I. Tổng Quan Về Ứng Dụng GIS Trong Quản Lý Đất Đai Hiện Nay
Vào đầu những năm 60 của thế kỷ XX, các nhà khoa học Canada đã cho ra đời hệ thống thông tin địa lý. Hệ thống thông tin địa lý-GIS (Geographical Information System) được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật. Trong phần lớn các lĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạch hoạt động. Công nghệ GIS liên quan mật thiết tới yếu tố địa lý thường diễn tả đến dữ liệu không gian, nói cách khác đây là dữ liệu tham chiếu đến vị trí trên trái đất. Gắn liền với dữ liệu này là dữ liệu thuộc tính bổ sung cho dữ liệu không gian. Ví dụ hình dáng và vị trí địa lý của thửa đất là dữ liệu không gian, còn số hiệu thửa đất và các thông tin về chủ sở hữu là dữ liệu thuộc tính. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính làm cho GIS trở thành công cụ giải quyết hữu hiệu các bài toán phân tích không gian.
1.1. Khái Niệm Cơ Bản Về Hệ Thống Thông Tin Địa Lý GIS
Hệ thống thông tin địa lý có khả năng truy vấn, tìm kiếm và phân tích thông tin. GIS có thể tính toán, tìm ra thông tin mới về các đối tượng bản đồ dựa trên các đối tượng có sẵn và đưa ra hình ảnh, bảng biểu phân tích trực quan phục vụ cho mục đích nào đó. GIS lưu giữ thông tin dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý. Hệ thống thông tin gồm có máy vi tính và các thiết bị ngoại vi đi kèm, các phần mềm trong các máy vi tính, dữ liệu được lưu trong máy vi tính, con người và cách hoạt động của hệ thống. Như vậy, có thể hiểu hệ thống thông tin địa lý trước hết là một hệ thống thông tin. Điều này có nghĩa là GIS cũng là một hệ thống thông tin như bao nhiêu hệ thống thông tin khác, điều khác biệt giữa GIS và các hệ thống thông tin khác là dữ liệu của GIS là dữ liệu địa lý.
1.2. Các Thành Phần Cấu Tạo Nên Một Hệ Thống GIS Hoàn Chỉnh
Hệ thống thông tin địa lý là tập hợp một bộ các công cụ trợ giúp cho việc thu thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi, quản lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực cho tập hợp các mục đích nào đó. Để biểu diễn dữ liệu không gian trong GIS, người ta thường dùng hai hệ tọa độ: Hệ tọa độ địa lý và hệ tọa độ quy chiếu. Hệ tọa độ địa lý là hệ tọa độ lấy mặt cầu ba chiều bao quanh trái đất làm cơ sở, một điểm được xác định bằng kinh độ và vĩ độ của nó trên mặt cầu. Hệ toạ độ quy chiếu là hệ tọa độ hai chiều thu được bằng cách chiếu dữ liệu bản đồ nằm trên hệ tọa độ địa lý về một mặt phẳng. Hệ thống thông tin địa lý là một khoa học liên ngành. Nó có mối liên quan mật thiết đến rất nhiều chuyên ngành khoa học kỹ thuật như địa lý, bản đồ, viễn thám, khảo sát, trắc địa, thống kê,…
II. Thách Thức Quản Lý Đất Đai Tại Xã Tam Hồng Yên Lạc
Công tác xây dựng, cập nhật và quản lý dữ liệu hồ sơ địa chính là một vấn đề mang tính lịch sử phức tạp, có ảnh hưởng không nhỏ đến các vấn đề chính trị - xã hội của mỗi quốc gia. Với sự vận động phát triển không ngừng của đời sống kinh tế xã hội việc cập nhật, quản lý hồ sơ địa chính ngày càng đòi hỏi sự đồng bộ, tiện lợi và khoa học cho người quản lý cũng như người khai thác thông tin. Dữ liệu hồ sơ địa chính được thành lập qua nhiều thời kỳ với các công nghệ khác nhau, lưu trữ ở cả dạng giấy và dạng số. Thời kỳ trước năm 1999, tùy thuộc vào khả năng của từng địa phương mà bản đồ và hồ sơ địa chính được thành lập cũng rất đa dạng, bản đồ được lưu ở dạng giấy hoặc các khuôn dạng *.dgn của MicroStation, một phần ở khuôn dạng của MapInfo và chủ yếu xây dựng ở hệ tọa độ HN-72. Hồ sơ địa chính quản lý trên giấy hoặc ở dạng cơ sở dữ liệu trong Foxpro.
