Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Trong các ứng dụng công nghệ hiện nay thì công nghệ viễn thám và GIS Geographical information system - Hệ thống thông tin địa lý có thể đáp ứng được yêu cầu này, với khả năng ứng dụng rộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải, Chủ nhiệm Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, ThS Nguyễn Quốc Việt, Cán bộ giảng dạy Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội và ThS Phạm Anh Hùng, Cán bộ Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ

em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, đặc biệt là các thầy cô giáo trong Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình công tác, học tập và thực hiện luận văn

Ngoài ra, em còn nhận được sự quan tâm, chia sẻ, động viên, giúp đỡ từ gia đình, bạn bè, điều đó đã tạo động lực cho em hoàn thành tất cả công việc

Em xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Phạm Thị Hà Nhung

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS 3

1.1.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu 3

1.1.2 Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất 4

1.1.3 Tổng quan về GIS 5

1.2 Tổng quan về xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu trong quản lý, bảo vệ và quy hoạch sử dụng đất 9

1.2.1 Trên thế giới 9

1.2.2 Ở Việt Nam 12

1.2.3 Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phát triển nông nghiệp bền vững 15

1.2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 16

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Mục tiêu 17

2.2 Nội dung nghiên cứu 17

2.2.1 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 17

2.2.2 Nghiên cứu xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quy hoạch sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 17

2.2.3 Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất nông nghiệp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 18

2.3 Phương pháp nghiên cứu 18

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 18

2.3.2 Phương pháp xây dựng và phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu 18

2.3.3 Phần mềm sử dụng 19

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22

3.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tác động đến sử dụng đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 22

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 22

3.1.2 Đặc điểm tài nguyên đất 24

3.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 31

3.2 Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 33

3.2.1 Hiện trạng sử dụng đất 33

3.2.2 Yêu cầu sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất 37

3.3 Mô hình cấu trúc dữ liệu 38

3.3.1.Tổ chức cơ sở dữ liệu 38

3.3.2 Mô hình cấu trúc dữ liệu 39

3.4 Xây dựng và chuẩn hóa cơ sở dữ liệu 40

3.4.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu 40

3.4.2 Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu 46

3.4.3 Đặc tính đồ họa của các lớp dữ liệu 51

3.4.4 Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu 52

3.5 Sử dụng và quản lý cơ sở dữ liệu 56

3.5.1 Thực hiện các chức năng cơ bản trong phần mềm GIS với bộ cơ sở dữ liệu 56

3.5.2 Truy vấn dữ liệu 57

3.6 Khả năng ứng dụng và phát triển cơ sở dữ liệu 60

3.6.1 Khả năng ứng dụng của cơ sở dữ liệu 60

3.6.2 Phát triển cơ sở dữ liệu với WebGIS 61

3.7 Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 63

3.7.1 Giải pháp về chính sách 63

3.7.2 Giải pháp về nguồn nhân lực và vốn đầu tư 64

3.7.3 Giải pháp cải tạo đất và bảo vệ môi trường 64

3.7.4 Giải pháp về khoa học công nghệ 65

3.7.5 Giải pháp về tổ chức thực hiện 65

3.8 Định hướng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên đất đai 65

KẾT LUẬN 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

CNTT: Công nghệ thông tin

HTTTĐL - GIS: Hệ thống thông tin địa lý - Geographical Information System

HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất

KTXH: Kinh tế - xã hội

QH&TKNN: Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp

SXNN: Sản xuất nông nghiệp

STNN: Sinh thái nông nghiệp

TN&MT: Tài nguyên và Môi trường

UBND: Ủy ban nhân dân

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Diện tích các loại đất của huyện Sóc Sơn 25

Bảng 2: Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 34

Bảng 3: Nhóm đất theo phân cấp chỉ tiêu tự nhiên 41

Bảng 4: Yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất chính 42

Bảng 5: Diện tích các kiểu thích nghi đất đai 43

Bảng 6: Diện tích đất ở các mức độ thích nghi đất đai 43

Bảng 7: Dữ liệu thuộc tính theo đơn vị hành chính cấp huyện 47

Bảng 8: Chuẩn hóa lớp thông tin về thổ nhưỡng 48

Bảng 9: Chuẩn hóa lớp thông tin về hiện trạng sử dụng đất 48

Bảng 10: Chuẩn hóa lớp thông tin về thích nghi đất đai 49

Bảng 11: Chuẩn hóa lớp thông tin địa hình 49

Bảng 12: Chuẩn hóa lớp thông tin thủy văn 50

Bảng 13: Chuẩn hóa lớp thông tin khoáng sản 50

Bảng 14: Đặc tính đồ họa của các lớp dữ liệu 51

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Các hợp phần của GIS theo quan niệm của ESRI – 2000 6

Hình 2: Bản đồ đất huyện Sóc Sơn 28

Hình 3: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội 36

Hình 4: Mô hình tổ chức dữ liệu 39

Hình 5: Bản đồ thích nghi đất đai huyện Sóc Sơn 45

Hình 6: Cơ sở dữ liệu tài nguyên đất huyện Sóc Sơn 52

Hình 7: Cơ sở dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 52

Hình 8: Cơ sở dữ liệu về thích nghi đất đai cho một số loại sử dụng đất 53

Hình 9: Cơ sở dữ liệu về giao thông 53

Hình 10: Cơ sở dữ liệu về thủy văn 54

Hình 11: Cơ sở dữ liệu về địa hình 54

Hình 12: Cơ sở dữ liệu về địa chất khoáng sản 55

Hình 13: Cơ sở dữ liệu về thảm thực vật 55

Hình 14: Kết quả truy vấn trên một trường dữ liệu 58

Hình 15: Kết quả truy vấn trên nhiều trường dữ liệu 59

Hình 16: Kết quả truy vấn theo gộp nhóm đối tượng 60

Hình 17: Kết nối cơ sở dữ liệu với phần mềm ArcMap thông qua PostGIS 61

Hình 18: Cấu trúc dữ liệu của GeoServer 62

Hình 19: Giao diện phần mềm GeoServer 62

Hình 20: Dữ liệu được xây dựng trên trang WebGIS 63

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất là nguồn tài nguyên vô giá mà thiên nhiên ban tặng cho chúng ta, địa bàn cho mọi hoạt động sống của con người và sinh vật, đồng thời là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế Việc sử dụng hợp lý và hiệu quả nguồn tài nguyên này không chỉ đem lại lợi ích về kinh tế mà còn đảm bảo cho sự ổn định về chính trị, xã hội và đặc biệt là tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển bền vững trong tương lai

Tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đô thị hóa, đang có tác động mạnh

mẽ tới diện tích đất dành cho các mục đích sử dụng đất khác nhau, đặc biệt là đất sản xuất nông nghiệp về cả số lượng và chất lượng Đất đai thường xuyên biến có động mạnh trong khi thông tin về tài nguyên đất và các thông tin bổ trợ liên ngành vẫn còn rất hạn chế Thực tế cho thấy, công tác quản lý thông tin, tư liệu bằng phương pháp truyền thống dựa trên hồ sơ, sổ sách và bản đồ giấy, hay quản lý cơ sở dữ liệu thiếu tính hệ thống, thiếu tính đồng bộ, khó có thể đáp ứng được nhu cầu cập nhật, tra cứu, khai thác thông tin Chính vì vậy, vấn đề đặt ra là cần có một công cụ mới có khả năng cung cấp thông tin kịp thời, chính xác phục vụ cho công tác quản lý, đánh giá, quy hoạch và bảo vệ đất đai bền vững Trong các ứng dụng công nghệ hiện nay thì công nghệ viễn thám và GIS (Geographical information system - Hệ thống thông tin địa lý)

có thể đáp ứng được yêu cầu này, với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép bản đồ, tích hợp thông tin liên ngành, quản lý thông tin tài nguyên thiên nhiên…

Việc thành lập bộ cơ sở dữ liệu dựa trên công nghệ GIS có ưu điểm về chức năng quản lý thông tin không gian và thuộc tính gắn liền với đối tượng Thông tin được chuẩn hóa, các công cụ tìm kiếm, phân tích, truy vấn… phục vụ rất hữu ích trong công tác quản lý đất đai, mà thực hiện theo phương pháp truyền thống khó có thể thực hiện được

Sóc Sơn là huyện ngoại thành, nằm ở phía Bắc của Thủ đô Hà Nội, có diện tích

tự nhiên 30.651,30 ha Địa hình đa dạng bao gồm đồng bằng ven sông, đồi gò thấp và núi cao Là một trong những vùng có tiềm năng trong phát triển kinh tế - xã hội và hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn Trong những năm gần đây, Sóc Sơn đang từng bước xây dựng nông thôn mới với nhiều hạng mục công trình được xây dựng Đây là

lý do mà diện tích sử dụng đất của cả huyện có sự xáo trộn mạnh, đặc biệt là đất sản xuất nông nghiệp ngày càng thu hẹp, chất lượng đất bị suy giảm

Theo quy hoạch phát triển đến năm 2020 thì huyện Sóc Sơn ngoài việc đảm bảo

về sản xuất lúa, còn là vùng sản xuất rau an toàn, hoa cây cảnh chất lượng cao phục vụ cho các đô thị, khu công nghiệp, đảm bảo môi trường sinh thái đô thị Ngoài ra, mục

2

tiêu về xây dựng khu công nghiệp, khu đô thị, khu dự trữ thiên nhiên… cũng có ảnh hưởng rất lớn tới tài nguyên đất của huyện Chính vì vậy, đất dành cho sản xuất nông nghiệp nói riêng và đất đai nói chung ở huyện Sóc Sơn cần được đặc biệt quan tâm

Đề tài, “Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất

và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, với mục tiêu xây dựng

bộ cơ sở dữ liệu GIS về đất đai và các thông tin liên ngành bổ trợ khác theo hệ tọa độ quốc gia VN2000 có tính tổng hợp, hệ thống, dễ quản lý, cập nhật, khai thác và sử dụng, đáp ứng được yêu cầu sử dụng, bảo vệ đất nông nghiệp nói riêng và tài nguyên đất nói chung, sẽ là bước đi mở đầu cho việc tăng cường năng lực quản lý, bảo vệ, đánh giá phân hạng đất đai và quy hoạch sử dụng đất một cách hệ thống

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS

1.1.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là tập hợp các tập tin có liên quan với nhau, được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thứ cấp và thiết kế nhằm giảm thiểu sự lặp lại dữ liệu Thông tin từ dữ liệu có thể đáp ứng yêu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau

Dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính Trong đó, dữ liệu địa lý bao gồm các loại ảnh và bản đồ dạng số được lưu lại dưới dạng vector hoặc raster hỗn hợp raster-vector Các dữ liệu địa lý dưới dạng vector thường được phân lớp theo tính chất thông tin: lớp địa hình, lớp thuỷ văn, lớp đường giao thông, lớp dân cư, lớp giới hành chính v.v Trong nhiều trường hợp để quản lý sâu hơn, dữ liệu sẽ được phân lớp chuyên biệt hơn như trong lớp thuỷ văn được phân thành các lớp con: các lớp sông lớn, sông nhỏ, lớp biển, lớp ao hồ,v.v… Các thông tin

ở dạng vector tham gia trực tiếp quản lý và được định nghĩa như những đối tượng địa

lý Các đối tượng này thể hiện ở 3 dạng: điểm, đường và vùng Mỗi đối tượng đều có thuộc tính hình học riêng như kích thước, vị trí Các thông tin ở dạng raster là thông tin nguồn và thông tin hỗ trợ

Dữ liệu thuộc tính là các thông tin giải thích cho các đối tượng địa lý gắn liền với đối tượng địa lý đó Các thông tin này được lưu trữ dưới dạng thông thường như báo cáo, tài liệu, bảng biểu…Với mối quan hệ của đối tượng địa lý và thuộc tính của chúng trong hệ CSDL giúp cho người sử dụng tìm kiếm, tra cứu, truy vấn… thông tin của đối tượng cần nghiên cứu

