Bài giảng GIS ứng dụng (dùng cho học viên cao học)

Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _____  _____ Trần Quốc Bình Bài giảng GIS ứng dụng (dùng cho học viên cao học) Hà Nội - 2010 Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 1 Bài 1. Tính diện tích mặt dốc Dữ liệu đầu vào: feature class DiemDoCao và DonViHanhChinh ở geodatabase C:\ArcGIS_course\CaoHoc\Matdoc\DoSon.mdb Yêu cầu: Hãy tính diện tích tự nhiên của 3 xã Đồng Văn, Hoàng Xá và Đỗ Xá. Kiến thức nền: các công cụ Raster Calculator, Zonal Statistics, Attribute Join (Join  Add Join tool) ---------------------------- Các bước thực hiện: 1. Hãy chứng minh mối quan hệ giữa diện tích của một hình đa giác phẳng bất kỳ với diện tích của hình chiếu của nó trên mặt phẳng nằm ngang: cos 1 phangdoc SS  với  là góc nghiêng của hình đa giác (so với mặt phẳng nằm ngang). Để bắt đầu, hãy chứng minh cho trường hợp tam giác đơn giản như hình vẽ bên. 2. Bật Spatial Analyst, đặt Cell Size bằng 20m và Working Directory tùy ý. 3. Tạo DEM có tên là DEM_DS từ lớp DiemDoCao bằng phương pháp nội suy Spline Tension, Cell size 20m (xem bài 13 trong cuốn bài giảng ArcGIS về phương pháp nội suy). 4. Từ lớp DEM ở bước trên, lập raster độ dốc có tên là Doc_DS, đơn vị dốc là độ (xem bài 13 trong cuốn bài giảng ArcGIS về tính độ dốc). 5. Dùng công cụ Raster Calculator tạo raster với các cell có giá trị là 1/cos() với  là độ dốc. Chú ý về đơn vị đo của góc. Xem về Raster Calculator trong phần trợ giúp của ArcGIS. 6. Đổi tên lớp kết quả thành InvCosGama. 7. Tính tổng   n i i1 cos 1  theo từng đơn vị hành chính bằng công cụ Zonal Statistics As Table. Đặt kết quả đầu ra là bảng KetQua.dbf. Hãy dựa vào tham số Cell Size trả lời diện tích của các đơn vị hành chính là bao nhiêu? Các diện tích trên sẽ chỉ là gần đúng vì khi sử dụng công cụ Zonal Statistics có những pixel nằm cả bên trong và bên ngoài ranh giới hành chính. Để tính diện tích chính xác hơn, hãy làm các bước tiếp theo đây. 8. Join lớp DonViHanhChinh với bảng KetQua.dbf vừa tạo ra để gán kết quả Zonal Statistics với các đơn vị hành chính. Sử dụng trường Ten_DVHC để join. 9. Mở bảng thuộc tính của DonViHanhChinh, tạo một trường mới là DT_doc (định dạng Double). Tính toán cho trường DT_doc mới tạo theo công thức như hình vẽ dưới: Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 2 pixel phang thuc phangpixel doc thuc doc DT DT DTDT  Công thức tương ứng trong Field Calculator như sau: [DonViHanhChinh.Shape_Area] * [Ketqua.SUM] / [Ketqua.COUNT] Hoặc: [DonViHanhChinh.Shape_Area] * [Ketqua.DT_doc] / [Ketqua.AREA] Kết quả sẽ được như sau (kết quả của bạn có thể hơi khác đôi chút do các tham số nội suy có thể khác) Hãy so sánh diện tích thu được ở bước 9 so với kết quả ở bước 7. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 3 Bài 2. Spatial Join, Topology trong chuẩn hóa dữ liệu phục vụ đánh giá biến động sử dụng đất Dữ liệu đầu vào: 2 file bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 và 2007 ở thị trấn Gôi, huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định ở định dạng DGN của Microstation. Yêu cầu: chuyển đổi dữ liệu sang một cơ sở dữ liệu geodatabase của ArcGIS. Sau đó kiểm tra và chuẩn hóa dữ liệu sao cho các vùng hiện trạng: Có màu sắc khớp với nhãn mục đích sử dụng; Không đè lên nhau và không có các khoảng trống. Các vấn đề cần giải quyết: - Chuyển dữ liệu đầu vào từ định dạng *.dgn thành geodatabase; - Lọc bỏ các đối tượng không cần thiết trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất; - Khắc phục các lỗi chồng đè, vùng hở của các vùng hiện trạng sử dụng đất; - Gán và kiểm tra thông tin về hiện trạng sử dụng đất của từng khoanh đất; - Hiển thị nội dung hiện trạng sử dụng đất. Kiến thức nền: công cụ Quick Import và Feature Class to Feature Class, Topology (xem trình chiếu trên lớp và đọc phần trợ giúp Topology  [described, creating, validating, errors, common tasks]). Cách tạo một style để trình bày nhanh các lớp dữ liệu bản đồ (xem hướng dẫn sơ bộ trên lớp và đọc phần trợ giúp Styles  [described, creating, match to symbol in a style]). ------------------- Các bước thực hiện: 1. Mở các bản đồ trong Microstation rồi xem các thông tin cần thiết (vùng hiện trạng, nhãn hiện trạng) nằm ở những lớp nào. Ghi thông tin này ra giấy. 2. Tạo mới một Geodatabase và Feature Dataset có hệ tọa độ VN-2000 trong múi 48. 