Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai huyện bắc sơn, tỉnh lạng sơn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TT Chữ viết tắt Chữ viết ñấy ñủ 1 CSDL Database – cơ sở dữ liệu 2 DBMS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-*** -

DƯƠNG THỊ DỊU

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ (GIS) XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ðẤT ðAI

HUYỆN BẮC SƠN, TỈNH LẠNG SƠN

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ðẤT ðAI

MÃ SỐ : 60 85.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN DUY BÌNH

HÀ NỘI – 2014

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

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một công trình nghiên cứu hay học vị nào Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Dương Thị Dịu

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

LỜI CẢM ƠN

ðể có ñược kết quả nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ từ nhiều các ñơn vị và cá nhân Tôi xin ghi nhận và bày tỏ lòng biết ơn tới những tập thể, cá nhân ñã dành cho tôi sự giúp ñỡ quý báu ñó

ðầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc ñến TS.Nguyễn Duy Bình, người ñã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài này Tôi luôn trân trọng những lời khuyên hữu ích cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình và những góp ý chỉnh sửa của thầy

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Tài Quản lý ñất ñai, Khoa Công nghệ thông tin ñã ñóng góp ý kiến quý báu giúp luận văn hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn các ñồng chí lãnh ñạo, nhân viên Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Bắc Sơn ñã tạo ñiều kiện về thời gian và cung cấp

số liệu giúp tôi thực hiện ñề tài này

Và cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự cổ vũ, ñộng viên và giúp ñỡ của gia ñình, bạn bè trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Dương Thị Dịu

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

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC SƠ ðỒ VÀ HÌNH vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU viii

MỞ ðẦU .1

1.1 ðặt vấn ñề 1

1.2 Mục ñích, yêu cầu của ñề tài 3

1.2.1 Mục ñích nghiên cứu 3

1.2.2 Yêu cầu 3

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5

1.1 Tổng quan về quản lý ñất ñai, ñăng ký ñất ñai ở Việt Nam 5

1.1.1 Khái quát về quản lý ñất ñai 5

1.1.2 ðăng ký ñất ñai ở Việt Nam qua các thời kỳ 5

1.2 Tổng quan về hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) 9

1.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin ñịa lý 9

1.2.2 Các thành phần cơ bản của công nghệ GIS 11

1.2.3 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) 15

1.2.4 Dữ liệu GIS 16

1.2.5 Tình hình ứng dụng GIS 17

1.2.6 Phần mềm ArcGIS 20

1.3 Tổng quan về hệ thống cơ sở dữ liệu 22

1.3.1 Khái niệm chung 22

1.3.2 Phân loại dữ liệu 22

1.3.3 Mô hình và cấu trúc dữ liệu 24

1.3.4 Tính bảo mật của hệ thống cơ sở dữ liệu 26

1.3.5 Phần mềm cơ sở dữ liệu và xu hướng phát triển 27

1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai 29

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv

1.4.1 Cơ sở lý luận về xây dựng cơ sở dữ liệu ựât ựai ở Việt Nam 29

1.4.2 Công tác xây dựng cơ sở dữ liệu ựất ựai 32

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 đối tượng nghiên cứu 39

2.2 Phạm vi nghiên cứu 39

2.3 Nội dung nghiên cứu 39

2.3.1 đánh giá ựiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tình hình quản lý ựất ựai 39

2.3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu ựất ựai 39

2.3.3 Quản lý và cung cấp các thông tin phục vụ công tác quản lý ựất ựai 40

2.4 Phương pháp nghiên cứu 40

2.4.1 Phương pháp ựiều tra thu thập số liệu, tài liệu và bản ựồ có liên quan 40

2.4.2 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu 41

2.4.3 Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu 41

2.4.4 Phương pháp phân tắch không gian trong GIS 41

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn 42

3.1.1 điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường 42

3.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế xã hội 45

3.1.3 đánh giá chung về ựiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và môi trường 47

3.2 Tình hình quản lý và sử dụng ựất ựai huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn 48

3.2.1 Tình hình quản lý ựất ựai 48

3.2.2 Hiện trạng sử dụng ựất và biến ựộng các loại ựất 50

3.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu ựất ựai 55

3.3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian 55

3.3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tắnh ựịa chắnh 62

3.3.3 Xây dựng dữ liệu thuộc tắnh thửa ựất phục vụ cho việc xác ựịnh giá ựất 67

3.3.4 Cập nhật biến ựộng ựất ựai 71

3.3.5 Trình bày và liên kết cơ sở dữ liệu 71

3.4 Quản lý và cung cấp thông tin phục vụ công tác quản lý ựất ựai 74

3.4.1 Quản lý thông tin ựất ựai 74

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

3.4.2 Cung cấp thông tin phục vụ cho công quản lý ñất ñai 74

3.4.3 Chỉnh lý biến ñộng ñất ñai 77

3.4.4 Tính diện tích và giá trị thu hồi ñất của công trình mở rộng nâng cấp ñường vào Trung tâm Y tế huyện Bắc Sơn 79

3.4.5 Tạo trang in phục vụ in giấy chứng nhận quyền sử dụng ñất 79

3.5 Thảo luận 81

3.5.1 Việc quản lý bằng phương pháp truyền thống 81

3.5.2 Việc ứng dụng GIS ñể quản lý cơ sở dữ liệu ñất ñai 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

1 Kết luận 84

2 Kiến nghị 85

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

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

DANH MỤC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG

Bảng 3.1 Hiện trạng sử dụng ñất năm 2013 51

Bảng 3.2 Biến ñộng diện tích các loại ñất từ năm 2010 ñến 2013 54

Bảng 3.3 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính ñơn vị hành chính 63

Bảng 3.4 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính thửa ñất 63

Bảng 3.5 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính quyền sử dụng ñất 64

Bảng 3.6 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính tài sản trên ñất 64

Bảng 3.7 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính giao dịch bảo ñảm 65

Bảng 3.8 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính về người sử dụng ñất 65

Bảng 3.9 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính quan hệ vợ chồng với người ñại diện chủ hộ sử dụng ñất 66

Bảng 3.10 Liên kết giữa các bảng dữ liệu 66

Bảng 3.11 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính bảng ñơn giá ñất 68

Bảng 3.12 Cấu trúc dữ liệu bảng mức giá ñất 68

Bảng 3.13 Cấu trúc cơ sở dữ liệu ñịa chính 74

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

DANH MỤC SƠ ðỒ VÀ HÌNH STT TÊN HÌNH VÀ SƠ ðỒ TRANG

Sơ ñồ 1.1 Hệ thống thông tin ñịa lý trong hệ thống thông tin nói chung 10

Sơ ñồ 1.2 Thành phần của cơ sở dữ liệu ñất ñai 31

Hình 1.1 Các hợp phần thiết yếu cho công nghệ GIS 12

Hình 1.2 Các thành phần thiết bị cơ bản của GIS 12

Hình 1.3 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) 20

Hình 1.4 Các nhóm dữ liệu cấu thành CSDL ðịa chính 30

Hình 1.5 Mô hình quản lý WALIS 35

Hình 3.1 Sơ ñồ vị trí huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn 42

Hình 3.2 Dữ liệu thửa ñất thị trấn Bắc Sơn 57

Hình 3.3 Dữ liệu thửa ñất xã Hữu Vĩnh 58

Hình 3.4 Dữ liệu thửa ñất khu dân cư trong ñó thể hiện lớp tài sản 58

Hình 3.5 Sơ ñồ mạng lưới thủy hệ huyện Bắc Sơn 59

Hình 3.6 Dữ liệu giao thông khu vực nghiên cứu 61

Hình 3.7 Dữ liệu ñịa giới hành chính huyện Bắc Sơn 62

Hình 3.8 Cơ sở dữ liệu thuộc tính 67

Hình 3.9 Vị trí thửa ñất tính giá 69

Hình 3.10 Giá ñất của một số thửa ñất tại thị trấn Bắc Sơn 70

Hình 3.11 Các thửa ñất biến ñộng của thị trấn Bắc Sơn 71

Hình 3.12 Cơ sở dữ liệu ñịa chính 73

Hình 3.13 Kết quả tìm kiếm thông tin 1 thửa ñất bất kỳ 75

Hình 3.14 Kết quả tìm kiếm thông tin nhiều thửa ñất 75

Hình 3.15 Kết quả tìm kiếm thửa ñất theo ñịa ñiểm 77

Hình 3.16 Kết quả tách 1 thửa ñất thành nhiều thửa ñất 78

Hình 3.17 Kết quả hợp thửa ñất 78

Hình 3.18 Diện tích ñất bị thu hồi và giá trị bồi thường về ñất 79

Hình 3.19 Trang 2 và trang 3 giấy chứng nhận quyền sử dụng ñất quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với ñất 80

Hình 3.20 Trang 1 và trang 4 giấy chứng nhận quyền sử dụng ñất quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với ñất 80

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

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

TT Chữ viết tắt Chữ viết ñấy ñủ

1 CSDL Database – cơ sở dữ liệu

2 DBMS Database Management System (Hệ quản trị cơ sở

dữ liệu)

3 ESRI Environmental Systems Research Institute (Viện

nghiên cứu hệ thống môi trường)

4 FAO Food and Agriculture Organization of the United

Nations (Tổ chức nông lương thế giới)