Hệ thống CSDL quốc gia là hệ thống thông tin chứa đựng đầy đủ các thông tin phục vụ cho sự phát triển và tồn tại của mỗi quốc gia, và là một trong các thành phần nền tảng của kết cấu hạ tầng về thông tin bao gồm các CSDL chuyên ngành để tạo thành một hệ thống cơ sở thống nhất, bao gồm các thành phần: CSDL về chính trị (chính sách, pháp luật, tổ chức cán bộ); về kinh tế (nguồn lực - tài nguyên thiên nhiên, đất đai, lao động, vốn, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế, kết quả hoạt động của các ngành kinh tế - nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ); CSDL xã hội (dân số, lao động văn hoá, giáo dục, y tế, thể thao); và CSDL về tài nguyên đất là một thành phần không thể thiếu được của CSDL quốc gia

CSDL tài nguyên đất bao gồm toàn bộ thông tin về tài nguyên đất đai và các nguồn thông tin bổ sung về địa lý được phân loại theo đối tượng địa lý như: thuỷ văn,

4

giao thông, dân cư, địa giới, hiện trạng sử dụng đất, công trình, cơ sở hạ tầng… Xét về các yếu tố cấu thành, chúng có thể chia ra thành hai phần cơ bản là CSDL bản đồ địa

lý và CSDL đất đai Thông tin về tài nguyên đất đai đuợc thể hiện bằng dữ liệu bản đồ

và dữ liệu thuộc tính có cấu trúc CSDL đất đai nằm trong Hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) - Geographic Infomation System (GIS) và hệ thống này sẽ có nhiệm vụ thu thập, quản lý, phân tích CSDL đất đai, hiển thị kết quả trợ giúp cho việc ra quyết định cho từng mục đích cụ thể

1.1.2 Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất

Thông tin đầy đủ và hệ thống của CSDL về tài nguyên đất giữ vai trò quan trọng trong công tác quản lý, quy hoạch, bảo vệ đất đai Là cơ sở cho việc đề xuất các chính sách và lập kế hoạch phù hợp trợ giúp nhà quản lý phân bổ cho từng mục đích

sử dụng đất, cũng như trong việc ra các quyết định liên quan đến đầu tư và phát triển nhằm khai thác hợp lý đối với tài nguyên đất đai

Nước ta đang từng bước chuyển mình trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nền kinh tế chuyển sang nền kinh tế hàng hoá nhiều thành phần phát triển theo cơ chế thị trường có sự quản lý của nhà nước Khi đó, nhu cầu sử dụng và khai thác đất đai của các ngành sẽ tăng lên một cách nhanh chóng Bên cạnh đó, tình hình sử dụng đất của từng địa phương cũng ngày một đa dạng và phức tạp Do vậy, cần có những thông tin, dữ liệu về tài nguyên đất được tích hợp liên ngành một cách đầy đủ, được tổ chức, sắp xếp và quản lý một cách khoa học, chặt chẽ, mới có thể mang lại hiệu quả cho từng mục đích sử dụng Từ đó, phục vụ khai thác, quản lý, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất bền vững

Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin (CNTT), sự ra đời và hoàn thiện của các thiết bị, phần mềm công nghệ số đã làm thay đổi toàn diện phương thức quản lý đất đai từ điều tra, khảo sát thu thập thông tin tới xử lý số liệu, quản lý, vận hành và khai thác dữ liệu Ứng dụng công nghệ hiện đại trong hoạt động quản lý đất đai là xu thế phổ biến trên thế giới, mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội (KTXH) to lớn, đáp ứng yêu cầu phát triển KTXH Tăng cường ứng dụng khoa học - công nghệ phải đi đôi với việc đổi mới mô hình tổ chức, đảm bảo cho mô hình tổ chức phải phù hợp với công nghệ mới, phát huy tối đa lợi thế của công nghệ để nâng cao hiệu quả hoạt động của bộ máy

Việc xây dựng CSDL đất đai tích hợp liên ngành nhằm hiện đại hoá và hệ thống hóa công tác quản lý, cập nhật, chỉnh lý biến động nguồn dữ liệu đất đai thống nhất từ Trung ương đến địa phương, đảm bảo cung cấp thông tin, dữ liệu đất đai nhanh chóng,

5

chính xác phục vụ tốt quản lý Nhà nước về đất đai, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về phát triển KTXH, quốc phòng - an ninh, nghiên cứu khoa học, đào tạo, hợp tác quốc tế; phát triển Chính phủ điện tử trong ngành tài nguyên và môi trường (TN&MT), đặc biệt là nhu cầu khai thác thông tin thường xuyên với mục đích sử dụng khác nhau

Thiết lập và phát triển một hệ thống lưu trữ, cập nhật, xử lý, tích hợp, đồng bộ nguồn dữ liệu đất đai cũng có vai trò rất quan trọng trong quản lý và phục vụ sản xuất nông nghiệp (SXNN) Việc cung cấp thường xuyên thông tin về đất đai đảm bảo định hướng quy hoạch SXNN hợp lý cho từng địa phương với những điều kiện tự nhiên và các loại sử dụng đất khác nhau

Từng bước hoàn thiện, chuẩn hóa CSDL đất đai để nâng cao hiệu quả quản lý,

sử dụng, phục vụ cho lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng, khai thác tiềm năng quỹ đất, cung cấp các thông tin về đất đai phục vụ cho mục tiêu phát triển KTXH là rất cần thiết Đây là công cụ hỗ trợ cho đánh giá tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất, kết quả thực hiện quy hoạch sử dụng đất, xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ) và các bản đồ chuyên đề khác

CSDL đất đai cung cấp thông tin cho việc xây dựng phương án quy hoạch, dữ liệu nền để lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất, và phục vụ các công tác bảo vệ tài nguyên đất nói chung Ngoài ra, từ những dữ liệu đất đai tích hợp liên ngành có thể áp dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu kết hợp với GIS để tìm vị trí tối ưu cho các đối tượng quy hoạch, cũng như lựa chọn các phương án quy hoạch hợp lý nhất

Ngoài ra, hệ thống thông tin đất còn liên kết với một số hệ thống thông tin khác tạo thành bộ CSDL đầy đủ, giúp đưa ra các thông tin phục vụ cho việc điều hành, quản

lý và xem xét việc sử dụng hiệu quả các nguồn vốn đối với đất đai cho phù hợp với các mục tiêu của các tổ chức trong và ngoài nước Cung cấp thông tin chính xác, kịp thời, nhanh chóng cho đối tượng sử dụng đất

Như vậy, CSDL đất đai tích hợp liên ngành có vai trò quan trọng trong quy trình lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng và bảo vệ đất Với bộ CSDL được xây dựng thống nhất đảm bảo cung cấp thông tin đầy đủ về tài nguyên, trợ giúp cho việc ra quyết định, hoạch định chính sách phát triển nguồn tài nguyên đất hợp lý

1.1.3 Tổng quan về GIS

Các kỹ thuật phân tích không gian (Spatial analytical technicques) có nhiệm vụ phân tích theo trật tự và tổ hợp không gian của các hiện tượng hoặc các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội Mối liên quan đó được cụ thể bằng trật tự không gian địa lý, nghĩa là mọi hiện tượng và tính chất của các yếu tố cần phải bản đồ hóa Bản đồ là

6

cách trình bày cụ thể nhất trong không gian hai chiều các tính chất, vị trí, mối liên hệ

và trật tự trong không gian của các đối tượng hoặc hiện tượng cần nghiên cứu Tuy nhiên, do có nhiều cách trình bày bản đồ khác nhau nên dẫn đến sự khó khăn trong việc xử lý mối quan hệ không gian giữa các lớp thông tin Mặt khác, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin (CNTT), nhu cầu về số hóa và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao Đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cấp những thông tin hữu ích phục vụ khai thác và quản lý tài nguyên Nhưng sự mô tả định lượng bị hạn chế do dung lượng của dữ liệu và cả những quan trắc định lượng Ngoài ra, còn thiếu các công cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lượng

Chỉ từ năm 1960, với sự có mặt của máy tính bằng số thì việc phân tích không gian và làm bản đồ chuyên đề mang tính định lượng mới này nở và phát triển Cho đến nay, HTTTĐL đã phát triển mạnh mẽ và ngày càng hoàn thiện Với những ưu thế của mình, HTTTĐL - GIS là môi trường có khả năng quản lý, xử lý hệ thống CSDL và xử

lý chính xác các lớp thông tin trong mối quan hệ không gian giữa chúng GIS có khả năng bổ sung, đo đạc và tự động tính toán chính xác về mặt định lượng các thông tin trên bản đồ, cùng thuộc tính của chúng, đồng thời có thể đưa ra tính toán dự báo

GIS đã trở thành một công cụ mạnh, đáng tin cậy không những chỉ của các nhà khoa học, mà còn của cả các nhà quản lý, các nhà lập pháp và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành, các lĩnh vực hoạt động KTXH Đặc biệt, đây còn là công cụ có khả năng truy nhập, tìm kiếm, xử lý, phân tích, truy vấn, cập nhật, chuẩn hóa,… CSDL nhằm hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý TN&MT

1.1.3.1 Các khái niệm cơ bản

“HTTTĐL - (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người điều hành, được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý HTTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý” (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - 1994) [20]

Một định nghĩa khác có tính chất giải thích, hỗ trợ đó là: “GIS là một hệ thống máy tính có chức năng lưu trữ và liên kết các dữ liệu địa lý với các đặc tính của bản đồ dạng đồ họa Từ đó, cho một khả năng rộng lớn về việc xử lý thông tin, hiển thị thông tin và cho ra các sản phẩm bản đồ, các kết quả xử lý cùng các mô hình” [20]

Theo quan niệm gần đây của Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - Environmental System Research Institute (ESRI) – 2000, thì GIS bao gồm 6 hợp phần: Phần cứng, phần mềm, mạng, dữ liệu, con người và quy trình

7

Hình 1: Các hợp phần của GIS theo quan niệm của ESRI – 2000

1.1.3.2 Các chức năng của phần mềm GIS

Một phần mềm GIS cần có khả năng: tự động hóa bản đồ, quản lý CSDL, và xử

lý dữ liệu.Theo đó các chức năng cơ bản của phần mềm HTTTĐL là: nhập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, điều khiển dữ liệu, hiển thị dữ liệu theo cơ sở địa lý và đưa ra những quyết định (decision making) Có thể khái quát về các chức năng đó như sau [20]:

- Nhập và bổ sung dữ liệu (entry and updating): đây một trong những chức năng quan trọng của HTTTĐL Bất kỳ một hệ thống nào cũng phải cho phép nhập và bổ sung dữ liệu, nếu không có chức năng đó thì không được xem là một HTTTĐL vì chức năng đó là một yêu cầu bắt buộc phải có Việc nhập và bổ sung dữ liệu phải cho phép

sử dụng nguồn tự liệu dưới dạng số hoặc dạng analog Dạng tư liệu không gian như bản đồ giấy hoặc ảnh vệ tinh, ảnh máy bay phải được chuyển thành dạng số và các nguồn tư liệu số khác cũng phải chuyển đổi được để tương thích với CSDL trong hệ thống đang sử dụng

