Ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS), hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc theo dõi biến động, chỉnh lý thông tin và xây dựng cơ sở dữ liệu đất Lâm nghiệp khu vực nghiên cứu thực

đối tượng địa lý là một phần tử của file DGN có ít nhất một thuộc tính liên kết với bảng dữ liệu thuộc tính được người sử dụng định nghĩa cho đối tượng. File DGN lưu trữ dữ liệu theo cấu trúc không gian xác định. Khi lưu trữ đối tượng, ngoài các thông tin chung như chỉ số lớp, kiểu đối tượng, … mỗi kiểu đối tượng còn có cấu trúc mô tả riêng. Các loại đối tượng đồ hoạ trong file DGN được sử dụng để mô tả các đối tượng bản đồ bao gồm: Đường thẳng (Line); Đường gấp khúc (Line, Line String); Đường cong (Curve); Các điểm ký hiệu (Cell); Chữ mô tả (Text, Text Node); Vùng (Shape, Complex Shape); Thuộc tính phi không gian (Attribute). 2.2.3.2. Phần mềm Arcinfor/ mapinfor ArcInfor được sử dụng rộng rãi trong các ngành khoa học trái đất cũng như trong các ngành khác để xây dựng hệ quản trị cơ sở dữ liệu bản đồ, thành lập loại bản đồ chuyên đề, quy hoạch tối ưu các bài toán phục vụ nhiều mục đích khác nhau. ArcInfor là phần mềm GIS đầu tiên được hãng RSRI xây dựng trên hệ điều hành UNIX cho các máy lớn (Workstation), khả năng xử lý đồ hoạ của ArcInfor mang tính chất tự động rất cao cùng với tốc độ và tốc độ chính xác cho thành lập bản đồ số trên máy tính. Với chức năng phân tích dữ liệu như: Overlay, Network, … tạo lên sức mạnh trong khai thác dữ liệu địa lý trên cơ sở các phép toán không gian cũng như khả năng mô hình hoá các đối tượng địa lý. Theo quan điểm của GIS thì ArcInfor có ba chức năng: xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý, phân tích và trình bày dữ liệu địa lý. Ở Nước ta, ArcInfor không chỉ ứng dụng để xây dựng bản đồ mà được ưa chuộng áp dụng trong các ngành như: Địa chất, Địa chính, Nông nghiệp, Quy hoạch đô thị, … MapInfo là một công cụ rất quan trọng trong việc xây dựng, quản lý, cập nhật, xử lý, phân tích và mô hình hoá các đối tượng địa lý, MapInfo tổ chức, quản lý cơ sở dữ liệu theo các lớp đối tượng địa lý trên máy tính bởi các File dữ liệu với các phần mở rộng như sau: [*.Tab]: Chứa các thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu [*.Dat]: Chứa các thông tin nguyên thuỷ [*.Map]: Chứa các thông tin mô tả đối tượng không gian [*.ID]: Chứa các thông tin về chỉ số liên kết không gian và thuộc tính [*.Ind]: Chứa các thông tin về chỉ số đối tượng. 2.3. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS) 2.3.1. Khái niệm hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Hệ thống Định vị Toàn cầu (Tiếng Anh: Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý. Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó. Tuy được quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người trên thế giới sử dụng một số chức năng của GPS miễn phí, bất kể quốc tịch nào. Một đặc điểm nổi bật của hệ định vị toàn cầu GPS đó là việc tất cả mọi người đều được quyền khai thác miễn phí tín hiệu GPS mà không cần khai báo hoặc đăng ký quyền sử dụng với nhà sản xuất. Với tất cả các đặc điểm trên, chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy tại sao công nghệ GPS lại phát triển mạnh và nhanh chóng trở thành một chuẩn toàn cầu trong định vị và dẫn đường, GPS thực sự là một hệ thống với đầy đủ các tính năng mạnh mẽ, phục vụ cho tất cả mọi người sử dụng tại bất kỳ nơi nào trên thế giới. So với các phương tiện đo đạc truyền thống như máy kinh vĩ, máy toàn đạc...thì công nghệ GPS mang lại rất nhiều thuận lợi mà phương tiện đo đạc truyền thống không thể có được: - GPS không đòi hỏi phải thông hướng ngắm giữa các điểm đo. - Độ chính xác của phép đo GPS ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết. - Phép đo sử dụng công nghệ GPS đòi hỏi ít thời gian hơn so với các phương pháp đo đạc truyền thống. - Các kết quả của phép đo sử dụng công nghệ GPS đều nằm trong một hệ toạ độ thống nhất trên toàn thế giới. - Số liệu đo đạc thu được bằng công nghệ GPS đều ở dạng số vì vậy rất dễ dàng chuyển đổi sang cho các hệ bản đồ tự động hoặc hệ thống thông tin địa lý (GIS). Một điểm khác biệt chính khi so sánh giữa các phương pháp đo đạc truyền thống và đo đạc sử dụng công nghệ GPS đó là việc tính toán khoảng cách giữa 2 điểm trong đo GPS được thực hiện trên mặt Elipsoid toán học (WGS - 84) chứ không phải trên một bề mặt khu vực. Sau khi thực hiện phép đo taị các điểm đo khác nhau có thể xác định được mối liên hệ giữa các điểm này, ta có thể tính chuyển toạ độ các điểm này từ Elipsoid WGS - 84 sang các Elipsoid và lưới chiếu khác. 2.3.2. Các thành phần cơ bản của một hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Phần không gian Gồm 24 quả vệ tinh (21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) nằm trên các quỹ đạo xoay quanh trái đất. Chúng cách mặt đất 12 nghìn dặm. Chúng chuyển động ổn định, hai vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ. Các vệ tinh này chuyển động với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ. Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào. Các vệ tinh được cung cấp bằng năng lượng Mặt Trời. Chúng có các nguồn pin dự phòng để duy trì hoạt động khi chạy khuất vào vùng không có ánh sáng Mặt Trời. Các tên lửa nhỏ gắn ở mỗi quả vệ tinh giữ chúng bay đúng quỹ đạo đã định. Phần kiểm soát Mục đích trong phần này là kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác. Có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên trái đất. Bốn trạm kiểm soát hoạt động một cách tự động, và một trạm kiểm soát là trung tâm. Bốn trạm này nhận tín hiệu liên tục từ những vệ tinh và gửi các thông tin này đến trạm kiểm soát trung tâm. Tại trạm kiểm soát trung tâm, nó sẽ sửa lại dữ liệu cho đúng và kết hợp với hai an-ten khác để gửi lại thông tin cho các vệ tinh. Phần sử dụng Phần sử dụng là thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS và người sử dụng thiết bị này. Dưới đây là một số thông tin đáng chú ý về các vệ tinh GPS (còn gọi là NAVSTAR, tên gọi chính thức của Bộ Quốc phòng Mỹ cho GPS): Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978. Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994. Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm. Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài khoảng 17 feet (5 m) với các tấm năng lượng Mặt Trời mở (có độ rộng 7 m²). Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts. 2.4. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN ĐẤT 2.4.1. Tình hình ứng dụng trên thế giới Năm 1964 Canada đã xây dựng Hệ thống thông tin địa lý 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 Hệ thống thông tin địa lý. 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. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ở giai đoạn này đã đưa ra những lý luận nhận định quan trọng về vai trò, chức năng của Hệ thống thông tin địa lý: Hàng loạt loại bản đồ có thể được số hoá và liên kết với nhau 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 xử 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 nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường, nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế đã quan tâm nhiều hơn đến sự nghiên cứu và phát triển của hệ thống thông tin địa lý. Cũng trong khung cảnh đó, có hàng loạt các yếu tố đã thay đổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của Hệ thống thông tin địa lý. 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, … Trên thế giới cũng như trong khu vực hiện nay, đã xuất hiện nhiều nhu cầu tổ chức các cơ sở dữ liệu toàn cầu hoặc khu vực để giải quyết các vấn đề chung như: môi trường, lương thực, tài nguyên thiên nhiên, dân số, … Định hướng xây dựng các cơ sở dư liệu toàn cầu về địa lý, tài nguyên và môi trường 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 cơ sở dữ liệu 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 các nước trong 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 cơ sở dữ liệu không gian và khu vực. Nói tóm lại vấn đề xây dựng các CSDL địa lý toàn cầu và khu vực đang là một nhu cầu lớn đựơc nhiều nước quan tâm nhằm giải quyết các vấn đề mang tính chiến lược phát triển đối với mỗi quốc gia cũng như trên toàn cầu. 2.4.2. Tình hình ứng dụng ở Việt Nam Ở nước ta, công nghệ GIS mới chỉ được chú ý trong vòng 10 năm trở lại đây, tusy nhiên phần lớn mới chỉ dừng lại ở mức xây dựng cơ sở dữ liệu cho các dự án nghiên cứu. Một số phần mềm lớn của GIS như ARCINFO, MAPINFO, MAPPING OFFICE, …đã được sử dụng ở nhiều nơi để xây dựng lại bản đồ địa hình, địa chính, hiện trạng trên phạm vi toàn quốc. Sự kết hợp giữa công nghệ viễn thám và GIS đã bắt đầu được ứng dụng trong một số nghiên cứu về nông lâm nghiệp như trong công tác điều tra quy hoạch rừng (Viện điều tra quy hoạch rừng), công tác điều tra đánh giá và quy hoạch đất nông nghiệp của viện quy hoạch, thiết kế nông nghiệp, … Năm 1998 Tổng cục địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) đã xây dựng dự án khả thi xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên đất (bao gồm cơ sở dữ liệu địa lý và cơ sở dữ liệu đất đai), mục tiêu của dự án: Nghiên cứu phân tích thiết kế tổng thể hệ thống cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên đất và kế hoạch triển khai dài hạn. Theo dự án, trong giai đoạn 2000 – 2010 sẽ tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin cho cơ sở dữ liệu tài nguyên đất ở trung ương và các tỉnh bao gồm: Đầu tư từng bước phần cứng phần mềm, đường truyền cho cơ sở dữ liệu thành phần; đào tạo cán bộ tin học; xây dựng chuẩn thông tin thống nhất; xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin bao gồm hệ quy chiếu, hệ toạ độ - độ cao nhà nước, hệ thống địa danh, địa giới hành chính, xây dựng thông tin bản đồ nền địa hình các tỷ lệ 1/50.000, 1/100.000 phủ trùm cả nước và tỷ lệ 1/25.000, 1/10.000 các vùng kinh tế trọng điểm; Xây dựng thông tin bản đồ nền địa hình đáy biển các tỷ lệ từ 1/10.000 đến 1/1000.000; bản đồ nền địa lý các tỷ lệ nhỏ hơn 1/1000.000 cả nước; xây dựng thông tin không gian có liên quan khác như bản đồ ảnh hàng không, vũ trụ, các loại bản đồ địa lý khác; xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin đất đai đến từng thửa đất ở cấp tỉnh, xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin hiện trạng sử dụng đất, chất lượng đất, giá đất, quy hoạch sử dụng đất; xây dựng các phần mềm ứng dụng để khai thác thông tin. Theo đề án trên, được sự thoả thuận chấp nhận của Bộ Kế hoạch và đầu tư, tại quyết định 448/QĐ – TCĐC ngày 14/10 năm 2002 Tổng cục trưởng cục Địa chính phê duyệt quyết định đầu tư đề án tổng thể đầu tư thiết bị, công nghệ phục vụ hiện đại hoá hệ thống thông tin – lưu trữ ngành địa chính. Đầu những năm 90 trở lại đây do sự bùng nổ của Công nghệ thông tin, ngành địa chính nước ta bắt đầu ứng dụng các phần mềm khác nhau trong lĩnh vực đăng ký đất đai, lập hồ sơ địa chính. Một số trương trình ứng dụng được triển khai điển hình là: + Sử dụng hệ thống phần mềm MicroStation, Famis – Caddb và công nghệ GPS thành lập bản đồ địa chính bằng ảnh chụp từ máy bay ở tỉnh Sơn La và Lai Châu. + Ứng dụng máy toàn đạc điện tử và sổ đo điện tử vào lĩnh vực đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn ở khu vực đô thị Hà Nội. + Ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý nghiên cứu biến động sử dụng đất xã Tông Cọ – Thuận Châu – Sơn La. + Ứng dụng Cilis trong công tác quản lý đất đai ở các tỉnh: Thái Nguyên, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Sóc Trăng, Đồng Nai, Trà Vinh,... Sau khi Bộ Tài nguyên và Môi trương được thành lập, đề án trên được điều chỉnh bổ sung theo hướng mở rộng cơ sở dữ liệu tài nguyên, môi trường theo các lĩnh vực thuộc Bộ quản lý để đáp ứng yêu cầu quản lý nhà nước về Tài nguyên và Môi trường. Đến ngày 31/12/2004 đã có 6 dự án đã hoàn thành và đưa vào sử dụng, năm 2005 có 7 dự án chuyển tiếp và 10 dự án mở mới đã triển khai theo quyết định đầu tư của Bộ Tài nguyên và Môi trường; các dự án hoàn thành đã phát huy tác dụng trong việc đáp ứng yêu cầu công tác quản lý và sử dụng đất đai theo luật đất đai 2003; góp phần tăng cường hiệu lực quản lý và hiệu quả sử dụng đất đai, đảm bảo quyền lợi hợp pháp cùa người sử dụng đất, đáp ứng yêu cầu phát triển lành mạnh, thông thoáng thị trường bất động sản thông qua việc hỗ trợ quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, thu