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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (275.37 KB, 13 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 
------

Phạm Thị Hà Nhung

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT

VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN ĐẤT HUYỆN SÓC SƠN,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 
------

Phạm Thị Hà Nhung

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT

VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN ĐẤT HUYỆN SÓC SƠN,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60440301

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TSKH. Nguyễn Xuân Hải

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới PGS. TSKH. Nguyễn 
Xuân Hải, Chủ nhiệm Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học 
Quốc Gia Hà Nội, ThS. Nguyễn Quốc Việt, Cán bộ giảng dạy Khoa Môi trường,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội và ThS. Phạm Anh
Hùng, Cán bộ Viện Quy hoạch và Thiết kế Nơng nghiệp, đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ 
em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, đặc
biệt là các thầy cô giáo trong Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi
trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, đã tạo điều
kiện thuận lợi giúp đỡ em trong q trình cơng tác, học tập và thực hiện luận văn.

Ngoài ra, em còn nhận được sự quan tâm, chia sẻ, động viên, giúp đỡ từ gia
đình, bạn bè, điều đó đã tạo động lực cho em hồn thành tất cả công việc.

Em xin chân thành cảm ơn!

Học viên

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ... 3

1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS ... 3

1.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu ... 3

1.1.2. Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài
nguyên đất ... 4

1.1.3. Tổng quan về GIS ... 5

1.2. Tổng quan về xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu trong quản lý, bảo vệ và 
quy hoạch sử dụng đất ... 9

1.2.1. Trên thế giới ... 9

1.2.2. Ở Việt Nam ... 12

1.2.3. Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phát triển nông nghiệp bền vững ... 15

1.2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội ... 16

CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 17

2.1. Mục tiêu ... 17

2.2. Nội dung nghiên cứu... 17

2.2.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên đất huyện Sóc Sơn,
thành phố Hà Nội ... 17

2.2.2. Nghiên cứu xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quy hoạch sử
dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội ... 17

2.2.3. Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất nơng
nghiệp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội... 18

2.3. Phương pháp nghiên cứu ... 18

2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu ... 18

2.3.2. Phương pháp xây dựng và phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu ... 18

2.3.3. Phần mềm sử dụng ... 19

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN... 22

3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tác động đến sử dụng đất huyện Sóc 
Sơn, thành phố Hà Nội ... 22

3.1.1. Điều kiện tự nhiên ... 22

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

3.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội ... 31

3.2. Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội... 33

3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất ... 33

3.2.2. Yêu cầu sử dụng và bảo vệ tài ngun đất ... 37

3.3. Mơ hình cấu trúc dữ liệu ... 38

3.3.1.Tổ chức cơ sở dữ liệu ... 38

3.3.2. Mơ hình cấu trúc dữ liệu ... 39

3.4. Xây dựng và chuẩn hóa cơ sở dữ liệu ... 40

3.4.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu ... 40

3.4.2. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu ... 46

3.4.3. Đặc tính đồ họa của các lớp dữ liệu ... 51

3.4.4. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu ... 52

3.5. Sử dụng và quản lý cơ sở dữ liệu ... 56

3.5.1. Thực hiện các chức năng cơ bản trong phần mềm GIS với bộ cơ sở dữ liệu ... 56

3.5.2. Truy vấn dữ liệu ... 57

3.6. Khả năng ứng dụng và phát triển cơ sở dữ liệu ... 60

3.6.1. Khả năng ứng dụng của cơ sở dữ liệu ... 60

3.6.2. Phát triển cơ sở dữ liệu với WebGIS ... 61

3.7. Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, 
thành phố Hà Nội ... 63

3.7.1. Giải pháp về chính sách ... 63

3.7.2. Giải pháp về nguồn nhân lực và vốn đầu tư ... 64

3.7.3. Giải pháp cải tạo đất và bảo vệ môi trường ... 64

3.7.4. Giải pháp về khoa học công nghệ... 65

3.7.5. Giải pháp về tổ chức thực hiện ... 65

3.8. Định hướng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên 
đất đai ... 65

KẾT LUẬN ... 67

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT 
CNTT: Công nghệ thông tin

