ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN THỊ THANH LOAN
“ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG XÂY
DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH SỐ PHỤC VỤ
CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA BÀN XÃ
HỰU THÀNH, HUYỆN TRÀ ÔN, TỈNH VĨNH LONG”
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Thái Nguyên - 2013
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN THỊ THANH LOAN
“ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG XÂY
DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH SỐ PHỤC
VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA
BÀN XÃ HỰU THÀNH, HUYỆN TRÀ ÔN,
TỈNH VĨNH LONG”
Chuyên ngành : Quản lý đất đai
Mã số
: 60.85.01.03
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Nguyễn Quang Minh và T.S Trịnh Hữu Liên - Người đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Em xin trân trọng cảm ơn những lời khuyên, định hướng quý báu của
các thầy cô giáo trong khoa Tài nguyên và Môi trường trong quá trình thực
hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn các chú, các anh, chị ở Công ty TNHH Phát
triển công nghệ và Tài nguyên Môi trường Hà Thành, Văn phòng Đăng ký
QSDĐ Sở Tài nguyên và Môi trường Vĩnh Long và xã Hựu Thành đã tạo điều
kiện thuận lợi cho em thu thập tài liệu, thực hiện đề tài được tốt nhất.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã quan tâm, động viên em trong suốt quá
trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Thái Nguyên, ngày 23 tháng 12 năm 2013
Học viên
Nguyễn Thị Thanh Loan
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................ii
MỤC LỤC................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT......................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH....................................................................................viii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết.......................................................................................................... 1
2. Mục đích, yêu cầu và ý nghĩa của đề tài nghiên cứu........................................... 3
2.1. Mục đích nghiên cứu.............................................................................................. 3
2.3.2. Phương pháp thống kê xử lý số liệu................................................................. 27
2.3.3. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu............................................................. 27
2.3.4. Các công nghệ được ứng dụng......................................................................... 28
2.3.5. Phương pháp kiểm nghiệm thực tế .................................................................. 28
2.3.6. Phương pháp chuyên gia................................................................................... 28
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................29
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và công tác quản lý đất đai trên địa bàn29
3.1.1. Vị trí địa lý.......................................................................................................... 29
3.1.2. Địa hình, địa mạo............................................................................................... 30
3.1.3. Khí hậu và thời tiết ............................................................................................ 30
3.1.4. Thủy văn............................................................................................................. 31
3.1.5. Dân số và lao động ............................................................................................ 31
3.1.6. Một số vấn đề về kinh tế xã hội khác............................................................... 32
3.2. Tình hình quản lý và sử dụng đất của xã Hựu Thành ....................................33
3.2.1. Tình hình quản lý đất đai. ................................................................................. 33
3.2.2. Hiện trạng sử dụng đất ...................................................................................... 36
3.3. Quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ và hồ sơ địa chính dạng số phục vụ
công tác quản lý đất đai ...........................................................................................37
3.3.1. Quá trình chuẩn hóa và xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ................................. 38
v
3.3.2. Ứng dụng công nghệ ARC-SDE trong ViLIS 2.0.......................................... 40
3.3.3. Ứng dụng cơ sở dữ liệu địa chính số vào quản lý đất đai .............................. 45
3.4. Ứng dụng giải pháp công nghệ GIS xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hiện
trạng sử dụng đất và phân tích biến động đất đai...................................................47
3.4.1. Kết quả thử nghiệm xây dựng Geodatabase ................................................... 48
3.4.2. Load dữ liệu bản đồ vào GeoDatabase............................................................ 51
