mô hình dữ liệu không gian áp dụng cho mạng lưới cấp nước 1

1


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Nƣớc sạch và sử dụng nƣớc sạch là nhu cầu thiết yếu của con ngƣời, kể
cả trong xã hội nguyên thủy đến xã hội hiện đại nhƣ ngày nay. Nƣớc là nguồn
tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia, là tƣ liệu sản
xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trƣờng sống, ảnh
hƣởng trực tiếp đến cuộc sống hàng ngày và chất lƣợng cuộc sống của các địa
bàn khu dân cƣ cũng nhƣ sự phát triển của kinh tế, xã hội và an ninh quốc
phòng.
Trong công cuộc đổi mới, công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nƣớc, nền
kinh tế chuyển sang nền kinh tế hàng hóa nhiều thành phần phát triển theo cơ
chế thị trƣờng kéo theo nhu cầu sử dụng nƣớc ngày càng tăng lên một cách
nhanh chóng, tình hình biến động dân cƣ của các địa phƣơng trong cả nƣớc
cũng ngày một đa dạng và phức tạp. Đặc biệt, ở các khu vực đang đô thị hóa
nhu cầu sử dụng nƣớc sạch ngày càng cấp thiết. Vì vậy ngành cấp nƣớc cần
phải có một công cụ quản lý, cập nhật thông tin, dữ liệu một cách thƣờng
xuyên, đầy đủ và chính xác.
Với sự phát triển vƣợt bậc của công nghệ thông tin đã đƣa tin học thâm
nhập sâu vào nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là
một trong những ứng dụng rất có giá trị của công nghệ tin học, việc nghiên
cứu và phát triển ứng dụng dựa trên nền tảng công nghệ GIS sẽ giúp ta xây
dựng một hệ thống thông tin cấp nƣớc phục vụ hiệu quả công tác quản lý
mạng lƣới và tài sản cấp nƣớc.
1.2 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong cuộc sống của đô thị hiện đại, việc thiết kế và xây dựng một hệ
thống quản lý cấp nƣớc cần phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu về sự phát triển
tăng lên một cách nhanh chóng của dân cƣ và hệ thống cơ sở hạ tầng để làm
sao trong một khoảng thời dài, hệ thống vẫn có thể đáp ứng đƣợc một cách tối

2

đa khả năng cung cấp nƣớc sạch và không bị ảnh hƣởng bới sự thay đổi của
kết cấu cơ sở hạ tầng.
Ở nƣớc ta, đặc biệt là các thành phố lớn Mạng lƣới cấp nƣớc rất đa dạng
về chủng loại, lắp đă
̣
t phân tán trên di ện rô
̣
ng, gây nhiều khó khăn cho công
tác quản lý, vận hành và bảo quản ta
̀
i sa
̉
n cấp nƣơ
́
c . Công tác quản lý dữ liệu
về mạng lƣới cấp nƣớc trƣớc đây chủ yếu dùng phƣơng pháp lƣu trữ thủ công,
không nhất quán và khó tra cứu. Những năm gần đây ngành cấp nƣớc đã đẩy
mạnh việc ứng dụng GIS vào công tác quản lý của mình.
Nhận thức tầm quan trọng của dữ liệu GIS trong một hệ thống GIS, đề
tài “Mô hình dữ liệu không gian áp dụng cho mạng lƣới cấp nƣớc" đƣợc
nghiên cứu nhằm góp phần đa
́
p ƣ
́
ng ca
́
c nhu cầu thƣ
̣

c tế trong công ta
́
c qua
̉
n
lý mạng lƣới cấp nƣớc.
1.3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu:
Thiết kế và Xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu không gian cho mạng lƣới
cấp nƣớc để thu thập, cập nhật, xử lý và hiển thị thông tin cần thiết trên máy
tính.
Cài đặt thử nghiệm mô hình trên một phần dữ liệu hiện trạng của Công
ty Cấp nƣớc Đồng Nai.
1.3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
1.3.2.1 Đối tượng nghiên cứu
- Mô hình dữ liệu không gian khả dụng cho hệ thống mạng lƣới cấp
nƣớc.
- Quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia (Ban hành kèm
Quyết định số 06/2007/QĐ-BTNMT ngày 27/02/2007 của Bộ trƣởng Bộ Tài
nguyên và Môi trƣờng).
1.3.2.2 Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi về nội dung nghiên cứu

