Xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ công tác quản lý đô thị thành phố biên hoà, tỉnh đồng nai

Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học cntt - đại học quốc gia tp.hcm






báo cáo tổng kết đề tài kh&cn cấp nhà nớc

xây dựng hệ thống thông tin địa lý
(gis) phục vụ công tác quản lý đô thị
thành phố biên hòa tỉnh đồng nai

chủ nhiệm đề tài: Pgs.ts. trần vĩnh phớc














7052

24/12/2008

TP. Hồ Chí Minh - 2008






i

MỤC LỤC

THÔNG TIN CHUNG 1

1.

Tên ñề tài 1

2.

Thuộc chương trình 1

3.

Cơ quan chủ trì ñề tài 1

4.

Cơ quan quản lý ñề tài 1

5.

Chủ nhiệm ñề tài: 1

6.

Thời gian thực hiện 1

7.

Mục tiêu của ñề tài 1

8.

Nội dung thực hiện 1

9.

Sản phẩm của ñề tài 2

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC TỔNG THỂ HỆ THỐNG BIHOGIS 3

I.

Phần cứng 4

II.

Phần mềm 5

1.

Phần mềm hỗ trợ quản lý và phân tích dữ liệu GIS 5

2.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) 7

III.

Dữ liệu 9

1.

Dữ liệu nền 9

2.

Dữ liệu chuyên ñề 10

IV.

Quy trình 12

V.

Tổ chức 12

VI.

Con người 13

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU TP. BIÊN HÒA 15

I.

Mô hình dữ liệu Geodatabase 15

II.

Mô hình cơ sở dữ liệu nền 16

III.

Mô hình dữ liệu chuyên ñề 17

1.

Mô hình dữ liệu chuyên ñề Giao thông 17

2.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Nhà ñất 18

3.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Qui hoạch 21

4.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Xây dựng 22

5.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Mạng lưới cung cấp ñiện 26



ii

6.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Viễn thông 27

7.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Cấp nước 28

8.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Thoát nước 29

9.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Công nghiệp 30

10.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Dân cư 32

11.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Thương mại – Dịch vụ 33

12.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Y tế 36

13.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Văn hóa 39

14.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Giáo dục 40

15.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Môi trường 41

16.

Thiết kế mô hình dữ liệu chuyên ñề Tôn giáo 43

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ DỮ LIỆU TP. BIÊN HÒA 44

I.

Cơ sở dữ liệu nền 44

II.

Cơ sở dữ liệu chuyên ñề 44

1.

Chuyên ñề Quản lý Giao thông 44

2.

Chuyên ñề Quản lý Nhà ñất 45

3.

Chuyên ñề Quản lý Xây dựng 46

4.

Chuyên ñề Quản lý Qui hoạch 47

5.

Chuyên ñề cấp nước 48

6.

Chuyên ñề thoát nước 49

7.

Chuyên ñề Quản lý Mạng viễn thông 50

8.

Chuyên ñề Quản lý Mạng cung cấp ñiện 51

9.

Chuyên ñề Quản lý Môi trường 52

10.

Chuyên ñề Quản lý Dân cư 52

11.

Chuyên ñề Quản lý Y tế 53

12.

Chuyên ñề Quản lý Văn hóa 55

13.

Chuyên ñề Quản lý Tôn giáo 55

14.

Chuyên ñề Quản lý Giáo dục 56

15.

Chuyên ñề Quản lý Thương mại – Dịch vụ 57

16.

Chuyên ñề Quản lý Công nghiệp 58

III.

QUY TRÌNH HỖ TRỢ KHAI THÁC VÀ CẬP NHẬT DỮ LIỆU 59

1.

Qui trình hiệu chỉnh dữ liệu sau khi thu thập 59

2.

Qui trình chuyển ñổi dữ liệu hiện hữu sang cấu trúc ñã thiết kế 60



iii

3.

Qui trình biên tập dữ liệu 62

4.

Qui trình tạo cơ sở dữ liệu 63

5.

Qui trình metadata 66

6.

Qui trình kiểm tra dữ liệu 69

CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM HỖ TRỢ KHAI THÁC VÀ
CẬP NHẬT DỮ LIỆU HỆ THỐNG BIHOGIS 70

I.

Phân tích thiết kế 70

1.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Kết nối cơ sở dữ liệu 70

2.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Hiển thị dữ liệu 71

3.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Nhập dữ liệu thuộc tính 72

4.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Thêm mới ñối tượng không gian 73

5.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Sao chép dữ liệu không gian 75

6.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Danh mục 76

7.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Tìm kiếm 78

8.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Thống kê 79

9.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Phân tích 81

10.

Chương trình phần mềm hỗ trợ In ấn 82

11.

Chương trình phần hỗ trợ Metadata 83

12.

Chương trình phần mềm Trợ giúp 84

13.

Chương trình phần mềm hỗ trợ Sao lưu, phục hồi dữ liệu 85

II.

Giao diện chương trình 87

1.

Chuyên ñề Quản lý Giao thông 87

2.

Chuyên ñề Quản lý Nhà ñất 87

3.

Chuyên ñề Quản lý Quy hoạch 87

4.

Chuyên ñề Quản lý Xây dựng 88

5.

Chuyên ñề Quản Lý mạng cung cấp ñiện 88

6.

Chuyên ñề Quản lý Mạng viễn thông 88

7.

Chuyên ñề Quản lý Mạng cấp nước 89

8.

Chuyên ñề Quản lý Mạng thoát nước 89

9.

Chuyên ñề Quản lý Công nghiệp 89

10.

Chuyên ñề Quản lý Dân cư 90

11.

Chuyên ñề Quản Lý Thương Mại - Dịch Vụ 90

12.

Chuyên ñề Quản lý Y tế 90



iv

13.

Chuyên ñề Quản lý Văn hóa 91

14.

Chuyên ñề Quản lý Giáo dục 91

15.

Chuyên ñề Quản lý Môi trường 91

16.

Chuyên ñề Quản lý Tôn giáo 92

CHƯƠNG 5: WEBGIS THÀNH PHỐ BIÊN HÒA 93

I.

Chương trình phần mềm hỗ trợ khai thác cơ sở dữ liệu trên WebGIS 93

1.

Xem dữ liệu ñược chọn 93

2.

Phóng to 94

3.

Thu nhỏ 95

4.

Di chuyển khung nhìn 95

5.

Chọn ñối tượng 96

6.

Hủy thao tác chọn ñối tượng 97

7.

Kích hoạt lớp 97

8.

Hiển thị lớp 98

9.

Xem thuộc tính của ñối tượng 98

10.

Công cụ tìm kiếm 99

11.

Công cụ truy vấn 99

12.

Công cụ thống kê 100

II.

Trang website dữ liệu văn bản pháp quy 100

1.

Bố cục của trang web 100

2.

Các chức năng dùng cho người dùng 101

3.

Các chức năng dùng cho người quản trị 114

CHƯƠNG 6: CÔNG VIỆC KHUNG BIHOGIS 130

I.

Tổng quan về Công việc khung 130

1.

ðịnh nghĩa công việc khung 130

2.

Vai trò của công việc khung 130

3.

Chức năng của công việc khung 131

4.

Mô hình Công việc khung 132

II.

Các thành phần của Công công việc khung BIHOGIS 137

1.

Thành phần dữ liệu 137

2.

Thành phần kỹ thuật 137

3.

Thành phần thương mại 137

III.

Những quy ñịnh trong công việc khung BIHOGIS 138



v

1.

Dữ liệu: 138

2.

Qui trình 138

3.

Tổ chức 141

4.

Con người 143

CHƯƠNG 7: ðÀO TẠO TIẾP NHẬN CÔNG NGHỆ GIS 145

I.

MỤC TIÊU 145

II.

CHƯƠNG TRÌNH ðÀO TẠO 145

III.

TỔ CHỨC GIẢNG DẠY VÀ KẾT QUẢ ðÀO TẠO 146

1.

ðợt 1 146

2.

ðợt 2 147

3.

