Đề tài: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2010 tại xã Quang Kim – huyện Bát Xát – tỉnh Lào Cai

Chia sẻ: Hoaneuro Hoan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

186
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

hoàn thành tốt khoá học của mình và được sự đổng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Lâm Nghiệp, Ban chủ nhiệm khoa Kinh Tế và Quản Trị Kinh Doanh, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Vũ Xuân Định, tôi thực hiện đề tài : “ Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2010 tại xã Quang Kim – huyện Bát Xát – tỉnh Lào Cai ”. Đến nay đề tài đã được hoàn thành. Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành nhất tới ban giám...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2010 tại xã Quang Kim – huyện Bát Xát – tỉnh Lào Cai

LỜI NÓI ĐẦU Để hoàn thành tốt khoá học của mình và được sự đổng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Lâm Nghiệp, Ban chủ nhiệm khoa Kinh Tế và Quản Trị Kinh Doanh, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Vũ Xuân Định, tôi thực hiện đề tài : “ Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2010 tại xã Quang Kim – huyện Bát Xát – tỉnh Lào Cai ”. Đến nay đề tài đã được hoàn thành. Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành nhất tới ban giám hiệu nhà trường, khoa Kinh Tế và Quản Tri Kinh Doanh cùng các thầy cô giáo, đặc biệt là giáo viên hướng dẫn đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Tài nguyên Môi trường huyện Bát Xát đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp các số liệu đầy đủ và chính xác cho tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình c ủa các th ầy cô giáo và bạn bè nhưng do trình độ và thời gian có h ạn nên đề tài không th ể tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các th ầy cô giáo và các bạn để đề tài của tôi được hoàn thiện và đầy đủ hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 12 tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực hiện Vũ thị Huyền Chang 1
ĐẶT VẤN ĐỀ Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia bởi nó là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các cơ s ở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh và quốc phòng. Trong xã hội hiện nay dưới sức ép của gia tăng dân số thì đất đai đã trở thành vấn đề sống còn của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc và một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc đôi khi còn được tính theo m ức đ ộ bi ến động trong quá trình sử dụng đất của Quốc gia, của dân tộc đó. Chính s ự gia tăng dân số, sự phát triển đô thị và quá trình công nghiệp hoá gây s ức ép lớn trong việc sử dụng đất. Diện tích đất nông nghiệp ngày càng gi ảm kéo theo đó là sự tăng lên của đất phi nông nghiệp như nhu cầu về nhà ở, đất xây dựng các công trình công cộng, khu công nghiệp tăng. Đây là bài toán nan giải “bức xúc” hiện nay. Để giải quyết vấn đề này, mỗi quốc gia đ ều xây dựng cho mình những chương trình, kế hoạch, chiến lược riêng phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện của mình để sử dụng đất đai được hợp lý, hiệu quả, tiết kiệm. Đặc biệt là đối với nước ta - một đất nước mà quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và đô thị hoá đang diễn ra mạnh m ẽ trên khắp cả nước. Vì vậy việc xác định biến động đất đai càng trở thành một vấn đề cấp thiết. Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa h ọc hiện đại đòi hỏi các thông tin phải nhanh chóng, chính xác và k ịp th ời. Đ ặc bi ệt hơn đất đai lại luôn luôn biến động từng ngày từng giờ thông tin phải được cập nhật thường xuyên, việc quản lý đất đai bằng các bi ện pháp thô s ơ như: Bản đồ giấy, sổ sách cũ không còn phù hợp đối với những nước những khu vực phát triển. Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems – viết tắt là GIS) ra đời đánh dấu một bước ngoặt mới trong lịch sử loài người, hệ thống này có những ch ức năng cơ b ản đó là tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn, đ ặc bi ệt là có 2
