Tính cấp thiết

Quy hoạch, kế hoạch SDĐ nói riêng và công tác quản lý đất đai nói chung, góp phần SDĐ (SDĐ) một cách có hiệu quả, tiết kiệm, tránh lãng phí. Những năm gần đây ở nước ta, việc ứng dụng công nghệ (đặc biệt là công nghệ tin học) trong lập quy hoạch SDĐ, đã từng bước được triển khai nhưng vẫn còn hạn chế chỉ tập trung chủ yếu ở khâu tính toán số liệu, số hoá bản đồ và làm độc lập. Các phần mềm chuyên dụng như Word để xây dựng báo cáo, ứng dụng phần mềm Exell để tính toán các bảng biểu và phần mềm Microstation để xây dựng các bản đồ, chưa ứng dụng công nghệ trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc xử lý, tính toán các số liệu và kết nối trực tiếp với dữ liệu đồ hoạ. Vì vậy, thời gian thực hiện thường kéo dài, khó khăn trong việc quản lý, khai thác, cập nhật và chỉnh lý các biến động về tài nguyên đất.

Vấn đề đặt ra hiện nay, cần phải ứng dụng công nghệ và xây dựng mô hình phù hợp nhằm hỗ trợ xây dựng phương án quy hoạch SDĐ. Ứng dụng công nghệ có ưu thế trong việc tổng hợp, xử lý các số liệu, dữ liệu với khối lượng lớn và có thể kết hợp xử lý cả phần dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian trong quá trình tính toán, tổng hợp nghiên cứu SDĐ của các ngành. Việc ứng dụng mô hình toán phù hợp với các điều kiện cụ thể của địa phương lập QH, KHSDĐ. Hiện nay, việc ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong công tác quản lý và SDĐ đã được thực hiện tại nhiều nước trên thế giới, các phần mềm chuyên dụng phục vụ quản lý, giám sát tài nguyên đất rất có hiệu quả. Việc tiếp thu, chọn lọc những kinh nghiệm trong việc ứng dụng các công nghệ tiến tiến trên thế giới sẽ góp phần nâng cao năng lực quản lý nhà nước ngành Quản lý đất đai theo hướng hiện đại. Vì vậy, việc thực hiện “Xây dựng mô hình và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quy hoạch, kế hoạch SDĐ cấp huyện” là rất cần thiết, đáp ứng nhu cầu thực tế của các ngành, các địa phương.

Các bước nghiên cứu và đề xuất

Để thực hiện công trình nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp như: Điều tra sơ cấp, thứ cấp, phương pháp mô hình hóa, phương pháp thực nghiệm khoa học, phương pháp kế thừa, phương pháp chuyên gia, phương pháp MCA, phương pháp tối ưu tuyến tính.

Trên cơ sở nghiên cứu khoa học và thực tiễn, nghiên cứu đề xuất ứng dụng công nghệ hỗ trợ trợ lập quy hoạch, kế hoạch SDĐ cấp huyện trong đó có thiết kế phần mềm ứng dụng công nghệ hỗ trợ việc trợ lập QH, KHSDĐ cấp huyện. Quy trình gồm các bước công việc như sau:

Để dễ hình dung ra những hỗ trợ của phần mềm trong lập quy hoạch kế hoạch sử dụng đất nhóm nghiên cứu mô tả cụ thể như sau:

Bước 1: Thu thập thông tin và chuẩn hóa dữ liệu đầu vào

a) Thông tin dữ liệu đầu vào

Tiến hành thu thập và phân loại thông tin, dữ liệu đầu vào theo thuộc tính và không gian:

- Nhóm dữ liệu thuộc tính: (1) Nhóm thông tin về các chỉ tiêu hiện trạng và định hướng chiến lược phát triển kinh tế, xã hội; (2) Nhóm thông tin về điều kiện tiềm năng đất đai, mức độ thích hợp và các yếu tố hạn chế tác động sử dụng đất; (4) Nhóm thông tin về định mức sử dụng đất và tiến bộ khoa học công nghệ có liên quan đến việc sử dụng đất trong quy hoạch sử dụng đất cấp huyện; (5) Nhóm thông tin về các nhu cầu sử dụng một số loại đất đặc thù của địa phương.