ðợt 3 148

4.

ðợt 4 148

5.

ðợt 5 149

6.

ðợt 6 149

7.

ðợt 7 150

IV.

ðÁNH GIÁ CHUNG VỀ KẾT QUẢ ðÀO TẠO 150

1.

Nội dung 150

2.

Phương pháp 150

3.

Giáo viên – Học viên 151

4.

Tổ chức 151

5.

Kết quả và kiến nghị 151



vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Mô hình cơ sở dữ liệu Nền ở mức logic 17

Bảng 2: Mô hình cơ sở dữ liệu Giao thông ở mức logic 18

Bảng 3: Mô hình cơ sở dữ liệu Nhà ñất ở mức logic 21

Bảng 4: Mô hình cơ sở dữ liệu Qui hoạch ở mức logic 22

Bảng 5: Mô hình cơ sở dữ liệu Xây dựng ở mức logic 25

Bảng 6: Mô hình cơ sở dữ liệu Cung cấp ñiện ở mức logic 26

Bảng 7: Mô hình cơ sở dữ liệu Viễn thông ở mức logic 27

Bảng 8: Mô hình cơ sở dữ liệu Cấp nước ở mức logic 29

Bảng 9: Mô hình cơ sở dữ liệu Thoát nước ở mức logic 30

Bảng 10: Mô hình cơ sở dữ liệu Công nghiệp ở mức logic 31

Bảng 11: Mô hình cơ sở dữ liệu Dân cư ở mức logic 33

Bảng 12: Mô hình cơ sở dữ liệu Thương mại – Dịch vụ ở mức logic 36

Bảng 13: Mô hình cơ sở dữ liệu Y tế ở mức logic 38

Bảng 14: Mô hình cơ sở dữ liệu Văn hóa ở mức logic 40

Bảng 15: Mô hình cơ sở dữ liệu Môi trường ở mức logic 42

Bảng 16: Mô hình cơ sở dữ liệu Tôn giáo ở mức logic 43

Bảng 17: Danh sách Cơ quan ban hành văn bản pháp luật 102

Bảng 18: Danh sách Loại văn bản pháp luật 105

Bảng 19: Danh sách thông tin chi tiết của văn bản pháp luật 126

Bảng 20: Phân chia quản lý và khai thác dữ liệu các chuyên ñề 142



vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Sáu thành phần của hệ thống GIS 3

Hình 2: Mô hình mạng của hệ thống thông tin ñịa lý thành phố Biên Hòa 4

Hình 3: Mô hình dữ liệu hệ thống BIHOGIS 9

Hình 4: Cấu trúc dữ liệu hệ thống theo mô hình 3 lớp 16

Hình 5: Sơ ñồ quy trình hiệu chỉnh dữ liệu sau khi thu thập 59

Hình 6: Các bước thực hiện số hóa 61

Hình 7: Lưu ñồ chức năng kết nối 71

Hình 8: Giao diện chức năng kết nối 71

Hình 9: Lưu ñồ giải thuật chức năng Hiển thị dữ liệu 72

Hình 10: Giao diện chức năng Hiển thị dữ liệu 72

Hình 11: Lưu ñồ giải thuật chức năng Cập nhật thuộc tính 73

Hình 12: Giao diện chức năng Cập nhật thuộc tính 73

Hình 13: Lưu ñồ giải thuật chức năng Thêm mới ñối tượng 74

Hình 14: Giao diện chức năng Thêm mới ñối tượng không gian 75

Hình 15: Lưu ñồ giải thuật chức năng Sao chép dữ liệu không gian 75

Hình 16: Giao diện chọn nền và phương pháp sao chép không gian 76

Hình 17: Giao diện thêm mới dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ñối 76

Hình 18: Lưu ñồ giải thuật chức năng Danh mục 77

Hình 19: Giao diện chức năng Danh mục 77

Hình 20: Lưu ñồ giải thuật chức năng Tìm kiếm dữ liệu 78

Hình 21: Giao diện chức năng Tìm kiếm dữ liệu 79

Hình 22: Lưu ñồ giải thuật chức năng Thống kê 80

Hình 23: Giao diện chức năng Thống kê 81

Hình 24: Lưu ñồ giải thuật chức năng Phân tích dữ liệu 81

Hình 25: Giao diện chức năng Phân tích dữ liệu 82

Hình 26: Lưu ñồ giải thuật chức năng In ấn bản ñồ 82

Hình 27: Giao diện chức năng In ấn bản ñồ 83

Hình 28: Lưu ñồ giải thuật chức năng Metadata 83

Hình 29: Giao diện chức năng Metadata 84

Hình 30: Lưu ñồ giải thuật chức năng Trợ giúp 84

Hình 31: Giao diện chức năng Trợ giúp 85



viii

Hình 32: Lưu ñồ chức năng sao lưu dữ liệu 85

Hình 33: Lưu ñồ giải thuật chức năng Phục hồi dữ liệu 86

Hình 34: Giao diện chức năng Sao lưu dữ liệu 86

Hình 35: Giao diện chức năng Phục hồi dữ liệu 86

Hình 36: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Giao thông 87

Hình 37: Thanh toobar khai thác dữ liệu chuyên ñề Nhà ñất 87

Hình 38: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Quy hoạch 87

Hình 39: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Xây dựng 88

Hình 40: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Cung cấp ñiện 88

Hình 41: Thanh toolbar khai thác dữ liệu Chuyên ñề quản lý mạng Viễn thông 88

Hình 42: Thanh công cụ Toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Cấp nước 89

Hình 43: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Thoát nước 89

Hình 44: Thanh toolbar khai thác dữ liệu Chuyên ñề Quản lý Công nghiệp 89

Hình 45: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Dân cư 90

Hình 46: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Thương mại – dịch vụ 90

Hình 47: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Y tế 90

Hình 48: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Văn hóa 91

Hình 49: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñê Giáo dục 91

Hình 50: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Môi trường 91

Hình 51: Thanh toolbar khai thác dữ liệu chuyên ñề Tôn giáo 92

Hình 52: Cấu trúc WebGIS của hệ thống thông tin ñịa lý Tp. Biên Hòa 93

Hình 53: Vị trí công cụ Xem toàn bộ dữ liệu trên toolbar 94

Hình 54: Vị trí công cụ Phóng to dữ liệu trên toolbar 95

Hình 55: Vị trí công cụ Thu nhỏ dữ liệu trên toolbar 95

Hình 56: Vị trí công cụ Di chuyển khung nhìn dữ liệu trên toolbar 96

Hình 57: Vị trí công cụ Chọn ñối tượng trên toolbar 96

Hình 58: Vị trí công cụ Hủy thao tác chọn ñối tượng trên toolbar 97

Hình 59: Giao diện Kích hoạt lớp dữ liệu chuyên ñề 97

Hình 60: Giao diện Hiển thị lớp dữ liệu chuyên ñề 98

Hình 61: Vị trí công cụ Xem nhiều ñối tượng dữ liệu trên toolbar 98

Hình 62: Vị trí công cụ Tìm kiếm trên toolbar 99

Hình 63: Vị trí công cụ Truy vấn trên toolbar 99

Hình 64: Vị trí công cụ Thống kê trên toolbar 100



ix

Hình 65: Sơ ñồ WebGIS Biên Hòa 100

Hình 66: Công cụ Tìm kiếm nhanh trên webGIS 101

Hình 67: Công việc khung theo mô hình tập trung 133

Hình 68: Công việc khung theo mô hình phi tập trung 134

Hình 69: Mô hình công việc khung BIHOGIS 136

Hình 70: Quy trình phân quyền người dùng 139

Hình 71: Quy trình cập nhật dữ liệu các chuyên ñề 140

Hình 72: Tổ chức lưu trữ dữ liệu 141





1

THÔNG TIN CHUNG

1. Tên ñề tài
XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ PHỤC VỤ CÔNG TÁC
QUẢN LÝ ðÔ THỊ THÀNH PHỐ BIÊN HÒA, TỈNH ðỒNG NAI