CNVT: Công nghệ viễn thám
CSDL: Cơ sở dữ liệu

DTTN: Diện tích tự nhiên

ESRI: Viện nghiên cứu môi trường Mỹ (Environmental System Research Institute)
FAO: Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (Food and Agriculture Organization of
the United Nations)

HTTTĐL - GIS: Hệ thống thông tin địa lý - Geographical Information System
HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất

KTXH: Kinh tế - xã hội

QH&TKNN: Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp
SXNN: Sản xuất nông nghiệp

STNN: Sinh thái nông nghiệp

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Diện tích các loại đất của huyện Sóc Sơn ... 25

Bảng 2: Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn ... 34

Bảng 3: Nhóm đất theo phân cấp chỉ tiêu tự nhiên ... 41

Bảng 4: Yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất chính ... 42

Bảng 5: Diện tích các kiểu thích nghi đất đai ... 43

Bảng 6: Diện tích đất ở các mức độ thích nghi đất đai ... 43

Bảng 7: Dữ liệu thuộc tính theo đơn vị hành chính cấp huyện ... 47

Bảng 8: Chuẩn hóa lớp thơng tin về thổ nhưỡng... 48

Bảng 9: Chuẩn hóa lớp thơng tin về hiện trạng sử dụng đất ... 48

Bảng 10: Chuẩn hóa lớp thơng tin về thích nghi đất đai ... 49

Bảng 11: Chuẩn hóa lớp thơng tin địa hình ... 49

Bảng 12: Chuẩn hóa lớp thơng tin thủy văn ... 50

Bảng 13: Chuẩn hóa lớp thơng tin khoáng sản ... 50

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Các hợp phần của GIS theo quan niệm của ESRI – 2000 ... 6

Hình 2: Bản đồ đất huyện Sóc Sơn... 28

Hình 3: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội ... 36

Hình 4: Mơ hình tổ chức dữ liệu ... 39

Hình 5: Bản đồ thích nghi đất đai huyện Sóc Sơn ... 45

Hình 6: Cơ sở dữ liệu tài ngun đất huyện Sóc Sơn ... 52

Hình 7: Cơ sở dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn ... 52

Hình 8: Cơ sở dữ liệu về thích nghi đất đai cho một số loại sử dụng đất ... 53

Hình 9: Cơ sở dữ liệu về giao thơng ... 53

Hình 10: Cơ sở dữ liệu về thủy văn ... 54

Hình 11: Cơ sở dữ liệu về địa hình ... 54

Hình 12: Cơ sở dữ liệu về địa chất khoáng sản ... 55

Hình 13: Cơ sở dữ liệu về thảm thực vật ... 55

Hình 14: Kết quả truy vấn trên một trường dữ liệu ... 58

Hình 15: Kết quả truy vấn trên nhiều trường dữ liệu ... 59

Hình 16: Kết quả truy vấn theo gộp nhóm đối tượng ... 60

Hình 17: Kết nối cơ sở dữ liệu với phần mềm ArcMap thơng qua PostGIS ... 61

Hình 18: Cấu trúc dữ liệu của GeoServer ... 62

Hình 19: Giao diện phần mềm GeoServer ... 62

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất là nguồn tài nguyên vô giá mà thiên nhiên ban tặng cho chúng ta, địa bàn
cho mọi hoạt động sống của con người và sinh vật, đồng thời là tư liệu sản xuất đặc
biệt không thể thay thế. Việc sử dụng hợp lý và hiệu quả nguồn tài nguyên này không
chỉ đem lại lợi ích về kinh tế mà cịn đảm bảo cho sự ổn định về chính trị, xã hội và
đặc biệt là tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển bền vững trong tương lai.

