Nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin trên nền gis phục vụ quy hoạch cây công nghiệp tỉnh gia lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN CÔNG HIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
HỆ THỐNG THÔNG TIN TRÊN NỀN GIS
PHỤC VỤ QUY HOẠCH CÂY CÔNG NGHIỆP
TỈNH GIA LAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

Đà Nẵng - Năm 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN CÔNG HIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
HỆ THỐNG THÔNG TIN TRÊN NỀN GIS
PHỤC VỤ QUY HOẠCH CÂY CÔNG NGHIỆP
TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 60.48.01.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. V T ung H ng

Đà Nẵng - Năm 2017


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân
tơi, khơng sao chép của ai do tôi tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu, tổng hợp và
thực hiện. Nội dung lý thuyết trong luận văn tơi có sử dụng một số tài liệu
tham khảo như đã trình bày trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu,
chương trình phần mềm và những kết quả trong luận văn là trung thực và
chưa được công bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác.

Tác giả

Nguyễn Công Hiệp


ii

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................. iv
DANHG MỤC CÁC BẢNG .......................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................. vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1
2. Mục tiêu ................................................................................................. 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 3

4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................... 3
6. Bố cục luận văn...................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .................................................. 5
1.1. TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ QUY HOẠCH CÂY CÔNG NGHIỆP .... 5
1.1.1. Giới thiệu chung về tỉnh Gia Lai ..................................................... 5
1.1.2. Nông lâm nghiệp.............................................................................. 7
1.1.3. Quản lý quy hoạch cây công nghiệp ................................................ 8
1.2. TỔNG QUAN VỀ GIS ............................................................................ 11
1.2.1. Khái niệm ....................................................................................... 11
1.2.2. Mơ hình cơng nghệ ........................................................................ 13
1.2.3. Các thành phần của GIS................................................................. 14
1.2.4. Một số ứng dụng của GIS .............................................................. 18
1.3. WEBGIS .................................................................................................. 19
1.3.1. Giới thiệu về Webgis ..................................................................... 19
1.3.2. Phân loại WebGIS ......................................................................... 20
1.3.3. Các chiến lược phát triển ............................................................... 30


iii

CHƢƠN G 2. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ........................ 32
2.1. MƠ TẢ BÀI TỐN ................................................................................. 32
2.1.1. Mục đích của đề tài ........................................................................ 32
2.1.2. Chức năng của ứng dụng ............................................................... 33
2.2. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG .................................................... 34
2.2.1. u cầu chức năng ......................................................................... 34
2.2.2. Xây dựng mơ hình Use Case ......................................................... 35
2.3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ........................................................................... 39
2.3.1. Mơ hình vật lý của hệ thống .......................................................... 39

2.3.2. Mơ hình logic của hệ thống ........................................................... 40
2.3.3. Kiến trúc hệ thống.......................................................................... 41
2.3.4. Hệ thống phần mềm ....................................................................... 42
2.3.5. Cơ chế hoạt động của hệ thống ...................................................... 43
CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG VÀ THỬ NGHIỆM.................. 46
3.1. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG...................................................................... 46
3.1.1. Tổ chức nội dung website .............................................................. 46
3.1.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu .................................................................. 47
3.1.3. Xây dựng giao diện người sử dụng................................................ 54
3.2. THỬ NGHIỆM ........................................................................................ 57
3.2.1. Quản trị .......................................................................................... 57
3.2.2. Người dùng .................................................................................... 60
3.3. ĐÁNH GIÁ .............................................................................................. 63
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 65
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CSDL

Cơ sở dữ liệu

DBMS

Database Management System

GIS

Geographic Information System

HTML

HyperText Markup Language

HTTP

HyperText Transfer Protocol

RDBMS

Relational Database Management System

SLD

Styled Layer Description

TOPP

The Open Planning Project

URL

Uniform Resource Locator

WASI

Western Highlands Agriculture and Forestry Science Institute

WCS

Web Coverage Service

WFS

Web Feature Service

WMS

Web Map Service

WWW

World Wide Web

XML

Extensible Markup Language


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

2.1.

Bảng phân chức năng các loại dịch vụ

28

2.2.

Bảng mô tả các loại dữ liệu mà máy khách nhận được

28

3.1.

Đặc điểm không gian của các lớp

49

3.2.

Bảng lớp dữ liệu không gian

51


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

1.1.

Bảng đồ tỉnh Gia Lai

6

1.2.

Mơ hình cơng nghệ GIS

13

1.3.

Các thành phần của GIS

14

1.4.

Sơ đồ hoạt động của WebGIS

19

1.5.