5 GCNQSDð Giấy chứng nhận quyền sử dụng ñất quyền sở hữu

nhà ở và tài sản khác gắn liền với ñất

6 HTX Hợp tác xã

7 LIS Hệ thông thông tin ñất ñai

8 GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1

MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Wiliam Petty ñã nói: “Lao ñộng là cha, ñất là mẹ của mọi của cải vật chất” Thật vậy, ñất ñai là sản phẩm của tự nhiên, có trước lao ñộng Trong quá trình lao ñộng con người tác ñộng vào ñất ñai ñể tạo ra các sản phẩm cần thiết phục vụ cho con người, vì vậy ñất ñai vừa là sản phẩm của tự nhiên, ñồng thời vừa là sản phẩm lao ñộng của con người ðất ñai là ñiều kiện chung ñối với mọi quá trình sản xuất của các ngành kinh tế quốc doanh và hoạt ñộng của con người Theo Tổ chức Nông Lương thế giới (Food and Agriculture Organization – FAO) thì: “ðất ñai là một tổng thể vật chất bao gồm cả sự kết hợp giữa ñịa hình

và không gian tự nhiên của tổng thể vật chất ñó” Như vậy, ñất ñai là một phạm

vi không gian – như một vật mang giá trị theo ý niệm của con người Cụ thể hơn, ñất ñai là một phần diện tích cụ thể của bề mặt trái ñất; bao gồm cả các yếu tố cấu thành môi trường sinh thái trên bề mặt và trong lòng ñất như: Khí hậu, thời tiết; thổ nhưỡng, ñịa hình, ñịa mạo, nước mặt; ñịa chất, các lớp trầm tích sát bề mặt, nước ngầm; ñộng thực vật, vi sinh vật; trạng thái ñịnh cư của con người, các kết quả hoạt ñộng của con người trong quá khứ và hiện tại

ðất ñai là tài sản vô giá, là nền tảng phát triển kinh tế xã hội Chính sách ñất ñai của ðảng ta khẳng ñịnh: “ðất ñai thuộc sở hữu toàn dân do Nhà nước ñại diện chủ sở hữu và thống nhất quản lý Quyền sử dụng ñất là một loại tài sản và hàng hoá ñặc biệt, nhưng không phải là quyền sở hữu, ñược xác ñịnh cụ thể phù hợp với từng loại ñất, từng ñối tượng và hình thức giao ñất, cho thuê ñất” (Ban Chấp hành Trung ương ðảng khóa IX, 2012) Quản lý nhà nước về ñất ñai là nhu cầu khách quan, là công cụ bảo vệ và ñiều tiết các lợi ích gắn liền với ñất ñai, và quan trọng nhất là bảo vệ chế ñộ sở hữu về ñất ñai Nhiệm vụ này cần ñược ñổi mới một cách cụ thể và phù hợp ñể ñáp ứng các yêu cầu quản lý và tương xứng

với ñiều kiện chính trị, kinh tế, xã hội của ñất nước trong từng giai ñoạn ðặc

biệt, nước ta ñang thực hiện quá trình công nghiệp hoá, hiện ñại hoá, nền kinh tế

xã hội ñang trên ñà phát triển mạnh, ñô thị hoá diễn ra với tốc ñộ lớn ñã làm cho

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2

ñất ñai biến ñộng không ngừng Thực tế ñòi hỏi cần phải xây dựng một hệ thống thông tin ñất ñai ñủ mạnh và những công cụ quản lý thông qua công nghệ mới một cách thích hợp nhằm quản lý chặt chẽ các nguồn tài nguyên quý giá này Theo Bernard Binns, ñất là nguồn tài nguyên có giá trị nhất của nhân loại

Nó bao gồm mọi ý nghĩa của sự sống; thiếu ñất loài người không thể tồn tại Mọi

sự tồn tại và tiến triển của loài người ñều diễn ra trên mặt ñất Nguồn tài nguyên quý báu này sẽ không bao giờ bị kiệt quệ hay bị phá huỷ một khi mọi người và tất cả các quốc gia thấy hết giá trị của nó Việc quản lý và sử dụng ñất ñai một cách chặt chẽ, rõ ràng ñã trở thành một vấn ñề lớn mang tính toàn cầu Song nếu chúng ta vẫn quản lý các thông tin ñất, với các dữ liệu không gian dưới dạng cơ

sở dữ liệu bằng các phương pháp thủ công trên các tài liệu và bản ñồ giấy là hết sức khó khăn

Với tầm quan trọng của công tác quản lý ñất ñai hiện nay, ðảng và Chính phủ ñã ban hành nhiều văn bản quan trọng về công tác xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai “Xây dựng hệ thống quản lý ñất ñai tiên tiến, ưu tiên ñầu tư xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu, hạ tầng thông tin ñất ñai hiện ñại” ðịnh hướng: “Ưu tiên ñầu tư xây dựng cơ sở dữ liệu, hạ tầng thông tin về ñất ñai và tài sản gắn liền với ñất theo hướng hiện ñại, công khai, minh bạch, phục vụ ña mục tiêu; từng bước chuyển sang giao dịch ñiện tử trong lĩnh vực ñất ñai Phấn ñấu ñến năm 2020 cơ bản hoàn thành việc xây dựng hệ thống thông tin ñất ñai” (Ban Chấp hành Trung ương ðảng khóa IX, 2012)

Công tác lưu trữ thông tin ñất ñai ñang từng bước ñược hiện ñại hóa Công nghệ GIS phát triển ñã cung cấp khả năng mới cho việc sử dụng bản ñồ ñịa chính, ñó là xây dựng hệ thống thông tin ñất ñai trên cơ sở các loại bản ñồ dạng số, ñặc biệt là bản ñồ ñịa chính, giúp cho việc xử lý, quản lý và khai thác thông tin ñất ñai có hiệu quả Ứng dụng hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) là một trong những công cụ ñược ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trên thế giới Quản lý tài nguyên thiên nhiên là một lĩnh vực có nhiều ứng dụng từ GIS, ñặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản ñồ, quản lý thông tin tài nguyên… Việc thành lập cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ GIS có ưu ñiểm là

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3

chức năng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với nhau Bên cạnh ñó thông tin ñược chuẩn hóa, các công cụ tìm kiếm, phân tích thông tin phục rất hữu ích trong công tác quản lý ñất ñai mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó có thể thực hiện ñược

Hiện nay, việc xây dựng CSDL phục vụ công tác quản lý ñất ñai ñang sử dụng rất nhiều phần mềm như ArcView, ArcGIS, Mapinfo, MicroStation, Vilis,

… mỗi phần mềm ñều có những ưu nhược ñiểm riêng Huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn ñã hoàn thành việc ño ñạc bản ñồ ñịa chính từ năm 2007 nhưng cơ sở

dữ liệu ñất ñai phần lớn chưa thực sự tích hợp với hệ thống phần mềm GIS, việc xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai kết hợp với GIS sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi cho công tác quản lý ñất ñai, nhất là ñối với huyện Bắc Sơn thuộc vùng miền núi Xuất phát từ ñòi hỏi của thực tiễn, ñược sự nhất trí của Khoa Quản lý ñất ñai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam cùng với mong muốn ñược tìm hiểu thêm ứng dụng của công nghệ thông tin trong công tác quản lý các thông tin ñất ñai,

tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin ñịa

lý (GIS) xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn” với sự

hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Duy Bình

1.2 Mục ñích, yêu cầu của ñề tài

1.2.1 Mục ñích nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn;

- Kết hợp bộ cơ sở dữ liệu với ứng dụng GIS phục vụ công tác quản lý dữ liệu ñất ñai ở khu vực nghiên cứu

- Thu thập ñiều tra các tài liệu, dữ liệu, văn bản và bản ñồ có liên quan;

- Xây dựng CSDL (MS Access hoặc SQL Server) kết hợp với công nghệ GIS (ArcGIS) phục vụ việc quản lý dữ liệu ñất ñai cho huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về quản lý ựất ựai, ựăng ký ựất ựai ở Việt Nam

1.1.1 Khái quát về quản lý ựất ựai

Quản lý nhà nước về ựất ựai là tổng thể các hoạt ựộng có tổ chức bằng quyền lực nhà nước thông qua các phương pháp và công cụ thắch hợp ựể tác ựộng ựến quá trình khai thác sử dụng ựất ựai hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả nhằm phục vụ cho việc phát triển kinh tế - xã hội của ựất nước qua các thời kỳ Quản lý ựất ựai bằng quyền lực nhà nước ựược thực hiện thông qua các phương pháp và công cụ quản lý: Phương pháp hành chắnh, phương pháp kinh tế, thông qua quy hoạch, kế hoạch trên cơ sở pháp luật

1.1.2 đăng ký ựất ựai ở Việt Nam qua các thời kỳ

1.1.2.1 Thời kỳ phong kiến và thực dân phong kiến

Công tác quản lý ựất ựai trong các Nhà nước phong kiến Việt Nam, trước

hết là việc ựưa ra các chắnh sách, pháp luật ựiều tiết các quan hệ về ựất ựai Mỗi

triều ựại (Lý - Trần - Hồ - Lê - Nguyễn) ựều lựa chọn cho mình phương pháp xử

lý các mối quan hệ về ựất ựai theo cách riêng, phù hợp với từng giai ựoạn phát triển kinh tế - xã hội, lợi ắch cụ thể của giai cấp thống trị và yêu cầu xây dựng của nhà nước ựương thời Chắnh sách ựất ựai trước hết tập trung vào việc thu thuế ựiền và xác ựịnh các hình thức sở hữu về ựất ựai như sở hữu tư nhân, sở hữu công làng xã và sở hữu trực tiếp của Nhà nước (Nguyễn đình Bồng và Nguyễn Thanh Khuyến, 2010)

Việc ựo ựạc, ựăng ký ựất ựai ựã ựược các triều ựại Lý Ờ Trần tiến hành từ

rất sớm, tuy nhiên việc ựo ựạc mang tắnh hệ thống, trên phạm vị cả nước chưa

ựược tiến hành, việc lập ựiền bạ không ựược chú trọng Thời nhà Hồ, Hồ Quý Ly

ựã ra lệnh những người có ruộng ựất tư phải khai diện tắch thuộc sở hữu của mình

và cắm thẻ ghi rõ hộ tên trên bờ ruộng đến thời Lê, bộ luật ựầu tiên của nước ta

là Quốc triều Hình luật - Bộ Luật Hồng đức - ra ựời, hệ thống sổ ruộng ựất - địa

bạ Hồng đức - ựược thành lập ựể quản lý ựất ựai và thu thuế, lập bản ựồ quốc gia Ờ Bản ựồ Hồng đức Ờ ựể quản lý ựịa giới hành chắnh vào năm 1490 (đặng Anh Quân, 2011) Các triều ựại phong kiến Việt Nam phải mất 31 năm, từ năm Gia

