Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai” nhằm nghiên cứu về phương pháp luận và áp dụng quy trình xây dựng CSDL địa lý để quản lý CSHT kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân. Toàn bộ quá trình nghiên cứu được tiến hành một cách khoa học, các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là chính xác, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Phạm Thị Việt Hà -1-
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Trước hết, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Thị Bảo Hoa, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình cũng như định hướng về phương pháp làm việc và phương pháp nghiên cứu, tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ môn Bản đồ, Viễn thám và Hệ thông tin địa lý, các thầy cô trong khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt những năm học vừa qua. Tôi xin cảm ơn Ban Giám đốc Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam, Trưởng phòng Phòng Biên tập Tư liệu đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình đi học cũng như quá trình hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn với gia đình, người thân và bạn bè về sự động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoành thành luận văn. Hà Nội, tháng 11 năm 2011 Học viên Phạm Thị Việt Hà -2-
MỤC LỤC Trang MỤC LỤC .......................................................................................................................3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................................................................6 DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ............................................................................7 MỞ ĐẦU....................................................................................................................................8 1. Tính cấp thiết của đề tài ..............................................................................................8 2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................9 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................9 4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................9 5. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................9 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..............................................................................10 7. Cơ sở dữ liệu, tài liệu phục vụ đề tài........................................................................ 10 8. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................... 11 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........12 1.1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG ............................................................................................................ 12 1.1.1. Khái niệm và đặc điểm của cơ sở hạ tầng kỹ thuật............................................ 12 1.1.2. Nhu cầu về CSDL GIS trong công tác quản lý CSHT kinh tế xã hội ............... 14 1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý - công cụ hữu hiệu hỗ trợ ra quyết định............................. 15 1.2. KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN TRONG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ......................................... 18 1.2.1. Cơ sở khoa học về hệ thông tin địa lý. ............................................................... 18 1.2.2. Cơ sở dữ liệu địa lý ............................................................................................ 21 1.2.3. Công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lưu trữ, phân tích, xử lý thông tin ............. 22 1.2.4. Khả năng ứng dụng của GIS trong xây dựng CSDL địa lý cấp tỉnh phục vụ công tác quản lý hành chính ............................................................................... 26 1.3. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ .....................................................................................................................................26 1.3.1. Phát triển và ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trên thế giới ......................... 26 1.3.2. Phát triển và ứng dụng GIS tại Việt nam ........................................................... 27 1.3.3. Khái quát các công trình liên quan đến đề tài .................................................... 30 -3-
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................31 1.4.1. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS) ...........................................31 1.4.2. Phương pháp thống kê.....................................................................................31 1.4.3. Phương pháp thử nghiệm ................................................................................... 31 1.4.4. Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu ............................................................ 31 1.4.5. Phương pháp chuyên gia .................................................................................... 32 1.4.6. Phương pháp phân tích nhân tố ứng dụng trong đánh giá tổng hợp .................. 32 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ...... 33 2.1. CHUẨN THÔNG TIN ĐỊA LÝ............................................................................ 33 2.1.1. Chuẩn thuật ngữ ................................................................................................. 