2. Thuộc chương trình
Các nhiệm vụ KH&CN cấp thiết mới phát sinh ở ñịa phương

3. Cơ quan chủ trì ñề tài
Trường ðại học Công nghệ thông tin (UIT) – ðại học Quốc gia Tp. HCM

4. Cơ quan quản lý ñề tài
Bộ Khoa học và Công nghệ; Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh ðồng Nai

5. Chủ nhiệm ñề tài:
PGS.TS. Trần Vĩnh Phước

6. Thời gian thực hiện
Từ năm 2005 ñến năm 2008

7. Mục tiêu của ñề tài
Mục tiêu chung: Nghiên cứu xây dựng Hệ thống thông tin ñịa lý của Tp. Biên
Hòa có khả năng lưu trữ, xử lý, phân tích, trao ñổi dữ liệu giữa các phòng ban,
cấp thành phố ñể phục vụ công tác quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa.
Mục tiêu cụ thể:
 Xây dựng Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị thành phố Biên
Hòa gồm: Thiết kế kiến trúc hệ thống, Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS theo mô
hình Geodatabase, Xây dựng phần mềm ứng dụng, Xây dựng WebGIS,
Xây dựng công việc khung.
 ðào tạo nguồn nhân lực có trình ñộ về GIS cho các ñơn vị thuộc UBND
thành phố Biên Hòa ñể vận hành và khai thác hệ thống.

8. Nội dung thực hiện
Nội dung 1: Nghiên cứu thiết kế kiến trúc hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ


2

quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa tỉnh ðồng Nai;
Nội dung 2: Nghiên cứu thiết kế cơ sở dữ liệu GIS theo mô hình GeoDatabase
phục vụ quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa;
Nội dung 3: Xây dựng dữ liệu GIS theo cấu trúc ñã thiết kế;
Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng phần mềm ứng dụng với chức năng cập
nhật, phân tích, kết xuất, hiển thị dữ liệu GIS phục vụ công tác quản lý ñô thị
thành phố Biên Hòa;
Nội dung 5: Nghiên cứu xây dựng hệ thống WebGIS cung cấp thông tin ñiều
hành tác nghiệp và dịch vụ công của thành phố Biên Hòa;
Nội dung 6: Nghiên cứu xây dựng công việc khung nhằm vận hành và phát
triển cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa;

Nội dung 7: Xây dựng chương trình ñào tạo và tổ chức ñào tạo chuyển giao
công nghệ.

9. Sản phẩm của ñề tài
Sản phẩm 1: Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị thành
phố Biên Hòa, tỉnh ðồng Nai, gồm:
 Mô hình cơ sở dữ liệu;
 Cơ sở dữ liệu geodatabase gồm 14 chuyên ñề;
 Metadata cho cơ sở dữ liệu;
 Phần mềm ứng dụng phục vụ quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa;
 Hệ thống WebGIS;
 Từ ñiển dữ liệu;
 Tài liệu ñào tạo cho các cán bộ thuộc thành phố Biên Hòa;
 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu, cập nhật thông tin và vận hành hệ thống;
 Báo cáo tổng kết nhiệm vụ.
Sản phẩm 2: Cán bộ của các ñơn vị thuộc UBND thành phố Biên Hòa ñược
ñào tạo theo chương trình và nội dung phù hợp với vị trí công tác và yêu cầu
chuyên môn nghiệp vụ của ñơn vị, có 8 lớp ñào tạo (khoảng 140 lượt người
ñược ñào tạo theo 4 chương trình)


3

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC TỔNG THỂ HỆ THỐNG BIHOGIS

Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa,
tỉnh ðồng Nai (BIHOGIS) là hệ thống tích hợp toàn bộ dữ liệu không gian và phi
không gian của các lĩnh vực quản lý ñô thị thành phố Biên Hòa gồm cơ sở hạ tầng
kỹ thuật và cơ sở hạ tầng xã hội trên một dữ liệu nền thống nhất trong phạm vi toàn
thành phố, trong ñó, mỗi chuyên ñề ñược thiết kế như một hệ thống con (sub-

system), các phân hệ hoạt ñộng ñộc lập với nhau, phục vụ nhiều người dùng trong
và ngoài hệ thống thông qua hệ thống mạng riêng ảo VPN và hệ thống WebGIS.
Hệ thống BIHOGIS là hệ thống thông tin ñịa lý chuyên nghiệp (enterprise
system) ñược thiết kế theo kiến trúc mô hình 6 thành phần: phần cứng, phần mềm,
dữ liệu, quy trình, tổ chức và con người

Hình 1: Sáu thành phần của hệ thống GIS
CON NGƯỜI
QUY TRÌNH
DỮ LIỆU
TỔ CHỨC
PH
ẦN CỨNG

PHẦN MỀM


4

I. Phần cứng
Hệ thống BIHOGIS sử dụng chung hạ tầng công nghệ thông tin hiện có của
Tp. Biên Hòa, gồm một hệ thống mạng diện rộng sử dụng ñường truyền dữ liệu
của thành phố, các thiết bị ñầu cuối của người dùng trong hệ thống và người dùng
ngoài hệ thống, v.v Phần cứng của hệ thống ñáp ứng yêu cầu lưu trữ dữ liệu
dung lượng lớn, bảo mật và an toàn dữ liệu, truyền nhận dữ liệu trong hệ thống với
dung lượng lớn, cung cấp dữ liệu và thông tin cho người dùng trong hệ thống và
người dùng ngoài hệ thống.
Với những ưu thế vượt trội so với các hệ thống máy chủ khác như tương thích
tốt với hệ quản trị Oracle Database Server và ArcGIS Application Server, khả năng
kết nối ña luồng với hệ thống lưu trữ và mạng, dẫn ñầu trong giải pháp bảo mật,

Server SUN Solaris ñược ñề tài trang bị ñể thiết lập một hệ thống Server gồm Data
Server lưu trữ 17 cơ sở dữ liệu của 16 chuyên ñề và cơ sở dữ liệu nền; một máy HP
Server lưu trữ WebGIS của hệ thống.

Hình 2: Mô hình mạng của hệ thống thông tin ñịa lý thành phố Biên Hòa


5

Cấu hình máy SUN Server của hệ thống BIHOGIS là: RoHS-5, SunFire V440
Server, 2*1.593GHz UltraSPARC IIIi Processors with 1MB Cache each, 4GB
Memory (8*512MB DIMMS), 4*73GB 10Krpm Ultra320 SCSI Disks, DVD-
ROM, 2 Power supplies, Solaris10 + Java Enterprise System Software pre-
installed. RoHS Compliant).
Cấu hình máy HP Server lưu trữ WebGIS của hệ thống: CQ HP Server DL380
DC Xeon 2.3, 4GB Memory, Hard Disk 2*72GB, NIC, Array + 2 bộ CD (Driver,
Document).
ðề tài ñã ñăng trang web của hệ thống thông tin ñịa lý Tp. Biên Hòa trên miền
của Sở Khoa học Công nghệ tỉnh ðồng Nai
Kỹ thuật VPN (Virtual Private Network) ñược thiết lập giữa Data Server ñặt tại Sở
Khoa học Công nghệ tỉnh ðồng Nai và các máy client ñặt tại các phòng ban của
Tp. Biên Hòa, hỗ trợ các quản trị viên chuyên ñề truy cập tương tác vào cơ sở dữ
liệu của chuyên ñề mình phụ trách. Một vấn ñề ñã giải quyết tốt ở ñây là tương
thích font chữ Việt với ArcInfo trên hệ ñiều hành Solaris của SUN. Ngoài ra, ñề tài
cũng ñã hỗ trợ nâng cấp một số máy PC của các Phòng Ban Tp. Biên Hòa.