khả năng chuẩn hoá và biểu thị dữ liệu không gian từ thế giới th ực phục vụ cho các mục đích khác nhau trong đời sống. Sự ra đời của Hệ thống thông tin địa lý đã đáp ứng rất nhi ều yêu c ầu thực tế và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì vậy GIS chính là công cụ hữu ích cho việc theo dõi, giám sát, đánh giá nh ững bi ến động tài nguyên nói chung và biến động đất đai nói riêng giúp những nhà quản lý, những nhà quy hoạch đề ra những chiến lược phát triển kinh t ế vùng một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả. Xuất phát từ thực tế, đòi hỏi của sự phát triển Kinh tế - Xã h ội cũng như sự cần thiết của việc ứng dụng GIS trong công tác đánh giá biến động, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2010 tại xã Quang Kim – huyện Bát Xát – tỉnh Lào Cai” 3
Chương1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất” thực chất là ứng dụng GIS để xây dựng và chuẩn hoá bản đồ hiện trạng sử dụng đất qua các thời điểm rồi từ đó đưa ra được các bản đồ biến động tương ứng thể hiện sự thay đổi hiện trạng tại khu vực nghiên cứu. Từ lâu con người đã biết đến bản đồ như một công cụ, một tài liệu hữu hiệu cho công việc của mình. Tuỳ theo các ngành, các lĩnh vực sẽ có các loại bản đồ riêng như bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa chính, bản đồ địa hình (ngành quản lý đất đai) ; Bản đồ hiện trạng rừng (ngành quản lý tài nguyên rừng và môi trường) ; Các bản đồ chuyên ngành khác như : Bản đồ giao thông, bản đồ khai thác khoáng sản... B ản đồ hi ện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các lo ại đ ất t ại m ột th ời điểm xác định, được lập theo đơn vị hành chính (Khoản 17 – Điều 4 – Luật Đất đai 2003). 1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin địa lý 1.1.1. Trên thế giới và tại Việt Nam Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quy ết định trong nhi ều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế gi ới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các th ực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu th ập, qu ản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn v ới một n ền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào. GIS ra đời chính là sự kế tục các ý tưởng trong ngành đ ịa lý mà nh ất là ngành địa lý bản đồ trong thời đại mà công nghệ thông tin đủ mạnh để 4
tạo ra các công cụ định lượng mới và có khả năng thực thi hầu hết các phép phân tích bản đồ bằng công cụ định lượng mới. Có nhiều khái niệm về hệ thống thông tin địa lý khác nhau. Tuy nhiên ở mức độ tương đối chúng ta có thể hiểu GIS theo định nghĩa sau: “Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống các thông tin được sử dụng để thu thập, lưu trữ, xây dựng lại, thao tác, phân tích, biểu diễn các dữ liệu địa lý phục vụ công tác quy hoạch hoặc lập các quyết đ ịnh sử dụng đất, các nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trường, giao thông, đô thị và nhiều thủ tục hành chính” (Định nghĩa của Nitin Kumar Triphthi, 2000 học viện Công nghệ Châu Á ). Hệ thống thông tin địa lý có thể hiểu một cách đơn giản là tập h ợp các thông tin có liên quan đến yếu tố địa lý một cách đồng bộ v à logic; là công cụ được dùng để tập hợp, lưu trữ, xử lý và phân tích thông tin (không gian và phi không gian) thông qua các thiết bị máy tính và tin h ọc; cho phép đánh giá tổng thể với nhiều yếu tố theo không gian và th ời gian. Nh ư v ậy, về ý tưởng nó được xuất hiện rất sớm cùng với sự phát minh ra bản đồ. Nhưng sự hình thành rõ nét của hệ thống thông tin địa lý một cách hoàn chỉnh và đưa vào ứng dụng có hiệu quả thì cũng chỉ được nghiên cứu phát triển trong một số năm gần đây. Trong những năm 70 ở Bắc Mỹ đã có sự quan tâm nhiều hơn đến việc bảo vệ môi trường và phát triển