ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------

TRẦN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG GIS
TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT ĐAI
(THƢC NGHIỆM TẠI PHƢỜNG LỘC VƢỢNG,
THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH, TỈNH NAM ĐỊNH)

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

HÀ NỘI – 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------

TRẦN THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG GIS
TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT ĐAI
(THỰC NGHIỆM TẠI PHƢỜNG LỘC VƢỢNG,
THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH, TỈNH NAM ĐỊNH)

Chuyên ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 60850103
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC



Cơ sở dữ liệu

GCN:

Giấy chứng nhận

GIS:

Geographic Information System

QSDĐ:

Quyền sử dụng đất

TN&MT:

Tài nguyên và môi trƣờng

UBND:

Ủy ban nhân dân


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT
ĐAI VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA GIS ........................................................ 4
1.1 Khái niệm, vai trò của cơ sở dữ liệu đất đai ........................................................ 4
1.1.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu đất đai ......................................................... 4

3.2.1 Phân tích hệ thống ................................................................................ 40
3.2.2 Thiết kế kỹ thuật ................................................................................... 49
3.2.3 Triển khai hệ thống .............................................................................. 59
3.3 Thử nghiệm hệ thống tại phƣờng Lộc Vƣợng, thành phố Nam Định ................ 60
3.3.1 Thiết lập hệ thống ................................................................................ 60
3.3.2 Kết quả thử nghiệm .............................................................................. 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 70


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Quy trình xây dựng CSDL đất đai .............................................................. 9
Hình 1.2: Minh họa tạo vùng cho lớp đối tƣợng dạng đƣờng .................................. 14
Hình1.4: Ví dụ minh họa chức năng chồng xếp ....................................................... 15
Hình 2.1: Vị trí địa lý phƣờng Lộc Vƣợng .............................................................. 19
Hình 2.2: Mô hình cấu trúc của GeoDatabase ......................................................... 28
Hình 2.3: Các lớp dữ liệu sau khi chuyển đổi sang ArcGIS .................................... 29
Hình 2.4: Dữ liệu không gian đƣợc liên kết với dữ liệu thuộc tính .......................... 31
Hình 2.5: Lớp nhà (màu xanh) trên nền lớp thửa đất ............................................... 32
Hình 2.6: Các lỗi phát hiện khi kiểm tra Topology .................................................. 33
Hình 2.7 Lỗi thửa đất chƣa đƣợc khép kín .............................................................. 34
Hình 2.8 Sửa lỗi thửa đất bị chồng đè ...................................................................... 34
Hình 2.9: Kết nối với PostgreSQL ........................................................................... 36
Hình 3.1: Sơ đồ hoạt động của WebGIS .................................................................. 38
Hình 3.2: Sơ đồ ca sử dụng của hệ thống ................................................................. 42
Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động đăng ký/ đăng nhập ....................................................... 44
Hình 3.4: Sơ đồ hoạt động truy vấn thông tin .......................................................... 45
Hình 3.5: Hoạt động gửi phản hồi ............................................................................ 46
Hình 3.6: Hoạt động quản lý phản hồi ..................................................................... 47
Hình 3.7: Hoạt động đăng ký ban đầu/ đăng ký biến động ...................................... 48

Bảng 3.11: Cấu trúc lớp Xã ...................................................................................... 58


