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

78 695 1
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

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Phạm Thị Hà Nhung 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 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Phạm Thị Hà Nhung 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 Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 Người hướng dẫn khoa học: PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải 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 giảng dạy Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội ThS Phạm Anh Hùng, Cán Viện Quy hoạch Thiết kế Nơng nghiệp, tận tình bảo, giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Môi trường, đặc biệt thầy cô giáo Bộ môn Thổ nhưỡng Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em q trình cơng tác, học tập thực luận văn Ngoài ra, em nhận quan tâm, chia sẻ, động viên, giúp đỡ từ gia đình, bạn bè, điều tạo động lực cho em hồn thành tất cơng việc Em xin chân thành cảm ơn! Học viên Phạm Thị Hà Nhung MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan sở liệu GIS 1.1.1 Khái niệm sở liệu 1.1.2 Vai trị sở liệu cơng tác quy hoạch, sử dụng bảo vệ tài nguyên đất 1.1.3 Tổng quan GIS 1.2 Tổng quan xây dựng ứng dụng sở liệu quản lý, bảo vệ quy hoạch sử dụng đất 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 12 1.2.3 Nghiên cứu ứng dụng GIS phát triển nông nghiệp bền vững 15 1.2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS sử dụng quản lý tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 16 CHƯƠNG 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 tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 17 2.2.2 Nghiên cứu xây dựng quản lý sở liệu GIS phục vụ quy hoạch sử dụng 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 bảo vệ tài nguyên đất nơng 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 phát triển ứng dụng sở liệu 18 2.3.3 Phần mềm sử dụng 19 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 3.1 Điều kiện tự nhiên 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 bảo vệ tài nguyên đất 37 3.3 Mơ hình cấu trúc liệu 38 3.3.1.Tổ chức sở liệu 38 3.3.2 Mơ hình cấu trúc liệu 39 3.4 Xây dựng chuẩn hóa sở liệu 40 3.4.1 Xây dựng sở liệu 40 3.4.2 Chuẩn hóa sở liệu 46 3.4.3 Đặc tính đồ họa lớp liệu 51 3.4.4 Kết xây dựng sở liệu 52 3.5 Sử dụng quản lý sở liệu 56 3.5.1 Thực chức phần mềm GIS với sở liệu 56 3.5.2 Truy vấn liệu 57 3.6 Khả ứng dụng phát triển sở liệu 60 3.6.1 Khả ứng dụng sở liệu 60 3.6.2 Phát triển sở liệu với WebGIS 61 3.7 Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội 63 3.7.1 Giải pháp sách 63 3.7.2 Giải pháp nguồn nhân lực vốn đầu tư 64 3.7.3 Giải pháp cải tạo đất bảo vệ môi trường 64 3.7.4 Giải pháp khoa học công nghệ 65 3.7.5 Giải pháp tổ chức thực 65 3.8 Định hướng ứng dụng công nghệ viễn thám GIS 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 CNVT: Công nghệ viễn thám CSDL: Cơ sở liệu DTTN: Diện tích tự nhiên ESRI: Viện nghiên cứu mơi trường Mỹ (Environmental System Research Institute) FAO: Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) 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 Thiết kế nông nghiệp SXNN: Sản xuất nông nghiệp STNN: Sinh thái nông nghiệp TN&MT: Tài nguyên Môi trường UBND: Ủy ban nhân dân DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Diện tích loại đất huyện Sóc Sơn 25 Bảng 2: Hiện trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 34 Bảng 3: Nhóm đất theo phân cấp tiêu tự nhiên 41 Bảng 4: Yêu cầu sử dụng đất loại hình sử dụng đất 42 Bảng 5: Diện tích kiểu thích nghi đất đai 43 Bảng 6: Diện tích đất mức độ thích nghi đất đai 43 Bảng 7: Dữ liệu thuộc tính theo đơn vị hành cấp huyện 47 Bảng 8: Chuẩn hóa lớp thơng tin thổ nhưỡng 48 Bảng 9: Chuẩn hóa lớp thơng tin trạng sử dụng đất 48 Bảng 10: Chuẩn hóa lớp thơng tin thích nghi đất đai 49 Bảng 11: Chuẩn hóa lớp thơng tin địa hình 49 Bảng 12: Chuẩn hóa lớp thơng tin thủy văn 50 