Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động sử dụng đất tại thành phố vĩnh yên giai đoạn 2000-2010

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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

--------------------

TRẦN VĂN BÌNH

Tên đề tài: “ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI THÀNH PHỐ

VĨNH YÊN GIAI ĐOẠN 2000-2010”

Chuyªn ngµnh : Qu¶n lý ®Êt ®ai

M· sè : 60 62 16

LuËn v¨n th¹c sÜ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Người hướng dẫn khoa học : PGS. TS. Đỗ Thị Lan

THÁI NGUYÊN – Năm 2011

i

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

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn

này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn

này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được

chỉ rõ nguồn gốc.

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 9 năm 2011

Tác giả luận văn

Trần Văn Bình

ii

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

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đỗ Thị Lan - phó Khoa

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

iv

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

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1. 1: Sự thể hiện quang cảnh sự vật dưới các lớp bản đồ khác nhau ....... 9

Hình 1. 2: Nguyên lý khi chồng lắp các bản đồ.............................................. 10

Hình 1. 3: Chồng lắp bản đồ theo phương pháp cộng .................................... 11

Hình 1. 4: Một ví dụ trong việc chồng lắp các bản đồ.................................... 11

Hình 1. 5: Một thí dụ trong việc phân loại lại một bản đồ.............................. 12

Hình 1. 6: Biểu đồ hình và bảng của các phép toán logic............................... 13

Hình 1. 7: Ứng dụng thuật toán logic trong tìm kiếm không gian.................. 13

Hình 1. 9: Phương thức và kết quả nội suy điểm............................................ 14

Hình 1. 8: Vùng đệm với các khoảng cách khác nhau.................................... 14

Hình 1. 10: Nội suy giá trị pH đất tại các điểm khảo sát................................ 15

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

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

MỞ ĐẦU

Đất đai là tài nguyên vô cùng quan trọng trong chiến lược phát triển

của mỗi Quốc gia. Một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của mỗi

quốc gia đôi khi còn được tính theo mức độ biến động trong quá trình sử dụng

đất của Quốc gia đó. Việc gia tăng dân số, tốc độ đô thị hóa nhanh làm cho

quỹ đất quốc gia bị biến động. Vậy, làm thế nào để quản lý đất đai hiệu quả

và chặt chẽ nhất nhằm bảo vệ quyền sở hữu nhà nước đối với đất đai?. Đây là

câu hỏi đặt ra cho các cấp chính quyền mà trực tiếp là các nhà quản lý đất đai.

Trong những năm trước đây, công tác quản lý đất đai của nước ta chưa

được coi trọng, gần như bị lãng quên, gây ra nhiều tiêu cực xã hội ảnh hưởng

lớn đến đời sống nhân dân. Mặt khác, trong cơ chế thị trường ngày nay sự tồn

tại khách quan của nhiều thành phần kinh tế kéo theo sự đa dạng của các mối

quan hệ trong quản lý và sử dụng đất.

Để có sự quản lý chặt chẽ, sử dụng hợp lý tiết kiệm nguồn tài nguyên

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

trong toàn ngành. Để đưa hoạt động chỉnh lý và xây dựng bản đồ hiện trạng

sử dụng đất ở tất cả các cấp theo định kỳ hàng năm và 5 năm vào nề nếp, việc

đưa công nghệ thông tin vào trong công tác xây dựng bản đồ hiện trạng sử

dụng đất là điều cần thiết nó đáp ứng được tính cấp thiết và độ chính xác mà

trong công tác quản lý đất đai đòi hỏi.

Thành phố Vĩnh Yên là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa và xã hội

của tỉnh Vĩnh Phúc, đặc biệt trong những năm qua với sự chuyển mình mạnh

mẽ theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa chung của cả nước, bộ mặt

thành phố thay đổi nhanh chóng theo hướng giảm đất nông nghiệp, tăng đất

phi nông nghiệp chủ yếu là đất sử dụng vào mục đích công nghiệp và dịch vụ.

Trong những năm gần đây, công tác quản lý về đất đai nói riêng và tình hình

thực hiện Pháp Luật đất đai trên địa bàn thành phố đã bắt đầu đi vào nề nếp.

Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân cả khách quan và chủ quan công tác cập

3

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

nhật biến động đất đai chưa tốt, chưa kịp thời, cơ sở hạ tầng, trang thiết bị

phục vụ cho công tác chưa đầy đủ, đồng bộ, đa số còn lạc hậu, trình độ, năng

lực cán bộ làm công tác quản lý đất đai ở các cấp còn chưa cao, nhất là cán bộ

địa chính cơ sở.

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và ứng dụng mạnh mẽ của hệ

thống thông tin địa lý (GIS) vào thực tiễn đời sống và đặc biệt trong công tác

quản lý đất đai cùng với nhận thức được tầm quan trọng của sự thay đổi trong

quá trình sử dụng đất với sự thay đổi khí hậu và chất lượng của cuộc sống, tôi đã

lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong nghiên

cứu biến động sử dụng đất tại thành phố Vĩnh Yên giai đoạn 2000-2010”

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...

Thay đổi mục đích sử dụng đất: đất nông nghiệp, lâm nghiệp được

chuyển sang đất giao thông, thủy lợi, đất xây dựng các công trình hoạc làm

đất ở theo quy hoạch mới.

Thay đổi chủ sử dụng đất: đây là yếu tố thay đổi nhiều nhất khi thực hiện

5 quyền theo luật đất đai.

Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất, sự thay đổi mục đích sử dụng đất

hợp pháp là yếu tố quan trọng làm thay đổi nội dung của nó, khi đó bản đồ cũ

không còn phù hợp với thực tại và bản đồ hiện trạng sử dụng đất mới được

thành lập. Để xây dựng một tờ bản đồ mới được biên vẽ trên giấy đòi hỏi phải

đầu tư rất nhiều thời gian và độ chính xác không cao.

Với sự chuyển đổi mục đích như hiện nay, khi chúng ta hoàn thành song

một tờ bản đồ bằng phương pháp truyền thống thì hiện trạng sử dụng đất luôn

bị lạc hậu theo thời gian. Công tác thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất đòi

hỏi độ chính xác cao và thể hiện được hiện trạng đất đai hàng năm đồng thời

đáp ứng được yêu cầu cấp bách của công tác kiểm kê đất đai và quy hoạch sử

5

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

dụng đất. Chính những điều này đã cho thấy việc quản lý đất đai trên bản đồ

giấy không còn phù hợp, do đó cần phải có sự thay đổi cách quản lý đất sao

cho thông tin đất đai luôn được cập nhật khi có sự thay đổi mà vẫn đáp ứng

được những yêu cầu của một tờ bản đồ đặt ra ngay từ cấp quản lý thấp nhất là

cấp xã.

Để khắc phục những nhược điểm của bản đồ giấy, chỉ có bản đồ số mới

có khả năng đáp ứng được những yêu cầu trong công tác quản lý đất đai. Bản

đồ số cho thấy sự tiện lợi trong công tác quản lý đất đai hơn hẳn bản đồ giấy

đó là việc cập nhật thông tin một cách nhanh chóng và chính xác. Bản đồ số

cũng có thể in ra giấy với bất kỳ tỷ lệ nào tùy theo yêu cầu của người sử dụng.

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thường được xây dựng cho từng cấp

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...