hút đầu tư, lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất; đăng ký đất/bất động, định giá đất/bất động sản. Sau khi hoàn thành xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên đất, hệ thống thông tin đất đai không chỉ đáp ứng yêu cầu quản lý đất đai/thị trường bất động sản mà còn đáp ứng yêu cầu quản lý nhà nước về Tài nguyên và Môi trường góp phần thực hiện thành công sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước. 2.5. MỘT VÀI NÉT VỀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẤU GPS Hệ định vị toàn cầu (GPS) được Bộ quốc phòng Hoa Kỳ (US of Defense) triển khai và đưa vào hoạt động từ những năm 1960 nhằm cung cấp nguồn thông tin phục vụ mục tiêu định vị và dẫn đường cho cả quân sự và dân sự, tín hiệu định vị và dẫn đường này được phát liên tục 24 giời một ngày, trong mọi điều kiện thời tiết, phủ trùm trên toàn trái đất. GPS được xây dựng dựa trên cơ sở một trùm bao gồm 24 vệ tin NAVSTAR có độ cao bay 20.200 km. Các vệ tinh này được xem là các điểm tham chiếu trong không gian để từ đó các máy thu tín hiệu vệ tinh GPS đặt dưới bề mặt trái đất xác định được vị trí hiện thời của chúng. Sở dĩ có thể xem các vệ tinh như các điểm tham chiếu bởi vì quỹ đạo bay của chúng đã được xác định và giám sát liên tục một cách rất chính xác thông qua các điểm điều khiển mặt đất. Bằng cách đo khoảng thời gian di chuyển của các tín hiệu được truyền đi từ các vệ tinh, máy thu tín hiệu định vị vệ tinh GPS đặt trên bề mặt trái đất có thể xác định được khoảng cách từ chúng tới mỗi vệ tinh. Với khoảng cách đo được từ 4 vệ tinh khác nhau kết hợp với một vài thuật toán cao cấp khác, máy thu tín hiệu định vị vệ tinh GPS có thể tính được vĩ độ, kinh độ, độ cao, hướng và tốc độ di chuyển. Trong thực tế, các loại máy này có cấu hình tốt có thể xác định được vị trí của chúng tại bất kỳ nơi nào trên trái đất với độ chính xác nhỏ hơn 100m, khoảng thời gian để thực hiện việc xác định vị trí này chỉ là một vài giây. Thêm vào đó là khả năng xử lý tín hiệu tiên tiến nên chỉ cần các ăngten rất nhỏ đã có thể thu được các tín hiệu phát đi từ vệ tinh kể cả các tín hiệu rất yếu. Chính vì vậy mà các máy thu tín hiệu GPS ngày càng có kích thước nhỏ gọn nhưng các tính năng hoạt động lại cao cấp hơn. Một đặc điểm nổi bật của hệ định vị toàn cầu GPS đó là việc tất cả mọi người đều được quyền khai thác miễn phí tín hiệu GPS mà không cần khai báo hoặc đăng ký quyền sử dụng với nhà sản xuất. Với tất cả các đặc điểm trên, chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy tại sao công nghệ GPS lại phát triển mạnh và nhanh chóng trở thành một chuẩn toàn cầu trong định vị và dẫn đường, GPS thực sự là một hệ thống với đầy đủ các tính năng mạnh mẽ, phục vụ cho tất cả mọi người sử dụng tại bất kỳ nơi nào trên thế giới. So với các phương tiện đo đạc truyền thống như máy kinh vĩ, máy toàn đạc...thì công nghệ GPS mang lại rất nhiều thuận lợi mà phương tiện đo đạc truyền thống không thể có được: - GPS không đòi hỏi phải thông hướng ngắm giữa các điểm đo. - Độ chính xác của phép đo GPS ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết. - Phép đo sử dụng công nghệ GPS đòi hỏi ít thời gian hơn so với các phương pháp đo đạc truyền thống. - Các kết quả của phép đo sử dụng công nghệ GPS đều nằm trong một hệ toạ độ thống nhất trên toàn thế giới. - Số liệu đo đạc thu được bằng công nghệ GPS đều ở dạng số vì vậy rất dễ dàng chuyển đổi sang cho các hệ bản đồ tự động hoặc hệ thống thông tin địa lý (GIS). Một điểm khác biệt chính khi so sánh giữa các phương pháp đo đạc truyền thống và đo đạc sử dụng công nghệ GPS đó là việc tính toán khoảng cách giữa 2 điểm trong đo GPS được thực hiện trên mặt Elipsoid toán học (WGS - 84) chứ không phải trên một bề mặt khu vực. Sau khi thực hiện phép đo taị các điểm đo khác nhau có thể xác định được mối liên hệ giữa các điểm này, ta có thể tính chuyển toạ độ các điểm này từ Elipsoid WGS - 84 sang các Elipsoid và lưới chiếu khác. III. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội xã Hợp Thành + Điều kiện tự nhiên - Vị trí địa lý - Địa hình, địa mạo - Khí hậu, thuỷ văn, các nguồn tài nguyên... + Điều kiện kinh tế - xã hội - Thực trạng phát triển kinh tế - Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng - Hiện trạng dân số, lao động và việc làm 3.1.2. Tình hình quản lý và hiện trạng sử dụng đất đai - Tình hình quản lý đất đai - Hiện trạng sử dụng đất năm 2010 3.1.3. Ứng dụng công nghệ GPS và GIS thu thập và quản lý dữ liệu đất đai - Xác định vị trí quy hoạch đất đai trên thực địa bằng GPS - Chuyển toạ độ từ WGS - 84 sang VN - 2000 - Chuyển toạ độ lên bản đồ - Quản lý các dữ liệu về bản đồ 3.1.4. Phân tích, tổ chức và chuẩn hoá cơ sở dữ liệu 3.1.5. Quản lý cung cấp thông tin phục vụ công tác quản lý đất đai 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1. Phương pháp điều tra thu thập các loại tài liệu, số liệu Các tài liệu, số liệu được điều tra thu thập tại các phòng chức năng thuộc UBND huyện: Phòng Tài nguyên và Môi trường; phòng Nông nghiệp & PTNT; phòng Thống kê và tại UBND huyện Sơn Dương. - Dùng phương pháp thu thập các số liệu có sẵn - Phương pháp điều tra thực địa - Phương pháp đối soát thực địa. 3.2.2. Phương pháp nhập số liệu. Dùng phần mềm Microstation và các phần mềm như: Famis, Irasb, Geovec, Mrfclean, Mrfflag để số hoá và sửa lỗi cho các bản đồ Sử dụng phần mềm MapInfo để thực hiện chuyển đổi dữ liệu, xây dựng cơ sở dữ liệu và quản lý dữ liệu 3.2.3. Phương pháp đo GPS động. Các số liệu về toạ độ vị trí các khu vực quy hoạch, khu đất điến động về mục đích, ranh giới, diện tích sẽ được xác định chính xác ngoài thực địa bằng việc đo đạc bằng máy GPS ngoài thực địa. 3.2.4. Sử dụng phần mềm GlobalMapper để chuyển đổi dữ liệu GPS hệ toạ độ từ WGS sang hệ VN – 2000. 3.2.5. Sử dụng phần mềm Microstation xây dựng và chỉnh lý bản đồ. 3.2.6. Sử dụng phần mềm Mapinfor để nhập dữ liệu thuộc tính và quản lý cơ sở dữ liệu. 3.2.7. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu - Sử dụng trên phần mềm Mapinfor IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 4.1.1.1. Vị trí địa lý Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp miền núi phía Bắc nằm trên địa bàn xã Hợp Thành – huyện Sơn Dương - tỉnh Tuyên Quang, cách trung tâm Thành Phố Tuyên Quang 35 km về phía Nam, được tiếp giáp với các đơn vị hành chính theo các hướng như sau: Phía Bắc giáp xã Lương Thiện Phía Đông giáp xã Yên Lãng huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Phía Tây Nam giáp thôn Cầu Trắng – xã Hợp Thành. Phía Nam giáp xã Kháng Nhật Trung tâm có tổng diện tích tự nhiên 490 ha, có vị trí địa lý tương đối thuận lợi. Cơ sở hạ tầng đã tương đối hoàn thiện như : Đường, điện, nước... 4.1.1.2. Địa hình, địa mạo Trung tâm có hai dạng địa hình chính: - Địa hình đồi núi thấp và đồi bát úp: Đây là dạng địa hình chủ yếu của trung tâm, phần lớn diện tích đất đai của khu vực là đồi núi thấp, phân bố ở các khu vực phía bắc, phía đông và phía nam, độ cao trung bình là 150 - 400 m. - Địa hình đồng bằng: Phần địa hình này tập trung chủ yếu dọc theo dải bờ sông Lô, được hình thành do sản phẩm bồi tụ phù sa, có độ cao từ 50-70 m so với mực nước biển. 4.1.1.3. Khí hậu Xã Hợp Thành có khí hậu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa: - Mùa hè nóng ẩm, mưa nhiều kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, nhiệt độ trung bình khoảng 280 C. Lượng mưa trung bình từ 1.500 đến 1.800mm. - Mùa đông lạnh, thời tiết khô hanh từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, nhiệt độ trung bình là 160 C. Do vị trí địa lý nên hàng năm chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc. Vào mùa khô, nhiệt độ và độ ẩm tương đối thấp - Nhiệt độ trung bình hàng năm 22,50c, nhiệt độ tối thấp trung bình từ 12 – 130C; nhiệt độ tối cao trung bình năm từ 33 - 350C. - Độ ẩm trung bình năm là 80%. 4.1.1.4. Các nguồn tài nguyên a, Tài nguyên đất - Đất dốc tụ trồng lúa nước (Ld) phân bố xen kẽ các khu đồi đất thấp. Đây là loại đất được hình thành do sự tích tụ các sản phẩm phong hoá trên cao đưa xuống, có độ phì khá, thích hợp cho trồng lúa. - Đất feralit biến đổi do trồng lúa (Lf) được hình thành do quá trình cải tạo trồng lúa nước, loại đất này phân bố chủ yếu ở vùng tiếp giáp với đồi núi và thung lũng sông, suối thích hợp cho việc trồng lúa và các cây nông nghiệp. - Đất nâu vàng phát triển trên nền phù sa cổ (Fp) loại đất phân bố ở các khu vực canh tác, thích hợp cho việc trồng màu và các cây công nghiệp ngắn ngày. - Đất vàng nâu phát triển trên phiến sa thạch (Fq) tập trung ở các khu vực đồi núi, địa hình đồi bát úp thấp thoải, tầng đất dày, đây là loại đất có diện tích lớn. Loại đất này thích hợp với nhiều loại cây trồng, đặc biệt là cây chè, và cây lâm nghiệp. Xã có điều kiện về thổ nhưỡng phù hợp, thuận lợi cho phát triển cây nông nghiệp cũng như cây lâm nghiệp. Trong thời gian quy hoạch cần đầu tư phát triển tận dụng tốt nguồn tài nguyên đất đai, sử dụng và bảo vệ đất bền vững, đặc biệt là diện tích đất rừng. b, Tài nguyên nước Với hệ thống các ao, hồ, đập, với diện tích 8,71 ha và hệ thống sông suối diện tích 139,9 ha đây là những nguồn nước mặt rất phong phú, tạo điều kiện cho phát triển sản xuất nông nghiệp và cân bằng môi trường sinh thái. Một nguồn nước mặt khác là nước mưa, với lượng mưa bình quân trên 1.500 mm/năm đã bổ sung nguồn nước quan trọng cho sinh hoạt và sản xuất. Bên cạnh đó, xã Hợp Thành có nguồn nước ngầm rất phong phú, có khả năng đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng nước sạch cho toàn khu vực trong nhiều năm, tuy nhiên hiện nay việc khai thác nguồn nước ngầm của xã còn nhiều hạn chế, chưa cung cấp được nước sinh hoạt cho người dân. c, Tài nguyên rừng Trung tâm có diện tích rừng là 429,1 ha chiếm, trong đó: Rừng sản xuất là 187,1 ha, đất trống và rừng tự nhiên là 242 ha. Diện tích rừng tự nhiên được khoanh nuôi bảo vệ kết hợp với các chính sách giao đất giao rừng, các khu vực đất đồi núi trống đã được phủ xanh, diện tích rừng không ngừng được nâng lên. Có thể nói rừng của Trung tâm hiện nay đang được phát triển tốt góp phần bảo vệ môi trường sinh thái, giữ nước đầu nguồn, chống xói mòn rửa trôi, bảo vệ đất và cảnh quan môi trường. Do diện tích rừng ngày càng được khôi phục đã tạo điều kiện cho các thảm thực vật trước đây có nguy cơ mất trắng giờ phát triển trở lại làm đa dạng cho sự phát triển của tự nhiên. Đặc biệt là hiện nay rừng và đất rừng của Trung tâm đã góp phần quan trọng trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng nông lâm kết hợp, tạo thêm công ăn việc làm cho lao động địa phương. d, Tài nguyên nhân văn Xã Hợp Thành có tổng số nhân khẩu năm 2009 là 5.199 nhân khẩu bao gồm nhiều dân tộc anh em. Người dân cần cù, chịu khó, tiếp thu nhanh chóng các kiến thức kỹ thuật mới trong phát triển sản xuất. 4.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội 4.1.2.1. Thực trạng phát triển kinh tế 1. Khu vực phát triển kinh tế nông nghiệp a. Sản xuất nông nghiệp Trong những năm gần đây xã Hợp Thành đã chủ động đưa các giống cây trồng có năng suất, giá trị kinh tế cao vào sản xuất; ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong thâm canh, luân canh tăng vụ, tăng giá trị sản xuất trên đơn vị diện tích, tạo điều kiện cho sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế ngày càng phù hợp theo định hướng phát triển của huyện, tỉnh. Theo thống kê, năm 2009 xã có 620,72 ha đất sản xuất nông nghiệp, trong đó: đất trồng lúa 162,10 ha; đất trồng cây hàng năm còn lại 69,53 ha; đất trồng cây lâu năm 389,09 ha. b. Lâm nghiệp Diện tích đất lâm nghiệp của xã Hợp Thành theo kết quả thống kê đất đai, diện tích đất lâm nghiệp của xã là 2.275,10 ha chiếm 78,33% đất sản xuất nông nghiệp, trong đó diện tích rừng sản xuất là 871,40 ha, diện tích rừng phòng hộ 943,00 ha, diện tích đất rừng đặc dụng là 460,70 ha. c. Chăn nuôi Tình hình sản xuất chăn nuôi chưa thực sự phát triển mạnh, các hộ gia đình chủ yếu nuôi lợn, gia cầm tận dụng nguồn nông sản sẵn có và để phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng, sản phẩm từ chăn nuôi chưa mang tính hàng hoá. Theo thống kê năm 2009, tổng đàn gia súc, gia cầm của xã là 47.252 con. Trong đó: đàn trâu, bò 1.242 con; đàn lợn 3.157 con, đàn gia cầm 42.853 con. Tuy nhiên người dân chưa thực sự quan tâm nhiều đến tính kinh tế mà nghành chăn nuôi mang lại. 2. Khu vực phát triển công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Xã Hợp Thành là xã nằm phía Nam của huyện Sơn Dương, tuy nhiên các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp phát triển còn chậm và mang tính nhỏ lẻ, các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp chưa có sự đa dạng, chủ yếu tập trung ở các lĩnh vực như: Khai thác khoáng sản, may mặc, cơ sở gia công cơ khí máy công cụ, sản xuất gạch, ngói với quy mô tự phát, không mang tính quy hoạch đồng bộ. Nhìn chung, ngành tiểu thủ công nghiệp của xã Hợp Thành chậm phát triển và mang tính nhỏ lẻ, tuy nhiên cũng đã giải quyết việc làm cho nhiều lao động đặc biệt lao động phổ thông, góp phần tăng thu nhập cho người dân trong xã. 3. Khu vực phát triển dịch vụ và thương mại Hoạt động thương mại còn ở mức độ thấp, hiện nay chủ yếu là phục vụ cho nhu cầu của nhân dân địa phương trong phạm vi hai khu chợ trung tâm thị trấn Sơn Dương (chợ sáng và chợ chiều). Ngoài ra còn có một số các cửa hàng phục vụ nhu cầu hàng tiêu dùng cho nhân dân địa phương. Trong những năm tới cần đẩy mạnh các hoạt động dịch vụ thương mại, phát triển kinh tế. Chú trọng đưa các sản phẩm nông nghiệp thành sản phẩm hàng hoá trên thị trường. 4.1.2.2. Dân số, lao động, việc làm Theo thống kê năm 2009, dân số của xã Hợp Thành là 5.199 người, tổng số hộ là 1.190 hộ. Cộng đồng dân cư trên địa bàn xã gồm các thành phần dân tộc như: Kinh, Tày, Dao, Nùng, Cao lan.., trong đó người dân tộc Kinh chiếm trên 80%. Theo kết quả thống kê trên cho thấy tình hình biến động dân số của xã không lớn, dân số tăng không đồng đều. Tỷ lệ tăng dân số tăng dần theo các năm, tuy nhiên chủ yếu tăng về mặt cơ học phản ánh tính hiệu quả tích cực của công tác tuyên truyền dân số kế hoạch hoá gia đình của chính quyền xã, người dân đã nhận thức được tầm quan trọng của việc kế hoạch hoá gia đình, sinh ít đẻ thưa để có điều kiện phát triển kinh tế gia đình và quan tâm đến việc nuôi dạy con cái được ăn học đầy đủ. 4.1.2.3. Phát triển cơ sở hạ tầng a. Giao thông Diện tích đất dành cho giao thông theo thống kê của xã Hợp Thành là 49,22 ha. Hệ thống giao thông của xã nhìn chung là thuận lợi có Quốc lộ 37 chạy qua địa bàn trung tâm xã sang tỉnh Thái Nguyên, hiện nay một số tuyến đường chính của xã đã được đầu tư, bê tông hoá, tuy nhiên số lượng còn nhỏ; các tuyến đường liên thôn xóm của xã chưa được bê tông hoá, điều kiện đi lại cũng như phát triển kinh tế, xã hội của xã còn nhiều khó khăn. b. Thuỷ lợi Diện tích đất dành cho thuỷ lợi là 4,79 ha. Phần lớn hệ thống thuỷ lợi của xã là các hồ nước, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp; hệ thống kênh mương nội đồng của xã đã được đầu tư kiên cố hoá, tạo điều kiện thuận lợi trong việc quản lý, cung cấp các nguồn nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. c. Giáo dục - đào tạo Xã có 2 trường tiểu học, trung học cơ sở * Trường tiểu học: - Giáo viên 34 đồng chí, trong đó có 1 hiệu trưởng, 1 hiệu phó. - Tổng số lớp 5 = 410 học sinh. - Cơ sở vật chất, phòng làm việc tương đối đầy đủ. - Giáo viên tiên tiến xuất sắc 5 đồng chí. * Trường trung học cơ sở : - Giáo viên có 23 đ/c, trong đó có 1 hiệu trưởng, 1 hiệu phó. - Tổng số lớp 12 = 470 học sinh. - Cơ sở vật chất phòng học đầy đủ. - Giáo viên giỏi cấp huyện 4 đc. - Trong thời gian tới các trường cần duy trì nề nếp dạy và học nâng cao chất lượng toàn diện các bậc học từ mầm non đến trung học cơ sở; đẩy mạnh phong trào thi đua dạy tốt, học tốt, giữ vững thành quả phổ cập bậc giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập Trung học cơ sở. Tiếp tục thực hiện phổ cập bậc trung học, đặc biệt là các lớp bổ túc văn hoá. d. Y tế Trên địa bàn xã có 01 trạm y tế phục vụ nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân, cơ bản đảm bảo tiêu chuẩn, định mức. Hiện nay, trạm Y tế xã có 04 cán bộ y tế, trong đó có 1 trạm trưởng và 3 cán bộ chuyên môn phục vụ tốt công tác khám, chữa bệnh cho nhân dân trong xã. Các trang thiết bị phụ vụ công tác y tế chăm sóc sức khỏe cho người dân còn nhiều khó khăn thiếu thốn; công tác y tế hàng tháng đều tiến hành tổ chức kiểm tra định kỳ về vệ sinh an toàn thực phẩm và xử lý nghiêm những trường hợp vi phạm. Duy trì và thực hiện tốt các chương trình tiêm chủng mở rộng và các chương trình y tế quốc gia. Trong năm 2009 Trạm y tế xã đã khám và chữa bệnh cho trên 3.113 lượt người, trong đó: nằm tại trạm là 89 người, điều trị ngoại trú là 798 lượt. e. Cơ sở hạ tầng khác + Bưu điện - Hệ thống thông tin bưu điện: hiện nay, xã đã có điểm bưu điện văn hoá, hệ thống thông tin liên lạc của xã trong những năm gần đây đã được đầu tư, hoàn thiện, cơ bản đã đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc của người dân địa phương. + Hệ thống lưới điện: Trong những năm qua mạng lưới điện đã được đầu tư xây dựng với hình thức Nhà nước và nhân dân cùng làm. Nhìn chung hệ thống điện đã đảm bảo chuyển tải đủ điện năng cho các cơ quan Nhà nước, đơn vị và các hộ dân trong xã có điện thắp sáng và phục vụ cho hoạt động sản xuất, kinh doanh trên địa bàn xã. + Hệ thống cung cấp nước sạch: Hiện nay xã chưa có hệ thống cung cấp nước sạch, người dân chủ yếu sử dụng nước sinh hoạt từ hệ thống giếng khơi của hộ gia đình. Trong những năm tới, cần đầu tư, xây dựng hệ thống cung cấp nước sạch sinh hoạt cho người dân. 4.1.2.4. Nhận xét chung về thực trạng phát triển kinh tế xã hội gây áp lực đối với đất đai Do đặc điểm phân bố dân cư và tập quán canh tác của người dân vùng cao đang làm cho đất đai đặc biệt là đất rừng bị xuy thoái nghiêm trọng. Đời sống người dân còn gặp nhiều khó khăn, kinh tế hộ gia đình chưa được ổn định vì vậy việc quản lý và bảo vệ nguồn tài nguyên rừng và đất rừng gặp rất nhiều khó khăn. Do đặc điểm địa hình núi cao lên hoạt động sống của người dân chủ yếu dựa vào nguồn tài nguyên rừng. Vì vậy việc xây dựng, phát triển trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp trên địa bàn xã Hợp Thành - Huyện Sơn Dương -Tỉnh Tuyên Quang đã phần nào đáp ứng được yêu cầu của người dân trong xã cũng như phục vụ cho các hoạt động phát triển kinh tế xã hội nói chung. 4.2. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI 4.2.1. Tình hình quản lý đất đai * Công tác đo đạc, lập bản đồ Năm 2007, Trung tâm đã được đo đạc bản đồ hiện trạng rừng nên rất thuận lợi cho công tác quản lý đất đai. Công tác giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất và giải quyết các tranh chấp, giải quyết khiếu nại, tố cáo về đất đai đã được thực hiện một cách triệt để, nghiêm túc và đúng theo luật đất đai hiện hành. * Quản lý việc giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, chuyển mục đích sử dụng đất - Diện tích đất liên kết với các hộ gia đình cá nhân quản lý và sử dụng: 196,5 ha - Diện tích đất trung tâm trực tiếp quản lý và sử dụng: 220,65 ha 4.2.2. Hiện trạng sử dụng đất Do đặc thù của trung tâm chủ yếu nghiên cứu về lâm nghiệp lên hầu hết diện tích đất của trung tâm được sử dụng trồng cây keo và rừng tự nhiên. 4.3. ỨNG DỤNG GPS VÀ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT LÂM NGHIỆP 4.3.1. Xác định vị trí các khu vực xảy ra biến động ngoài thực địa bằng GPS. 1. Kết nối đầu thu GPS Bluetooth Receiver với thiết bị PDA Trong phạm vi đề tài nghiên cứu sử dụng máy PDA Xda lls và máy GPS bluetooth Receiver . Khởi động máy GPS, khi nhận thấy máy GPS đã nhận được tín hiệu từ vệ tinh tiến hành khởi động chương trình GPSGateCE trên máy điện thoại để kết nối với đầu thu GPS. Khi kết nối thành công khởi động chương trình OziExplore trên máy điện thoại để load bản đồ và tiến hành đo và lưu trữ trên chương trình OziExplore. 2. Đo toạ độ Từ trang vệ tinh của chương trình OziExplore tiến hành thu các tín hiệu vệ tinh cho khu vực đo ngoài thực địa. Khi trang vệ tinh cho biết đã kết nối thành công (GPS on), chuyển sang trang bản đồ, trên trang bản đồ hiển thị toàn bộ thông tin bản đồ khu vực đang đứng ngoài thực địa. Trên trang bản đồ sẽ cho người dùng biết đang đứng tại vị trí nào thông qua một vòng tròn chữ thập màu đỏ. Để lưu kết qủa điểm đo thực hiện thao tác check vào biểu tượng chữ thập trên trang bản đồ, sau đó gán tên cho điểm vừa chọn. 4.3.2. Nhập số liệu đo đạc từ GPS vào phần mềm Global Mapper, hiển thị số liệu đo. Sau khi đo đạc thực địa bằng máy GPS, ta tiến hành đưa dữ liệu đo đạc vào bản đồ. Muốn đưa dữ liệu từ máy GPS vào trong phần mềm MapInfo thì đầu tiên chúng ta phải chuyển dữ liệu trong máy GPS vào trong máy tính thông qua phần mềm Garmin, tôi sẽ sử dụng phần mềm MapSource để trút dữ liệu. Tiến trình thực hiện các bước sau: B1: Khởi động Global Mapper B2: Gắn 2 đầu cáp truyền dữ liệu vào máy điện thoại và máy tính B3: Bật khởi động máy GPS B4: Từ màn hình Global Mapper chọn menu Transfer → Receive From Device hay chọn nút lệnh “Receive From Device” từ thanh công cụ để nhập dữ liệu từ máy thu GPS vào Global Mapper. B5: Xử lý sơ bộ và lưu lại dữ liệu đã đo đạc. 4.3.3. Chuyển đổi hệ toạ độ từ WGS - 84 sang VN – 2000 1. Giới thiệu phần mềm chuyển đổi toạ độ Mapsource Mapsource là tên của phần mềm chuyên dụng quản lý dữ liệu bản đồ, cũng như các thông tin được kết nối với dữ liệu không gian do người dùng tạo lên. Mapsource cho phép kết nối rất tốt giữa dữ liệu GPS và các phần mềm của GIS như các thao tác truyền, trút dữ liệu, sử lý số liệu đo, chuyển đổi hệ toạ độ. 2. Kết quả chuyển đổi hệ toạ độ các điểm đo GPS từ WGS - 84 sang VN – 2000 Bảng 1 : Kết quả đo toạ độ các điểm đo GPS Datum,WGS 84 Stt Tọa độ X Tọa độ Y Tên điểm Lớp Độ cao Thời gian 1 446709.594 2398991.621 ddeokhe Waypoint 571 ft 8/28/2010 12:41 2 446690.962 2399096.135 gdoiknghiem Waypoint 653 ft 8/28/2010 12:46 3 445815.103 2398973.758 danql Waypoint 406 ft 8/28/2010 12:53 4 445392.326 2399464.012 trtieuhocht Waypoint 394 ft 8/28/2010 12:55 5 444615.551 2400368.287 docdongmang Waypoint 417 ft 8/28/2010 13:01 6 444518.684 2400684.36 rglamtruongsd Waypoint 337 ft 8/28/2010 13:10 7 444422.909 2400165.604 nga3dmang Waypoint 357 ft 8/28/2010 13:18 8 446280.086 2398973.307 dgd center Waypoint 458 ft 8/28/2010 13:25 9 446192.356 2399094.649 keogiong Waypoint 564 ft 8/28/2010 13:34 10 446113.113 2399123.147 goc bai che Waypoint 592 ft 8/28/2010 13:36 11 446094.639 2399218.251 keo coon Waypoint 632 ft 8/28/2010 13:42 12 446142.204 2399207.573 rg keo-che Waypoint 683 ft 8/28/2010 13:44 13 446166.076 2399229.083 Ranhgioikeogiong vakeocon Waypoint 721 ft 8/28/2010 13:46 14 446356.61 2399113.111 rg ao-keogiong Waypoint 506 ft 8/28/2010 13:56 15 446355.381 2399054.623 keo knghiem Waypoint 482 ft 8/28/2010 13:58 16 446415.506 2398931.148 rg keoknghiem-che Waypoint 502 ft 8/28/2010 9:20 17 446474.484 2398929.114 rg-che-keokn Waypoint 538 ft 8/28/2010 9:25 18 446559.765 2398901.516 rg-rt-doitap Waypoint 582 ft 8/28/2010 9:28 19 446596.399 2398870.947 WP24 Waypoint 588 ft 8/28/2010 9:31 20 446596.045 2398870.206 rg-tt-dg37 Waypoint 587 ft 8/28/2010 9:31 21 446528.424 2398968.052 rg-keo-san Waypoint 596 ft 8/28/2010 9:39 22 446446.091 2399001.541 WP27 Waypoint 636 ft 8/28/2010 9:42 23 446446.265 2399000.798 rg-keo-san Waypoint 637 ft 8/28/2010 9:43 24 446407.015 2399178.268 rg-keo-dcs Waypoint 520 ft 8/28/2010 9:54 25 446651.799 2399456.655 rg-keo Waypoint 1031 ft 8/28/2010 10:29 26 446150.573 2398875.753 rg-keo-kdc Waypoint 511 ft 9/1/2010 16:21 27 445597.885 2399050.333 rg kdc-keo Waypoint 422 ft 9/1/2010 16:24 28 445308.605 2399696.441 rg keo-kdc Waypoint 370 ft 9/1/2010 16:27 29 445096.031 2399869.145 rg keo-kdc Waypoint 404 ft 9/1/2010 16:30 30 445036.827 2399903.858 rg keo-kdc Waypoint 371 ft 9/1/2010 16:31 31 444601.057 2400266.663 rg keo-che Waypoint 371 ft 9/1/2010 16:36 32 444631.465 2400232.789 rg k-che Waypoint 382 ft 9/1/2010 16:37 33 444689.375 2400171.329 rg k-kdc Waypoint 411 ft 9/1/2010 16:39 34 445005.942 2400507.196 rg k-che Waypoint 478 ft 9/1/2010 16:56 35 444975.468 2400570.045 rg keo-che Waypoint 489 ft 9/1/2010 16:58 36 444955.13 2400674.368 rg k-che Waypoint 522 ft 9/1/2010 17:01 37 444918.993 2400597.177 rg k-che Waypoint 483 ft 9/1/2010 17:06 38 444879.733 2400563.176 rg k-ch Waypoint 458 ft 9/1/2010 17:08 39 444796.251 2400460.305 rg k-che Waypoint 436 ft 9/1/2010 17:16 40 444799.394 2400471.554 rg Waypoint 434 ft 9/1/2010 17:17 41 444661.89 2400504.689 rg ltsd-che-keott Waypoint 432 ft 9/1/2010 17:19 42 444642.668 2400481.504 rg Waypoint 432 ft 9/1/2010 17:20 43 444871.157 2400324.971 rg k0-che