Bảng 13: Chuẩn hóa lớp thơng tin khống sản 50 Bảng 14: Đặc tính đồ họa lớp liệu 51 DANH MỤC HÌNH Hình Các hợp phần GIS theo quan niệm ESRI – 2000 Hình 2: Bản đồ đất huyện Sóc Sơn 28 Hình 3: Bản đồ trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội 36 Hình 4: Mơ hình tổ chức liệu 39 Hình 5: Bản đồ thích nghi đất đai huyện Sóc Sơn 45 Hình 6: Cơ sở liệu tài nguyên đất huyện Sóc Sơn 52 Hình 7: Cơ sở liệu trạng sử dụng đất huyện Sóc Sơn 52 Hình 8: Cơ sở liệu thích nghi đất đai cho số loại sử dụng đất 53 Hình 9: Cơ sở liệu giao thông 53 Hình 10: Cơ sở liệu thủy văn 54 Hình 11: Cơ sở liệu địa hình 54 Hình 12: Cơ sở liệu địa chất khoáng sản 55 Hình 13: Cơ sở liệu thảm thực vật 55 Hình 14: Kết truy vấn trường liệu 58 Hình 15: Kết truy vấn nhiều trường liệu 59 Hình 16: Kết truy vấn theo gộp nhóm đối tượng 60 Hình 17: Kết nối sở liệu với phần mềm ArcMap thông qua PostGIS 61 Hình 18: Cấu trúc liệu GeoServer 62 Hình 19: Giao diện phần mềm GeoServer 62 Hình 20: Dữ liệu xây dựng trang WebGIS 63 ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nguồn tài nguyên vô thiên nhiên ban tặng cho chúng ta, địa bàn cho hoạt động sống người sinh vật, đồng thời tư liệu sản xuất đặc biệt thay Việc sử dụng hợp lý hiệu nguồn tài nguyên không đem lại lợi ích kinh tế mà cịn đảm bảo cho ổn định trị, xã hội đặc biệt tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển bền vững tương lai Tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa thị hóa, có tác động mạnh mẽ tới diện tích đất dành cho mục đích sử dụng đất khác nhau, đặc biệt đất sản xuất nông nghiệp số lượng chất lượng Đất đai thường xuyên biến có động mạnh thông tin tài nguyên đất thơng tin bổ trợ liên ngành cịn hạn chế Thực tế cho thấy, công tác quản lý thông tin, tư liệu phương pháp truyền thống dựa hồ sơ, sổ sách đồ giấy, hay quản lý sở liệu thiếu tính hệ thống, thiếu tính đồng bộ, khó đáp ứng nhu cầu cập nhật, tra cứu, khai thác thông tin Chính vậy, vấn đề đặt cần có cơng cụ có khả cung cấp thơng tin kịp thời, xác phục vụ cho cơng tác quản lý, đánh giá, quy hoạch bảo vệ đất đai bền vững Trong ứng dụng công nghệ cơng nghệ viễn thám GIS (Geographical information system - Hệ thống thơng tin địa lý) đáp ứng yêu cầu này, với khả ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, đặc biệt hỗ trợ quy hoạch, chồng ghép đồ, tích hợp thông tin liên ngành, quản lý thông tin tài nguyên thiên nhiên… Việc thành lập sở liệu dựa cơng nghệ GIS có ưu điểm chức quản lý thông tin không gian thuộc tính gắn liền với đối tượng Thơng tin chuẩn hóa, cơng cụ tìm kiếm, phân tích, truy vấn… phục vụ hữu ích cơng tác quản lý đất đai, mà thực theo phương pháp truyền thống khó thực Sóc Sơn huyện ngoại thành, nằm phía Bắc Thủ Hà Nội, có diện tích tự nhiên 30.651,30 Địa hình đa dạng bao gồm đồng ven sơng, đồi gị thấp núi cao Là vùng có tiềm phát triển kinh tế - xã hội đại hóa nơng nghiệp, nơng thơn Trong năm gần đây, Sóc Sơn bước xây dựng nơng thơn với nhiều hạng mục cơng trình xây dựng Đây lý mà diện tích sử dụng đất huyện có xáo trộn mạnh, đặc biệt đất sản xuất nông nghiệp ngày thu hẹp, chất lượng đất bị suy giảm Theo quy hoạch phát triển đến năm 2020 huyện Sóc Sơn ngồi việc đảm bảo sản xuất lúa, cịn vùng sản xuất rau an toàn, hoa cảnh chất lượng cao phục vụ cho đô thị, khu công nghiệp, đảm bảo mơi trường sinh thái thị Ngồi ra, mục tiêu xây dựng khu công nghiệp, khu thị, khu dự trữ thiên nhiên… có ảnh hưởng lớn tới tài nguyên đất huyện Chính vậy, đất dành cho sản xuất nơng nghiệp nói riêng đất đai nói chung huyện Sóc Sơn cần đặc biệt quan tâm Đề tài, “Xây dựng sở liệu GIS phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất bảo vệ tài nguyên đất huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, với mục tiêu xây dựng sở liệu GIS đất đai 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 sử dụng, đáp ứng yêu cầu sử dụng, bảo vệ đất nơng nghiệp nói riêng tài nguyên đất nói chung, bước mở đầu cho việc tăng cường lực quản lý, bảo vệ, đánh giá phân hạng đất đai quy hoạch sử dụng