BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VƯƠNG LINH

TÍCH HỢP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG
THÔNG TIN ĐỊA LÝ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
ĐẤT LÚA XÃ BẮC SƠN, HUYỆN ÂN THI, TỈNH HƯNG YÊN

CHUYÊN NGÀNH

: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

MÃ SỐ

: 60.85.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÊ THỊ GIANG

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng có ai công bố trong bất kỳ
công trình nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn

thiện hơn.
Với tấm lòng biết ơn, tôi xin chân thành cám ơn mọi sự giúp đỡ quý báu đó!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả

NGUYỄN VƯƠNG LINH

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC

Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii


Yêu cầu của đề tài

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1 Tổng quan về cơ sở dữ liệu đất lúa.

4

1.1.1 Tổng quan về cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu đất đai

4

1.1.2 Cơ sở dữ liệu đất lúa

7

1.2 Tổng quan công nghệ GIS và Viễn thám.

13

1.2.1 Tổng quan công nghệ GIS.

13

1.2.2 Tổng quan công nghệ Viễn thám.


2.3.2 Tình hình sử dụng đất xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi, tỉnh Hưng Yên

33

2.3.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu đất lúa.

33

2.3.4 Đánh giá thực trạng sử dụng đất lúa.

34

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


2.4 Các phương pháp nghiên cứu

34

2.4.1 Phương pháp điều tra số liệu thứ cấp

34

2.4.2 Phương pháp điều tra số liệu sơ cấp

34


42

3.2 Tình hình sử dụng đất tại xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi, tỉnh Hưng Yên

47

3.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu đất lúa

50

3.3.1 Thu thập nội dung thông tin:

51

3.3.2 Phân tích nội dung dữ liệu:

51

3.3.3 Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu

51

3.3.4 Chuẩn hóa và chuyển đổi dữ liệu

53

3.3.5 Xây dựng cơ sở dữ liệu

55


TÀI LIỆU THAM KHẢO

76

PHỤ LỤC

78

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iv


DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
CSDL:

Cơ sở dữ liệu

ETM+:

Bộ cảm ETM+

Feature Class:

Lớp thông tin

Feature Dataset:

Nhóm lớp thông tin



Trang

1.1

Một số thông số kỹ thuật của một số loại ảnh vệ tinh SPOT

28

3.1

Hiện trạng sử dụng đất xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi năm 2014

47

3.2

Cấu trúc dữ liệu thông tin lớp Khoanh đất hiện trạng

55

3.3

Cấu trúc dữ liệu thông tin lớp Địa danh

56

3.4

Cấu trúc dữ liệu thông tin lớp Điểm kinh tế văn hóa xã hội


60

3.10

Các loại hình sử dụng đất xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi

63

3.11

Thực trạng sử dụng đất lúa xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi

70

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC HÌNH

Số hình

Tên hình

Trang

1.1


23

1.7

Tăng cường chất lượng ảnh cho ảnh LANDSAT8

23

3.1

Sơ đồ vị trí xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi

36

3.2

Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu

50

3.3

Mô hình, cấu trúc cơ sở dữ liệu đất trồng lúa

52

3.4

Quá trình chuyển đổi dữ liệu dạng điểm sang *.shp


58

3.10

Lớp Đường biên giới, địa giới

58

3.11

Lớp Thủy hệ dạng vùng

59

3.12

Lớp Thủy hệ dạng vùng

60

3.13

Lớp Ranh giới đất trồng lúa

61

3.14

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa xã Bắc Sơn


Page vii


3.19

Kết quả đánh giá độ chính xác tệp mẫu theo phương pháp Signature
Separability

65

3.20

Kết quả phân loại ảnh SPOT5 xã Bắc Sơn

66

3.21

Kết quả lọc nhiễu ảnh phân loại SPOT5 xã Bắc Sơn

66

3.22

File tọa độ đánh giá độ chính xác của tệp mẫu

67

3.23


thiết bị, phần mềm, dữ liệu, con người và tổ chức hệ thống thông tin, được thiết
kế hoạt động một cách hiệu quả nhằm thu nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích, và
hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các bài
toán ứng dụng liên quan đến vị trí địa lý trên bề mặt trái đất. GIS được sử dụng
như một công cụ kỹ thuật để giải quyết những vấn đề cấp thiết của thời đại như
xu hướng biến đổi sử dụng đất, tình trạng triệt phá rừng, sự xuống cấp của môi
trường, vấn đề đô thị hoá, dự báo những biến động khí hậu. GIS cung cấp những
công cụ mạnh nhất để có thể xây dựng, tổ chức, xử lý và quản lý các dữ liệu, từ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