34 2.1.2. Chuẩn về hệ thống tham chiếu không gian ........................................................ 34 2.1.3. Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý ............................................................... 34 2.1.4. Chuẩn về phân loại đối tượng địa lý .................................................................. 34 2.1.5. Chuẩn thể hiện trình bày dữ liệu địa lý .............................................................. 35 2.1.6. Chuẩn về chất lượng dữ liệu không gian............................................................ 35 2.1.7. Chuẩn siêu dữ liệu (Metadata) ........................................................................... 35 2.1.8. Chuẩn mã hoá và trao đổi dữ liệu ...................................................................... 35 2.2. YÊU CẦU TRONG THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ CẤP TỈNH .............................. 35 2.2.1. Nội dung của cơ sở dữ liệu địa lý cấp tỉnh......................................................... 37 2.2.2. Xây dựng lược đồ ứng dụng .............................................................................. 41 2.2.3. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu ........................................................................... 41 2.3. NỘI DUNG, NHIỆM VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG .................................. 44 2.3.1. Nội dung các yếu tố cơ sở hạ tầng ..................................................................... 44 2.3.2. Nhiệm vụ quản lý nhà nước về cơ sở hạ tầng .................................................... 46 2.4. THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ VỀ CSHT.................................................................. 47 2.4.1. Thiết kế CSDL nền địa lý .................................................................................. 47 2.4.2. Thiết kế CSDL chuyên đề CSHT....................................................................... 48 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG TỈNH LÀO CAI ...................................................................................... 50 3.1. ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN.............................................................................................. 50 3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu ........................................................................... 50 3.1.2. Xã hội ................................................................................................................. 50 -4-
3.1.3. Cơ sở hạ tầng chủ yếu ........................................................................................ 51 3.1.4. Tiềm năng và lợi thế phát triển .......................................................................... 53 3.1.5. Hiện trạng ứng dụng công nghệ thông tin tại các sở, ban, ngành tỉnh Lào Cai......................................................................................................... 55 3.2. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ ................................ 56 3.2.1. Lựa chọn Công nghệ nhập liệu - Công nghệ số hoá và hiện chỉnh bản đồ........ 56 3.2.2. Lựa chọn công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lưu trữ, xử lý thông tin............... 56 3.2.3. Các phần mềm khác ........................................................................................... 57 3.3. XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ VỀ CSHT TỈNH LÀO CAI .................................. 58 3.3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ................................................................................. 58 3.3.2. Nội dung các bước của quy trình công nghệ...................................................... 58 3.4. SỬ DỤNG KẾT QUẢ CSDL CSHT TỈNH LÀO CAI PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ DÂN SỐ VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ...................................................... 73 3.4.1. Tổ chức và chuẩn hoá số liệu ............................................................................. 73 3.4.2. Phân tích nhân tố ................................................................................................ 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 84 PHỤ LỤC .................................................................................................................... 86 Phụ lục 1....................................................................................................................... 86 Phụ lục 2..................................................................................................................... 108 -5-
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CSHT : Cơ sở hạ tầng BĐĐH : Bản đồ địa hình CSDL : Cơ sở dữ liệu DGN : Định dạng dữ liệu của phần mềm Microstation Feature : Đối tượng Feature class : Lớp đối tượng GIS : Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) Internet : Mạng toàn cầu LAN : Mạng nội bộ SHP : Định dạng dữ liệu của phần mềm SQL : Ngôn ngữ tìm kiếm, hỏi đáp TN&MT : Tài nguyên và Môi trường VN2000 : Tên hệ tọa độ, độ cao chính thức sử dụng ở Việt Nam HTML : Hypertext Markup Language - Ngôn ngữ liên kết siêu văn bản UBND : Ủy ban nhân dân -6-