Mơ hình kết nối nặng phía Server/nhẹ phía Client

22

1.6.

Mơ hình kết nối nhẹ phía Server/nặng phía Client

24

2.1.

Sơ đồ khái qt mục tiêu bài tốn

33

2.2.

Mơ hình hóa các chức năng

34

2.3.

Mơ hình Use Case

36

2.4.

Mơ hình vật lý của hệ thống

39

2.5.

Mơ hình logic của hệ thống

40

2.6.

Mơ hình 3 tầng trong thiết kế kiến trúc

41

2.7.

Mơ hình WebGIS theo chuẩn OpenGIS

43

3.1.

Mơ hình tổng thể hệ thống

46

3.2.

Mơ hình CSDL cây cơng nghiệp Gia Lai

47

3.3.

Sơ đồ quản trị

54

3.4.

Cấu hình bản đồ

55

3.5.

Thêm điểm cây cơng nghiệp

55

3.6.

Cập nhật hình ảnh

56

3.7.

Sơ đồ Web dành cho Người dùng

56

3.8.

Giao diện trang chủ

57

3.9.

Đăng nhập

58


vii

Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

3.10.

Trang chủ sau đăng nhập

59

3.11.

Đăng kí người dùng

59

3.12.

Đo khoảng cách

60

3.13.

Hiển thị hiên trạng thơng tin cây cơng nghiệp

61

3.14.

Tìm kiếm

62

3.15.

Kết quả tìm kiếm

62


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong sự phát triển của nền kinh tế công nghiệp và hậu công nghiệp hiện
nay, ngồi hai ngành cơng nghiệp và dịch vụ, ngành nơng nghiệp vẫn giữ một
vị trí vơ cùng quan trọng. Với việc hình thành các vùng chuyên canh, sản xuất
gắn với công nghiệp chế biến, nền nông nghiệp thế giới ngày càng mang tính
chất sản xuất hàng hóa cao. Trong thị trường xuất nhập khẩu nông sản sôi
động hiện nay, các mặt hàng cây công nghiệp chiếm thị phần lớn.
Tây Ngun có tiềm năng to lớn về nơng nghiệp và lâm nghiệp. Đất đỏ
bazan và khí hậu cận xích đạo rất phù hợp với việc trồng các cây công nghiệp
lâu năm. Đất bazan ở Tây Nguyên có tầng phong hóa sâu, giàu chất dinh
dưỡng, lại phân bố tập trung với những mặt bằng rộng lớn thuận lợi cho việc
thành lập các nông trường và vùng chuyên canh quy mô lớn. Bên cạnh các
nông trường quốc doanh trồng tập trung, ở Tây Ngun hiện nay cịn phát
triển rộng rãi các mơ hình kinh tế vườn trồng cà phê, hồ tiêu,….
Gia Lai là tỉnh miền núi nằm ở phía Bắc Tây Nguyên trên độ cao trung
bình 700- 800 mét so với mực nước biển, với diện tích 15.536,92 km². Khí
hậu và thổ nhưỡng Gia Lai rất thích hợp cho việc phát triển nhiều loại cây
công nghiệp, chăn nuôi và kinh doanh tổng hợp nông-lâm nghiệp đem lại hiệu

quả kinh tế cao. Với tiềm năng thuận lợi này đã tạo điều kiện cho Gia Lai phát
triển ngành nông nghiệp bền vững là nhân tố quan trọng để phát triển kinh tếxã hội, quốc phòng-an ninh trên địa bàn tỉnh, nhất là đối với các loại cây công
nghiệp dài ngày như: cà phê, cao su, hồ tiêu, cây công nghiệp ngắn ngày và
cây lương thực, thực phẩm. Nhằm phát huy thế mạnh về nông nghiệp, Gia Lai
đã tập trung rà soát, bổ sung quy hoạch phát triển các loại cây trồng chủ lực
gắn với công nghiệp chế biến phù hợp với tiềm năng lợi thế mỗi vùng.


