Nghiên cứu và phát triển hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại môi trường trên nền GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
==================================




Đặng Chiến Công





NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG
TIN QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI MÔI
TRƯỜNG TRÊN NỀN GIS




LUẬN VĂN THẠC SỸ

Ha Nội - 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
==================================



Đặng Chiến Công



NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG
TIN QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI MÔI
TRƯỜNG TRÊN NỀN GIS

Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm
Mã số: 60 48 10




LUẬN VĂN THẠC SỸ



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI THẾ DUY

Hà Nội – 2011


4

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 9
1.1. Tính cần thiết, ý nghĩa của đề tài 9
1.2. Cấu trúc luận văn 10
CHƯƠNG 2: BÀI TOÁN QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 11
2.1. Tổng quan về chất thải nguy hại 11
2.2. Kinh nghiệm quốc tế về hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại 13
2.3. Hiện trạng quản lý thông tin chất thải nguy hại 14
2.4. Hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại 16
2.4.1. Khái niệm Hệ thống thông tin quản lý 16
2.4.2. Hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại 17
2.5. Kết luận 19
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ ỨNG DỤNG XÂY
DỰNG BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ 20
3.1. Giới thiệu chung Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 20
3.1.1. Định nghĩa GIS 20

3.1.2. Thành phần dữ liệu GIS 21
3.1.3. Dữ liệu không gian 22
3.1.4. Dữ liệu thuộc tính 25
3.1.5. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính 28
3.2. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ chuyên đề 28
3.2.1. Hệ thống ký hiệu bản đồ 28
3.2.2. Tổng quát hóa bản đồ 29
3.2.3. Nội dung bản đồ 30
3.2.4. Phân loại bản đồ theo đề mục 31
3.2.5. Bản đồ chuyên đề 33
3.2.6. Các loại bản đồ chuyên đề 35
3.2.7. Giải pháp thể hiện nội dung bản đồ 35
3.3. Bài toán ứng dụng GIS cảnh báo vùng ảnh hưởng chất thải nguy hại 38
3.3.1. Mô tả bài toán 39
3.3.2. Phƣơng pháp giải quyết bài toán 41
3.4. Kết luận 45

5

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI DỰA
TRÊN GIS 46
4.1. Kiến trúc hệ thống Quản lý CTNH ứng dụng GIS 46
4.1.1. Chức năng cơ bản 46
4.1.2. Kiến trúc hệ thống 48
4.2. Xây dựng hệ thống thử nghiệm 52
4.2.1 Công nghệ GIS 52
4.2.2 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu 54
4.2.3 Kỹ thuật lập trình xây dựng hệ thống 55
4.3. Các bước xây dựng hệ thống 56
4.4. Giao diện hệ thống 57

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 61
5.1. Kết quả đạt được 61
5.2. Hướng phát triển của đề tài 61
PHỤ LỤC 63
Phụ lục A. Bảng một số thuật ngữ 63
Phụ lục B. Bảng phân cấp độ ổn định của khí quyển 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65


6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT


Từ viết tắt
Từ gốc
Nghĩa tiếng Việt
CTNH

Chất thải nguy hại
CSDL

Cơ sở dữ liệu
DBMS
Database Management System
Hệ quản trị dữ liệu
ĐVHC

Đơn vị hành chính
GIS

Geographic Information
Systems
Hệ thống thông tin địa lý
IT
Information Technology
Công nghệ thông tin
KTXH

Kinh tế xã hội
PCCC

Phòng cháy chữa cháy


7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình vẽ
Tên hình
Hình 2.4.1
Mô hình kiến trúc hệ thống Quản lý CTNH
Hình 2.4.2.1
Mô hình ngƣời sử dụng
Hình 2.4.2.2
Mô hình phân rã chức năng
Hình 3.1.1.1
Mô phỏng các thành phần của GIS
Hình 3.1.3.1
Mô hình lƣu trữ dữ liệu không gian

Hình 3.1.3.2
Dữ liệu Raster
Hình 3.1.3.3
Tổ chức các lớp bản đồ
Hình 3.1.4.1
Mô hình dữ liệu phân cấp
Hình 3.1.4.2
Mô hình dữ liệu mạng
Hình 3.1.4.3
Mô hình dữ liệu quan hệ
Hình 3.2.6.2.1
Xử lý số liệu bằng phƣơng pháp phân nhóm
Hình 3.2.6.2.2
Lựa chọn các hình thức biểu hiện
Hình 3.3.2.1
Bản đồ ô nhiễm bụi lơ lửng trong mùa hè năm 1996
Hình 3.3.2.2
Bản đồ ô nhiễm bụi lơ lửng trong mùa hè dự báo cho năm
2000
Hình 4.1.2.1
Mô hình kiến trúc tổng thể hệ thống CTNH ứng dụng GIS
Hình 4.1.2.2
Minh họa trình bày hiện trạng xử lý CTNH theo dải màu
Hình 4.1.2.3
Minh họa trình bày thống kê hiện trạng xử lý CTNH theo biểu
đồ dạng bánh
Hình 4.1.2.4
Minh họa trình bày vùng đệm cảnh báo ảnh hƣởng CTNH đến
môi trƣờng
Hình 4.2.1.1

Mô hình kiến trúc ArcGIS
Hình 4.2.1.2
Các sản phẩm của ArcGIS
Hình 4.2.2.1
Sơ đồ cấu trúc hệ thống Web-GIS quản lý CTNH
Hình 4.3.1
Mô hình CSDL thuộc tính hệ thống quản lý CTNH

8

Hình 4.4.1
Giao diện chính ứng dụng desktop
Hình 4.4.2
Giao diện điều khiển hiển thị lớp bản đồ nền
Hình 4.4.3
Menu chính cho phép nhập thông tin điểm xử lý CTNH
Hình 4.4.4
Giao diện xem bản đồ chuyên đề hiện trạng xử lý CTNH theo
dải màu
Hình 4.4.5
Bản đồ cảnh báo phạm vi ảnh hƣởng CTNH
Hình 4.4.6
Bản đồ thống kê hiện trạng xử lý CTNH dạng bánh