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ * Bảng: Bảng 2.1. Danh mục các chuẩn ....................................................................................33 Bảng 3.1. Yếu tố nội dung và thông tin thuộc tính của bản đồ CSHT ........................62 Bảng 3.2. Lựa chọn các biến phân tích ........................................................................74 Bảng 3.3. Bảng giá trị các biến tính toán theo chỉ tiêu lựa chọn..................................75 Bảng 3.4. Bảng ma trận hệ số tương quan của một số biến .........................................76 Bảng 3.5. Tổng biến giải thích được của các thành phần.............................................77 Bảng 3.6. Ma trận thành phần chính.............................................................................78 Bảng 3.7. Ma trận thành phần chính đã được quay Varmax........................................79 Bảng 3.8. Bảng giá trị riêng cho mỗi huyện.................................................................80 Bảng 3.9. Bảng đánh giá phân loại...............................................................................80 * Hình vẽ: Hình 1.1. Liên kết dữ liệu không gian và thuộc tính....................................................22 Hình 2.1. Mô hình phát triển CSDL địa lý cấp tỉnh .....................................................36 Hình 2.2. Lược đồ ứng dụng mô tả cấu trúc dữ liệu [Nguồn TC211]..........................41 Hình 2.3. Mô hình cấu trúc CSDL địa lý về CSHT .....................................................47 Hình 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng CSDL ................................................58 Hình 3.2. Một số yếu tố nội dung của bản đồ Cơ sở Hạ tầng ......................................67 Hình 3.3. Yếu tố giao thông .........................................................................................68 Hình 3.4. Yếu tố thủy hệ ..............................................................................................68 Hình 3.5. Yếu tố trường học.........................................................................................69 Hình 3.6. Yếu tố điện ...................................................................................................69 Hình 3.7. Yếu tố bưu chính viễn thông ........................................................................70 Hình 3.8. Mạng lưới chợ ..............................................................................................70 Hình 3.9. Mạng lưới cơ sở y tế.....................................................................................71 Hình 3.10. Điểm dân cư................................................................................................71 Hình 3.11. Nhà văn hóa ................................................................................................72 Hình 3.12. Các đối tượng là đường đất đã được chọn có màu xanh ............................72 Hình 3.13. Mô hình kết quả..........................................................................................81 -7-
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Thực tiễn hơn 25 năm đổi mới, sự phát triển hạ tầng kinh tế - xã hội của các địa phương đã góp phần làm thay đổi diện mạo kinh tế, xã hội trên toàn quốc, góp phần vào sự thành công của công cuộc nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Sự phát triển hạ tầng kinh tế xã hội địa phương không chỉ là vấn đề kinh tế - kỹ thuật đơn thuần mà còn là vấn đề xã hội quan trọng nhằm tạo tiền đề cho các địa phương trong cả nước phát triển nhanh và bền vững. Do vậy, chính sách phát triển hạ tầng kinh tế xã hội trên phạm vi cả nước là một trong những vấn đề được các cấp chính quyền chú trọng và luôn được gắn với các chương trình phát triển của các tỉnh. Chính từ sự phát triển nhanh chóng về hạ tầng kinh tế xã hội của các tỉnh đã làm gia tăng nhu cầu quản lý về cơ sở hạ tầng (CSHT) như: các công trình điện, nước, trường, trạm, thông tin liên lạc, hệ thống giao thông... Cẩn thiết phải có một hệ thống các phương pháp quản lý và thông tin hiện đại để đảm bảo cho các hệ thống CSHT có thể hỗ trợ cho sự phát triển của các lĩnh vực kinh tế và xã hội. Trên hầu hết các lĩnh vực quản lý cơ sở hạ tầng của tỉnh, từ quy hoạch phát triển tổng thể CSHT đến quản lý hạ tầng kỹ thuật, bảo vệ môi trường, quản lý an ninh xã hội theo địa bàn, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, sử dụng đất đai trong tỉnh...đều có nhu cầu cấp thiết về một hệ thống thông tin bản đồ trong đó có các thông tin thuộc tính đính kèm tăng tải trọng thông tin cho bản đồ, cung cấp được hệ thống thông tin có khoa học cho công tác quản lý, điều hành, nâng cấp cũng như quy hoạch CSHT của các địa phương. Việc sớm triển khai một đề án ứng dụng GIS cấp tỉnh trước hết phục vụ quản lý CSHT ở cấp vĩ mô và từng bước đáp ứng yêu cầu quản lý, điều hành tác nghiệp cho các sở ngành, huyện thị, đã trở thành một đòi hỏi thực sự cần thiết và cấp bách với các địa phương trong cả nước, đặc biệt là đối với những tỉnh miền núi trình độ phát triển về công nghệ thông tin chưa cao nhưng được đầu tư nhiều cho các dự án quy hoạch phát triển cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội. Tỉnh Lào Cai là một tỉnh miền núi giáp biên giới Việt Trung có các yếu tố thuận lợi về địa lý và lịch sử thu hút nhiều đầu tư trong nước và nước ngoài. Các hoạt động xây dựng và phát triển tiếp theo cho thấy các dịch vụ CSHT thiết yếu như điện, nước, trường, trạm y tế, viễn thông và thoát nước là rất cần được quy hoạch, mở rộng và nâng cấp. Việc sớm hình thành một hệ thống dữ liệu GIS nền dùng chung cấp Tỉnh, nhằm đáp ứng yêu cầu quản lý CSHT ở cấp vĩ mô và chia sẻ thông tin dùng chung là một bước đột phá để phát huy tổng hợp các nguồn dữ liệu bản đồ cho quản lý CSHT. Tạo ra sự liên thông của các nguồn dữ liệu GIS trên địa bàn quản lý từ phạm vi tỉnh, đến huyện, thị phường, xã. Đây cũng là giải pháp về hạ tầng thông tin để sớm hình thành -8-