- Nhóm dữ liệu không gian: Dựa vào yêu cầu của phần mềm hỗ trợ lập quy hoạch sử dụng đất các dữ liệu không gian cần thu thập bao gồm: bản đồ hiện trạng sử dụng đất, Bản đồ quy hoạch các ngành, bản đồ hành chính, bản đồ tiềm năng đất đai, bản đồ thổ nhưỡng...

b) Chuẩn hóa dữ liệu đầu vào: Từ các nguồn bản đồ thu thập được, tiến hành chuyển sang định dạng dữ liệu trong phần mềm GIS và tách các lớp cần thiết, giữ và tạo thêm các trường thuộc tính quan trọng liên quan đến vấn đề đánh giá, đảm bảo mối quan hệ topology giữa các đối tượng. Muốn vậy, cần thiết lập quy tắc topology và tiến hành kiểm tra, sửa lỗi để tạo ra dữ liệu có chất lượng.Sử dụng các quy tắc: Must not overlap(không được chồng đè), Must not have gaps (không có khoảng trống), Contains one point (nhãn và vùng), Boundary must be covered by(đường bao phải được tạo bởi) để chuẩn hóa các mối quan hệ không gian.

c) Xây dựng và chuẩn hóa 9 nhóm lớp thông tin

Nhóm 1: Nhóm lớp thông tin nền địa lý

Nhóm 2: lớp dữ liệu khoanh đất theo nguồn gốc phát sinh

Nhóm 3: nhóm lớp hiện trạng sử dụng đất

Nhóm 4: nhóm lớp dữ liệu các chỉ tiêu phục vụ quy hoạch

Nhóm 5: nhóm lớp dữ liệu chất lượng đất, tiềm năng đất đai

Nhóm 6: nhóm lớp dữ liệu về phân hạng đất nông nghiệp

Nhóm 7: nhóm lớp Nhu cầu sử dụng đất đến năm 2020 (Theo QH cấp trên đăng ký nhu cầu sử dụng đất của các cấp, các ngành, lĩnh vực và đơn vị hành chính cấp dưới trực tiếp)

Nhóm 8: Nhóm lớp Nhu cầu sử dụng đất đến theo phân khu chức năng năm 2020 (Theo QH cấp trên đăng ký nhu cầu sử dụng đất của các cấp, các ngành, lĩnh vực và đơn vị hành chính cấp dưới trực tiếp)

Nhóm 9: Đề xuất định hướng sử dụng đất đến năm 2030 (Do các ngành, lĩnh vực, đơn vị hành chính cấp dưới đề xuất)

Nhóm 10: Đề xuất định hướng sử dụng đất theo phân khu chức năng đến năm 2030

Nhóm 11: Nhóm lớp dữ liệu đề xuất kế hoạch sử dụng đất (Theo QH cấp trên đăng ký nhu cầu sử dụng đất của các cấp, ngành, lĩnh vực, và đơn vụ hành chính cấp dưới trực tiếp)

d) Thiết kế Geodatabase lưu trữ dữ liệu: Khuôn dạng dữ liệu trong GIS là Geodatabase (*.gdb), các dữ liệu khi được chuyển vào trong Geodatabase được lưu trữ thành các lớp riêng biệt (Feature Class), phân chia vào trong nhóm lớp (Feature Dataset)

e) Kết nối với phần mềm hỗ trợ lập quy hoạch sử dụng đất: Kết nối dữ liệu đến phần mềm hỗ trợ bằng cách thêm mới một mục và dẫn đến nơi lưu trữ Geodatabase (có kèm theo một file trình bày và dữ liệu thuộc tính).

Bước 2: Tính toán lựa chọn chồng xếp dữ liệu không gian để lựa chọn vị trí quy hoạch phù hợp

* Lớp QH,KH, tiềm năng đất đai

* Xây dựng bộ tiêu chí xác định vị trí phù hợp cho các loại đất đã lựa chọn: Từ tiêu chuẩn, quy chuẩn định mức sử dụng đất, kết hợp với việc sử dụng phương pháp MCA – AHP mỗi phương án sẽ được tính toán và cho điểm. Dựa trên số điểm có được, quyết định cuối cùng sẽ được lựa chọn.

*Tính trọng số cho các chỉ tiêu: Sử dụng Thuật toán FAHP và bộ thông số hàm mờ gồm tối đa 5 tham số để tính trọng số cho các chỉ tiêu sử dụng đất được lựa chọn.

*Tạo bản đồ đơn tính theo từng chỉ tiêu: Tạo các lớp polygon/raster thể hiện giá trị đã được phân loại và tính điểm cho mỗi chỉ tiêu. Chồng xếp các lớp BĐ chỉ tiêu: Lớp giá trị thích hợp cho vị trí quy hoạch được tính toán từ việc kết hợp các lớp giá trị đầu vào đã được phân loại và tính điểm ở trên với các trọng số tương ứng của từng lớp chỉ tiêu cụ thể. Nó thể hiện các giá trị từ thấp nhất đến lớn nhất.

Từ kết quả của bước trên, những vị trí phù hợp cho quy hoạch từng loại đất đã được xác định. Việc khảo sát điều tra thực địa sẽ giúp kiểm chứng kết quả và bổ sung thông tin cần thiết theo các chỉ tiêu đã lập ra trước đó.

Bước 3: Tính toán lựa chọn tổng hợp cân đối dữ liệu nhu cầu sử dụng đất

a) Tính toán nhu cầu sử dụng đất:

Từ thông tin dữ liệu điều tra thu thập xác định nhu cầu sử dụng đất qua 3 phương pháp: Dự báo nhu cầu theo công thức tính dựa trên định mức sử dụng đất, hệ số co giãn đất, hàm mục tiêu; dựa vào nhu cầu thực tế điều tra; dựa vào chỉ tiêu cấp trên phân bổ. Các chỉ tiêu sử dụng đất được phân nhóm dựa trên phương pháp dự báo và đặc điểm sử dụng. Cụ thể như sau: Các nhóm đất xác định nhu cầu sử dụng đất qua chỉ tiêu phân bổ của cấp trên: Các nhóm đất sử dụng phương pháp dự báo theo định mức sử dụng đất, hệ số co giãn đất, hàm mục tiêu; Các nhóm đất xác định nhu cầu sử dụng đất qua phương pháp điều tra trực tiếp theo nhu cầu thực tế

b) Xác định nhu cầu sử dụng đất: Từ 3 phương pháp dự báo ta tính toán được nhu cầu sử dụng đất, kết hợp với kết quả chồng xếp các lớp bản đồ chỉ tiêu lựa chọn vị trí cho các loại đất để hỗ trợ xác định nhu cầu sử dụng đất, sau đó thực hiện cân đối các chỉ tiêu cho phù hợp với cấp trên phân bổ, cấp dưới xác định và thực tế nhu cầu.

Bước 4: Xây dựng phương án quy hoạch sử dụng đất

a) Lớp QH, lựa chọn vị trí không gian phù hợp

Sử dụng phương pháp chuyên gia, cùng với kết quả các vị trí phù hợp cho một số loại đất đã được tính toán ở bước trên, ta xây dựng 2-3 phương án quy hoạch sử dụng đất. Các phương án quy hoạch này lại tiếp tục được các chuyên gia đánh giá về hiệu quả kinh tế - xã hội -  môi trường, đưa ra một phương án quy hoạch sử dụng đất đạt hiệu quả kinh tế - xã hội -  môi trường.

b) Tổng hợp nhu cầu sử dụng đất: Sau khi xác định được nhu cầu sử dụng đất phần mềm sẽ tính toán tổng hợp nhu cầu sử dụng đất theo đơn vị hành chính và cho ra danh mục nhu cầu sử dụng đất.

c) Đánh giá tác động của phương án quy hoạch sử dụng đất đến kinh tế, xã hội và môi trường: Sau khi có phương án quy hoạch sử dụng đất ta tiến hành đánh giá tác động của phương án quy hoạch sử dụng đất đến kinh tế xã hội và môi trường bằng phương pháp chuyên gia.

Bước 5: Chồng xếp xây dựng bản đồ quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất

- Phương án quy hoạch sử dụng đất khi chồng xếp lên bản đồ hiện trạng sử dụng đất, được Phần mềm biên tập theo quy định hiện hành để tạo thành bản đồ quy hoạch sử đất hoàn chỉnh.