- Chuyển đổi dữ liệu: là một chức năng rất gần với việc nhập và bổ sung dữ liệu Nhiều phần mềm thương mại cố gắng giữ độc quyền bằng cách hạn chế đưa các khuôn dạng dữ liệu theo loại phổ cập Tuy nhiên, người sử dụng phải lựa chọn để hạn chế việc phải số hóa thêm những tài liệu hiện đang có ở dạng số Trong thực tế, cùng một tư liệu nhưng có thể tồn tại ở nhiều khuôn dạng khác nhau Vì vậy, đối với tư liệu quốc gia, không thể chỉ lưu giữ ở một dạng thuộc tính riêng biệt mà cần thiết phải lưu giữ ở nhiều khuôn dạng có tích chất phổ biến để sử dụng được trong nhiều ứng dụng khác nhau Như vậy, một phần mềm HTTTĐL cần phải có chức năng nhập và chuyển đổi nhiều khuôn dạng dữ liệu khác nhau

Dữ liệu

Mạng

8

- Lưu trữ tư liệu: lưu trữ và tổ chức CSDL là chức năng quan trọng cần thiết do

sự đa dạng về thuộc tính, về khuôn dạng, về đơn vị đo, về tỷ lệ bản đồ và với khối lượng lớn của dữ liệu không gian Hai yêu cầu cơ bản trong việc lưu trữ dữ liệu là: phải tổ chức nguồn dữ liệu sao cho đảm bảo độ chính xác và không mất thông tin; các tài liệu cho cùng một khu vực phải được định vị chính xác và chuyển đổi một cách hệ thống để có thể xử lý hiệu quả

- Điều khiển dữ liệu (data manipulation): cho phép phân tích, phân loại và tạo lập các đặc điểm bản đồ thông qua các dữ liệu thuộc tính và thuộc tính địa lý được nhập vào hệ thống Các thuộc tính khác nhau có thể được tổng hợp, nắm bắt một cách riêng biệt và những sự khác biệt có thể được xác định, tính toán, can thiệp và biến đổi

- Trình bày và hiển thị: đây cũng là một chức năng bắt buộc phải có của một HTTTĐL Không gian dưới dạng tài liệu nguyên thủy hay tài liệu được xử lý cần được hiển thị dưới các khuôn dạng như: chữ và số, dạng bảng biểu hoặc dạng bản đồ Các tính toán chung và kết quả phân tích được lưu giữ ở dạng chữ và số để dễ dàng trích xuất, in ấn hoặc trao đổi giữa các phần mềm khác nhau Các dữ liệu thuộc tính có thể được lưu ở dạng bảng biểu hoặc các dạng cố định khác Bản đồ được thiết kế để hiển thị trên màn hình hoặc lưu dưới dạng điểm (plot file) để in Như vậy, hiển thị và in ra

là những chức năng rất cần thiết của một HTTTĐL

- Phân tích không gian: được phát triển dựa vào sự tiến bộ của công nghệ và nó trở nên thực sự hữu ích cho ứng dụng Những định nghĩa về HTTTĐL trước đây đã trở thành thực tiễn trên cơ sở ứng dụng trực tiếp chức năng phân tích không gian Để đạt được mục tiêu quản lý và phân tích không gian thì nền tảng của HTTTĐL phải thỏa mãn các chức năng thực hiện các câu lệnh từ đơn giản đến các ứng dụng phức tạp khác Phân tích không gian bao gồm ba hoạt động chính: giải quyết các câu hỏi về thuộc tính, các câu hỏi về phân tích không gian và tạo nên tập dữ liệu mới từ CSDL ban đầu Mục tiêu là từ việc giải quyết các câu hỏi đơn giản về các hiện tượng, các vấn

đề trong không gian, đi đến tập hợp thành các thuộc tính của một hay nhiều lớp và phân tích được mối liên hệ giữa các dữ liệu ban đầu

1.1.3.3 Ứng dụng thực tế của GIS

Nhờ khả năng phân tích, xử lý đa dạng mà kỹ thuật GIS được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, và được xem là công cụ hỗ trợ ra quyết định Một số lĩnh vực được ứng dụng chủ yếu ở nhiều nơi trên thế giới là:

- Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

- Nghiên cứu điều kiện KTXH

9

- Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển

- Trong nghiên cứu cho SXNN và phát triển nông thôn, với các ứng dụng rộng rãi, GIS trở thành công cụ đắc dụng cho việc quản lý và tổ chức SXNN - nông thôn trên các vùng lãnh thổ Các lĩnh vực ứng dụng:

+ Thổ nhưỡng: Xây dựng các bản đồ đất, bản đồ nông hóa thổ nhưỡng, bản đồ đất thích hợp…, đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhưỡng

+ Trồng trọt: Phân hạng khả năng thích nghi của các loại cây trồng, sự thay đổi của việc sử dụng đất, xây dựng đề xuất về sử dụng đất, khả năng bền vững của SXNN cũng như nông - lâm kết hợp, theo dõi mạng lưới khuyến nông, nghiên cứu dịch - bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại), suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật

+ Quy hoạch thuỷ văn và tưới tiêu: Xác định hệ thống tưới tiêu, lập thời biểu tưới nước, tính toán sự xói mòn/ bồi lắng trong hồ chứa nước, nghiên cứu đánh giá ngập lũ + Kinh tế nông nghiệp: Điều tra dân số/nông hộ, thống kê, khảo sát kỹ thuật canh tác, xu thế thị trường của cây trồng, nguồn nông sản hàng hoá

+ Phân tích khí hậu: Hạn hán, lũ lụt và các yếu tố thời tiết, thống kê

+ Mô hình hoá nông nghiệp: Ước lượng, tiên đoán năng suất cây trồng, chăn nuôi gia súc, gia cầm, thống kê, xác định vùng phân bố, khảo sát và theo dõi diễn biến, dự báo dịch bệnh…

1.2 Tổng quan về xây dựng và ứng dụng cơ sở dữ liệu trong quản lý, bảo vệ và quy hoạch sử dụng đất

1.2.1 Trên thế giới

Cùng với sự ra đời, phát triển, hoàn thiện của CNTT nói chung, của GIS và công nghệ viễn thám (CNVT) nói riêng, thì xu hướng quản lý CSDL tổng hợp hoặc từng phần theo các yếu tố môi trường, dựa trên sự hỗ trợ của CNTT đang phát triển mạnh mẽ trên thế giới Có thể nói việc ứng dụng CNTT trong quản lý CSDL phục vụ giám sát môi trường, quản lý sử dụng tài nguyên đất đai không những đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới mà còn được nhiều tổ chức quốc tế quan tâm

Năm 1964 Canada đã xây dựng HTTĐL đầu tiên trên thế giới có tên gọi là Canadian Geographical Information System Song song với Canada, tại Mỹ hàng loạt các trường đại học cũng tiến hành nghiên cứu và xây dựng các HTTĐL Tuy nhiên, rất nhiều hệ thống trong số đó đã không tồn tại được bao lâu do khâu thiết kế cồng kềnh

và giá thành quá cao Các nhà nghiên cứu ở giai đoạn này đã đưa ra những lý luận, nhận định quan trọng về vai trò, chức năng của HTTTĐL: hàng loạt các dạng bản đồ khác nhau có thể được số hoá và liên kết để tạo ra một bức tranh tổng thể về tài

nguyên thiên nhiên của một khu vực, một quốc gia hay một châu lục Sau đó máy tính được sử dụng để phân tích các đặc trưng của nguồn tài nguyên đó và cung cấp các thông tin bổ ích, kịp thời cho việc quy hoạch

Trong những năm 70 – 80, đứng trước sự gia tăng nhu cầu quản lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường, nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế đã quan tâm hơn đến việc nghiên cứu và phát triển HTTTĐL Cũng trong khung cảnh đó, có hàng loạt các yếu tố đã thay đổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của HTTTĐL Các hệ ứng dụng GIS trong lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường phát triển mạnh trong thời gian này, điển hình như các hệ LIS (Land Information System), LRIS (Land Resource Information System), ILWIS (Integrated Land and Water Information System),… và hàng loạt các sản phẩm thương mại của các hãng, các tổ chức nghiên cứu phát triển ứng dụng GIS như ESRI, Computerversion, Intergraph, …

Cuối thập kỷ 70, UNEP đã xây dựng một CSDL (GEMS) để giám sát lớp phủ rừng ở 3 nước Tây Phi Đến cuối thập kỷ 80, đầu thập kỷ 90, một loạt nước đang phát triển ở Châu Á như Ấn Độ, Philipines, Indonesia, Nepan, đã ứng dụng công nghệ tin học xây dựng hệ thống thông tin về tài nguyên đất đai

Dự án AEZ (Agro - Ecological Zone Project, 1978 - 1981) do FAO thực hiện

có sử dụng một CSDL gồm 12 yếu tố sinh thái nông nghiệp (STNN), phục vụ đánh giá năng suất tiềm năng và mức độ thích hợp của đất đai cho 11 cây trồng chính ở châu Phi, Đông Nam Á, Đông Bắc Á, Trung Mỹ Năm 2000, FAO đã cải tiến, nâng cấp AEZ thành hệ thống phân vùng STNN với các phần mềm máy tính kèm theo nhằm đánh giá tài nguyên đất đai cho các mục đích sử dụng, đánh giá suy thoái môi trường đất và đề xuất một số mô hình sử dụng đất đai tối ưu

Định hướng xây dựng CSDL trên diện rộng về địa lý, TN&MT đang được các nhà quản lý quan tâm Việc xây dựng dữ liệu địa lý và đất đai toàn cầu được xác định trong chương trình Bản đồ Thế giới (Global Mapping) được bắt đầu từ năm 1996 với nội dung là thành lập hệ thống bản đồ nền theo tiêu chuẩn thống nhất ở tỷ lệ 1/1.000.000 bao gồm các lớp thông tin liên quan đến tài nguyên đất Các nhà khoa học trên thế giới đã dự định tới việc xây dựng một CSDL không gian thống nhất mang tên GSDI (Spatial Data Infrastructure), những nghiên cứu khả thi về hệ thống CSDL này

đã được tiến hành từ năm 1996

Ở Băngladesh, Viện phát triển tài nguyên đất - Soil Resource Development Institute (SRDI) đã ứng dụng GIS trong quản lý, phân tích thông tin tài nguyên đất từ

năm 1994 Theo đó các công tác tổ chức khảo sát thông tin về tài nguyên đất, cấu trúc đất, loại đất, tính chất của đất, các ràng buộc trong sử dụng đất, khả năng phát triển,

quản lý đất và bón phân cho đất, khuyến nghị về bón phân, cây trồng thích hợp, cơ cấu cây trồng…cho mỗi vị trí của từng vùng được thực hiện một cách dễ dàng hơn Hiện nay, Viện đã ứng dụng công nghệ GIS sản xuất được 44 loại bản đồ khác nhau liên quan đến tình trạng dinh dưỡng đất, sử dụng phân bón, nhiễm mặn, sử dụng đất

Cũng ở Băngladesh, Viện nghiên cứu nông nghiệp bắt đầu triển khai dự án GIS

từ năm 1996, với mục tiêu là thiết lập hệ thống thông tin tài nguyên nông nghiệp dựa trên cơ sở GIS; sử dụng CSDL AEZ/GIS để phát triển công nghệ và chuyển giao vào SXNN Hệ thống CSDL AEZ là cơ sở thông tin cơ bản phục vụ ra quyết định, nhiều

cơ quan, tổ chức quy hoạch quốc gia hiện đang sử dụng hệ thống AEZ/GIS cho mục đích quy hoạch vĩ mô và vi mô Một trong những khả năng ứng dụng của AEZ/GIS là: Xây dựng mô hình quản lý rủi ro và đánh giá tổn thất ban đầu do rủi ro, xây dựng mô hình về quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng, bảo toàn nguồn tài nguyên đất cho sản xuất bền vững