GIS. Thời kỳ này, hàng lo ạt thay đ ổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của hệ thống thông tin đ ịa lý, đ ặc biệt là sự gia tăng ứng dụng của máy tính với kích th ước bộ nh ớ và tốc đ ộ l ớn. Chính những thuận lợi này mà GIS dần dần được thương m ại hóa. Năm 1977 đã có nhiều hệ thống thông tin địa lý khác nhau trên th ế gi ới. Bên cạnh GIS, thời kỳ này còn phát triển mạnh mẽ các kỹ thuật xử lý ảnh Viễn Thám, một hướng nghiên cứu kết hợp giữa GIS và Viễn Thám được đặt ra. Một số nước đã có những đầu tư đáng kể cho việc phát triển ứng dụng làm bản đồ, hay quản lý dữ liệu có sự trợ giúp của máy tính là Canada và Mỹ sau đó đến các nước Thuỵ Điển, Đan Mạch, Pháp… 5
Thập kỷ 80 được đánh dấu bởi các nhu cầu sử dụng GIS ngày càng tăng với các quy mô khác nhau. Người ta tiếp tục giải quy ết nh ững t ồn t ại của các năm trước mà nổi lên là vấn đề số hoá dữ li ệu. Th ập k ỷ này đánh dấu bởi sự nảy sinh các nhu cầu mới trong ứng dụng GIS như: Theo dõi s ử dụng tối ưu các nguồn tài nguyên, Đánh giá khả thi các phương án quy hoạch, Các bài toán giao thông… GIS trở thành một công cụ h ữu hiệu trong công tác quản lý và trợ giúp quyết định. Những năm đầu của thập kỷ 90 được đánh dấu bằng vi ệc nghiên cứu hoà nhập giữa GIS và Viễn thám. Các nước Bắc Mỹ và Châu Âu thu được nhiều thành công trong lĩnh vực này. Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương cũng đã thành lập nhiều trung tâm nghiên cứu Viễn thám và GIS. Ở các nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Thái lan… đã chú ý nghiên cứu đến GIS chủ yếu vào lĩnh vực quản lý, đánh giá Tài nguyên thiên nhiên và Môi trường. Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng GIS cũng ch ỉ mới bắt đầu và chỉ được triển khai ở những cơ quan lớn như: Bộ Tài nguyên và Môi trường, trường Đại học Mỏ Địa Chất, Viện điều tra quy hoạch rừng, Cục kiểm lâm, Viện địa chất… Đồng thời mức độ ứng dụng còn hạn chế, và mới chỉ có ý nghĩa nghiên cứu hoặc ứng dụng để giải quy ết một s ố nhi ệm vụ trước mắt. Như vậy, hầu hết các nước trên thế giới đều quan tâm nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng của nó vào nhiều ngành. Ngày nay, phần mềm GIS đang hướng tới đưa công nghệ GIS trở thành hệ tự động thành lập bản đồ, và xử lý dữ liệu. Phần cứng của GIS phát tri ển m ạnh theo giải pháp máy tính để bàn, nhất là những năm gần đây ra đ ời các b ộ vi xử lý cực mạnh, thiết bị lưu trữ dữ liệu, hiển thị và in ấn tiên tiến đã làm cho công nghệ GIS thay đổi về chất. Có thể nói trong suốt quá trình hình thành và phát triển của mình, công nghệ GIS đã luôn tự hoàn thi ện t ừ th ấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp để phù hợp với các tiến bộ mới nhất 6
của khoa học kỹ thuật và những ứng dụng của nó trong thời gian gần đây thật đáng ghi nhận. 1.1.2. Tại khu vực nghiên cứu Việc ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trong xây dựng bản đồ số và quản lý dữ liệu tại địa phương mới bước đầu áp dụng và phát tri ển trong những năm gần đây chủ yếu để lưu trữ, quản lý hiện trạng, in ấn mà chưa thực sự khai thác được thế mạnh của công nghệ mới này. Mặc dù vậy, việc đưa công nghệ mới này vào sử dụng tại khu vực đã giúp vi ệc cập nhật, lưu trữ thông tin hết sức dễ dàng, nhanh chóng, tiện lợi h ơn rất nhiều so với phương pháp thủ công truyền thống, tạo nên những bước phát triển mới cho khu vực. Từ đó giúp cho việc quản lý tài nguyên một cách chặt chẽ, đưa ra các giải pháp bảo vệ, phát triển phù hợp với từng thời kỳ . 1.2. Tổng quan về công tác đánh giá biến động ở Việt Nam Từ trước đến nay chưa có một khái niệm chính xác về đánh giá bi ến động. Nhưng đánh giá biến động có thể được hiểu là : Việc theo dõi, giám sát và quản lý đối tượng nghiên cứu để từ đó thấy được sự thay đổi về đặc điểm, tính chất của đối tượng nghiên cứu, sự thay đổi có th ể định lượng được. Ví dụ như : diện tích đất chuyển mục đích sử dụng, diện tích rừng mất đi hay được trồng mới... Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất : là đánh giá được sự thay đổi về loại hình sử dụng đất (đất sản xuất nông nghiệp, đất ở nông thôn, đất giao thông, đất thuỷ lợi, đất cơ sở s ản xuất kinh doanh... qua các thời điểm. Hiện nay trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phá t triển, việc đánh giá hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng và theo dõi di ễn biến tài nguyên thiên nhiên được tiến hành thường xuyên trên cơ sở sử dụng phương pháp truyền thống trên bản đồ giấy dựa vào các số liệu thống kê ngoài thực địa. Gần đây công việc này đã được hiện đại hoá, đã ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá biến động. Và đặc biệt đó là 7
ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoặc kết hợp với công nghệ Viễn thám đã đem lại hiệu quả hết sức to lớn. Ở nước ta việc theo dõi, đánh giá biến động hiện trạng s ử d ụng đ ất được quan tâm đáng kể. Tuy nhiên từ trước đến nay công vi ệc này th ường được thực hiện bằng phương pháp truyền thống nên kết quả nhận được chưa thực sự chính xác, và thậm chí còn chậm hơn vài năm so v ới hi ện t ại, ít có ý nghĩa trong việc đưa ra các biện pháp thích hợp để phục vụ cho công tác quản lý hay quy hoạch sử dụng đất. 1.3. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu Quá trình phát triển của đất nước diễn ra nhanh chóng và sôi n ổi, Luật đất đai năm 2003 ra đời bổ xung quyền lợi và nghĩa vụ của người dân với đất đai. Theo đó người dân được hưởng các quyền như : Chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế, thế chấp, tặng cho quy ền sử d ụng đ ất, bảo lãnh, góp vốn bằng quyền sử dụng đất. Trong quá trình thực hiện các quyền hợp pháp của người sử dụng đất đã gây ra nhiều biến động l ớn v ề đất đai. Các biến động đó là : - Biến động về yếu tố không gian của thửa đất do chia mảnh, ghép thửa, do sạt nở đất... làm biến động hình dạng kích thước th ửa đất. - Chuyển mục đích sử dụng đất. - Thay đổi chủ sử dụng đất. Trước tình hình này thì công tác quản lý nhà nước về đất đai càng phải được trú trọng và quan tâm hơn, việc cập nhật biến động phải được cập nhật thường xuyên sao cho sát thực tế nhất. Tuy nhiên đây là vi ệc làm không đơn giản nếu việc quản lý chỉ dừng lại ở mức độ thô sơ : Bản đồ giấy, sổ sách... GIS là hệ thống quản lý không gian được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính với mục đích lưu trữ, h ợp nhất, mô hình hoá, phân tích và miêu tả được nhiều dữ liệu. GIS được gọi là công ngh ệ xúc tác vì ti ềm 8
năng to lớn của nó đối với phạm vi các ngành có liên quan. GIS hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành lại bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích. Hệ thống thông tin địa lý và các ứng dụng của nó giúp đạt đ ược nhi ều yêu cầu của thực tiễn, với các ưu điểm nổi bật như sau : - Giảm hoặc loại bỏ các hoạt động thừa từ đó tiết ki ệm đ ược th ời gian, công sức và tiền của. - Số liệu có thể được cập nhật hoá một cách dễ dàng. - Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt. - Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguồn và nhi ều lo ại khác nhau. - Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới. - Có thể làm bản đồ không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên. - Có thể làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng. - Hạn chế sử dụng bản đồ in tránh tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu. Với những ứng dụng to lớn của GIS không chỉ trong công tác xây dựng, biên tập và khai thác thông tin bản đồ mà GIS còn là công c ụ đ ắc l ực trong công tác quản lý và sử dụng đất hiệu quả, thực hiện tốt các giải pháp phát triển bền vững Tài nguyên môi trường. Chính vì vậy mà GIS đã và đang được nhiều ngành nghiên cứu phát triển. 9