2

Việc nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội của sản xuất cây cơng nghiệp ở
Tây Ngun nói chung và Gia Lai nói riêng địi hỏi nhiều giải pháp, trong đó
phải kể đến: hồn thiện quy hoạch các vùng chun canh cây cơng nghiệp;
mở rộng diện tích cây cơng nghiệp có kế hoạch và có cơ sở khoa học, đi đôi
với việc bảo vệ rừng và phát triển thủy lợi; đa dạng hóa cơ cấu cây cơng
nghiệp, để vừa hạn chế những rủi ro trong tiêu thụ sản phẩm, vừa sử dụng hợp
lí tài ngun.
Hiện nay, chưa có nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin phục vụ quy
hoạch cây công nghiệp tại tỉnh Gia Lai.
Với sự phát triển công nghệ, hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic
Information System) ra đời, là một hệ thống được sử dụng thu thập, xử lý,
phân tích và truy xuất dữ liệu thông tin địa lý để hỗ trợ ra quyết định cho các
công tác qui hoạch, quản lý, dự báo cho các ngành nghề khác nhau.
Từ những thực trạng trên, luận văn muốn xây dựng một hệ thống dữ liệu
phục vụ quy hoạch cây công nghiệp. Việc ứng dụng hệ thống phục vụ quy
hoạch sẽ cho phép:
- Xây dựng hệ thống dữ liệu phục vụ quy hoạch cây công nghiệp cho
tỉnh Gia Lai;
- Giúp người quản lý truy xuất dữ liệu như tìm kiếm, thống kê về từng
loại cây cơng nghiệp trên nền bản đồ địa lý hành chính của từng huyện.

- Hỗ trợ nhà quản lý cập nhập và lưu trữ tình hình canh tác các loại
cây cơng nghiệp từ đó đưa ra những quy hoạch đúng đắn mang lại hiệu quả
kinh tế cao.
- Hệ thống cung cấp tất cả các thông tin quy hoạch cây công nghiệp
của tỉnh Gia Lai trên Internet nhằm phục vụ tất cả các đối tượng quan tâm
trong và ngoài nước.


3

Từ yêu cầu cấp thiết trên, với sự hướng dẫn của thầy PGS.TS. Võ
Trung Hùng. Tôi chọn hướng nghiên cứu và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
xây dựng hệ thống thông tin trên nền GIS phục vụ quy hoạch cây công
nghiệp tỉnh Gia Lai”
2. Mục tiêu
Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu cơng nghệ WebGIS và ứng dụng xây
dựng hệ thống thông tin bản đồ về cây công nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả
quản lý nhà nước, từ đó có những giải pháp quản lý quy hoạch các loại cây
công nghiệp.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm: Các công cụ hỗ trợ xây dựng
hệ thống GIS; Dữ liệu về điều kiện tự nhiên và thổ nhưỡng của cây công
nghiệp; Bản đồ tích cực thơng tin quy hoạch cây cơng nghiệp tại tỉnh Gia Lai;
Một số bài báo và đề tài của các khóa trước.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu dữ liệu cây công nghiệp và
bản đồ hành chính trong phạm vi tỉnh Gia Lai giới hạn dữ liệu đến 2015.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi sử dụng một số phương pháp như
sau: Phương pháp tài liệu: Tiến hành thu thập tài liệu, tiếp cận nghiên cứu,
tìm hiểu về cơ sở dữ liệu địa lý, hệ thống thông tin địa lý (GIS), phần mềm

phát triển các ứng dụng GIS (GeoServer); Phương pháp bản đồ: thành lập một

số bản đồ chiết suất từ bộ cơ sở dữ liệu được thành lập.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Về khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần xây dựng cơ sở
khoa học cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ phát quy hoạch cây
công nghiệp.


4

Về thực tiễn: Đề tài góp phần xây dựng một Website để tiện cho việc tra
cứu, tìm kiếm thơng tin quy hoạch vùng trồng cây công nghiệp.
6. Bố cục luận văn
áo cáo của luận văn được tổ chức thành 3 chương chính:
Chương 1. Nghiên cứu tổng quan
Trong chương này, luận văn tập trung trình bày các nội dung: Khái
niệm về GIS; các thành phần của GIS và đặc điểm của nó; giới thiệu một số
phần mềm thơng dụng hiện nay cho xây dựng ứng dụng của GIS; khái niệm
WebGIS và phân loại WebGIS.
Chương 2. Phân tích và thiết kế hệ thống
Đây là một chương quan trọng trong đề tài. Trong chương này luận văn
giới thiệu mục đích cũng như chức năng của ứng dụng và phần quan trọng là
phân tích và thiết kế hệ thống như: thiết kế các mô hình xử lý tổng qt, mơ
hình ánh xạ bản đồ số hóa sang hình ảnh, các quy trình xử lý trên server,
client... Cuối chương, luận văn trình bày việc chọn lựa giải pháp để định
hướng cơng nghệ.
Chương 3. Phân tích ứng dụng
Trong chương này, luận văn trình bày việc chọn lựa phương pháp để số
hóa bản đồ và xác định quy trình để số hóa bản đồ giấy thành bản đồ số bằng

cách sử dụng MapInfo. Sau đó, thiết kế giao diện cho trang Web, sử dụng
công nghệ Geoserver để phát triển và cài đặt ứng dụng.