đất cách hệ thống 3.5 Sử dụng quản lý sở liệu 3.5.1 Thực chức phần mềm GIS với sở liệu Trong MapInfo liệu tổ chức thành lớp liệu (table) Đây tập hợp gồm nhiều tập tin có tên phần mở rộng *.tab, *.dat, (*.wks, *.dbf, *.xls), *.map, *.id, *.ind Tuỳ theo tính chất liệu mà thành phần thay đổi từ đến tập tin Tập tin: X.tap - mô tả cấu trúc liệu Tập tin: X.dat - chứa liệu dạng bảng (hàng cột) Tập tin: X.map - mô tả đối tượng đồ hoạ Tập tin: X.id - liên kết liệu với đối tượng Tập tin: X.ind - mục (giúp tìm kiếm đối tượng đồ hoạ sử dụng chức Query > Find) MapInfo xem tập tin X.tab đại diện cho tập hợp tập tin Có nghĩa chọn tập tin có phần mở rộng *.tab (trong môi trường MapInfo) chọn lớp liệu MapInfo Nếu liệu ảnh dạng ma trận (raster), tập tin Y.bmp (hay *.jpg, *.gif,…) kết hợp với tập tin Y.tab (nếu khai báo toạ độ địa lý tương ứng) Ngoài tập tin liệu trên, MapInfo sử dụng liệu xây dựng phần mềm khác Lotus 123 (*.wks), Dbase, Foxbase (*.dbf) hay Excel (*.xls) dạng văn (*.txt) Hiển thị MapInfo: MapInfo cho phép hiển thị thao tác với liệu dạng: cửa sổ đồ, bảng đồ thị Lựa chọn kiểu hiển thị cách Menu hệ thống chọn Windows chọn cách hiển thị mong muốn 3.5.1.1 Nhập bổ sung liệu Dữ liệu thuộc tính đầu vào MapInfo số định dạng: Microsoft Excel *.xls, Text *.txt, DataBase File *.dbf MapInfo sử dụng sở liệu lớp liệu riêng sau hoàn tất thủ tục khai báo Dữ liệu nạp, chỉnh sửa, cập nhật vào nhiều cách, bao gồm cách, thông quan cửa sổ Browser, lệnh Update Column, lệnh Info Tool Ngoài ra, số chức khác thực với bảng liệu thuộc tính MapInfo là: Nối hai bảng thuộc tính thực để hồn thiện CSDL; Kết hợp đối tượng sử dụng trường thuộc tính sử dụng muốn kết hợp đối tượng có chung thuộc tính trường lớp liệu, hữu dụng việc thống kê loại đất có tổng diện tích 56 3.5.1.2 Chuyển đổi trích xuất liệu Trong trình biên tập liệu xây dựng đồ chuyên đề người dùng sử dụng nhiều phần mềm xử lý khác nhau, tùy thuộc yêu cầu trường hợp cụ thể Mỗi phần mềm có ưu, nhược điểm khác trình làm việc Vì vậy, việc chuyển đổi cách linh động để sử dụng liệu đa chiều phục vụ đa mục tiêu cần thiết Một tính tiện ích MapInfo khả chuyển đổi trực tiếp định dạng phần mềm GIS với MapInfo ngược lại Khi chuyển định dạng tập tin liệu khác vào MapInfo chương trình hỗ trợ định dạng sau: DWG/DXF: AutoCAD; E00: ESRI ArcInfo format; SHP: ESRI Shapefile format; MID/MIF: MapInfo file formats; TAB: MapInfo TAB files; DGN: Microstation Design files Format (VPF); CATD.DDF: Spatial Data Transfer Standard (SDTS); FT: Vector Product Khi chuyển từ MapInfo sang định dạng khác chương trình hỗ trợ định dạng sau: DGN: Microstation Design file; DWG/DXF: AutoCAD; E00: ESRI ArcInfo format; SHP: ESRI Shapefile format CSDL lưu trữ quản lý MapInfo trích xuất nhiều định dạng phục vụ cho mục đích sử dụng khác nhau, Excel, text, database… Ngồi ra, liệu cịn tính tốn thể thơng qua dạng biểu đồ, từ cung cấp báo cáo kết cách nhanh chóng 3.5.2 Truy vấn liệu a Hàm biểu thức MapInfo Hàm thực thông qua biểu thức Biểu thức cho phép sử dụng lúc nhiều hàm thông qua việc phối hợp chúng với nhờ phép tốn từ khóa Việc sử dụng hàm số đơn lẻ thường cho ta kết đơn giản, phối hợp nhiều hàm số biểu thức cho kết tìm kiếm nâng cao đồng thời rút ngắn nhiều bước q trình phân tích thơng tin liệu Tuy nhiên, cần sử dụng hàm biểu thức trường hợp cụ thể Hàm biểu thức sử dụng nhiều ứng dụng MapInfo Ta sử dụng hàm lệnh: Select, SQL Select, Update Column, Create Thematic Map Layer Control Việc sử dụng hàm gần khơng có giới hạn chúng sử dụng vào việc tìm kiếm, phân tích thơng tin, làm giải, thay đổi, cập nhật thông tin, hiển thị đồ theo mục đích người sử dụng,… 57 Hàm MapInfo chia thành số nhóm khác là: hàm tốn học, hàm tổng hợp số liệu, hàm trả giá trị vật thể đồ họa, hàm trả tính tốn địa lý, hàm ngày tháng, hàm chuỗi Tùy mục đích nghiên cứu sử dụng mà hàm tương ứng sử dụng truy vấn liệu cụ thể Các hàm liên kết với thông qua toán tử (như: =, , ,

Ngày đăng: 14/07/2015, 15:42

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan