MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
Xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu GIS về đất đai tại huyện Sóc Sơn, Hà Nội, bao gồm thông tin liên ngành như giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực vật Dữ liệu sẽ được chuẩn hóa theo hệ tọa độ quốc gia VN2000 và sử dụng các phần mềm GIS chuyên dụng hiện hành.
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 bao gồm các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp và xây dựng, đồng thời phân tích cơ cấu thu nhập trong ngành nông nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi và dịch vụ Bên cạnh đó, cần xem xét dân số, cơ cấu dân tộc và lao động để hiểu rõ hơn về sự phát triển kinh tế và xã hội.
Nghiên cứu đặc điểm tài nguyên đất và tình hình sử dụng đất là rất quan trọng để hiểu rõ biến động đất đai Đồng thời, việc phân tích tình hình sản xuất nông nghiệp (SXNN) cũng như sự hình thành các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề và các khu đô thị mới sẽ giúp đánh giá hiệu quả sử dụng đất và phát triển bền vững.
- 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, 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 và chuẩn hóa bao gồm thông tin về thổ nhưỡng, hệ thống sử dụng đất, giao thông, địa chất, khoáng sản, thủy văn và thảm thực vật Mỗi loại dữ liệu này được biên tập thành các lớp chuyên đề riêng biệt, phục vụ cho việc đánh giá đất đai trong sản xuất nông nghiệp.
Hệ thống phần mềm GIS sử dụng và quản lý trực tiếp bộ cơ sở dữ liệu (CSDL) Để tối ưu hóa khả năng ứng dụng của CSDL, luận văn nghiên cứu việc xây dựng trang WebGIS nhằm 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.
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 nghiên cứu, đề tài sẽ áp dụng các phần mềm quản lý dữ liệu phổ biến như EXCEL và ACCESS để xử lý và tính toán thông tin.
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
Việc thu thập dữ liệu bao gồm nhiều loại thông tin từ các nguồn khác nhau và ở nhiều định dạng khác nhau Sau đó, cần tiến hành khảo sát hiện trạng dữ liệu để có cái nhìn chi tiết về chất lượng và nội dung của các dữ liệu đã thu thập.
Xử lý dữ liệu không gian và thuộc tính bao gồm các bước kiểm tra, bổ sung, chỉnh lý, cập nhật và chuẩn hóa dữ liệu Đối với dữ liệu thuộc tính, các bảng biểu và số liệu cần phải được thiết kế theo một khuôn dạng thống nhất để đảm bảo tính nhất quán và dễ dàng trong việc quản lý.
Lưu trữ và lập bản đồ chuyên đề là quá trình kết hợp phần mềm GIS với hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) để xây dựng ứng dụng hiệu quả Việc sử dụng phần mềm biên tập bản đồ chuyên nghiệp giúp tạo ra bản đồ chuyên đề, từ đó hiển thị trực quan các dữ liệu cần thiết.
Phát triển ứng dụng của cơ sở dữ liệu
Với cơ sở dữ liệu đã được xây dựng, chúng tôi phát triển ứng dụng thông qua giải pháp WebGIS, nhằm thiết lập các hệ thống thông tin và bản đồ chuyên đề tương tác trực tuyến Đề tài này kết hợp phần mềm GIS và công nghệ WebGIS để phát triển ứng dụng hiệu quả.
Phần mềm HTTTĐL là tập hợp các lệnh và chỉ thị để điều khiển phần cứng máy tính thực hiện nhiệm vụ cụ thể Nó được lưu trữ trong bộ nhớ hệ thống như các chương trình, cung cấp thư mục hoạt động cho hệ thống cơ sở dữ liệu Phần mềm này thường quản lý cơ sở dữ liệu, xử lý và phân tích dữ liệu không gian, cũng như lưu giữ và tra cứu thông tin bản đồ và thuộc tính phi không gian, đồng thời thiết lập các ứng dụng trong môi trường GIS.
