Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:116

Thêm vào BST

Báo xấu

46
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài: Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS ở mức có thể trình cấp trên phê duyệt và đưa ra đấu thầu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CAO THỊ THO LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ TÀI SẢN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CAO THỊ THO LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ TÀI SẢN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chuyên ngành: QUẢN LÝ HỆ THỐNG THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH HÓA Hà Nội, 2014
--- i --- MỤC LỤC MỤC LỤC ........................................................................................................ 1 LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... III LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. IV DANH SÁCH CÁC HÌNH .............................................................................. V ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 1 3. Nội dung công việc cần thực hiện .............................................................. 2 4. Bố cục của luận văn.................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI – THỰC TRẠNG VÀ VẤN ĐỀ QUẢN LÝ ....................................................... 4 1.1. Tổng quan về thành phố Hà Nội ............................................................ 4 1.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................... 4 1.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội ...................................................................... 5 1.2. Hiện trạng hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ........................ 6 1.2.1. Cơ sở hạ tầng hệ thống thoát nước ...................................................... 6 1.2.2. Hiện trạng việc tin học hóa quản lý tài sản hệ thống thoát nước của Hà Nội và những bất cập cần giải quyết. ............................................................... 7 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ GIS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC HÀ NỘI ................................................................ 10 2.1. Tổng quan về GIS ................................................................................. 10 2.1.1. Khái niệm của GIS ............................................................................ 10 2.1.2. Các thành phần của GIS .................................................................... 11 2.1.3. Các chức năng của GIS ..................................................................... 12 2.2. Các công nghệ cơ sở dữ liệu hỗ trợ quản lý dữ liệu không gian ......... 13 2.2.1. Yêu cầu chung về hệ quản trị cơ sở dữ liệu ....................................... 13 2.2.2. Phân tích một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu ......................................... 13 2.2.3. Đánh giá và lựa chọn các hệ quản trị cơ sở dữ liệu............................ 15 2.3. Các công nghệ GIS ................................................................................ 16 2.3.1. Phân tích một số công nghệ GIS ....................................................... 16 2.3.2. Đánh giá một số công nghệ GIS ........................................................ 19 2.4. Mô hình triển khai hệ thống – WebGIS ............................................... 22 2.4.1. Khái niệm WebGIS ........................................................................... 22 2.4.2. Kiến trúc WebGIS............................................................................. 23
--- ii --- 2.4.3. Các hình thức triển khai .................................................................... 26 2.4.4. Tiềm năng của WebGIS .................................................................... 28 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG DỰ ÁN VÀ DỰ TOÁN CHI PHÍ ..................... 29 3.1. Các nội dung của việc lập một dự án đầu tư CNTT ............................ 29 3.2. Đặc tả yêu cầu hệ thống phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ........................................................................... 31 3.2.1. Các yêu cầu kĩ thuật .......................................................................... 31 3.2.2. Các chức năng theo quy trình nghiệp vụ ........................................... 34 3.3. Xác định tổng dự toán ........................................................................... 61 3.3.1. Căn cứ pháp lý .................................................................................. 61 3.3.2. Nội dung xác định tổng mức đầu tư .................................................. 62 3.3.3. Dự toán chi tiết ................................................................................. 64 3.3.4. Tổng dự toán ..................................................................................... 67 3.4. Phương pháp quản lý dự án ................................................................. 69 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 71 4.1. Kết luận ................................................................................................. 