Thứ 609222017

Last update10:15:37 AM

Giải pháp ứng dụng GIS ( hệ thống thông tin địa lý) trong quản lý đất đai và đô thị Hà Nội

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng của Thành phố Hà Nội trong những năm gần đây đã gây những khó khăn không nhỏ trong công tác quản lý đô thị. Những thách thức đối với nhà quản lý về những vấn đề: ô nhiễm môi trường, quản lý chất thải rắn và lỏng, ùn tắc giao thông, đầu cơ bất động sản, v.v… đang gây những áp lực trong công tác quản lý đô thị. Giải pháp đưa sử dụng dữ liệu địa lý (GIS) để quản lý đô thị đang được nhiều cơ quan quản lý quan tâm nghiên cứu từng bước đưa vào ứng dụng. Bài viết dưới đề cập tới những yếu tố cần thiết cho việc xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu địa lý ứng dụng trong quản lý đô thị.

Một cơ sở dữ liệu địa lý GIS ( hệ thống thông tin địa lý ) được thiết kế hoàn hảo cho phép khai thác hiệu quả dữ liệu, khả năng liên kết các loại dữ liệu này với dữ liệu từ các nguồn khác và chuyển đổi dữ liệu sang người sử dụng và phần mềm khác. Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý ( GIS ) tốt cần được thiết kế phải áp dụng các nguyên tắc sau đây:

• Sử dụng ID duy nhất

• Hệ thống địa lý chung

• Tạo ra mô tả dữ liệu (Metadata)

• Sử dụng các quy ước đặt tên

Quá trình thiết kế một CSDL dạng hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) nhìn chung được thực hiện thông qua 11 bước gồm:

1. Xác định các thông tin sản phẩm cần tạo ra với hệ thống GIS xây dựng theo mong muốn.

Xem xét việc thu thập và duy trì  các sản phẩm bản đồ, các mô hình phân tích, các ứng dụng bản đồ Web, nguồn dữ liệu, báo cáo cơ sở dữ liệu, trách nhiệm người tham gia, các mục tiêu cần đạt được theo yêu cầu.

Xác định các bản đồ chuyên đề và bàn đồ nền 2D và 3D dạng số  chủ yếu cho các ứng dụng  của bạn. Xác định các tỷ lệ bản đồ sẽ được hiển thị khi bạn kéo (pan), thu phóng (zoom) và khai thác nội dung của nó.

2. Xác định chủ đề dữ liệu quan trọng dựa trên yêu cầu thông tin đưa ra.

Chúng ta cần xác đầy đủ các khía cạnh chính của mỗi chủ đề dữ liệu. Xác định mỗi tập dữ liệu (dataset) sẽ được sử dụng để chỉnh sửa, mô hình hóa và phân tích GIS, hiển thị quy trình công việc của bạn, và thành lập bản đồ. Xác định việc sử dụng bản đồ, các nguồn dữ liệu, và hiển thị dữ liệu không gian cho từng tỷ lệ bản đồ quy định; độ chính xác dữ liệu và hướng dẫn cho từng hiển thị bản đồ; từng chuyên đề bản đồ sẽ được hiển thị như thế nào, ký hiệu bản đồ, nhãn bản đồ.  Ngoài ra, cần xem xét làm thế nào để mỗi lớp bản đồ sẽ được hiển thị trong một trang tích hợp với các lớp dữ liệu quan trọng khác.

3Xác định các khoảng tỷ lệ (scale range) và hiển thị không gian cho mỗi chuyên đề dữ liệu tại từng tỷ lệ.

Dữ liệu được biên soạn để sử dụng tại từng tỷ lệ bản đồ xác định. Hiển thị địa lý sẽ thường thay đổi giữa các tỷ lệ bản đồ (ví dụ từ vùng, tới đường hoặc điểm). Trong nhiều trường hợp, bạn có thể cần phải tổng quát hóa hiển thị dữ liệu để sử dụng cho các tỷ lệ nhỏ hơn. Dữ liệu raster có thể chia mẫu sử dụng image pyramids. Trong những tình huống khác nhau, bạn có thể cần phải thu thập đại các phương thức hiển thị tương ứng cho các tỷ lệ khác.

4Phân tách mỗi phương thức hiển thị dữ liệu thành một hoặc nhiều bộ dữ liệu địa lý.

Các đối tượng rời rạc được mô hình dưới dạng các điểm, đường, và vùng. Tính năng tách rời được mô hình hóa thành các lớp đặc tính của từng điểm, đường và đa giác. Bạn cũng có thể xem xét loại dữ liệu tiên tiến như topology và mạng lưới để mô hình hóa các mối quan hệ phức tạp giữa các yếu tố.

5Xác định cấu trúc cơ sở dữ liệu dạng bảng và định dạng đối với các thuộc tính mô tả.

Xác định các trường thuộc tính và các loại cột. Xác định các giá trị hợp lệ, phạm vi thuộc tính, và phân loại. Xác định các mối quan hệ dạng giữa các bảng.

6Xác định các mối quan hệ không gian và các quy tắc toàn vẹn cho bộ dữ liệu.

Đối với các đối tượng, có thể thiết lập các quan hệ không gian trong các đối tượng liên quan cho một loạt các mục đích sử dụng topologies, geocoding system, networks, v.v. Chẳng hạn, sử dụng topology và các quy tắc mạng lưới để tạo ra mô hình quan hệ không gian giúp quan hệ chia sẻ và để tiến tới các quy tắc toàn vẹn.

7Đề xuất thiết kế Cơ Sở dữ liệu địa lý.

Xác định tập hợp các yếu tố Cơ sở dữ liệu địa lý như ta muốn trong thiết kế thành mỗi chủ đề dữ liệu. Nghiên cứu thiết kế hiện tại cho các ý tưởng và phương pháp tiếp cận ứng dụng.

8Thiết kế chỉnh sửa quy trình công việc và đặc tính hiển thị bản đồ.

Xác định các thủ tục chỉnh sửa và quy tắc toàn vẹn (ví dụ, tất cả các đường phố được chia nơi giao nhau với đường phố khác và các đoạn đường kết nối ở thiết bị đầu cuối). Thiết kế chỉnh sửa quy trình công việc đó giúp ta đáp ứng những quy tắc toàn vẹn cho dữ liệu.

9Phân công công việc để xây dựng và duy trì mỗi lớp dữ liệu.

Xác định xem ai sẽ được phân công công việc bảo trì dữ liệu trong cơ quan của bạn hoặc giao cho tổ chức khác. Hiểu biết về những vai trò này là quan trọng. Cần phải thiết kế việc chuyển đổi dữ liệu và chuyển đổi được sử dụng để nhập và xuất dữ liệu qua các cơ quan đối tác.

10. Xây dựng một mẫu công việc.  Xem xét và cải tiến thiết kế

Kiểm tra mẫu thiết kế dữ liệu địa lý. Dựa trên kết quả xét nghiệm mẫu đó, sẽ có những sửa đổi cho phù hợp với các thiết kế. Một khi có một giản đồ làm việc, hiển thị, khả năng mở rộng, và quy trình công việc quản lý dữ liệu.

11Lập tài liệu thiết kế Cơ sở dữ liệu địa lý.

Có thể dùng các phương pháp khác nhau để mô tả thiết kế cơ sở dữ liệu và các quyết định của bạn. Sử dụng bản vẽ, ví dụ lớp bản đồ, sơ đồ giản đồ (Visio), các báo cáo đơn giản, và các tài liệu mô tả dữ liệu. Một số người dùng thích sử dụng UML. Tuy nhiên, UML không cung cấp không gian vào trong thiết kế của bạn.

Một trong những vấn đề quan trọng của xây dựng Cơ sở dữ liệu địa lý là phải “quản lý nguồn thông tin đáng tin cậy”.  Việc quản lý nguồn thông tin này sẽ được được giao cho một Giám sát viên phụ trách quản lý nguồn (Authentic Source Manager - ASM). Người này có trách nhiệm quản lý về mặt hành chính việc thu thập, lưu trữ dữ liệu và phổ biến các thông tin xác thực đó và phải đảm bảo về tính xác thực của thông tin. Ngoài ra, giám sát viên cũng phải có trách nhiệm thực hiện tất cả các quy trình tổ chức phù hợp.

 

Nhằm đảm bảo quản lý tốt một nguồn thông tin, và để hỗ trợ cho giám sát viên,  cần phải thực hiện một số công việc sau:

 

- Cần phải có một bộ phận quản lý chịu trách nhiệm quản lý hoạt động của các “nguồn thông tin xác thực” này. Mỗi nguồn xác thực cần phải có dịch vụ quản lý riêng.

 

- Hơn nữa, cần phải có bộ phận điều hành kỹ thuật, chịu trách nhiệm lưu trữ “nguồn xác thực”. Bộ phận kỹ thuật hoặc nhóm đưa ra các quyết đinh về việc quản lý.

 

- Cần phải có một bộ phận quản lý dữ liệu để chịu trách nhiệm về việc quản các bộ nguồn dữ liệu bao gồm tất cả các dữ liệu sẵn có. Người quản lý dữ liệu sẽ do Giám sát viên quản lý nguồn lựa chọn ra.

 

- Cần phải có bộ phận khởi xướng sẽ chịu trách nhiệm giới thiệu các dữ liệu gốc hoặc cập nhật vào các “nguồn xác thực”. Bộ phận này được lựa chọn bởi các người quản lý dữ liệu.

 

- Ngoài ra, chúng ta cũng cần phải có một cơ quan điều phối. Tất cả những bộ phận xây dựng, quản lý và sử dụng nằm trong một cơ quan điều phối có nhiệm vụ đảm bảo thực hiện tốt các quy trình quản lý và trao đổi thông tin (khởi đầu, thu thập, lưu trữ, phổ biến). Cơ quan này này không có bất kỳ quyền lực quyết định mà trách nhiệm này thuộc về Giám sát viên quản lý nguồn.

 

Mỗi cơ quan hành chính có thể phụ trách một hoặc vài nhiệm vụ trong các nhiệm vụ này.

 

Nguồn: Báo cáo nghiên cứu khả thi Dự án UrbisHanoi 2010

Sơ đồ dưới đây mô tả cơ sở hạ tầng kĩ thuật đề xuất:

Nguồn: Báo cáo nghiên cứu khả thi Dự án UrbisHanoi2010

Dưới đây là một số ví dụ minh họa xây dựng cơ sở dữ liệu GIS ở một số vị trí của Thành phố Hà Nội

Minh họa số hóa bản đồ ở quận Hoàn Kiếm

  Vị trí của bản đồ số ở quận Hoàn Kiếm

 

  7h-ii-15_VN2000                                                 7h-ii-16_VN2000

    6h-iv-21_VN2000                                                   6h-iv-21_VN2000  

Bản đồ số phường Cầu Dền, quận Hai Bà Trưng

Bản đồ GIS phường Cầu Dền, quận Hai Bà Trưng

Minh họa bản đồ ở quận Hoàng Mai

    Vị trí bản đồ số ở quận Hoàng Mai, Hà Nội

 Bản đồ số phường Định Công, quận Hoàng Mai

 Hình 38: Bản đồ GIS phường Định Công, Hoàng Mai

1.1 Số hóa bản đồ thị trấn Phúc Thọ

 

 Hình 39: Vị trí  bản đồ số ở thị trấn Phúc Thọ

Hình 40: Bản đồ số tỷ lệ  1/1000 thị trấn Phúc Thọ

 Hình 41: Bản đồ GIS thị trấn Phúc Thọ

 

N.V.H