5

CHƢƠNG 1:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
Trong chương này, luận văn tập trung trình bày các nội dung: Khái niệm
về GIS, các thành phần của GIS và đặc điểm của nó; giới thiệu một số phần
mềm thông dụng hiện nay cho xây dựng ứng dụng của GIS, một số ứng dụng
của GIS đã triển khai trong thực tế; khái niệm WebGIS và phân loại WebGIS.
1.1. TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ QUY HOẠCH CÂY CÔNG NGHIỆP
1.1.1. Giới thiệu chung về tỉnh Gia Lai
Diện tích: 15.495,7 km2
Dân số: 992.763 người. Trong đó người Kinh chiếm 52% dân số tồn
tỉnh. Ngồi ra cịn có người Gia Rai (33,5%), Ba Na (13,7%), Giẻ Triêng, Xơ
Đăng, Cơ Ho, Nhắng, Thái, Mường…
Mật độ dân số: 64 người/km2 (2004)
Tỉnh lỵ: Thành phố Pleiku
Bao gồm: Thành phố Pleiku, thị xã An Khê và các huyện: Đắc Pơ, Đắc
Đoa, A Yun Pa, Chư Pah, Chư Prông, Chư Sê, Đức Cơ, La Grai, Kbang,
Krông Pa, Kong Chro, Mang Yang, Ia Pa.
Vị t í địa lý
Gia Lai là tỉnh miền núi Tây Nguyên; phía Bắc giáp Kontum; phía Đơng
giáp ình Định, Phú n và Quảng Ngãi; phía Nam giáp Đắk Lắk; phía Tây
giáp Campuchia với đường biên giới khoảng 90km.
Gia Lai nằm trong toạ độ 15°58'20" đến 14°36'36" vĩ ắc, từ 107°27'23"
đến 108°94'40" kinh Đơng.
Địa hình Gia Lai chủ yếu là đồi núi, chiếm 2/5 diện tích tồn tỉnh. Ngồi

ra địa hình Gia Lai cịn là địa hình thung lũng, địa hình cao ngun và một số
sơng, suối khá bằng phẳng, ít bị chia cắt. Nhìn chung địa hình Gia Lai thấp
dần từ Bắc xuống Nam và nghiêng từ Đông sang Tây.


6

Hình 1.1. Bảng đồ tỉnh Gia Lai
Đất đai - Khí hậu
Đất Gia Lai được khai thác và sử dụng từ lâu chủ yếu phục vụ cho sản
xuất nông – lâm nghiệp với quy mơ lớn, hình thành những vùng chun canh.
Đất Gia Lai chia thành ba vùng: đất đỏ bazan, đất phù sa và đất xám. Đất
đỏ bazan có diện tích tập trung lớn thích hợp với việc phát triển các loại cây
công nghiệp dài ngày. Đất phù sa tập trung chủ yếu ở các vùng thung lũng


7

sơng suối phía Nam, Đơng, Đơng Nam và Tây Nam. Còn lại đại đa số phân
bố rải rác nhiều nơi.
Do có địa hình chủ yếu là đồi núi và cao nguyên nên Gia Lai thuộc vùng
khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa, dồi dào về độ ẩm, có lượng mưa lớn,
khơng có bão và sương muối.
Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc
vào tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Lượng mưa ở Gia Lai cũng phân chia thành hai vùng rõ rệt: vùng Tây
Trường Sơn trung bình năm từ 2.200-2.500 mm. Vùng Đơng Trường Sơn từ
1.200-1.750 mm.
Nhiệt độ trung bình năm 22-250C.
1.1.2. Nơng lâm nghiệp

Gia Lai có gần 500.000 ha diện tích đất sản xuất nơng nghiệp, trong đó
có hơn 291.000 ha đất cho trồng cây hàng năm và hơn 208.000 ha cây lâu
năm nên có tiềm năng rất lớn để phát triển sản xuất nơng nghiệp .
Do tính chất đặc trưng của đất đai và khí hậu, tỉnh Gia Lai có thể bố trí
các loại cây trồng, vật ni phong phú, đa dạng, có giá trị kinh tế cao; xây
dựng các vùng sản xuất nơng nghiệp chun canh tập trung có quy mơ lớn với
những sản phẩm hàng hóa có lợi thế cạnh tranh. Đặc biệt, trong 7 nhóm đất
chính của tỉnh, nhóm đất đỏ bazan có 386.000 ha, tập trung chủ yếu vùng tây
Trường Sơn (thành phố Pleiku và các huyện Mang Yang, Đăk Đoa, Chư Sê,
Chư Pưh, Chư Prông, Đức Cơ, Chư Păh, Ia Grai) có thể canh tác các loại cây
công nghiệp như cao su, cà phê, hồ tiêu, điều, bơng vải... Các huyện, thị xã
phía đơng của tỉnh (An Khê, Kbang, Kông Chro, Đăk Pơ, Ayun Pa, Ia Pa, Phú
Thiện, Krơng Pa), do chịu ảnh hưởng khí hậu của vùng đồng bằng giáp ranh
( ình Định, Phú Yên) nên thích hợp cho các loại cây trồng ngắn ngày và là
vùng nguyên liệu mía chính cung cấp cho hai nhà máy đường An Khê và


