S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
I HC THI NGUYấN
TRNG I HC NễNG LM
TRN VN BèNH Tờn ti: NG DNG H THNG THễNG TIN A Lí TRONG
NGHIấN CU BIN NG S DNG T TI THNH PH
VNH YấN GIAI ON 2000-2010

Chuyên ngành : Quản lý đất đai
Mã số : 60 62 16

Luận văn thạc sĩ QUN Lí T AI
Ngi hng dn khoa hc : PGS. TS. Th Lan

Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - người
đã hướng dẫn, giúp đỡ rất tận tình trong thời gian tôi học tập tại trường và
hoàn thành luận văn tốt nghiệp cao học.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Sau đại học đã giảng
dạy, đóng góp ý kiến, tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành luận văn
của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh
Phúc cùng các anh chị đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình công tác
và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Bố, Mẹ, người thân trong gia đình và bạn
bè đã làm chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác.

Tác giả luận văn Trần Văn Bình
iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tỷ lệ bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất28
Bảng 1.2: Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất 31
Bảng 3. 1: Thống kê diện tích các loại đất năm 2000 thành phố Vĩnh Yên 58
Bảng 3. 2: Bảng thống kê diện tích các loại đất năm 2005 62
Bảng 3. 3: Thống kê diện tích các loại đất năm 2010 67
Bảng 3. 4: Bảng so sánh diện tích năm 2000 với năm 2005 69
Bảng 3. 5: Bảng so sánh diện tích năm 2005 và năm 2010 76
Hình 1. 11: Một thí dụ ứng dụng của GIS trong đánh giá sử dụng đất 21
Hình 3. 1: Vị trí địa lý Thành phố Vĩnh Yên 42
Hình 3. 2: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000 48
Hình 3. 3: Bản đồ nền hiện trạng sử dụng đất 49
Hình 3. 4: Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 50
Hình 3. 5: Các bước trong quá trình nắn chỉnh ảnh Raster 52
Hình 3. 6: Ranh giới thành phố 53
Hình 3. 7:Hệ thống thủy văn 53
Hình 3. 8: Lớp hệ thống địa hình 54
Hình 3. 9: Lớp thông tin địa danh 54
Hình 3. 10: Lớp ranh giới khoanh đất 54
Hình 3. 11: Chuyển thông tin từ Microstation sang Mapinfor 55
Hình 3.12: Lớp thông tin của bản đồ HTSD đất thành phố Vĩnh Yên năm 2000 57
Hình 3.13: Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ bản đồ địa chính
60
v

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3. 14: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 sau khi đổ vùng và tạo khung
60
Hình 3. 15: Bản đồ hiện trạng thành phố Vĩnh Yên Năm 2010 66
vô giá này, việc đổi mới công tác quản lý đất đai là rất cần thiết nhằm đáp ứng
yêu cầu phát triển kinh tế trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước với mục tiêu dân giàu nước mạnh, xã hội công bằng văn minh.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đòi hỏi các thông tin
phải chính xác, nhanh chóng và kịp thời nên việc ứng dụng các phương pháp
làm bản đồ truyền thống không còn phù hợp và một bộ công cụ làm bản đồ
mới ra đời, đáp ứng được nhu cầu trên. Đó là hệ thống thông tin địa lý
(Geographic Information Systems), viết tắt là GIS. Hệ thống này có các chức
năng cơ bản là tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn,
đặc biệt có khả năng chuẩn hóa và biểu thị các số liệu không gian từ thế giới
thực tại phục vụ cho các mục đích khác nhau trong sản xuất và trong nghiên
cứu khoa học.
2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một bước tiến hết sức to
lớn trên con đường đưa các ý tưởng, kết quả nghiên cứu địa lý, cách tiếp cận
hệ thống theo quan điểm địa lý học hiện đại vào cuộc sống. Ngày nay, GIS
được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau có liên quan đến địa lý
như: thành lập bản đồ, phân tích dữ liệu không gian đánh giá tài nguyên đất,
xây dựng, quy hoạch đô thị và nông thôn…GIS được sử dụng trong nhiều
ngành kỹ thuật trong đó có ngành quản lý đất đai. Khoa học công nghệ của
ngành quản lý đất đai chủ yếu vào ba lĩnh vực là: công nghệ thu thập thông
tin, công nghệ sử lý thông tin và quản lý thông tin. Với tình hình biến động
đất đai như ngày nay, việc quản lý đất đai bằng sổ sách và bản đồ giấy không
thể đáp ứng được nhu cầu cập nhật những thông tin về biến động đất đai một
cách kịp thời. Công tác xây dựng và chỉnh lý bản đồ hiện trạng sử dụng đất là
một hoạt động lớn của ngành quản lý đất đai. Nó đòi hỏi có sự phối hợp đồng
bộ và nỗ lực to lớn của tất cả các cấp quản lý cũng như nghiệp vụ kỹ thuật
4