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6

Long thứ 4 (1805) ựến năm Minh Mạng thứ 17 (1836), khắp cõi ựất Việt Nam

mới ghi chép ựầy ựủ từng mảnh ruộng, sở ựất, con ựường, khu rừng, núi sông vào sổ ựịa bạ của mỗi làng, từ thành thị ựến vùng biên cương Công trình ựo ựạc, thành lập ựịa bạ trên quy mô toàn quốc của nhà Nguyễn là công trình to lớn và có

ý nghĩa nhất trong lịch sử quản lý ựất ựai thời kỳ phong kiến Việt Nam, ựóng góp rất quan trọng trong việc hoạch ựịnh các chắnh sách về quản lý ựất ựai và phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam ở thế kỷ thứ XIX Hiện nay, nước ta ựang lưu giữ 11.000 quyển ựịa bạ của thời kỳ này và trở thành một tư liệu lịch sử quý giá của quốc gia (Nguyễn đình Bồng và Nguyễn Thanh Khuyến, 2010)

Thời kỳ Pháp thuộc: Thực dân Pháp chú trọng phát triển chế ựộ sở hữu lớn

về ruộng ựất ở Nam Kỳ, duy trì chế ựộ công ựiền và chế ựộ sở hữu nhỏ ở Bắc Kỳ

và Trung Kỳ Tổ chức hệ thống quản lý ựất ựai trên lãnh thổ Việt Nam theo 3 cấp: Cơ quan quản lý Trung ương là Sở địa chắnh thuộc Thống sứ Bắc Kỳ, Khâm sứ Trung Kỳ và Thống ựốc Nam Kỳ, về sau trực thuộc Phủ Toàn quyền đông Dương; Cơ quan cấp tỉnh là Ty địa chắnh; cấp cơ sở làng xã có nhân viên ựịa chắnh là chưởng bạ ở Bắc Kỳ, Trung Kỳ và hương bộ ở Nam Kỳ Thực dân Pháp ựã tiến hành ựo ựạc bản ựồ ựịa chắnh từ năm 1871 ở Nam Kỳ, sau ựó công việc ựo ựạc ựược triển khai ra khắp lãnh thổ Các bản ựồ ựược xây dựng ựể thành lập hồ sơ ựịa chắnh phục vụ cho việc thu thuế, quản lý ựất ựai (Nguyễn đình Bồng và Nguyễn Thanh Khuyến, 2010)

1.1.2.2 Thời kỳ từ sau Cách mạng tháng Tám năm 1945 ựến năm 1986

* Giai ựoạn 1945 Ờ 1954

Cương lĩnh chắnh trị của đảng Cộng sản đông Dương năm 1930 ựã ựề ra

nhiệm vụ chiến lược của Cách mạng Việt Nam: Ộđánh ựổ ựế quốc xâm lược giành ựộc lập dân tộc và xóa bỏ chế ựộ phong kiến giành ruộng ựất cho dân cày nghèoỢ Cách mạng tháng Tám thành công, nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ra

ựời, ựặt nền móng cho ngành Quản lý ựất ựai ở Việt Nam dưới chế ựộ mới

Chắnh phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ựã ban hành nhiều sắc lệnh liên quan ựến ựất ựai nhưng chủ yếu là chia ruộng ựất, giảm tô, giảm thuế như sắc lệnh bãi bỏ thuế thân, thuế môn bài, giảm tô, tịch thu ruộng ựất của thực dân Pháp, Việt gian phản ựộng chia cho dân cày nghèo, chia lại công ựiền công thổ: sắc lệnh giảm tô 25% ngày 20/10/1945; nghị ựịnh giảm thuế 20% ngày

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7

26/10/1945; sắc lệnh tạm cấp ruộng ựất của Việt gian và chia ruộng ựất của của Thực dân Pháp cho dân cày nghèo tháng 2 năm 1949; sắc lệnh giảm tô 25% so với mức tô trước Cách mạng tháng Tám ngày 14/7/1949; ựiều lệ tạm thời về sử dụng ựất công ựiền, công thổ tháng 3/1952; Cương lĩnh ruộng ựất tháng 11 năm 1953; Luật Cải cách ruộng ựất ngày 4/10/1953 (Nguyễn đình Bồng và Nguyễn Thanh Khuyến, 2010)

* Giai ựoạn 1954 Ờ 1975

Phục vụ cho cải cách ruộng ựất, bộ máy quản lý ựất ựai cũng ựược ựiều chỉnh Sở địa chắnh ựược thành lập năm 1958 thuộc Bộ Tài chắnh, Cục đo ựạc Ờ Bản ựồ trực thuộc Phủ Thủ tướng thành lập năm 1959, ngày 09/12/1960, Chắnh phủ quyết ựịnh chuyển ngành ựịa chắnh từ Bộ Tài chắnh sang Bộ Nông nghiệp phụ trách và ựổi tên là ngành quản lý ruộng ựất Tuy nhiên, hệ thống này chỉ phụ trách quản lý ựất ựai trong lĩnh vực nông nghiệp đất ựai trong lĩnh vực khác bị phân tán tùy loại cho nhiều ngành khác nhau quản lý như lâm nghiệp, xây dựng

Ầv.v dẫn ựến sự chồng chéo, mâu thuẫn trong các quy ựịnh quản lý ựất ựai Nhu cầu thống nhất ựược ựặt ra Năm 1979, Tổng cục Quản lý ruộng ựất ựược thành lập trực thuộc Hội ựồng Chắnh phủ với trách nhiệm thống nhất quản lý nhà nước ựối với ựất ựai trên toàn lãnh thổ nhằm phát triển sản xuất, bảo vệ ựất ựai, bảo vệ môi trường, sử dụng tiết kiệm, hợp lý và có hiệu quả cao các loại ựất Trong suốt giai ựoạn từ 1945 ựến 1975 tổ chức nghành ựịa chắnh không ổn ựịnh, việc ựăng ký ựất ựai không ựược xem là vấn ựề trọng tâm Không có một văn bản pháp lý chắnh thức nào làm căn cứ cho công tác ựăng ký Hoạt ựộng chủ yếu ựược tiến hành là thực hiện các cuộc ựiều tra nhanh về ựất ựai phục vụ cho sản xuất nông nghiệp Hồ sơ ựăng ký ựất ựai chủ yếu là bản ựồ giải thửa (ựo bằng thước hoặc chỉnh lý bản ựồ cũ) và sổ mục kê ruộng ựất Thông tin ựất ựai chỉ phản ánh hiện trạng, không làm thủ tục kê khai (đặng Anh Quân, 2011)

* Giai ựoạn 1976 Ờ 1985

Từ năm 1980 việc ựăng ký ựất ựai mới bắt ựầu ựược thực hiện trở lại Hội ựồng Chắnh phủ ựược ban hành Quyết ựịnh 201-CP ngày 01/7/1980 về thống nhất quản lý ruộng ựất và tăng cường công tác quản lý ruộng ựất trong cả nước và Chỉ thị 299-TTg ngày 10/11/1980 của Thủ tướng Chắnh phủ về công tác

ựo ựạc, phân hạng và ựăng ký thống kê ruộng ựất Tổng cục Quản lý ruộng ựất ựã

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8

ban hành Quyết ựịnh 56/đKTK ngày 05/11/1981 quy ựịnh về thủ tục ựăng ký thống kê trong cảnước Theo ựó, việc ựăng ký ựất ựai ựược tiến hành thống nhất với quy trình chặt chẽ, có ắt nhiều kế thừa cách làm của chế ựộ cũ Mỗi xã thành lập một Hội ựồng ựăng ký Ờ thống kê ruộng ựất, thực hiện xác ựịnh ranh giới hành chắnh từng xã, xét duyệt ựơn ựăng ký ựất ựai và lập sổ sách ựăng ký của xã với hệ thống hồ sơ ựất ựai ựược quy ựịnh khá chi tiết Hồ sơ của xã phải ựược Ủy ban nhân dân huyện duyệt mới ựược ựăng ký và cấp giấy chứng nhận Tài liệu cơ bản của hồ sơ ựất ựai chủ yếu là bản ựồ giải thửa, sổ ựăng ký ruộng ựất và sổ mục kê ựất Thông tin ựất ựai chủ yếu là thông tin về hình thể ựường ranh thửa ựất trên bản ựồ; chủ sở hữu hoặc sử dụng (họ tên, tuổi, chỗ ở);

số hiệu thửa ựất; tờ bản ựồ; diện tắch, loại ựất, hạng ựất v.v Việc ựo ựạc, ựăng ký ựất ựai không ựược tiến hành một cách chắnh xác và thống nhất mà thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào khảnăng của từng ựịa phương (đặng Anh Quân, 2011)

1.2.2.3 Giai ựoạn từ 1986 ựến nay

đại hội đại biểu toàn quốc đảng Cộng sản Việt Nam khoá VI (1986) bắt ựầu thực hiện ựổi mới cơ chế quản lý kinh tế chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa, tập trung quan liêu bao cấp sang cơ chế kinh tế hàng hóa nhiều thành phần có sự quản lý của Nhà nước theo ựịnh hướng xã hội chủ nghĩa, chắnh sách ựất ựai từng bước ựược ựổi mới ựể ựáp ứng yêu cầu ựổi mới kinh tế Thể chế hóa chủ trương, chắnh sách ựất ựai của đảng, Hiến Pháp Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam năm 1992, ựã quy ựịnh: đất ựai thuộc sở hữu toàn dân (điều 17); Nhà nước thống nhất quản lý ựất ựai theo quy hoạch và pháp luật (điều 18)

Luật đất ựai 1987 ra ựời, vấn ựề ựăng ký ựất ựai, lập hồ sơ ựịa chắnh và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng ựất ựược chắnh thức quy ựịnh là một trong những nội dung của hoạt ựộng quản lý nhà nước ựối với ựất ựai Luật đất ựai

1993, Luật sửa ựổi, bổ sung một số ựiều Luật đất ựai 1998, 2001, Luật đất ựai

2003, tiếp tục quy ựịnh ựăng ký quyền sử dụng ựất, lập và quản lý hồ sơ ựịa chắnh là một nội dung quản lý nhà nước về ựất ựai (Nguyễn đình Bồng và Nguyễn Thanh Khuyến, 2010)