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 1) Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2005, 2005 – 2010, 2000 – 2010. 2) Phân tích kết quả nghiên cứu và đề xuất giải pháp s ử d ụng đ ất hi ệu quả. 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Xã Quang Kim - huyện Bát Xát - tỉnh Lào Cai. - Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (cụ th ể là ph ần mềm Mapinfo và các phần mềm bổ trợ) trong đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2005, 2005 – 2010 và 2000 – 2010. 2.3. Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu của khoá luận, chúng tôi tiến hành nghiên c ứu các nội dung sau: 1. Thu thập tài liệu, bản đồ phục vụ nghiên cứu. 2. Đánh giá chất lượng tài liệu, bản đồ thu thập được. 3. Quét, định vị và số hoá bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000 từ bản đố giấy. 4. Chuyển đổi định dạng đối tượng bản đồ năm 2005, 2010 từ Microstation sang Mapinfo. 5. Hoàn thiện và chuẩn hoá cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất năm 2000, 2005 theo các tiêu chuẩn của bản đồ hiện trạng s ử d ụng đ ất năm 2010. 6. Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2005, 2005 – 2010 và 2000 - 2010. 7. Phân tích kết quả và nhận xét tiến trình quy hoạch giai đoạn 2004– 2010. 10
2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu Để xây dựng bản đồ nói chung và bản đồ hiện trạng sử dụng đất nói riêng hay để đánh giá biến động thì công việc đầu tiên không th ể thi ếu được là công tác chuẩn bị cho việc thành lập bản đồ. Nhiệm vụ chủ y ếu của công đoạn này là thu thập, kiểm tra, đánh giá các tài liệu, số liệu sẵn có và điều tra khảo sát thực địa theo những yêu cầu của nội dung, mục đích của đề tài. Kế thừa có chọn lọc các bản đồ, tài liệu đã có trên khu v ực nghiên cứu. Bản đồ địa chính, địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất cũ có thể dùng làm bản đồ nền trong khi xây dựng bản đồ hiện trạng m ới. Cũng có thể sử dụng tài liệu này đối chiếu với th ực địa để ch ỉnh lý các biến động về đất đai cho phù hợp với tình hình sử dụng đất t ại th ời đi ểm lập bản đồ. - Thu thập bản đồ của các năm : 2000, 2005, 2010 và các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu làm tài li ệu ph ục vụ cho công tác xây dựng CSDL cho bản đồ. - Các tài liệu sổ sách có liên quan phục vụ cho nghiên cứu của đề tài. - Điều tra thực địa, xem xét đối chiếu các loại hình sử d ụng đất giữa bản đồ và thực tế để xác định những diện tích có bi ến đ ộng để cập nhật vào bản đồ. 2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu Mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm sử dụng các lớp thông tin c ủa bản đồ hiện trạng để đánh giá biến động bộ số liệu đầu vào ch ỉ cung c ấp thông tin phục vụ nghiên cứu mà không đáp ứng đủ yêu cầu để phục vụ nghiên cứu, dựa vào máy tính và các phần mềm đã có tiến hành xử lý s ố liệu. Với số liệu đầu vào là bản đồ giấy sử dụng phương pháp số hoá chuyển thông tin từ bản đồ giấy vào máy tính, xử lý số li ệu b ằng các ph ần 11
mềm chuyên dụng làm bản đồ và các phần mềm bổ trợ. Với số liệu đầu vào là bản đồ số phải tiến hành chuyển định dạng các lớp thông tin. Kết nối cơ sở dữ liệu không gian với cơ sở dữ liệu thuộc tính bản đồ để hình thành hệ thống cơ sở dữ liệu bản đồ số. Các số liệu thống kê, kiểm kê đất đai : Dùng phương pháp tính toán truyền thống có sự trợ giúp của máy tính. Vì vậy kết quả đảm bảo độ chính xác. Cụ thể :  Từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất lưu trên giấy năm 2000 sau khi scan ảnh tiến hành định vị và số hoá lớp thông tin hiện trạng, các đối tượng số hoá ở dạng vùng sử dụng thanh công cụ polygon để tiến hành số hoá.  Với tư liệu là bản đồ số tiến hành chuyển định dạng các tài liệu bản đồ thông qua công cụ nhập và xuất dữ liệu của hai phần mềm Micro và Mapinfo, thành lập các lớp thông tin hiện trạng trong Mapinfo bản đ ồ hiện trạng sử dụng đất của các năm 2005 và 2007.  