9

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cần thiết, ý nghĩa của đề tài
Hiện nay, công nghệ GIS (Geographic Information System) đƣợc áp dụng
rộng rãi trong công tác bảo vệ môi trƣờng của nhiều nƣớc trên thế giới. Với độ

bao quát rộng, có nhiều thông tin và khả năng cũng cấp thông tin nhanh có chất
lƣợng và độ tin cậy cao, hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information
System - GIS) đã trở thành một công cụ quan trọng trợ giúp quá trình hoạch
định chiến lƣợc và kế hoạch/chính sách bảo vệ môi trƣờng cho các quốc gia
cũng nhƣ các vùng lãnh thổ.
Các quốc gia trên thế giới đã và đang xây dựng các hệ thống cảnh báo thiên
tai, dự báo tác động biến đổi khí hậu đối với môi trƣờng, hệ thống thông tin cảnh
báo cúm gia cầm, hệ thống cảnh báo sự cố tràn dầu dải ven biển … dựa trên
công nghệ GIS. Công nghệ GIS đang là xu thế mới cho việc hiển thị, xử lý và hỗ
trợ ra quyết định nhanh hơn. Một ví dụ cụ thể tại Australia [8], các cơ quan
chính phủ đang ra sức nghiên cứu hệ thống cảnh báo cháy rừng dựa trên nền
GIS. Ngay sau khi dữ liệu có liên quan đến các yếu tố cơ bản của khí tƣợng nhƣ:
Nhiệt độ, độ ẩm, lƣợng mƣa của từng vùng khí hậu trên địa bàn, hệ thống thông
tin sẽ đƣa ra đƣợc cảnh báo cháy rừng đối với từng khu vực nhạy cảm. Kết thúc
một tháng trong mùa cháy hoặc cả mùa cháy, phần mềm phân vùng trọng điểm
cháy rừng sẽ tự động vẽ bản đồ vùng trọng điểm cháy. Hệ thống đƣợc xây dựng
dƣới dạng website nên có thể tự động kết nối và cập nhật kết quả cảnh báo cháy
rừng và bản đồ vùng tọng điểm cháy rừng tới thành viên trong ban chỉ đạo
Phòng cháy chữa cháy (PCCC). Do đó hỗ trợ hiệu quả công tác huy động lực
lƣợng, tổ chức chữa cháy rừng, ngăn chặn kịp thời các điểm có nguy cơ cháy
rừng để giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng gây ra [8].
Nhằm đáp ứng các yêu cầu cung cấp thông tin cho quá trình ra quyết định
về bảo vệ môi trƣờng ở nƣớc ta, một nhu cầu cấp thiết do thực tế đặt ra là cần
sớm sử dụng và đƣa công nghệ GIS vào việc thu thập, phân tích số liệu môi
trƣờng.
Thực tế về hiện trạng môi trƣờng đã cho thấy, việc quản lý chất thải không
an toàn, trong đó đặc biệt là các loại chất thải nguy hại, đã để lại những hậu quả
nặng nề về môi trƣờng, gây ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng nhƣ các
điểm tồn lƣu hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, các bãi rác thải không hợp vệ sinh,
các bãi đổ thải của các nhà máy sản xuất, Vì vậy, quản lý an toàn chất thải,

chất thải nguy hại (CTNH) và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng và tác hại

10

tới sức khỏe con ngƣời là một trong những vấn đề cấp bách trong công tác bảo
vệ môi trƣờng ở nƣớc ta hiện nay.
Với thực trạng nhƣ vậy, thời gian gần đây, công tác quản lý chất thải đã
đƣợc quan tâm, chú trọng của các cấp quản lý và cộng đồng. Nhu cầu có một hệ
thống thông tin làm công cụ cho công tác quản lý và trao đổi thông tin đã đƣợc
nhiều thành phần trong xã hội đặt ra.
Dựa trên các ý tƣởng trên mà trong luận văn tôi nghiên cứu về một “Hệ
thống thông tin quản lý chất thải nguy hại dựa trên nền GIS”. Đây là một hệ
thống quản lý thông tin tại các nguồn thải, quá trình vận chuyển chất thải, tại các
điểm xử lý chất thải và trình bày thông tin một cách trực quan trên bản đồ, giúp
ngƣời quản lý có cái nhìn trực quan hơn khi ra các quyết định về việc đặt các địa
điểm xử lý chất thải nguy hại nằm trong phạm vi đƣợc phép nào; có các quyết
sách nào trong việc cảnh báo tác động đối với môi trƣờng xung quanh nguồn
thải, tại những điểm xử lý chất thải nguy hại … Đồng thời, hệ thống xây dựng
cổng thông tin để công khai hóa dữ liệu không gian về các điểm xử lý chất thải
nguy hại và các cảnh báo liên quan đến cho ngƣời dân.
Một mục tiêu khác là xây dựng hệ thống để cảnh báo mức độ ảnh hƣởng
của chất thải nguy hại tại nguồn thải, trên đƣờng vận chuyển và chủ xử lý chất
thải đến môi trƣờng sống xung quanh. Dựa vào việc tính toán mức độ ảnh hƣởng
mà hệ thống tính toán và hiển thị vùng ảnh hƣởng trên bản đồ, giúp ngƣời quản
lý và các đối tƣợng liên quan có biện pháp đề phòng và xử lý thích hợp.
1.2. Cấu trúc luận văn
Bố cục của luận văn nhƣ sau:
Chương 2: Trình bày các khái niệm, hiện trạng và bài toán hệ thống thông
tin quản lý CTNH.
Chương 3: Trình bày lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý GIS, các kỹ

thuật xây dựng bản đồ chuyên đề và trình bày bản đồ chuyên đề. Chƣơng này
đồng thời nghiên cứu phƣơng pháp xác định mức độ ô nhiễm môi trƣờng không
khí theo “nồng độ tƣơng đối tổng cộng của nhiễm chất ô nhiễm đồng thời có mặt
trong không khí” và ứng dụng Gis để thể hiện phạm vi ảnh hƣởng.
Chương 4: Trình bày hệ thống quản lý CTNH ứng dụng GIS cảnh báo tác
động của các điểm xử lý CTNH đối với môi trƣờng xung quanh. Chƣơng này
cũng trình bày các bƣớc thực hiện chƣơng trình, kết quả đạt đƣợc và một số hình
ảnh minh họa chƣơng trình.