Quốc hội (2013), Luật đất ựai số 45, có hiệu lực từ ngày 01/7/2014 chắnh thức công nhận xây dựng hệ thống thông tin ựất ựai là một nội dung trong quản

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9

lý nhà nước về ñất ñai, cơ sở dữ liệu ñất ñai quốc gia là một thành phần cơ bản của hệ thống thông tin ñất ñai Nội dung Chương IX hệ thống thông tin ñất ñai và

cơ sở dữ liệu ñất ñai quy ñịnh cơ sở dữ liệu ñất ñai quốc gia gồm 8 thành phần, quy ñịnh cụ thể cơ quan có trách nhiệm xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai ở các cấp

1.2 Tổng quan về hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)

1.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin ñịa lý

1.2.1.1 Khái niệm chung

Hệ thống thông tin ñịa lý (Geographic Information System- GIS) Nó ñược hình thành từ 3 khái niệm: ðịa lý (Geographic), thông tin (Information) và

hệ thống (System) (Phạm Hữu ðức, 2005)

Hệ thông tin

Hệ thông tin phi hình học

(Kế toán, Quản lý nhân

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 10

Sơ ñồ 1.1 Hệ thống thông tin ñịa lý trong hệ thống thông tin nói chung

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 11

1.2.1.2 Các khái niệm về hệ thống thông tin ñịa lý

Hệ thống máy tính ngay từ ban ñầu ñã nhanh chóng ñược sử dụng hữu hiệu vào các công việc liên quan tới ñịa lý và phân tích ñịa lý Cùng với ứng dụng máy tính ngày càng tăng, khái niệm GIS phát triển từ những năm 1960 Nhiều ñịnh nghĩa GIS ra ñời:

- Burrough, 1986: “GIS là một tập hợp các công cụ cho việc thu thập, lưu trữ, thể hiện và chuyển ñổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực

ñể giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các mục ñích cụ thể”

- Lord Chorley, 1987: GIS là hệ thống thu nạp, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, vận dụng, phân tích và biểu diễn dữ liệu tham chiếu tới mặt ñất Những dữ liệu này thông thường là cơ sở dữ liệu tham chiếu không gian dựa trên những phần mềm ứng dụng

- Michael Zeiler: Hệ thống thông tin ñịa lý GIS là sự kết hợp giữa con người thành thạo công việc, dữ liệu mô tả không gian, phương pháp phân tích, phần mềm và phần cứng máy tính - tất cả ñược tổ chức quản lý và cung cấp thông tin thông qua sự trình diện ñịa lý

- David Cowen, NCGIA, USA: GIS là hệ thông phần cứng, phần mềm và các thủ tục ñược thiết kế ñể thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian ñể giải quyết các vấn ñề quản lý và lập

kế hoạch phức tạp (Trần Thị Băng Tâm, 2006)

1.2.2 Các thành phần cơ bản của công nghệ GIS

Công nghệ GIS bao gồm 5 hợp phần cơ bản là: Thiết bị (hardware); phần mềm (software); số liệu (Geographic data); chuyên viên (Expertise); chính sách

và cách thức quản lý (Policy and management):

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 12

Hình 1.1 Các hợp phần thiết yếu cho công nghệ GIS

Thiết bị (Hardware): Thiết bị bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ

(plotters), máy in (printer), bàn số hoá (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, CD ROM v.v )

Hình 1.2 Các thành phần thiết bị cơ bản của GIS Phần mềm (Software): Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm ñiều khiển

phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác ñịnh, phần mềm hệ thống thông tin ñịa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính Phần mềm ñược sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau:

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13

- Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input): Bao gồm tất cả các khía cạnh về biến ñổi dữ liệu ñã ở dạng bản ñồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số tương thích;

- Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản

lý cơ sở dữ liệu ñề cập ñến phương pháp kết nối thông tin vị trí (topology) và thông tin thuộc tính (attributes) của các ñối tượng ñịa lý (ñiểm, ñường ñại diện cho các ñối tượng trên bề mặt trái ñất) Hai thông tin này ñược tổ chức và liên hệ qua các thao tác trên máy tính và sao cho chúng có thể lĩnh hội ñược bởi người

sử dụng hệ thống;

- Xuất dữ liệu (Display and reporting): Dữ liệu ñưa ra là các báo cáo kết quả quá trình phân tích tới người sử dụng, có thể bao gồm các dạng: Bản ñồ (MAP), bảng biểu (TABLE), biểu ñồ, lưu ñồ (FIGURE) ñược thể hiện trên máy tính, máy in, máy vẽ

- Biến ñổi dữ liệu (Data transformation): Biến ñổi dữ liệu gồm hai lớp ñiều hành nhằm mục ñích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng Biến ñổi

dữ liệu có thể ñược thực hiện trên dữ liệu không gian và thông tin thuộc tính một cách tách biệt hoặc tổng hợp cả hai;

- Tương tác với người dùng (Query input): Giao tiếp với người dùng là yếu tố quan trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào Các giao diện người dùng ở một hệ thống tin ñược thiết kế phụ thuộc vào mục ñích của ứng dụng ñó Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực Châu Á là ARC/INFO, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, SPANS, IDRISIW, Hiện nay có rất nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như sau:

- Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin ñịa lý: ACR/INFO, SPAN, ERDAS-Imagine, ILWIS, MGE/MICROSTATION, IDRISIW, IDRISI, WINGIS

- Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin ñịa lý: MAPPER, ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO

ER-Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14

Chuyên viên (Expertise): đây là một trong những hợp phần quan trọng của

công nghệ GIS, ựòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống ựể thực hiện các chức năng phân tắch và xử lý các số liệu đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS ựể sử dụng, có kiến thức về các số liệu ựang ựược

sử dụng và thông hiểu các tiến trình ựang và sẽ thực hiện

Số liệu, dữ liệu ựịa lý (Geographic data): Số liệu ựược sử dụng trong GIS

không chỉ là số liệu ựịa lý (geo-referenced data) riêng rẽ mà còn phải ựược thiết

kế trong một cơ sở dữ liệu (database) Những thông tin ựịa lý có nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về vị trắ ựịa lý, thuộc tắnh (attributes) của thông tin, mối liên hệ không gian (spatial relationships) của các thông tin, và thời gian Có 2 dạng số liệu ựược sử dụng trong kỹ thuật GIS là:

- Cơ sở dữ liệu bản ựồ: Là những mô tả hình ảnh bản ựồ ựược số hoá theo một khuôn dạng nhất ựịnh mà máy tắnh hiểu ựược Hệ thống thông tin ựịa lý dùng cơ sở dữ liệu này ựể xuất ra các bản ựồ trên màn hình hoặc ra các thiết bị ngoại vi khác như máy in, máy vẽ;

- Dữ liệu thuộc tắnh (Attribute): được trình bày dưới dạng các ký tự hoặc

số, hoặc ký hiệu ựể mô tả các thuộc tắnh của các thông tin thuộc về ựịa lý

Có nhiều cách ựể nhập số liệu, nhưng cách thông thường nhất hiện nay là

số hoá (digitizing) bằng bàn số hoá (digitizer), hoặc thông qua việc sử dụng máy quét ảnh (Scanner)

Chắnh sách và quản lý (Policy and management): để hoạt ựộng thành công,

hệ thống GIS phải ựược ựặt trong một khung tổ chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết ựể quản lý, thu thập, lưu trữ và phân tắch số liệu, ựồng thời có khả năng phát triển ựược hệ thống GIS theo nhu cầu Hệ thống GIS cần ựược ựiều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải ựược bổ nhiệm ựể tổ chức hoạt ựộng hệ thống GIS một cách có hiệu quả ựể phục vụ người sử dụng thông tin Trong quá trình hoạt ựộng, mục ựắch chỉ có thể ựạt ựược và tắnh hiệu quả của kỹ thuật GIS chỉ ựược minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ những người sử dụng thông tin ựể giúp họ thực hiện ựược những mục tiêu công việc Ngoài ra

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 15

việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải ñược ñặt ra, nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu hiện có Như vậy, trong 5 hợp phần của GIS, hợp phần chính sách và quản lý ñóng vai trò rất quan trọng ñể ñảm bảo khả năng hoạt ñộng của hệ thống, ñây là yếu tố quyết ñịnh sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS

Trong phối hợp và vận hành các hợp phần của hệ thống GIS nhằm ñưa vào hoạt ñộng có hiệu quả kỹ thuật GIS, 2 yếu tố huấn luyện và chính sách - quản lý là

cơ sở của thành công Việc huấn luyện các phương pháp sử dụng hệ thống GIS sẽ cho phép kết hợp các hợp phần: (1) Thiết bị (2) Phần mềm (3) Chuyên viên và (4)

Số liệu với nhau ñể ñưa vào vận hành Tuy nhiên, yếu tố chính sách và quản lý sẽ có tác ñộng ñến toàn bộ các hợp phần nói trên, ñồng thời quyết ñịnh ñến sự thành công của hoạt ñộng GIS (Võ Quang Minh và cs., 2007)

1.2.3 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)

Giai ñoạn những năm 1960, 1970 GIS ñược sử dụng mang tính ñơn lẻ, cá nhân, hệ thống thiếu tính linh hoạt Hệ GIS ñầu tiên ra ñời và ngày càng phát triển mạnh mẽ trên nền tảng của các tiên bộ công nghiệp máy tính, ñồ họa máy tính phân tích dữ liệu không gian và quản trị dữ liệu Có thể kể ra một số tác giả

và hệ GIS ñầu tiên trong giai ñoạn này như R.Tomlinson & Canada Geographic Information System (CGIS), H Fisher & SYMAP mapping package

Giai ñoạn từ giữa 1970 ñến ñầu những năm 1980 chủ yếu là sự truyền bá

về GIS, ít phát kiến mới, tập trung chủ yếu ở các cơ quan nghiên cứu Nhà nước

Từ những năm 1980 -1990, GIS ñã có một sự phát triển nhảy vọt về chất, trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý và trợ giúp quyết ñịnh Do

sự phát triển của kinh tế thị trường, các phần mềm GIS nổi tiếng như ArcInfo in

1982 by ESRI (Environmental Systems Research Institute) Mapinfo ra ñời sự phát triển của GIS ñược chấp nhận