II. Phần mềm
1. Phần mềm hỗ trợ quản lý và phân tích dữ liệu GIS
Với yêu cầu quản lý và khai thác dữ liệu của các chuyên ñề một cách ñồng thời
của nhiều người dùng ở các phòng ban khác nhau, phần mềm trong hệ thống thông

tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa cần có các chức năng nhập; lưu trữ;
truy vấn và phân tích; hiển thị và xuất dữ liệu trên môi trường mạng nhiều người
dùng. Phần mềm GIS là thành phần nền hoạt ñộng trên hệ thống máy tính tạo các
giao diện tương tác với người sử dụng, hỗ trợ người dùng thực hiện các chức năng
của hệ thống thông tin ñịa lý. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều phần mềm GIS
hỗ trợ khởi tạo, phân tích và hiển thị dữ liệu GIS. Một số phần mềm ñược sử dụng
phổ biến hiện nay như MapInfo, Microstation, ArcView, ArcInfo, DolGIS… ða số
các phần mềm chỉ hỗ trợ triển khai các ứng dụng theo mô hình máy ñơn, một
người dùng. Trong khi ñó, họ phần mềm ArcInfo của ESRI (Environmental
Systems Research Institute, Inc) hiện nay hỗ trợ nhiều tính năng của một phần
mềm GIS chuyên nghiệp như cấu trúc dữ liệu topology, tổ chức lưu trữ dữ liệu GIS
theo mô hình cơ sở dữ liệu ñịa lý (geodatabase) phục vụ nhiều người dùng trên môi
trường mạng, hỗ trợ hầu hết các bài toán phân tích không gian.
Với những ñặc tính ưu việt trong quản lý và phân tích dữ liệu của các phần
mềm họ Arc của ESRI, hiện nay rất nhiều ñơn vị, tổ chức ñã và ñang triển khai
ứng dụng các phần mềm này trong công tác tùy theo nhu cầu và quy mô ứng dụng.
Trong ñó, phổ biến nhất hiện nay là phần mềm ArcView. ESRI cũng có hơn 30
năm kinh nghiệm phát triển các sản phẩm GIS về giải pháp và công nghệ.
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều phần mềm GIS hỗ trợ việc khởi tạo, phân
tích và hiển thị dữ liệu GIS. Một số phần mềm ñược sử dụng phổ biến hiện nay
gồm MapInfo, Microstation, ArcView, ArcInfo, DolGIS, Các phần mềm chỉ hỗ
trợ triển khai các ứng dụng theo mô hình máy ñơn, một người dùng. Trong khi


6

ñó, họ phần mềm ArcInfo của ESRI (Environmental Systems Research Institute,
Inc) hỗ trợ nhiều tính năng của một phần mềm GIS chuyên nghiệp như cấu trúc dữ
liệu theo topology, tổ chức lưu trữ dữ liệu GIS theo mô hình cơ sở dữ liệu ñịa lý
(geodatabase) phục vụ nhiều người dùng, hỗ trợ các bài toán phân tích không gian

ñặc biệt là các bài toán phân tích mạng.
ArcGIS là một họ các sản phẩm phần mềm của ESRI gồm các gói sản phẩm
ñộc lập là ArcView, ArcEditor và ArcInfo. ArcView là phần mềm có giá mua thấp
nhất và cũng là phần mềm cơ bản nhất với các tính năng tạo, hiển thị và phân tích
dữ liệu GIS hay tạo bản ñồ, báo cáo. ArcView ñược sử dụng phổ biến và rộng rãi
vì nó cung cấp cho người dùng các công cụ làm việc với thông tin ñịa lý, ñặc biệt
là quản trị và cập nhật dữ liệu trở nên thuận tiện hơn, phù hợp với nhu cầu ñông
ñảo của người dùng.
ArcEditor và ArcInfo cũng tương tự như sản phẩm ArcView, tuy nhiên ở mỗi
gói sản phẩm thì cấp ñộ cũng như các công cụ phân tích nâng cao sẽ ñược bổ sung
và tăng dần theo các cấp ñộ từ ArcEditor cho ñến ArcInfo. ArcInfo là sản phẩm
ñược phát triển ñầy ñủ nhất với mọi tính năng mà ESRI cung cấp. Có thể hình
dung rằng, với sản phẩm ArcEditor chúng ta có thể sử dụng tất cả các tính năng có
trong ArcView, hoặc với ArcInfo ta có thể sử dụng các tính năng của ArcEditor,
ArcView. Sản phẩm ArcEditor sẽ ñược bổ sung thêm các công cụ nâng cao tập
trung vào việc chỉnh sửa và biên tập dữ liệu ñịa lý. Ví dụ việc chỉnh sửa, chuẩn hóa
các dữ liệu không gian cần có công cụ tạo topology ñể bảo ñảm các nguyên tắc hợp
lý về mặt hình học, chỉ có thể thực hiện ñược khi sử dụng sản phẩm từ phiên bản
ArcEditor trở lên.
Ngoài ra khi làm việc với các ñịnh dạng dữ liệu GIS khác nhau, việc chuyển
ñổi qua lại các ñịnh dạng dữ liệu cũng cần ñược thực hiện nhờ sự hỗ trợ của các
công cụ, muốn xuất dữ liệu ở ñịnh dạng CAD từ các ñịnh dạng trong ArcGIS,
người dùng cần có phần mềm ArcInfo và chỉ có thể thực hiện ở gói phần mềm này.
Chính như vậy mà phần mềm ArcInfo có giá thành cao nhất trong số những sản
phẩm trên.
Trong những quy mô lớn hơn, ñơn cử như việc quản lý dữ liệu có dung lượng
lớn và cần có sự chia sẻ thông tin trong cùng một thời ñiểm, việc lưu trữ dữ liệu
GIS trong Enterprise Geodatabase cho phép nhiều người cùng biên tập và chỉnh
sửa thông tin cùng lúc, ñể biên tập ñồng thời trong Enterprise Geodatabase, người
dùng phải sử dụng gói phần mềm từ ArcEdior trở lên. Khi cài ñặt các phần mềm

ArcView, ArcEditor và ArcInfo, Người dùng ñều làm việc với ba ứng dụng ñộc lập
là ArcMap, ArcCatalog và ArcToolbox. Ba ứng dụng này luôn ñi kèm với nhau khi
chúng ta cài ñặt bất cứ gói phần mềm nào. Với ArcMap người dùng có thể hiển thị,
truy vấn, phân tích, biên tập dữ liệu, tạo bản ñồ và các báo cáo. Với ArcCatalog,
ứng dụng này cho phép quản lý dữ liệu GIS như xóa, ñổi tên, sao lưu và chuyển vị
trí của dữ liệu. ArcToolbox là ứng dụng chuyên lưu trữ các công cụ phân tích trong
ArcGIS, việc lưu trữ này giúp cho người dùng có thể tìm kiếm các công cụ phân
tích một cách nhanh chóng, thao tác dựa trên các công cụ này cũng sẽ tiện lợi và
chuyên biệt hơn.


7


2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS)
Trong các hệ thống thông tin ñịa lý, dữ liệu là thành phần rất quan trọng, tuy
nhiên ñể việc quản lý và khai thác dữ liệu thực sự hiệu quả, dữ liệu cần ñược tổ
chức sắp xếp lưu trữ sao cho hợp lý và tối ưu ñể ñáp ứng khả năng truy xuất, chia
sẻ dữ liệu, sao cho nhiều người dùng cùng thao tác, truy cập kho dữ liệu mà vẫn
ñảm bảo ñược tính toàn vẹn và sự thống nhất của dữ liệu. Do ñó, sử dụng hệ quản
trị cơ sở dữ liệu ñể tổ chức lưu trữ dữ liệu GIS là cần thiết. Hiện nay, có rất nhiều
hệ quản trị lớn nhỏ khác nhau như Oracle, SQL Server, Informix, hoặc DB2…
Trong ñó, hai hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle và SQL Server ñang ñược sử dụng
phổ biến trong các hệ thống lớn. Chúng có khả năng lưu trữ dung lượng lớn thích
hợp cho GIS, ngoài ra chúng còn giải quyết tốt các vấn ñề về nhiều người dùng
cùng truy cập, vấn ñề bảo mật, …
Cơ sở dữ liệu GIS của ñề tài “Xây dựng hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công
tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa tỉnh ðồng Nai” là một hệ thống tích hợp 16
chuyên ñề: giao thông, nhà ñất, quy hoạch, xây dựng, mạng viễn thông, cung cấp
ñiện, cấp nước, thoát nước, môi trường, dân cư, y tế, văn hoá, giáo dục, thương