11


CHƯƠNG 2: BÀI TOÁN QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI
2.1. Tổng quan về chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại là chất thải gây ra mối đe dọa lớn hay tiềm ẩn đối với
sức khỏe của cộng đồng hay đối với môi trƣờng [15]. Theo luật về môi trƣờng
của Hoa Kỳ, CTNH có bốn đặc tính chính bao gồm: Dễ cháy; Phản ứng; Ăn
mòn; Có tính độc.
Chất thải nguy hại có thể phân loại theo thành những loại sau: [1]
Chất thải công nghiệp và công nghiệp nguy hại: Hiện nay, các cơ sở sản
xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp phát triển rất đa dạng về ngành nghề, từ
công nghiệp hoá chất, luyện kim, dệt nhuộm, giấy và bột giấy… đến nhựa, cao
su tái sinh, nấu đúc kim loại Các cơ sở này thuộc nhiều thành phần kinh tế do
các ngành, các cấp khác nhau quản lý, nhƣ Trung ƣơng, địa phƣơng, cơ sở liên
doanh với nƣớc ngoài và tƣ nhân. Hoạt động sản xuất của các cơ sở này phát
sinh chất thải nhiều và đa dạng.
Chất thải rắn y tế: Hiện nay cả nƣớc có khoảng hơn 12.500 cơ sở khám
chữa bệnh, trong đó có khoảng 850 cơ sở là các bệnh viện với quy mô khác
nhau. Phần lớn các bệnh viện đặt trong các khu dân cƣ đông đúc. Trong năm
2001, Bộ Y tế tiến hành khảo sát tại 280 tại bênh viện đại diện cho 61 tỉnh,

thành phố trên cả nƣớc về vấn đề quản lý và xử lý chất thải rắn y tế. Kết quả cho
thấy tỷ lệ phát sinh chất thải rắn y tế theo từng tuyến và loại bệnh viện, cơ sở y
tế rất khác nhau và lƣợng chất thải rắn bệnh viện phát sinh trong quá trình khám
chữa bệnh mỗi ngày vào khoảng 429 tấn. Trong đó, lƣợng chất thải rắn y tế
nguy hại phát sinh cần phải xử lý ƣớc tính khoảng 34 tấn/ngày.
Chất thải nông nghiệp nguy hại: Chất thải rắn nguy hại từ hoạt động nông
nghiệp chủ yếu do sử dụng và tồn dƣ thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá
học. Theo Báo cáo diễn biến môi trƣờng Việt Nam năm 2004, các hoạt động
nông nghiệp mỗi năm phát sinh một lƣợng khá lớn thuốc bảo vệ thực vật độc hại
và các loại bao bì, thùng chứa thuốc trừ sâu, phân bón, Thống kế ban đầu cho
thấy, trên cả nƣớc có khoảng 8.600 tấn chất thải nông nghiệp nguy hại phát sinh
hàng năm, gồm các loại thuốc trừ sâu, bao bì và thùng chứa thuốc trừ sâu, trong
đó có nhiều loại thuốc trừ sâu đã bị cấm sử dụng. Ngoài ra, còn có khoảng

12

37.000 tấn hóa chất dùng trong nông nghiệp bị tịch thu đang đƣợc lƣu giữ chờ
xử lý.
Các loại chất thải khác: Nhƣ đã trình bày ở trên, chất thải có thể phát sinh
từ rất nhiều nguồn khác nhau, nhiều loại hình khác nhau trong quá trình sản
xuất, kinh doanh, dịch vụ và cuộc sống. Điều tra ban đầu về chất thải cho thấy,
chất thải phát sinh rất đa dạng, rất khó để xác định loại chất thải, mức độ nguy
hại của chất thải. Trong những năm gần đây, các hoạt động xây dựng cơ sở hạ
tầng và đô thị của Việt Nam phát triển mạnh. Vì vậy, các khối lƣợng chất thải
phát sinh từ hoạt động xây dựng phát sinh từ hoạt động xây dựng (xà bần, dầu
thải, nƣớc thải, ) ngày càng nhiều, cần quản lý chặt chẽ. Ƣớc tính tổng lƣợng
chất thải xây dựng phát sinh hàng năm là 182.000 tấn.
Một trong những đặc trƣng cơ bản đối với xử lý chất thải tại Việt Nam là
chất thải rất ít đƣợc phân loại mà đổ bừa bãi ra mặt đất, không đƣợc chở đi ngay
mà thƣờng lƣu lại bãi từ một đến hai ngày, thƣờng để thu gom, xử lý hoặc chôn

lấp chung. Các bãi rác nhƣ vậy đang là các nguồn gây ô nhiễm không khí, nƣớc
và dịch bệnh cho dân cƣ xung quanh nếu không đƣợc kiểm soát chặt chẽ.
Về cơ bản, quản lý chất thải bao gồm các công đoạn: Nhận biết, phân loại,
thu gom lƣu giữ chất thải; Tái sử dụng, tái chế chất thải; Xử lý tiêu hủy chất
thải.
Ở nƣớc ta hiện nay, việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn trong
đó bao gồm cả chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại do các công ty môi
trƣờng đô thị thực hiện. Các công ty môi trƣờng đô thị chịu sự giám sát của
UBND tỉnh, thành phố thông qua sở Tài nguyên và Môi trƣờng và Sở Giao
thông công chính. Bên cạnh đó, UBND quận, huyện cũng có trách nhiệm quản
lý các xí nghiệp môi trƣờng cấp huyện. Các công ty môi trƣờng đô thị có thể bao
gồm một số công ty con, chịu trách nhiệm thực hiện các công đoạn hoặc xử lý
các loại rác khác nhau.
Các công ty môi trƣờng đô thị dùng Công nghệ chôn lấp là chính: theo
thống kê của các Sở Tài nguyên và Môi trƣờng địa phƣơng và Hội Môi trƣờng
Đô thị thì trên cả nƣớc hiện nay có 82 bãi chôn lấp chất thải đang vận hành,
trong số đó chỉ có 8 bãi đƣợc coi là chôn lấp hợp vệ sinh. Tuy nhiên các bãi
chôn lấp này chôn lấp cả các chất thải nguy hại nhƣ pin, ắc quy, đèn neon, dầu
xe máy, mực in, tân dƣợc quá hạn, hộp nhựa đựng các loại mỹ phẩm, dầu gội,
kim tiêm, v.v…, vì chƣa đƣợc phân loại, tách ra để xử lý riêng.