Do đó, tác giả đã lựa chọn đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai”. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu về phương pháp luận và áp dụng quy trình xây dựng CSDL địa lý để quản lý CSHT kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được các mục tiêu trên đề tài đã giải quyết các nhiệm vụ sau: - Tổng quan các vấn đề xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý kinh tế xã hội. - Xây dựng cấu trúc CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý CSHT. - Nghiên cứu quy trình xây dựng CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý CSHT. - Thử nghiệm xây dựng CSDL cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai và bước đầu khai thác CSDL. 4. Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý: Đây là phương pháp chủ đạo sử dụng triệt để như 1 phương pháp dùng để hiển thị bản đồ, kết nối các dữ liệu và phương pháp xử lý các dữ liệu đó phục vụ mục tiêu đề tài đã đặt ra. - Phương pháp chuyên gia: tham khảo các ý kiến chuyên gia về các chuyên ngành khác để có luận cứ khoa học phục vụ mục tiêu nghiên cứu của đề tài. - Phương pháp thống kê: dùng để thu thập các tài liệu, số liệu phục vụ cho công tác thiết kế CSDL chuyên đề và nhập thông tin thuộc tính. - Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu: dùng để chiết lọc và chuẩn hóa CSDL một cách chính xác và theo một hệ thống nhất định. - Phương pháp thử nghiệm: thử nghiệm với dữ liệu thực tế để kiểm nghiệm quy trình lý thuyết đã đề ra. - Phương pháp phân tích nhân tố: sử dụng phương pháp này để phân tích mối tương quan giữa các yếu tố chính trong CSDL đã thiết kế và kiểm nghiệm chúng có phù hợp với thực tiễn hay không. 5. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi lãnh thổ: Khu vực nghiên cứu là tỉnh Lào Cai, một tỉnh biên giới miền núi phía Bắc giáp Trung Quốc, có các điều kiện tự nhiên không thật sự thuận lợi để phát triển hạ tầng cơ sở. -9-
- Giới hạn nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục quản lý cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai (tập trung vào nội dung về CSHT). 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn a. Ý nghĩa khoa học Những kết quả nghiên cứu và thực nghiệm của đề tài đã góp phần xây dựng cơ sở khoa học trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý chuyên đề phục vụ công tác quản lý xã hội của tỉnh. b. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ trợ giúp các nhà quản lý trong công tác quản lý cơ sở hạ tầng của tỉnh Lào Cai. Góp phần bổ sung tài liệu khoa học về ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL phục vụ quản lý xã hội tại tỉnh và ứng dụng cho các chuyên ngành khác của tỉnh. 7. Cơ sở dữ liệu, tài liệu phục vụ đề tài Tài liệu phục vụ đề tài gồm: * Tài liệu bản đồ: - Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 25.000 dạng số dùng là tư liệu chính để liệt kê đối tượng và phân lớp đối tượng trong CSDL nền. - Bản đồ hành chính tỉ lệ 1/ 150.000 để hiện chỉnh nội dung và các yếu tố hành chính. - Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉ lệ 1/ 50.000 năm 2005 dùng để cập nhật các yếu tố về CSHT. - Bản đồ địa giới hành chính 364 cập nhật ranh giới hành chính đến tháng 8 năm 2011 tỉ lệ 1/ 50.000. - Các loại bản đồ chuyên đề toàn tỉnh: Bản đồ Quy hoạch, bản đồ dân cư, giao thông dạng số tỉ lệ 1/ 300.000. * Tài liệu phi bản đồ: - Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai năm 2008, 2009, 2010. Dùng để nhập cho các trường thông tin thuộc tính đã thiết kế. - Sách về giao thông, danh mục hành chính và các tài liệu về địa lý tự nhiên kinh tế xã hội khác. - Tuy nhiên chủ yếu các bản đồ số định dạng là MicroStation DGN chỉ phục vụ công tác in ra chứ chưa được sử dụng trong quản lý, xử lý thông tin số, chuẩn về CSDL. - 10 -
8. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn gồm các nội dung như sau: - Nội dung chương 1 đề cập tới: Tổng quan các vấn đề xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng và phương pháp nghiên cứu. - Nội dung chương 2 đề cập tới chuẩn về CSDL, nội dung của CSDL địa lý cấp tỉnh và nội dung, nhiệm vụ của quản lý cơ sở hạ tầng. - Nội dung chương 3 đề cập tới Thiết kế cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai. Sử dụng kết quả CSDL CSHT tỉnh Lào Cai phân tích mối quan hệ giữa dân số và CSHT. - 11 -