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Công tác quản lý đất đai của các cấp đơn vị hành chính có nhiệm vụ là lập và
quản lý hồ sơ địa chính, đăng ký, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, thống kê
kiểm kê đất đai,… Trên thực tế, các tài liệu bản đồ, sổ sách phục vụ cho công tác
quản lý chƣa đƣợc thống nhất, lƣu trữ cồng kềnh, việc tra cứu thông tin khó khăn.
Bên cạnh đó, tình hình sử dụng đất ngày càng đa dạng, phức tạp, tốc độ đô thị hóa
diễn ra nhanh chóng thì yêu cầu về xây dựng các cơ sở dữ liệu đất đai nhằm phục
vụ công tác quản lý của Nhà nƣớc thống nhất từ Trung ƣơng đến địa phƣơng, đồng
thời cung cấp những thông tin về đất đai phục vụ cho nhu cầu của ngƣời dân, lại
càng trở nên cấp bách. Việc áp dụng khoa học công nghệ để xây dựng một cơ sở dữ
liệu đất đai hoàn chỉnh, đồng bộ và chặt chẽ sẽ giúp cho các cơ quan Nhà nƣớc quản
lý một cách có hệ thống và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên đặc biệt này. Tuy
nhiên, việc xây dựng một cơ sở dữ liệu đất đai rất phức tạp, vì dữ liệu phải đảm bảo
tính đầy đủ, chính xác và khả năng thể hiện mối liên kết chặt chẽ giữa dữ liệu thuộc
tính và dữ liệu không gian, giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất, từ đó
đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn của dữ liệu, đồng thời phải đảm bảo tính pháp
lý của dữ liệu.
Ngày nay, hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã đƣợc ứng dụng vào nhiều lĩnh
vực của cuộc sống, bao gồm cả lĩnh vực quản lý thông tin đất đai. Ƣu điểm của GIS
là có thế mạnh trong quản lý dữ liệu không gian và thuộc tính trong mối liên kết với
nhau rất chặt chẽ, bên cạnh đó GIS có thể thu thập, phân tích cơ sở dữ liệu đất đai
nhƣ chồng xếp các lớp bản đồ để đánh giá biến động, hay phục vụ các bài toán quy
hoạch tìm vị trí tối ƣu nhằm hỗ trợ cho việc ra quyết định theo các mục đích khác
nhau. Nhƣ vậy, việc nghiên cứu ứng dụng GIS hỗ trợ công tác xây dựng cơ sở dữ
liệu đất đai là rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu

- Ý nghĩa khoa học của luận văn là đề xuất một số giải pháp ứng dụng GIS
trong chuẩn hóa dữ liệu phục vụ công tác xây dựng CSDL đất đai làm tăng hiệu quả
của công tác này.
- Ý nghĩa thực tiễn là đã xây dựng đƣợc một hệ thống WebGIS cho phƣờng
Lộc Vƣợng nhằm phổ biến thông tin từ CSDL đất đai và thu nhận phản hồi từ ngƣời
dân, góp phần làm minh bạch hóa hệ thống quản lý đất đai ở địa phƣơng.

2


8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 3 chƣơng
- Chƣơng 1: Tổng quan về vấn đề xây dựng CSDL đất đai và khả năng ứng
dụng của GIS.
- Chƣơng 2: Ứng dụng GIS trong chuẩn hóa dữ liệu phục vụ xây dựng CSDL
đất đai.
- Chƣơng 3: Thiết kế hệ thống WebGIS để phổ biến thông tin đất đai và thu
nhận phản hồi từ ngƣời dân.

3


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
ĐẤT ĐAI VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA GIS

1.1. Khái niệm, vai trò của cơ sở dữ liệu đất đai
1.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu đất đai
Cơ sở dữ liệu (CSDL) đất đai là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu địa
chính, dữ liệu quy hoạch sử dụng đất, dữ liệu giá đất, dữ liệu thống kê, kiểm kê đất