Ở khu vực Đông Nam Á, Liên Hợp Quốc chủ trì chương trình Cơ sở hạ tầng về thông tin địa lý Châu Á – Thái Bình Dương (GIS Infastructure for Asia and The Pacific) bắt đầu từ năm 1995 tại Malaysia Với sự hình thành các nhóm nghiên cứu về:

hệ quy chiếu và địa giới hành chính, hệ thống pháp lý, bản đồ nền, chuẩn hoá thông tin, kể từ năm 1997 chương trình này tập trung nghiên cứu xây dựng hệ quy chiếu - hệ toạ độ khu vực và CSDL không gian và khu vực

Năm 1999, Trung Quốc đã ứng dụng CNTT, xây dựng thành công phần mềm

về đất và phân bón (Soil Fertilizer Information System of China - SOFISC) Phần mềm này đã cung cấp những thông tin cần thiết về số lượng, chất lượng của tài nguyên đất đai, HTSDĐ, hiện trạng sử dụng phân bón, đồng thời dự tính những thay đổi về lượng và chủng loại phân bón cần sử dụng để đảm bảo thoả mãn nhu cầu khối lượng nông sản phẩm cần đạt trong những năm sắp tới khi cơ cấu sử dụng đất thay đổi giúp các nhà kế hoạch lập các chương trình phát triển, đưa ra những quyết sách đối với nông nghiệp, nông thôn nói chung và quản lý sử dụng tài nguyên đất nói riêng một cách kịp thời, chính xác và hợp lý

Có thể thấy, sự phát triển của CNTT, GIS và CNVT mang đến tiềm năng lớn cho việc xây dựng bộ CSDL về tài nguyên thiên nhiên thống nhất, hệ thống và đồng

bộ Hiện nay, để đáp ứng và nâng cao nhu cầu quản lý, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất đai một cách toàn diện, thì nguồn thông tin dữ liệu về đất đai tích hợp liên ngành

sẽ là giải pháp tối ưu và cần hướng tới

1.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, Nghị quyết 49/CP, ngày 4/8/1993 của Chính phủ về đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong công tác quản lý nhà nước, quyết định số 81/2001/QĐ - TTg ngày 24/5/2001 của Thủ tướng chính phủ thể hiện sự quan tâm sâu sắc của Đảng và Nhà nước ta trong nghiên cứu, ứng dụng và khai thác CNTT phục vụ phát triển KTXH của đất nước, và đây cũng là thời điểm đánh dấu bước đi mới ứng dụng trong công tác quy hoạch, hoạch định và ra quyết định Việc ứng dụng CNTT và CNVT trong quản lý, sử dụng đất đai nông, lâm nghiệp đã được triển khai, với địa bàn ứng dụng từ cơ quan Trung ương đến địa phương Một số cơ quan, qua thực hiện các dự án, đề tài đã xây dựng được các CSDL về đất đai, thảm phủ rừng, giám sát môi trường kết hợp với dữ liệu thông tin địa lý ở các mức độ khác nhau

Ứng dụng CNTT trong ngành TN&MT nói chung, ngành quản lý đất đai nói riêng trước năm 2004 vẫn chưa có các cơ sở pháp lý Đã có một số dự án ứng dụng CNTT cho lĩnh vực quản lý đất đai trước năm 1994 với các nguồn vốn từ ngân sách Trung ương, vốn ODA không hoàn lại và một số các tỉnh, thành phố với ngân sách địa phương Chương trình lưu trữ, quản lý hồ sơ và bản đồ địa giới hành chính cập nhật bằng công nghệ tin học do ban Tổ chức Chính phủ chủ trì - một chương trình quy mô khá lớn về xây dựng CSDL GIS thực hiện trong 4 năm (1998 - 2001) với kinh phí 17

tỷ đồng Những thông tin lưu giữ trong máy tính của CSDL này bao gồm: hồ sơ địa giới hành chính 364 theo xã, huyện, tỉnh với hàng chục nghìn mảnh bản đồ địa giới hành chính cùng các thông tin về giao thông, thuỷ văn trên nền địa hình ở các tỷ lệ 1/2.000 - 1/50.000 Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã xây dựng HTTTĐL Quốc gia (1997-1999) với CSDL bản đồ cho hơn 40 tỉnh, thành, phục vụ mục tiêu quản lý tài nguyên thiên và giám sát môi trường Đến năm 2004, Thủ tướng Chính phủ

đã ký quyết định 179/2004/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chiến lược ứng dụng và phát triển CNTT TN&MT đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020 Quyết định 179 đã đưa ra 4 mục tiêu chủ yếu và 7 nhiệm vụ trọng tâm Trong đó, việc xây dựng CSDL TN&MT nói chung và xây dựng CSDL đất đai nói riêng là một trong các nhiệm vụ trọng tâm cơ bản nhất

Ngày 10/4/2007, Chính phủ ban hành Nghị định 64/2007/NĐ-CP về ứng dụng CNTT trong hoạt động của cơ quan nhà nước Nghị định đã quy định cụ thể các nội dung, nhiệm vụ và tổ chức thực hiện việc ứng dụng CNTT trong hoạt động của cơ quan nhà nước và xác định trách nhiệm của Thủ trưởng các cơ quan, đơn vị trong việc ứng dụng CNTT trong phạm vị ngành, địa phương mình

Nhằm thúc đẩy công tác ứng dụng CNTT trong ngành TN&MT, Bộ trưởng Bộ TN&MT đã tiếp tục đưa ra Quyết định số 1888/QĐ-BTNMT ngày 29/9/2008 về việc

thành lập Ban chỉ đạo thực hiện Chiến lược ứng dụng và phát triển CNTT TN&MT đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020, do Thứ trưởng thường trực Nguyễn Văn Đức làm Trưởng ban, Tổng cục Quản lý đất đai đã có thành viên trong Ban chỉ đạo và tham gia trong các hoạt động của Ban Chỉ đạo trong lĩnh vực ứng dụng CNTT trong lĩnh vực quản lý đất đai phù hợp với định hướng chung của ngành

Bộ TN&MT đã xây dựng trình Chính phủ ban hành Nghị định

102/2008/NĐ-CP về việc thu thập, quản lý, khai thác và sử dụng dữ liệu về TN&MT, ban hành 15/09/2008 trong đó quy định chi tiết danh mục dữ liệu của lĩnh vực quản lý đất đai và xây dựng CSDL TN&MT các cấp, các ngành Tiếp theo đó, Bộ TN&MT đã ban hành thông tư 07/2009/TT-BTNMT ngày 10/07/2009 về quy định chi tiết một số điều của Nghị định số 102/2008/NĐ-CP trong đó quy định chi tiết hơn về chức năng nhiệm vụ của các đơn vị thu thập, quản lý và cung cấp dữ liệu

Tổng cục quản lý đất đai đã xây dựng và thực hiện dự án “ Xây dựng và thử nghiệm Chuẩn dữ liệu địa chính ở Việt Nam” với mục tiêu là xây dựng và ban hành áp dụng một chuẩn dữ liệu địa chính chung cho Việt Nam Chuẩn dữ liệu địa chính Việt Nam sẽ được áp dụng trực tiếp để xây dựng các CSDL địa chính phục vụ nhu cầu quản

lý đất đai; trao đổi dữ liệu địa chính giữa các cấp quản lý đất đai; cung cấp dữ liệu địa chính cho các ngành có nhu cầu và cho cộng đồng nói chung Theo đó, chuẩn dữ liệu địa chính bao gồm các quy định nhằm chuẩn hóa: nội dung dữ liệu địa chính, mô hình cấu trúc dữ liệu địa chính, hệ quy chiếu tọa độ cho dữ liệu địa chính, siêu dữ liệu áp dụng cho dữ liệu địa chính, yêu cầu về chất lượng dữ liệu địa chính, trình bày dữ liệu địa chính và trao đổi, phân phối dữ liệu địa chính

Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông nghiệp (QH&TKNN) đã xây dựng CSDL thông tin địa lý khá phong phú CSDL được chia thành 4 cấp: toàn quốc; vùng STNN; tỉnh và huyện (hoặc mô hình), bao gồm các bản đồ số theo nhiều chuyên đề (địa hình, HTSDĐ, cơ sở hạ tầng, phân vùng STNN, đánh giá đất đai, đề xuất sử dụng đất ) Ở đây, công cụ phân tích không gian của GIS và CNVT được khai thác để giải quyết các bài toán về đánh giá đất đai, biến động sử dụng đất và đề xuất các phương án sử dụng đất tối ưu Năm 2000, Viện đã xây dựng thành công hệ thống thông tin về đất và sử dụng tài nguyên đất phát triển trên sản phẩm phong hoá của đá bazan tỉnh Lâm Đồng, gồm một số bản đồ chuyên đề được kết nối với số liệu thuộc tính về số lượng, chất lượng đất, diện tích các loại hiện trạng, số liệu về xuất đầu tư, hiệu quả kinh tế của từng loại sử dụng đất với sự trợ giúp của GIS, phần mềm ARC/INFO cùng một số chương trình xử lý dữ liệu khác, hệ thống thông tin 2 cấp (tỉnh, huyện) này có thể phục

vụ kịp thời nhu cầu của thực tiễn sản xuất, đặc biệt là phục vụ quản lý sử dụng đất nông, lâm nghiệp, đồng thời khá thuận tiện cho việc sử dụng, chỉnh lý và cập nhật [6]

Trong khuôn khổ của đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp nhà nước mã

số KC-07.03, Nguyễn Khang, Đỗ Đình Đài và nnk đã ứng dụng thành công CNTT, xây dựng phần mềm ARIS gồm 4 modul, trong này quan trọng nhất là 2 modul phân tích/dự báo và trợ giúp quyết định phục vụ quản lý sử dụng đất nông, lâm nghiệp ở 7 tỉnh, 7 huyện, trong đó có tỉnh Đăk Lăk và Krông Ana

Kết quả của đề tài cấp tỉnh: «Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa

lý (GIS) trong đánh giá đất sản xuất nông nghiệp, phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất

và bố trí lại cơ cấu cây trồng hợp lý huyện EaKar- Đăk Lăk” được thực hiện trong 2

năm 2007–2008 do ThS Đỗ Đình Đài (Viện QH&TKNN) làm chủ nhiệm đã xây dựng CSDL GIS 2 cấp (huyện và xã), thống nhất, tập trung chứa đựng CSDL không gian với 11 bản đồ cấp huyện có thông tin tới cấp xã gồm 6 nhóm và 7 lớp chuyên đề (nền địa hình, đất, HTSDĐ, khí hậu, tưới, đơn vị đất đai và phân hạng đánh giá mức độ thích hợp của đất đai với cây trồng) và CSDL phi không gian có 7 nhóm thông tin với

69 bảng số liệu ở cấp huyện, 34 bảng ở cấp xã [8]

Năm 2008 - 2010, trong khuôn khổ của đề tài cấp Bộ:”Nghiên cứu đánh giá và

đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên đất làm cơ sở cho phát triển nông nghiệp bền vững

ở Tây Nguyên” do PGS.TS Vũ Năng Dũng (Viện QH&TKNN) làm chủ nhiệm đã xây

dựng được CSDL 2 cấp: vùng và 5 tỉnh, gồm 2 phần chính: CSDL bản đồ số và CSDL phi không gian với hệ thống bảng biểu về đất và sử dụng đất CSDL gồm 4 chức năng:

1 lưu trữ, 2 cập nhật thông tin và 3 phân tích, tổng hợp và chia sẻ thông tin CSDL

bản đồ số có: 4 nhóm, 5 lớp chuyên đề (địa hình, đất, HTSD đất, phân hạng thích hợp

đất đai và đề xuất sử dụng đất) với 72 bản đồ ở 2 cấp CSDL phi không gian có 6 nhóm thông tin với 174 bảng số liệu [5]