13

Tỷ lệ thu hồi các chất có khả năng tái chế và tái sử dụng nhƣ nilon, giấy
vụn, kim loại, nhựa, thuỷ tinh chủ yếu do những ngƣời bới rác thực hiện, tỷ lệ
này vào khoảng 13%-20%. Tỷ lệ thu hồi các chất kể từ nguồn phát sinh đến bãi
chôn lấp tƣơng đối cao, tuy nhiên các hoạt động thu gom hoàn toàn do tự phát
và không có tổ chức, quản lý. Có khoảng 1,5%-5% tổng lƣợng chất thải phát
sinh đƣợc thu hồi, chuyển hoá thành phân vi sinh và chất mùn thông qua quá
trình composting. Bên cạnh đó, trên thực tế, nhiều hoạt động thu gom, xử lý, tái

chế chất thải còn hoạt động tự phát và chƣa quản lý đƣợc. Tại nhiều địa phƣơng
trên cả nƣớc còn tồn tại các làng nghề thu gom, tái chế chất thải nhƣ: Đa Hội (tái
chế sắt và kim loại), Minh Khai (tái chế nhựa), Dƣơng Ổ (tái chế giấy), Văn Chỉ
(tái chế chì), Các làng nghề và hệ thống thu gom phục vụ hoạt động làng nghề
đã góp phần đáng kể trong hoạt động thu gom, tái chế chất thải tại Việt Nam
trong thời gian dài nhƣng vấn đề ô nhiễm môi trƣờng tại nhiều làng nghề cũng
đã ở mức báo động.
Trong tình hình đó, việc ứng dụng GIS cũng nhƣ công nghệ thông tin nói
chung sẽ đem lại nhiều tác dụng trong công tác quản lý chất thải nguy hại, nhƣ
trình bày thông tin một cách trực quan, xử lý những bài toán cảnh báo, dự báo,
hỗ trợ ra quyết định
2.2. Kinh nghiệm quốc tế về hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy
hại
Hiện nay trên thế giới, một số nƣớc đã triển khai ứng dụng hệ thống thông
tin quản lý chất thải phục vụ công tác quản lý môi trƣờng và tái chế chất thải
nhƣ:
Hệ thống dữ liệu về chất thải nguy hại RCRAInfo của Mỹ [5]-[16]: Cung
cấp các dữ liệu về nguồn phát sinh chất thải nguy hại trên cơ sở báo cáo về chất
thải từ tất cả các bang trên toàn nƣớc Mỹ. Ngƣời sử dụng có thể gửi các yêu cầu
trực tuyến, tạo báo cáo và tìm kiếm kết quả dạng bàn đồ.
Hệ thống dữ liệu chất độc của Mỹ (TRI) [5]-[17]: Hệ thống cơ sở dữ liệu
phục vụ đăng ký và báo cáo về sự phát thải các hóa chất độc hại.
Hệ thống kiểm kê phát thải quốc gia của Mỹ (NEI) [5]-[18]: Là một cơ sở
dữ liệu quôc gia lƣu giữu dữ liệu về phát thải khí trên cơ sở báo cáo hàng năm
của cơ quan quản lý môi trƣờng các bang.

14

Hệ thống cơ cở dữ liệu về tài nguyên nước của Mỹ (Water Data Systems)
[5]-[19]: Gồm hai cơ sở dữ liệu chính về môi trƣờng nƣớc và các nguồn gây ô

nhiễm môi trƣờng nƣớc.
Hệ thống quản lý chứng từ chất thải và cấp phép điện tử (E-manifest) của
Hàn Quốc [5]: Là một hệ thống thông tin hỗ trợ quản lý chất thải co các chức
năng quản lý chứng từ và cấp phép đổ thải. Hệ thống cho phép các đối tƣợng là
cơ quan quản lý và các chủ nguồn thải, chủ vận chuyển, chủ xử lý chất thải cùng
tham gia. Việc cập nhật dữ liệu đƣợc thực hiện trên nền internet và trung tâm hỗ
trợ ngƣời dùng qua đƣờng điện thoại. Dữ liệu đƣợc lƣu giữ và xử lý với thời
gian thực. Cơ sở dữ liệu đƣợc xây dựng theo mô hình tập trung tại 1 máy chủ.
Hệ thống của Hàn Quốc đƣợc xây dựng từ năm 2000 và vẫn đang đƣợc tiếp tục
phát triển.
Hệ thống quản lý chứng từ chất thải điện tử của Nhật Bản [5]: Hệ thống
này cũng cho phép quản lý chứng từ và cấp phép đổ thải trên nền internet. Hệ
thống E-manifest của Nhật Bản bắt đầu đƣợc áp dụng phổ biến từ năm 2003.
Hiện nay có khoảng 1600 doanh nghiệp chủ nguồn thải và hơn 3000 doang
nghiệp vân chuyển, xử lý chất thải sử dụng hệ thống này.
Có thể thấy rằng đã có khá nhiều hệ thống thông tin hoặc hệ thống cơ sở dữ
liệu quản lý nguồn thải, lƣợng thải trên thế giới, tuy nhiên, chỉ có rất ít hệ thống
thông tin cho phép cập nhật thông tin, quản lý về chứng từ chất thải và hỗ trợ
cấp phép xả thải nhƣ các hệ thống của Nhật Bản và Hàn Quốc. Ngay cả tại Nhật
bản, việc chuyển từ sử dụng hệ thống chứng từ giấy sang chứng từ điện tử cũng
mới đƣợc thực hiện gần đây. Quá trình chuyển đối sử dụng hệ thống quản lý
chứng từ điện tử gặp không ít khó khăn do “sức ỳ” của hệ thống quản lý chứng
từ giấy cũ. Tại Hàn Quốc, với mức độ phổ cập công nghệ thông tin lớn và một
hệ thống thông tin điện tử E-manifest đƣợc thiết kế thuận tiện, việc quản lý
chứng từ chất thải nguy hại điện tử đã phổ biến tƣơng đối nhanh và mang lại lợi
ích đáng kể.
2.3. Hiện trạng quản lý thông tin chất thải nguy hại
Phân tích dữ liệu, thông tin và việc quản lý thông tin thu thập đƣợc trong
quá trình khảo sát hiện trạng, có thể nhận thấy một số vấn đề nổi bật sau.
Thông tin đa dạng nhưng không đầy đủ: Các thông tin về chất thải có thể

thu thập đƣợc từ nhiều nguồn khác nhau, dƣới dạng dữ liệu thông tin rất đa
dạng. Tuy nhiên, do mục tiêu và phƣơng pháp khảo sát khác nhau, các thông tin

