Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu không gian phục vụ quản lý tổng hợp lãnh thổ tỉnh Cao Bằng

Chủ nhiệm đề tài: TS. Phạm Việt Hòa
Cơ quan chủ trì: Viện Công nghệ vũ trụ
Thời gian thực hiện: 2014 - 2016

I. Đặt vấn đề
Công tác quản lý có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của mọi tổ chức trong xã hội. Trong đó, yếu tố con người luôn đóng vai trò then chốt, là chìa khóa mở ra hướng giải quyết cho mọi vấn đề. Nhưng bên cạnh đó cần có thêm những yếu tố khác, là công cụ hỗ trợ giúp gia tăng sức mạnh cho yếu tố con người. Công cụ GIS ra đời với khả năng tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, quản lý một cách khoa học, tạo ra được mối liên hệ cả về không gian và thuộc tính. Thêm vào đó khả năng phân tích, đánh giá dữ liệu, truy vấn tìm kiếmdữ liệu đa tiêu chí, đa thời gianvà hiển thị cùng lúc nhiều lớp thông tin. Công nghệ GIS hội tụ đầy đủ các yếu tố thuận lợi giúp con người thực hiện các bài toán quản lý, quy hoạch, xây dựng mô hình, hỗ trợ ra quyết định, đánh giá kết quả, rủi ro... Với sự phát triển của mạng lưới Internet, nhu cầu chia sẻ dữ liệu và kết nối người dùng tăng cao, triển khai các hệ thống WebGIS đã đem lại nhiều lợi ích kinh tế trong đời sống kinh tế - xã hội. Ứng dụng WebGIS trong công tác quản lý hành chính, quản lý tài nguyên thiên nhiên, phát triển mạng lưới cơ sở hạ tầng, quản lý quy hoạch phát triển kinh tế xã hội là các ứng dụng tiêu biểu của WebGIS đã được ứng dụng thành công trên thế giới.
Cao Bằng là một tỉnh biên giới vùng cao, dân cư thưa thớt, công tác quản lý gặp rất nhiều khó khăn trong việc thiết lập xây dựng cơ sở hạ tầng, tiếp cận người dân, tiếp cận các đối tượng kinh tế xã hội khác... Cách thức quản lý cũ không còn phát huy hiệu quả khi xã hội phát triển, công nghệ thông tin được ứng dụng rộng rãi trong mọi mặt của đời sống xã hội. Tìm ra hướng đi mới, phương pháp mới trong công tác quản lý là việc làm thiết thực cần được thực hiện. Quá trình thực hiện đổi mới phương pháp cần dựa trên những điều kiện thực tế khách quan như trình độ dân trí, tiềm lực kinh tế, cơ sở hạ tầng...tại địa phương. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu không gian phục vụ quản lý tổng hợp lãnh thổ tỉnh Cao Bằng” với mục đích nhằm cung cấp một công cụ quản lý mạnh hỗ trợ các nhà quản lý tại địa phương trong công tác quản lý tổng hợp lãnh thổ là cần thiết và có ý nghĩa.
            II. Mục tiêu
   - Thu thập, chuẩn hóa dữ liệu GIS hiện có của tỉnh Cao Bằng
- Xây dựng hệ thống WebGIS cho tỉnh.
- Chuyển giao công nghệ, đào tạo cán bộ quản lý chuyên trách và đào tạo khai thác thông tin hệ thống cho cán bộ các sở, ban, ngành.
            III. Kết quả thực hiện
         1. Thu thập dữ liệu GIS và ảnh vệ tinh hiện có trên toàn tỉnh Cao Bằng
            Xây dựng và triển khai một hệ thống WebGIS bao gồm nhiều công đoạn và tích hợp nhiều công nghệ khác nhau. Phân tích và đưa ra quy trình phù hợp giúp đảm bảo kỹ thuật trong quá trình thực hiện và phát huy được hiệu quả cao sau khi đi vào vận hành khai thác.

Xây dựng bộ CSDL tỉnh Cao Bằng

            Bộ cơ sở dữ liệu bao gồm: dữ liệu thống kê kinh tế xã hội, dữ liệu điểm đặc trưng kinh tế xã hội,dữ liệu bản đồ chuyên các loại… Dữ liệu được tổ chức lưu trữ theo 3 cấp, phân theo thứ tự: mục CSDL (Database), vùng CSDL (Schema), bảng CSDL (Table). Phân vùng dữ liệu được dựa trên tính chất dữ liệu và vùng địa lý. Riêng dữ liệu không gian và thuộc tính của bản đồ được nhập từ định dạng *.shp vào hệ quản trị CSDL bằng chương trình pgAdmin III - một chương trình quản trị dữ liệu đi kèm với hệ quản trị CSDL PostgreSQL.

 Dữ liệu thống kê kinh tế xã hội

            Dữ liệu thống kê kinh tế xã hội theo thiết kế được thu thập theo 2 cấp: tỉnh, huyện. Dữ liệu thống kê cấp tỉnh được phân chia làm 18 nhóm, dữ liệu thống kê cấp huyện được phân chia làm 8 nhóm theo chuẩn niên giám thống kê do Cục thống kê ban hành. 3.1.2. Dữ liệu không gian địa lý

 Dữ liệu bản đồ chuyên đề

            Theo thiết kế WebGIS Cao Bằng trong giai đoạn đầu sẽ được tích hợp 10 nhóm bản đồ chuyên đề đầu tiên bao gồm: Thảm thực vật, cảnh quan, quy hoạch khu bảo tồn, sinh khí hậu, đất, địa mạo…

Dữ liệu điểm đặc trưng kinh tế xã hội

Dữ liệu điểm đặc trưng kinh tế xã hội được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó bao gồm cả việc đi thu thập mới từ thực địa. Dữ liệu điểm đặc trưng kinh tế xã hội có thể cập nhật theo theo thời gian cả về số lượng điểm và danh mục nhóm điểm. Hiện tại, WebGIS Cao Bằng được tích hợp 17 nhóm điểm đặc trưng kinh tế xã hội.