đến từng

thửa đất, quản lý thống nhất dữ liệu hồ sơ địa chính
CSDL đất đai đƣợc thiết kế để lƣu trữ các thuộc tính và đối tƣợng của thế
giới thực, các dữ liệu này liên quan với nhau một cách logic và có tính nhất quán
cao, hỗ trợ Nhà nƣớc quản lý đất đai thống nhất từ Trung ƣơng đến địa phƣơng,
giúp Nhà nƣớc nắm rõ tình hình sử dụng đất; kiểm tra, giám sát quá trình quản lý và
sử dụng đất, hoạch định các chính sách đất đai, phân phối quỹ đất, điều tiết các
nguồn lợi từ đất.
- Là công cụ phục vụ cho việc đánh giá tình hình sử dụng đất, lập bản đồ
hiện trạng sử dụng đất
Dữ liệu bản đồ trong CSDL đất đai là cơ sở để xây dựng bản đồ hiện trạng sử
dụng đất của năm lập quy hoạch. Ngoài ra, ta có thể khai thác đƣợc điểm mạnh của
GIS là phân tích không gian để đánh giá biến động sử dụng đất, bằng cách chồng
xếp các lớp bản đồ ở những thời điểm khác nhau cho ra bản đồ biến động sử dụng
đất trong một giai đoạn nhất định. Trên cơ sở đó, chúng ta có thể định hƣớng phát
triển các loại hình sử dụng đất.
- Là công cụ phục vụ cho công tác quy hoạch, các quyết định về quy hoạch,
kế hoạch sử dụng đất hợp lý và hiệu quả cho các mục tiêu quy hoạch và phát triển
kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng
CSDL đất đai cung cấp thông tin cần thiết để ra các quyết định về đất đai,
nhất là các quyết định về quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất. Từ những dữ liệu đất đai
và các yếu tố liên quan, ta sử dụng phép phân tích không gian của GIS kết hợp với
phƣơng pháp đa chỉ tiêu để giải bài toán tìm vị trí tối ƣu cho các đối tƣợng quy
hoạch. Và ngƣợc lại, từ phƣơng án quy hoạch sử dụng đất, chúng ta đánh giá đƣợc
mức độ phù hợp và ảnh hƣởng của các phƣơng án đến kinh tế, xã hội, môi trƣờng.
- Cung cấp thông tin về đất đai cho thị trường quyền sử dụng đất, thị trường
bất động sản
CSDL đất đai cung cấp thông tin về thửa đất một cách đầy đủ và thống nhất,
đặc biệt là thông tin liên quan đến giá đất, giúp cho ngƣời có nhu cầu hay các nhà

để xây dựng và định vị không gian cho các CSDL thành phần khác [3]. Vì vậy,
CSDL địa chính là đối tƣợng nghiên cứu chính của luận văn này.

6


Nội dung, cấu trúc thông tin của CSDL địa chính đƣợc thực hiện theo quy
định tại Điều 4 của Thông tƣ số 17/2010/TT-BTNMT ngày 04/10/2010 của Bộ Tài
nguyên và Môi trƣờng quy định kỹ thuật về chuẩn dữ liệu địa chính.
CSDL địa chính là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu địa chính. Dữ
liệu địa chính bao gồm các nhóm dữ liệu sau đây [6]:
- Nhóm dữ liệu về ngƣời: gồm dữ liệu ngƣời quản lý đất đai, nhà ở và tài sản
khác gắn liền với đất, ngƣời sử dụng đất, chủ sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền
với đất, ngƣời có liên quan đến các giao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn
liền với đất;
- Nhóm dữ liệu về thửa đất: gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
của thửa đất;
- Nhóm dữ liệu về tài sản gắn liền với đất: gồm dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính của nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất;
- Nhóm dữ liệu về quyền: gồm dữ liệu thuộc tính về tình trạng sử dụng của
thửa đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; hạn chế quyền và nghĩa vụ trong sử
dụng đất, sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; giao dịch về đất đai, nhà ở
và tài sản khác gắn liền với đất;
- Nhóm dữ liệu về thủy hệ: gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính về
hệ thống thủy văn và hệ thống thủy lợi;
- Nhóm dữ liệu về giao thông: gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
về hệ thống đƣờng giao thông;
- Nhóm dữ liệu về biên giới, địa giới: gồm dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính về mốc và đƣờng biên giới quốc gia, mốc và đƣờng địa giới hành chính
các cấp;

+ Thông tin về ngƣời sử dụng đất khi biết thông tin về thửa đất;
+ Thông tin về thửa đất và thông tin về ngƣời sử dụng đất trong dữ liệu
thuộc tính địa chính khi biết vị trí thửa đất trên bản đồ địa chính;
+ Vị trí thửa đất trên bản đồ địa chính khi biết thông tin về thửa đất, ngƣời
sử dụng đất trong dữ liệu thuộc tính địa chính;
+ Tìm đƣợc các thửa đất, ngƣời sử dụng đất theo các tiêu chí hoặc nhóm
các tiêu chí về tên, địa chỉ của ngƣời sử dụng đất, đối tƣợng sử dụng đất; vị trí, kích
thƣớc, hình thể, số hiệu, diện tích, hình thức sử dụng, mục đích sử dụng, nguồn gốc
sử dụng, thời hạn sử dụng của thửa đất; giá đất, tài sản gắn liền với đất, những hạn
chế về quyền của ngƣời sử dụng đất, nghĩa vụ tài chính của ngƣời sử dụng đất;