71 4.2. Đề xuất hướng nghiên cứu và phát triển ............................................. 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 72 PHỤ LỤC........................................................................................................ 73 1. Căn cứ pháp lý lập dự án ......................................................................... 73 2. Danh sách tác nhân .................................................................................. 74 3. Một số Usecae chính ................................................................................. 74 4. Bảng tính điểm tác nhân .......................................................................... 92 5. Bảng thuyết minh hệ số lương ................................................................. 93 6. Bảng hệ số kỹ thuật – công nghệ ............................................................. 93 7. Bảng hệ số tác động môi trường .............................................................. 95 8. Bảng tính điểm Usecase ........................................................................... 96 9. Bảng chi tiết chức năng ............................................................................ 98
--- iii --- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: - Luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của tôi - Số liệu trong luận văn được điều tra trung thực - Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình Học viên Cao Thị Tho
--- iv --- LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của Viện Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia Hà Nội và sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Đình Hóa tôi đã thực hiện đề tài: “Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS”. Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các tổ chức, cá nhân. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới các tập thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện công nghệ thông tin – Đại học quốc gia Hà nội cũng như các thầy cô, những người đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập tại Viện. Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đình Hóa, người thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình cũng như bạn bè, đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi có điều kiện tốt nhất để học tập và nghiên cứu. Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn của tôi chắc hẳn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các quý thầy cô cùng các bạn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Cao Thị Tho
--- v --- DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính Hà Nội .................................................................. 4 Hình 2.1. Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS .................................................. 23 Hình 2.2. Các bước xử lý thông tin của WebGIS .............................................. 25 Hình 3.1. Mô hình kiến trúc phần mềm ........................................................... 32
---1--- ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Thành phố Hà Nội là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa xã hội của cả nước. Tốc độ đô thị hóa của Hà Nội không ngừng tăng trong những năm qua. Sự hình thành một loạt các khu đô thị mới, các khu công nghiệp tập trung, kèm theo sự gia tăng dân số làm cho nhu cầu thoát nước tăng lên nhanh chóng. Hàng ngày thành phố phải chịu một lượng rác thải và nước thải từ các hộ gia đình và cơ sở này là rất lớn. Trong nhiều năm qua hệ thống thoát nước đang bị quá tải, đặc biệt vào mùa mưa thường xuyên xảy ra ngập úng. Một trong những nguyên nhân của tình trạng trên là do thành phố chưa quản lý tốt tài sản của hệ thống lưới thoát nước. Công ty thoát nước Hà Nội hiện đang quản lý một khối lượng tài sản khổng lồ bao gồm các đường ống nước thải dưới lòng đất, các thiết bị như bơm, van, các hồ chứa, hồ xử lý… Việc quản lý tài sản, vận hành và bảo dưỡng các thiết bị còn gặp rất nhiều khó khăn, không kịp thời vì thiếu công cụ hỗ trợ quản lý và vận hành. Việc cập nhật các thông tin về vị trí và hiện trạng của hệ thống đường ống, hố ga, điểm xả,… còn khá thủ công, phụ thuộc rất nhiều vào việc khảo sát, đo đạc tại thực địa do chưa áp dụng ứng dụng GIS vào quản lý; dẫn đến việc lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và khắc phục sự cố của hệ thống thoát nước còn chậm, đôi khi thiếu chính xác. Trước thực trạng này việc xây dựng một Hệ thống quản lý thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS là cần thiết. GIS là một công nghệ hữu ích trong quản lý và xử lý tích hợp các dữ liệu địa lý, nói đơn giản là công nghệ bản đồ số, có thể xử lý nhiều dạng dữ liệu môi trường khác nhau, biến thành thông tin hữu ích trợ giúp chính quyền quản lý hệ thống hạ tầng thoát nước tốt hơn nhằm khắc phục tình trạng úng ngập và cải thiện môi trường, cảnh quan, thiên nhiên của Hà Nội. Với lý do trên nên em chọn đề tài “Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS” là đề tài luận văn thạc sĩ của mình. 2. Mục tiêu của đề tài Lập dự án đầu tư xây dựng phần mềm quản lý tài sản hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội ứng dụng công nghệ GIS ở mức có thể trình cấp trên phê duyệt và đưa ra đấu thầu.