15

thu đƣợc đa dạng nhƣng không hệ thống và không theo chuẩn thông tin để có
thể phục vụ số hóa và quản lý thông tin. Các thông tin thƣờng rời rạc, không hệ
thống, không liên tục và khó kiểm định. Vì vậy, rất khó trong việc xử lý dữ liệu,
thông tin để có thể đƣa ra các kết luận đáng tin cậy.
Nguồn lực thống kê (nhân lực, tài chính và phương tiện) hạn chế: Các
chƣơng trình điều tra, thống kê về chất thải toàn quốc thƣờng sử dụng những
biện pháp nhƣ: Rà soát các nguồn phát thải để lựa chọn điển hình, điều tra trực
tiếp tại một số cơ sở điển hình, khảo sát thông qua phiếu điều tra, khảo sát thông
qua báo cáo từ cơ quan quản lý môi trƣờng địa phƣơng, tính toán theo mô hình
ƣớc tổng lƣợng chất thải, Do nguồn nhân lực của đơn vị khảo sát hạn chế, số
lƣợng cán bộ của các Sở Tài nguyên và Môi trƣơng địa phƣơng ít và phải phụ
trách nhiều mảng công việc, nên số liệu cung cấp không đẩy đủ. Các phƣơng
pháp thống kê cũng thƣờng không có các biện pháp đánh giá, kiểm định dữ liệu;
giải pháp, phƣơng tiện thống kê chất thải cũng thƣờng đơn giản, không theo
đúng chuẩn mực thống kê để có thể đạt độ tin cậy mong muốn.
Các nguồn thông tin chưa được khai thác, sử dụng triệt để: Cũng do hạn
chế về nguồn lực và phƣơng pháp thống kê, một số nguồn thông tin về chất thải
hoặc liên quan đến chất thải đã không đƣợc khai thác, tích hợp để co đƣợc thông
tin đầy đủ về chất thải. Ví dụ: Các thông tin từ chứng từ chất thải nguy hại theo
quy định tại Quyết định 155/1999/QĐ-TTg về việc ban hành Quy chế quản lý
chất thải nguy hại hầu nhƣ chƣa đƣợc sử dụng trong thống kê chất thải; Thông
tin về đăng ký chủ nguồn thải cũng chƣa đƣợc xử lý hợp lý để tính toán tổng
lƣợng chất thải,
Chất lượng thông tin hạn chế, hiệu quả trong các hoạt động cập nhật thông
tin về chất thải chưa cao như:

o Phƣơng pháp cập nhật, xử lý thông tin quy định không chặt chẽ, dẫn
tới không chuẩn hóa đƣợc thông tin. Ví dụ: Không có biểu mẫu báo
cáo cụ thể, chi tiết; quy trình báo cáo không rõ ràng về thời gian báo
cáo, nội dung báo cáo;
o Quy trình báo cáo chƣa rõ ràng, các đầu mối thông tin thiếu tập trung,
lƣu chuyển thông tin không hợp lý. Ví dụ: Các hoạt động điều tra,
khảo sát về chất thải của Cục Bảo vệ môi trƣờng do các đơn vị khác
nhau thuộc Cục cùng thực hiện, nhƣng lại đƣợc tổ chức theo các kênh
điều tra khác nhau, dẫn tới việc vừa chống chéo vừa thiếu thông tin,

16

o Thông tin phản hồi không tƣờng minh và thiếu chi tiết. Ví dụ: Trong
nhiều trƣờng hợp, mặc dù các biểu mẫu điều tra đã đƣợc thiết kế công
phu, hợp lý, tuy nhiên, thông tin thu lại đƣợc không đầy đủ do ngƣời
trả lời không có trách nhiệm, không hiểu chuyên môn hoặc quá mệt
mỏi.
Thực tế cũng cho thấy, những hạn chế về thông tin và xử lý liên quan đến
chất thải đã dẫn tới nhiều khó khăn, bất cập cho công tác quản lý môi trƣờng,
gián tiếp gây ra ô nhiễm môi trƣờng và những ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khỏe
cộng đồng. Mặt khác, việc cập nhật thông tin về chất thải và quá trình xử lý
thông tin hợp lý sẽ góp phần tăng cƣờng hiệu quả quản lý, giảm đáng kể những
chi phí quản lý, tránh đƣợc sự lãng phí vô ích do tồn đọng và chống chéo thông
tin.
Việc quản lý thông tin về chất thải còn rất rời rạc, nhiều nơi có tính “cát cứ
thông tin”; không có quy định rõ ràng về cơ chế chia sẻ thông tin. Thông tin
đƣợc thu thập và lƣu giữ không cùng một định dạng chuẩn vì vậy không thuận
lợi cho việc chia sẻ, trao đổi thông tin. Trong khi đó, có thể thấy rõ mong muốn
đƣợc chia sẻ thông tin về chất thải từ nhiều phía khác nhau, bao gồm cả các cơ
quan quản lý nhà nƣớc Trung ƣơng và địa phƣơng, các cơ sở chủ nguồn thải

cũng nhƣ các chủ vận chuyển, xử lý chất thải và cộng đồng. Hiện nay, mong
muốn, nhu cầu thiết thực này chỉ mới đƣợc đáp ứng ở mức rất hạn chế.
2.4. Hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại
2.4.1. Khái niệm Hệ thống thông tin quản lý
Một số khái niệm liên quan đến hệ thống thông tin quản lý cần quan tâm
nhƣ:
Hệ thống là tập hợp các phần tử có những mối quan hệ ràng buộc lẫn nhau
cùng hoạt động chung cho một số mục tiêu nào đó. Trong hoạt động có trao đổi
vào ra với môi trƣờng ngoài [4].
Hệ thống quản lý là một hệ thống có một mục đích mang lại lợi nhuận hoặc
lợi ích nào đó. Đặc điểm của hệ thống là có sự tham gia của con ngƣời và có
trao đổi thông tin [13]. Hệ thống quản lý chia thành hai hệ thống con: Hệ thống
tác nghiệp (trực tiếp sản xuất) gồm con ngƣời, phƣơng tiện, phƣơng pháp trực
tiếp thực hiện mục tiêu đã đề ra; Hệ quản lý (gián tiếp sản xuất) gồm con ngƣời,
phƣơng tiện, phƣơng pháp cho phép điều khiển hoạt động của hệ thống. Hệ