8


những biến động về sử dụng đất của thửa đất; số phát hành và số vào Sổ cấp giấy
chứng nhận;
- Dữ liệu trong cơ sở dữ liệu địa chính đƣợc lập theo đúng chuẩn dữ liệu đất
đai do Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng quy định.
1.2.3. Quy trình xây dựng CSDL đất đai
Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai đƣợc quy định tại chƣơng II –
Thông tƣ số 04/2013/TT-BTNMT của Bộ TN&MT quy định về xây dựng cơ sở dữ
liệu đất đai.
Bước 1: Công tác chuẩn bị
Lập kế hoạch, chuẩn bị nhân lực và trang thiết bị để xây dựng CSDL.

Hình 1.1 Quy trình xây dựng CSDL đất đai [3]
Bước 2: Thu thập tài liệu
Thu thập dữ liệu, tài liệu
- Tài liệu để xây dựng dữ liệu không gian địa chính là bản đồ địa chính.
9

- Tiến hành kiểm tra, đánh giá chất lƣợng cơ sở dữ liệu địa chính theo quy
định.
Bước 11: Đóng gói, giao nộp sản phẩm cơ sở dữ liệu địa chính
10


CSDL địa chính đƣợc kiểm tra, đánh giá sẽ đƣợc đƣa giao nộp, bàn giao cho
đơn vị để vận hành hệ thống.
1.3. Khả năng ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai
1.3.1. Khái quát về GIS
GIS (Geographic Information System) - hệ thống thông tin địa lý là một
công cụ phần mềm đƣợc sử dụng để lƣu trữ quản lý, phân tích và hiển thị thông tin
địa lý. Một hệ thống thông tin địa lý cho phép chúng ta xem, hiểu, trả lời câu hỏi,
giải thích, và hiện thị thế giới chúng ta theo những quan hệ, mô hình và xu hƣớng,
nó hỗ trợ cho việc ra quyết định, thực hiện và quản lý sử dụng đất đai cũng nhƣ các
nguồn tài nguyên khác một cách nhanh chóng, dễ dàng, đáng tin cậy [9, 12].
Cấu trúc của GIS gồm: phần cứng, phần mềm, con ngƣời, và cơ sở dữ liệu:
+ Phần cứng gồm có các máy tính điện tử có thể làm việc trong môi
trƣờng mạng; các thiết bị nhập dữ liệu nhƣ máy số hóa, máy quét; máy in dùng để
in bản đồ; hệ thống lƣu trữ nhƣ ổ cứng, đĩa mềm.
+ Phần mềm cung cấp chức năng và những công cụ cần thiết để nhập, lƣu
trữ, hiển thị, phân tích dữ liệu.
+ Cơ sở dữ liệu bao gồm các dữ liệu về vị trí địa lý, thông tin thuộc tính,
mối liên hệ không gian và thời gian của các đối tƣợng.
+ Con ngƣời là nhân tố thực hiện điều hành hoạt động của GIS, bao gồm
các chuyên gia kỹ thuật, ngƣời thiết kế và duy trì hệ thống, ngƣời sử dụng.
Mỗi hợp phần trên đều có vai trò nhất định và có mối quan hệ chặt chẽ với
nhau, trong đó cơ sở dữ liệu là hợp phần đóng vai trò quan trọng nhất.
Các hợp phần của GIS có nhiệm vụ thực thi các chức năng cơ bản của hệ
thống là: thu thập dữ liệu; xử lý dữ liệu; quản lý cơ sở dữ liệu; tìm kiếm và phân

thông qua chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin
đƣợc gắn với nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu
vào.
Ở nƣớc ta, công tác quản lý đất đai hiện nay gặp nhiều vƣớng mắc cần đƣợc
giải quyết. Nguyên nhân là do sự biến động không ngừng của đất đai. Các số liệu
liên quan đến tài nguyên đất chƣa đƣợc thống nhất, lƣu trữ cồng kềnh, tra cứu thông
tin khó khăn, ngƣời dân không đƣợc cập nhật thông tin,... do đó tranh chấp quyền
sử dụng đất thƣờng xuyên xảy ra. Với những thế mạnh của GIS, việc ứng dụng vào
hoạt động quản lý đất đai để nâng cao hiệu quả công tác quản lý Nhà nƣớc là rất cần
thiết.
Có thể nêu ra một số ƣu điểm của GIS trong công tác quản lý đất đai:
12