3.4.3. Kết quả thực nghiệm khả năng ứng dụng của phần mềm ArcGIS trong quản
lý dữ liệu địa chính....................................................................................................... 52
GCNQSDĐ
Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất
GPS
Hệ thống Định vị toàn cầu (Global Positioning System)
GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
HSĐC
Hồ sơ địa chính
HTSDĐ
Hiện trạng sử dụng đất
UBND
Uỷ ban nhân dân
ViLIS
Hệ thống thông tin đất đai Việt Nam (Vietnam Land Information
System)
Hình 3.9: Một số hình ảnh thao tác kê khai đăng ký cấp GCN và tạo Hồ sơ
địa chính trên ViLIS2.0................................................................... 46
Hình 3.10: Giao diện các loại hình đăng ký biến động trong ViLIS 2.0 ........ 47
Hình 3.11: Các lớp đối tượng được xây dựng trên ArcCatalog...................... 49
Hình 3.12: Xây dựng hệ quy chiếu tọa độ theo chuẩn VN_2000 của tỉnh
Vĩnh Long ....................................................................................... 50
Hình 3.13: Xây dựng trường thuộc tính của các FeatureClass. ...................... 50
Hình 3.14: Tạo kết nối trên Arccatalog........................................................... 51
Hình 3.15: Load dữ liệu vao Feature Class..................................................... 52
Hình 3.16: Xây dựng CSDL HTSDĐ ............................................................. 52
Hình 3.17: Tra cứu thông tin theo Số thửa và tờ bản đồ................................. 53
Hình 3.18: Truy xuất dữ liệu bản đồ giao thông............................................. 54
Hình 3.19: Tra cứu đất ở trên toàn xã Hựu Thành.......................................... 54
Hình 3.20: Chuẩn hóa CSDL HTSDĐ trên Arccatalog và Arc-map.............. 55
Hình 3.21: Cơ sở dữ liệu hoàn thiện giúp ích rất nhiều cho người sử dụng... 57
Hình 3.22: Chiết xuất dữ liệu hiện trạng sử dụng đất của xã Hựu Thành
năm 2012 ......................................................................................... 58
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Yêu cầu đặt ra đối với hệ thống quản lý đất đai là sử dụng tài nguyên đất
một cách hợp lý và hiệu quả nhất nhằm đảm bảo thực hiện tốt các mục tiêu
phát triển kinh tế và công bằng xã hội, tài nguyên đất được bảo vệ tốt vì vậy
xây dựng một hệ thống quản lý đất đai hiện đại là một nhiệm vụ cần thiết
nhằm mang lại lợi ích thiết yếu cho phát triển kinh tế, tạo công bằng xã hội và
bảo vệ môi trường. Một hệ thống quản lý đất đai hiện đại sẽ đảm bảo quyền
lợi hợp lý của Nhà nước, nhà đầu tư và người sử dụng đất cũng như mọi thành
địa chính cũng góp phần quan trọng giúp quản lý thị trường bất động sản,
cung cấp các thông tin thuộc tính và pháp lý liên quan đến bất động sản, tham
gia giao dịch bất động sản, ví dụ như bất động sản có đủ điều kiện tham gia
giao dịch hay không? bất động sản đó có hạn chế gì về quyền khi tham gia
giao dịch v.v.
Trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện nay ở nước
ta, việc thiết lập, quản lý hệ thống hồ sơ địa chính số là một yêu cầu tất yếu.
Hệ thống hồ sơ địa chính được thiết lập, cập nhật trong giai đoạn công nghiệp
hóa hiện đại hóa phải là một hệ thống hồ sơ địa chính hiện đại áp dụng được
những công nghệ tin học hiện đại, đây là một yêu câu đòi hỏi bức thiết, nhưng
cũng thật sự khó khăn bởi cùng lúc phải đầu tư một cách đồng bộ từ trình độ
nghiệp vụ của những người tác nghiệp, quản lý, hệ thống thiết bị phần cứng,
phần mềm, hệ thống dữ liệu…
Trà Ôn là một huyện của tỉnh Vĩnh Long, nằm về hướng đông,
cách thành phố Vĩnh Long khoảng 40 km, nằm cạnh sông Hậu, cách Cần
Thơ 17 km, trải dài theo sông Măng Thít, đồng thời huyện cũng nằm trên thủy
lộ quốc gia huyết mạch giữa đồng bằng nối với Thành phố Hồ Chí Minh và
miền Đông Nam Bộ. Công tác quản lý đất đai đã được đầu tư đo vẽ bản đồ
địa chính, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. Để sử dụng cơ hiệu quả
3
nguồn tư liệu đã được đầu tư, không những đòi hỏi phải thiết lập một hệ
thông hồ sơ địa chính hoàn chỉnh trên giấy, còn đòi hỏi ở hệ thống địa chính
hiện đại xây dữ liệu dạng cơ sở dữ liệu địa chính số hiện đại. Đảm bảo không
chỉ cung cấp thông tin địa chính mà còn bảo đảm các dạng thông tin chiết
xuất phục vụ công tác quản lý đất đai như hiện trạng sử dụng đất, các bảng
thống kê, kiểm kê theo các tiêu chí nhất định, theo định kỳ hàng năm hay đột
xuất; các loại thông tin bản đồ giá đất trên nền hệ thống bản đồ địa chính phục
vụ tính thuế đất chi tiết, phục vụ xây dựng các dự án... Các dạng thông tin này
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về hệ thống cơ sở dữ liệu bản đồ và hồ sơ địa chính
1.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu địa chính
Cơ sở dữ liệu địa chính là một CSDL địa lý chuyên ngành đối tượng
quản lý của nó là thửa đất, thuộc tính của thửa đất, các đối tượng chiếm đất
trên bề mặt tự nhiên nhưng không hình thành thửa đất[2].