mại-dịch vụ, công nghiệp, tôn giáo trên cơ sở dữ liệu nền dùng chung.
Dữ liệu ñược thu thập từ các phòng ban trực thuộc UBND thành phố Biên Hòa
theo từng chuyên ñề sẽ ñược nhập/chuyển vào cơ sở dữ liệu. Dữ liệu này ñược lưu
trữ trong cơ sở dữ liệu ñể phục vụ các bài toán tìm kiếm, hiển thị hoặc phân tích
không gian theo các yêu cầu tác nghiệp hằng ngày của các phòng ban.
Từ các mô tả trên ta có thể nhận ra một số ñặc ñiểm của cơ sở dữ liệu như sau:
 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu với dung lượng lớn.
 Quá trình xử lý các yêu cầu dữ liệu từ phía client là nhiều và phức tạp. Do
ñó, các cấu trúc lưu trữ và truy vần cần tối ưu.
 Các quan hệ trong cơ sở dữ liệu phức tạp, ñòi hỏi hệ quản trị hỗ trợ rất
nhiều tính năng như: kiểu dữ liệu ñặc biệt, ràng buộc toàn vẹn. Khả năng
tạo chỉ mục cũng ñược yêu cầu ñể tăng cường tốc ñộ truy vấn, tìm kiếm.
Do là một hệ thống lớn cùng một lúc phục vụ nhiều người dùng truy vấn, hiệu
chỉnh dữ liệu nên hệ quản trị ñược chọn phải hỗ trợ nhiều người truy cập ñồng
thời. Các vấn ñề giải quyết tranh chấp, ñụng ñộ trong quá trình truy xuất ñồng thời
của các hệ quản trị có thể khác nhau. Do ñó, việc chọn lựa hệ quản trị hoạt ñộng ổn
ñịnh rất quan trọng.
Lưu trữ dữ liệu nhiều chuyên ñề trên một không gian rộng lớn phủ khắp 26
phường/ xã của Tp. Biên Hòa mang tính chiến lược ñể phát triển kinh tế xã hội
toàn thành phố. Vì thế việc bảo ñảm an toàn cho hệ thống là rất quan trọng. Hệ
quản trị cơ sở dữ liệu ñược chọn phải có khả năng hỗ trợ chống xâm nhập, sao
chép và phá hoại dữ liệu trên cơ sở cho phép ñồng thời nhiều người dùng có quyền
truy cập khác nhau và môi trường khai thác qua hệ thống mạng.
Một vấn ñề quan trọng khác liên quan ñến an toàn hệ thống là khả năng phục


8

hồi của hệ thống khi có sự cố phần cứng, phần mềm thậm chí là các thảm họa thiên
tai như: cháy, ñộng ñất, lũ lụt, Vấn ñề này chỉ có thể thực hiện ñược khi hệ quản

trị cơ sở dữ liệu hỗ trợ tốt khả năng sao lưu dự phòng.
Các vấn ñề khác cũng cần ñược xem xét như vấn ñề giá mua bản quyền phần
mềm hệ quản trị, chế ñộ bảo hành của nhà sản xuất, uy tín của phần mềm trên thị
trường, ñặc biệt là các thử nghiệm tin cậy của hệ quản trị trong các hệ thống tương
tự. Cam kết phát triển của nhà sản xuất ñối với sản phẩm cũng cần ñược quan tâm.
Các mở rộng sau này cũng cần ñược xem xét như: khả năng chạy trên nhiều
nền khác nhau như: Windows, Unix, Linux.
Căn cứ vào các tiêu chí nêu ra ở phần trên, ñồng thời xem xét ñến tính phổ biến
của các hệ quản trị thông dụng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, các
hệ quản trị ñược ñề xuất là: Oracle, MS SQL Server, Informix, Access, Foxpro.
Các tính năng ñược ñưa ra ñối sánh giữa các hệ quản trị là:
 Các ñặc ñiểm cơ sở (kiểu dữ liệu, ñặc ñiểm ngôn ngữ SQL, ràng buộc toàn
vẹn khai báo, sự trừu tượng lập trình, sự sinh tự ñộng các ID ).
 Giao dịch và truy cập nhiều người dùng
 Lập trình ở mức cơ sở dữ liệu (stored procedured và triggers).
 Yếu tố quản trị (ñiều khiển truy cập, back up và di chuyển dữ liệu).
 Khả năng mở rộng và khả chuyển.
 Hiệu năng trên các hệ cơ sở dữ liệu cực lớn (tối ưu truy vấn, cấu trúc hỗ trợ
tối ưu truy vấn, hỗ trợ xử lý phân tích, cấp phát không gian ñĩa…).
 Kiểu dữ liệu ñặc biệt (ñối tượng lớn trong cơ sở dữ liệu, các mở rộng sau
quan hệ, hỗ trợ các kiểu dữ liệu ñặc biệt).
 Phát triển ứng dụng và các giao diện (SQL nhúng, giao diện chuẩn, giao
diện bổ sung, tương tác ñược với công nghệ Web, XML, CASE).
 Tin cậy (phục hồi khi có sự cố).
 Vấn ñề thương mại (hỗ trợ kỹ thuật, vị trí thị trường).
So sánh, ñối chiếu các yêu cầu của hệ thống với các ñặc ñiểm của các hệ quản
trị thông dụng hiện nay, hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle của hãng Oracle
Corporation là hệ quản trị ñược chọn lựa ñể quản lý cơ sở dữ liệu BIHOGIS.
Ngoài các tính năng vượt trội của Oracle so với các hệ quản trị khác, Oracle
còn có cơ chế quản lý dữ liệu không gian thông qua công nghệ Spatial Carttridge

rất mạnh và hiệu quả. Hệ quản trị này quản lý thống nhất dữ liệu không gian và dữ
liệu thuộc tính. Oracle không chỉ là hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) mà
ngày càng ñược phát triển như một hệ quản trị dữ liệu quan hệ hướng ñối tượng
(ORDBMS). Thông qua các hàm (function), thủ tục (procedures), trigger ñược
phát triển bằng ngôn ngữ PL/SQL, việc quản trị cơ sở dữ liệu trở nên thuận tiện.
ðiều này bộc lộ rõ quan ñiểm của Oracle: tích hợp mọi thứ vào cơ sở dữ liệu. Các
phiên bản Oracle sau này tăng cường hỗ trợ khả năng kết xuất dữ liệu qua Internet,


9

là ñiểm mạnh của phần mềm. Việc an toàn và bảo mật dữ liệu ñược hệ quản trị
Oracle hỗ trợ rất cao.
Nhược ñiểm lớn của Oracle là giá khá cao so với các phần mềm khác. Tuy
nhiên, nếu số lượng người dùng càng tăng chi phí sẽ càng rẻ. Một nhược ñiểm khác
của Oracle là ñòi hỏi người dùng cần có chuyên môn cao, ñiều này cũng có thể
khắc phục khi có kế hoạch bồi dưỡng nhân lực phù hợp. Tuy nhiên, các nhược
ñiểm này không ñáng kể so với các ưu ñiểm vượt trội mà Oracle ñem lại.

III. Dữ liệu
Dữ liệu của hệ thống thông tin ñịa lý Tp. Biên Hòa gồm hai thành phần chính
là dữ liệu nền và dữ liệu chuyên ñề.