Từ cuối 1980 ñến nay ñánh dấu sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ sản xuất máy tính ñiện tử Cấu hình máy vi tính ngày càng mạnh và giá thành của cả phần cứng và phần mềm ñều hạ Sự tiến bộ vượt trội của bản ñồ vẽ trên máy tính

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16

so với bản ñồ giấy (nhanh hơn, ñẹp hơn, chứa nhiều thông tin hơn, dễ cập nhật, lưu trữ tiện lợi, giá trị sử dụng cao, sai số kỹ thuật và ngẫu nhiên thấp) Phần mềm GIS ñang hướng tới ñưa công nghệ GIS trở thành hệ tự ñộng thành lập bản

ñồ và xử lý dữ liệu Hypermedia (siêu phương tiện), hệ chuyên gia, hệ trí tuệ nhân tạo và hướng ñối tượng Phần cứng của GIS phát triển mạng theo giải pháp máy tính ñể bàn (Destop), nhất là trong những năm gần ñây ña ra ñời các bộ vi xử lý cực mạnh, thiết bị lưu trữ dữ liệu, hiển thị và in ấn thông tin tiên tiến ñã làm cho công nghệ GIS thay ñổi về chất Ngày nay công nghệ GIS ñang phát triển mạnh theo hướng tổ hợp (Enterpriser) và liên kết mạng Trong suốt quá trình hình thành và phát triển của mình, GIS ñã tự hoàn thiện từ thấp ñến cao, từ ñơn giản ñến phức tạp ñề phù hợp với các tiến bộ mới nhất của khoa học và kỹ thuật Ngày nay phần lớn các phần mềm GIS giao diện với người sử dụng thông qua giao diện ñồ họa (GUI) kèm theo các chỉ dẫn cụ thể trên màn hình cho nên không cần người sử dụng phải có chuyên môn sâu và hiểu biết nhiều về máy tính (Trần Thị Băng Tâm, 2006)

1.2.4 Dữ liệu GIS

Dữ liệu trong GIS bao gồm: Dữ liệu không gian (bản ñồ) và dữ liệu thuộc tính ñược lưu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu (CSDL) và có quan hệ chặt chẽ với nhau

- Dữ liệu không gian có hai dạng cấu trúc:

+ Cấu trúc raster có thể hiểu ñơn giản là một “ảnh” chứa các thông tin về

một chuyên ñề Ảnh raster mô phỏng bề mặt trái ñất và các ñối tượng trên ñó bằng một lưới (ñều hoặc không ñều) gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này gọi là những pixel hay cell Giá trị của pixel là thuộc tính của ñối tượng Kích thước pixel càng nhỏ thì ñối tượng càng ñược mô tả chính xác Một mặt phẳng chứa ñầy các pixel tạo thành raster

+ Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các ñối tượng không gian

bằng tọa ñộ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng Về mặt hình học, các ñối tượng ñược phân biệt thành 3 dạng: ðối tượng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 17

dạng ñiểm (point), ñối tượng dạng ñường (line) và ñối tượng dạng vùng (region

hay polygon)

- Dữ liệu thuộc tính dùng ñể mô tả ñặc ñiểm của ñối tượng Dữ liệu thuộc

tính có thể là ñịnh tính hoặc ñịnh lượng Về nguyên tắc, số lượng các thuộc tính

của một ñối tượng là không có giới hạn ðể quản lý dữ liệu thuộc tính của các ñối tượng ñịa lý trong CSDL, GIS ñã sử dụng phương pháp gán các giá trị thuộc tính cho các ñối tượng thông qua các bảng số liệu Mỗi bản ghi ñặc trưng cho một ñối tượng ñịa lý, mỗi cột của bảng tương ứng với một kiểu thuộc tính của ñối tượng ñó

- Dữ liệu chung bao gồm các thông tin về hệ quy chiếu và tỷ lệ bản ñồ

+ Hệ quy chiếu (Projection): Khoảng cách giữa các ñiểm, diện tích, hình

dạng các khu vực trên trái ñất khi biểu thị lên mặt phẳng không tránh khỏi sự biến dạng, hay nói cách khác có sai số ðể biểu thị bề mặt Elipxoid lên mặt phẳng người ta sử dụng phép chiếu bản ñồ Phép chiếu bản ñồ xác ñịnh sự tương ứng giữa bề mặt Elipxoid và mặt phẳng có nghĩa là mỗi ñiểm trên bề mặt Elipxoid quay có toạ ñộ φ, λ tương ứng với một ñiểm duy nhất trên mặt phẳng với toạ ñộ vuông góc X,Y Lưới kinh vĩ ñộ (hoặc các ñường toạ ñộ khác xây dựng trong những phép chiếu nhất ñịnh gọi là lưới chiếu bản ñồ), lưới chiếu bản

ñồ ñó là cơ sở toán học ñể phân bố chính xác các yếu tố nội dung bản ñồ Quan

hệ phụ thuộc giữa toạ ñộ một ñiểm trên mặt ñất và toạ ñộ vuông góc của ñiểm ñó trên bản ñồ ñược biểu thị bằng công thức: x= f1(φ,λ); y = f2 (φ,λ)

+ Tỷ lệ bản ñồ (Scale): Chỉ mức ñộ thu nhỏ của bản ñồ so với thực tế Cần

phải có một tỷ lệ bản ñồ thích hợp và thống nhất cho các ñối tượng ñịa lý trong một CSDL GIS Tùy theo quy mô, tính chất của bản ñồ ñể chọn tỷ lệ thích hợp

1.2.5 Tình hình ứng dụng GIS

- Trên thế giới : GIS ñược thiết kế như một hệ thống chung ñể quản lý dữ

liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng:

+ Trong phát triển ñô thị: Quy hoạch ñô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, ñiều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản ñồ, giám sát vùng biên, cứu hỏa và bệnh tật;

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18

+ Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển: đánh giá khả năng thắch nghi cây trồng, vật nuôi và ựộng vật hoang dã; ựịnh hướng và xác ựịnh các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp; hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên; ựánh giá khả năng và ựịnh hướng quy hoạch ựô thị, khu công nghiệp; hỗ trợ bố trắ mạng lưới y tế, giáo dục;

+ Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường: Quản trị rừng; phân tắch các biến ựộng khắ hậu, thuỷ văn; phân tắch các tác ựộng môi trường; nghiên cứu tình trạng xói mòn ựất; quản lý chất lượng nước; quy hoạch

1000 hệ thống thông tin ựịa lý ựã ựược sủ dụng, tới năm 1990 con số này là

4000 Ở Châu Âu, tiến ựộ phát triển không bằng Bắc Mỹ, một số nước phát triển như Thụy Sỹ, Na Uy, đan Mạch, Pháp, Niu Di Lân, Anh, đức

Ở Châu Á, việc phát triển GIS chậm hơn nữa Các nước có GIS phát triển thường là các nước có tin học và viễn thám phát triển như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn độ, Thái Lan, Indonesia

Ngày 16/11 hàng năm ựược chọn làm ngày hệ thống thông tin ựịa lý GIS

Ngày GIS là một sự kiện hàng năm do Hội ựịa lý quốc gia Mỹ cùng với một số

nhà bảo trợ khác như ESRI (http://www.esri.com), Microsystems ựứng ra tổ

chức để phổ biến các kiến thức và quảng bá cho Hệ thống thông tin ựịa lý, ựang

ựược phát triển mạnh mẽ nhằm vào các mục tiêu tốt ựẹp

- Việt Nam

GIS vốn là chủ ựề nóng trên thế giới và gần ựây - là công nghệ ựang rất ựược chú ý tại Việt Nam GIS có rất nhiều ứng dụng trong khoa học nghiên cứu, trong phục vụ ựời sống, dịch vụ công ắch, quản lý ựất ựai, quản lý ựô thị, hạ tầng

kỹ thuật và nhiều lĩnh vực khác

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19

Những thành tựu ñáng kể nhất mà GIS ñem lại ñược cả thế giới quan tâm hiện nay là cung cấp các thông tin giúp phòng tránh thiên tai, GIS với vấn ñề sức khoẻ cộng ñồng Tại Việt Nam, công nghệ GIS cũng ñược thí ñiểm khá sớm, từ cuối thập niên 80 và ñến nay ñã ñược ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông nghiệp, lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu ñịa chất, ño ñạc bản

ñồ, ñịa chính, quản lý hạ tầng kỹ thuật ñô thị Những ứng dụng ban ñầu tuy ở mức ñộ vi mô trong một số chuyên ngành hẹp nhưng ñã mang lại những hiệu quả bước ñầu

Chính phủ, ñã lập hệ thống bản ñồ hành chính Việt Nam tại trang thông tin ñịa lý Việt Nam trực tuyến http://gis.chinhphu.vn, bạn có thể xem chi tiết tất

cả bản ñồ hành chính trên các tỉnh thành Việt Nam thông qua hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)

Hiện nay công nghệ GIS ñã và ñang ñược ứng dụng phổ biến, ở nhiều lĩnh vực khác nhau Công nghệ GIS phát triển ñã tạo ñiều kiện cho việc xây dựng hệ thống thông tin ñất ñai trên cơ sở các loại bản ñồ dạng số, giúp cho việc xử lý, quản lý và khai thác thông tin ñất ñai một cách hiệu quả, ñặc biệt bản ñồ ñịa chính ñược xây dựng bằng công nghệ số có ñộ chính các cao, chi tiết ñến từng thửa ñất, ñáp ứng yêu cầu về chất lượng phục vụ cho việc cấp GCNQSDð, là cơ

sở ñể thực hiện việc giao ñất, cho thuê ñất, thực hiện các dự án ñầu tư phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng, phục vụ cho công tác quy hoạch sử dụng ñất, quy hoạch ngành, kiểm kê tài nguyên, kiểm soát môi trường, xây dựng phát triển Nhiều tỉnh, thành phố trong ñó có: TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Khánh Hòa, Thừa Thiên Huế, Hải Phòng ñã xây dựng xong dự án khả thi ứng dụng GIS cho quản lý hành chính và nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội Công nghệ GIS ñã trở thành một trong những ứng dụng quan trọng bậc nhất không thể thay thế ñược của công nghệ thông tin GIS là công cụ ñắc lực cho các hoạt ñộng ñiều tra

cơ bản và quản lý tổng hợp các nguồn tài nguyên tự nhiên, môi trường và cho các mục tiêu kinh tế - xã hội khác nhau Các chương trình, dự án ñã và ñang ñược triển khai rộng rãi ở Thành phố Hồ Chí Minh, như phần mềm hệ thống thông tin ñất ñai VILIS và nhiều phần mềm chuyên ngành quản lý ñất ñai, nhà ở do Cục Công nghệ thông tin, Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng như các tỉnh, thành phố chủ ñộng triển khai