3. Đối với bản đồ của từng năm (Goi2005.dgn và Goi2007.dgn), làm các bước sau: - Bằng công cụ Feature Class to Feature Class, hãy Import các đối tượng Polygon thành lớp Poly_xx (xx là năm hiện trạng) chỉ giữ lại 2 trường Level_ và Fill_ - Import các đối tượng Annotation thành lớp Anno_xx, chỉ giữ lại trường Level_ và Text_ 4. Mở 4 lớp trong ArcMap, xóa tất cả các đối tượng không phải là vùng hiện trạng ở lớp Poly_xx, và các đối tượng không phải là nhãn hiện trạng trong lớp Anno_xx (chú ý sử dụng công cụ Select By Attributes và kích hoạt phiên biên tập Editing). Chú ý: bước 5 và 6 dưới đây thực hiện lần lượt cho từng feature class Poly_xx 5. Tạo một Topology có 2 quy tắc Must not overlap và Must not have gaps. Đặt Tolerance bằng ~0.5m. Sử dụng phần trợ giúp của ArcGIS, hãy giải thích 2 quy tắc topology nói trên là gì, ý nghĩa của tolerance khi thiết lập topology. Một feature class có thể tham gia vào 2 topology được không? Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 4 6. Mở topology vừa tạo trong một bản đồ mới ở ArcMap. Kiểm tra và sửa lỗi topology cho toàn bộ lớp Poly_xx 1. 7. (Spatial) Join các lớp Poly_xx với các lớp Anno_xx của năm tương ứng. 2 lớp đầu ra đặt tên là HT_xx, các tham số khác đặt như trong hộp thoại ở hình vẽ bên. Hãy trả lời: - Spatial Join là gì ? - Giải thích ý nghĩa của các tham số (thông tin) trong hộp thoại ở trên. - Mục tiêu của bước 7 này là gì ? Xem thêm trợ giúp của ArcGIS về Spatial Join ở các phần Join  [Described, Spatial Join]. 8. Đối với 2 lớp HT_xx vừa tạo, mở bảng thuộc tính của chúng, kéo trường Text_ vào gần trường Fill, sắp xếp Fill theo thứ tự tăng dần rồi đối chiếu Fill với Text_ theo chuẩn tô màu cho trong bảng dưới (những đối tượng có Distance > 0 thì chưa cần đối chiếu). Những đối tượng nào có màu và nhãn không khớp? Đối với những đối tượng này hãy sửa màu theo nhãn cho khớp. Các loại đất có trong bản đồ: Màu Loại đất Màu Loại đất Màu Loại đất 5 LUC 53 ANI 72 DYT 12 BHK 56 SKC 75 DGD 26 RPT 58 SKX 81 DCH 36 TSN 60 DGT 85 RAC 42 ODT 63 DTL 88 TIN 45 DTS 66 DNT 89 NTD 52 QPH 69 DVH 91 SON 9. Gán MDSD cho các thửa đất nhỏ: Select tất cả những đối tượng có Distance > 0, sau đó sử dụng Field Calculator tính cho trường Text_ bằng lệnh sau (Trong ArcGIS 10 cần bỏ dòng DIM đi, nếu không sẽ bị lỗi): Select case [Fill] case 5 HT = "luc" case 36 HT = "tsn" case 42 HT = "odt" case 56 HT = "skc" case 60 HT = "dgt" case 63 1 Khi sửa lỗi topology trong ArcGIS 10.0, sẽ báo lỗi "Can not create feature". Đây là bug trong bản 10.0 và cách khắc phục là cài đặt SP1. Link về vấn đề. Để khắc phục tạm thời hãy dùng các công cụ vẽ / biên tập đối tượng trong Editor, ví dụ như Edit Vertices để sửa lỗi Must not have gaps. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 5 HT = "dtl" case 88 HT = "tin" Case else HT = ""; End Select ------------- Text_=HT Các tham số khác đặt như hình bên, chú ý đánh dấu ô Calculate Selected Records only. Hãy giải thích cách thức gán mục đích sử dụng đất trong lệnh tính toán trên. 10. Tạo Style để mô tả Symbology cho các loại hình sử dụng đất. Khi tạo Style hãy sử dụng quy định về màu sắc RGB đối với từng loại đất có trong cuốn "QUY ĐỊNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ BẢN ĐỒ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT DẠNG SỐ TRÊN PHẦN MỀM MICROSTATION" (có thể tìm cuốn này trong Google rồi tải về từ Internet). Áp dụng Style mới tạo cho cả 2 lớp HT_2005 và HT_2007 để thể hiện nội dung hiện trạng sử dụng đất lên màn hình. 11. Đặt Alias là HTxx (xx là năm hiện trạng) cho trường Text_ của cả 2 lớp HT_2005 và HT_2007 (để có thể phân biệt chúng sau khi Union) bằng cách bấm chuột phải vào tên trường trong hộp thoại Attribute Table rồi chọn Properties. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 6 Bài 3. Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất Dữ liệu đầu vào: 2 lớp dữ liệu hiện trạng sử dụng đất thị trấn Gôi (HT_2005 và HT_2007) đã được chuẩn hóa trong bài 2. Yêu cầu: Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2005-2007 của thị trấn Gôi. Kiến thức nền: các công cụ Geoprocessing đã học ở bài 12 cuốn ArcGIS. ---------------------------- Các bước thực hiện: 1. Chồng xếp 2 lớp HT_2005 và HT_2007 bằng công cụ Union trong ArcToolBox, đặt tên lớp đầu ra là BienDong dưới dạng Feature Class trong Geodatabase. Trong hộp thoại Union nhớ bỏ không đánh dấu ô Gaps Allowed (nếu không thì ArcToolBox có thể sẽ báo lỗi). 2. Biên tập biến động bằng cách mở bảng thuộc tính của lớp Biendong, tạo một trường mới có tên là LoaiBD dạng Text(10) rồi tính cho trường đó bằng lệnh như sau (Trong ArcGIS 10 cần bỏ dòng DIM đi, nếu không sẽ bị lỗi): if [Text_] = [Text1] then BD="" Else BD =[Text_] & "->" & [Text1] End if ------------ LoaiBD = BD * Chú ý: thứ tự và tên của các trường Text_ và Text1 có thể ngược lại nếu trong Union thay đổi thứ tự các lớp đầu vào. Quan trọng là trong trường LoaiBD phải thể hiện đúng thứ tự của hiện trạng các năm. Hãy giải thích lệnh tính toán trên dùng để làm gì và làm như thế nào ? 3. Lọc những biến động giả (quá nhỏ): đối với những đối tượng của lớp Biendong có diện tích nhỏ hơn 50 rồi gán cho trường BD là "" (không biến động). Hãy tự suy nghĩ cách làm. 4. Khái quát hóa và trình bày: chập các vùng biến động cùng loại với nhau, đặt tên lớp kết quả là Biendong05_07. Tạo Symbology và nhãn cho lớp Biendong05_07. Hãy tự suy nghĩ cách thực hiện bước này. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 7 Bài 4. Tự động hóa quy trình phân tích không gian bằng Model Builder Dữ liệu đầu vào: các dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất đã sử dụng ở bài 2 (các file Microstation hiện trạng sử dụng đất thị trấn Gôi các năm 2005 và 2007). Yêu cầu: Tự động hóa một số bước chuyển đổi định dạng dữ liệu, chuẩn hóa bản đồ hiện trạng sử dụng đất và thành lập bản đồ biến động sử dụng đất. Kiến thức nền: xem phần trợ giúp của ArcGIS về Model Builder  [Overview of, Introduction to] và phần trình chiếu minh họa trên lớp. ---------------------------- Các bước thực hiện: nội dung bài này gồm 3 phần. Phần A, B hãy thực hiện theo hướng dẫn chi tiết ở dưới để tự động hóa quy trình chuẩn hóa dữ liệu (liên quan đến bài 2), phần C hãy tự suy nghĩ tạo model để tự động hóa quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất (liên quan đến bài 3) Phần A: thực hiện theo hướng dẫn chi tiết ở dưới để tự động hóa quy trình chuẩn hóa dữ liệu 1. Tự động hóa các bước: chuyển đổi dữ liệu, xóa các đối tượng không cần thiết, tạo quy tắc topology cho các đối tượng dạng vùng 1.1. Chuẩn bị: trước khi làm bước này, trong thư mục C:\ArcGIS_Course\Caohoc\BiendongSDD hãy tạo sẵn một Geodatabase có tên là CH_model với một Feature DataSet là VN2000, hệ tọa độ VN2000 với múi chiếu 48N. 1.2. Tạo model: ArcCatalog, tìm nhánh Toolbox.tbx ở danh sách rồi bấm chuột phải vào đó, chọn New → Model. Trên màn hình sẽ xuất hiện cửa sổ Model Builder. 1.3. Thực thi chức năng chuyển đổi dữ liệu từ Microstation sang ArcGIS. Trong cửa sổ Search, tìm công cụ Feature Class to Feature Class rồi kéo nó vào cửa sổ Model Builder. Nháy đúp vào công cụ này rồi đặt lớp đầu vào là Goi2005Polygon, Output location là feature dataset VN2000 trong CSDL đã tạo, lớp đầu ra đặt là Poly_05, xóa hết các trường chuyển đổi, chỉ giữ lại trường Level_ và Fill. Kết quả sẽ được như hình dưới bên phải. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 8 1.4. Chuyển feature class Poly_05 (đầu ra của bước trước) thành một feature layer rồi chọn các vùng ở các level khác 30 (ta phải chuyển thành feature layer thì mới có thể sử dụng công cụ Select By Attribute được). Hãy tìm công cụ Make Feature Layer bằng cửa sổ Search rồi kéo nó vào cửa sổ Model Builder. Nháy đúp vào nó rồi đặt Input Feature là Poly_05, Output Layer là Poly_05_Layer. Tìm công cụ Select Layer by Attributes bằng cửa sổ Search rồi kéo nó vào cửa sổ Model Builder, đặt đầu vào là Poly_05_Layer (biểu tượng màu xanh), bấm vào nút SQL để đặt lệnh truy vấn tìm các đối tượng có [Level_] 30 (chú ý tên trường cho vào dấu ngoặc vuông). 1.5. Xóa các đối tượng ngoài level 30 đã chọn ở bước trước: sử dụng công cụ Delete Features. Đặt Input Feature là lớp kết quả của bước trước. 1.6. Tạo topology và xác định các feature class tham gia vào topology: thêm công cụ Create Topology vào model, đặt Input Feature Dataset là VN2000 đã tạo ở bước chuẩn bị, Output topology là HT_05_topo và Cluster Tolerance bằng 0.5. Thêm công cụ Add Feature Class to Topology vào model, đặt Input Topology là HT_05_topo ở bước trên, Input Feature Class là lớp đầu ra của công cụ Delete Features. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 9 1.7. Thêm 2 quy tắc topology và kiểm tra topology: Thêm công cụ Add Rule to Topology vào model, đặt Input Topology là topology đầu ra của bước trước, Rule Type là "Must not have gaps", Input Feature Class là Poly_05. Tương tự như vậy hãy thêm quy tắc "Must not overlap". Thêm công cụ Validate Topology vào model, đặt Input Topology là lớp đầu ra của quy tắc “Must not overlap” vừa làm ở trên. 1.9. Thiết lập tham số đầu vào: Bấm chuột phải vào lớp Polygon (lớp đầu vào đầu tiên) rồi chọn Model Parameter. Sẽ xuất hiện chữ P bên cạnh đó. Bấm chuột phải vào lớp Polygon một lần nữa rồi chọn Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 10 Rename và đổi tên nó thành Input Polygon (tên này sẽ hiện ra trong hộp thoại tham số khi chạy model) Bấm chuột phải vào công cụ Feature Class to Feature Class rồi chọn Make Variable  From Parameter  Output Feature Class, trên cửa sổ Model Builder sẽ xuất hiện thêm 1 ellips có tên là Output Feature. Bấm chuột phải vào nó rồi chọn Model Parameter. Bằng cách này chúng ta sẽ có thể đặt tên cho lớp dữ liệu đầu ra của công cụ Feature Class to Feature Class như một tham số. Làm tương tự như vậy với công cụ Create Topology để đặt tên của HT_05_topo như một tham số của model. 1.10. Thêm các lớp đầu ra vào ArcMap Bấm chuột phải vào lớp cuối cùng của model (có tên là HT_05_topo (5) trong hình dưới, tên có thể khác trong mô hình của bạn) rồi chọn Model Parameter và Add to Display (bạn phải đặt đầu ra là Parameter thì chức năng Add to Display mới có tác dụng). Bấm chuột phải vào lớp đầu ra của công cụ Delete Features (Poly_05_layer(3)) rồi cũng chọn Model Parameter và Add to Display. Nếu cần thiết hãy đổi tên nó thành một tên khác dễ nhận biết hơn. 1.11. Đặt tên, ghi và chạy thử model Trong thực đơn của cửa sổ Model Builder, vào Model  Model Properties rồi đặt Name là Nhapdulieu (viết liền) và Label là Nhap du lieu. Bấm vào nút Save để ghi model. Để chạy model có 2 cách: - Vào thực đơn Model  Run Entire model để chạy model (trong trường hợp này bạn không đặt tham số được). Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 11 - Vào ArcCatalog rồi nháy đúp chuột vào model (Nhap du lieu), hãy đặt các tham số cần thiết rồi bấm nút Run. Hãy chạy thử với dữ liệu của năm 2005, sau đó chạy lần nữa với dữ liệu của năm 2007. Phần B: Tự động hóa các bước: chuyển đổi dữ liệu, xóa các đối tượng không cần thiết cho các đối tượng dạng điểm Cách làm tương tự như trước nhưng thay vì các lớp Polygon ta cần các lớp Annotation, tên đầu ra đặt là Anno_05, các trường thuộc tính cần chuyển đổi là Level_ và Text_. Bạn cần xóa các đối tượng không phải ở Level 33. Đối với các đối tượng dạng điểm, không cần thiết lập Topology. Phần C: Tạo model để tự động hóa quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất Hãy tạo model để tự động hóa các bước thành lập bản đồ biến động sử dụng đất ở bài 3. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 12 Bài 5. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai Dữ liệu đầu vào: các dữ liệu đầu vào của phường Nguyễn Du, quận Hai Bà Trưng, TP. Hà Nội, nằm ở feature dataset VunggiatriDD trong geodatabase Bando_NguyenDu ở thư mục VungGiaTri, trong đó có 3 feature class: - GiaDat: lớp đối tượng dạng điểm chứa thông tin thu thập được về giá trị của (một số) thửa đất có giao dịch trên thị trường. - Thua: lớp đối tượng dạng vùng mô tả các thửa đất. Lớp Thua đã có 2 trường thuộc tính mô tả các hệ số vị trí (HS_VT) và hệ số hình thể (HS_Hinhthe). - TenDT : tên địa danh, chỉ dùng để trình bày bản đồ. Các lớp dữ liệu trên đã được đưa sẵn vào bản đồ có tên là VungGiaTri.mxd. Yêu cầu: Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường của phường Nguyễn Du. Kiến thức nền: đọc bài báo (đã lược bớt) về thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường của phường Láng Thượng. ---------------------------- Các bước thực hiện: 1. Mở bản đồ VungGiaTri.mxd 2. Tính giá quy chuẩn cho các điểm thu thập giá đất: tạo trường mới GiaQuyChuan dạng Float (hay Double) trong bảng thuộc tính của lớp GiaDat. Dùng Field Calculator tính giá trị cho trường này như sau: Giá quy chuẩn = giá thu thập được / (hệ số vị trí × hệ số hình thể x 106) 3. Nội suy giá quy chuẩn: Bật và đặt thông số cho Spatial Analyst: working directory, Extent là Same as GiaDat, Cell size=1m. Nội suy bằng phương pháp IDW theo trường GiaQuyChuan. Các thông số nội suy tự lựa chọn cho thích hợp nhất. 5. Tính giá quy chuẩn cho từng thửa đất: Sử dụng công cụ Zonal Statistics để tính giá quy chuẩn trung bình của các thửa đất theo giá trị của các pixel từ lớp raster là kết quả nội suy ở bước 3. Nhớ đánh dấu ô Join output table trong hộp thoại Zonal Statistics. Giá quy chuẩn trung bình của các thửa đất nằm ở trường nào của bảng kết quả ? 6. Tính giá dự báo cho từng thửa đất: tạo một trường mới trong bảng thuộc tính của lớp Thua với tên là GiaTT, dạng Double. Tính trường GiaTT theo công thức sau: GiaTT = Giá quy chuẩn × hệ số vị trí × hệ số hình thể Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 13 Khi chạy lệnh tính toán có thể xuất hiện báo lỗi Null field do một số thửa không có hệ số vị trí (các thửa không nằm trong diện có thể giao dịch được, ví dụ đất cơ quan). Bấm OK để chấp nhận 7. Trình bày bản đồ: Remove Join cho lớp Thua. Đối với những thửa có GiaTT=Null, hãy thay giá trị này (null) bằng 0. Tạo Symbology cho lớp Thua theo cách thức thích hợp nhất. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 14 ỨNG DỤNG GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ VÙNG GIÁ TRỊ ĐẤT ĐAI Trần Quốc Bình, Lê Phương Thúy, Đỗ Thị Minh Tâm Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội 1. Mở đầu Trong bảng xếp hạng tính minh bạch của thị trường bất động sản do Jones Lang LaSalle - tập đoàn kinh doanh địa ốc và bất động sản lớn nhất thế giới - công bố năm 2006, Việt Nam được đứng cuối bảng xếp hạng gồm 56 nước có tham gia đánh giá [2]. Đến năm 2008, Việt Nam đã thoát khỏi vị trí cuối bảng song mới chỉ được nâng lên vài bậc. Đánh giá của Jones Lang LaSalle về thị trường bất động sản Việt Nam không phải là duy nhất, đa số các ý kiến chuyên gia trong và ngoài nước đều khẳng định sự kém minh bạch là một trong những yếu tố gây cản trở lớn nhất tới sự phát triển của thị trường bất động sản Việt Nam. Để giải quyết vấn đề này, một trong những hướng nghiên cứu nhiều triển vọng là áp dụng hệ thông tin địa lý (GIS) nhằm đánh giá và công khai hóa giá trị bất động sản dưới dạng các bản đồ vùng giá trị đất đai. (-- đã lược bớt --) 2. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường Khi thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường, người ta phải tiến hành thu thập dữ liệu về giá trị trường của các thửa đất nằm trong khu vực nghiên cứu. Rõ ràng là tập hợp dữ liệu này không thể phủ kín toàn bộ khu vực cần thành lập bản đồ bởi chỉ có những thửa đất được giao dịch trên thị trường mới có dữ liệu về giá. Vấn đề là trên cơ sở tập hợp hữu hạn các dữ liệu thu thập được cần tính toán, dự báo giá đất cho những thửa đất chưa có dữ liệu. Giả sử giá đất là một hàm số G phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố mn vvvuuu ,...,,,,..., 2121 , trong đó u là các yếu tố xác định (ví dụ như ảnh hưởng của vị trí, hình thể, diện tích,... của các thửa đất), còn v là các yếu tố chưa xác định (ví dụ như ảnh hưởng của môi trường, dân trí, an ninh,...). Ta có thể viết G một cách gần đúng dưới dạng tích của các hàm số như sau: ),...,,(... ),...,,()(...)( ),...,,,,...,( 211 2111 2121 mn mnn mn vvvGkk vvvGufuf vvvuuuGG    (2) với )( iii ufk  là các hệ số ảnh hưởng của các yếu tố xác định. Các hệ số này sẽ được xác định theo đánh giá chuyên gia hay bằng cách so sánh những thửa đất có các yếu tố nuuu ,..., 21 gần giống nhau, chỉ khác nhau ở yếu tố iu . Vấn đề còn lại cần giải quyết để tính giá G là xác định giá trị của hàm ),...,,( 21 mvvvGG  của các yếu tố chưa xác định. Trong các phần tiếp theo, G sẽ được gọi là giá quy chuẩn (đã được tách khỏi các yếu tố ảnh hưởng đã xác định). Giá trị của G cho từng thửa đất cần định giá có thể được xác định bằng phương pháp nội suy từ những thửa đất lân cận đã biết giá thị trường. Cách thức nội suy được mô tả trên hình 1. Trong sơ đồ trên hình 1, từ giá trị thị trường thu thập được của các thửa đất số 17, Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 15 21 (biểu diễn trong lớp giá trị thực) ta tính giá quy chuẩn G cho các thửa đất này bằng cách lấy giá thu thập được chia cho các hệ số ik (xem công thức 2). Từ giá quy chuẩn tính được, tiến hành nội suy thành 1 lớp raster trong đó giá trị của mỗi ô (cell) là G tính cho cell đó. Giá trị G cho thửa đất cần định giá, ví dụ như thửa số 19, được coi là giá trị trung bình của các ô nằm bên trong thửa đất đó. Công việc này có thể được thực hiện dễ dàng bằng các chức năng của GIS, ví dụ như công cụ Zonal Statistics của phần mềm ArcGIS. k(19) L íp n éi s uy : k(17)  : k(21) Zonal Statistics L íp g i¸ th ùc L íp g i¸ q uy c hu Èn Trung b×nh 17 21 19 Gi¸ trÞ tõng cell Hình 1. Nội suy giá đất. Từ giá quy chuẩn được nội suy G của thửa đất cần định giá, có thể ước tính được giá thị trường của nó bằng cách nhân ngược với các hệ số ik đã xác định cho thửa đất này. Các kết quả tính toán được trình bày trên nền bản đồ địa chính để tạo ra bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường. 3. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo khung giá nhà nước Nếu như giá đất theo thị trường có tính khách quan cao và hay được tham khảo trong các giao dịch về đất đai thì khung giá nhà nước có vai trò rất quan trọng trong quản lý nhà nước về đất đai bởi đây là cơ sở để giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, tính thuế sử dụng đất,... Theo Luật đất đai 2003, hàng năm Uỷ ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương công bố khung giá đất cho phạm vi đơn vị hành chính của mình. Khung giá nhà nước được cho dưới dạng bảng nên khó tra cứu và tính trực quan kém. Việc chuyển hóa các thông tin này dưới dạng bản đồ sẽ làm cho việc tra cứu thông tin được thuận tiện hơn và người sử dụng sẽ có một cái nhìn trực quan hơn. Xét về khía cạnh kỹ thuật, việc chuyển đổi thông tin từ bảng khung giá sang bản đồ là một công việc không khó bằng cách gán giá cho từng thửa đất dựa theo bảng khung giá hiện hành. Tuy nhiên, ở đây chúng ta vẫn có thể sử dụng GIS để làm đơn giản hóa công việc này, và quan trọng hơn là tự động cập nhật dữ liệu khi một bảng khung giá mới được ban hành. Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 16 Vấn đề cơ bản được đặt ra là: đối với khung giá nhà nước, các thửa đất được xác định giá định kỳ hàng năm dựa trên căn cứ là vị trí và mục đích sử dụng. Vậy có cách nào để cập nhật dữ liệu cho hàng nghìn thửa đất một cách nhanh chóng nhất? Có thể nhận thấy rằng trong bảng khung giá nhà nước thường chỉ có giá đất là thay đổi, còn hệ thống phân loại vị trí của các thửa đất thường rất ít thay đổi. Mục đích sử dụng của các thửa đất cũng không biến động thường xuyên (hàng năm). Bởi vậy, giải pháp đưa ra là không gán trực tiếp khung giá nhà nước cho từng thửa đất mà thiết lập một cơ sở dữ liệu khung giá riêng rồi liên kết nó với cơ sở dữ liệu thửa đất thông qua mã giá trị được hình thành từ mã đường, mã mục đích sử dụng và mã vị trí của thửa đất (hình 2), trong đó: - Mã đường là số của tuyến đường trong bảng giá. - Mã mục đích sử dụng đất (đất ở, đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp,...). - Mã vị trí của thửa đất gồm có các vị trí 1, 2, 3, 4 (vị trí được tính theo các tuyến đường giao thông, đường phố, ngõ, ngách,...). Để xác định nhanh mã vị trí của các thửa đất trên bản đồ có thể sử dụng các công cụ tìm kiếm không gian của GIS, ví dụ như Select by Location của phần mềm ArcGIS. Như vậy mỗi thửa đất đều có 1 mã giá trị. Mỗi giá trị sẽ có 1 loại giá tương ứng trong bảng khung giá nhà nước hiện hành. Bất cứ sự thay đổi nào trong khung giá thì giá trị của các thửa đất trong cơ sở dữ liệu cũng được cập nhật tự động. Bởi vì mối quan hệ giữa cơ sở dữ liệu thửa đất và cơ sở dữ liệu khung giá là Nhiều - Một nên việc cập nhật cơ sở dữ liệu khung giá sẽ nhanh hơn nhiều so với cập nhật giá đất cho từng thửa trong cơ sở dữ liệu thửa đất. 311 20 Chùa Láng VT1 312 12 Chùa Láng VT2 313 10.1 Chùa Láng VT3 314 9.1 Chùa Láng VT4 CSDL thöa ®Êt M· gi¸ trÞ M· gi¸ trÞ = M· ®−êng & M· môc ®Ých sö dông ®Êt & M· vÞ trÝ thöa ®Êt * 1 Bảng khung giá nhà nước Hình 2. Liên kết CSDL thửa đất với bảng khung giá nhà nước. 4. Thử nghiệm và thảo luận (-- đã lược bớt --) 4.1. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo khung giá nhà nước năm 2007 Cơ sở để thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo khung giá nhà nước là Quyết định số 242/2006/QĐ-UBND ngày 29/12/2006 của UBND Thành phố Hà Nội về việc ban hành giá các loại đất trên địa bàn thành phố Hà Nội năm 2007 [1]. Theo quy tắc đã trình bày trong mục 3, mã giá trị của các thửa đất được thiết lập như trong bảng 1. Để gán mã giá trị cho các thửa đất bằng phương pháp bán tự động, công cụ tìm kiếm không gian Select By Location của phần mềm ArcGIS đã được sử dụng. Chẳng hạn như tất cả các thửa đất có mã 211 (vị trí 1 đường Nguyễn Chí Thanh) được xác định bằng lệnh tìm kiếm những thửa đất có chung cạnh (share a line segment with) với tuyến đường Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 17 này. Nếu một thửa đất thuộc về 2 vị trí khác nhau (ví dụ như vừa mặt ngõ, vừa mặt phố) thì nó sẽ được gán mã giá trị cao nhất (mặt phố). Bởi vậy, việc tìm kiếm các thửa đất có cùng mã giá trị được thực hiện từ vị trí thấp nhất (VT4) đến vị trí cao nhất (VT1). Kết quả thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo khung giá nhà nước năm 2007 tỷ lệ 1:2000 cho phường Láng Thượng được thể hiện trên hình 3. Bảng 1. Mã giá trị của các thửa đất Đường phố Đất ở Đất SXKD phi nông nghiệp VT 1 VT 2 VT 3 VT 4 VT 1 VT 2 VT 3 VT 4 1. Cầu Giấy 111 112 113 114 121 122 123 124 2. Nguyễn Chí Thanh 211 212 213 214 221 222 223 224 3. Chùa Láng 311 312 313 314 321 322 323 324 4. Láng 411 412 413 414 421 422 423 424 5. Đê La Thành 511 512 513 514 521 522 523 524 6. Pháo đài Láng 611 612 613 614 621 622 623 624 4.2. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường năm 2007 Để có được thông tin về giá thị trường, các tác giả đã điều tra thu thập số liệu từ nhiều nguồn khác nhau như: chủ sử dụng đất, báo chí, công ty, văn phòng dịch vụ nhà đất, các trang web về bất động sản. Các thông tin được chia ra thành từng mục về nhà, đất, các điều kiện cơ sở hạ tầng,... để dễ xử lý số liệu. Sau khi lọc những thông tin không tin cậy như không phù hợp với giá trung bình trong khu vực, không có giao dịch cụ thể,... thì còn lại 47 mẫu giá. Một số mẫu giá này được trình bày trong bảng 2. Bảng 2. Một số dữ liệu thu thập được về giá đất theo thị trường ở phường Láng Thượng Khu vực Vị trí Diện tích (m2) Hình thể Giá thu thập (triệu đồng) Ghi chú Nguyễn Chí Thanh 3 65 Vuông 30 Khu tập thể 3 44 Vuông 40 Thửa kiểm tra (TKT) 3 85 Vuông 35 Chùa Láng 1 46 Chữ nhật 100 2 50 Chữ nhật 80 Gần hồ Láng thượng 2 50 Chữ nhật 76 Gần hồ (TKT) Đường Láng 1 42 Vuông 80 1 64 Chữ nhật 76 2 55 Vuông 41 4 58 Chữ nhật 24 Pháo Đài Láng 1 60 Chữ nhật 42 4 42 Chữ nhật 18 Thửa kiểm tra 4 43 Thang 23 4 80 Vuông 15 Có 3 hệ số ảnh hưởng đến giá đất được xác định trong quá trình thử nghiệm là: hệ số vị trí VTk , hệ số hình thể HTk và hệ số diện tích DTk . Thang giá trị cho các hệ số này Trần Quốc Bình, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN 18 không giống nhau cho từng khu vực (ngay cả trong phạm vi một phường). Trên địa bàn phường Láng Thượng, theo điều tra thì có thể chia sơ bộ thành 5 vùng cho các hệ số ảnh hưởng như trong bảng 3. Giá trị của các hệ số được xác định bằng phương pháp so sánh hay tham khảo ý kiến chuyên gia. Bảng 3. Phân vùng cho các hệ số ảnh hưởng Vùng Xung quanh đường phố Hệ số vị trí VTk Hệ số hình thể HTk Hệ số diện tích DTk (theo m2) VT1 VT2 VT3 VT4 Vuông vắn Hình thang Đa giác <40 40- 60 60- 80 >80 1 Nguyễn Chí Thanh 1 0.5 0.34 0.26 1 0.98 - 0.88 1 0.9 0.88 2 Đường Chùa Láng 1 0.43 0.34 0.2 1 - 0.88 0.99 1 0.95 0.85 3 Đường Láng 1 0.51 0.39 0.3 1 0.96 0.92 0.93 1 0.95 0.74 4 Pháo Đài Láng 1 - 0.71 0.57 1 0.96 - - 1 0.83 0.83 5 Hồ Láng Thượng 1 0.8 0.58 - 1 - 0.88 0.99 1 0.95 0.85 Đối với các yếu tố ảnh hưởng tới giá đất chưa xác định, cần phải nội suy cho các thửa đất muốn định giá. Theo ý tưởng đã trình bày trong mục 2, ở đây cần nội suy không phải là giá đất thực (theo thị trường) G mà là giá quy chuẩn G bằng cách loại bỏ các yếu tố đã xác định. Trong thử nghiệm tại phường Láng Thượng, G được tính dựa theo công thức (2) như sau: DTHTVT kkk GG  (3) Sau khi nội suy, giá đất dự báo của các thửa đất được tính ngược lại từ công thức (3): DTHTVT kkkGG  (4) Để nội suy, trong thử nghiệm này chúng tôi đã sử dụng 3 phương pháp nội suy là: trị trung bình trọng số, nội suy Spline và nội suy Kriging. Nhằm so sánh độ tin cậy của các phương pháp nội suy, đồng thời để kiểm tra kết quả tính toán, 5 trong số 47 dữ liệu thu thập được về giá đất thị trường đã được tách riêng (không tham gia nội suy) để làm dữ liệu kiểm tra. Các kết quả thu được cho thấy cả 3 phương pháp nội suy cho kết quả gần tương đương nhau: chênh lệch giữa giá tính được và giá thu thập nằm trong khoảng từ 3 đến 22%. So với 2 phương pháp khác, phương pháp nội suy trị trung bình trọng số cho kết quả tốt hơn một chút. Tuy nhiên, chưa thể khẳng định được phương pháp này về bản chất là tốt hơn các phương pháp còn lại hay chỉ đơn giản là nó thích hợp nhất đối với bộ dữ liệu của phường Láng Thượng. Các nghiên cứu ở những khu vực khác cần phải tiếp tục được tiến hành nhằm làm rõ vấn đề này. Kết quả thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai theo giá thị trường năm 2007 tỷ lệ 1:2000 cho phường Láng Thượng được thể hiện trên hình 3. (-- đã lược bớt --)