Việc ứng dụng CNTT trong lĩnh vực quản lý đất đai đã đạt được một số thành tựu nhất định, tuy nhiên còn nhiều điểm bất cập và cần phải có một chiến lược dài hạn với các mục tiêu và phương pháp cụ thể để có thể có được bộ CSDL đất đai liên ngành theo mô hình hiện đại, thông suốt từ cấp trung ương đến cấp địa phương và là một trong những công cụ quản lý chính Chính sách quản lý nhà nước về đất đai đang trong quá trình hoàn thiện, việc chỉnh lý, cập nhật, chuẩn hóa và hệ thống hóa CSDL về đất đai tích hợp liên ngành là rất quan trọng Những công trình nghiên cứu, dự án trước đây về CSDL đất đai là bước đi khởi đầu, mở ra các hướng ứng dụng mới cho xây dựng một bộ CSDL tích hợp liên ngành một cách hệ thống Đây là công cụ đắc lực tăng cường năng lực quản lý, trợ giúp ra quyết định, hoạch định chính sách và quy

hoạch bảo vệ tài nguyên đất

1.2.3 Nghiên cứu ứng dụng GIS trong phát triển nông nghiệp bền vững

Một trong những ứng dụng quan trọng của GIS trong SXNN là phục vụ quy hoạch sử dụng đất Tại Hội nghị những người sử dụng ARC/INFO (một trong những phần mềm chuyên dụng về GIS, hiện được tích hợp trong ArcGIS của hãng ESRI) năm 1992, các nhà khoa học đã nhất trí rằng để bảo vệ môi trường một cách bền vững

và hạn chế những suy thoái đang diễn ra, cần thiết phải ưu tiên đưa GIS vào ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu và quy hoạch sản xuất nông lâm nghiệp Bằng cách này có thể tìm kiếm những mô hình sử dụng đất đai bền vững nhằm xoá đi hoặc giảm bớt những hiểm họa tới môi trường tự nhiên và con người (như tình trạng phá rừng, xói mòn và suy thoái đất đai, ô nhiễm môi trường…) Tuy nhiên, để đi tới mục tiêu bảo vệ môi trường thì trước tiên phải đảm bảo cho những vấn đề về lương thực và đất dành cho SXNN được xác định và đáp ứng một cách tối ưu nhất ở từng vùng, từng quốc gia cũng như trên toàn thế giới Do vậy, tiềm năng ứng dụng GIS trong định hướng sản xuất nông, lâm nghiệp đã được mở rộng và ngày càng tỏ ra hiệu quả, trở thành công cụ

hỗ trợ ra quyết định đối với các chuyên gia quy hoạch và nhà quản lý

Ứng dụng GIS trong quy hoạch và sử dụng đất đai tùy thuộc vào quy mô và mức độ khác nhau Ưu điểm của GIS đó là khả năng phân tích, tổng hợp thông tin thuộc tính gắn với đối tượng địa lý và tạo ra một hệ thống CSDL đồng bộ Khi đó, quy hoạch sử dụng đất đai trên vùng lãnh thổ lớn hay việc xây dựng những dự án phát triển SXNN ở các khu vực nhỏ đều có thể được cung cấp một khối lượng thông tin toàn diện, cập nhật kịp thời, theo yêu cầu; từ CSDL được cung cấp thì việc hoạch định những bước đi cụ thể nhanh chóng được xác định Ứng dụng GIS còn rất hữu ích khi nghiên cứu những vùng đất mới cho SXNN, bởi thay vì phải làm lại hàng loạt rất nhiều thí nghiệm, thì tất cả số liệu về đất đai và các thông tin liên ngành khác đã được lưu trữ trong máy tính

Trong quy hoạch, đánh giá phân loại đất, GIS là công cụ trợ giúp nhằm thu thập

dữ liệu chuyên đề, xử lý dữ liệu địa lý, tích hợp dữ liệu để xây dựng các bản đồ đơn vị đất, mô phỏng kết quả đánh giá đất thông qua các bản đồ thích nghi cho từng loại hình

sử dụng đất Mỗi đơn vị đất là một khu vực địa lý khác biệt với các tính chất về thổ nhưỡng, địa hình, thuỷ văn, khí hậu Khi có bản đồ thích nghi, việc quyết định phương

án quy hoạch tổng thể sẽ được chuyển đến các nhà hoạch định chính sách

Trong SXNN, CNVT kết hợp với GIS còn được sử dụng để dự đoán vụ mùa cho từng cây trồng Nó có thể dự đoán bằng cách không chỉ xem xét khí hậu của vùng

mà còn theo dõi sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, từ đó dự đoán được sự thành công của mùa vụ Ngoài ra, có thể giúp tìm và thể hiện những thay đổi của cây trồng trong từng giai đoạn, hay trong nhiều thời kỳ khác nhau

Ở một số nơi CNVT và GIS đang được ứng dụng để theo dõi tình trạng lớp phủ mặt đất, lớp phủ thực vật và sự lan tràn của cỏ dại…Với việc kết hợp ứng dụng viễn thám với GIS sẽ cung cấp một cách nhanh chóng, chính xác bản đồ lớp phủ thực vật qua các thời kỳ Nhờ ứng dụng các kỹ thuật hiện đại mà việc theo dõi, giám sát mùa màng, dịch bệnh, côn trùng, cỏ dại…trở nên khả thi hơn ngay cả khi không cần tiếp xúc trực tiếp với đối tượng

Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của CNTT đã đem lại nhiều thành tựu khoa học đáng kể, đặc biệt là trong CNVT và GIS Từ đó, mở ra hàng loạt các nghiên cứu ứng dụng mới có hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực tự nhiên và xã hội Đối với SXNN

và phát triển nông nghiệp bền vững thì viễn thám và GIS là lời giải hữu ích cho nhiều bài toán về dinh dưỡng, phân bón, chế độ tưới, canh tác, mùa vụ, sâu bệnh, đánh giá đất đai, phương án quy hoạch, sử dụng…Có thể thấy đây là công nghệ có tiềm năng cao mà chúng ta cần hướng tới

1.2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Sóc Sơn là địa phương có tiềm năng lớn trong phát triển KTXH, chính vì vậy, trong thời gian gần đây huyện cũng đã có những bước đi mới trong quy hoạch, quản lý

và sử dụng các dạng tài nguyên thiên nhiên

Tuy nhiên, phần lớn dữ liệu liên quan tới tài nguyên đều được lưu trữ, quản lý

và sử dụng dưới dạng truyền thống là sổ sách, giấy tờ hoặc dưới dạng văn bản số thông thường Khi đó, việc tra cứu, tìm kiếm thông tin tương đối khó khăn đồng thời việc lưu trữ cũng gây ra nhiều bất cập

Hiện nay, việc ứng dụng HTTTĐL trong sử dụng và quản lý tài nguyên đất nói riêng và tài nguyên nói chung của huyện còn khá mới mẻ, mà nguyên nhân chính là thiếu nguồn nhân lực Mặc dù có áp dụng một số phần mềm như quản lý hồ sơ địa chính và lập bản đồ số địa chính nhưng đây chỉ là những phần mềm quản lý với dữ liệu đơn giản chưa có tác dụng nhiều trong việc hỗ trợ quản lý tài nguyên

Để khắc phục được nhược điểm và bất cập trong quản lý dữ liệu của huyện Sóc Sơn thì cần có bộ CSDL GIS đầy đủ về tài nguyên đất và các thông tin bổ trợ được tạo

và quản lý dễ dàng trong phần mềm GIS

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu

Xây dựng, chuẩn hóa và quản lý bộ CSDL GIS về đất đai và các thông tin liên ngành bổ trợ khác (về giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực vật) theo hệ tọa độ quốc gia VN2000 bằng các phần mềm GIS chuyên dụng hiện hành Với phạm vi nghiên cứu là địa bàn huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

- Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, KTXH, định hướng phát triển của huyện

- Nghiên cứu thực trạng cơ cấu kinh tế (nông nghiệp; công nghiệp; xây dựng );

cơ cấu thu nhập ngành nông nghiệp (trồng trọt; chăn nuôi; dịch vụ) Dân số, cơ cấu dân tộc và lao động

- Nghiên cứu đặc điểm tài nguyên đất, tình hình sử dụng đất, biến động đất đai, tình hình SXNN, sự hình thành các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề, các khu đô thị mới

- Đánh giá: HTSDĐ, yêu cầu sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất

2.2.2 Nghiên cứu xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quy hoạch sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Cập nhật và chuẩn hóa dữ liệu theo hệ tọa độ quốc gia VN2000 Dữ liệu được đồng bộ hóa từ các chuẩn khác nhau theo Quy chuẩn QCVN 42: 2012/BTNMT ban hành ngày 19/3/2012 về Chuẩn thông tin địa lý cơ sở

Các dữ liệu được cập nhật, chuẩn hóa và đồng bộ hóa bao gồm: Dữ liệu về thổ nhưỡng (theo phân cấp các chỉ tiêu tự nhiên cho đánh giá đất đai phục vụ SXNN); Dữ liệu về HTSDĐ; Dữ liệu về giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực

vật Mỗi lớp dữ liệu được xây dựng và biên tập thành các lớp chuyên đề riêng

Bộ CSDL được sử dụng và quản lý trực tiếp trong hệ thống phần mềm GIS Để phát triển và nâng cao khả năng ứng dụng của CSDL, luận văn còn nghiên cứu xây dựng trang WebGIS cung cấp thông tin dữ liệu trực tuyến

2.2.3 Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất nông nghiệp huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

Để có căn cứ khoa học và thực tiễn việc đề xuất sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất đai cần phải tiến hành phân tích, đánh giá bộ CSDL và xây dựng các bản

đồ chuyên đề thành phần, trong đó có bản đồ phân hạng mức độ thích hợp của đất đai đối với một số loại sử dụng đất chính (theo quy hoạch đến năm 2020 của thành phố Hà Nội) Sử dụng các phương pháp phân tích không gian, chồng xếp bản đồ để có thể đưa

ra những nhận định chính xác nhất Đề tài sẽ xây dựng hướng dẫn và một số ví dụ trợ giúp cho việc phân tích, tìm kiếm các đối tượng trong những trường hợp cụ thể

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Đề tài tiến hành phân tích, tổng hợp các công trình nghiên cứu và tài liệu số có liên quan đến chất lượng, số lượng tài nguyên đất nói chung và đất sản xuất nông nghiệp nói riêng, và các thông tin bổ trợ khác tại các cơ quan nghiên cứu; cơ quan quản lý ở Trung ương và địa phương Trên cơ sở đó chỉnh lý, hoàn thiện bộ CSDL, cũng như rút ra một số vấn đề có tính lý luận và thực tiễn liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài

Áp dụng phương pháp đánh giá đất đai theo "Quy trình đánh giá đất sản xuất nông nghiệp phục vụ quy hoạch sử dụng đất cấp huyện" (TCVN 8409-2010), trong xây dựng CSDL theo phân cấp các chỉ tiêu tự nhiên

Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, đề tài sẽ sử dụng: một số phần mềm quản

lý số liệu thông dụng (EXCEL, ACCESS ) cho xử lý và tính toán

2.3.2 Phương pháp xây dựng và phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu

CSDL được xây dựng đảm bảo theo 4 chuẩn: chuẩn hệ quy chiếu, chuẩn tổ chức dữ liệu, chuẩn topology và chuẩn dữ liệu thuộc tính

Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu

- Xác định mục đích, đối tượng, phạm vi và quy mô sử dụng bộ CSDL

- Yêu cầu cho dữ liệu: yêu cầu về nội dung, chất lượng, hình thức tổ chức và hình thức khai thác, lưu trữ, ứng dụng dữ liệu

- Lập thiết kế kỹ thuật: xác định phần mềm, kỹ thuật sử dụng

- Thu thập dữ liệu: bao gồm nhiều loại dữ liệu từ nhiều nguồn có thể ở các định dạng khác nhau Sau đó tiến hành khảo sát hiện trạng dữ liệu để đánh giá chi tiết về các dữ liệu đã thu thập