Tiến trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và đơ thị hóa, đang có tác động mạnh
mẽ tới diện tích đất dành cho các mục đích sử dụng đất khác nhau, đặc biệt là đất sản
xuất nông nghiệp về cả số lượng và chất lượng. Đất đai thường xuyên biến có động
mạnh trong khi thông tin về tài nguyên đất và các thơng tin bổ trợ liên ngành vẫn cịn

rất hạn chế. Thực tế cho thấy, công tác quản lý thông tin, tư liệu bằng phương pháp
truyền thống dựa trên hồ sơ, sổ sách và bản đồ giấy, hay quản lý cơ sở dữ liệu thiếu
tính hệ thống, thiếu tính đồng bộ, khó có thể đáp ứng được nhu cầu cập nhật, tra cứu,
khai thác thơng tin. Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là cần có một cơng cụ mới có khả năng
cung cấp thơng tin kịp thời, chính xác phục vụ cho công tác quản lý, đánh giá, quy
hoạch và bảo vệ đất đai bền vững. Trong các ứng dụng cơng nghệ hiện nay thì cơng
nghệ viễn thám và GIS (Geographical information system - Hệ thống thông tin địa lý)
có thể đáp ứng được yêu cầu này, với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực, đặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản đồ, tích hợp thông tin liên ngành,
quản lý thông tin tài nguyên thiên nhiên…

Việc thành lập bộ cơ sở dữ liệu dựa trên cơng nghệ GIS có ưu điểm về chức
năng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với đối tượng. Thông tin
được chuẩn hóa, các cơng cụ tìm kiếm, phân tích, truy vấn… phục vụ rất hữu ích trong
cơng tác quản lý đất đai, mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó có thể thực
hiện được.

Sóc Sơn là huyện ngoại thành, nằm ở phía Bắc của Thủ đơ Hà Nội, có diện tích
tự nhiên 30.651,30 ha. Địa hình đa dạng bao gồm đồng bằng ven sơng, đồi gị thấp và
núi cao. Là một trong những vùng có tiềm năng trong phát triển kinh tế - xã hội và
hiện đại hóa nơng nghiệp, nơng thơn. Trong những năm gần đây, Sóc Sơn đang từng
bước xây dựng nơng thơn mới với nhiều hạng mục cơng trình được xây dựng. Đây là
lý do mà diện tích sử dụng đất của cả huyện có sự xáo trộn mạnh, đặc biệt là đất sản
xuất nông nghiệp ngày càng thu hẹp, chất lượng đất bị suy giảm.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

tiêu về xây dựng khu công nghiệp, khu đô thị, khu dự trữ thiên nhiên… cũng có ảnh
hưởng rất lớn tới tài nguyên đất của huyện. Chính vì vậy, đất dành cho sản xuất nơng
nghiệp nói riêng và đất đai nói chung ở huyện Sóc Sơn cần được đặc biệt quan tâm.

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt

1. Nguyễn Tuấn Anh, Nguyễn Việt Anh và nnk (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của 
q trình cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa đến chất lượng, số lượng đất nơng nghiệp 
và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất ở một số tỉnh thuộc vùng 
kinh tế trọng điểm phía Bắc, Viện quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp.

2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009), Cẩm nang sử dụng đất nông 
nghiệp, Tập 1 - Đại cương về đất, phân loại và lập bản đồ đất, NXB Khoa học và
Kỹ thuật.

3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009), Cẩm nang sử dụng đất nông 
nghiệp, Tập 2 - Phân hạng đánh giá đất đai, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

4. Bộ Nông nghiệp & PTNT. Tiêu chuẩn ngành, số 10 TCN343-98. Quy trình đánh

giá đất đai phục vụ nơng nghiệp. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, 1999.

5. Vũ Năng Dũng, Bùi Thị Ngọc Dung và nnk (2011), Nghiên cứu đánh giá và đề 
xuất sử dụng hợp lý tài nguyên đất làm cơ sở cho phát triển nông nghiệp bền vững 
ở Tây Nguyên, Hà Nội.

6. Đỗ Đình Đài, Bùi Thị Ngọc Dung, Nguyễn Thanh Xuân (2001), Nghiên cứu xây 
dựng hệ thống thông tin về đất và sử dụng đất phát triển trên sản phẩm phong hoá 
của đá bazan tỉnh Lâm Đồng, Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ,
Hà Nội.

7. Đỗ Đình Đài, Nguyễn Văn Toàn, Bùi Thị Ngọc Dung (2005), Nội dung điều tra 
chỉnh lý xây dựng bản đồ đất và bản đồ thích nghi đất đai tỷ lệ 1/25.000 - 
1/50.000 phục vụ chuyển đổi cây trồng cấp huyện, Tài liệu nội bộ, Viện Quy
hoạch và Thiết kế Nơng nghiệp.