C
á
c
l
ớ
p
chuy

ê
n
ñ
ề

Quy hoạch

Sông hồ

Geodatabase

Giao thông

ðịa vật
D
ữ
li
ệ
u

nền
C
á
c
l
ớ
p
chu
y
ê

n
ñ
ề

Nhà ñất
C
á
c
l
ớ
p
chuy
ê
n
ñ
ề

Giao thông
D
ữ
li
ệ
u

chuyên ñề
C
á
c
l
ớ

p
chuy
ê
n
ñ
ề

Môi trường

Hình 3: Mô hình dữ liệu hệ thống BIHOGIS

1. Dữ liệu nền
Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin ñịa lý Tp. Biên Hòa ñược tích hợp từ
nhiều chuyên ñề ñược quản lý bởi các cơ quan quản lý nhà nước khác nhau. Hệ
thống chỉ thực sự có ý nghĩa khi dữ liệu không gian của các chuyên ñề có thể chia
sẻ nhau, nghĩa là các cơ quan quản lý nhà nước có thể cung cấp dữ liệu cho nhau
và các dữ liệu chuyên ñề của một cơ quan phải chồng khớp lên dữ liệu chuyên ñề
của cơ quan khác.
ðể có thể chồng khớp các nguồn dữ liệu khác nhau của cùng một không gian
lãnh thổ, dữ liệu cần ñược xây dựng trên một nền chung. Dữ liệu nền là những dữ
liệu cơ sở mà tất cả các cơ quan làm dữ liệu không gian ñều cần dùng ñến. Do ñó,
các cơ quan quản lý khác nhau xây dựng những cơ sở dữ liệu chuyên ñề khác nhau
dựa trên những dữ liệu nền dùng chung cho tất cả các cơ quan.


10

Dữ liệu nền dùng chung tại Tp. Biên Hòa gồm dữ liệu về cơ sở toán học ñể
ñịnh vị ñối tượng không gian, dữ liệu không gian về ranh giới hành chính, dữ liệu
không gian của hệ thống giao thông, thủy hệ, nhà ở. Dữ liệu nền của hệ thống

thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa ñược xây dựng trên cơ sở bản
ñồ ñịa chính tỉ lệ 1:500 ñể ñáp ứng yêu cầu chi tiết ñến từng nhà của dữ liệu
chuyên ñề. Các lớp dữ liệu nền ñược thiết kế trong BIHOGIS là:
Cơ sở toán học

Hệ tọa ñộ ñược sử dụng trong hệ thống là hệ VN2000.
ðiểm khống chế: cung cấp các thông tin về tọa ñộ vị trí các ñiểm khống chế
quốc gia và thông tin hệ tọa ñộ tham chiếu.
Hệ thống giao thông

Tim ñường giao thông: cung cấp các thông tin về tên, ñộ rộng, vật liệu làm
ñường, các loại cấp bậc ñường giao thông.
Mặt ñường giao thông: biểu diễn bề mặt ñường giao thông, mô tả các loại bề
mặt ñường giao thông, các loại cầu.
Mạng lưới sông ngòi

Tim sông: cung cấp các thông tin về tên, ñộ rộng, ñộ sâu, phân biệt các loại
sông, suối, kênh, mương.
Sông hồ: biểu diễn bề mặt của các loại sông, hồ, ñầm lầy, kênh, mương.
Ranh giới hành chính

ðường ranh giới hành chính: biểu diễn ñường bao ranh giới ở mức ñộ chi tiết
cấp phường/xã, cung cấp thông tin liên quan ñến các ñơn vị hành chính kề nhau.
Phân vùng hành chính: biểu diễn vùng hành chính mức ñộ chi tiết cấp phường /
xã, cung cấp các thông tin mã, tên và diện tích của các ñơn vị hành chính.
ðơn vị hành chính: xác ñịnh vị trí các ủy ban nhân dân các cấp với mức ñộ chi
tiết cấp phường / xã.
Thửa nhà

Thửa nhà: xác ñịnh vị trí, hình dạng và kích thước của các ñối tượng thửa ñất,

nhà; cung cấp thông tin ñịa chỉ, …
ðịa vật

ðịa vật: biểu diễn các ñối tượng dưới dạng ñiểm, các ñối tượng này như trụ sở
UBND, trường học, chợ, ñình chùa, nhà thờ, bệnh viện…
2. Dữ liệu chuyên ñề
Hiện nay, nguồn dữ liệu ñược sử dụng thường xuyên trong công tác quản lý và
vận hành các chuyên ñề là các họa ñồ giấy và các tài liệu liên quan. Nguồn dữ liệu
này rất lớn và rất cũ, ñã xuất hiện nhiều hư hỏng do ñó cần chuyển tất cả các thông
tin trên giấy thành dữ liệu số quản lý trên hệ thống máy tính. Nguồn dữ liệu chuyên
ngành này sẽ là thành phần quan trọng trong hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ


11

quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa. ðó là hạ tầng cơ sở dữ liệu của 16 chuyên ñề phục vụ
quản lý, khai thác và vận hành hệ thống quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa.
ðể có thể vận hành hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên
Hòa, tất cả các thông tin liên quan về 16 chuyên ñề ñang ñược sử dụng trong các
tác nghiệp hàng ngày cần ñược chuyển ñổi thành dữ liệu lưu trữ trên hệ thống máy
tính một cách ñầy ñủ, chi tiết. Các thông tin này hiện nay ñang ñược lưu trữ trong
các loại họa ñồ, các hồ sơ kỹ thuật hay trong nguồn dữ liệu số ở một số ñơn vị.
Nguồn dữ liệu không gian của 16 chuyên ñề có thể ñược số hóa từ các họa ñồ gốc,
các họa ñồ hoàn công kết hợp với các hồ sơ kỹ thuật hoặc thừa kế và chuẩn hóa
nguồn dữ liệu số từ các bản vẽ AutoCAD. Trong ñó, nguồn dữ liệu số này cần
ñược chuyển ñổi ñịnh dạng dữ liệu từ AutoCAD sang ñịnh dạng dữ liệu của phần
mềm GIS ñược sử dụng trong hệ thống, sau ñó chuẩn hóa mô hình dữ liệu và hệ
tọa ñộ tham chiếu. Dữ liệu thuộc tính chuyên ngành ñược nhập từ các hồ sơ kỹ
thuật của 16 chuyên ñề quản lý hay các tài liệu liên quan. Mức ñộ chi tiết của
nguồn dữ liệu gốc hiện nay cung cấp thông tin ñầy ñủ cho người dùng khi ñược

chuyển vào hệ thống máy tính. Tuy nhiên, do các họa ñồ giấy cũng như các bản vẽ
thiết kế số ñược xây dựng theo tỉ lệ, vẽ một cách tương ñối, không ñược tham
chiếu ñến một hệ tọa ñộ ñịa lý nào, do ñó khi dữ liệu này ñược sử dụng trong hệ
thống thông tin ñịa lý, nguồn dữ liệu sẽ bị sai lệch nhiều.
Dữ liệu ñược sử dụng trong hệ thống thống tin ñịa lý cần ñược xây dựng chuẩn
hóa theo mô hình dữ liệu không gian vector và cài ñặt trong hệ quản trị cơ sở dữ
liệu có khả năng quản lý các ñối tượng không gian nhằm tối ưu hóa trong lưu trữ
và khai thác dữ liệu. Mô hình dữ liệu vector hỗ trợ quản lý ñộc lập từng ñối tượng
và giải quyết các bài toán phân tích không gian dễ dàng hơn. Cơ sở dữ liệu ñịa lý là
một dạng cơ sở dữ liệu cho phép thiết kế các mô hình dữ liệu không gian, các
thuộc tính của chúng và tạo các mối liên kết giữa các ñối tượng không gian. Dữ
liệu ñược sử dựng trong hệ thống thông tin ñịa lý (dữ liệu GIS) sẽ ñược quản lý bởi
một hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu hỗ trợ khả năng liên thông
dữ liệu trên mạng, phục vụ nhiều người dùng. Mặt khác, hệ quản trị cho phép các
mức ñộ truy cập, khai thác dữ liệu khác nhau ñối với từng nhóm người dùng cũng
như khả năng bảo mật và an ninh dữ liệu.
Ngoài việc thiết kế cơ sở dữ liệu ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa
hướng ñến mục tiêu tối ưu hóa lưu trữ và khai thác dữ liệu không gian, một ñặc
tính quan trọng của cơ sở dữ liệu này cần ñược xem xét ñó là tính mở. Tính mở của
cơ sở dữ liệu là một trong những khía cạnh ñể phát triển hệ thống thông tin. Khi
triển khai hệ thống, cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa cần có khả
năng mở rộng liên kết với các cơ sở dữ liệu hiện có của các chuyên ñề hoặc các
chuyên ñề khác không ñược quản lý trong hệ thống.
Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa có khả
năng chia sẻ dữ liệu công cộng với các phân hệ khác trong hệ thống DONAGIS
của tỉnh. ðồng thời, nó cũng cần có khả năng bảo mật và an ninh dữ liệu khi tích
hợp vào hệ thống này.
Tóm lại, dữ liệu trong hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên

12

Hòa gồm dữ liệu chuyên ngành của 16 chuyên ñề và dữ liệu nền tham chiếu.
Dữ liệu GIS gồm dữ liệu không gian mô tả vị trí hình dạng các thực thể và dữ
liệu thuộc tính mô tả các thông tin, ñặc ñiểm, tính chất của thực thể.
Dữ liệu trong hệ thống ñược khởi tạo từ các nguồn dữ liệu giấy (các họa ñồ, hồ
sơ kỹ thuật) và nguồn dữ liệu số (các bản thiết kế, *.dxf; dữ liệu nền, *.dgn; số liệu
kỹ thuật, *.xls ).
Cơ sở dữ liệu ñược khởi tạo ñể tối ưu hóa trong lưu trữ và khai thác dữ liệu.

IV. Quy trình
Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa gồm 16
chuyên ñề ñược quản lý bởi các phòng ban trên ñịa bàn thành phố. ðể ñáp ứng các
nhu cầu hiện ñại hóa các tác nghiệp, trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin
ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa, các công cụ phần mềm ñược thiết kế
và cài ñặt hỗ trợ một số quy trình, một số công ñoạn của các quy trình tại các
phòng ban phụ trách các chuyên ñề.
Hệ thống thông tin ñịa lý Tp. Biên Hòa gồm 16 chuyên ñề khác nhau, nên
nguồn dữ liệu GIS trong hệ thống cần ñược ñảm bảo tính nhất quán ñể hệ thống có
thể vận hành hiệu quả. Tính nhất quán của dữ liệu trong hệ thống sẽ ñảm bảo tính
ñúng ñắn và sự chính xác khi khai thác, sử dụng chung nguồn dữ liệu, chia sẻ dữ
liệu giữa các ñơn vị trực thuộc Tp. Biên Hòa. Dữ liệu sẽ tránh ñược sự không
thống nhất khi mỗi ñơn vị thực hiện theo những phương thức, những ký hiệu hay
quy ñịnh khác nhau. Do ñó, dữ liệu hệ thống cần ñược tổ chức lưu trữ tập trung và
một công việc khung cho hệ thống cần ñược thiết kế ñể ñặt ra quy ñịnh trong việc
khai thác và cập nhật dữ liệu.
Các quy trình, công ñoạn của quy trình ñược hỗ trợ tin học hoá tại các phòng
ban sẽ khác nhau tuỳ theo mỗi chuyên ñề. Nội dung này ñược trình bày chi tiết
trong báo cáo kỹ thuật.

V. Tổ chức
Hiện tại, ña số các phòng ban thuộc UBND Tp. Biên Hòa ñều mới thành lập
hoặc mới ñược tách ra từ các phòng ban khác cho nên nhân sự cũng có sự thay ñổi,
chức năng nhiệm vụ của một số phòng ban cũng có sự thay ñổi cho phù hợp với
công tác quản lý. Tuy nhiên, về cơ cấu tổ chức của các phòng ban thuộc UBND
thành phố tương ñối giống nhau.
Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa là một
hệ thống lớn cho phép nhiều người truy cập ñồng thời. Do ñó, sẽ ảnh hưởng ñến
quá trình tổ chức vận hành hệ thống, liên quan vấn ñề tổ chức phân quyền truy cập
hệ thống mạng theo chức năng và nhiệm vụ của từng cá nhân trong mỗi phòng ban
Với các ñặc ñiểm trong cơ cấu tổ chức quản lý và vận hành của các phòng ban
hiện nay, mô hình tổ chức quản lý dữ liệu hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công
tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa thích hợp với mô hình quản lý tập trung. Các


13

cấp lãnh ñạo của Ủy ban nhân dân có toàn quyền sử dụng. Lãnh ñạo các phòng ban
có toàn quyền sử dụng các chức năng trong chuyên ñề mà phòng quản lý. Các nhân
viên của các phòng ban truy cập vào chuyên ñề do phòng quản lý tùy theo chức
năng nhiệm vụ của từng cá nhân.
Dữ liệu ñược quản lý tập trung tại Sở Khoa học Công nghệ. Các phòng ban
quản lý các chuyên ñề, truy xuất vào hệ thống máy chủ quản lý dữ liệu phục vụ
cho các nghiệp vụ hằng ngày. Một số tính chất của mô hình quản lý dữ liệu tập
trung ñược trình bày như sau:
 ðơn vị có nhiệm vụ làm Trung tâm sẽ quản lý toàn bộ dữ liệu, tài nguyên
của hệ thống, là nơi ñiều phối các hoạt ñộng của hệ thống.
 Việc vận hành hoạt ñộng của hệ thống sẽ thuận tiện hơn nhờ vai trò ñiều
phối của Trung tâm.
Các phòng ban phụ trách chuyên ñề nào thì chỉ phòng ban ñó có trách nhiệm

cập nhật các thông tin của các ñối tượng trong chuyên ñề mà phòng quản lý ñể ñảm
bảo tính thống nhất dữ liệu trong cơ sở dữ liệu của toàn bộ hệ thống.
Do khả năng ñiều phối tập trung, nên việc chia sẻ dữ liệu cho tất cả các phân hệ
tham gia hệ thống sẽ thuận tiện trong việc quản lý phân quyền theo chức năng và
nhiệm vụ của từng cá nhân, ñơn vị.

VI. Con người
ðể hệ thống ñược vận hành khai thác ñạt hiệu quả cao, một số vị trí sau cần
thiết trong hệ thống:
 Nhóm 1: Quản trị hệ thống có nhiệm vụ bảo ñảm hệ thống hoạt ñộng liên
tục, tiếp nhận và phân tích các yêu cầu, các bài toán từ lãnh ñạo, các nhà
quản lý liên quan ñến hoạt ñộng và ñịnh hướng phát triển hệ thống phục vụ
công tác của từng phòng ban.
 Nhóm 2: Chuyên viên kỹ thuật GIS có nhiệm vụ thực hiện các bài toán do
nhà quản trị hệ thống chuyển giao, ñồng thời cần ñảm bảo hệ thống vận
hành ổn ñịnh và hiệu quả.
 Nhóm 3: Những người sử dụng GIS như là công cụ, phương tiện hỗ trợ cho
các tác nghiệp hàng ngày. Những vị trí này gồm các cán bộ kỹ thuật, các
chuyên viên trong các phòng ban quản lý các chuyên ñề sử dụng các thiết
bị hiện ñại, các công cụ phần mềm ñể truy xuất, khai thác và phát triển cơ
sở dữ liệu GIS phục vụ các quy trình tác nghiệp khi hệ thống vận hành.
Qua kết quả khảo sát và phân tích các thành phần trong hệ thống thông tin ñịa
lý như trên, nhu cầu ñào tạo nguồn nhân lực ñể vận hành hệ thống là rất cần thiết.
Hiện nay, các cán bộ, chuyên viên của các phòng ban phụ trách 16 chuyên ñề ñang
công tác tại các vị trí khác nhau theo trình ñộ, chuyên môn và kinh nghiệm của mỗi
người. Bên cạnh ñó, trình ñộ về tin học của các cán bộ trong từng phòng ban còn
hạn chế, ña số sử dụng máy tính ñể ñánh văn bản. Mặc khác, các cán bộ này hầu
hết chưa ñược tiếp cận nhiều với GIS nên có phần khó khăn ñể vận hành khai thác
hệ thống thông tin ñịa lý.