8

Ayun Pa với cơng suất 4.000 tấn mía cây/năm. Riêng huyện Đăk Pơ và thị xã
An Khê còn là vựa rau, hàng ngày cung cấp trên 100 tấn rau các loại cho các
tỉnh thuộc khu vực miền Trung và Tây Ngun. Các huyện phía đơng nam
của tỉnh như Phú Thiện, Ia Pa và thị xã Ayun Pa, với lợi thế có hồ thuỷ lợi
Ayun Hạ, là một trong những vựa lúa của cả khu vực Tây Nguyên. Với diện
tích 1.112.452,8 ha đất lâm nghiệp, trong đó, có 773.447,7 ha đất cho rừng
sản xuất (chiếm 69,5% diện tích đất lâm nghiệp) nên tỉnh Gia Lai có tiềm
năng lớn phát triển lâm nghiệp. Hàng năm, các sản phẩm gỗ khai thác từ rừng
(kể cả rừng tự nhiên và rừng trồng) làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến
gỗ, bột giấy với quy mơ lớn và chất lượng cao. Gia Lai cịn có quỹ đất lớn để
phát triển rừng trồng, rừng nguyên liệu giấy...

1.1.3. Quản lý quy hoạch cây công nghiệp
a. Thực trạng phát triển cây công nghiệp
Những năm qua, một số sản phẩm nơng nghiệp của Gia Lai nói riêng và
Tây Ngun nói chung đã trở thành mặt hàng xuất khẩu chiến lược của nước
ta. Tuy nhiên, làm thế nào để phát triển bền vững cây cơng nghiệp có giá trị
kinh tế cao trên địa bàn đang là câu hỏi lớn.
Giải quyết hiệu quả vấn đề này, nhất thiết phải triển khai đồng bộ các
giải pháp để góp phần khắc phục những hạn chế, bất cập về quy hoạch, phát
triển cây công nghiệp; đồng thời ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu.
Qua thống kê của các địa phương ở Tây Nguyên, nắng hạn kéo dài trong
thời gian qua đã làm cho hơn 40.137 ha cà phê, 2.290 ha hồ tiêu bị ảnh
hưởng, trong đó có 3.000 ha cà phê mất trắng và thiệt hại hơn 70%, 4.038 ha
thiệt hại từ 30-70%. Trước tình trạng thời tiết tiếp tục khơ hạn thì nguy cơ ảnh
hưởng đến tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp ở Tây Nguyên là rất lớn.
Đây cũng chính là một trong những vấn đề đang đặt ra đối với các cơ quan


9

quản lý Nhà nước và chính quyền địa phương về triển khai giải pháp nhằm
phát triển bền vững cây công nghiệp trên địa bàn Tây Nguyên.
Tây Nguyên là vùng có thế mạnh phát triển cây cơng nghiệp có giá trị
xuất khẩu cao như: Cà phê, hồ tiêu, cao su. Hiện nay, các loại cây trồng này
vẫn là cây chủ lực, tạo mặt hàng xuất khẩu chiến lược cho cả nước nói chung
và Tây Ngun nói riêng. Diện tích cà phê vùng Tây Nguyên hiện có hơn
577.000 ha, chiếm gần 88% diện tích cà phê cả nước; diện tích hồ tiêu hơn
53.000 ha, chiếm hơn 50% diện tích cả nước. Nhờ áp dụng các tiến bộ khoa
học-kỹ thuật nên sản lượng cà phê năm 2015 của vùng Tây Nguyên đạt hơn
1,34 triệu tấn; hồ tiêu đạt gần 97,7 nghìn tấn. Xuất khẩu cà phê và hồ tiêu đã
góp phần nâng tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu vùng Tây Nguyên năm 2015

đạt 1,8 tỷ USD. Cùng với những thành tựu đạt được, hiện nay sản xuất nông
nghiệp vùng Tây Nguyên, nhất là sự phát triển các loại cây công nghiệp dài
ngày có giá trị kinh tế cao đang phải đối mặt với nhiều thách thức, chứa đựng
những yếu tố thiếu bền vững, cần tập trung giải quyết.
Theo đánh giá của Ban Chỉ đạo Tây Nguyên, mức độ khô hạn diễn ra
gay gắt ở nhiều nơi và tình trạng thiếu nước cho cây trồng vụ đông xuân
2015-2016 đang đặt ra yêu cầu cấp bách về phát triển thủy lợi. Một trong
những rào cản lớn trong việc phát triển bền vững cây công nghiệp trên địa bàn
Tây Nguyên là hệ thống liên kết trong sản xuất-thu mua-chế biến-tiêu thụ sản
phẩm còn bất cập; mơ hình liên kết “4 nhà” chưa rõ. Cơng tác tái canh cây cà
phê triển khai chậm, làm gia tăng diện tích cà phê già cỗi. Diện tích cà phê
hơn 20 năm tuổi của các tỉnh Tây Nguyên cần phải tái canh đến năm 2020 là
200.000 ha, năm 2015 toàn vùng mới chỉ tái canh được 16.850 ha.
Những năm qua, cây cà phê và cây hồ tiêu được giá cao trong thời gian
tương đối dài nên người dân các tỉnh Tây Nguyên đã đầu tư mở rộng diện tích
ồ ạt, tự phát, phá vỡ quy hoạch. Tính riêng trong năm 2015, diện tích cây cà


10

phê đã tăng 4.000 ha, diện tích cây hồ tiêu tăng 9.594 ha. Chính vì vậy, việc
triển khai các giải pháp đồng bộ để phát triển bền vững cây công nghiệp trên
địa bàn Tây Nguyên đang là nhiệm vụ quan trọng đối với các cấp, các ngành
trung ương, địa phương và người dân.
b. Giải pháp quản lý quy hoạch cây công nghiệp
Theo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (WASI),
những năm qua, WASI đã nghiên cứu, chuyển giao các giải pháp canh tác theo
hướng thích ứng và giảm thiểu tác hại của hạn hán trong sản xuất cà phê, hồ
tiêu. Bên cạnh các giống cà phê vối đã được công nhận ở những giai đoạn
trước, từ năm 2011-2015, WASI đã chọn được 2 dòng cà phê vối (TR14,

TR15) chín muộn, chất lượng cao, có khả năng tiết kiệm được lượng nước tưới
nhờ đặc tính sinh lý của giống. Ngồi ra, trong q trình canh tác, người sản
xuất cần thực hiện trồng xen, đa dạng hóa sản phẩm thu hoạch trên vườn cà
phê, trồng xen hồ tiêu trong vườn cà phê, trồng cây trụ sống cho tiêu bám...; sử
dụng các sản phẩm phục vụ sản xuất cà phê, hồ tiêu bền vững thích ứng với
biến đổi khí hậu; tưới tiết kiệm kết hợp bón phân qua hệ thống tưới nước…
Các địa phương trong vùng cần tổ chức lại sản xuất theo hướng liên kết
những nông hộ riêng lẻ và liên kết giữa người sản xuất với các doanh nghiệp.
Thực tế, liên kết giữa các nông hộ riêng lẻ để tạo điều kiện cho người sản xuất
tiếp cận dễ dàng hơn với tín dụng, tiến bộ kỹ thuật và tiết kiệm chi phí đầu
vào, nhất là việc bảo vệ sản phẩm vào mùa thu hoạch. Để duy trì các mối liên
kết hỗ trợ nông dân cần phát huy cao vai trò của các bên trong từng lĩnh vực
như: Nhà nước tạo cơ chế, chính sách phù hợp; các nhà khoa học hỗ trợ
chuyển giao công nghệ; các doanh nghiệp là “bà đỡ”, vừa cung ứng vật tư,
vừa bao tiêu sản phẩm.
Nhà nước phải có dự báo, có chiến lược thị trường để nhân dân sản xuất
những mặt hàng thị trường cần; đồng thời, có những chính sách cụ thể để