17

quản lý có chức năng chủ đạo là xử lý thông tin (hệ xử lý thông tin) và đƣa ra
các quyết định (hệ quyết định).
Hệ thống thông tin là một hệ thống sử dụng công nghệ thông tin để thu
thập, truyền, lƣu trữ, xử lý và biểu diễn thông tin trong một hay nhiều quá trình
kinh doanh [13].
Hệ thống thông tin quản lý là một hệ thống thông tin gồm cơ sở dữ liệu hợp
nhất và các dòng thông tin giúp con ngƣời trong sản xuất, quản lý và ra quyết
định [9].
Hệ thống thông tin quản lý đóng vai trò trung gian giữa hệ quyết định và hệ
tác nghiệp trong hệ thống quản lý, có nhiệm vụ trao đổi thông tin với môi trƣờng
bên ngoài và thực hiện liên lạc giữa các bộ phận, cung cấp thông tin cho các hệ
tác nghiệp và hệ quyết định. Hệ thống thông tin quản lý bao gồm hai thành phần

chính là dữ liệu và các xử lý. Dữ liệu là nguyên liệu của hệ thông tin đƣợc biểu
diễn đƣới nhiều dạng: văn bản, truyền khẩu, hình vẽ,… và những vật mang tin
nhƣ giấy, bảng từ, đĩa từ… Các xử lý bao gồm thông tin đầu vào qua các xử lý
thành thông tin đầu ra.
2.4.2. Hệ thống thông tin quản lý chất thải nguy hại
Mô hình kiến trúc hệ thống của hệ thống CTNH mô tả tổng thể các thành
phần của hệ thống theo các cách tiếp cận khác nhau. Hệ thống gồm các thành
phần chính sau:
Kiến trúc hệ thống:

18


Hình 2.4.1 Mô hình kiến trúc hệ thống Quản lý CTNH
Mô hình ngƣời sử dụng: Cung cấp khả năng về mặt chức năng (dịch vụ)
cho các đối tƣợng của hệ thống, ở đây là các doanh nghiệp (Chủ nguồn thải, Chủ
vận chuyển, Chủ xử lý), hệ thống quản lý (Sở, Cục) và ngƣời dân (cộng đồng)
theo mô hình 4 lớp.

Doanh nghiệp (CNT-CVC-CXL) lớp 3)
Cấp Sở TNMT (lớp 2)
Cấp Cục BVMT (lớp 1)
Hệ thống
thông tin
quản lý
CTNH

19

Hình 2.4.2.1 Mô hình người sử dụng

Mô hình phân rã chức năng:












Hình 2.4.2.2 Mô hình phân rã chức năng
2.5. Kết luận
Hệ thống CTNH cập nhật thông tin và báo cáo về chất thải công nghiệp,
chất thải nguy hại, đáp ứng cơ bản các yêu cầu của một hệ thống quản lý và áp
dụng mô hình triển khai trên internet. Tuy nhiên hệ thống mới chỉ dừng lại ở
mức độ lƣu trữ, cập nhật và quản lý chung mà chƣa có nghiên cứu tác động của
CTNH đối với môi trƣờng xung quanh. Đây cũng là hƣớng phát triển chính của
luận văn để hệ thống đã xây dựng thực sự là một hệ thống quản lý toàn diện và
ứng dụng GIS để cảnh báo tác động CTNH và hỗ trợ ngƣời quản lý ra đƣợc các
quyết định đúng đắn nhất.
CTNH SYS
TỔNG HỢP
BÁO CÁO
QLÝ ĐĂNG
KÝ-HỒ SƠ
QLÝ C.TỪ
QL BÁO CÁO

GỬI BCÁO
ĐĂNG KÝ
SỔ ĐĂNG
KÝ
GỬI
CHỨNG TỪ
DANH MỤC
BÁO CÁO

THỐNG KẾ
PHÂN TÍCH
QUẢN TRỊ (ADMIN)
TRAO DỔI
THÔNG TIN
HỆ ĐTM
HỆ CT64
HỆ KHÁC
MẠNG LAN /WAN / INTERNET
CSDL
GIS/DSS/FM

20

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ ỨNG DỤNG XÂY
DỰNG BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ
3.1. Giới thiệu chung Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
3.1.1. Định nghĩa GIS
GIS viết tắt của cụm từ Geographic Information System (Hệ thống thông
tin địa lý). Hiện nay có một só quan điểm về GIS nhƣ sau:
GIS là công cụ trên cơ sở máy tính để lập bản đồ và phân tích những hiện

tƣợng đang tồn tại và các sự kiện xảy ra trên trái đất. (Environmental System
Research Institute ESRI – Mỹ) [10]
GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục đƣợc thiết kế nhằm
thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu
không gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch. (National Center
for Geography Information and Analysis NCGIA – Mỹ) [12].
GIS là một tập hợp các nguyên lý, phƣơng pháp, dụng cụ và dữ liệu quy
chiếu không gian đƣợc sử dụng để nhập, lƣu trữ, chuyển đổi, phân tích, lập mô
hình, mô phỏng và lập bản đồ các hiện tƣợng, sự kiện trên trái đất, nhằm sản
sinh các thông tin thiết thực hổ trợ cho việc ra quyết định. (Thériault – Canada)
[3]…
Một cách tổng quát, GIS thực hiện việc thu thập, quản lý, thao tác và phân
tích dữ liệu địa lý cùng với việc trình bày kết quả dƣới hình thức bản đồ và báo
cáo.
Trong nghĩa hẹp, GIS là một tập công cụ phần cứng, phần mềm, dữ liệu,
con ngƣời và các phƣơng thức, đƣợc sử dụng để quản lý và thao tác dữ liệu
không gian và các thuộc tính liên quan tƣơng ứng.