---2--- 3. Nội dung công việc cần thực hiện Trong việc lập một dự án đầu tư công nghệ thông tin có rất nhiều nội dung cần phải trình bày: - Thông tin chung của dự án - Sự cần thiết đầu tư - Mục tiêu đầu tư - Quy mô đầu tư - Phân tích, lựa chọn phương án kỹ thuật công nghệ - Xác định sơ bộ tổng mức đầu tư của dự án - Hiệu quả kinh tế xã hội của dự án - Các mốc thời gian thực hiện đầu tư - Kiến nghị hình thức áp dụng quản lý dự án - Xác định phương pháp quản lý dự án Trong khuôn khổ luận văn này, tôi xin được bỏ qua, không trình bày chi tiết cụ thể về các nội dung mang tính thủ tục hành chính, không có nhiều ý nghĩa chuyên môn như thông tin chung của dự án (căn cứ pháp lý, tên chủ đầu tư,…), các mốc thời gian thực hiện đầu tư…, mà tập trung vào các nội dung mang tính chuyên môn hơn như: lựa chọn giải pháp công nghệ, đặc tả yêu cầu, dự toán kinh phí,…. Với tinh thần trên, nội dung các công việc cần thực hiện trong luận văn này là: - Khảo sát hiện trạng hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội, sự cần thiết phải lập dự án xây dựng hệ thống quản lý nước thải, sử dụng công nghệ GIS, đáp ứng các yêu cầu đặt ra. - Lựa chọn, thuyết minh mô hình và giải pháp kỹ thuật công nghệ được đề xuất để xây dựng hệ thống. - Đặc tả các qui trình nghiệp vụ trong lĩnh vực quản lý tài sản hệ thống thoát nước - Xác định yêu cầu chức năng của hệ thống - Dự toán kinh phí của dự án - Xác định phương pháp quản lý dự án
---3--- 4. Bố cục của luận văn Luận văn được chia làm 5 phần: - Đặt vấn đề - Chương 1: Hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội – Thực trạng và vấn đề quản lý - Chương 2: Giải pháp công nghệ GIS hỗ trợ quản lý tài sản hệ thống thoát nước - Chương 3: Xây dựng dự án và dự toán chi phí - Kết luận
---4--- CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI – THỰC TRẠNG VÀ VẤN ĐỀ QUẢN LÝ 1.1. Tổng quan về thành phố Hà Nội 1.1.1. Điều kiện tự nhiên 1.1.1.1. Vị trí địa lý Hà Nội nằm ở đồng bằng Bắc bộ, tiếp giáp với các tỉnh: Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía bắc; phía nam giáp Hà Nam và Hoà Bình; phía đông giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên; phía tây giáp tỉnh Hoà Bình và Phú Thọ. Hà Nội nằm ở phía hữu ngạn sông Đà và hai bên sông Hồng, vị trí và địa thế thuận lợi cho một trung tâm chính trị, kinh tế, vǎn hoá, khoa học và đầu mối giao thông quan trọng của Việt Nam. Hình 1.1. Bản đồ hành chính Hà Nội
---5--- 1.1.1.2. Địa hình, sông ngòi Hà Nội có hai dạng địa hình chính là đồng bằng và đồi núi. Địa hình đồng bằng chủ yếu thuộc địa phận Hà Nội cũ và một số huyện phía đông của Hà Tây (cũ), chiếm khoảng 3/4 diện tích tự nhiên, nằm bên hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các sông. Phần lớn địa hình đồi núi thuộc địa phận các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức. Hà Nội nằm cạnh hai con sông lớn ở miền Bắc: sông Đà và sông Hồng. Sông Hồng dài 1.183km từ Vân Nam (Trung Quốc) xuống. Ðoạn sông Hồng qua Hà Nội dài 163km. Ngoài hai con sông lớn, trên địa phận Hà Nội còn có các sông: Đuống, Cầu, Cà Lồ, Đáy, Nhuệ, Tích, Tô Lịch, Kim Ngưu, Bùi. Hồ đầm ở địa bàn Hà Nội có nhiều. Những hồ nổi tiếng ở nội thành Hà Nội như hồ Tây, Trúc Bạch, Hoàn Kiếm, Thiền Quang, Bảy Mẫu. Hàng chục hồ đầm thuộc địa phận Hà Nội cũ: hồ Kim Liên, hồ Liên Đàm, đầm Vân Trì... và nhiều hồ lớn thuộc địa phận Hà Tây (cũ): Ngải Sơn - Đồng Mô, Suối Hai, Mèo Gù, Xuân Khanh, Tuy Lai, Quan Sơn... 1.1.1.3. Khí hậu Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa ấm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, mưa ít.Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn.Ðặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa nóng, lạnh. Giữa hai mùa đó lại có hai thời kỳ chuyển tiếp (tháng 4 và tháng 10) cho nên Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Ðông. Phần địa hình của Hà Tây (cũ) sáp nhập với Hà Nội, có những đặc điểm riêng nên hình thành những tiểu vùng khí hậu: vùng núi, vùng gò đồi và đồng bằng. Nhưng nói chung sự khác biệt thời tiết và chênh lệch về nhiệt độ giữa các địa phương của Hà Nội hiện nay không lớn. 1.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 1.1.2.1. Điều kiện kinh tế Diễn ra trong bối cảnh trong nước và thế giới tiếp tục có nhiều diễn biến phức tạp cả về kinh tế và chính trị, năm 2013, kinh tế xã hội Hà Nội tiếp tục gặp nhiều khó khăn: nhập khẩu vật tư, nguyên liệu, trang thiết bị giảm làm ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất kinh doanh và xuất khẩu; lạm phát tuy được kiềm chế nhưng vẫn tiềm ẩn nguy cơ quay trở lại; tiến độ thu ngân sách nhà nước đạt thấp so với dự toán…Tuy nhiên, do những chính sách hỗ trợ tăng
---6--- trưởng kinh tế của Chính phủ và các giải pháp tháo gỡ khó khăn của Thành phố phần nào đã phát huy hiệu quả, đã tích cực tác động đến tình hình kinh tế - xã hội của Thành phố. Theo Báo cáo thống kê tình hình kinh tế xã hội của thành phố Hà Nội năm 2013 của Cục thống kê thành phố Hà Nội, kinh tế Hà Nội năm 2013 duy trì tăng trưởng so của cùng kỳ năm trước: Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) tăng 8,25%; vốn đầu tư phát triển trên địa bàn tăng 12%; tổng mức bán hàng hoá và doanh thu dịch vụ tiêu dùng xã hội tăng 13,8%; kim ngạch xuất khẩu tăng 0,2%... 1.1.2.2. Tình hình xã hội - Dân số: Ước tính dân số toàn thành phố năm 2013 là 7146,2 nghìn người tăng 2,7% so với năm 2012, trong đó dân số thành thị là 3089,2 nghìn người chiếm 43,2% tổng số dân và tăng 4,4%; dân số nông thôn là 4057 nghìn người tăng 1,4%. - Lao động - việc làm: những tháng cuối năm, do tình hình kinh tế có chuyển biến tốt nên sản xuất kinh doanh cũng có chiều hướng tăng lên đã làm tăng thu nhập cho người dân 1.2. Hiện trạng hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội 1.2.1. Cơ sở hạ tầng hệ thống thoát nước Tốc độ đô thị hóa của Thành phố không ngừng tăng trong những năm qua. Sự hình thành một loạt các đô thị mới, các khu công nghiệp tập trung, kèm theo sự gia tăng dân số như : Khu đô thị mới Định Công – Linh Đàm, Trung Hòa – Nhân Chính, Khu liên hiêp thể thao Mỹ Đình, Nam Trung Yên, Mỹ Đình 1, Mỹ Đình 2, Việt Hưng, Nam Thăng Long, Tây Hồ Tây, Bắc Thăng Long – Vân Trì… làm cho nhu cầu thoát nước tăng lên nhanh chóng. Điều này gây áp lực lên hệ thống thoát nước, sông hồ trong vùng Hà Nội và các tỉnh lân cận. Mặt khác, lượng nước thải sinh hoạt chảy vào các hệ thống cống chung ngày càng tăng cao, xả trực tiếp vào sông hồ mà không qua xử lý. Chính vì vậy, chất lượng nước tại các sông hồ xấu đi một cách nghiêm trọng, môi trường bị ô nhiễm nặng nề làm ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng, thường xuyên xảy ra ngập úng khi có mưa lớn, làm xấu đi cảnh quan đô thị và ảnh hưởng xấu tới nhịp độ phát triển kinh tế của Thành phố. Theo đánh giá của Công ty thoát nước Hà Nội thì hệ thống thoát nước thành phố hiện đang cũ, yếu kém và khả năng thu nước mưa lẫn nước thải đều hạn chế. Hiện việc thoát nước ở Hà Nội chủ yếu nhờ các sông, mương nội tại của thành phố và cuối cùng xả ra các sông lớn. Theo số liệu thống kê năm 2012,
---7--- công ty thoát nước Hà Nội đang quản lý 685km cống, khoảng 13.000 ga thu/ga thăm, xấp xỉ 100km mương, 46 kênh, sông và quản lý mực nước 44 hồ điều hòa, 4 trạm bơm và 3 trạm xử lý nước thải. Toàn bộ hệ thống thoát nước Hà Nội được phân làm 3 lưu vực chính tại sông Tô Lịch, sông Nhuệ và sông Cầu Bây.Tính bình quân trên toàn địa bàn thành phố, mật độ cống hiện trung bình là 62m/ha và tỉ lệ đường cống so với đầu người ở Hà Nội là 0,35m/người - quá thấp so với các đô thị trên thế giới (trung bình 2m/người).Đặc biệt hơn, hệ số phục vụ đường cống thoát nước chỉ chiếm khoảng 65 - 70% tổng chiều dài đường phố và tập trung chủ yếu trong khu vực phố cũ.Tại nhiều khu vực chưa có hệ thống cống. Với lưu vực sông Tô Lịch (khu vực nội thành) cũng có tới 74km cống xây dựng trước năm 1954, cống có tiết diện nhỏ, xuống cấp nên khả năng thoát nước rất kém, trong đó nhiều tuyến cống xuống cấp nghiêm trọng như tuyến Lò Đúc, Quán Sứ... 1.2.2. Hiện trạng việc tin học hóa quản lý tài sản hệ thống thoát nước của Hà Nội và những bất cập cần giải quyết. Bênh cạnh vấn đề về cơ sở hạ tầng của hệ thống thoát nước, vấn đề quản lý chưa tốt mạng lưới thoát nước cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiện trạng trên. Công ty thoát nước Hà Nội hiện đang quản lý một khối lượng tài sản khổng lồ bao gồm các đường ống nước thải dưới lòng đất, các thiết bị như bơm, van, các hồ chứa, hồ xử lý… Việc quản lý tài sản, vận hành và bảo dưỡng thiết bị rất khó khăn, không kịp thời vì thiếu công cụ hỗ trợ quản lý và vận hành. 1.2.2.1. Hạ tầng công nghệ thông tin Về hạ tầng công nghệ thông tin của công ty khá đồng đều với mặt bằng chung của thành phố Hà Nội. Các cán bộ kĩ thuật hầu hết được trang bị máy tính xách tay và máy tính để bàn để làm việc. Việc áp dụng công nghệ thông tin trong việc quản lý và vận hành đang từng bước được triển khai. Công ty có một hạ tầng công nghệ thông tin với số lượng cụ thể như sau: - Máy chủ: 0 - Máy sách tay: 10 - Máy quét (scan): 01 - Máy tính để bàn: 50 - Máy in: 10 - Hệ thống mạng kết nối internet: ADSL VNPT
---8--- - Thiết bị đo đạc GPS: 01 1.2.2.2. Ứng dụng công nghệ thông tin Một số phần mềm ứng dụng đang được sử dụng để vận hành và quản lý tại công ty thoát nước Hà Nội: - Phần mềm quản lý nhân sự - Phần mềm kế toán - Phần mềm cập nhật mạng lưới AutoCad: đang sử dụng để cập nhật bản vẽ mạng lưới - Microsoft Office 1.2.2.3. Quy trình cập nhật hồ sơ bản vẽ mạng lưới Công ty thoát nước Hà Nội hiện đang sử dụng AutoCAD để quản lý bản vẽ tổng thể mạng lưới, các thông tin liên quan được quản lý bằng Excel và Word trong hệ thống phần mềm của Microsoft Office. Công ty hiện tại cập nhật được mốt số tuyến cống chính trên bản vẽ với các thông tin: chiều dài tuyến cống, code cao tuyến cống và hướng dòng chảy - Tô mầu được cho các tuyến cống - Nhập thông tin cho các tuyến cống - Chỉ ra hướng chảy của các tuyến cống - Nhập thông tin đường kính các tuyến cống Các quy trình liên quan đến công tác cập nhật thông tin bản vẽ lên bản CAD chưa được xây dựng. Việc cập nhật phụ thuộc vào nhu cầu quản lý của phòng kĩ thuật tại từng thời điểm.Thời gian cập nhật không được thống nhất theo định kì. - Việc tổng hợp dữ liệu từ các bản vẽ thiết kế, hoàn công rất khó khăn. Các bản vẽ ở rất nhiều tỷ lệ khác nhau: 1:20, 1:100, 1:500... - Hệ tọa độ ở các bản vẽ không thống nhất: các bản vẽ tỷ lệ lớn được thành lập trên hệ tọa độ vuông góc, các bản vẽ tỷ lệ nhỏ hơn được thực hiện trên hệ tọa độ VN2000. Việc này gây khó khăn rất lớn trong việc ghép các bản vẽ nhỏ thành bản vẽ tổng quát toàn bộ mạng lưới - Do các bản vẽ không được lưu trữ một cách đầy đủ và đồng bộ: một số bản vẽ chỉ có bản in không có bản số nên việc số hóa không thể thực hiện được.