Để đánh giá biến động được thì cần phải chuẩn hoá dữ liệu đáp ứng yêu cầu thống nhất và chuẩn xác về cơ sở dữ liệu không gian và c ơ s ở dữ liệu thuộc tính.  Về cơ sở dữ liệu không gian chuẩn hoá về ranh giới khu vực nghiên cứu giữa các năm phải trùng khít nhau, ranh giới các lô phải khép kín.  Về cơ sở dữ liệu thuộc tính yêu cầu thiết kế các trường cơ s ở d ữ liệu giữa các năm phải hoàn toàn giống nhau về tên trường, thứ tự trường, độ rộng, kiểu trường….  Với số liệu bản đồ đã được chuẩn hoá của các thời điểm ti ến hành. Chồng xếp các lớp thông tin về HTSDĐ của 3 th ời đi ểm theo giai đo ạn (chỉ thực hiện trên hai lớp thông tin) sẽ cho ra kết quả biến động. 12
2.5. Các máy móc thiết bị và phần mềm phục vụ nghiên cứu Để đảm bảo tính chính xác, hiệu quả, phù hợp với yêu c ầu của công nghệ thông tin hiện đại, trong quá trình nghiên cứu tiến hành sử dụng các công cụ sau:  Máy móc được sử dụng gồm có: máy quét, máy in, máy tính để bàn.  Các phần mềm máy tính: phần mềm Microstation, phần mềm ph ục vụ công tác xây dựng bản đồ Mapinfo - một nhánh của công ngh ệ GIS, phần mềm hỗ trợ VDMAP biên tập hoàn thiện nhanh bản đồ và đánh giá biến động, phần mềm xử lý số liệu Exel. Trong đó: * Phần mềm Microstation là phần mềm lưu trữ số liệu nguồn, đây là phần mềm trợ giúp thiết kế (CAD) và là môi trường đ ồ ho ạ r ất m ạnh cho phép xây dựng, quản lý các đối tượng đồ hoạ thể hiện các yếu tố bản đồ. * Phần mềm MapInfo với các chức năng như cung cấp thông tin địa lý, giúp định vị, xây dựng và hoàn thiện bản đồ,... MapInfo tạo ra hai dạng dữ liệu là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính h ết s ức ti ện l ợi đ ể l ưu trữ và hiển thị cùng lúc hình ảnh và số liệu trên một file. Ph ần m ềm MapInfo có khả năng liên kết với các hệ cơ sở dữ liệu khác nh ư Microsoft Access, SQL Server, Oracle, Data Base... để quản lý dữ liệu một cách chặt chẽ; đồng thời tích hợp với các phần mềm khác nh ư MicroStation, CAD,... để chuyển dữ liệu khi cần thiết. * Phần mềm VDMAP là phần mềm hỗ trợ thiết kế và biên tập bản đồ, chạy trong môi trường MapInfo với hệ thống menu, thanh công cụ và hộp thoại bằng tiếng Việt thuận tiện và dễ dàng sử dụng. Các ch ức năng chính của VDMAP như: nhập độ cao tự động cho đường đồng mức, trải màu cho đối tượng theo quy chuẩn, sao chép, lựa chọn đối tượng theo đ ặc tính, biên tập nhanh bản đồ, đánh giá giá biến động ... 13
14
Chương3 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 3.1.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ được sử dụng rộng rãi trên thế giới, vì vậy cũng có rất nhiều k hái niệm khác nhau. Khoản 17 - Điều 14 - Luật Đất đai 2003 quy định : Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một thời điểm xác định, được lập theo đơn vị hành chính. Trong tập bài giảng Đo đạc địa chính, tác giả Nguyễn Trọng San đã đưa ra khái niệm bản đồ hi ện trạng sử dụng đất như sau : “Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ chuyên đề đất đai được biên v ẽ trên n ền b ản đồ địa chính hoặc bản đồ địa hình, trên đó th ể hi ện đ ầy đ ủ và chính xác v ị trí, diện tích các loại đất theo hiện trạng s ử dụng đất phù h ợp v ới k ết qu ả thống kê, kiểm kê đất đai theo định kỳ ”. Nội dung bản đồ là sự thể hiện đầy đủ các đối tượng của bản đồ theo mục đích sử dụng. Tuỳ theo đơn vị hành chính và các cấp hành chính mà nội dung của bản đồ thể hiện một cách đầy đủ và chính xác. Thông qua nội dung mà có thể sử dụng bản đồ hiện trạng hiệu quả nhất. Nội dung của bản đồ hiện trạng bao gồm : 1. Địa giới hành chính của đơn vị cấp dưới trực tiếp thành lập theo chỉ thị 364/CT. 2. Ranh giới các loại đất : Là yếu tố cơ bản nhất của bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Các ranh giới thể hiện các đường viền khép kín, đúng vị trí, hình dạng và kích thước. 3. Mạng lưới thuỷ văn : Thể hiện đường bờ biển, sông ngòi, kênh mương, ao hồ... 4. Mạng lưới giao thông : Thể hiện đầy đủ đường sắt, đường bộ quốc gia đến đường liên xã, liên thôn, đường trong làng, đường ngoài đồng. 15