8. Đỗ Đình Đài, Bùi Thị Ngọc Dung, Nguyễn Thành (2009), Ứng dụng công nghệ 
viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá đất sản xuất nông nghiệp, 
phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất và bố trí lại cơ cấu cây trồng hợp lý huyện 
EaKar- Đăk Lăk, Đề tài nghiên cứu Khoa học giữa Viện Quy hoạch và Thiết kế

Nông nghiệp với sở Khoa học&Công nghệ tỉnh ĐăkLăk, Hà Nội.

9. Hội Khoa học Đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
10. Hội khoa học đất Việt Nam (1999), Sổ tay điều tra phân loại đánh giá đất, NXB

Nông Nghiệp, Hà Nội.

11. Nguyễn Khang (2004), Ứng dụng công nghệ thông tin để hình thành hệ thống

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

12. Nguyễn Khang, Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Xuân Tình (2004 - 2005), Ứng

dụng công nghệ thông tin để hình thành hệ thống thơng tin hiện đại phục vụ phát 
triển nông nghiệp và nông thôn tỉnh à Tĩnh, Đề tài nghiên cứu Khoa học giữa

Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp với sở Khoa học & Công nghệ tỉnh Hà
Tĩnh.

13. Nguyễn Kim Lợi, Vũ Minh Tuấn (2007), Thực hành hệ thống thông tin địa lý 
(Mapinfor 9.0 + AcrView GIS 3.3a), NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

14. Võ Thị Bé Năm (2001), Ứng dụng kỹ thuật GIS và Hệ thống đánh giá đất tự động

(ALES) đánh giá khả năng thích nghi đất đai tự nhiên cho đất lúa tỉnh Sóc Trăng, 
ĐBSCL, Kết quả nghiên cứu Khoa học 1996 - 2001 của Viện Quy hoạch và Thiết
kế Nơng nghiệp. NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội.

15. Lê Văn Nghinh (2006), Giáo trình Kỹ thuật viễn thám và hệ thông tin địa lý. NXB
Nông nghiệp, Hà Nội.

16. Phạm Thị Hà Nhung, Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Quốc Việt, Phạm Anh Hùng
(2014), “Xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất
và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học 
Đ QG N, Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Tập 30 (số 4S), tr. 124-130.

17. Trần An Phong (1995), Đánh giá hiện trạng sử dụng đất theo quan điểm sinh thái

và phát triển lâu bề, Đề tài KT 02-09 của Viện Quy hoạch và Thiết kế nông

nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

18. Đồn Cơng Quỳ (2003), Giáo trìnhQuy hoạch sử dụng đất, Đại học Nông nghiệp,
Hà Nội.

19. Nguyễn Ngọc Thạch (2006), Bài giảng Cơ sở viễn thám, Đại học Khoa học tự

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

20. Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý - Geographical 
information system, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

21. Nguyễn Thế Thận (2002), Cơ sở Hệ thống thông tin địa lý GIS, NXB Khoa học và
Kỹ thuật, Hà Nội.

22. Thổ nhưỡng học (1986), Tập I, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà
Nội.

23. Nguyễn Công Vinh và công sự (2010), Xây dựng bản đồ mạng (Webmap) hướng 
dẫn canh tác cây trồng cho nơng dân dựa trên điều kiện khí hậu, địa hình và độ 
phì nhiêu đất trên quy mô lô thửa và tiểu vùng, Báo cáo khoa học Viện Thổ
nhưỡng Nơng hóa.

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

70
Tiếng Anh

25. Nguyen Xuan Hai, Pham Thi Ha Nhung, Nguyen Quoc Viet (2014), “Standardized
database of land evaluation for agricultural production”, ARPN Journal of 
Agricultural and Biological Science, ISSN 1990-6145, Vol. 9 (No. 7), p. 219-225.
26. FAO (1991), GuidelinesLand evaluation for farming system analysis for land use

planning, Rome.

27. Giles Foody & Paul Curran (1994),Environmental Remote Sensing from Regional 
to Global scales, England.

</div>