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG 1.1.1. Khái niệm và đặc điểm của cơ sở hạ tầng kỹ thuật [1] a. Khái niệm. * Khái niệm: Cơ sở hạ tầng là tổ hợp các công trình vật chất kỹ thuật có chức năng phục vụ trực tiếp dịch vụ sản xuất đã sống của dân cư, được bố trí trên một phạm vi lãnh thổ nhất định. Khi lực lượng sản xuất chưa phát triển quá trình tiến hành các hoạt động chỉ là sự kết hợp giản đơn giữa 3 yếu tố đó là lao động, đối tượng lao động và tư liệu lao động chưa có sự tham gia của cơ sở hạ tầng. Nhưng khi lực lượng sản xuất đã phát triển đến trình độ cao thì để sản xuất có hiệu quả cần có sự tham gia của cơ sở hạ tầng. Cơ sở hạ tầng kỹ thuật được phát triển mạnh mẽ gắn liền với cuộc cách mạng công nghiệp từ thế kỷ 17 đến thế kỷ 19. Bên cạnh đó, chính vì sự phát triển mạnh mẽ của cơ sở hạ tầng kỹ thuật mà nó thúc đẩy sự phát triển của cơ sở hạ tầng xã hội từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20. Hiện nay, chúng ta đang tiến hành phát triển cơ sở hạ tầng ở giai đoạn 3. Giai đoạn vừa phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật vừa phát triển cơ sở hạ tầng xã hội. Như vậy, khi khoa học kỹ thuật ngày càng được nâng cao thì cơ sở hạ tầng càng phát triển. * Phân loại Căn cứ vào chức năng, tính chất và đặc điểm người ta chia các công trình cơ sở hạ tầng thành 3 loại - Cơ sở hạ tầng kỹ thuật. - Cơ sở hạ tầng xã hội. - Cơ sở hạ tầng môi trường Cơ sở hạ tầng kỹ thuật là các công trình phục vụ cho sản xuất và đời sống bao gồm: các công trình thiết bị chuyển tải và cung cấp năng lượng, mạng lưới giao thông, cấp thoát nước, thông tin liên lạc. Cơ sở hạ tầng xã hội bao gồm các công trình phục vụ cho các địa điểm dân cư như nhà văn hoá, bệnh viện, trường học, nhà ở và các hoạt động dịch vụ công cộng khác. Các công trình này thường gắn với các địa điểm dân cư làm cơ sở góp phần ổn định, nâng cao đời sống dân cư trên vùng lãnh thổ. - 12 -
Cơ sở hạ tầng môi trường là toàn bộ hệ thống vật chất kỹ thuật phục vụ cho việc bảo về, giữ gìn và bảo vệ môi trường sinh thái của đất nước và môi trường sống của con người. Hệ thống này bao gồm các công trình phòng chống thiên tai, các công trình bảo vệ đất đai, vùng biển và các nguồn tài nguyên thiên nhiên. b. Đặc điểm Hệ thống cơ sở hạ tầng có nhiều đặc điểm riêng biệt khác với hệ thống kinh tế xã hội khác. Đứng dưới góc độ đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng cần xem xét các đặc điểm sau: - Bản thân hệ thống cơ sở hạ tầng là một tập hợp các công trình xây dựng có vốn đầu tư lớn, thời gian thu hồi vốn dài thường là thông qua các hoạt động kinh tế khác để thu hồi vốn. Trong cơ chế thị trường hiện nay, đồng vốn luôn vận động một cách năng động và chịu sự chi phối của lợi nhuận, nơi nào có lợi nhuận cao, thời gian thu hồi vốn nhanh thì sẽ được đầu tư nhiều và ngược lại. Vì thế, lĩnh vực kinh doanh cơ sở hạ tầng kỹ thuật thường được các nhà đầu tư ít quan tâm hơn là dịch vụ kinh doanh buôn bán khác. - Các công trình cơ sở hạ tầng mang tính xã hội hoá cao, có nhiều đặc tính của hàng hoá công cộng. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng thì không chỉ có sự tham gia của chính phủ mà còn có sự đóng góp của khu vực tư nhân, còn hàng hoá công cộng về cơ bản do chính phủ cấp, chính phủ là người đứng ra bỏ vốn đầu tư xây dựng mà chủ yếu là vốn từ ngân sách, tư nhân thì rất ít, đầu tư thì các công trình này thường có vốn đầu tư hơn, thời gian thu hồi vốn chậm, thậm trí rất khó thu hồi vốn. - Hệ thống các công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật mang tính kỹ thuật cao, quy mô lớn nó không chỉ đáp ứng nhu cầu cuộc sống, sản xuất, dịch vụ, đời sống con người... trong hiện tại và cả trong tương lai nữa. Mặt khác thời gian tồn tại của các công trình cơ sở hạ tầng trên lãnh thổ là rất lâu dài. Vì thế những sai lầm trong bố trí địa điểm, áp dụng công nghê sẽ đều phải trả giá rất đắt. Do đó, yêu cầu khi xây dựng cơ sở hạ tầng bên cạnh việc áp dụng những thành tựu tiến bộ của khoa học kỹ thuật, phải căn cứ vào quy hoạch phát triển vùng và dự kiến được những biến động trong tương lai. - Các công trình cơ sở hạ tầng trên phạm vị lãnh thổ có chức năng phục vụ sản xuất và đời sống. Tuy vậy, nếu xét về bản chất kết quả hoạt động của các cơ sở hạ tầng lại là từ dịch vụ chứ không phải là sản xuất vật chất cụ thể chẳng hạn dịch vụ bưu chính viễn thông, giáo dục đào tạo đây chính là điểm điểm phân biệt giữa cơ sở hạ tầng với các ngành sản xuất vật chất khác. - 13 -
c. Nhu cầu của một công cụ hỗ trợ cho hoạt động đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật Đầu tư phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật một cách hoàn chỉnh, đồng bộ theo một quy hoạch tổng thể ngay từ ban đầu là điều kiện cần làm cho hoạt động đầu tư được thuận lợi. Đồng thời hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật cần phải đạt được sự hiện đại cần thiết, sự hiện đại đó sẽ đem lại hiệu quả cao trong hoạt động đầu tư. Như vậy cần có giải pháp tổ chức thực hiện đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật hợp lý. Bao gồm những công việc sau: + Thực hiện đầu tư xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật trên quan điểm “tập trung dứt điểm” không đầu tư dàn trải và hậu quả của việc đầu tư dàn trải sẽ không cao, thực hiện đầu tư nhiều công trình nhưng đều chậm hoàn thành và khó đưa vào sử dụng do thiếu sự quản lý thống nhất. Muốn vậy cần có quy hoạch đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật thống nhất và hợp lý là căn cứ để phát triển hệ thống địa phương. + Phải thực hiện chặt chẽ công tác phân cấp quản lý và đầu tư đối với những công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật thuộc hệ thống quốc gia như đường quốc lộ, những công trình mang tính chất