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở thực tiễn của đề tài.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của đất nước, đặc biệt là giai
đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đất đai có nhiều biến động. Luật đất đai
đã được ban hành, người dân được hưởng 5 quyền: „chuyển đổi, chuyển
nhượng, thế chấp, thừa kế và cho thuê‟. thực hiện 5 quyền sử dụng đất hợp
pháp này sẽ tạo ra sự chuyển dịch, biến động không ngừng của đất đai.
Nhiệm vụ của cơ quan quản lý đất đai là phải nắm chắc được mọi sự
biến động như:
Sự thay đổi các yếu tố không gian của các thửa đất: chia nhỏ, ghép, nhập
thửa đất làm cho chúng thay đổi hình dạng, kích thước, diện tích

hành chính: xã, huyện, tỉnh và cả nước. Trước hết phải xây dựng bản đồ hiện
trạng sử dụng đất cấp cơ sở xã, phường sau đó sẽ dùng bản đồ các xã, phường
để tổng hợp thành bản đồ cấp huyện, tỉnh.
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý.
1.2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý là hệ thông tin được thiết kế để làm việc với
dữ liệu quy chiếu không gian hay tọa độ địa lý. Khái niệm thông tin địa lý
được hình thành từ ba khái niệm: Hệ thống, thông tin, địa lý và được viết tắt
là GIS (Geographyic Information Systems)
Khái niệm địa lý (Geographic) được sử dụng ở đây vì GIS trược hết
liên quan đến các đặc trưng địa lý hay không gian. Các đặc trưng này thể hiện
trên đối tượng không gian. Chúng có thể là các đối tượng vật lý, văn hóa hay
kinh tế trong tự nhiên. Các đặc trưng trên bản đồ là biểu diễn ảnh của các đối
tượng không gian trong thế giới thực thông qua hệ thống biểu tượng ký hiệu,
màu, kiểu đường
6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Khái niệm thông tin (Information) đề cập đến khối dữ liệu khổng lồ do
GIS quản lý. Các đối tượng thế giới thực đều có tập riêng các dữ liệu chữ số
hay dữ liệu thuộc tính và các thông tin vị trí cần lưu trữ, quản lý các đặc trưng
không gian.
Khái niệm hệ thống (System) đề cập đến cách tiếp cận hệ thống của GIS.
Môi trường hệ thống GIS được chia nhỏ thành các modul, để dễ hiểu, dễ quản lý,
nhưng chúng được tích hợp thành hệ thống thống nhất, toàn vẹn. Công nghệ
thông tin trở thành quan trọng và hầu hết các hệ thống đều được tiến hành trên
cơ sở máy tính.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ máy tính để lập bản đồ
và phân tích các hiện tượng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các

không gian từ thế giới thực để phục vụ cho các mục đích cụ thể”
Hoặc Aronoff (1989) đã định nghĩa: “GIS như là một hệ thống máy
tính cơ bản tạo cho ta 4 khả năng :1 - Dữ liệu vào; 2 - Quản lý dữ liệu (lưu trữ
và tìm kiếm); 3 - Phân tích dữ liệu; 4 - Sản phẩm dữ liệu”
GIS có thể giúp chúng ta xây dựng được những quyết định đúng đắn để quản
lý và cải tạo nguồn tài nguyên thiên nhiên có hiệu quả nhất.[4]
Hiện nay trên thị trường Việt Nam xuất hiện rất nhiều các phần mềm
của GIS và được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau trong quản lý nguồn
tài nguyên thiên nhiên, môi trường, quản lý đất đai như ARC/INFO,
MAPINFO, MICROSTATION ,ARCVIEW, GIS OFFICE Trong phạm vi
nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm Mapinfor và Microstation xử lý
số liệu không gian.
1.2.2. Mục đích ứng dụng của GIS
Mục đích ứng dụng của GIS là để giải quyết các bài toán dựa trên dữ
liệu không gian. Ứng dụng của GIS có hiệu quả trong nhiều hoạt động với dữ
liệu không gian bao gồm sáu nhóm chức năng chính như sau:
8