đó cung cấp thông tin trợ giúp cho chuyên gia về GIS và các nhà quản lý trong
việc ra các quyết định đúng đắn, các giải pháp hữu hiệu cho các vấn đề trên.
Ở Việt Nam, viễn thám mới được quan tâm kể từ năm 1980 khi nước ta
tham gia tổ chức vũ trụ quốc tế Intercosmos. Đến nay, công nghệ viễn thám đã
được nhiều ngành ở Việt Nam ứng dụng rộng rãi để phục vụ cho những mục đích
khác nhau, phổ biến là các lĩnh vực về thông tin truyền thông và các hoạt động
về: quan trắc tài nguyên nước, bảo vệ môi trường, khí tượng, thủy văn; trong lĩnh
vực lâm nghiệp ảnh vệ tinh đã được Viện Điều Tra Quy hoạch Rừng sử dụng cho
công tác điều tra tài nguyên rừng toàn quốc từ những năm 1980 với ảnh Landsat
4, 1990 với Landsat 6, 2000 sử dụng Landsat ETM+ và 2010 sử dụng ảnh Spot 5;
trong nông nghiệp, ảnh vệ tinh cũng được ứng dụng rộng rãi cho công tác xây
dựng bản đồ sử dụng đất, công tác dự báo sâu bệnh và quản lý lưu vực; đối với
lĩnh vực quản lý đất đai, ảnh viễn thám đã được ứng dụng nhiều trong việc thành
bản đồ hiện trạng sử dụng đất ở tỷ lệ nhỏ, thành lập và hiệu chỉnh bản đồ địa
hình,… Một trong số đó, ứng dụng ảnh viễn thám để theo dõi, giám sát nhằm
quản lý, theo dõi biến động các loại đất là một nghiên cứu được ứng dụng rất
hiệu quả hiện nay.

năm 2014.
- Giải đoán ảnh viễn thám xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi đạt độ chính xác cao
(trên 85%).
- Đưa ra được thực trạng sử dụng đất lúa trên địa bàn xã Bắc Sơn, huyện
Ân Thi sát với thực tế, từ đó đưa ra các nguyên nhân dẫn đến tình trạng sử dụng
sai mục đích sử dụng đất trên địa bàn xã.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu đất lúa.
1.1.1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu đất đai
Cơ sở dữ liệu (viết tắt CSDL; tiếng Anh là database) là một hệ thống các
thông tin có cấu trúc, được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ nhằm thõa mãn yêu
cầu khai thác thông tin đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chương
trình ứng dụng chạy cùng một lúc với những mục đích khác nhau.
Việc sử dụng hệ thống CSDL này sẽ khắc phục được những khuyết điểm
của cách lưu trữ dươi dạng hệ thống tập tin, đó là:
+ Giảm trùng lặp thông tin ở mức thấp nhất, đảm bảo tính nhất quán và
toàn vẹn dữ liệu
+ Đảm bảo dữ liệu được truy xuất theo nhiều cách khác nhau, từ nhiều
người khác nhau và nhiều ứng dụng khác nhau.
+ Tăng khả năng chia sẻ thông tin (Free Tutorials, 2014)
Tại Điều 3, Thông tư số 34/2014/TT-BTNMT về xây dựng, quản lý, khai
thác hệ thống thông tin đất đai nêu rõ:
- Cơ sở dữ liệu 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

+ Các thông tin chi tiết về đất đai: các thông tin chi tiết về đất đai liên quan
đến từng thửa đất, từng chủ sử dụng được quản lý tại các địa phương theo 3 cấp
tỉnh, cấp huyện, và cấp xã.
- Đối tượng quản lý chính của cơ sở dữ liệu đất đai trong công tác quản lý
nhà nước về đất đai đó là thửa đất. Các thông tin về thửa đất cần được quản lý
được thể hiện chi tiết trên bản đồ địa chính và bản đồ hiện trạng sử dụng đất và
bản đồ quy hoạch sử dụng đất với các thông tin:
+ Thông tin về vị trí, hình thửa, kích thước và tính chất tự nhiên của thửa đất.
+ Các thông tin về phân hạng, giá trị và giá trị đất.
+ Các công trình trên đất (Bất động sản trên đất).
+ Các thông tin về quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất.
+ Các thông tin về giao thông.
+ Các thông tin về thủy hệ.
- Bên cạnh các thông tin về không gian còn có các thông tin thuộc tính của
các thửa đất và chúng được thể hiện qua hệ thống các tài liệu liên quan đến đất
đai: các loại sổ sách địa chính như: sổ mục kê, sổ địa chính, sổ cấp giấy chứng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


nhận, các biểu thống kê, các số liệu liên quan khác... Như vậy, các thông tin về
đất đai là một tập hợp các thông tin có liên quan trực tiếp đến công tác quản lý
Nhà nước về đất đai tại các cấp.
* Phân lớp thông tin trong hệ thống thông tin đất đai:
Mục đích của việc phân lớp thông tin nhằm phục vụ cho việc xây dựng cơ
sở dữ liệu, quản lý dữ liệu, cung cấp thông tin cho ngành và đa ngành. Có thể
phân lớp đối tượng thông tin theo mô hình phân cấp sau:
+ Đối với cơ sở dữ liệu đất đai, thông tin trong cơ sở dữ liệu thường được
phân thành các nhóm đối tượng, trong các nhóm đối tượng chúng ta có các lớp,