liên ngành, liên vùng, những công trình hàng không, cảng biển quốc gia và hệ thống đường sắt. Đồng thời phải có sự phân cấp quản lý kết cấu hạ tầng kỹ thuật một cách rõ ràng, chi tiết: bộ máy quản lý thành phố, tỉnh phải khác với huyện, xã. các công trình loại I, loại II thuộc trung ương thì phân cấp thế nào? Phạm vi nào thuộc quyền của tỉnh, lĩnh vực nào của Trung ương… một thực tế là sự phân cấp và phối hợp trong quản lý hệ thống giao thông còn rất yếu kém. Tại các thành phố, thị xã có quốc lộ đi qua thì Bộ Giao thông Vận tải quản lý, một số đoạn lại do sở giao thông công chính đảm nhiệm đầu tư xây dựng, nâng cấp, bảo dưỡng, còn cấp thoát nước, xây dựng mạng lưới điện, điện thoại lại do các cơ sở chuyên ngành nên có tình trạng đường làm xong thì phải đào lên để mắc điện thoại, làm cống thoát nước,/… đây là việc phân cấp quản lý vì mục đích chung lâu dài chứ không phải vì lợi ích nhất thời dàn trải. Việc đầu tư vào các hệ lĩnh vực thuộc hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật sẽ do từng địa phương thực hiện một ngân sách để thực hiện tài trợ trong những trường hợp đặc biệt. Thực hiện xây dựng “Nhà nước và nhân dân cùng làm” nhằm phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật đối với những công trình mang tính chất phúc lợi xã hội. Tuy nhiên, việc xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật phải được bàn bạc từ Trung ương đến địa phương để không lặp lại?. Mặt khác, cần có sự chỉ đạo thống nhất trong xây dựng và quản lý kết cấu hạ tầng kỹ thuật giữa Trung ương và địa phương. 1.1.2. Nhu cầu về CSDL GIS trong công tác quản lý CSHT kinh tế xã hội Ngày nay, trong thời kỳ đổi mới đất nước, các hoạt động kiến thiết các công trình cơ sở hạ tầng diễn ra ở khắp mọi trong cả nước đã làm tăng nhu cầu quản lý về - 14 -
Vấn đề quan tâm hiện nay là: Thông tin về mạng lưới cơ sở hạ tầng của tỉnh còn thiếu đồng bộ. Tình trạng bất cập, thiếu đồng bộ và thiếu phối hợp trong quản lý và xây dựng vận hành bảo trì bảo dưỡng các mạng lưới cơ sở hạ tầng do thiếu thông tin về mạng lưới. Tài sản của mạng lưới cơ sở hạ tầng không được theo dõi quản lý và bảo trì tốt, làm ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng. Việc quy hoạch xây dựng và phát triển mạng lưới do những lý do trên, chưa thật sự thiết thực. Cũng do tình trạng thiếu thông tin dẫn đến sự chậm trễ trong phê duyệt và thi công các công trình cơ sở hạ tầng, ảnh hưởng đến đời đời sống nhân dân. Tất cả các vấn đề trên chỉ có thể giải quyết bằng cách thu thập và đưa vào quản lý các thông tin mạng lưới hạ tầng của các ngành khác nhau lên cùng một nền là bản đồ địa lý của tỉnh, trong một hệ thống quản lý thông tin tổng hợp liên thông giữa các cấp, các ngành. 1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý – công cụ hữu hiệu hỗ trợ ra quyết định a. Cơ sở dữ liệu (CSDL) địa lý CSDL địa lý là tập hợp có tổ chức hợp lý các thông tin về các đối tượng địa lý có quan hệ với nhau được sắp xếp theo những nguyên tắc và cấu trúc đã được xác định từ trước, điều khiển nhau và lưu trữ như một đơn vị thống nhất trong các thiết bị lưu trữ như đĩa cứng, băng từ. CSDL địa lý là một hợp phần cơ bản của Hệ thống thông tin địa lý (GIS), được tổ chức, lưu trữ, khai thác và sử dụng theo một mục đích cụ thể trong GIS. CSDL địa lý là một CSDL đặc biệt gồm các dữ liệu về vị trí, hình dạng không gian của các đối tượng địa lý được thể hiện dưới dạng điểm, đường, vùng, ô vuông (pixel) với các giá trị thuộc tính phi không gian của chúng. Đặc điểm nổi trội của CSDL địa lý là nó bao gồm các thông tin đã được sắp xếp và gắn bó với một lãnh thổ nhất định. CSDL địa lý được tổ chức theo kiểu quan hệ, trong đó số liệu được lưu trữ, sắp xếp theo các bảng ghi chứa các đối tượng và các giá trị thuộc tính. - 15 -
Với các đặc điểm nêu trên, CSDL địa lý đáp ứng cung cấp thông tin và trợ giúp lập kế hoạch, quy hoạch, dự báo phát triển lãnh thổ - một trong những nhiệm vụ quan trọng của QLHC: CSDL địa lý chứa đựng CSDL về các đối tượng địa lý tự nhiên và Kinh tế - xã hội theo lãnh thổ, từ đó cho phép đánh giá tổng hợp và chuyên ngành các yếu tố địa lý được chính xác và khách quan thuận lợi, nhanh chóng, cho phép xây dựng các phương án khác nhau. Từ CSDL địa lý có thể thành lập các bản đồ một cách tự động và hiệu quả. b. Cơ sở dữ liệu địa lý [13] CSDL địa lý là mô hình không gian của lãnh thổ, tích hợp các thông tin đa dạng về nội dung theo lãnh thổ, là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý hiệu quả. * CSDL địa lý - Công cụ thể hiện trực quan thông tin địa lý CSDL địa lý được định nghĩa là mô hình thu nhỏ của thế giới thực trên cơ sở toán học nhất định, sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt nội dụng một cách có chọn lọc và khái quát. CSDL địa lý là một công cụ giúp thể hiện và nhận thức thông tin trong thế giới thực một cách hiệu quả bởi vì: bản đồ xây dựng với cơ sở toán học nên đảm bảo tính chính xác và khả năng đo được của bản đồ; Bản đồ là mô hình thu nhỏ giúp nhìn toàn bộ, bao quát một khu vực nghiên cứu. Việc sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt giúp ta nhận thức nội dung bản đồ trở nên nhanh chóng, đơn giản, trực quan hóa, hiệu quả hơn; Khái quát hóa là một đặc trưng quan trọng của bản đồ, nhằm làm nổi rõ những vấn đề chính, tăng giá trị thông tin, giúp người đọc có cái nhìn sâu sắc hơn về đối tượng, sự việc. Mô hình