5. Dáng đất. 6. Phân bố dân cư : Các công trình kinh tế, văn hoá, xã hội, và công sở hành chính. 7. Địa danh : Xóm ấp, xứ đồng, thôn, xã, huyện, tỉnh, tên sông, suối, đường giao thông... 3.1.2. Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất Có rất nhiều phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử d ụng đ ất như : Phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa, phương pháp sử dụng ảnh máy bay và ảnh vệ tinh, phương pháp sử dụng bản đồ địa chính và phương pháp kết hợp. * Phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa : Đây là phương pháp đo vẽ bản đồ chi tiết đến từng thửa đất và chỉ áp dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất ở tỷ lệ lớn (>1/10000), ở những vùng địa hình tương đối bằng phẳng, địa vật không quá phức tạp và ch ưa có tài li ệu b ản đồ hoặc bản đồ đã đo vẽ trước đây không bảo đảm yêu c ầu và ch ất l ượng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất mới. Với cách làm này, đ ộ chính xác của bản đồ chỉ phụ thuộc vào độ chính xác đo ngắm trên thực địa mà không bị ảnh hưởng của sai số chuyển vẽ, định vị, can v ẽ. V ới b ản đ ồ địa chính phương pháp này được áp dụng khi toàn bộ khu v ực ph ải đo m ới hoàn toàn hoặc với bản đồ hiện trạng được đo vẽ bổ sung khi có sự thay đổi. * Phương pháp sử dụng ảnh máy bay và ảnh viễn thám : Phương pháp này thường được áp dụng khi thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trên quy mô lãnh thổ lớn và tỷ lệ bản đồ nhỏ như cấp huyện, tỉnh, cả nước. Ta có thể sử dụng các tư liệu ảnh như : Ảnh đơn, ảnh nắn, bình đồ ảnh để điều vẽ trong phờng kết hợp đo vẽ bổ sung ngoài th ực đ ịa các y ếu tố nội dung nếu cần thiết. Phương pháp này cho phép thể hiện đầy đủ và chính xác, chi tiết các nội dung bản đồ. Đặc biệt ở những vùng địa hình, địa vật quá phức tạp việc tận dụng triệt để các tư liệu ảnh hiện có đ ể 16
thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất sẽ đem lại hiệu quả cao h ơn, giảm chi phí nhân công và thời gian so với phương pháp đo v ẽ trực ti ếp trên mặt đất. Tuy nhiên phương pháp này cũng rất tốn kém, nguồn tư liệu ảnh hàng không khó tìm kiếm, ngoài ra nó cũng đòi hỏi người th ực hi ện có trình độ chuyên môn cao. * Phương pháp xây dựng bản đồ HTSDĐ từ việc tổng hợp các loại đất từ bản đồ địa chính. Phương pháp này được áp dụng cho khu vực đã xây dựng được bản đồ địa chính gần sát với thời điểm thành lập BĐHTSDĐ m ới và có đ ịa hình bằng phẳng. Cần nhân sao BĐĐC rồi đem ra thực địa đối soát, khoanh v ẽ, chỉnh lý và bổ sung các yếu tố nội dung lên BĐĐC. Cuối cùng thực hi ện biên tập tổng hợp nội dung BĐHTSDĐ. Ưu điểm là yêu cầu về đầu vào không cao, tiết kiệm chi phí cho việc lập bản đồ; thể hiện đầy đủ nội dung ở mức chi tiết tới từng khoảnh đất và thửa đất ; việc thu thập lấy thông tin từ bản đồ địa chính dễ dàng và đầy đủ. Đặc biệt là bản đ ồ đ ịa chính đ ược cập nhật thường xuyên những biến động nên thông tin có tính thời sự và sử dụng được. * Phương pháp kết hợp. Trên thực tế việc thành lập bản đồ không chỉ đơn thuần áp dụng một phương pháp mà có thể linh động trong việc áp dụng các phương pháp và công nghệ. Vì vậy phương pháp kết hợp sẽ luôn phát huy đ ược ch ức năng của nó trong mọi trường hợp. Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ bản đồ số đã ra đời và cho phép tự động hoá toàn bộ hoặc từng bộ phận trong quá trình xây dựng bản đồ. Đồng thời tận dụng được dễ dàng và hiệu quả tất cả các nguồn tài liệu để phục vụ thành lập bản đồ. Sử dụng phương pháp này có khả năng cập nhật nhanh chóng, dễ dàng, có thể cung cấp một số lượng bản đồ cần thiết, có thể lưu trữ một khối lượng thông tin lớn về bản đồ, các bảng thuộc tính đối t ượng, cho 17