+ Mỗi một lớp thông tin chỉ thể hiện một loại đối tượng
+ Mỗi một lớp thông tin có một mã duy nhất.
+ Tên của các lớp thông tin được đặt sao cho dễ nhận biết.
*Hiệu quả khai thác, sử dụng cơ sở dữ liệu đất đai trong công tác
quản lý đất đai
- Phục vụ đắc lực tác nghiệp chuyên môn như đăng ký cấp giấy chứng
nhận quyền sử dụng đất, quy hoạch, đền bù giải phóng mặt bằng, … được thực
hiện chính xác, rút ngắn thời gian.
- Thông tin về đất đai được truy vấn, khai thác đơn giản, thuận tiện làm
tăng hiệu quả công việc.
- Thay đổi cách điều hành công việc hành chính theo phương pháp hiện
đại, phát hiện và làm chuẩn hóa kết quả giải quyết công việc của cán bộ cấp dưới,
tăng cường tư duy và năng lực cán bộ.
- Nâng cao trình độ ứng dụng Công nghệ thông tin trong ngành.
- Tăng cường khả năng tiếp cận, ứng dụng công nghệ thông tin vào công
tác chuyên môn cho đội ngũ cán bộ cơ sở, nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản
lý, xử lý khai thác dữ liệu đất đai; khai thác và sử dụng hiệu quả cơ sở dữ liệu đất
đai. Đáp ứng được yêu cầu, nhiệm vụ quản lý nhà nước về đất đai trong tình hình
mới (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2014a)
1.1.2. Cơ sở dữ liệu đất lúa
1.1.2.1. Khái niệm đất lúa
Theo quan niệm truyền thống của người Việt Nam thì đất nông nghiệp
thường được hiểu là đất trổng lúa, trổng cây hoa màu như: ngô, khoai, sắn và
những loại cây được coi là lương thực. Tuy nhiên, trên thực tế việc sử dụng
đất nông nghiệp tương đối phong phú, không chỉ đơn thuần là để trồng lúa,
hoa màu mà còn dùng vào mục đích chăn nuôi gia súc, nuôi trồng thuỷ sản
hay để trổng các cây lâu năm...
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7

người nông dân đã canh tác tới ba vụ lúa trong một năm, các vùng đồng bằng
khác thực hiện canh tác xen canh một vụ lúa – một vụ màu. Đối với một số tỉnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


vùng núi phía bắc của Việt nam, diện tích đất trồng lúa chủ yếu là diện tích đất ở
triền đồi (gọi là ruộng bậc thang), vùng miền Đông Nam Bộ đất trồng lúa là diện
tích đất lung, bàu, một năm chỉ canh tác được một vụ lúa (Chính phủ, 2012)
1.1.2.2. Mục tiêu xây dựng cơ sở dữ liệu đất lúa
a. Mục tiêu tổng quát
- Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) quốc gia về đất đai đa mục tiêu thống
nhất từ Trung ương đến địa phương.
- Nâng cao hiệu quả của công tác quản lý nhà nước ở Trung ương và địa
phương về đất đai. Đẩy mạnh cải cách hành chính, hỗ trợ ra quyết định của các
cấp quản lý, xây dựng chính phủ điện tử, củng cố hoàn thiện tổ chức và cơ chế
chính sách trong lĩnh vực quản lý đất đai.
- Đáp ứng nhu cầu khai thác thông tin đất đai của các cơ quan nhà nước,
các tổ chức, cá nhân phục vụ phát triển kinh tế, xã hội, đảm bảo vững chắc quốc
phòng, an ninh.
b. Mục tiêu cụ thể
- Xây dựng, triển khai, quản lý vận hành, khai thác, cập nhật một hệ
thống cơ sở dữ liệu đất đai thống nhất đa mục tiêu, đa người dùng, tiên tiến,
hiện đại gồm:
- Thiết kế hệ thống thông tin đất đai thống nhất từ Trung ương đến
địa phương;
- Xây dựng hệ thống phần mềm phục vụ việc quản lý, cập nhật và khai
thác cơ sở dữ liệu đất đai đa mục tiêu;
- Xây dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng đất trồng lúa để giám sát và quản lý