21


Hình 3.1.1.1 Mô phỏng các thành phần của GIS
GIS đã có từ lâu, nhƣng mới phát triển nhanh (tốc độ xử lý) và mạnh (các
phân tích phức tạp) theo sự phát triển của ngành IT.
GIS đang đƣợc giảng dạy tại các cấp học trên thế giới, đƣợc ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực.
3.1.2. Thành phần dữ liệu GIS
Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lí gồm hai phần cơ bản là dữ liệu
không gian (dữ liệu bản đồ) và dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian). Mỗi
một loại dữ liệu có đặc trƣng riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lƣu trữ, xử lý

và hiển thị.
Bản đồ là phƣơng tiện tốt nhất để hiển thị các thông tin địa lý. Các dữ liệu
không gian bao gồm ba loại đặc điểm: điểm, đƣờng và vùng; vị trí của chúng
đƣợc xác định bởi các tọa độ. Theo truyền thống, bản đồ là tờ giấy phẳng, nó có
tọa độ hai chiều. Bản đồ có các ký hiệu, bao gồm các đƣờng và màu sắc khác
nhau biểu thị các đặc điểm khác nhau. Bên cạnh thông tin không gian, còn có
các dữ liệu mô tả hoặc thuộc tính, chúng giải thích các đặc điểm của dữ liệu
không gian và mối liên hệ không gian xác định quan hệ của các đặc điểm bản
đồ. Tính chất thời gian cũng đƣợc bao gồm bởi vì phần lớn các dữ liệu là có liên
quan đến thời gian.
Dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý là những dữ liệu luôn thay đổi và
phức hệ. Chúng bao gồm những mô tả số của hình ảnh bản đồ, mối quan hệ
logic giữa các hình ảnh đó, những dữ liệu thể hiện các đặc tính của hình ảnh và
các hiện tƣợng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định. Nội dung của cơ sở dữ liệu

22

đƣợc xác định bởi các ứng dụng khác nhau của hệ thống thông tin địa lý trong
một hoàn cảnh cụ thể.
3.1.3. Dữ liệu không gian
a. Khái niệm
Dữ liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ. Chúng bao gồm
toạ độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ
trong một khuôn dạng hiểu đƣợc của máy tính. Hệ thống thông tin địa lý dùng
các dữ liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình
hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vị. Có sáu loại thông tin bản đồ dùng để
thể hiện hình ảnh bản đồ và ghi chú của nó trong hệ thống thông tin địa lí, bao
gồm: Ðiểm (Point); Ðƣờng (Line); Vùng (Polygon); Ô lƣới (Grid cell); Ký hiệu
(Sympol); Ðiểm ảnh (Pixel)
Dữ liệu không gian có hai mô hình lƣu trữ là Vector và Raster.

Hình 3.1.3.1 Mô hình lưu trữ dữ liệu không gian [10]
b. Dữ liệu dạng Vector
Dữ liệu dạng vector là các điểm tọa độ (X, Y) hoặc là các quy luật tính toán
toạ độ và nối chúng thành các đối tƣợng trong một hệ thống tọa độ nhất định.
Các đối tƣợng địa lý dạng vectơ đƣợc phân loại thành các kiểu nhƣ sau:
Kiểu điểm: 1 toạ độ (x, y) trong 2D hoặc 1 toạ độ (x,y,z) trong 3D,
0 chiều.
Kiểu đường: danh sách các tọa độ x
1
y
1
, x
2
y
2
,…, x
n
y
n
hoặc là một
hàm toán học, 1 chiều, tính đƣợc chiều dài.
Kiểu vùng: tập các đƣờng khép kín, 2 chiều, tính đƣợc chu vi và
diện tích

23

Kiểu bề mặt: chuỗi tọa độ xyz, hàm toán học, 3 chiều, tính đƣợc
diện tích bề mặt, thể tích.
c. Dữ liệu Raster

Đây là dữ liệu đƣợc tạo thành bởi các ô lƣới có độ phân giải xác định. Loại
dữ liệu này chỉ dùng cho mục đích diễn tả và minh hoạ chi tiết bằng hình ảnh
thêm cho các đối tƣợng quản lý của hệ thống.
Một diện tích địa lý đƣợc chia thành các hàng-cột, tạo nên các điểm ảnh
(pixel). Độ lớn nhỏ của các hàng/cột (hay điểm ảnh) tạo nên độ phân giải của dữ
liệu. Ví dụ: điểm ảnh có kích thƣớc 10 x 10 m. Vị trí điểm ảnh đƣợc xác định
bởi số hàng/số cột.
Dữ liệu dạng raster có thể là dữ liệu thô (ảnh vệ tinh, file ảnh scan của bản
đồ, file chụp của máy ảnh số, …) hoặc là dữ liệu không gian của một số phần
mềm GIS.

Hình 3.1.3.2 Dữ liệu Raster và Vector [10]
Lớp đối tƣợng (layer): Thành phần dữ liệu đồ thị của hệ thống thông tin địa
lý hay còn gọi là cơ sở dữ liệu bản đồ đƣợc quản lý ở dạng các lớp đối tƣợng.
Mỗi một lớp chứa các hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, một ứng
dụng cụ thể. Lớp đối tƣợng là tập hợp các hình ảnh thuần nhất dùng để phục vụ
cho một ứng dụng cụ thể và vị trí của nó so với các lớp khác trong một hệ thống
cơ sở dữ liệu đƣợc xác định thông qua một hệ toạ độ chung. Việc phân tách các
lớp thông tin đƣợc dựa trên cơ sở của mối liên quan logic và mô tả họa đồ của
tập hợp các hình ảnh bản đồ phục vụ cho mục đích quản lý cụ thể
d. Cách thức tổ chức dữ liệu không gian
Để tiện phân tích và tổng hợp, dữ liệu không gian thƣờng đƣợc tổ chức
thành các lớp (layer / theme); cũng thƣờng đƣợc gọi là các lớp dữ liệu chuyên đề
(thematic layer).