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20

1.2.6 Phần mềm ArcGIS

ArcGIS là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin ñịa lý của ESRI Tùy mức ñộ ñăng ký bản quyền mà ArcGIS sẽ ở chế ñộ sử dụng ArcView, ArcEditor, ArcInfo Trong ñó ArcInfo có chi phí bản quyền lớn nhất và nhiều chức năng nhất ArcGIS cung cấp một khuôn khổ khả năng mở rộng ñể thực hiện

hệ thống thông tin ñịa lý GIS cho người dùng ñơn hoặc nhiều người sử dụng máy tính ñể bàn, trên máy chủ ñể sử dụng trong doanh nghiệp và trên web, và trong lĩnh vực ArcGIS là một hệ thống tích hợp phần mềm GIS ñể xây dựng một hệ GIS hoàn chỉnh

Hình 1.3 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI)

ArcGIS cho phép xử lý hệ thống và xử lý dữ liệu vector, raster; cho phép phân tích xử lý các mô hình không gian ñể tính toán các thông số ñịa hình, tính toán các yếu tố trắc lượng hình thái (ñộ dốc, hướng dốc, chiều dài sườn, mật ñộ sông suối…); cho phép xử lý không gian tích hợp ñể giải các bài toán theo các

mô hình của ñịa lý, ñịa chất, môi trường, khí tượng thuỷ văn; cho phép tạo và hiển thị mô hình số ñịa hình (3D) nhanh, chính xác với ñồ họa chuẩn và ñẹp; dữ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21

liệu của ArcGIS cho phép giao diện với nhiều phần mềm khác như: Arcview, Mapinfo, MicroStation, AutoCAD, Ilwis, Envi, Idrisi; cho khả năng tạo bảng chú giải chuẩn, các dạng ký tự, các dạng text, tạo bản ñồ in ñáp ứng mọi tiêu chuẩn

về bản ñồ ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những công cụ rất mạnh ñể quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên một hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) hoàn chỉnh Phần mềm ArcGIS Desktop bao gồm 3 dòng chính: ArcMap cho phép bạn làm việc với tất cả các dữ liệu ñịa

lý trên bản ñồ, với bất kể là ñịnh dạng hay vị trí của dữ liệu nằm bên dưới ArcCatalog and ArcToolbox - ñược thiết kế ñể làm việc trong ArcMap ArcCatalog ñể quản lý, theo dõi các dữ liệu ñã có hoặc tạo mới và mô tả các dữ liệu mới ArcToolbox cung cấp các công cụ ñể xử lý, xuất - nhập dữ liệu từ ArcView sang các ñịnh dạng khác như MapInfo, MicroStation, AutoCAD

Dữ liệu lưu trữ trong ArcGIS ñược lưu trữ ở 3 dạng: shapefile, coverages, geodatabase

+ Shape files: Lưu trữ cả dữ liệu không gian lẫn dữ liệu thuộc tính Tuỳ thuộc vào các loại ñối tượng không gian mà lưu trữ

Về thực chất shape file không phải là 1 file mà là 5-6 file có tên giống nhau nhưng ñuôi khác nhau Những file quan trọng nhất của shape file là các file

có ñuôi:

*.shp – chứa các ñối tượng không gian (Geometry)

*.dbf – bảng thuộc tính

*.shx – chỉ số ñể liên kết ñối tượng với bảng thuộc tính

*.prj – xác ñịnh hệ quy chiếu của shape file

+ Coverages: Lưu trữ các dữ liệu không gian, thuộc tính vào topology Các dữ liệu không gian ñược hiển thị ở dạng ñiểm, ñường, vùng và ghi chú + GeoDatabase: Là một CSDL ñựợc chứa trong một file có ñuôi là

*.mdb, *.gdb

Khác với shape file, GeoDatabase cho phép lưu giữ topology của các ñối tượng (B Booth and A Mitchell, 2001)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22

1.3 Tổng quan về hệ thống cơ sở dữ liệu

1.3.1 Khái niệm chung

Cơ sở dữ liệu (CSDL- Database) ñược hiểu theo nhiều cách khác nhau Tuy nhiên theo cách ñịnh nghĩa kiểu kỹ thuật thì CSDL là một tập hợp thông tin

có cấu trúc Trong ngành công nghệ thông tin, thuật ngữ này ñược sử dụng rất nhiều và nó thường ñược hiểu dưới dạng một tập liên kết các dữ liệu ñiều hành hay một tập tin ñược lưu trữ trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS- Database Management System) là một phần mềm hay hệ thống ñược thiết kế ñể quản trị một cơ sở dữ liệu Các phần mềm này hỗ trợ khả năng lưu trữ, xóa, tìm kiếm thông tin trong CSDL

Có rất nhiều loại hệ quản trị CSDL khác nhau Tuy nhiên chúng có ñiểm chung là chúng ñều sử dụng ngôn ngữ truy vấn theo cấu trúc SQL, MySQL, Oracle, PostgreSQL, SQL Server, DB2,… Với các hệ ñiều hành khác nhau, các

hệ quản trị cơ sở dữ liệu trên ñều chạy tốt, nhưng với hệ ñiều hành Windows thì chỉ có SQL Server của Microsoft

1.3.2 Phân loại dữ liệu

* Dữ liệu dạng phẳng (Flat file)

Dữ liệu dạng phẳng là một chuỗi dữ liệu hai chiều ñược tổ chức theo hàng

và cột tương tự như một bảng tính (Spreadsheet) ðây là dạng ñơn giản nhất trong quản trị cơ sở dữ liệu Tất cả các dữ liệu của một loại ñối tượng ñược lưu trong một file hay một bảng riêng

Quản lý cơ sở dữ liệu dạng phẳng thường có giá thành thấp và dễ dàng sử dụng, nhưng sự phức tạp của dữ liệu thực tế ñòi hỏi cần phải có thêm khả năng

ñể có thể cung ứng dữ liệu Trong một hệ thống lưu trữ dữ liệu dạng phẳng, mối hàng ñại diện cho một ñối tượng (Observation), rất ñơn giản Mỗi cột thì chứa các dữ liệu cùng loại

* Dữ liệu dạng cây (Hierarchical)

Trong cấu trúc dữ liệu dạng cây, mối quan hệ một – nhiều giữa nhiều tập

dữ liệu ñược hình thức hóa vào trong thiết kế cơ sở dữ liệu Thiết kế này thuận

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23

lợi trong những trường hợp có nhiều mẫu sản phẩm trong một lần thí nghiệm – dạng quan hệ một – nhiều, nhưng có khó khăn với những trường hợp khác như là quan hệ nhiều – nhiều Dạng dữ liệu này ít ñược sử dụng hơn dữ liệu dạng phẳng hay dữ liệu quan hệ Trong dữ liệu dạng cây, những phần tử dữ liệu có thể ñược thấy như một nhánh cây ñảo ngược

Dữ liệu dạng cây khi thiết lập có thể ñược lưu trữ trong một hệ quản lý CSDL quan hệ, và quan hệ CSDL quan hệ thường linh hoạt hơn, do ñó hệ quản trị CSDL dạng cây thường rất hiếm ñược sử dụng

* Dữ liệu mạng lưới (Network)

Trong một dữ liệu dạng mạng, mối quan hệ phức hợp giữa các ñối tượng trong cùng một lớp ñược quản lý dễ dàng hơn Hệ thống Hyertext (như là mạng toàn cầu – Word Wide Web – www) là một ñiển hình của phương thức quản lý

dữ liệu này Hệ quản lý CSDL dạng mạng lưới không phải là phổ biến, nhưng nó thích hợp trong một số trường hợp, nhất là trường hợp có khối lượng các mối quan hệ phức hợp

Dữ liệu dạng mạng lưới có thể ñược lưu trữ trong một hệ quản trị CSDL Bảng kết nối (Join table) là cần thiết ñể xử lý mối quan hệ nhiều – nhiều

* Dữ liệu quan hệ (Relational Data)

Trong mô hình quan hệ, dữ liệu ñược lưu trong một hay nhiều bảng biểu

và các bảng biểu có liên quan với nhau, có nghĩa là chúng có thể tham gia cùng với nhau dựa trên các yếu tố dữ liệu trong những bảng biểu

ðiều này cho phép lưu trữ dữ liệu với nhiều thành phần của một loại thông tin liên quan ñến một ñối tượng (mối quan hệ một – nhiều) Cách này có hiệu quả trong việc lưu trữ dữ liệu lớn, phức tạp, bởi nó cung cấp khả năng kết hợp dữ liệu một cách linh hoạt Hiện nay, ñược sử dụng phổ biến nhất trong chương trình quản lý CSDL là dữ liệu dạng quan hệ

Cách thức tương tác phổ biến nhất với hệ quản trị CSDL quan hệ là ngôn ngữ truy vấn cấu trúc SQL SQL cung cấp một cách thức mạnh mẽ và linh ñộng cho việc bổ sung và thay ñổi trong một hệ thống quan hệ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24

* Dữ liệu dạng ựối tượng (Object oriented)