2013 hoàn thành cơ bản việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở
hữu nhà ở và tài sản gắn liền với đất;
- Thông tư số 34/2014/TT-BTNMT ngày 30 tháng 6 năm 2014 của Bộ
trưởng Bộ tài nguyên và Môi trường về xây dựng, quản lý và khai thác hệ thống
thông tin đất đai;
- Quyết định số 2402/QĐ-BTNMT ngày 21 tháng 12 năm 2011 của Bộ
trưởng Bộ tài nguyên và Môi trường phê duyệt Kế hoạch ứng dụng và phát triển
công nghệ thông tin tài nguyên và môi trường giai đoạn 2010-2015;
- Quyết định số 2669/QĐ/BTNMT ngày 27 tháng 12 năm 2013 của Bộ
trưởng Bộ tài nguyên và Môi trường về việc ban hành Quy chế quản lý các đề án,
dự án, nhiệm vụ chuyên môn thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10


1.1.2.4. Cơ sở dữ liệu đất lúa

Hình 1.2: Vị trí CSDL đất lúa trong CSDL đất đai
Cơ sở dữ liệu đất trồng lúa là một thành phần của CSDL đất đai, được xây
dựng dựa trên nền tảng CSDL địa chính
CSDL đất lúa là một phần quan trọng và không thể tách rời của cơ sở
dữ liệu đất đai, là một thành phần của CSDL đất đai, về cơ bản CSDL đất
lúa chia sẻ về mặt kiến trúc chung cũng như cơ chế vận hành với CSDL đất
đai nói chung.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11

- GIS như một hệ thống thông tin gồm các chức năng nhập, phân tích hiển
thị và có khả năng mô hình hóa các lớp thông tin được tổ chức trong một cơ sở dữ
liệu để thành lập các bản đồ chuyên đề (Đặng Hùng Võ, Đinh Hồng Phong, 2000)
Nhưng cho dù với quan niệm nào thì GIS cũng phải đáp ứng tiêu chí của
một hệ thống gồm 4 phần:
+ Máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng
vào ra và xử lý thông tin của phần mềm;
+ Một phần mềm có khả năng nhập, lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ
chức các thông tin không gian và thông tin thuộc tính, phân tích, biến đổi thông
tin trong cơ sở dữ liệu, hiển thị và trình bày thông tin dưới nhiều dạng khác nhau,
với các cách khác nhau;
+ Có một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian và các thông tin
thuộc tính, được tổ chức theo ý đồ chuyên ngành nhất định;
+ Người sử dụng với các kiến thức chuyên gia chuyên ngành.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13


1.2.1.2 Khả năng xử lý dữ liệu trong GIS
- Đa số dữ liệu trong GIS lưu giữ dưới dạng số (vecto hoặc raster). Dạng
véc tơ là những cặp tọa độ của các điểm (X, Y) hoặc (X, Y, Z) với các quy luật
liên kết các điểm đó để biểu diễn chúng thành các đối tượng trong một hệ toạ độ
xác định. Có 2 loại hệ toạ độ cơ bản: Hệ toạ độ vuông góc Đề các (X, Y, Z) và
Hệ toạ độ trắc địa cầu (B, L, H). Thông thường mỗi quốc gia người ta thường
chọn thống nhất một hệ thống toạ độ gắn với trái đất thực phù hợp với lãnh thổ
và thường gọi là Hệ toạ độ quốc gia.
- Số liệu Raster (dạng ảnh) được tạo bởi các ô lưới dưới dạng các chấm điểm
có lực phân giải nhất định cho trước nào đó. Thông thường số liệu lưu trữ dưới dạng
raster này đòi hỏi dung lượng bộ nhớ lớn. Tuỳ theo kích thước của bản đồ và nội

Giao diện theo câu lệnh (Command Interfaces);
Giao diện theo lập trình (Macro Programming).
1.2.1.3. Giới thiệu phần mềm ArcGIS
ArcGIS là hệ thống GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một giải pháp toàn
diện từ thu thập / nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích và phân phối thông tin trên
mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của
các doanh nghiệp. Về mặt công nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ
ESRI là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng
khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: desktop
(ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS,
ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di động (ArcPAD)... và có khả năng tương
tích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau (Geoviet, 2014)

Hình 1.4: Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 15


ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những
công cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên
một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh, cho phép:
Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ liệu không gian tích hợp với dữ liệu
thuộc tính) - cho phép sử dụng nhiều loại định dạng dữ liệu khác nhau thậm chí
cả những dữ liệu lấy từ Internet;
Truy vấn dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằng
nhiều cách khác nhau;
Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu không gian kết hợp với dữ liệu
thuộc tính;