- Xử lý dữ liệu không gian và thuộc tính: kiểm tra, bổ sung, chỉnh lý, cập nhật, chuẩn hóa… dữ liệu Đối với các dữ liệu thuộc tính thì các bảng biểu, số liệu phải ở khuôn dạng thiết kế thống nhất

- Lưu trữ, lập bản đồ chuyên đề: Lưu trữ cũng như sử dụng và xây dựng ứng dụng cho bộ CSDL được hoàn thiện nhờ sự kết hợp giữa phần mềm GIS và hệ quản trị CSDL Thành lập bản đồ chuyên đề với phần mềm biên tập bản đồ chuyên nghiệp, để hiển thị trực quan dữ liệu cần thiết

Phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu

Với bộ CSDL đã xây dựng, ta tiến hành phát triển ứng dụng của nó nhờ giải pháp cung cấp thông tin dựa trên WebGIS, để từ đó thiết lập các hệ thống thông tin và bản đồ chuyên đề dưới dạng tương tác trực tuyến Đề tài kết hợp hệ thống phần mềm GIS và công nghệ WebGIS để phát triển ứng dụng này

2.3.3 Phần mềm sử dụng

2.3.3.1 Phần mềm GIS

Phần mềm HTTTĐL là một tập hợp của các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định Phần mềm này được lưu trữ trong máy tính như là các chương trình trong bộ nhớ của hệ thống để cung cấp các thư mục hoạt động trong hệ thống cơ sở của máy tính và thu nhận chúng Phần mềm HTTTĐL thường có khả năng quản lý CSDL, xử lý, phân tích dữ liệu không gian, lưu giữ, tra cứu các số liệu thuộc tính phi không gian cùng với các thông tin bản đồ, cũng như khả năng thiết lập các chương trình ứng dụng trong môi trường GIS

Hiện nay, có nhiều phần mềm GIS được sử dụng trên thế giới, trong đó phần mềm MapInfo là một công cụ khá hữu hiệu để tạo và quản lý CSDL địa lý vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân, mang các chức năng chính của một hệ HTTTĐL, với ưu điểm nổi bật là khả năng hỏi đáp CSDL địa lý Sử dụng MapInfo có thể thực hiện xây dựng một HTTTĐL phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất của nhiều đơn

vị, tổ chức Ngoài ra, MapInfo còn tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng Vì vậy, đề tài sử dụng phần mềm MapInfo 10.5 trong việc xây dựng, chuẩn hóa và quản lý bộ CSDL

MapInfo là một giải pháp máy tính để bàn Các thông tin trong MapInfo được

tổ chức theo từng bảng (Table), mỗi một Table là một tập hợp các file về thông tin đồ họa hoặc phi đồ họa chứa các bảng ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra Cơ cấu tổ chức và quản lý của MapInfo gồm hai thành phần cơ bản: đối tượng bản đồ và CSDL thuộc tính CSDL được lưu trữ và quản lý bên trong các đối tượng bản đồ có thể truy cập, tìm kiếm, truy vấn thông tin cần thiết qua cả hai loại dữ liệu và đối tượng bản đồ

MapInfo còn có bộ chức năng phân tích địa lý cơ bản đầy đủ và nâng cao, giúp vận hành bộ CSDL một cách dễ dàng Ngoài ra, để thể hiện sự phân tích và hiển thị các dữ liệu thì việc thành lập bản đồ chuyên đề là rất quan trọng, mà biên tập và xây dựng bản đồ chuyên đề lại là thế mạnh của MapInfo

2.3.3.2 Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu và xây dựng ứng dụng WebGIS

Hệ quản trị CSDL (DBMS) là phần mềm dùng để quản lý cấu trúc và điều khiển các truy nhập vào CSDL Trong hệ thống thông tin đất đai thì hệ quản trị CSDL không chỉ có chức năng quản lý dữ liệu thuộc tính thông thường mà còn phải có chức năng quản lý dữ liệu không gian

PostGIS được thành lập năm 2001 chính là phần mở rộng và công cụ được bổ sung cho PostgreSQL - (tiền thân là Postgres) được thành lập năm 1986 bởi nhóm các nhà khoa học ở trường Đại học Berkeley, Hoa Kỳ - để hỗ trợ hiển thị đối tượng địa lý Nhờ PostGIS, khả năng không gian trong PostgreSQL được kích hoạt, cho phép PostgreSQL được sử dụng như một CSDL không gian phụ trợ cho các HTTTĐL, đồng thời hỗ trợ tất cả các hàm và đối tượng được định nghĩa trong chuẩn OpenGIS Nếu quản lý dữ liệu không gian với lượng lớn, thì việc sử dụng CSDL không gian có thể cải thiện được tốc độ truy cập, dễ dàng quản lý và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu

PostGIS cho phép dễ dàng kết nối dữ liệu không gian với dữ liệu phi không gian trong một môi trường dữ liệu không gian và cung cấp đầy đủ sức mạnh của ngôn ngữ truy vấn cấu trúc (SQL) để thực hiện những phân tích khác, chẳng hạn như tính chi phí trung bình cho một vùng địa lý

Với mục đích nâng cao khả năng ứng dụng của bộ CSDL, đề tài sử dụng phần mềm PostgreSQL/PostGIS với những tính năng, ưu điểm nổi trội và lợi thế hơn hẳn các hệ quản trị CSDL khác, trong việc kết nối giữa CSDL không gian trong hệ quản trị CSDL với các phần mềm biên tập bản đồ hay hệ thống các chương trình GIS chuyên nghiệp Khi đó hệ quản trị CSDL đóng vai trò trung gian lưu trữ dữ liệu cung cấp cho các dự án tiếp theo như: chỉnh lý, biên tập bản đồ, xây dựng bản đồ tương tác trực tuyến, trích xuất dữ liệu ra nhiều định dạng,…

2.3.3.3 Phần mềm xây dựng ứng dụng WebGIS

Theo định nghĩa do tổ chức bản đồ thế giới (Cartophy) đưa ra thì: “Web – GIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực tuyến trên Internet”

[Nguồn: www.Cartophy.com]

Hiện nay, WebGIS được xây dựng trên hai loại phần mềm là phần mềm mã nguồn mở và phần mềm thương mại (hay phần mềm mã nguồn đóng) Phần mềm mã nguồn mở đã có những bước tiến mạnh mẽ trong những năm gần đây và từng bước trở thành công cụ thiết thực, hỗ trợ tốt cho người sử dụng, và đã có thể đáp ứng được gần như hoàn hảo nhu cầu về xây dựng ứng dụng GIS chuyên nghiệp trên toàn thế giới

Kết hợp với phần mềm quản trị CSDL PostgreSQL/PostGIS, để xây dựng ứng dụng WebGIS đề tài sẽ sử dụng phần mềm mã nguồn mở GeoServer Ngoài ra, đề tài còn sử phần mềm Udig để biên tập và tạo định dạng dữ liệu trên trang WebGIS

GeoServer được viết bằng ngôn ngữ Java, cho phép người sử dụng chia sẻ và chỉnh sử dữ liệu không gian địa lý (geospatial data) Là một dự án mang tính cộng đồng, GeoServer được phát triển và hỗ trợ bởi nhiều nhóm đối tượng, tổ chức khác nhau trên toàn thế giới GeoServer là sự phối hợp các chuẩn hoạt động của Open Geospatial Consortium (OGC), Dịch vụ bản đồ (WMS-Web Map Service), Web Feature Service (WFS)

GeoServer có thể đọc được nhiều định dạng dữ liệu, bao gồm PostGIS, Oracle Spatial, ArcSDE, DB2, MySQL,Shapefiles, GeoTIFF, GTOPO30 và nhiều loại khác Bên cạnh đó, GeoServer còn có thể chỉnh sửa dữ liệu nhờ những thành phần xử lý của Chuẩn Web Feature Server

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tác động đến sử dụng đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vị trí Địa lý

Sóc Sơn là một huyện ngoại thành của thành phố Hà Nội, cách trung tâm thủ đô

Hà Nội 40 km về phía Bắc, có tổng diện tích tự nhiên (DTTN) 30.651,30 ha, bao gồm

26 đơn vị hành chính: 25 xã và 01 thị trấn Có vị trí địa lý:

- Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên;

- Phía Nam giáp huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội;

- Phía Đông giáp tỉnh Bắc Giang và tỉnh Bắc Ninh;

- Phía Tây giáp huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội

Huyện có vị trí cửa ngõ của Thủ đô Hà Nội: cửa ngõ phía Bắc theo Quốc lộ 3, cửa ngõ phía Tây theo Quốc lộ 2, cửa ngõ phía Đông theo Quốc lộ 18 Đây là địa bàn

có vị trí thuận lợi với hệ thống giao thông đối ngoại phát triển, đặc biệt là cảng hàng không quốc tế Nội Bài, các trục quốc lộ Hà Nội - Thái Nguyên, Bắc Ninh - Hà Nội - Việt Trì, vì vậy có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển nhanh nền KTXH

gò thấp dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, địa hình ở đây chia cắt tương đối mạnh, sườn dốc lưu vực ngắn; độ dốc trung bình từ 20 - 250 Theo kết quả điều tra phục vụ điều chỉnh quy hoạch rừng Sóc Sơn đối với khoảng 5.830 ha đất đồi gò cho thấy:

Nếu phân theo độ cao: ở độ cao từ 100 - 200 m có khoảng 1.100 ha, độ cao từ

200 - 300 m có khoảng 670 ha, độ cao trên 300 m có khoảng 500 ha, còn lại ở độ cao dưới 100 m (khoảng 3.560 ha) Có thể nhận thấy là đất đồi gò ở Sóc Sơn tập trung chủ yếu ở độ cao dưới 200 m

Phân theo cấp độ dốc: ở độ dốc dưới 70 có diện tích 2.030 ha, từ 8 - 150 có diện

tích 1.310 ha, từ 16 - 250 có diện tích 1.360 ha, từ 26 - 350 có diện tích 770 ha, độ dốc trên 350 có diện tích 360 ha

b Vùng chuyển tiếp nằm trải dài từ phía Bắc đến vùng giữa huyện Sóc Sơn với diện tích khoảng 9.300 ha nằm trên địa bàn 9 xã, địa hình của vùng chủ yếu là ruộng bậc thang, độ cao trung bình từ 20 - 40 m

c Vùng đồng bằng ven sông nằm trải dài bao quanh huyện từ phía Đông Bắc, phía Đông đến Đông Nam qua địa bàn 12 xã với diện tích khoảng 88.510 ha Địa hình của vùng khá bằng phẳng, độ cao trung bình từ 10 - 20 m, trong đó có khoảng 1.000 ha đất thường xuyên bị ngập úng

3.1.1.3 Khí hậu

Sóc Sơn nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, với 2 mùa

rõ rệt: mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau

Lượng mưa trung bình năm 1.600 - 1.700 mm (1.670 mm), lượng mưa năm ít nhất là 1.000 mm, lượng mưa năm nhiều nhất là 2.630 mm Song lượng mưa phân bố không đều trong năm, mùa mưa tập trung vào các tháng 7, 8, 9 với lượng mưa chiếm

80 - 85% lượng mưa của cả năm, mùa này thường có những trận mưa kéo dài, kèm theo gió xoáy và bão Lượng bốc hơi trung bình năm đạt 650 mm, độ ẩm không khí trung bình 84%

Có 2 hướng gió chính: Gió mùa Đông Nam thổi vào mùa hè và gió mùa Đông Bắc thổi vào mùa đông Hàng năm huyện Sóc Sơn nói riêng và thành phố Hà Nội nói chung chịu ảnh hưởng trực tiếp của khoảng 5 - 7 cơn bão Bão thường xuất hiện từ tháng 7 đến tháng 10, trong đó tháng 8 bão xảy ra nhiều nhất, bão thường trùng với thời kỳ nước sông Hồng lên cao, đe dọa không chỉ đối với SXNN mà đến cả đời sống nhân dân