---9--- - Các tuyến cống được cập nhật vào với độ chính xác chưa cao: do vẽ dựa theo các tuyến đường trên bản đồ nền. - Truy vấn các thông tin hết sức khó khăn do các mục được bố trí không khoa học, chồng chéo. - Các đối tượng khác chưa được thể hiện trên bản vẽ như: trạm bơm, hố ga, cấu trúc chuyển dòng…. Qua hiện trạng việc tin học hóa quản lý tài sản hệ thống thoát nước Hà Nội còn khá lạc hậu, dẫn đến việc quản lý, cập nhật thông tin và hiện trạng về hệ thống mạng lưới thoát nước còn chậm, đôi khi thiếu chính xác, dẫn đến chi phí cho hoạt động quản lý và vận hành mạng lưới tăng cao, đồng thời ảnh hưởng đến môi trường, cảnh quan của toàn thành phố. Nhu cầu thực tiễn: Công ty thoát nước Hà nội mong muốn có một phần mềm quản lý mạng lưới chuyên biệt, nhằm phục vụ công tác quản lý vận hành hệ thống mạng lưới thoát nước, đảm bảo một số tính năng chính sau: - Quản lý toàn bộ thông tin mạng lưới - Cung cấp các công cụ để cập nhật mạng lưới, có công cụ để nhập số liệu từ các file excel và GPS. - Tìm kiếm và kết xuất dữ liệu. - Lập và quản lý các kế hoạch liên quan đến công tác vận hành, duy tu, bảo dưỡng - Xây dựng các báo cáo theo mẫu đã có từ các dữ liệu mạng lưới và dữ liệu vận hành - Quản lý và cập nhật các thông tin liên quan đến khu vực ngập úng.
---10--- CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ GIS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC HÀ NỘI 2.1. Tổng quan về GIS 2.1.1. Khái niệm của GIS Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây. GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ. Chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v.v... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin. Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, đối phó với thảm hoạ thiên tai v.v... GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan được gắn với một nền bản đồ số nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào. Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung: GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định. Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể. Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian, phi không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng. Có thể nói các chức năng phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS. Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thông tin trợ giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý. Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyên gia.