11

người dân yên tâm, gắn bó với các loại cây mình đang trồng. Bên cạnh đó,
các bộ, ngành Trung ương cần thành lập

an Điều phối phát triển các sản

phẩm nông lâm nghiệp chủ lực tại Tây Nguyên; xây dựng các đề án liên kết
nhằm huy động, tập trung nguồn lực phát triển đối với một số lĩnh vực, ngành
hàng, sản phẩm; đẩy mạnh hoạt động xúc tiến thương mại nhằm tìm kiếm nhà
đầu tư chiến lược có đủ năng lực tài chính và quản trị làm nịng cốt cho việc

hình thành liên kết phát triển các chuỗi giá trị sản phẩm nông nghiệp. Thúc
đẩy và thu hút cộng đồng doanh nghiệp đầu tư vào nông nghiệp Tây Nguyên
để kết nối với các doanh nghiệp chủ lực; hỗ trợ, tạo điều kiện phát triển các tổ
chức xã hội nghề nghiệp của người nông dân làm cầu nối giữa nông dân với
doanh nghiệp, bảo vệ quyền lợi của người sản xuất, tiêu dùng. Thúc đẩy hợp
tác công tư để huy động nguồn lực công và tư trong phát triển cơ sở hạ tầng,
chuỗi giá trị nông nghiệp gắn với phát triển du lịch.
Thời gian qua, thiệt hại do hạn hán gây ra đối với các cây cơng nghiệp
dài ngày có giá trị kinh tế cao ở Tây Nguyên là rất lớn, ảnh hưởng nghiêm
trọng đến đời sống người dân. Vì vậy, để các tỉnh Tây Nguyên phát triển bền
vững cây công nghiệp theo đúng quy hoạch, bảo vệ môi trường, tiết kiệm các
nguồn lực tự nhiên, ứng phó hiệu quả trước tác động tiêu cực của biến đổi khí
hậu, Chính phủ, các bộ, ngành Trung ương cần rà soát quy hoạch, đầu tư xây
dựng các cơng trình thủy lợi, gắn với quy hoạch, phát triển cây trồng phù hợp
với địa bàn các tỉnh Tây Nguyên…
1.2. TỔNG QUAN VỀ GIS
1.2.1. Khái niệm
Thông tin địa lý được thể hiện chủ yếu dưới dạng bản đồ đã ra đời từ xa
xưa. Các bản đồ trước hết được phác thảo để mơ tả vị trí, cảnh quan, địa
hình…

ản đồ chủ yếu gồm những điểm và đường. Tuy nhiên bản đồ dạng


12

này thích hợp cho quân đội và các cuộc thám hiểm hơn là được sử dụng như
một công cụ khai thác tiềm năng của địa lý.
Bản đồ vẫn tiếp tục được in trên giấy ngay cả khi máy tính đã ra đời một
thời gian dài trước đó.

ản đồ in trên giấy bộc lộ những hạn chế như: thời

gian xây dựng, đo đạc, tạo lập rất lâu và tốn kém. Lượng thơng tin mang trên
bản đồ giấy là hạn chế vì nếu mang hết các thông tin lên bản đồ sẽ gây khó
đọc. Bên cạnh đó bản đồ giấy khơng thể cập nhật theo thời gian được …
Ý tưởng mơ hình hóa khơng gian lưu trữ vào máy tính, tạo nên bản đồ
máy tính. Đó là bản đồ đơn giản có thể mã hóa, lưu trữ trong máy tính, sửa
chữa khi cần thiết, có thể hiển thị trên màn hình và in ra giấy.
Tuy nhiên các nhà nghiên cứu nhận thấy nhiều vấn đề địa lý cần phải thu
thập một lượng lớn thông tin không phải là bản đồ.
Lúc này khái niệm Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information
System - GIS) ra đời thay thế cho thuật ngữ bản đồ máy tính.
GIS được hình thành từ các ngành khoa học: Địa lý, Bản đồ, Tin học và
Toán học. Chỉ đến những năm 80 thì GIS mới có thể phát huy hết khả năng
của mình do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ phần cứng và phần mềm
GIS. Bắt đầu từ thập niên 80, GIS đã trở nên phổ biến trong các lĩnh vực
thương mại, khoa học và quản lý [2]. Chúng ta có thể gặp nhiều cách định
nghĩa về GIS, ví dụ:
- GIS là một tập hợp của các phần cứng, phần mềm máy tính cùng với
các thơng tin địa lý mô tả không gian. Tập hợp này được thiết kế để có thể thu
thập, lưu trữ, cập nhật, thao tác, phân tích, thể hiện tất cả các hình thức thơng
tin mang tính khơng gian [1].
- GIS là một hệ thống máy tính có khả năng lưu trữ và sử dụng dữ liệu
mơ tả các vị trí trên bề mặt trái đất.