Phần mềm MapInfo là một công cụ hiệu quả để tạo và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý nhỏ và vừa trên máy tính cá nhân, với các chức năng chính của hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) và khả năng hỏi đáp cơ sở dữ liệu địa lý Việc sử dụng MapInfo cho phép xây dựng một HTTTĐL phục vụ nghiên cứu khoa học và sản xuất cho nhiều tổ chức Ngoài ra, MapInfo có thiết kế gọn nhẹ và dễ sử dụng, điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng trong việc xây dựng, chuẩn hóa và quản lý bộ cơ sở dữ liệu với phiên bản 10.5.
MapInfo là một giải pháp máy tính để bàn, trong đó thông tin được tổ chức thành các bảng (Table), mỗi bảng chứa tập hợp các file đồ họa và phi đồ họa với các bảng ghi dữ liệu do hệ thống tạo ra Cấu trúc tổ chức và quản lý của MapInfo bao gồm hai thành phần chính: đối tượng bản đồ và cơ sở dữ liệu (CSDL) thuộc tính CSDL được lưu trữ và quản lý bên trong các đối tượng bản đồ, cho phép truy cập, tìm kiếm và truy vấn thông tin từ cả hai loại dữ liệu và đối tượng bản đồ.
MapInfo cung cấp bộ chức năng phân tích địa lý đầy đủ, giúp quản lý cơ sở dữ liệu dễ dàng Việc tạo bản đồ chuyên đề để thể hiện và phân tích dữ liệu là rất quan trọng, và đây chính 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 cơ sở dữ liệu (DBMS) là phần mềm thiết yếu cho việc quản lý cấu trúc và kiểm soát truy cập vào cơ sở dữ liệu Trong bối cảnh hệ thống thông tin đất đai, DBMS không chỉ đảm nhiệm vai trò quản lý dữ liệu thuộc tính thông thường mà còn cần tích hợp khả năng quản lý dữ liệu không gian.
PostGIS, được thành lập vào năm 2001, là phần mở rộng cho PostgreSQL - hệ quản trị cơ sở dữ liệu ra đời năm 1986 tại Đại học Berkeley, Hoa Kỳ, nhằm hỗ trợ hiển thị đối tượng địa lý Với PostGIS, PostgreSQL có khả năng xử lý dữ liệu không gian, trở thành cơ sở dữ liệu không gian phụ trợ cho các hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) và hỗ trợ các hàm theo chuẩn OpenGIS Việc sử dụng cơ sở dữ liệu không gian giúp cải thiện tốc độ truy cập, quản lý dễ dàng và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu khi xử lý khối lượng lớn thông tin không gian.
PostGIS kết nối hiệu quả dữ liệu không gian với dữ liệu phi không gian, tạo điều kiện cho việc phân tích trong môi trường dữ liệu không gian Nó cung cấp sức mạnh của ngôn ngữ truy vấn SQL, cho phép thực hiện các phân tích như tính toán chi phí trung bình cho các khu vực địa lý.
Đề tài này nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của cơ sở dữ liệu (CSDL) bằng cách sử dụng phần mềm PostgreSQL/PostGIS, nổi bật với các tính năng và ưu điểm vượt trội so với các hệ quản trị CSDL khác Hệ quản trị CSDL này đóng vai trò trung gian quan trọng trong việc kết nối CSDL không gian với các phần mềm biên tập bản đồ và hệ thống GIS chuyên nghiệp, phục vụ cho các dự án như chỉnh lý, biên tập bản đồ, xây dựng bản đồ tương tác trực tuyến và trích xuất dữ liệu ra nhiều định dạng khác nhau.
2.3.3.3 Phần mềm xây dựng ứng dụng WebGIS
Web-GIS là một hệ thống thông tin địa lý được phân phối qua môi trường mạng máy tính, cho phép tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực tuyến trên Internet, theo định nghĩa của tổ chức bản đồ thế giới (Cartophy).