Waypoint 391 ft 9/1/2010 17:27 44 444904.167 2400347.001 rg k-c Waypoint 422 ft 9/1/2010 17:28 45 444889.205 2400208.1 dg m0n Waypoint 441 ft 9/1/2010 17:30 46 444715.321 2400043.359 ngaba-dg mon Waypoint 389 ft 9/1/2010 17:31 47 445192.328 2399787.803 rg keo Waypoint 318 ft 9/1/2010 17:33 48 445660.086 2399494.295 rg tt-kdc Waypoint 438 ft 9/1/2010 17:40 49 446519.198 2398788.717 rg keo Waypoint 452 ft 9/1/2010 17:50 4.3.4. Ứng dụng GIS để biên tập bản đồ và xử lý số liệu đo GPS Bước 1: Đánh giá chất lượng bản đồ - Bản đồ thu thập có sai số về kích thước cạnh khung và đường chéo không quá lớn so với bản đồ gốc. - Bản đồ không bị méo, lệch hoặc nhàu nát. Các đối tượng trên bản đồ phù hợp với việc nắn và số hoá bản đồ. Bước 2: Thiết kế chung - Tạo Design file. Tất cả các quá trình xử lý bản đồ đều được thực hiện trong một file của MicroStation đó là Design file có định dạng là *.dgn. + Tạo bảng phân lớp đối tượng số hoá. + Quyét bản đồ Mục đích của quá trình này là chuyển các bản đồ được lưu trữ trên giấy, phim, diamat thành các file dữ liệu số dưới dạng raster. Sau đó, các file này sẽ được chuyển đổi về định dạng chuẩn của Intergraph (file *.rle hoặc *.tif ) để xử lý ảnh bằng phần mềm IrasC đối với ảnh mầu hoặc IrasB đối với ảnh đen trắng. Bước 3: Nắn bản đồ. + Tạo lưới Km. + Nắn bản đồ Bước 4: Hiển thị dữ liệu đo GPS lên bản đồ để cập nhật, chỉnh lý biến động Trên file bando_ttncln.dgn vào File\Reference\Tool\Attach file chứa dữ liệu đo GPS. Dựa trên dữ liệu đo GPS và bản đồ hiện trạng cũ để thực hiện bước số hoá, cập nhật, chỉnh lý biến động. Bảng 2: Các lớp thông tin trên bản đồ số Nhóm Tên lớp Level (số lớp) Thửa đất Loại đất 11 Diện tích thửa 11 Đường ranh giới thửa 10 Số hiệu thửa đất 11 Giao thông Đường giao thông dạng line 23 Thủy lợi Đường thủy lợi 34 (Nguồn: Quy phạm đo vẽ thành lập bản đồ địa chính) Hình 1: Bản đồ dạng điểm đo GPS khu Trung tâm Nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc Bắt đầu Đánh giá chất lượng bản đồ Thiết kế chung Nắn bản đồ Số hóa bản đồ Kiểm tra bổ sung đối tượng Đóng vùng Kết thúc Tạo Design file Tạo bảng phân lớp đối tượng Quét bản đồ Tạo lưới Km Nắn bản đồ Sơ đồ: Quy trình số hoá bản đồ Bước 5: Số hoá đồ Số hóa bản đồ là quá trình biến đổi dữ liệu dạng Raster sang dạng dữ liệu Vector. Quá trình số hóa đối tượng dữ liệu trên ảnh quét được thực hiện dựa trên các phần mềm: MicroStation, IrasC, Geovec, MSFC. Geovec cung cấp công cụ với chức năng số hóa tự động đối tượng dạng đường làm giảm nhẹ các thao tác. Tuy nhiên, để tận dụng chức năng này, file ảnh phải có chất lượng tốt, các đường, các điểm phải rõ ràng, ngoài ra MicroStation cũng cung cấp công cụ giúp số hóa đối tượng dạng đượng dựa trên chế độ tự động điều khiển màn hình của Geovec, với công cụ này thao tác sẽ nhiều hơn nhưng độ chính xác bản đồ số sẽ cao hơn. Bước 6: Kiểm tra, bổ xung các đối tượng số hóa Việc kiểm tra tính đầy đủ của đối tượng và độ chính xác của dữ liệu sau khi số hóa là một bước quan trọng và bắt buộc phải thực hiện bởi nó ảnh hưởng đến độ chính xác của dữ liệu nghĩa là kiểm tra mức độ sai số giữ dữ liệu vector và dữ liệu raster (độ sai lệch giữa vector và tâm đường raster phải nhỏ hơn 0,1mm tính theo tỷ lệ bản đồ), level và kích thước ký hiệu, font chữ và chữ chú thích. Bước kiểm tra này dựa trên bản đồ raster. Bước 7: Đóng vùng bản đồ bằng phần mềm MRF Polygon Các số liệu sau khi đã được chuyển đổi toạ độ sẽ được kết nối với phần mềm MicroStation để quản lý các dữ liệu đo. Bước 8: Tô màu bằng công cụ đổi thuộc tính đối tượng Sau khi đã đóng vùng xong bằng phần mềm MRF Polygon sử dụng công cụ đổi thuộc tính đối tượng trên Microstation. 4.3.5. Chuyển dữ liệu Microstation sang Mapinfor để xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính. Khởi động phần mềm Mapinfor (từ thanh Start hoặc trực tiếp từ biểu tượng shorcut trên màn hình). Từ Tab File\ Open Universal Data\ xuất hiện cửa sổ Specify Data source\ trên thanh - Fomat: chọn Bentley MicroStation Design (V7) - Dataset: chọn file bản đồ dạng Microstation cần chuyển - Coordinate System: chọn Hệ toạ độ VN2000 cho các tỉnh và VN 2000 Tuyen Quang mui 3 106. - Chọn Parameter\ check Schema level name.\ OK - Trên cửa sổ Select Layers, chọn các lớp cần chuyển (Có thể chọn Check All) - Directory: Chọn đường dẫn để lưu file sau khi chuyển. - Prefered view: Chọn Current Mapper để hiển thị tất cả các lớp dữ liệu. Để giữ lại màu của bản đồ gốc check Use color information from dataset Kết thúc chọn OK. 4.3.6. Xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính Dữ liệu thuộc tính được xây dựng và quản lý trên phần mềm Mapinfor version 10.5. Để tạo bảng thuộc tính cho bản đồ hiện trạng rừng trên lớp(file) nhập thuộc tính thực hiện trên cửa sổ Mapinfor chọn Table\ Maintenance\ Table structure Trên cửa sổ Modify table structure khai báo các trường dữ liệu cần xây dựng theo cấu trúc tại bảng 4.3. Hình 2: Cửa sổ khai báo các trường thuộc tính cơ sở dữ liệu đất lâm nghiệp Để thêm trường chọn Add Field Bảng 3: Bảng Cấu trúc cơ sở dữ liệu thuộc tính của bản đồ hiện trạng rừng Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc Name (Tên trường) Type (Kiểu trường) Width (Độ rộng) Decimals (Chữ số sau dấu phẩy) Giải thích Solo character 10 Ghi số lô của mảnh đất được đánh số để quản lý Trangthairung character 10 Ghi trạng thái rừng theo hiện trạng sử dụng Dientich decimal 10 2 Ghi diện tích của lô đất rừng Chusudung character 30 Ghi họ tên chủ sử dụng của lô đất Namgiaodat Integer Ghi năm giao đất cho các chủ sử dụng liên doanh quản lý với trung tâm Ghichu character 50 Ghi chú các thông tin về lô đất như: định hướng sử dụng, năm thu hoạch… Sau khi khai báo xong các trường dữ liệu theo ý muốn, để nhập dữ liệu thuộc tính cho bản đồ cần phải mở bảng thuộc tính của bản đồ bằng một trong các cách sau: Cách 1: Mở trực tiếp trên thanh công cụ của Mapinfor: Nháy trực tiếp vào biểu tượng New Browser. Cách 2: Vào Window\ New Browser Window. Cách 3: Nhấn phím F2 trên bàn phím Kích chọn vào các bản ghi sau đó nhấn tổ hợp phím CTRL+A để tìm đến lô đất cần nhập thuộc tính kết hợp cùng bản đồ giấy và các tài liệu thu thập được để xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính cho bản đồ. Sau khi xây dựng xong các trường, nhập thuộc tính ta có bản đồ hiện trạng rừng kèm theo các dữ liệu thuộc tính của nó. Hình 3: Bảng cơ sở dữ liệu đất lâm nghiệp Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp vùng núi phía Bắc 4.3.7. Ứng dụng khai thác cơ sở dữ liệu Trên bộ cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh có thể thực hiện một số ứng dụng như: Truy vấn thông tin, xây dựng bản đồ chuyên đề… Phục vụ việc tìm kiếm thông tin, truy xuất dữ liệu, quản lý thông tin thuộc tính: Để tìm kiếm thông tin trong cơ sở dữ liệu trên thanh công cụ của Mapinfor thực hiện thao tác sau: Query\ Find \ Chọn trường thông tin cần tìm kiếm\ OK \ đặt yêu cầu tìm kiếm trên cửa sổ Find Ví dụ: Muốn tìm kiếm thông tin thửa đất của hộ ông Chu Văn Toàn thực hiện theo cấu trúc lệnh trên cho kết quả trên trang bản đồ của Mapinfor. Hình 4: Công cụ tìm kiếm trên phần mềm Mapinfor Xây dựng bản đồ chuyên đề từ nguồn cơ sở dữ liệu đã được xây dựng: Xây dựng bản đồ chuyên đề là để thể hiện bản đồ theo các mục đích sử dụng khác nhau từ bản đồ số hoá, chúng ta có thể xây dựng bản đồ mô tả hiện trạng rừng thông qua màu sắc hoặc đồ thị… Ví dụ để xây dựng bản đồ mô tả hiện trạng tài nguyên rừng thì chúng ta thực hiện như sau: Chọn menu Map\ Create thematic Map sẽ xuất hiện hộp thoại Create thematic Map – Step 1 of 3, trong đó chọn Individual\ click vào Next\ xuất hiện cửa sổ Create thematic Map – Step 2 of 3 để chúng ta chọn tên lớp Table (csdl_ttncln_30) và cột Field (Trạng thái rừng) dữ liệu muốn xây dựng thành bản đồ. Tuỳ theo từng trường hợp khác nhau mà chúng ta phân cấp đối tượng cho phù hợp, việc phân cấp này được sắp xếp riêng trong một cột mang ý nghĩa mã số, bởi vậy số đối tượng phân cấp thường khác nhau. Hình 5: Bản đồ chuyên đề hiện trạng tài nguyên rừng Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc Hình 6: Bản đồ hiện trạng rừng khu vực Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc năm 2011 V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học: Ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS), hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc theo dõi biến động, chỉnh lý thông tin và xây dựng cơ sở dữ liệu đất Lâm nghiệp khu vực nghiên cứu thực nghiệm thuộc Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc tại huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang, chúng em thu được một số kết quả như sau: - Thực hiện một cách linh hoạt các thao tác sử dụng máy GPS Bluetooth Receiver kết nối với máy PDA Xda lls. - Thực hiện tốt trình tự các bước xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ hiện trạng rừng. - Sử dụng thành thạo một số phần mềm của hệ thống thông tin địa lý (GIS) bao gồm: Mapinfor, Microstation SE, IrasC, MRF clean, Mapsource… - Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu đất lâm nghiệp của trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp vùng núi phía Bắc nằm trên địa bàn xã Hợp Thành - huyện Sơn Dương - Tỉnh Tuyên Quang (bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính) đảm bảo chất lượng, khoa học và tiện sử dụng. - Ứng dụng GPS, GIS cập nhật, chỉnh lý được 5.0 ha đất trồng cây công nghiệp lâu năm (cây chè-LNC), 1.2 ha đất ở nông thôn (ONT), 1.2 ha đất lúa khác (lúa một vụ -LUK), 0.2 ha đất nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt (TSN). Qua đó chúng em xin đưa ra một số kết luận sau đây: - Ranh giới hiện trạng sử dụng đất của trung tâm hoàn toàn chính xác so với bản đồ hiện trạng rừng năm 2007 của trung tâm. - Toàn bộ dữ liệu đất đai trên chưa được thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Hợp Thành năm 2006 cũng như bản đồ hiện trạng rừng của trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc năm 2007. 5.2. ĐỀ NGHỊ Để khai thác và sử dụng có hiệu quả các phần mềm của ứng dụng trong quản lý đất đai thì chúng ta cần có một hệ thống máy móc hiện đại cộng với đội ngũ cán bộ có chuyên môn cao. Vậy nên: 1.UBND các cấp địa phương cần trú trọng hơn nữa trong việc đầu tư thiết bị vật chất và nâng cao chất lượng chuyên môn của các cán bộ địa chính đặc biệt là tin học chuyên môn đặc biệt là cán bộ từ cấp huyện trở lên vấn đề này là cấp bách và cần thiết. 2. Chúng tôi đề nghị với trung tâm tạo điều kiện đề chúng tôi hoàn thành đề tài này có thể được đưa vào sử dụng trong công tác quản lý đất đai của trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp vùng vúi Phía Bắc. 3. Trong phạm vi cho phép, chúng tôi đề nghị nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Tài nguyên và Môi trường và các cấp ngành quản lý đất đai tạo điều kiện cho sinh viên, cán bộ quản lý đất đai học tập và nâng cao trình độ chuyên môn cũng như kiến thức tin học chuyên ngành phục vụ cho công tác quản lý đất đai ở nước ta nhằm dần từng bước đáp ứng được yêu cầu của một ngành quản lý hiện đại và đáp ứng được yêu cầu của xã hội đặt ra. TÀI LIỆU THAM KHẢO ThS.Nguyễn Đức Bình, ThS. Hoàng Hữu Cải, KS. Nguyễn Quốc Bình, Xây dựng bản đồ số hoá với Mapinfo 6.0, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, TP.HCM, 2003. Ngô Công Châu, Hướng dẫn sử dụng Mapinfo 9.0 & GPS, Trung tâm điều tra khảo sát thiết kế NN&PTNT. ThS.Ngô Thị Hồng Gấm, Bài giảng Hệ thống thông tin đất, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, 2009. ThS. Nguyễn Hiệu, Hướng dẫn sử dụng phần mềm Mapinfo, Đại học kiến trúc Hà Nội, Hà Nội, 2003. ThS.Hà Văn Thuân, Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, 2007. Trần Thanh Tùng, Hà Quý Quỳnh, Giáo trình sử dụng phần mềm Mapsource, Viện sinh thái Tài nguyên và Sinh vật, Hà Nội, 2004. Chu Anh Tuấn, Hướng dẫn thực hành Mapinfo, Đại học Dân lập Đông Đô, Hà Nội, 2007. ThS.Lê Văn Thơ, ThS. Trương Thành Nam, Nghiên cứu ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS và hệ thống thông tin địa lý GIS trong việc thu thập và quản lý dữ liệu thông tin đất tại thị trấn Đình Cả huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Thái NGuyên, 2008. ThS.Nguyễn Thanh Tiến và cộng sự, Giáo trình Đo đạc lâm nghiệp, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Thái Nguyên, 2007. Luật Đất đai 2003, Nhà xuất bản chính trị quốc gia, Hà Nội, 2004.