Như vậy, một hệ thống Cơ sở dữ liệu địa chính nếu xét dưới góc độ công
nghệ thì hệ thống bao gồm:
- Thiết bị phần cứng và thiết bị ngoại vi.
- Hệ thống phần mềm và các thủ tục cần thiết để xây dựng và phân tích.
- Cơ sở dữ liệu.
- Con người vận hành.
a. Phần cứng - Máy tính và các thiết bị ngoại vi: Về cơ bản hệ thống
thiết bị phần cứng của một hệ thống thông tin địa lý bao gồm các phần chính
là Bộ xử lý trung tâm (CPU), các thiết bị đầu vào như bàn số hoá, máy quét,
các thiết bị thu nhận thông tin điện từ... các thiết bị lưu trữ (bộ nhớ ngoài),
thiết bị hiển thị (màn hình), thiết bị in (máy vẽ), v.v...
- Máy tính còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) được nối với thiết bị chứa
bộ nhớ ngoài (ổ đĩa) để chứa không gian lưu trữ số liệu và các chương trình.
- Máy số hoá hoặc thiết bị chuyên dụng khác có nhiệm vụ chuyển hoá
các số liệu từ bản đồ và các tư liệu thành dạng số rồi đưa vào máy tính.
- Máy vẽ (Plotter) hoặc các loại thiết bị tương tự khác được sử dụng để
xuất dữ liệu ở dạng số trên màn hình hoặc trên nền vật liệu in.
- Sự liên hệ nội bộ bên trong máy tính giữa các cấu thành của phần cứng
cũng có thể được thực hiện thông qua hệ thống mạng với các đường dẫn dữ
liệu đặc biệt.
6
b. Hệ thống phần mềm và các thủ tục cần thiết để xây dựng và phân tích
Phần trung tâm của hệ thống là cơ sở dữ liệu, nó là một hệ thống các
thông tin được lưu trữ dưới dạng số. Vì cơ sở dữ liệu có mối liên quan với các
điểm đặc trưng trên bề mặt trái đất nên nó bao gồm hai yếu tố:
- Cơ sở dữ liệu không gian mang tính địa lý thể hiện hình dạng, vị trí,
kích thước và các nét đặc trưng của bề mặt trái đất.
- Cơ sở dữ liệu thuộc tính không mang tính địa lý, thể hiện đặc tính hay
chất lượng các nét đặc trưng của bề mặt trái đất.
Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất, thì hình dạng, vị trí, kích thước và toạ
độ các điểm đặc trưng của lô đất, thửa đất chính là cơ sở dữ liệu không gian,
còn diện tích, loại đất, mục đích sử dụng và tất cả các đặc điểm tính chất thuộc
lô đất đó đều là cơ sở dữ liệu thuộc tính. Trong đó có những dữ liệu thuộc tính
có thể được tính trực tiếp từ cơ sở dữ liệu không gian như diện tích, chu vi,...
còn đại đa số các thuộc tính khác thì phải trực tiếp điều tra phân loại chúng.
Quá trình thực hiện xây dựng qua các bước sau:
- Nhập số liệu và kiểm tra số liệu.
- Lưu trữ số liệu và quản lý cơ sở dữ liệu.
- Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu.
- Biến đổi dữ liệu.