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Tổ chức dữ liệu: Khi thu thập một khối lượng lớn dữ liệu cho một mục
đích phải biết cách tổ chức dữ liệu rất quan trọng. Dữ liệu có thể sắp xếp theo
nhiều cách khác nhau và ít khi tổ chức theo kế hoạch để phù hợp cho các ứng
dụng sắp tới. Lược đồ để tổ chức dữ liệu được gọi là mô hình dữ liệu. Đặc thù
chính để tổ chức gọi là một cơ sở dữ liệu GIS – tọa độ không gian. Bên cạnh
đó cơ sở dữ liệu GIS cũng được tổ chức theo các thuộc tính phi không gian.
Các mô hình dữ liệu phải được tổ chức cho cả dữ liệu không gian và phi
không gian. Hiệu quả và cách tổ chức dữ liệu ảnh hưởng tới tất cả năm nhóm
chức năng khác, do vậy đây là khâu quan trọng nhất.
- Hiển thị dữ liệu: GIS sử dụng công cụ đồ họa máy tính để hiển thị dữ

- Hệ thống CSDL bao gồm các loại dữ kiện cần thiết.
- Hệ thống hiển thị thông tin và giao diện với người sử dụng
Sự khác nhau giữa hệ thống thông tin địa lý với các hệ thống thông tin
khác chỉ ở hai điểm sau:
- CSDL bao gồm các dữ liệu địa lý và các dữ liệu thuộc tính (các dữ liệu
chữ - số, dữ liệu multimedial, ) và mối quan hệ giữa hai loại dữ liệu này.
- Hệ thống thông tin đầu vào và hệ thống hiển thị thông tin đòi hỏi
những đặc thù riêng về độ chính xác.

Hình 1. 1: Sự thể hiện quang cảnh sự vật dưới các lớp bản đồ khác nhau
10

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Một hệ thống thông tin địa lý có thể bao gồm các đặc điểm chính sau:
1.2.3.1. Khả năng chồng lắp bản đồ (Map Overlaying)
Việc chồng lắp các bản đồ trong kỹ thuật GIS là một khả năng ưu việt của
GIS trong việc phân tích các số liệu thuộc về không gian, để có thể xây dựng
thành một bản đồ mới mang các đặc tính hoàn toàn khác với bản đồ trước đây.
Dựa vào kỹ thuật chồng lắp các bản đồ mà ta có các phương pháp sau:
- Phương pháp cộng (sum)
- Phương pháp nhân (multiply)
- Phương pháp trừ (substract)
- Phương pháp chia (divide)
- Phương pháp tính trung bình (average)
- Phương pháp hàm số mũ (exponent)
- Phương pháp che (cover)
- Phương pháp tổ hợp (crosstabulation)

Hình 1. 2: Nguyên lý khi chồng lắp các bản đồ

1.2.3.4. Tìm kiếm (Searching)
Nếu dữ liệu được mã hoá trong hệ vector sử dụng cấu trúc lớp hoặc lớp
phủ, thì dữ liệu được nhóm lại với nhau sau cho có thể tìm kiếm một lớp
1cách dễ dàng.
Trong GIS phương pháp này khó khăn khi mỗi một thành phần có nhiều
thuộc tính. Một hệ lớp đơn giản yêu cầu dữ liệu đối với mỗi lớp phải được
phân lớp trước khi đưa vào.
Vd: Tìm đặc tính của một chủ hộ nào đó trên bản đồ giải thửa về diện tích,
loại đất.
Hình 1. 5: Một thí dụ trong việc phân loại lại một bản đồ.
13

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phép logic: Các thủ tục tìm kiếm dữ liệu sử dụng các thuật toán logic Boole
để thao tác trên các thuộc tính và đặc tính không gian. Đại số Boole sử dụng
các toán tử AND, OR, NOT tuỳ từng điều kiện cụ thể cho giá trị đúng, sai.
A
B
NOT A
A AND
B
A OR B
A X OR
B
1
1
0
1
1 Bản đồ C

n
Hình 1. 7: Ứng dụng thuật toán logic trong tìm kiếm không gian
14

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.2.3.5. Vùng đệm (Buffer zone)
- Nếu đường biên bên trong thì gọi là lõi còn nếu bên ngoài đường biên
thì gọi là đệm (buffer). Vùng đệm sử dụng nhiều thao tác phân tích và mô
hình hoá không gian.