---11--- 2.1.2. Các thành phần của GIS 2.1.2.1. Phần cứng Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của phần mềm. Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) được liên kết với nhau trong mạng LAN hay Internet. 2.1.2.2. Phần mềm Đi kèm với hệ thống thiết bị trong GIS ở trên là một hệ phần mềm có tối thiểu 4 nhóm chức năng sau đây: - Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khác nhau. - Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức các thông tin không gian và thông tin thuộc tính. - Phân tích biến đổi thông tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian- thời gian. - Hiển thị và trình bày thông tin dưới các dạng khác nhau, với các biện pháp khác nhau. Phần mềm được phân thành ba lớp: hệ điều hành, các chương trình tiện ích đặc biệt và các chương trình ứng dụng. 2.1.2.3. Cơ sở dữ liệu GIS phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông tin địa lý: cặp tọa độ x,y trong hệ tọa độ phẳng hoặc địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất định. Thời gian được mô tả như một kiểu thuộc tính đặc biệt. Quan hệ được biểu diễn thông qua thông tin không gian và/hoặc thuộc tính 2.1.2.4. Con người Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý các số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng, có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện
---12--- 2.1.2.5. Chính sách và quản lý Ðây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Để hoạt động thành công, hệ thống GIS phải được đặt trong 1 khung tổ chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết để quản lý, thu thập, lưu trữ và phân tích số liệu, đồng thời có khả năng phát triển được hệ thống GIS theo nhu cầu. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi 1 bộ phận quản lý, bộ phận này phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Trong quá trình hoạt động, mục đích chỉ có thể đạt được và tính hiệu quả của kỹ thuật GIS chỉ được minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ những người sử dụng thông tin để giúp họ thực hiện được những mục tiêu công việc. Ngoài ra việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải được đặt ra, nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu hiện có. 2.1.3. Các chức năng của GIS Một hệ GIS phải đảm bảo được 6 chức năng cơ bản sau: - Capture: thu thập dữ liệu. Dữ liệu có thể lấy từ rất nhiều nguồn, có thể là bản đồ giấy, ảnh chụp, bản đồ số… - Store: lưu trữ. Dữ liệu có thể được lưu dưới dạng vector hay raster. - Query: truy vấn (tìm kiếm). Người dùng có thể truy vấn thông tin đồ hoạ hiển thị trên bản đồ. - Analyze: phân tích. Đây là chức năng hộ trợ việc ra quyết định của người dùng. Xác định những tình huống có thể xảy ra khi bản đồ có sự thay đổi. - Display: hiển thị. Hiển thị bản đồ. - Output: xuất dữ liệu. Hỗ trợ việc kết xuất dữ liệu bản đồ dưới nhiều định dạng: giấy in, Web, ảnh, file…
---13--- 2.2. Các công nghệ cơ sở dữ liệu hỗ trợ quản lý dữ liệu không gian 2.2.1. Yêu cầu chung về hệ quản trị cơ sở dữ liệu - Có khả năng quản lý khối lượng lớn dữ liệu vừa và lớn, dung lượng dữ liệu tăng dần theo thời gian. - Có khả năng chia sẻ và phân phối dữ liệu trên mạng (LAN, INTRANET, Internet), đảm bảo việc sử dụng hữu hiệu và chia sẻ phục vụ nhiều người khác nhau trên mạng. - Tính bảo mật cao: Với cơ chế hoạt động mạng theo mô hình dữ liệu tập trung, hệ thống sẽ có sự tham gia truy cập dữ liệu của nhiều người do đó vấn đề an toàn hệ thống là rất quan trọng. Dữ liệu phải được đảm bảo được sử dụng bởi người dùng được phép; an toàn với các hành vi vô ý hay cố ý làm sai lệch dữ liệu. - Có khả năng tích hợp với dữ liệu đồ họa: tăng hiệu suất phân phối dữ liệu dùng chung, cũng như tận dụng hết các khả năng của DataBase Server. - Có công cụ để phát triển thích ứng với yêu cầu sử dụng: các cơ sở dữ liệu nói chung đều có các công cụ phục vụ cho các thao tác xử lý chuẩn như: tìm kiếm, phân loại, sắp xếp, kết xuất thông tin … Tuy nhiên, do yêu cầu sử dụng khác nhau và trình độ sử dụng cũng rất khác nhau, việc phát triển thích ứng để tự động hóa một số thao tác thường dùng để nâng cao rất nhiều hiệu suất sử dụng dữ liệu. - Hãng sản xuất có bề dày và ổn định trong tương lai: Đảm bảo sự hỗ trợ và tư vấn về lâu dài của nhà sản xuất cho hệ thống. - Được kiểm nghiệm trong thực tế: Đảm bảo về năng lực thực tế của hệ thống. - Phổ biến trên thị trường Việt Nam: Quen thuộc với đội ngũ tin học Việt Nam, điều kiện thuận lợi để sử dụng cũng như phát triển mở rộng hệ thống đạt hiệu quả cao nhất. - Quan trọng nhất là phải hỗ trợ tốt cho dữ liệu không gian. 2.2.2. Phân tích một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu 2.2.2.1. Oracle: - Hệ quản trị cơ dữ liệu được đánh giá mạnh nhất trên thị trường hiện nay.