phép nắn chỉnh chuyển đổi hệ toạ độ, tính toán diện tích, liên kết các yếu tố đồ họa với các thuộc tính phi không gian nhanh chóng thuận tiện. 3.2. Các phương pháp đánh giá biến động Trước đây khi công nghệ thông tin chưa được phổ cập rộng thì vi ệc đánh giá biến động mới chỉ dừng lại ở mức độ thô sơ dựa vào các số liệu thu thập được qua sổ sách và bản đồ giấy, so sánh s ự thay đ ổi b ằng phương pháp lấy số liệu từ năm trước trừ số liệu của năm sau với các diện tích thay đổi để tìm xem diện tích đó thay đổi theo chi ều h ướng tăng hay theo chiều hướng giảm từ đó lập bảng chu chuy ển đất đai. V ới ph ương pháp này rất tốn kém, mất thời gian, tốn nhiều công s ức, và thi ếu đ ộ chính xác, bên cạnh đó đất đai thay đổi từng ngày theo nhu cầu về mục đích sử dụng của con người. Phương pháp đánh giá đã lỗi thời không còn phù hợp nữa vì vậy phải thay thế bằng các phương pháp đánh giá mới đáp ứng được yêu cầu trên và phải đảm bảo được kịp thời theo sự thay đ ổi c ủa đ ất đai. Ngày nay GIS đã thực hiện được những yêu cầu trên theo quy trình c ụ thể : 18
Cơ sở dữ liệu đầu vào (số liệu, bản đồ HTSDĐ dạng số) Ứng dụng GIS Xuất CSDL không gian từ môi trường Microstation sang Mapinfo và xây dựng bản đồ Xây dựng CSDL thuộc tính và liên kết với CSDL không gian Hoàn thiện và chuẩn hoá hệ thống CSDL của các thời điểm Bản đồ biến động Đánh giá biến động Ma trận biến động Phân tích đề xuất giải pháp bền vững Sơ đồ 3.1: Sơ đồ trình tự các bước đánh giá biến động trong nghiên cứu Khi công nghệ thông tin được sử dụng rộng rãi thì việc đánh giá biến động không còn là vấn đề lo ngại với các nhà quản lý thực hiện nhanh chóng các số liệu phục vụ kịp thời đáp ứng được sự thay đổi của đất đai. Vdmap là phần mềm có chức năng đánh giá biến động trực ti ếp ngay trong môi trường Mapinfo, khi tài liệu đã được hoàn thành bằng việc lựa chọn trên thanh công cụ của VDMap là có thể thực hiện được sự biến đổi của những thửa đất có biến động. 3.3. Vai trò của hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động So với việc đánh giá biến động sử dụng đất bằng phương pháp truyền thống thì việc tự động hoá trong đánh giá biến động cho ta một lợi ích to lớn. 19
VDMap là một chương trình phần mềm trợ giúp trong quá trình thành lập các loại bản đồ số. Trợ giúp trong việc làm giảm một số công đoạn cũng như thời gian thành lập bản đồ số, tiết kiệm thời gian công sức mà vẫn đảm bảo tính chính xác, thống nhất của dữ liệu. Phần mềm VDMap chạy trong môi trường Mapinfo với hệ thống menu, thanh công cụ và hộp thoại bằng tiếng Việt, dễ sử dụng. Một trong những chức năng của phần mềm là đánh giá biến động giữa hai lớp thông tin cùng kiểu. Nguyên lý của việc đánh giá biến động bằng phần m ềm này là : Sau khi chồng xếp hai lớp thông tin bản đồ lên nhau, máy tính s ẽ tự động tìm kiếm những vùng có sự khác nhau về trường dữ liệu đã đăng ký giữa hai lớp và tính toán diện tích tương ứng của những vùng có sai khác đó trên bản đồ để đưa ra kết quả. Để đánh giá biến động, đầu tiên phải mở lớp thông tin cần đánh giá của hai thời điểm khác nhau, đăng ký các lớp thông tin c ần đánh giá, sau đó lựa chọn trường dữ liệu cần đánh giá vào trong cửa sổ của chương trình (chỉ cho phép đánh giá theo từng trường dữ liệu một). Nhấn nút “thực hiện” phần mềm sẽ tự động tính toán, kết quả cho một lớp thông tin v ề biến động (chứa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của những đối tượng có biến động) và một ma trận biến động. Từ lớp thông tin biến động ta có thể xây dựng được bản đồ biến động hiện trạng s ử dụng đ ất. Đ ể đánh giá biến động có thể sử dụng ma trận biến động hoặc khai thác d ữ liệu thuộc tính của lớp thông tin biến động. Kết quả của đánh giá biến động ứng dụng GIS là nh ận được bản đ ồ biến động và ma trận biến động. Trong đó Bản đồ biến động biểu thị sự phân bố không gian của các đối tượng bị biến động hoặc cũng có th ể bi ểu 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 biến động của các loại đối tượng cùng với sự phân bố biến động sang các đối tượng khác. Và đây 20