- Trích xuất Bản đồ Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020;

- Dựa trên dữ liệu thuộc tính năm thực hiện của lớp quy hoạch sử dụng đất, phần mềm sẽ tự động xây dựng được bản đồ kế hoạch sử dụng đất trên nền của bản đồ quy hoạch sử dụng đất

- Trích xuất Bản đồ kế hoạch sử dụng đất theo từng năm/5 năm (cấp huyện/cấp tỉnh

Bước 6: Tính toán xây dựng hệ thống biểu quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất

- Tính toán chu chuyển đất đai: phần mềm sẽ tính toán chu chuyển các loại đất theo thời gian quy hoạch.

-Trích xuất hệ thống biểu quy hoạch, kế hoạch: Trích xuất hệ thống biểu quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020; Từ hệ thống biểu quy hoạch sẽ trích xuất biểu kế hoạch 5 năm kỳ đầu (cấp tỉnh), biểu kế hoạch chi tiết đến từng năm (cấp huyện).

Ngoài ra phần mềm còn hỗ trợ trong việc xác định định hướng sử dụng đất

* Xây dựng lớp định hướng sử dụng đất: Từ quy hoạch và định hướng sử dụng đất của các ngành, lĩnh vực, định hướng sử dụng đất của quy hoạch cấp trên, nhu cầu thực tế điều tra sử dụng phương pháp chuyên gia để có được bản đồ khoanh vẽ các khu vực định hướng sử dụng đất theo mục đích; Chồng xếp lớp bản đồ định hướng lên bản đồ tiềm năng để loại bỏ các công trình định hướng không nằm trong khu vực tiềm năng

* Chồng xếp lớp định hướng lên bản đồ hiện trạng sử dụng đất: Việc chồng xếp lớp định hướng lên bản đồ hiện trạng phần mềm sẽ tính toán cho ra dữ liệu thuộc tính định hướng sử dụng đất và biên tập bản đồ định hướng sử dụng đất.

* Trích xuất bản đồ định hướng và bộ số liệu định hướng: Trích xuất bản đồ định hướng sử dụng đất đến năm 2030; Trích xuất bộ số liệu định hướng đến năm 2030.

Ghi nhận một số kết quả

Việc tính toán từ dữ liệu không gian sang dữ liệu thuộc tính thiếu đã chính xác phục vụ yêu cầu của công tác lập QH, KHSDĐ. Trong quá trình thực hiện đã chi tiết hóa được 9 nhóm lớp thông tin dữ liệu được xây dựng. Việc xác định nhu cầu SDĐ đã được tính theo phương pháp dự báo kể cả đối với các loại đất không có định mức, tiêu chuẩn quy chuẩn SDĐ. Việc tính toán lựa chọn vị trí cho một loại đất riêng lẻ thì đã thực hiện được và chồng xếp lựa chọn trên nhiều loại.

Ứng dụng đã đưa ra các phương án quy hoạch khác nhau sau đó so sánh các phương án dựa trên đánh giá hiệu quả KT-XH và môi trường. Xây dựng lớp định hướng SDĐ đã dựa trên căn cứ pháp lý, phương pháp tính toán dựa trên cơ sở khoa học.Việc lập bản đồ chuyên đề có thể thực hiện được đối với nhiều loại bản đồ đã xác định trước và trích xuất được bản đồ chuyên đề bất kỳ phục vụ các mục đích khác.

Nghiên cứu đã ứng dụng được phần mềm trong việc hỗ trợ xây dựng phương án quy hoạch SDĐ trong đó đã hỗ trợ việc tính toán và xuất được hệ thống biểu quy hoạch SDĐ theo quy định tại Thông tư số 29/2014/TT-BTNMT và các loại bản đồ theo quy định.

Trên cơ sở kết quả ứng dụng phần mềm hỗ trợ xây dựng phương án quy hoạch SDĐ đã xây dựng dự thảo được các sản phẩm: Báo cáo thuyết minh tổng hợp quy hoạch SDĐ đến năm 2020, kế hoạch SDĐ kỳ đầu, kèm theo hệ thống bản đồ quy hoạch, kế hoạch, định hướng SDĐ, các bảng biểu, số liệu liên quan.

Diệp Anh (lược ghi)