Nhìn chung, khí hậu Sóc Sơn có điều kiện lợi thế phát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi Hạn chế của khí hậu là lượng mưa lớn tập trung vào khoảng thời gian ngắn dễ gây lũ lụt, đất đai bị xói mòn, rửa trôi làm cho đất bị nghèo kiệt, nhất là đối với những diện tích đất không có thảm thực vật che phủ, độ dốc lớn

3.1.1.4 Thuỷ văn

Hệ thống sông suối của huyện dày đặc, quan trọng nhất là sông Cầu, sông Công và sông Cà Lồ, có ảnh hưởng lớn đến chế độ thuỷ văn Bên cạnh đó là hệ thống các suối và nhiều đầm, hồ tự nhiên là nguồn dự trữ nước quan trọng vào mùa khô

Hệ thống sông không chỉ là nguồn cung cấp nước tưới và nước sinh hoạt mà còn là nơi tiếp nhận nguồn nước thải và tiêu nước khi mùa mưa lũ đến Đối với vùng

đồi gò Sóc Sơn là một phần của nguồn sinh thuỷ, với mạng lưới suối và kênh mương khá dày từ 1,2 - 1,5 km/km2, bao gồm: suối Cầu Chiền, suối Cầu Lai, suối Thanh Hoa, suối Lương Phú, suối đồng Quang, ngòi Nội Bài, chảy ra 3 sông bao quanh huyện là: sông Công (phía Bắc), sông Cầu (phía Đông) và sông Cà Lồ (phía Nam)

a Sông Cầu: là con sông lớn của miền Bắc nước ta, có diện tích lưu vực 6.030

km2, bắt nguồn từ độ cao 1.175 m của núi Van On tỉnh Bắc Kạn, có tổng chiều dài 288,5 km, đoạn chảy qua huyện có chiều dài khoảng 15 km, với mật độ lưới sông 0,95 km/km2 Sông Cầu có rất nhiều sông nhánh và suối nhỏ chảy vào tạo nên mạng lưới sông suối dày đặc, trong đó có sông Công, sông Cà Lồ và suối Lương Phúc

b Sông Công: là một chi lưu của sông Cầu bắt nguồn ở độ cao 275 m thuộc

huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên đổ ra sông Cầu tại thôn An Lạc, xã Trung Giã Sông Công có chiều 96 km, đoạn chảy qua huyện Sóc Sơn có chiều dài 9 km

c Sông Cà Lồ: là một chi lưu của sông Cầu được chia làm hai đoạn bắt nguồn

từ độ cao 1.000 m trên dãy núi Tam Đảo, nhưng có dòng chính từ Đầm Vạc thuộc thành phố Vĩnh Yên đổ ra sông Cầu Đoạn chảy qua huyện có chiều dài 7,5 km, đây là đoạn chảy từ Hương Canh đến ngã ba sông Cầu (Phúc Lộc Phương)

d Suối Lương Phúc: bắt nguồn từ đầm Cầu Cốn chảy giữa lưu vực qua các khu

đất bậc thang đổ ra sông Cầu qua cống Lương Phúc, đây là trục tiêu tự chảy quan trọng khu vực Đông Bắc của huyện

e Suối Đồng Đò: bắt nguồn từ núi Cánh Tay cao 332 m chạy dọc theo biên

giới phía Tây huyện, dài 10,5 km đổ ra sông Cà Lồ tại cầu Khả Do, đây là trục tiêu tự chảy cho khu Tây Nam của huyện

f Suối Ngòi Soi: bắt nguồn từ núi Hàm Lợn, núi Chân Chim cao 469 m chảy

qua sông Cầu Ngăm, hồ Cầu Dọc, kênh Anh Hùng, chảy theo hướng Tây Nam, dài 12,8 km và đổ ra sông Cà Lồ tại đập Cầu Soi

Ngoài ra, còn có các ngòi, suối như: suối Cầu Trắng, suối Bến Tre, suối Cống Cái, suối Cầu Nai, suối Đa Hội, ngòi tiêu Cầu Đen, ngòi tiêu Xuân Kỳ,… Chế độ thuỷ văn của các sông, suối chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ mưa hàng năm Vào mùa mưa nước từ các sông đổ về uy hiếp hệ thống đê điều của huyện Mùa khô nước các sông cạn kiệt gây khó khăn cho việc cung cấp nguồn nước cho SXNN

3.1.2 Đặc điểm tài nguyên đất

Theo kết quả điều tra xây dựng bản đồ đất thành phố Hà Nội tỷ lệ 1/50.000 xác định tài nguyên đất huyện Sóc Sơn gồm 4 nhóm với 12 loại đất dưới nhóm (Bảng 1)

Bảng 1: Diện tích các loại đất của huyện Sóc Sơn

STT Tên đất Ký hiệu Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)

I Nhóm đất phù sa 3.666,28 11,96

2 Đất phù sa không được bồi trung tính ít chua Pe 419 1,37

[Nguồn : Viện QH&TKNN]

Nhóm đất phù sa có tổng diện tích là 3.666,28 ha, chiếm 11,96% DTTN của

huyện Gồm 7 loại đất với các đặc điểm sau:

a Đất phù sa được bồi chua (ký hiệu Pbc)

Đất phù sa được bồi chua có diện tích 385 ha, chiếm 1,26% DTTN toàn huyện, phân bố ở vùng ven sông Cầu và sông Cà Lồ Đất được phù sa sông Cầu bồi đắp và thường bị ngập trong mùa mưa lũ, nên tính chất đất phụ thuộc vào bản chất phù sa của sông Cầu, đất chua và nghèo dinh dưỡng Đất phù sa được bồi chua màu sắc biến động nhiều song phổ biến là nâu đậm đến nâu xám

Nhìn chung, đất phù sa được bồi là loại đất tốt, rất phù hợp cho việc phát triển một cơ cấu cây trồng đa dạng từ rau, màu, lương thực đến các cây công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả

b Đất phù sa không được bồi trung tính ít chua (ký hiệu Pe)

Đất phù sa được bồi chua có diện tích 419 ha, chiếm 1,37% toàn huyện, hầu hết các tầng đất trong phẫu diện có màu nâu tươi đến nâu sẫm Đất có phản ứng trung tính, kiềm yếu (pHKCl 6,8 - 7,9) Hàm lượng hữu cơ trung bình ở tầng mặt (1,1%) và đạm tổng số khá (0,14%); và giảm đến thấp khi xuống các tầng dưới (OM <1% và N:

<0,08%) Lân tổng số và dễ tiêu ở tầng mặt đều giàu (lân tổng số 0,13%, lân dễ tiêu 38,8 mg/100 g đất) Kali tổng số tăng dần theo chiều sâu phẫu diện từ khá đến giàu nhưng kali dễ tiêu lại giảm dần theo chiều sâu phẫu diện từ khá đến trung bình Giàu

Ca2+ và Mg2+, độ no bazơ gần 100%, CEC cao Đất có thành phần cơ giới thịt nhẹ

c Đất phù sa không được bồi chua (ký hiệu Pc)

Diện tích 680 ha, chiếm 2,22% DTTN toàn huyện Phân bố ở vùng đất ven đê sông Cầu và sông Cà Lồ Do nguồn gốc phù sa sông Cầu, sông Cà Lồ nghèo dinh dưỡng, chua, đồng thời nằm ở phía trong đê hàng năm không được nhận thêm sản phẩm phù sa mới nên trong tầng đất đã xuất hiện sản phẩm feralit và kết von mangan đen Đất phù sa không được bồi chua thường có màu nâu vàng đến nâu xám là chủ đạo Đất có phản ứng chua (pHKCl 5,2 - 5,7) Hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số giàu ở tầng mặt (OM: 2,23% và N: 0,18%) và giảm đột ngột đến mức nghèo khi xuống các tầng dưới (OM<1,0% và N< 0,08%) Lân tổng số nghèo ở tầng mặt (0,05%), và lân dễ tiêu nghèo ở tất cả các tầng (<10 mg/100g đất) Kali tổng số khá ở tầng mặt (1,28%)

và tăng dần theo chiều sâu đến mức giàu (>1,8%), còn kali dễ tiêu lại nghèo ở toàn phẫu diện (<10 mg/100g đất) Hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trung bình, khả năng trao đổi cation (CEC) trung bình Đất có thành phần cơ giới thịt nhẹ đến thịt trung bình

Sử dụng đất phù sa không được bồi trung tính ít chua và chua: Đất phù sa không được bồi hiện đang được sử dụng cho trồng lúa, rau màu và cây công nghiệp ngắn ngày Nhìn chung rất thích nghi cho sinh trưởng và phát triển của các cây trồng cạn ưa điều kiện thoáng khí, thoát nước Đây cũng là loại đất khá lý tưởng đối với các cây ăn quả như nhãn, vải, xoài, hồng xiêm, bưởi, đu đủ, na, cam quýt Tuy nhiên, chỉ nên phát triển cây ăn quả ở những vùng có địa hình cao Những chân vàn nên ưu tiên trồng lúa hay lúa - màu (rau, ngô, khoai tây hay các cây họ đậu )

d Đất phù sa glây (ký hiệu Pg)

Đất phù sa glây có diện tích 576,1 ha, chiếm 1,88% DTTN toàn huyện Loại đất này thường nằm ở địa hình vàn và vàn thấp, ở sâu trong nội đồng nên hầu như không còn được bồi đắp phù sa, có thành phần cơ giới lớp đất mặt từ thịt trung bình đến thịt nặng, tầng kế tiếp thường là sét Đất có địa hình thấp nên luôn ở trạng thái bão hoà nước, quá trình khử ô xy trong đất chiếm ưu thế, sắt, mangan, bị khử nên đất có màu xanh - xám xanh là chủ đạo; tầng đất có màu này được gọi là tầng glây Vị trí nông

hay sâu của tầng glây phụ thuộc vào mực nước ngầm cao hay thấp, mức độ glây mạnh hay trung bình phụ thuộc vào thời gian duy trì mực nước ngầm dài hay ngắn Màu sắc các tầng đất thay đổi rõ rệt, tầng mặt màu nâu tươi hoặc nâu nhạt, các lớp dưới có màu xám đen hoặc xám xanh

Loại đất này chủ yếu được sử dụng để trồng lúa 2 vụ Có thể trồng màu ở những chân đất nhẹ, tầng glây ở sâu Đây là loại đất nằm ở vị trí thấp, phản ứng của đất chua ở các tầng đất mặt Quá trình yếm khí đã sản sinh nhiều chất độc hại cho cây trồng như CH4, H2S do vậy khi sử dụng cần lưu ý

e Đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng (ký hiệu Pf)

Có diện tích 483,9 ha, chiếm 1,58% tổng DTTN toàn tỉnh Là loại đất phù sa nằm ở địa hình cao từ lâu không được bồi đắp phù sa Đến nay đã bị biến đổi sâu sắc theo chiều hướng xấu, ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất và cơ cấu cây trồng Mùa mưa, đất bị rửa trôi các cation kiềm và kiềm thổ Mùa khô đất tích luỹ nhiều sắt, nhôm Sự luân phiên 2 quá trình ôxy hoá - khử (quyết định bởi sự dao động của mực nước ngầm)

đã tạo ra mầu loang lổ đỏ vàng kèm các đốm xám - xám xanh, đôi khi gặp cả lớp kết von cứng ở tầng này

Nhìn chung, đây là đất hình thành chủ yếu trên nền phù sa cũ, ở các dạng địa hình cao thấp khác nhau, phẫu diện có biến đổi rõ, tầng B thường tích tụ nhiều sét và sắt nhôm

Đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng là loại đất có độ phì tương đối thấp, chua nên cần tập trung sử dụng hợp lý, đẩy mạnh thâm canh cải tạo đất Đất có tầng loang

lổ gần mặt đất, thành phần cơ giới nhẹ cần được tăng cường bón phân, nhất là phân hữu cơ, mỗi ha nên bón 10 - 12 tấn Cần cày sâu dần để tăng độ dày tầng canh tác Có thể sử dụng bùn ao hoặc phù sa sông Hồng để bón cải tạo đất này

Khi sử dụng cần đa dạng hoá hệ thống cây trồng, tăng cường luân canh lúa với các cây hoa màu, nhất là với các cây họ đậu để tránh rửa trôi các chất dinh dưỡng theo địa hình, cần quan tâm củng cố bờ vùng, bờ thửa Mặt khác cần củng cố đai rừng chắn gió để giữ ẩm cho đất vào mùa khô, chống bốc hơi bề mặt, hạn chế quá trình thoái hoá đất Có thể phát triển cây ăn quả đặc biệt là xoài, vải, na, bưởi ở những chân đất phù sa

có tầng loang lổ đỏ vàng địa hình cao

Hình 2 Bản đồ đất huyện Sóc Sơn

e Đất phù sa úng nước (ký hiệu Pj)

Diện tích 1.032,28 ha chiếm 3,37% DTTN toàn huyện, phân bố ở các khu vực thấp trũng phía Nam huyện Sóc Sơn Đất hình thành ở địa hình trũng lòng chảo Mùa mưa nước đổ dồn từ trên xuống ứ đọng lại, có nơi ngập sâu hơn 1 m Vì vậy, chỉ cấy được 1 vụ chiêm Do ở địa hình trũng, ứ đọng nước, được tích luỹ các sản phẩm rửa trôi từ trên xuống trong đó có nhiều chất hữu cơ Trong đất có nhiều axít hữu cơ và các chất độc hại cho cây trồng như CH4, H2S, làm cho đất trở nên chua, bí và bị glây mạnh Một số vùng có loại đất này khi đào sâu 40 - 50 cm đã qua lớp đất bùn loãng và lớp đất sét thó màu xanh, tiếp đến lớp xác hữu cơ đã mục có mức độ phân giải khác nhau Lớp xác hữu cơ này có màu nâu nhạt xen kẽ các vệt rỉ sắt nâu đậm hơn, rất cứng, đây là tầng than bùn Một số nơi đã khai thác tầng này làm phân bón Đất có mầu chủ đạo xám đen - xanh xám ở lớp mặt (lúc ướt), khi khô chuyển sang màu nâu

Trước đây loại đất này có diện tích lớn, nhờ hoạt động của các công trình thuỷ lợi nên diện tích loại đất này được thu hẹp lại nhiều Nhược điểm căn bản của loại đất này là nằm ở vị trí thấp nên bị úng nước về mùa mưa và tạo ra nhiều tính chất bất lợi cho cây trồng như đất rất chua, nhiều nhôm di động và khí độc

Biện pháp chủ yếu để sử dụng loại đất này là thuỷ lợi, rút nước thừa để cấy 2 vụ lúa Nơi trũng, thấp, ngập sâu có thể cải tạo thành hồ chứa nước nuôi cá Cần coi trọng bón vôi (1.500 – 2.000 kg/ha) để khử chua Các chất dinh dưỡng trong đất đều thấp nên cần bón đầy đủ và cân bằng dinh dưỡng

Nhóm đất xám có tổng diện tích là 9.832 ha, chiếm 32,08% DTTN của huyện

Đây là nhóm đất có diện tích lớn nhất, gồm 2 đơn vị phân loại đất là đất bạc màu trên phù sa cổ và đất xám bạc màu glây với các đặc điểm sau:

a Đất bạc màu trên phù sa cổ (ký hiệu B)

Có diện tích 1.065,5 ha, chiếm 3,48% tổng DTTN của huyện Đất phân bố ở địa hình bậc thang rộng, lượn sóng Đất chặt thường gặp nước ngầm ở nông Đất có phản ứng chua, đất nghèo các chất dinh dưỡng Hữu cơ tầng mặt khá (1%) nhưng giảm đến nghèo ở các tầng dưới Đạm tổng số nghèo toàn phẫu diện (0,08% ở tầng mặt và giảm dần khi xuống các tầng dưới) Các chất lân và kali cả tổng số và dễ tiêu đều nghèo Tổng cation trao đổi thấp (<4 lđl/100g đất), khả năng trao đổi cation rất thấp (5

- 6 lđlq/100g đất) Đất có thành phần cơ giới nhẹ

b Đất xám bạc màu glây (ký hiệu Bg)

Có diện tích 8.766,5 ha, chiếm 28,60 DTTN toàn huyện Loại đất này hình thành ở địa hình phổ biến là: gò đồi, bậc thềm, lượn sóng và dốc thoải Địa hình trên

đây đã ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành đất, chế độ nhiệt, ẩm và hệ thống canh tác trong vùng Đất đã bị thoái hoá do nhiều nguyên nhân Nhìn chung, đất có tầng canh tác mỏng dưới 100 cm, thường bị glây ở độ sâu hơn 30 cm Tầng đất sâu rất chặt, nhiều nơi có kết von, đá ong Đất có phản ứng rất chua, hàm lượng hữu cơ trong đất rất nghèo (0,1 - 0,6%) Đạm, lân, kali tổng số đều nghèo (tương ứng ở các tầng đất mặt N: 0,06%, P2O5 0,02 - 0,06% và K2O 0,05%) Lân và kali dễ tiêu đều rất nghèo (đều <10 mg/100g đất) Tổng các cation kiềm trao đổi thấp, dao động từ 1,5 - 3,0 lđl/100g đất Đất có thành phần cơ giới nhẹ Sự phân dị về thành phần cơ giới theo chiều sâu phẫu diện đất phản ánh rõ quá trình rửa trôi không những theo chiều ngang

mà cả theo chiều thẳng đứng Hàm lượng cấp hạt sét ở tầng đất sâu gấp 4 - 5 lần so với tầng đất mặt

Sử dụng đất xám bạc màu và xám bạc màu glây: Đất xám bạc màu có thành phần cơ giới nhẹ, tầng mặt nghèo sét, chua, nghèo hữu cơ, đạm, lân, kali tổng số và dễ tiêu đều nghèo, tổng số cation kiềm trao đổi thấp Tuy nhiên, đất có ưu điểm là phân

bố ở điạ hình cao, thoát nước tốt, có thể bố trí một cơ cấu cây trồng đa dạng Với cây

ăn quả, xoài, na, đu đủ có khả năng sinh trưởng phát triển tốt ở đất này Cần chú ý bón nhiều phân hữu cơ, cân đối N - P - K vô cơ, chia nhiều lần và bón bổ sung Bo, Molip đen, đồng thời tưới đủ nước trong mùa khô

Nhóm đất đỏ vàng có tổng diện tích là 5.385,8 ha, chiếm 17,57% DTTN của

huyện Gồm 2 đơn vị phân loại đất là: Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất, Đất nâu vàng trên phù sa cổ

a Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (ký hiệu Fs)

Loại đất này có diện tích 4.939,9 ha, chiếm 16,12% DTTN toàn huyện Đất hình thành ở địa hình đồi núi thấp, dốc, tầng đất mỏng, nhiều nơi bị xói mòn trơ sỏi đá

Đây là loại đất đồi núi thích hợp cho các cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả

và cây rừng rồng Nhưng do địa hình nhiều nơi dốc, tầng đất mỏng do đó, cần có hướng kết hợp giữa trồng cây lâm nghiệp và cây nông nghiệp nhằm sử dụng đất có hiệu qủa Có thể trồng nhãn vải, xoài vừa ở các vùng này Đây cũng là vùng có cảnh quan đẹp nên có thể khoanh vùng xây dựng khu du lịch tham quan nghỉ mát

b Đất nâu vàng trên phù sa cổ (ký hiệu Fp)

Đất nâu vàng trên phù sa cổ có diện tích 445,9 ha, chiếm 1,45% DTTN toàn huyện Đất tập trung ở vùng đồi trung du của Sóc Sơn Đó là những đồi dốc thoải hoặc lượn sóng, độ dốc trung bình 3 - 8o Nhìn chung đất có tầng mỏng (30 – 50 cm), thành phần cơ giới nhẹ, nhiều nơi thảm thực vật bị tàn phá nên đất bị xói mòn trơ sỏi đá hoặc xuất hiện kết von đá ong Thành phần cơ giới thay đổi từ cát pha đến thịt nhẹ ở tầng

đất mặt và tỷ lệ cấp hạt sét tăng dần theo chiều sâu phản ánh quá trình rửa trôi mạnh theo chiều thẳng đứng

Cây trồng hiện nay chỉ là sắn, thuốc lá, rau vụ đông Ngoài việc trồng cây ngắn ngày trên loại đất này có khả năng phát triển các cây lâu năm như chè, cà phê, cây ăn quả cam, quýt, dứa, nhãn, vải, xoài Diện tích đất có tầng mỏng cần được cải tạo, bảo

vệ trồng rừng bạch đàn, thông, keo tai tượng, để bảo vệ môi trường, phục hồi độ phì nhiêu của đất

Nhóm đất thung lũng có tổng diện tích là 35,8 ha, chiếm 0,12% DTTN của

huyện, phân bố rải rác dưới chân đồi núi phiến thạch sét Gồm 1 đơn vị phân loại đất là: Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ

Đất chủ yếu nằm ở các thung lũng nhỏ, hẹp, hình thành từ các sản phẩm di chuyển từ nơi có địa hình cao xuống Thành phần cơ giới đất phụ thuộc nhiều vào sản phẩm dốc tụ từ trên cao đưa xuống Đất dốc tụ thường hình thành từ các sản phẩm dốc

tụ có thành phần cơ giới thô, nhẹ và ở địa hình dốc nên bị rửa trôi mạnh trở nên nghèo, chua, khô, chặt

Vùng địa hình vàn, thấp đủ nước trồng 2 vụ lúa và 1 vụ màu, vùng địa hình cao trồng 1 vụ lúa mùa, 2 vụ màu đông xuân Cần thâm canh, xen canh với cây họ đậu để cải tạo đất, giữ ẩm lớp đất mặt, hạn chế quá trình rửa trôi đất

3.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội

Thực hiện Nghị quyết 16-NQ/TƯ và Kế hoạch 61/KH-UB của Ủy ban nhân dân (UBND) thành phố Hà Nội về thực hiện một số chủ trương, giải pháp phát triển kinh tế - xã hội huyện Sóc Sơn giai đoạn 2004 - 2010, trong những năm qua kinh tế trên địa bàn huyện có những bước tăng trưởng nhanh và liên tục

Về cơ cấu kinh tế

Thực tế trong những năm qua, quá trình chuyển đổi cơ cấu kinh tế của huyện

đã đi đúng hướng, từng bước giảm tỷ trọng nông, lâm nghiệp và thuỷ sản, tăng tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ Tuy nhiên, chuyển dịch vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu đặt ra Sau 20 năm từ năm 1991 đến 2011 cơ cấu kinh tế chuyển biến rõ rệt theo hướng: tăng tỷ trọng của khối ngành công nghiệp và dịch vụ; giảm tỷ trọng ngành

nông nghiệp

Dân số và lao động

Năm 2011 dân số huyện có 298.125 người, trong đó: Dân số đô thị 4.448 người, chiếm 1,49%, dân số nông thôn 293.677 người chiếm 98,51% Dân cư trong huyện phân bố không đều, có sự chênh lệch lớn về mật độ dân cư giữa các xã, thị trấn Mật