CSDL địa lý không chỉ phản ánh hình thức bên ngoài mà cả bản chất bên trong của các hiện tượng, ghi nhận và hệ thống hóa tri thức và các quy luật không gian, giúp truyền đạt, cảm nhận và nhận thức nhanh, dúng về thông tin. Để thể hiện thông tin trên CSDL địa lý gồm các giai đoạn: khảo sát, nắm vững, tổng hợp và thể hiện dữ liệu. Như vậy CSDL địa lý được dùng trong nhiều lĩnh vực trong đó có quản lý hành chính – một lĩnh vực cần đến rất nhiều dữ liệu thuộc nhiều ngành. * CSDL địa lý - Công cụ phân tích, dự báo, quy hoạch CSDL địa lý cho phép nhận biết sự phân bố của đối tượng và mối quan hệ qua lại giữa chúng. Đặc biệt bản đồ số cho phép phóng to, thu nhỏ, phân tích phân bố không gian của hiện tượng thuận tiện. CSDL địa lý cho phép thực hiện các phép đo đạc, triết tách thông tin, định hướng như độ dài, góc, diện tích,…Cho phép phân tích không gian bởi các thông tin trên bản đồ được gắn với tọa độ không gian của thể giới thực. Vì vậy, có thể thực hiện các phân tích không gian như: tìm kiếm trong phạm vi, xác định phạm vi ảnh hưởng, - 16 -
CSDL địa lý cho phép phân tích, đối sánh: Khi sử dụng nhiều bản đồ với các chủ đề khác nhau được xây dựng cùng thời điểm, ta có thể phân tích phân tích mối quan hệ giữa các chỉ tiêu, nội dung động thái và thứ bậc hoạt động, từ đố có thể rút ra được quy luật, cách giải thích về những hiện tượng hoặc tìm ra những vùng thỏa mãn điều kiện cho trước. Khi sử dụng CSDL địa lý cùng một chủ đề xây dựng ở những thời điểm khác nhau ta có thể thu nhận được các giá trị của các hiện tượng, quá trình, nhìn chúng trong mối quan hệ và sự tiến hóa theo thời gian để chỉ ra xu hướng nhờ đó đưa ra được các dự báo, khuynh hướng phân bố mới trong không gian. Từ CSDL địa lý có thể xây dựng đồ thị, biểu đồ, khi kết hợp nhiều biểu đồ ở các thời điểm khác nhau, có thể so sánh và nhìn được các động thái ở dạng ba chiều. Có thể sử dụng bản đồ như mô hình thay thế: đây là ưu thế của bản đồ, cho phép thực hiện những “thí nghiệm” trên mô hình, các “phép thử” trước khi đưa ra quyết định để giảm thiểu về người, tiền của, công sức, thời gian,… Với sự phát triển công nghệ bản đồ số, người sử dụng không chỉ tương tác với bản đồ mà là cả với dữ liệu bên trong bản đồ đó nữa. Ngoài ra, ngày nay với các chức năng như hỗ trợ việc thực hiện các phép phân tích, dự báo đơn giản hơn rất nhiều. Đó chính là tiền để cho việc đưa công cụ CSDL địa lý vào sử dụng rộng rãi, trở thành công cụ hỗ trợ quản lý hành chính, hỗ trợ việc đề xuất những quyết định quan trọng trong kinh tế quốc dân liên quan tới quy hoạch, khai thác lãnh thổ, phát triển các tổng thể sản xuất lãnh thổ, bảo vệ tài nguyên và môi trường. Tuy nhiên, CSDL địa lý không thay thế, không quyết định mà chỉ là công cụ hỗ trợ ra quyết định. c. Đặc điểm CSDL địa lý phục vụ quản lý hành chính CSDL địa lý được sử dụng trong QLHC là CSDL, bản đồ chuyên đề. Tùy theo cấp quản lý mà các nội dung chuyên đề cụ thể khác nhau, trong đó chuyên đề Kinh tế - xã hội chiếm chủ yếu. Phụ thuộc vào cơ cấu tổ chức hành chính của cấp quản lý sẽ có những nhóm nội dung tương ứng như: Dân số, lao động – xã hội, y tế, giáo dục, văn hóa, công nghiệp, nông nghiệp, thương mại – dịch vụ, nhà đất, giao thông, điện, nước, môi trường,…Mỗi nhóm lại có nhiều bản đồ chi tiết tùy theo chỉ tiêu quan tâm. CSDL địa lý thường thể hiện các chỉ tiêu với số liệu thống kê theo đơn vị hành chính theo đơn vị hành chính hoặc vị trí và đặc điểm của từng đối tượng cụ thể trong một số trường hợp. Các số liệu kinh tế - xã hội thay đổi rất nhanh, các yêu cầu, chỉ tiêu cũng thường thay đổi trong từng giai đoạn khác nhau nên CSDL địa lý sẽ nhanh lạc hậu. Để - 17 -
Dó thời gian có hạn nên luận văn chỉ đi sâu xây dựng CSDL địa lý về cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai. 1.2. KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN TRONG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.2.1. Cơ sở khoa học về hệ thông tin địa lý a. Định nghĩa hệ thông tin địa lý Hệ thông tin địa lý (HTTĐL) theo nguyên bản tiếng Anh: Geographical Information System (GIS) được dùng cho công nghệ máy tính có định hướng địa lý, là một hệ thông tin tổ hợp các ứng dụng thực tế và trở thành một ngành nghiên cứu mới đã và đang có sự cuốn hút rất rộng lớn người sử dụng và các ngành liên quan. Thực tế trong nhiều thập kỷ gần đây GIS đã phát triển rất mạnh mẽ về lý thuyết, công nghệ và tổ chức. GIS đã được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau một cách tổ hợp như địa lý, địa chất, nông nghiệp, đô thị, giao thông, ngân hàng, nghiên cứu thực vật, địa chính, kinh tế, toán học, môi trường vv. Từ khi ra đời cho đến nay đã có rất nhiều khái niệm về hệ thông tin địa lý (HTTĐL – GIS). Theo xu thế phát triển của khoa học và công nghệ, khái niềm về HTTĐL cũng được nhìn nhận ngày một hiện đại, do đó vai trò của nó cũng ngày một rộng hơn. * Định nghĩa về GIS theo quan niệm là công cụ, công nghệ: [9] - GIS là “tập hợp các công cụ để thu thập, lưu trữ, tra cứu, chuyển đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực” (theo Burrough 1986). - GIS “như một công nghệ thông tin nhằm lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian và phi không gian” (theo Parker 1988). * Định nghĩa GIS theo quan điểm cơ sở dữ liệu không gian: [9] GIS như “hệ cơ sở dữ liệu mà phần lớn dữ liệu được định mã không gian, trên đó là sự tổ hợp các quá trình vận hành nhằm trả lời thực thể không gian trong cơ sửa dữ liệu”. GIS là “một hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế để hổ trợ việc thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, ráp nối và hiển thị dữ liệu có tham chiếu không gian nhằm giải các vấn đề qui hoạch và quản lý phức tạp theo (Uỷ ban Phối hợp Liên ngành Mỹ - US Federal Interagency Coordinating Committee,1988) Theo quan điểm của Aronoff S 1989 “bất kỳ một phương thức trên sách tra khảo hoặc trên máy tính dùng để lưu trữ thao tác các dữ liệu tham chiếu địa lý.” - 18 -
