng dụng như: Các hệ thống Markov
xuất hiện nhiều trong vật lý, đặc biệt là cơ học thống kê. Chuỗi Markov có thể dùng để
mơ hình hóa nhiều q trình trong lí thuyết hàng đợi và thống kê. PageRank của một
trang web dùng bởi Google được định nghĩa bằng một chuỗi Markov. Chuỗi Markov
cũng có thể ứng dụng trong game. Trong ngành quản lý đất đai người ta còn ứng dụng
GIS, RS và chuỗi Markov vào phân tích sự thay đổi sử dụng đất, là ứng dụng mà đề tài
nghiên cứu đang hướng đến.
3.2. Kỹ thuật
3.2.1. Giới thiệu các phần mềm ứng dụng
3.2.1.1. Phần mềm Microstation
Là một phần mềm giúp thiết kế (CAD) được sản xuất và phân phối bởi Bentley
Systems. MicroStation có mơi trường đồ họa rất mạnh cho phép xây dựng, quản lý các
đối tượng đồ họa thể hiện các yếu tố bản đồ.
Các công cụ của MicroStation được sử dụng để số hóa các đối tượng trên nền ảnh
(raster), sửa chữa, biên tập dữ liệu và trình bày bản đồ.
MicroStation còn cung cấp công cụ nhập, xuất (import, export) dữ liệu đồ họa từ các
phần mềm khác qua các file có dạng *.dxf hoặc *.dwg.
Theo quy định bản đồ hoàn chỉnh phải được chuyển về dạng Microstation, trong đề tài
sử dụng Microstation version V8i.
19
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
1.2. Phần mềm FME
Phần mềm FME 2016.0 là phần mềm chuyển đổi qua lại giữa các định dạng địa
lý rất mạnh mẽ. Phần mềm hỗ trợ hầu hết các định dạng địa lý ví dụ như: Microstation
(.dgn), AutoCad (dwg), Arcgis (.shp, geodatabase), Mapinfo(.tab), kml...
Để chuyển đổi dữ liệu địa lý qua lại giữa các định dạng địa lý thì phần mềm
FME cung cấp công cụ FME Quick Translator, công cụ sử dụng đơn giản nhưng hiệu
quả rất lớn, dễ dàng chuyển đổi.
Khi dữ liệu đầu vào ở nhiều dạng file khác nhau như: ở dạng Microstation,
AutoCAD để chuyển sang Arcmap cho việc chỉnh sửa cập nhật nhật chỉnh lý thao tác
được thực hiện dể dàng thì đòi hỏi pải có một phần mềm chủn đởi đáp ứng được
điều đó thì phần mềm chuyển đổi dữ liệu địa lý – FME là lựa chọn hàng đầu.
3.2.1.2. Phần mềm Arcgis
Arcgis là một bộ phần mềm phức hợp bao gồm các module thống nhất để thực hiện tác
nghiệp GIS cho người dùng đơn hay nhiều người trên Desktop, Server, qua internet.
Phần mềm ArcGIS là một bộ sưu tập hợp nhất những phần mềm GIS để xây dựng
GIS một cách hoàn chỉnh. Các thành phần của ArcGIS bao gồm:
A. ArcGIS Desktop
B. ArcGIS Engine
C. Sever GIS
D. Mobile GIS
20
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Giới thiệu ArcGIS Desktop:
Sản phẩm của ArcGIS Desktop là các ứng dụng dùng chung, bao gồm: ArcMap,
ArcCatalog, ArcToolbox, ArcEditor.
Hình 3.3: Các sản phẩm của ArcGis Desktop
-ArcMap: hiển thị bản đồ, cập nhật dữ liệu, phân tích dữ liệu…
- ArcEditor: cung cấp thêm các công cụ vẽ, chỉnh sữa đối tượng…
- ArcToolbox: Phân tích, xử lý số liệu.
- ArcCatalog: quản lý cơ sở dữ liệu.
21
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Giới thiệu một số Module chính của ArcGis Desktop:
ArcMap: sử dụng để xây dựng bản đồ hoàn chỉnh cùng với các phần hỗ trợ như bảng
biểu, báo cáo….
Hình 3.4: Giao diện ArcMap
Chức năng.
ArcMap được dùng để trình bày và truy vấn bản đồ, tạo ra
sản phẩm chất lượng khi in; phát triển ứng dụng theo yêu cầu của
từng loại bản đồ chuyên đề; và xây dựng các bản đồ khác.
ArcMap cũng bao gồm đầy đủ tích hợp giúp người biên tập
có thể làm việc với ngơn ngữ cơ sở dữ liệu khơng gian, tạo nên
những trình bày tác động
với nhau như liên kết bản đồ, bảng biểu, báo cáo, ảnh chụp.
22
Thành lập bản đồ dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2020 tại xã GVHD: ThS. Hà Thanh
Vân
Lộc Hòa, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long trên nền ArcGIS
Các ứng dụng chính.
Hiển thị trực quan.
Thể hiện dữ liệu theo sự phân bố không gian giúp người sử dụng nhận biết được
các quy luật phân bố của dữ liệu, các mối quan hệ không gian mà nếu sử dụng các
phương pháp truyền thống thì rất khó nhận biết.
Tạo lập bản đồ
Nhằm giúp cho người sử dụng dễ dàng xây dựng các bản đồ chuyên đề truyền tải
các thông tin cần thiết một cách nhanh chóng và chuẩn xác, ArcMap cung cấp hàng
lọat các công cụ để người sử dụng đưa dữ liệu của họ lên bản đồ, thể hiện, trình bày
chúng sao cho hiệu quả, ấn tượng nhất.
Trợ giúp quyết định.
ArcMap cung cấp cho người dùng các công cụ để phân tích, xử lý dữ liệu khơng
gian giúp cho người sử dụng dễ dàng tìm được lời giải đáp cho các câu hỏi như là “Ở
đâu…”, “Có bao nhiêu…”,…Các thơng tin này sẽ giúp cho người sử dụng có những
quyết định nhanh chóng, chính xác hơn về một vấn đề cụ thể xuất phát từ thực tế mà
cần phải được giải quyết.
Trình bày.
ArcMap cho phép người sử dụng trình bày, hiển thị kết quả công việc của họ một
cách dễ dàng. Người dùng có thể xây dựng những bản đồ chất lượng và tạo các tương
tác để kết nối giữa những nội dung được hiển thị trên bản đồ với các báo cáo, đồ thị,
biểu đồ, bảng, bản vẽ, tranh ảnh và những đối tượng khác trong dữ liệu của người sử
dụng. Người sử dụng có thể tìm kiếm, truy vấn thông tin địa lý thông qua các công cụ
xử lý dữ liệu rất mạnh và chuyên nghiệp của ArcMap.
Khả năng tùy biến của chương trình.
23