- GIS có thể liên kết dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của từng thửa
đất, giúp cho công việc quản lý đƣợc thực hiện một cách dễ dàng, chặt chẽ và khoa
học.
- Tra cứu thông tin nhanh, chính xác với độ tin cậy cao, GIS làm giảm các
hoạt động thừa, tiết kiệm thời gian, tiền bạc.
- Dễ dàng cập nhật dữ liệu mới.
- Tăng khả năng lƣu trữ và xử lý số liệu.
Ngoài ra, với khả năng phân tích không gian, GIS còn có một số ứng dụng
khác nhƣ lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, cung cấp thông tin về nghĩa vụ tài
chính liên quan đến thửa đất; tính giá đất để thành lập vùng giá trị đất đai, lập bản
đồ quy hoạch sử dụng đất; hỗ trợ tính toán bồi thƣờng và giải phóng mặt bằng; giải
các bài toán về quy hoạch một cách nhanh chóng với độ tin cậy cao nhƣ tìm kiếm vị
trí và thiết kế tuyến đƣờng tối ƣu để tìm ra vị trí phù hợp cho các mục đích xác
định.
Nhƣ vậy, một hệ thống GIS có khả năng cho chúng ta thấy vị trí các thửa đất
trên bề mặt Trái đất và các đặc tính của thửa đất đó. GIS cung cấp đầy đủ các chức

+ Tạo vùng với một thuộc tính cho trƣớc: một lớp đối tƣợng dạng polygon
đƣợc tạo ra từ các đối tƣợng dạng đƣờng với một thuộc tính cho trƣớc. Lớp bản đồ
mới sẽ chứa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của đối tƣợng (hình 1.2).
+ Liên kết dữ liệu không gian dạng vùng với một bảng thuộc tính: chức
năng Joins and Relates cho phép liên kết dữ liệu ở một bảng với lớp dữ liệu không
gian dựa trên giá trị của một trƣờng liên kết. Lớp đối tƣợng dạng vùng sẽ chứa các
thông tin thuộc tính có trong bảng mà nó liên kết. Để liên kết đƣợc hai bảng thuộc
tính phải đảm bảo trƣờng giá trị liên kết phải đƣợc nhìn thấy ở cả hai bảng.

Hình 1.2 Minh họa tạo vùng cho lớp đối tượng dạng đường [15]
- Tìm kiếm và phân tích không gian: đây đƣợc coi là một thế mạnh của GIS.
Phép phân tích không gian thích hợp để xây dựng CSDL là chồng xếp bản đồ là
chồng xếp bản đồ chức năng này cho phép tích hợp dữ liệu từ hai lớp bản đồ khác
nhau để tạo ra một lớp bản đồ mới chứa thông tin của cả hai lớp đó. Việc chồng xếp
14


phải đảm bảo các lớp bản đồ phải thống nhất về hệ quy chiếu, tỷ lệ bản đồ và đƣợc
tiến hành qua 2 bƣớc:
+ Xác định tọa độ các giao điểm và tiến hành chồng xếp hai lớp bản đồ tại
giao điểm này.
+ Kết hợp dữ liệu không gian, thuộc tính của hai lớp bản đồ.
Các phép toán chồng xếp hay đƣợc sử dụng bao gồm: phép hợp (Union),
phép giao (Intersect).
+ Intersect two layers: là phép toán giao nhau giữa các đối tƣợng trên hai lớp
khác nhau tạo thành đối tƣợng mới có thuộc tính của 2 lớp. Đối với phép toán này
chỉ lấy phần giao nhau của đối tƣợng

a) Intersect two layer