14

Trong phân nhóm nhân lực của hệ thống thông tin ñịa lý, nhóm 3 là nhóm có
số lượng rất ñông, ñồng thời ñây cũng chính là nguồn nhân lực chính yếu trong các
hoạt ñộng chuyên ngành của các phòng ban. Nhóm này cần ñược trang bị các kiến
thức cơ bản về GIS và các kỹ năng GIS ñể có thể ứng dụng GIS hỗ trợ các tác
nghiệp hàng ngày. Hiệu quả vận hành của hệ thống sẽ ñược ñánh giá thông qua số
lượng người sử dụng các công cụ phần mềm trong hệ thống thông tin ñịa lý phục
vụ tác nghiệp hắng ngày. Theo ñặc ñiểm của từng ñơn vị, các công cụ phần mềm
ứng dụng sẽ khác nhau tùy theo nhu cầu của từng phòng ban.
Một số môn học trang bị kiến thức và kỹ năng cơ bản về GIS hỗ trợ vận hành
hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa:
 GIS ñại cương với phần mềm ArcView.
 GIS với phần mềm ArcGIS Desktop.
Chuyển giao công nghệ các công cụ hỗ trợ tác nghiệp:
Nhân lực trong nhóm 2 phụ trách quản trị hoạt ñộng hệ thống mạng máy tính,
giải quyết các bài toán liên quan ñến vận hành và phát triển hệ thống sao cho ñạt
hiệu quả cao. Nhóm này cần nhiều kiến thức cũng như kỹ năng chuyên nghiệp về
GIS và công nghệ thông tin. Khi hệ thống vận hành, nguồn nhân lực này rất quan
trọng trong ñiều phối toàn bộ hoạt ñộng của hệ thống. ðể có thể giải quyết các bài
toán ñặt ra từ nhóm 1, nhóm này cần ñược ñào tạo chính quy về công nghệ thông
tin và bổ sung các kiến thức và kỹ năng chuyên ñề GIS từ cơ bản ñến chuyên sâu.
Ngoài những kiến thức và kỹ năng cơ bản về GIS, một số kiến thức chuyên sâu về
mạng máy tính và GIS cần ñược trang bị như:
 Phân tích không gian.
 Ngôn ngữ Visual Basic với ArcObject.
 Hệ ñiều hành Sun Microsystem Solaris.
 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle.
 Mạng máy tính.

Nhóm 1 trong hệ thống thông tin ñịa lý là các chuyên gia GIS có thể phân tích,
giải quyết các vấn ñề thực tế. Trong giai ñoạn hiện nay ñể có ñược nguồn nhân lực
này vận hành trong hệ thống, có hai biện pháp thực hiện ñó là ñào tạo chính quy về
GIS hoặc tuyển chọn các chuyên gia có kinh nghiệm công tác trong lĩnh vực này.
Nhìn chung, ñể hệ thống hoạt ñộng hiệu quả nguồn nhân lực vận hành cần ñáp
ứng các yêu cầu về kiến thức và kỹ năng ở từng vị trí trong hệ thống.
Hiện nay, nguồn nhân lực này ñang công tác tại các vị trí trong các phòng ban
theo trình ñộ, chuyên môn và kinh nghiệm khác nhau, do ñó họ cần ñược trang bị
thêm các kiến thức về GIS với các mức ñộ khác nhau:
 Nhóm 1: Cần ñào tạo chính quy hoặc có kinh nghiệm trong lĩnh vực GIS.
 Nhóm 2: Có chuyên môn về công nghệ thông tin và trang bị thêm các kiến
thức và kỹ năng chuyên sâu về GIS.
 Nhóm 3: Trang bị các kiến thức và kỹ năng cơ bản về GIS, sử dụng GIS
như công cụ ñể hỗ trợ công tác.


15


CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU TP. BIÊN HÒA

I. Mô hình dữ liệu Geodatabase
Geodatabase là một mô hình cơ sở dữ liệu không gian ñược sử dụng phổ biến
hiện nay ñể lưu trữ các cơ sở dữ liệu GIS lớn, hỗ trợ nhiều người dùng.
Geodatabase là một công nghệ ñặc biệt của ESRI chuyên sử dụng ñể thiết kế và
xây dựng các các cơ sở dữ liệu GIS cho các hệ thống thông tin ñịa lý.
Geodatabase hỗ trợ mô hình tích hợp các lớp ñối tượng không gian ñịa lý,
tương tự mô hình coverage. Coverage là một dạng mô hình dữ liệu vector ñược
xây dựng theo cấu trúc topology. Geodatabase mở rộng mô hình coverage với sự
hỗ trợ cho hệ phức hợp mạng (networks), các mối quan hệ (relationships) giữa các

lớp ñối tượng và các ñối tượng khác ñược thiết kế theo mô hình hướng ñối tượng.
Các ứng dụng của ESRI ArcGIS (ArcMap, ArcCatalog, and ArcToolbox) thao tác
với geodatabase cũng giống như thao tác với coverage.
Mô hình geodatabase ArcInfo ñược bổ sung trên những cơ sở dữ liệu quan hệ
chuẩn với máy chủ cài ñặt ứng dụng ArcSDE. ArcSDE ñịnh nghĩa một giao diện
mở ñến những hệ cơ sở dữ liệu cho người sử dụng, cho phép người dùng thông qua
phần mềm ArcGIS quản lý thông tin ñịa lý trên sự ña dạng của những nền cơ sở dữ
liệu khác nhau như Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2, Informix.
Mô hình geodatabase ñịnh nghĩa một mô hình tổng quát cho hệ thống thông tin
ñịa lý. Mô hình tổng quát này có thể ñược sử dụng ñể ñịnh nghĩa và làm việc với
sự ña dạng phong phú của những mô hình ñược xác ñịnh theo từng ứng dụng và
từng người dùng khác nhau. Bằng cách ñịnh nghĩa và bổ sung sự ña dạng trong
nhận thức dựa trên mô hình tổng quát.
Mô hình geodatabase hỗ trợ mô hình dữ liệu vector hướng ñối tượng. Trong
mô hình này, các thực thể ñược biểu diễn như là các ñối tượng với các thuộc tính,
hành vi và các mối quan hệ. Geodatabase hỗ trợ cho sự ña dạng của các loại ñối
tượng ñịa lý khác nhau khi xây dựng dữ liệu. Những loại ñối tượng này gồm những
ñối tượng ñơn giản, những ñặc tính ñịa lý, những ñặc tính mạng, … Mô hình còn
cho phép ñịnh nghĩa các quan hệ giữa các ñối tượng, kết hợp chúng theo một quy
luật ñể duy trì sự toàn vẹn tham chiếu giữa các ñối tượng.
Hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ công tác quản lý ñô thị Tp. Biên Hòa ñược
xây dựng theo mô hình geodatabase là một mô hình hệ thống 3 tầng (3 – tiers). Mô
hình gồm tầng ứng dụng, tầng chức năng/giao tiếp và tầng dữ liệu. Tầng dữ liệu sử
dụng phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu Oracle, ñể quản lý cơ sở dữ liệu nền và các
cơ sở dữ liệu chuyên ñề; Tầng chức năng sử dụng phần mềm ArcSDE và ArcIMS
ñể truy xuất dữ liệu từ tầng dữ liệu lên tầng ứng dụng và lên mạng internet thông
qua WebGIS; Tầng ứng dụng sử dụng các gói phần mềm ArcGIS như: ArcMap và
ArcCatalog ñể thực hiện các chức năng hiển thị, truy vấn, phân tích, biên tập dữ
liệu, tạo bản ñồ và các báo cáo thông qua các chương trình phần mềm ñược lập
trình phát triển bằng ngôn ngữ Visual Basic trên nền ArcGIS của hãng ESRI