2.1. Sự Bất Cập Trong Quản Lý Hồ Sơ Địa Chính Truyền Thống
Sau khi Tổng cục Địa chính ban hành áp dụng phần mềm Famis và quy định sử dụng hệ tọa độ VN-2000 cho công tác thành lập bản đồ địa chính trên cả nước thì bản đồ cơ bản được lưu trữ ở khuôn dạng *.dgn của MicroStation ở hệ tọa độ VN-2000 và hệ thống Hồ sơ địa chính cơ bản thành lập theo phần mềm CadDB. Sau đó đã có rất nhiều phần mềm ra đời phục vụ cho công tác đăng ký đất đai trên cả nước như phần mềm CILIS, PLIS, VILIS, ELIS… Năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trường ra quy định sử dụng thống nhất phần mềm VILIS trong các Văn phòng đăng ký quyền sử dụng đất thì việc xây dựng hồ sơ địa chính chủ yếu được thành lập bằng phần mềm này. Qua đó ta thấy sự bất cập trong công tác thành lập và quản lý hồ sơ địa chính, gây khó khăn cho việc tích hợp dữ liệu khi xây dựng một cơ sở dữ liệu thống nhất trong cả nước.
2.2. Yêu Cầu Cấp Thiết Về Chuẩn Hóa Dữ Liệu Địa Chính
Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của công nghệ thông tin thì một vấn đề lớn đặt ra là phải xây dựng một hệ thống hồ sơ địa chính đáp ứng được sự thuận tiện trong quản lý, cập nhật và trao đổi dữ liệu. Như vậy, cần thiết phải xây dựng chuẩn dữ liệu địa chính thống nhất trong cả nước. Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ra Quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia (Ban hành kèm theo Quyết định số 06/2007/QĐ-BTNMT ngày 27 tháng 2 năm 2007) nhằm thống nhất công tác xây dựng hệ thống thông tin địa lý cơ sở quốc gia và các hệ thống thông tin địa lý chuyên ngành trong phạm vi ngành tài nguyên môi trường. Quy định kỹ thuật chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
III. Phương Pháp Xây Dựng CSDL Địa Chính Bằng GIS Tại Tam Hồng
Nghiên cứu phương pháp chuyển đổi dữ liệu bản đồ và hồ sơ địa chính từ các phần mềm khác nhau sang mô hình cơ sở dữ liệu địa lý (Geodatabase) nhằm phục vụ cho công tác quản lý đất đai theo quy định chuẩn cơ sở dữ liệu của Bộ Tài nguyên và Môi trường là một việc rất cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, cùng với mong muốn nghiên cứu các chức năng của phần mềm ArcGIS trong việc quản lý cơ sở dữ liệu địa chính, nhằm giải quyết bài toán quản lý dữ liệu địa chính được thành lập bằng các phần mềm khác nhau ở địa phương, tôi đã đi đến quyết định lựa chọn đề tài “Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính phục vụ công tác quản lý đất đai tại xã Tam Hồng - huyện Yên Lạc - tỉnh Vĩnh Phúc”.
3.1. Nghiên Cứu Chức Năng Của Phần Mềm ArcGIS Trong Quản Lý Đất Đai
Nghiên cứu các chức năng, khả năng ứng dụng của phần mềm ArcGIS trong việc phân tích, chuyển đổi dữ liệu bản đồ từ các khuôn dạng khác nhau. Nghiên cứu chức năng của công cụ Cadastral Editor trong việc cập nhật chỉnh lý biến động về đất đai.