* Định nghĩa GIS theo quan điểm về tổ chức: [9] (Ozemoy 1981) định nghĩa GIS là “một tập hợp các chức năng tự động nhằm cung cấp một cách chuyên nghiệp với những khả năng tiên tiến trong việc tưu trữ, tìm kiếm, thao tác và hiển thị các dữ liệu định vị địa lý”. GIS là “một hệ thống hỗ trợ quyết định có sự tích hợp các dữ liệu không gian trong một môi trường giải quyết các vấn đề liên quan” (Cowen 1988). * Một số định nghĩa GIS được sử dụng gần đây: Hệ thông tin địa lý (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần; phần cúng máy tính, phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành được thiết kế hoạt động một cách hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường địa lý (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ, 1994) [14] Hệ thông tin địa lý GIS là tập hợp có tổ chức phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý và con người được thiết kế để thu thập, xử lý, phân tích và hiển thị tất cả thông tin liên quan đến địa lý (ESRI, 1994) [11] Qua tất cả các định nghĩa về GIS chúng ta thấy hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin về các đối tượng địa lý được quy chiếu về một không gian và một thời gian thống nhất mà trước đó có thể sản xuất các thông tin mới dựa vào các thông tin đang có trong hệ thống. Là mô hình thế giới thực ở dạng tổ hợp của một số hữu hạn lớp thông tin mà mỗi lớp thông tin là hàm số của tọa độ không gian, thời gian trong một hệ quy chiếu xác định với độ chính xác của mô hình được tính toán theo mục đích của hệ thống và khả năng kỹ thuật của việc thu nhận, lưu trữ, quản lý và hiển thị các thông tin chiết xuất từ mô hình, GIS là tập hợp các công cụ mạnh giúp cho việc thu thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực cho tập hợp các mục đích nào đó. b. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý [5] * Hệ thống các thiết bị phần cứng: Phần cứng của GIS bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotter), máy in (printer), bàn số hóa (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số liệu (floppy diskettes, sptical cartridges, CDROM…) Đơn vị xử lý trung tâm được kết nối với đơn vị lưu trữ gồm ổ đĩa CD, DVD để lưu trữ dữ liệu và chương trình. Các thiết bị khác dùng để hiển thị các kết quả phân tích dữ liệu. Việc kết nối truyền thông các máy tính được thực hiện thông qua hệ thống mạng với các đường dữ liệu đặc biệt. Thiết bị hình là thiết bị giao tiếp hiển thị như màn hình, thông qua đó người sử dụng điều khiển máy tính. - 19 -
* Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là: - Công cụ nhập và thao tác trên dữ liệu địa lý. - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS). - Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị dữ liệu địa lý. - Giao diện đồ hoạ người - máy (GUI). * Dữ liệu: Là thành phần quan trọng nhất trong GIS. Dữ liệu được sử dụng trong GIS được thiết kế theo những nguyên tắc và cấu trúc đã được xác định từ trước gọi là CSDL (database). Dữ liệu địa lý bao gồm dữ liệu không gian để mô tả đặc trưng không gian và dữ liệu thuộc tính phản ánh bản chất của đối tượng địa lý. Dữ liệu không gian được thể hiện bằng các công cụ đồ họa của máy tính, dữ liệu thuộc tính được thể hiện bằng các chữ, số … Những thông tin địa lý đó phải bao gồm các dữ liệu về vị trí địa lý, hình dạng, kích thước, thuộc tính, mối liên hệ không gian và thời gian của các thông tin. * Chuyên gia và người sử dụng GIS là một hệ thống được tổng hợp từ nhiều chuyên ngành, do đó đòi hỏi người điều hành sử dụng phải có kinh nghiệm và được đào tạo trong nhiều lĩnh vực. Hơn nữa sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật tiên tiến hiện đại cả phần mềm và phần cứng đòi hỏi người điều hành phải luôn trau dồi kiến thức. Người điều hành cần phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Có kiến thức cơ bản về địa lý và công nghệ thông tin, được đào tạo cơ bản về khoa học địa lý, có khả năng khai thác các đặc điểm và biết xử lý khi có sự cố về phần cứng và phần mềm, vận hành thông thạo các chương trình liên kết phần cứng. - Có kinh nghiệm trong việc sử dụng phần mềm GIS, biết lập trình cơ bản, biết quản lý, xử lý cơ sở dữ liệu và một số công việc khác có liên quan đến tích hợp thông tin. - Có hiểu biết về cấu trúc dữ liệu: hiểu về nguồn dữ liệu, nội dung và độ chính xác của dữ liệu, tỷ lệ bản đồ và các số liệu đo đạc của tập dữ liệu. - Có khả năng phân tích không gian: Được đào tạo về các phương pháp xử lý thống kê và xử lý định tính trong địa lý, có thể lựa chọn phương pháp tốt nhất để phân tích và áp dụng nhằm đưa ra kết quả tối ưu. * Chính sách và quản lý: Đây là một hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý để tổ chức hoạt động hệ thông GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Đó hoạt động thành công, hệ thống GIS - 20 -