13

- Một hệ thống được gọi là GIS nếu nó có các cơng cụ hỗ trợ cho việc

thao tác với dữ liệu không gian.
- Cơ sở dữ liệu GIS là sự tổng hợp có cấu trúc các dữ liệu số hóa khơng
gian và phi khơng gian về các đối tượng bản đồ, mối liên hệ giữa các đối
tượng không gian và các tính chất của một vùng của đối tượng [1][2].
Tóm lại, hệ thống thơng tin địa lý là một hệ thống phần mềm máy tính
được sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể, hiện tượng tồn tại
trên trái đất. Công nghệ GIS tổng hợp các chức năng chung về quản lý dữ liệu
như hỏi đáp và phân tích thống kê với sự thể hiện trực quan và phân tích các
vật thể hiện tượng khơng gian trong bản đồ. Sự khác biệt giữa GIS và các hệ
thống thơng tin thơng thường là tính ứng dụng của nó rất rộng trong việc giải
thích hiện tượng, dự báo và quy hoạch chiến lược.
1.2.2. Mơ hình cơng nghệ
Cách khái qt có thể hiểu cơng nghệ GIS như là một q trình sau [1]:

Dữ
liệu
vào

Quản lý
dữ liệu

Xử lý
dữ
liệu

Phân tích
và mơ tả

Dữ
liệu

vào

Hình 1.2. Mơ hình cơng nghệ GIS
- Dữ liệu vào: Dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển
đổi giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, hình chụp.
- Quản lý dữ liệu: Sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần
cung cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo: Bảo mật số
liệu, tích hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy trì. GIS lưu thơng


14

tin thế giới thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng
một hệ trục toạ độ và chúng có khả năng liên kết với nhau.
- Xử lý dữ liệu: Các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thơng
tin. Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì. Kết quả
của xử lý dữ liệu là tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ.
- Phân tích và mơ hình: Số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần
của GIS. Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt
định tính và định lượng thơng tin đã thu thập.
- Dữ liệu ra: Một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi
của các phương pháp khác nhau trong đó thơng tin có thể hiển thị khi nó được
xử lý bằng GIS. Các phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung
cấp bằng các bản đồ và ảnh 3 chiều.
1.2.3. Các thành phần của GIS
GIS được kết hợp bởi 5 thành phần chính [1]: Con người, phần cứng,
phần mềm, dữ liệu và phương pháp phân tích được mơ tả trong hình
Con
người

Phần
mềm

Dữ
liệu
GIS

Phần
cứng

Phương
pháp
phân tích

Hình 1.3. Các thành phần của GIS


15

a. Con người
Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu khơng có con người tham gia quản lý
hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS
có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc
những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.
b. Phần cứng
Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực
hiện các chức năng như: 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 một mạng LAN hay Internet..

c. Phần mềm
Là tập hợp các câu lệnh nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực
hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là một
hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính. Phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật
GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau:
- Nhập và kiểm tra dữ liệu: Bao gồm tất cả các khía cạnh về biến đổi dữ
liệu đã ở dạng bản đồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số tương thích.
Ðây là giai đoạn rất quan trọng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý.
- Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu: Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu đề
cập đến phương pháp kết nối thơng tin vị trí và thơng tin thuộc tính của các
đối tượng địa lý (điểm, đường đại diện cho các đối tượng trên bề mặt trái đất).
Hai thông tin này được tổ chức và liên hệ qua các thao tác trên máy tính và
sao cho chúng có thể lĩnh hội được bởi người sử dụng hệ thống.
- Xuất dữ liệu: Dữ liệu đưa ra là các báo cáo kết quả q trình phân tích
tới người sử dụng, có thể bao gồm các dạng: Bản đồ, bảng biểu, biểu đồ, lưu
đồ được thể hiện trên máy tính, máy in, máy vẽ ...


16

- Biến đổi dữ liệu: Biến đổi dữ liệu gồm hai lớp điều hành nhằm mục
đích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng. Biến đổi dữ liệu có thể được
thực hiện trên dữ liệu khơng gian và thơng tin thuộc tính một cách tách biệt
hoặc tổng hợp cả hai.
- Tương tác với người dùng: Giao tiếp với người dùng là yếu tố quan
trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào. Các giao diện người dùng ở một
hệ thông tin được thiết kế phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng đó.
Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay là Arc/Info
(ArcGIS), MapInfo, GeoMedia-Intergraph,... Hiện nay có rất nhiều phần mềm
máy tính chun biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như:

+ Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý: Acr/Info,
Span, ERDAS-Imagine, …
+ Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: ERMapper, ArcView, MapInfo, ..
Các phần mềm nguồn mở có GRASS, MapWindow, ShapeGIS,
MapServer, …
Tuỳ theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả
năng kinh phí của đơn vị, việc lựa chọn phần mềm máy tính sẽ khác nhau.
d. Dữ liệu
Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các
dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập
hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp
dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ
quản trị cơ sở dữ liệu (D MS) để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.
Số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu địa lý riêng rẽ mà
còn phải được thiết kế trong một cơ sở dữ liệu.