1.2.3.6. Nội suy (Spatial Interpolation)
- Trong tình huống thông tin cho ít điểm, đường hay vùng lựa chọn thì
nội suy hay ngoại suy phải thực hiện để có nhiều thông tin hơn. Nghĩa là phải
giải đoán giá trị hay tập giá trị mới, phần này mô tả nội suy hướng điểm, có

+ Cân trọng lượng
+ Đo thước tỷ lệ
- Phương pháp GIS:
+ Dữ liệu Vector: chia nhỏ bản đồ dưới dạng đa giác
+ Dữ liệu Raster: tính diện tích của 1 ô, sau đó nhân diện tích này với số
lượng ô của bản đồ
Với các chức năng nêu trên, kỹ thuật GIS có khả năng giải đáp được các
dạng câu hỏi như sau:
- Vị trí của đối tượng nghiên cứu: quản lý và cung cấp vị trí của các đối
tượng theo yêu cầu bằng các cách khác nhau như tên địa danh, mã, vị trí, toạ độ.
16

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Ðiều kiện về thuộc tính của đối tượng: thông qua phân tích các dữ liệu
không gian cung cấp các sự kiện tồn tại hoặc xảy ra tại một điểm nhất định
hoặc xác định các đối tượng thoả mãn các điều kiện đặt ra.
- Xu hướng thay đổi của đối tượng: cung cấp hướng thay đổi của đối tượng
thông qua phân tích các lãnh thổ trong vùng nghiên cứu theo thời gian.
Cấu trúc và thành phần có liên quan của đối tượng: cung cấp mức độ sai lệch của
các đối tượng so với kiểu mẫu và nơi sắp đặt chúng đã có từ các nguồn khác.
- Các giải pháp tốt nhất để đáp ứng mục tiêu nghiên cứu
- Các mô hình nhằm giả định các phương án khác nhau
1.3. Các ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý.
Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, kỹ thuật GIS hiện nay
được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, được xem là "công cụ hỗ trợ
quyết định (decision - making support tool). Một số lĩnh vực được ứng dụng
chủ yếu ở nhiều nơi trên thế giới như là:
1.3.1. Nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và môi trường
- Quản trị rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại ).

công cụ đắc dụng cho việc quản lý và tổ chức sản xuất nông nghiệp - nông
thôn trên các vùng lãnh thổ.
1.3.4. Thổ nhưỡng
- Xây dựng các bản đồ đất và đơn tính đất.
- Đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhưỡng
1.3.5. Trồng trọt
- Khả năng thích nghi các loại cây trồng.
- Sự thay đổi của việc sử dụng đất.
- Xây dựng các đề xuất về sử dụng đất.
- Khả năng bền vững của sản xuất nông nghiệp Nông - Lâm kết hợp.
- Theo dõi mạng lưới khuyến nông.
- Khảo sát nghiên cứu dịch bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại).
18

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật.
1.3.6. Quy hoạch thuỷ văn và tưới tiêu
- Xác định hệ thống tưới tiêu.
- Lập thời biểu tưới nước .
- Tính toán sự xói mòn/ bồi lắng trong hồ chứa nước.
- Nghiên cứu, đánh giá ngập lũ.
1.3.7. Kinh tế nông nghiệp
- Điều tra dân số / nông hộ
- Thống kê
- Khảo sát kỹ thuật canh tác
- Xu thế thị trường của cây trồng
- Nguồn nông sản hàng hoá
1.3.8. Phân tích khí hậu
- Hạn hán

năng tiềm tàng lý tưởng để chọn ra cách sử dụng có hiệu quả nhất.
Một phương pháp khác có thể được sử dụng để đánh giá thích nghi đất
cho việc canh tác các vụ riêng biệt. Phương pháp bao gồm sử dụng một vài bản
đổ có chủ đề từ dữ liệu của vệ tinh cũng như dữ liệu không ảnh. Thí dụ, tài
nguyên đất có thể được dùng để đánh giá cho sự phát triển ruộng lúa. Các dữ
liệu về điều kiện đất, sức sản xuất của đất và yêu cầu điều kiện ẩm độ đất cần
phải được thu thập và đánh giá khả năng thích nghi cho các vùng trồng lúa.
Có thể nói GIS là một hệ thống dưới dạng số dùng cho việc phân tích
và quản lý các số liệu thuộc về địa lý được kết hợp với các hệ thống phụ dùng
cho việc nhập các dữ liệu và quyết định một kế hoạch phát triển nào đó. Thí
dụ như các bản đồ đất, mưa, địa hình, mật độ dân số, sử dụng đất, có thể
được kết hợp để phát triển thành một bản đồ mới sẽ chỉ ra được những vùng
có khả năng đất bị xói mòn hoặc những vùng đất thích nghi cho sự phát triển
của các loại cây ăn trái hoặc lúa 2, 3 vụ, với các mức độ khác nhau tuỳ vào