Dữ liệu dạng ựối tượng bắt ựầu ựược ứng dụng từ những năm 90 của thế

kỷ XX đây tuy là dạng dữ liệu tương ựối phức tạp nhưng nó có khả năng thao tác nhiều dữ liệu cho nhiều mục ựắch khác nhau và nó có khả năng sử dụng rộng rãi Một số ựặc tắnh của CSDL dạng ựối tượng bao gồm:

- Khả năng bao trùm (Encapsulation): Lập trình hướng ựối tượng tập trung vào ựối tượng với sự kết hợp giữa dữ liệu và mã nguồn Trong các ựối tượng có chứa các dữ liệu mà cho biết nó phải làm gì, nghĩa là các ựối tượng có chứa các phương thức hoạt ựộng đó chắnh là khả năng bao trùm

- Tắnh kế thừa (Inheritance): Tắnh kế thừa là khả năng ựịnh nghĩa một lớp ựối tượng dựa trên một hoặc nhiều lớp ựối tượng khác ựã ựược ựịnh nghĩa trước

ựó Lớp kế thừa thừa hưởng ựầy ựủ những tắnh chất ựược ựịnh nghĩa trong lớp cơ

sở Do ựó nó cũng có thể ựóng vai trò như là lớp cơ sở cho những lớp kế thừa tiếp theo

- Khả năng trao ựổi thông ựiệp (Message Passing): Một chương trình hướng ựối tuợng giao tiếp với các ựối tượng thông qua các thông ựiệp (Message),

và các ựối tượng có thể trao ựổi thông ựiệp cho nhau

- Tắnh ựa năng (Plymorphism): Cho phép một chương trình sau khi ựã biên dịch có thể có nhiều diễn biến xảy ra là một trong những thể hiện của tắnh ựa hình, tắnh muôn màu muôn vẻ của chương trình hướng ựối tượng, một thông ựiệp ựược gửi ựi (gửi ựến ựối tượng) mà không cần biết ựối tượng nhận thuộc lớp nào

1.3.3 Mô hình và cấu trúc dữ liệu

* Mô hình dữ liệu

Mô hình dữ liệu (Data module) của một hệ thống quản lý dữ liệu là cấu trúc của các bảng (tables) và các cột (fields) ựể lưu trữ kết quả dữ liệu Quá trình tạo ra mô hình dữ liệu chặt chẽ và hợp lý là một trong những bước quan trọng trong quá trình xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu có hiệu quả và thành công

Mô hình vật lý dữ liệu (physical data model) diễn tả chi tiết và chắnh xác

dữ liệu sẽ ựược tắch trữ như thế nào, bao gồm cả tên, loại dữ liệu và kắch cỡ cho

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25

tất cả các cột trong mỗi bảng, và quan hệ (relationship) liên kết các bảng với nhau (cột khóa kết nối các bảng)

* Cấu trúc dữ liệu

Cấu trúc một CSDL MT (EDMS) dạng liên kết, cũng như của bất cứ CSDl loại tương tự cần phải thể hiện ñược bản chất vật lý của dữ liệu sẽ ñược cập nhập ðối với số liệu quan trắc hiện trường, các mẫu thường ñược thu thập ở những ñịa ñiểm khác nhau, theo thời gian khác nhau, ở ñộsâu/ñộcao khác nhau, sau ñó ñược phân tích ñể xác ñịnh giá trị các thông số vật lý và hóa học Phần này diễn tả các bảng và các quan hệ thường ñược sử dụng ñể mô hình hóa dữ liệu môi trường Phần tiếp theo sẽ bàn về một số ñiểm chi tiết của dữ liệu và trình tự chúng ñược sử dụng như thế nào ñể ñạt ñược mục ñích ý nghĩa của dữ liệu

Bảng – Mô hình dữ liệu ñể tích trữ số liệu môi trường bao gồm ba loại

bảng dữ liệu:

Bảng cơ sở, bảng tra cứu, và bảng công cụ (primary tables, lookup tables, and utility tables) Bảng cơ sở chứa ñựng những số liệu cần thiết Bảng tra cứu chứa ñựng những mã code của dữ liệu và các giá trị mở rộng của chúng từ giá trị trong bảng cơ sở với mục ñích giảm thiểu bộ nhớ và tăng mức ñộ ñồng nhất của thiết kế Trong một số trường hợp, bảng tra cứu còn chứa ñựng các thông tin khác liên quan ñến các mã code của dữ liệu Bảng công cụ cung cấp vị trí ñể tích trữ các số liệu khác thường là liên quan ñến quá trình vận hành và quản trị hệ thống Bình thường thì những bảng này không có liên kết trực tiếp ñến các bảng cơsở

Các bảng cơ sở nằm trong EDMS thường xuyên có quan hệ nhiều (hay còn gọi là quan hệ gia ñình hay quan hệ tầng lớp, hierarchical) Rất may mắn là các quan hệ thường chỉ là một-ñến-nhiều Ít khi ta có quan hệ nhiều-nhiều bởi vì mô hình dữ liệu quan hệquản lý rất tốt mối quan hệmột-nhiều nhưng

một-ñến-sẽ có vấn ñề với quan hệ nhiều-nhiều Với quan hệ nhiều-nhiều, CSDL ñòi hỏi phải có thêm một bảng trung gian ñể kết nối giữa hai bảng Các bảng này thỉng thoảng ñược gọi là Bảng kết nối (join table) nhưng chúng ta sẽ không bàn ñến vấn ñề này ở ñây

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 26

Quan hệ – Các quan hệ mẫu hệ (hierarchical) giữa các bảng là rất rõ ràng Mỗi vùng quan trắc (site) có thể bao gồm hai hay nhiều trạm, người ta cũng có thể thu thập nhiều mẫu môi trường ở mỗi trạm, và từ một mẫu có thể phân tích ñể thu ñược nhiều chỉ tiêu khác nhau Tuy vậy mỗi một ño ñạc về sulfate ñều ứng với một ñợt lấy mẫu ở một vị trí nào ñó (Nguyễn Duy Bình, 2006)

1.3.4 Tính bảo mật của hệ thống cơ sở dữ liệu

* Tính chủ quyền của dữ liệu

- Thể hiện ở phương diện an toàn dữ liệu;

- Khả năng biểu diễn mối liên hệ của dữ liệu và tính chính xác dữ liệu;

- Người khai thác cơ sở dữ liệu phải cập nhật cho CSDL những thông tin mới nhất

* Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dụng

- Do ưu ñiểm CSDL có thể cho nhiều người khai thác ñồng thời nên cần phải có một cơ chế bảo mật phân quyền khai thác CSDL;

- Các hệ ñiều hành nhiều người sử dụng hay cục bộ ñều có thể cung cấp

cơ chế này

* Tranh chấp dữ liệu

- Khi nhiều người dùng truy cập CSDL, ví dụ admin (người quản trị hệ thống) luôn có thể truy cập cơ sở dữ liệu;

- Cấp quyền ưu tiên cho từng người khai thác

* ðảm bảo an toàn dữ liệu khi có sự cố

- Khi CSDL nhiều và ñược quản lý tập trung, khả năng rủi ro mất dữ liệu rất cao Các nguyên nhân chính là mất ñiện ñột ngột hỏng thiết bị lưu trữ

- Hiện tại có một số hệ ñiều hành ñã có cơ chế tự ñộng sao lưu ổ cứng và sửa lỗi khi có sự cố xảy ra, tuy nhiên ta nên sao lưu dự phòng cho dữ liệu ñề phòng trường hợp xấu xảy ra

* Quyền truy cập và phân quyền

Phần lớn các phần mềm quản lý CSDL ñều cung cấp hệ thống ñể hạn chế

số lượng người sử dụng và phân quyền cho người sử dụng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 27

Việc tiến hành công việc bảo mật và phân quyền sử dụng sẽ dễ dàng khi

sử dụng hệ thống client-server hơn là khi sử dụng hệ thống riêng biệt Như vậy nếu muốn ñộ an toàn cao thì hay chọn SQL Server hay Oracle và ñể Access vào

vị trí lựa chọn cuối cùng

* Ghi nhận hoạt ñộng quản trị

Một ñiều rất quan trọng nhằm ñảm bảo chất lượng của CSDL là việc ghi nhận mọi hoạt ñộng làm thay ñổi CSDL, kể cả thời gian, người thực hiện và tại sao phải thực hiện hoạt ñộng ñó

Một hệ thống ñơn giản ñể ghi nhận một hoạt ñộng là một bảng ghi nhận (ActivityLog table) nằm trong CSDL ñể người quản trị ghi chép các hoạt ñộng làm thay ñổi CSDL Khi người quản trị thoát khỏi bất cứ cửa sổ thay ñổi dữ liệu nào, kể cả cập nhật, chỉnh sửa, xem xét dữ liệu thì cửa sổ ghi nhận xuất hiện Phần mềm sẽ tự ñộng ghi nhận trên của người quản trị và thời gian diễn ra hoạt ñộng liên quan ñến dữ liệu (Nguyễn Duy Bình, 2006)

1.3.5 Phần mềm cơ sở dữ liệu và xu hướng phát triển

Các phần mềm quản lý CSDL có thể ñược chia thành hai loại chính: Phần mềm cho máy ñể bàn và phần mềm dạng client-server

Các phần mềm quản lý CSDL trước ñây phần lớn dựa trên Dbase Dbase

là một trong những dạng ứng dụng ñầu tiên trong việc sử dụng và quản lý CSDL (database management system- DBMS) hay ít nhất cũng trên các file có ñịnh dạng Dbase Dbase bắt ñầu phát triển từ những ngày sơ khai của hệ ñiều hành DOS và ñược ñưa ra thị trường dưới thương hiệu Dbase II Dbase là một áp dụng thuộc loại thể hiện, ñiều ñó có nghĩa các mã nguồn phải ñược dịch sang ngôn ngữ máy (compiled) mỗi khi chạy phần mềm và kết quả là phần mềm sẽ ñược chạy với tốc ñộ chậm chạp trên các thế hệ máy tính cũ Việc cần thiết phải dịch mã nguồn ñã tạo nên một thị trường ngôn ngữ Dbase, trong ñó nổi bật nhất là FoxPro Cả Dbase sử dụng ñịnh dạng file tương tự ñược gọi là ñịnh dạng Dbase

và có ñuôi là “dbf” Các quan hệ ñược thể hiện bằng các mã nguồn chứ chúng không phải là thành phần của CSDL Phần lớn các tập tin CSDL trong các phần mềm này hiện nay vẫn ở dưới dạng cũ, chỉ thích hợp cho CSDL dùng với máy