24

Mỗi lớp dữ liệu thƣờng biểu diễn một tính chất liên quan đến vị trí trên mặt
đất. Ví dụ: lớp dữ liệu về ranh giới hành chính, về loại đất, về hiện trạng sử dụng
đất, …

Mỗi lớp dữ liệu có thể có chỉ một hay nhiều kiểu đối tƣợng địa lý (điểm,
đƣờng, vùng). Trên một lớp dữ liệu, tại một vị trí không thể có cùng lúc hai giá
trị riêng biệt.

Hình 3.1.3.3 Tổ chức các lớp bản đồ [12]
Cách tổ chức dữ liệu thành các lớp chuyên đề cho phép thể hiện thế giới
thực phức tạp một cách đơn giản nhằm giúp hiểu biết các quan hệ trong thiên
nhiên
e. Cách thức lưu trữ - Quan hệ không gian topology
Topology là mối quan hệ logic giữa vị trí của các đối tƣợng; là 1 lĩnh vực
toán học. Cấu trúc dữ liệu thuộc topology có lợi vì chúng cung cấp một cách tự
động hóa để xử lý việc số hóa, xử lý lỗi; giảm dung lƣợng lƣu trữ dữ liệu cho
các vùng vì các ranh giới giữa những vùng nằm kề nhau đƣợc lƣu trữ chỉ một
lần; và cho phép chúng ta cấu trúc dữ liệu dựa trên các nguyên lý về tính kề cận
(adjacency) và kết nối (connectivity) để xác định các quan hệ không gian. Phần
lớn cấu trúc dữ liệu mang tính topology là mô hình dữ liệu vectơ kiểu cung/nút
(arc/node).
Cung: là 1 chuỗi các đoạn thẳng nối giữa các nút, có nút đầu và nút
cuối.
Nút: là nơi hai cung gặp nhau.
Điểm: là các nút độc lập.

25

Vùng : là chuỗi khép kín các cung.
Quan hệ không gian của các đối tƣợng trong các phần mềm GIS đƣợc xây
dựng theo khuôn dạng thích hợp. Thƣờng đƣợc lập thành 3 bảng (table) có quan
hệ, tƣơng ứng với 3 kiểu đối tƣợng: điểm, đƣờng và vùng.
Do phần mềm tạo ra sau khi kiểm tra lỗi số hóa (ví dụ: ArcInfo, AutoCAD
Maps 3D, …)

3.1.4. Dữ liệu thuộc tính
a. Khái niệm
Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng xảy ra tại vị trí địa
lí xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ đƣợc. Cũng nhƣ
các hệ thống thông tin địa lý khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệu thuộc tính:
Ðặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ
liệu này đƣợc xử lí theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích. Chúng
đƣợc liên kết với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác định chung, thông
thƣờng gọi là mã địa lý và đƣợc lƣu trữ trong cả hai mảng đồ thị và phi đồ thị.
Hệ thống thông tin địa lý còn có thể xử lí các thông tin thuộc tính riêng rẽ và tạo
ra các bản đồ chuyên đề trên cơ sở các giá trị thuộc tính. Các thông tin thuộc
tính này cũng có thể đƣợc hiển thị nhƣ là các ghi chú trên bản đồ hoặc là các
tham số điều khiển cho việc lựa chọn hiển thị các thuộc tính đó nhƣ là các ký
hiệu bản đồ.
Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tƣợng xảy ra tại một
vị trí xác định. Không giống các thông tin đặc tính, chúng không mô tả về bản
thân các hình ảnh bản đồ, thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt
động nhƣ cho phép xây dựng các khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo
hiểm họa môi trƣờng. . . liên quan đến các vị trí địa lí xác định. Các thông tin
tham khảo địa lí đặc trƣng đƣợc lƣu trữ và quản lí trong các file độc lập và hệ
thống không thể trực tiếp tổng hợp với các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu
của hệ thống. Tuy nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sự
kiện hay hiện tƣợng.
Chỉ số địa lý: là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phƣơng hƣớng định vị,
liên quan đến các đối tƣợng địa lí, đƣợc lƣu trữ trong Hệ thông tin địa lý để
chọn, liên kết và tra cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã đƣợc mô tả
bằng các chỉ số địa lý xác định. Một chỉ số địa lý có thể bao gồm nhiều bộ xác
định cho các thực thể sử dụng từ các cơ quan khác nhau nhƣ là lập danh sách

26

các mã địa lý mà chúng xác định mối quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc
giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý.
Quan hệ không gian giữa các đối tượng: rất quan trọng cho các chức năng
xử lý của hệ thống thông tin địa lý. Các mối quan hệ này có thể đơn giản hay
phức tạp nhƣ sự liên kết, khoảng cách tƣơng thích, mối quan hệ topo giữa các
đối tƣợng.
b. Cách thức tổ chức
Có nhiều mô hình dữ liệu liên quan đến các Hệ quản trị dữ liệu (DBMS):
kiểu bảng, phân cấp, mạng, quan hệ và đối tƣợng.
Mô hình kiểu bảng: Mô hình này lƣu trữ dữ liệu theo dạng các file
tuần tự với độ rộng dữ liệu thuộc tính cố định hay bảng tính. Đây là
mô hình của các GIS đầu tiên và nay đã lỗi thời (không kiểm tra
đƣợc tính toàn vẹn dữ liệu,…).
Mô hình phân cấp: Dữ liệu đƣợc tổ chức theo cấu trúc cây (tree).
Mỗi vị trí có nhiều thành phần con nhƣng chỉ có một thành phần
cấp cao hơn. Không đƣợc áp dụng trong GIS.



Hình 3.1.4.1 Mô hình dữ liệu phân cấp [10]
Mô hình mạng: Dữ liệu đƣợc tổ chức theo cấu trúc mạng. Mỗi vị trí
có thể có nhiều thành phần con và nhiều thành phần cấp cao hơn.
Tuy cấu trúc này có khả năng thể hiện quan hệ của dữ liệu nhƣng
còn hạn chế, nên cũng không đƣợc khuyến khích sử dụng trong
GIS.