- Đối tác với người sử dụng.
d. Con người vận hành
Một hệ thống CSDL đương nhiên quan hệ mật thiết với Người sử dụng
các thiết bị từ hệ thống phần cứng, phần mềm điều khiển các thiết bị. Con
người xây dựng tạo ra hệ thống dữ liệu tổ thức và phân tính dữ liệu hiển thị
hình ảnh tạo ra các sản phẩm đầu ra…
Tất cả các yếu tố trên có liên kết và quan hệ chặt chẽ tạo nên một tổ chức
hệ thống CSDL.
8
9
thống đường giao thông gồm đường bộ, đường sắt, cầu và các khu vực đất
chưa sử dụng không có ranh giới thửa khép kín;
3. Vị trí, tọa độ các mốc giới và đường địa giới hành chính các cấp, mốc
giới và chỉ giới quy hoạch sử dụng đất, mốc giới và ranh giới hành lang bảo
vệ an toàn công trình;
4. Điểm tọa độ địa chính, địa danh và các ghi chú thuyết minh.
- Các dữ liệu thuộc tính địa chính được lập để thể hiện nội dung của Sổ
mục kê đất đai, Sổ địa chính và Sổ theo dõi biến động đất đai quy định tại
Điều 47 của Luật Đất đai bao gồm các thông tin:
1. Thửa đất gồm mã thửa, diện tích, tình trạng đo đạc lập bản đồ địa chính;
2. Các đối tượng có chiếm đất nhưng không tạo thành thửa đất (không có
ranh giới khép kín trên bản đồ) gồm tên gọi, mã của đối tượng, diện tích của
hệ thống thủy văn, hệ thống thủy lợi, hệ thống đường giao thông và các khu
vực đất chưa sử dụng không có ranh giới thửa khép kín;
3. Người sử dụng đất hoặc người quản lý đất gồm tên, địa chỉ, thông tin
về chứng minh nhân dân hoặc hộ chiếu, văn bản về việc thành lập tổ chức;
4. Tình trạng sử dụng của thửa đất gồm hình thức sử dụng, thời hạn sử
dụng, nguồn gốc sử dụng, những hạn chế về quyền sử dụng đất, số hiệu Giấy
chứng nhận quyền sử dụng đất đã cấp, mục đích sử dụng, giá đất, tài sản gắn
liền với đất, nghĩa vụ tài chính về đất đai;
5. Những biến động về sử dụng đất trong quá trình sử dụng gồm những
thay đổi về thửa đất, về người sử dụng đất[2].
1.1.3. Tổng quan về chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam
Trong nhiều năm qua, công tác quản lý đất đai của các tỉnh đã được đầu
tư rất nhiều cả về thiết bị và công nghệ. Tuy nhiên, trước đây do chưa xây
dựng được một chuẩn thống nhất về dữ liệu địa chính để áp dụng trên toàn
quốc nên các địa phương đã thiết lập và duy trì dữ liệu địa chính không đồng
nhất, gây khó khăn trong việc quản lý, khai thác và sử dụng dữ liệu.
11
1.1.3.2. Quy định kỹ thuật chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam
Quy định kỹ thuật chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam được nghiên cứu
xây dựng dựa trên cơ sở các chuẩn về thông tin địa lý của quốc tế, chuẩn
thông tin địa lý cơ sở quốc gia và chuẩn dữ liệu địa chính của một số nước
tiên tiến trên thế giới. Nội dung chuẩn dữ liệu địa chính được xây dựng ứng
dụng cho toàn quốc.
Theo Quy định kỹ thuật chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam, các nội dung
của chuẩn hóa dữ liệu địa chính bao gồm quy chuẩn sau[2]:
Quy định kỹ thuật trong xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính các thuật ngữ
cơ bản được hiểu như sau:
1. Hệ thống thông tin địa chính: là hệ thống bao gồm cơ sở dữ liệu địa
chính, phần cứng, phần mềm và mạng máy tính được liên kết theo mô hình
xác định.
2. Dữ liệu địa chính: là dữ liệu không gian địa chính, dữ liệu thuộc tính
địa chính và các dữ liệu khác có liên quan.
3. Cơ sở dữ liệu địa chính: là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu
địa chính.