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 28

tính ñể bàn riêng biệt mặc dù chúng ñã có thêm công cụ khóa file cùng cho mục ñích chia sẻ dữ liệu trên mạng

Hiện nay thì Microsoft Access ñã tràn ngập thị trường CSDL Phần mềm này có ñầy ñủ chức năng cho cả người mới biết và những chuyên gia CSDL cùng

sử dụng Nó có mặt ở khắp nơi cùng với phần mềm Microsoft Office khá ñầy ñủ những ñặc tính của một phần mềm CSDL thành công như bao gồm cả ngôn ngữ lập trình ñể người sử dụng có thể tự ñộng hóa các công việc lặp ñi lặp lại hoặc thậm chí ñể thành lập một phần mềm ứng dụng riêng biệt về CSDL Thực ra Microsoft Access chứa ñựng hai module, một là ngôn ngữ Macro hiện nay ñang

mờ nhạt dần và một ngôn ngữ lập trình, ngôn ngữ này có tên là Visua Basic for Application (VBA) Nó phần nào có thể coi là một ngôn ngữ lập trình hoàn thiện

Do Access là phần mềm CSDL cho máy tính ñể bàn nên nó có những hạn chế khi sử dụng cho những cơ sở dữ liệu to lớn Kinh nghiệm thực tế ñã chứng tỏ Access sẽ trục trặc khi sử dụng cho CSDL có bảng số chứa ñựng khoảng ½ triệu ñến 1 triệu dữ liệu Access cho phép nhiều người sử dụng lên ñến con số lớn hơn

12 thì số người sử dụng cập nhật ñồng thời các kịch bản sẽ bị hạn chế, Access có thể sử dụng như một phần mềm riêng biệt hay là một phần của phần mềm Microsoft Office Suite

Tương tự như Access là phần mềm Paradox của Công ty Corel ðây là phần mềm cho phép lập trình hệ thống cơ sở dữ liệu liên hệ và phần mềm này là một thành phần của bộ phần mềm Corel Office Suite Paradox là một phần mềm dành cho hệ thống CSDL phức tạp nhưng do Access ñang ñược thị trường chấp nhận rộng rãi nên Paradox ít ñược chú ý ñến

Bước chuyển tiếp lên mức ñộ cao hơn ở nhiều cơ sở ứng dụng hệ thống CSDL là phần mềm Microsoft SQL Server ðây là hệ thống client-server ñầy ñủ với khả năng bảo mật chặt chẽ và mức ñộ mở rộng CSDL lớn hơn nhiều so với Access Hệ thống này có giá cả trung bình và tương ñối dễ sử dụng (ñối với các nhà chuyên môn), và có thể tích hợp ñược với CSDL chứa ñựng hàng triệu số liệu SQL Server cũng cho phép kết nối dễ dàng kho dữ liệu của nó với giao diện

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 29

của Access nên việc chuyển ñổi sang SQL Server cũng không có nhiều khó khăn khi CSDL ở Access phát triển quá lớn

Nếu cần thiết phải làm việc với các CSDL lớn hơn thì Oraccle hoặc IBM’s DB2 là phương án hợp lý về khả năng to lớn tích trữ dữ liệu nhưng giá thành sẽ tăng cao và cần kiến thức chuyên môn sâu về các phần mềm này Những CSDL thiết kế trên Oracle hoặc IBM’s DB2 cũng có thể kết nối với CSDL trên Access hoặc trên các phần mềm máy ñể bàn khác

Một loại hình mới về phần mềm CSDL ñã xuất hiện gần ñây dưới dạng phần mềm nguồn mở (open-source software) Phần mềm nguồn mở là phần mềm

mà ta có thể tiếp xúc ñược với mã nguồn của của phần mềm ñó, ñồng thời ñể có ñược phần mềm thì người dùng không cần phải bỏ ra một chi phí nào Loại phần mềm này hiện nay ñang rất phổ biến trên Internet, mà ñiển hình là hai chương trình

mã nguồn mở về hệ thống CSDL là PostgreSQL và MySQL Những chương trình miễn phí này chưa ñạt ñược ñộ chặt chẽ như các phần mềm bán trên thị trường nhưng chúng ñang ñược cải tiến liên tục và nhanh chóng Chúng cũng ñược phát triển dưới dạng không miễn phí và miễn phí nên ñang ngày càng trở thành những lựa chọn mới hấp dẫn cho các khách hàng cần quản lý CSDL nhất là về mặt giá cả Một loại phần mềm CSDL mới nữa là phần mềm CSDL trên nền Web Những chương trình này chạy trên các trình duyệt web hơn là chuyên trên máy tính ñể bàn, và khách hàng sử dụng phải trả một phí sử dụng nào ñó hàng tháng Các chương trình này hiện nay vẫn sử dụng các CSDL phẳng nên không thích hợp với CSDL phức tạp Tuy vậy do chạy trên nền Web nên việc chia sẻ dữ liệu

sẽ dễ dàng hơn Ví dụ của các phần mềm loại này là QuickBase của Công ty Quiken, phần mềm kế toán QuickBooks và phần mềm Caspio Bridge (Nguyễn Duy Bình, 2006)

1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai

1.4.1 Cơ sở lý luận về xây dựng cơ sở dữ liệu ñât ñai ở Việt Nam

Thông tư 09/2007/TT-BTNMT ngày 02 tháng 8 năm 2007 của Bộ Tài

nguyên và Môi trường hướng dẫn việc lập, quản lý, chỉnh lý hồ sơ ñịa chính quy ñịnh “Cơ sở dữ liệu ñịa chính bao gồm dữ liệu Bản ñồ ñịa chính và các dữ liệu

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 30

thuộc tính ñịa chính” ñược quản lý trên máy tính dưới dạng số, chưa quy ñịnh cụ thể về nội dụng, cấu trúc của cơ sở dữ liệu ñịa chính

Thông tư số 26/2014/TT-BTNMT ngày 28 tháng 5 năm 2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy ñịnh ban hành Quy trình và ðịnh mức kinh tế - kỹ thuật xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên và môi trường, ban hành các quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên và môi trường

Thông tư 17/2010/TT-BTNMT ngày 04 tháng 10 năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy ñịnh kỹ thuật về chuẩn dữ liệu ñịa chính, quy ñịnh về nội dung và cấu trúc dữ liệu, kiểu thông tin; hệ quy chiếu không gian và thời gian; siêu

dữ liệu; chất lượng dữ liệu; trình bày, trao ñổi và phân phối dữ liệu; xây dựng, cập nhật, quản lý và khai thác sử dụng dữ liệu ñối với dữ liệu ñịa chính ðưa ra các khái

niệm về Hệ thống thông tin ñịa chính, Dữ liệu ñịa chính, Cơ sở dữ liệu ñịa chính,

Dữ liệu không gian ñịa chính, Dữ liệu thuộc tính ñịa chính Thông tư số

18/2013/TT-BTNMT ngày 18 tháng 7 năm 2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành ðịnh mức kinh tế - kỹ thuật xây dựng cơ sở dữ liệu ñịa chính

CSDL ðịa chính

Nhóm dữ liệu về giao thông Nhóm dữ liệu về

biên giới, ñịa giới

Nhóm dữ liệu về ñịa danh và ghi chú

Nhóm dữ liệu về quy hoạch

Nhóm dữ liệu

về ñiểm khống chế toạ ñộ và

ñộ cao

Nhóm dữ liệu về thủy hệ

Hình 1.4 Các nhóm dữ liệu cấu thành CSDL ðịa chính

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 31

Thông tư 04/2013/TT-BTNMT ngày 24 tháng 4 năm 2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy ñịnh về xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai Thông tư này quy ñịnh cụ thể các bước xây dựng cơ sở dữ liệu ñất ñai; việc quản lý, khai thác

sử dụng, cập nhật cơ sở dữ liệu ñất ñai Theo ñó “Cơ sở dữ liệu ñất ñai là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu ñịa chính; dữ liệu quy hoạch sử dụng ñất; dữ liệu giá ñất; dữ liệu thống kê, kiểm kê ñất ñai ñược sắp xếp, tổ chức ñể truy cập, khai thác, quản lý và cập nhật thường xuyên bằng phương tiện ñiện tử”

Sơ ñồ 1.2 Thành phần của cơ sở dữ liệu ñất ñai

Dữ liệu ñịa chính là dữ liệu không gian ñịa chính, dữ liệu thuộc tính ñịa chính và các dữ liệu khác có liên quan Cơ sở dữ liệu ñịa chính là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu ñịa chính

Cơ sở dữ liệu ñất ñai ñược xây dựng tập trung thống nhất từ Trung ương ñến cấp tỉnh và các huyện ðơn vị hành chính cấp xã là ñơn vị cơ bản ñể thành lập cơ sở dữ liệu ñất ñai Thông tin trong cơ sở dữ liệu ñất ñai ñã ñược kiểm tra, nghiệm thu theo quy ñịnh thì có giá trị pháp lý như trong hồ sơ ñất ñai dạng giấy Chính phủ, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Quản lý ñất ñai thường xuyên ban hành các văn bản chỉ ñạo và hướng dẫn việc xây dựng cơ sở

dữ liệu ñất ñai Văn bản số 1159/TCQLðð-CðKTK ngày 21 tháng 9 năm 2011

của Tổng cục quản lý ñất ñai về việc hướng dẫn xây dựng cơ sở dữ liệu ñịa chính, Văn bản số 320/TCQLðð-CðKTK ngày 04 tháng 4 năm 2013 về việc xây dựng cơ sở dữ liệu ñịa chính, Thông tư số 30/2013/TT-BTNMT ngày 14

CƠ SỞ DỮ LIỆU ðẤT ðAI

CSDL THỐNG KÊ, KIỂM KÊ ðẤT ðAI