3.2. Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Địa Chính Trong ArcGIS
Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính trong ArcGIS phục vụ công tác quản lý đất đai tại xã Tam Hồng, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. Yêu cầu của đề tài: Xây dựng được cơ sở dữ liệu địa chính của xã Tam Hồng, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc nhằm hoàn thiện và hiện đại hóa công tác quản lý đất đai của xã. Thực hiện cập nhật chỉnh lý biến động trên Geodatabase - của ArcGIS.
3.3. Chuyển Đổi Dữ Liệu Bản Đồ Sang Mô Hình Geodatabase
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần đưa ra các phương pháp chuyển đổi và quản lý cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính ở các hệ thống và phần mềm biên vẽ về cơ sở dữ liệu, nhằm phục vụ công tác quản lý đất đai theo quy định. Trên cơ sở thực nghiệm chuyển đổi dữ liệu hồ sơ địa chính của xã Tam Hồng - huyện Yên Lạc - tỉnh Vĩnh Phúc xây dựng được cơ sở dữ liệu địa chính của xã nhằm hoàn thiện và hiện đại hóa công tác quản lý đất đai của xã. Thực hiện cập nhật chỉnh lý biến động trên Geodatabase - của ArcGIS.
IV. Ứng Dụng GIS Phân Tích Biến Động Sử Dụng Đất Tại Xã Tam Hồng
Ứng dụng GIS phân tích biến động hiện trạng sử dụng đất. Đánh giá các kết quả đạt được….66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO.72 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3. Hiện trạng sử dụng đất xã Tam Hồng năm 2012 . Biến động diện tích đất theo mục đích sử dụng năm 2012 so với năm 2011 và năm 2010 của xã Tam Hồng. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa chính . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Quy hoạch. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Cơ sở đo đạc . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Biên giới địa giới. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Giao thông. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Thủy hệ . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa danh.Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa hình . Biến động một số loại đất chính. 65 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Các thành phần của GIS. Các sản phẩm phần mềm chính của ESRI. Nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin của dữ liệu địa chính.
4.1. Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Hiện Trạng Sử Dụng Đất
Xây dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất.2 Ứng dụng GIS phân tích biến động hiện trạng sử dụng đất ……. Đánh giá các kết quả đạt được….66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO.72 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3. Hiện trạng sử dụng đất xã Tam Hồng năm 2012 . Biến động diện tích đất theo mục đích sử dụng năm 2012 so với năm 2011 và năm 2010 của xã Tam Hồng. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa chính . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Quy hoạch. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Cơ sở đo đạc . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Biên giới địa giới.
4.2. Ứng Dụng GIS Phân Tích Biến Động Đất Đai
Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Giao thông. Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Thủy hệ . Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa danh.Thiết kế trường dữ liệu của nhóm Địa hình . Biến động một số loại đất chính. 65 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Các thành phần của GIS. Các sản phẩm phần mềm chính của ESRI. Nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin của dữ liệu địa chính.
V. Đánh Giá Hiệu Quả Ứng Dụng GIS Quản Lý Đất Đai Tam Hồng
Bản đồ hành chính huyện Yên Lạc. Quy trình công nghệ xây dựng Cơ sở dữ liệu địa chính. Dữ liệu đầu vào bản đồ địa chính. Sơ đồ áp dụng công nghệ ArcGis xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính . Tạo Geodatabase cơ sở dữ liệu Tam Hồng. Xây dựng hệ quy chiếu tọa độ theo chuẩn VN_2000 của tỉnh Vĩnh Phúc. Xây dựng trường thuộc tính của các Featurclass theo chuẩn . Các lớp đối tượng được xây dựng trên AcrCatalog. Load các dữ liệu không gian với các trường thuộc tính của cácFeatureclass theo chuẩn quy định đươ c hiển thị trong Arcatalog.Xã Tam Hồng, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc.