2. Xây dựng WebGIS Cao Bằng

Nội dung WebGIS Cao Bằng gồm:
Đăng nhập và phân quyền người dùng: Mỗi tài khoản người dùng được gắn với một ID và tương ứng với ID này sẽ được phân những quyền sử dụng nhất định. Tài khoản “admin” có quyền cao nhất, được phép chỉnh sửa và thay đổi bất cứ nội dung nào trên hệ thống.
Quản lý ranh giới hành chính: Ranh giới hành chính được phân cấp và quản lý dưới dạng cấu trúc cây thư mục phân cấp theo đơn vị hành chính: tỉnh, huyện, xã. Khi một đơn vị hành chính được chọn, bản đồ tự động được điều hướng về khu vực đó và tự động hiện thị thông tin liên quan khi người sử dụng nhấp chuột lên khu khu vực này trên bản đồ. Sau khi đăng nhập người sử dụng có thể chỉnh sửa các thông tin liên quan với quyền hạn tương ứng.
 Quản lý dữ liệu thống kê các cấp: Dữ liệu thống kê sau chuẩn hóa được quản lý trên Web dưới dạng cây thư mục. Thông tin chi tiết được hiển thị dưới dạng bảng biểu và hỗ trợ các công cụ tìm kiếm dữ liệu trong bảng. Bên cạnh đó, các dữ liệu hành chính cũng được tích hợp kèm theo và thể hiện trên bản đồ để người sử dụng tiện theo dõi. Dữ liệu thống kê được phân theo 2 cấp: cấp tỉnh có 18 nhóm và cấp huyện có 8 nhóm trên mỗi huyện.
Quản lý điểm đặc trưng kinh tế xã hội: Điểm đặc trưng kinh tế xã hội bao gồm vị trí địa lý và thông tin đi kèm đã được liệt kê trong kết quả xây dựng dữ liệu. Lượng thông tin phong phú được tích hợp bao gồm các chỉ tiêu, các loại dữ liệu: hình ảnh, thuộc tính, không gian…đóng góp tích cực vào công tác điều tra, quản lý thống kê và tra cứu giữ liệu trong phạm vi toàn tỉnh.
Quản lý dữ liệu nông nghiệp (bài toán mẫu 3 cây 1 con): Mô hình “3 cây + 1 con” được bắt nguồn từ huyện Hà Quảng từ năm và chính thức được ứng dụng rộng rãi tại Cao Bằng từ năm 2011. Theo phương pháp truyền thống, tại địa phương sẽ thành lập xây dựng các đội ngũ khuyến nông từ xã đến xóm, mở các lớp tập huấn hướng dẫn, chỉ đạo nông dân sản xuất, huy động nguồn vốn từ các chương trình, dự án: 135, 120, 30a… hỗ trợ nông dân làm mới “3 cây + 1 con”, tuy nhiên vẫn gặp phải rất nhiều hạn chế như địa hình phức tạp, đi lại khó khăn, số lượng người có kinh nghiệm còn ít trong khi số lượng người dân cần được trợ giúp lại rất đông…Vì vậy, ứng dụng hệ thống thông tin địa lý WebGIS vào hỗ trợ phát triển mô hình 3 cây 1 con đã đem lại nhiều lợi ích cụ thể: truyền tải kinh nghiệm canh tác, nuôi trồng tới người dân một cách nhanh chóng, cập nhập thường xuyên kết quả thực hiện tại từng khu vực, giúp lãnh đạo địa phương có những phương án kịp thời để thực hiện mô hình một cách có hiệu quả…
Truy vấn dữ liệu đa tiêu chí: Hỗ trợ người dùng thực hiện các phép truy vấn phức tạp trên từng lớp dữ liệu được mở và chồng xếp các kết quả thu được trên cùng một bản đồ.
Đo vẽ một đối tượng địa lý: Công cụ đo vẽ giúp người sử dụng có thể đo vẽ diện tích, chu vi hoặc chiều dài của đối tượng trên bản đồ một cách dễ dàng.
Xếp nhiều lớp dữ liệu: Đây là tính năng không thể thiếu đối với một ứng dụng GIS, chồng xếp nhiều lớp dữ liệu trên một hệ quy chiếu thống nhất giúp tăng lượng thông tin truyền tải tới người dung, dễ dàng theo dõi các biến động cũng như sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các đối tượng không gian. Kết hợp dữ liệu thuộc tính đi kèm sẽ hỗ trợ người sử dụng trong các bài toán phân tích phức tạp.
In ấn dữ liệu trực tuyến: Với các dữ liệu dạng bảng hoặc bản đồ, người sử dụng có thể dễ dàng in ấn và chia sẻ ngay trên trang Web. Tuy nhiên việc in ấn trực tuyến vẫn còn gặp phải nhiều hạn chế vì nhiều nguyên nhân khách quan như: vẫn còn tồn tại khoảng cách giữa các ứng dụng Web và ứng dụng Desktop, các ứng dụng Web thường gặp phải các hạn chế về phần cứng do hệ điều hành cũng như nhà cung cấp trình duyệt Web…