4. Dữ liệu không gian địa chính: là dữ liệu về vị trí, hình thể của thửa
đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về hệ thống thủy văn, hệ
thống thủy lợi; hệ thống đường giao thông; dữ liệu về điểm khống chế; dữ
liệu về biên giới, địa giới; dữ liệu về địa danh và ghi chú khác; dữ liệu về
đường chỉ giới và mốc giới quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng, quy
hoạch giao thông và các loại quy hoạch khác, chỉ giới hành lang an toàn bảo
vệ công trình.
5. Dữ liệu thuộc tính địa chính: là dữ liệu về người quản lý đất, người sử
dụng đất, chủ sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, tổ chức và cá
nhân có liên quan đến các giao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền
lượng bản đồ địa chính là rất lớn. Khả năng lưu trữ được một số lượng rất lớn
bản đồ địa chính dưới dạng số là yêu cầu đầu tiên đối với cơ sở dữ liệu bản đồ
địa chính trong Hệ thống thông tin đất đai của Bộ Tài nguyên và Môi trường
cũng như trong Cơ sở dữ liệu quốc gia về Tài nguyên đất.
Yêu cầu về nội dung thông tin:
Nội dung thông tin trong cơ sở dữ liệu trước hết phải đảm bảo các nội
dung của bản đồ địa chính được qui định trong qui phạm của Bộ Tài nguyên
và Môi trường. Sau đó, cơ sở dữ liệu phải có tính mở, có khả năng thêm các
lớp thông tin mới phục vụ đa ngành, đa mục đích sử dụng.
Yêu cầu về khai thác, sử dụng và tra cứu thông tin:
Đây là nhu cầu lớn nhất đối với dữ liệu địa chính trong cơ sở dữ liệu tài
nguyên đất. Thông tin về địa chính không chỉ phục vụ cho Bộ Tài nguyên và
Môi trường mà còn phục vụ các bộ, ngành, các tổ chức khác nhau và cả đến
từng người dân thường. Yêu cầu về tìm kiếm thông tin địa chính rất đa dạng:
từ cấp vĩ mô theo từng đơn vị hành chính hoặc chi tiết nhất đến từng thửa đất.
Bài toán này liên quan đến cấu trúc dữ liệu và chỉ số xác định duy nhất đối
tượng cần quản lý như thửa đất, mảnh bản đồ địa chính, ranh giới xã. Cần
phải tạo ra các trường khoá để cung cấp các khả năng tìm kiếm khác nhau.
Yêu cầu này đòi hỏi phải có một cơ chế tra cứu và hỏi đáp nhanh chóng, tiện
dụng cho nhiều dạng người sử dụng khác nhau.
Yêu cầu về xử lý thông tin:
Thông tin địa chính là thông tin có tần xuất thay đổi rất nhanh. Hiện
trạng sử dụng đất luôn luôn biến động, và các biến động này cần thiết phải thể
hiện trong cơ sở dữ liệu về bản đồ địa chính. Thông tin địa chính còn là dữ
liệu cần xử lý ở các bài toán qui hoạch sử dụng đất, qui hoạch đường xá ỏ
14
mức chi tiết. Yêu cầu về khả năng xử lý liên quan trực tiếp đến việc chọn mô
hình dữ liệu của cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính và các chức năng mà phần
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 thực thể
tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn,
phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ)
nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau khi định nghĩa GIS.
Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ
thống gồm các thành phần: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu
nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng
dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công
nghệ thông tin. Khi xây dựng một hệ thống GIS ta phải quyết định xem GIS
sẽ được xây dựng theo mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ
chức thực hiện nào. Chỉ trên cơ sở đó người ta mới quyết định xem GIS định
xây dựng sẽ phải đảm đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng
mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của
hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát
triển hệ thống GIS. Với một xã hội có sự tham gia của người dân và quá trình
quản lý thì sự đóng góp tri thức từ phía cộng đồng đang ngày càng trở nên
quan trọng và càng ngày càng có vai trò không thể thiếu. Hệ thống thông tin
địa lý (GIS) sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý làm dữ liệu của mình.
Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:
- Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đường và vùng).
- Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh).
- Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lưới (ví dụ như đường giao thông, lưới
cấp thoát nước, lưới điện...).
- Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác.
- Dữ liệu đo đạc.
- Dữ liệu dạng địa chỉ.