3

Luận văn đi sâu nghiên cứu các quy định về chuẩn thông tin địa lý cơ sở
và các hƣớng dẫn việc tạo lập, chỉnh lý, quản lý và khai thác Geodatabase để
từ đó nghiên cứu xây dựng mô hình dữ liệu không gian áp dụng cho mạng
lƣới cấp nƣớc.
Phạm vi về lãnh thổ nghiên cứu

Đề tài giới hạn nghiên cứu dữ liệu quản lý thực tế về mạng lƣới cấp nƣớc
trên địa bàn thành phố Biên Hòa - tỉnh Đồng Nai.
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu tổng quan về mô hình dữ liệu không gian, cơ sở dữ liệu
không gian.
- Đặc điểm của dữ liệu mạng lƣới đƣờng ống cấp nƣớc.
- Đề xuất mô hình dữ liệu mạng lƣới cấp nƣớc; cấu trúc dữ liệu của mô
hình.
- Cài đặt thử nghiệm trên một phần dữ liệu hiện trạng của Công ty Cấp
nƣớc Đồng Nai.
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện đề tài tác giả áp dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Phƣơng pháp tổng quan tài liệu: Từ các nguồn tài liệu khác nhau.
- Phƣơng pháp phân tích và so sánh: Phân tích áp dụng chuẩn thông tin địa lý
cơ sở quốc gia và các văn bản pháp quy về quản lý cấp nƣớc, đồng thời
nghiên cứu đúc kết kinh nghiệm từ các phần mềm quản lý mạng lƣới cấp
nƣớc hiện có.
- Phƣơng pháp khảo sát và thu thập số liệu: Khảo sát các quy trình tác nghiệp
có liên quan đến công tác quản lý mạng lƣới cấp nƣớc; thu thập số liệu về khu
vực nhƣ bản đồ quy hoạch, địa bàn dân cƣ, cụm công nghiệp
- Phƣơng pháp xử lý số liệu
- Phƣơng pháp chuyên gia: Áp dụng mô hình Geodatabase trong việc thiết kế
CSDL không gian. Nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ nền để phát triển hệ
4

thống nhƣ: ArcGIS Desktop, ArcSDE, ArcGIS Engine của ESRI; Visual
Studio.Net, hệ quản trị CSDL Microsoft SQL.
1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN
Việc xây dựng mô hình dữ liệu không gian cho mạng lƣới cấp nƣớc
trên nền tảng công nghệ GIS là tiền đề quan trọng để hƣớng đến hoàn thiện hệ

thống thông tin về hệ thống cấp nƣớc phục vụ công tác quản lý mạng lƣới và
tài sản cấp nƣớc trên môi trƣờng công nghệ hiện đại, khoa học học thay thế
cho phƣơng thức quản lý truyền thống (quản lý trên giấy).
Luận văn xây dựng phƣơng pháp luận và xây dựng mô hình dữ liệu dựa
trên cơ sở quy định, quy chuẩn hiện hành về lĩnh vực cấp nƣớc sạch tại Việt
Nam, tích hợp thí điểm dữ liệu thực tế tại Công ty Cấp nƣớc Đồng Nai, tỉnh
Đồng Nai nên có thể ứng dụng cho các đơn vị cấp nƣớc khác.
1.7 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Nội dung trình bày của luận văn bao gồm các chƣơng sau:
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
Nội dung chƣơng này trình bày: đặt vấn đề; tính cần thiết của đề tài;
mục tiêu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu; nội dung nghiên cứu; phƣơng
pháp nghiên cứu; ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn.
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH DỮ LIỆU KHÔNG GIAN
Chƣơng này trình bày tổng quan về hệ thống thông tin địa lý; trình bày
các kiến thức nền về mô hình dữ liệu không gian; cấu trúc của dữ liệu không
gian; cấu trúc dữ liệu không gian trong SQL.
CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH DỮ LIỆU KHÔNG GIAN ÁP DỤNG CHO MẠNG
LƢỚI CẤP NƢỚC
Nội dung chính của chƣơng này tập trung vào: các kiến thức cơ bản của
ngành cấp nƣớc. Trình bày các đặc điểm của dữ liệu mạng lƣới cấp nƣớc; đề
xuất mô hình dữ liệu; phân tích, thiết kế CSDL cho mô hình.
CHƢƠNG 4: CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM
Nội dung chính của chƣơng này: cài đặt vật lý mô hình dữ liệu lên máy
5

tính; tích hợp dữ liệu thực tế của Công ty cấp nƣớc Đồng Nai để thử nghiệm
mô hình.
KẾT LUẬN
Trình bày kết quả đạt đƣợc của đề tài và hƣớng nghiên cứu tiếp theo.