5.1. Kết Quả Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu Không Gian Địa Chính
Bảng thuộc tính của Layer DC_ThuaDat. Thông tin về loại đất thể hiện trên bản đồ trên AcrMap. Bản đồ địa chính của xã Tam Hồng trên AcrMap. Bản đồ thu hồi và giao đất của UBND huyện Yên Lạc. Khu đất biến động được đưa vào lưu trữ . Khu đất biến động được thể hiện trên cơ sở dữ liệu theo Quyết định thu hồi của Ủy ban nhân dân huyện Yên Lạc.
5.2. Quản Lý Cập Nhật Thông Tin Địa Chính Xã Tam Hồng
Thửa 232 và 253 có biến động tách thửa . Các thửa đất biến động được lưu lại. Biến động được thể hiện trên cơ sở dữ liệu. Chiết xuất dữ liệu hiện trạng sử dụng đất ở và đất giao thông 64 Hình 3. Dữ liệu hiệu hiện trạng sử dụng đất năm 2012. Tính cấp thiết của đề tài Công tác xây dựng, cập nhật và quản lý dữ liệu hồ sơ địa chính là một vấn đề mang tính lịch sử phức tạp, có ảnh hưởng không nhỏ đến các vấn đề chính trị - xã hội của mỗi quốc gia.
VI. Kiến Nghị Và Giải Pháp Phát Triển GIS Quản Lý Đất Đai
Với sự vận động phát triển không ngừng của đời sống kinh tế xã hội việc cập nhật, quản lý hồ sơ địa chính ngày càng đòi hỏi sự đồng bộ, tiện lợi và khoa học cho người quản lý cũng như người khai thác thông tin. Dữ liệu hồ sơ địa chính được thành lập qua nhiều thời kỳ với các công nghệ khác nhau, lưu trữ ở cả dạng giấy và dạng số. Thời kỳ trước năm 1999, tùy thuộc vào khả năng của từng địa phương mà bản đồ và hồ sơ địa chính được thành lập cũng rất đa dạng, bản đồ được lưu ở dạng giấy hoặc các khuôn dạng *.dgn của MicroStation, một phần ở khuôn dạng của MapInfo và chủ yếu xây dựng ở hệ tọa độ HN-72. Hồ sơ địa chính quản lý trên giấy hoặc ở dạng cơ sở dữ liệu trong Foxpro.
6.1. Đề Xuất Giải Pháp Hoàn Thiện Hệ Thống GIS Địa Chính
Sau khi Tổng cục Địa chính ban hành áp dụng phần mềm Famis và quy định sử dụng hệ tọa độ VN-2000 cho công tác thành lập bản đồ địa chính trên cả nước thì bản đồ cơ bản được lưu trữ ở khuôn dạng *.dgn của MicroStation ở hệ tọa độ VN-2000 và hệ thống Hồ sơ địa chính cơ bản thành lập theo phần mềm CadDB. Sau đó đã có rất nhiều phần mềm ra đời phục vụ cho công tác đăng ký đất đai trên cả nước như phần mềm CILIS, PLIS, VILIS, ELIS… Năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trường ra quy định sử dụng thống nhất phần mềm VILIS trong các Văn phòng đăng ký quyền sử dụng đất thì việc xây dựng hồ sơ địa chính chủ yếu được thành lập bằng phần mềm này.
6.2. Tầm Quan Trọng Của Việc Nâng Cấp Hạ Tầng GIS
Qua đó ta thấy sự bất cập trong công tác thành lập và quản lý hồ sơ địa chính, gây khó khăn cho việc tích hợp dữ liệu khi xây dựng một cơ sở dữ liệu thống nhất trong cả nước. Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của công nghệ thông tin thì một vấn đề lớn đặt ra là phải xây dựng một hệ thống hồ sơ địa chính đáp ứng được sự thuận tiện trong quản lý, cập nhật và trao đổi dữ liệu. Như vậy, cần thiết phải xây dựng chuẩn dữ liệu địa chính thống nhất trong cả nước.
