Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý hệ thống cung cấp nước sạch dựa trên hệ thống thông tin địa lý – Thử nghiệm tại Công ty Nước sạch số 2 Hà Nội

B

GIO D C V O T O

Tr-ờng đại học kinh tế quốc dân


CHU THị HồNG HảI

NGHIÊN CứU GIảI PHáP NÂNG CAO HIệU QUả QUảN Lý
Hệ ThốNG CUNG CấP NƯớc sạch dựa trên hệ thống
thông tin địa lý (gis) - thử nghiệm tại công ty
n-ớc sạch số 2 hà nội

Hà Nội - 2016


B

GIO D C V O T O

Tr-ờng đại học kinh tế quốc dân


CHU THị HồNG HảI

NGHIÊN CứU GIảI PHáP NÂNG CAO HIệU QUả QUảN Lý
Hệ ThốNG CUNG CấP NƯớc sạch dựa trên hệ thống
thông tin địa lý (gis) - thử nghiệm tại công ty
n-ớc sạch số 2 hà nội
Chuyên ngành: Hệ thống thông tin quản lý

Mã số: 62340405

Ng-ời h-ớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ
2. TS. Trần Thị Thu Hà

Hà Nội - 2016


i

L I CAM OAN
Tôi đư đ c và hi u v các hành vi vi ph m s trung th c trong h c thu t. Tôi
cam k t b ng danh d cá nhân r ng nghiên c u này do tôi t th c hi n và không vi
ph m yêu c u v s trung th c trong h c thu t.
ảà N i, nỂàỔ
Ng

ih

ng d n

TS. Tr n Th Thu Hà

tểánỂ

n m 2016

Nghiên c u sinh

Chu Th H ng H i


ii

L IC M

N

Tác gi xin trân tr ng c m n t p th Lưnh đ o và các th y, cô giáo Tr ng i
h c Kinh t Qu c dân, nh t là các th y cô Khoa Tin h c Kinh t và Vi n ào t o Sau
i h c. Tác gi đ c bi t xin g i l i c m n đ n PGS.TS. Nguy n V n V và TS.Tr n
Th Thu Hà đư nhi t tình h ng d n và giúp đ tác gi hoàn thành b n lu n án này.
Tác gi xin đ

c g i l i c m n chân thành đ n Lưnh đ o, cán b nhân viên

Phòng K ho ch - K thu t, Xí nghi p T v n Thi t k c a Công ty N

c s ch s 2

Hà N i đư t o đi u ki n thu n l i cho tác gi trong quá trình h c t p nghiên c u và
th nghi m.
Tác gi xin trân tr ng c m n các chuyên gia, cán b , nhân viên đư tham gia tr
l i ph ng v n, tr l i phi u đi u tra, cung c p thông tin b ích đ tác gi hoàn thành
b n lu n án này.
Tác gi g i l i c m n đ n các c ng s , đ ng nghi p, b n bè, gia đình và ng i
thân đư ng h , t o đi u ki n, chia s khó kh n và th ng xuyên khích l tác gi trong
su t quá trình h c t p và nghiên c u đ tác gi hoàn thành b n lu n án.

Xin trân tr ng c m n!


iii

M CL C
L I CAM OAN ........................................................................................................... i
L IC M

N ................................................................................................................ii

M C L C .................................................................................................................... iii
DANH M C KÍ HI U, CH

VI T T T ................................................................vii

DANH M C HÌNH V ............................................................................................. viii
DANH M C BI U B NG ........................................................................................... x
L I NịI

U ................................................................................................................ 1

CH
NG 1- QU N LÝ H TH NG CUNG C P N
C S CH D A TRÊN
H TH NG THÔNG TIN A LÝ........................................................................... 29
1.1. Qu n lý h th ng cung c p n
1.1.1. S l

c s ch ............................................................ 29

c l ch s phát tri n HTCCNS trên th gi i và

1.1.2. H th ng cung c p n

Vi t Nam ............... 29

c ............................................................................. 30

1.1.3. Nhi m v và đ nh h ng c p n c c a Vi t Nam đ n n m 2025, t m nhìn
2050 ....................................................................................................................... 33
1.1.4. Các bên liên quan đ n c p n

c sinh ho t .................................................. 33

1.1.5. Nh ng bài toán qu n lỦ đ t ra cho HTCCNS .............................................. 34
1.2. T ng quan v h th ng thông tin đ a lý .......................................................... 45
1.2.1.

nh ngh a GIS ............................................................................................ 45

1.2.2. Các khái ni m liên quan .............................................................................. 46
1.2.3. GIS th công và GIS trên máy tính ............................................................. 52
1.2.4. L ch s

ng d ng GIS.................................................................................. 53

1.2.5. Các thành ph n c a GIS .............................................................................. 55
1.2.6. C s d li u GIS ........................................................................................ 58
1.2.7. Các ch c n ng c a GIS................................................................................ 62

1.2.8.

u đi m – nh ng t n t i c a GIS ................................................................ 64

1.2.9. Xu th

ng d ng GIS trên th gi i .............................................................. 65

1.3. Nh ng v n đ cho các CTCCNS khi xây d ng GIS ...................................... 67
1.3.1. Công tác chu n b ........................................................................................ 67
1.3.2. V n đ trong tri n khai và phát tri n GIS.................................................... 68
1.3.3. V n đ chi phí c a xây d ng GIS ................................................................ 68


iv
1.3.4. Các công ngh h tr GIS ........................................................................... 69
1.4. Tri n khai m t bài toán ng d ng GIS .......................................................... 70
1.5. K t lu n ch

ng ................................................................................................ 70

CH
NG 2 - TH C TR NG QU N LÝ K THU T VÀ NG D NG GIS
T I CÁC CÔNG TY CUNG C P N
C S CH VI T NAM .............................. 72
2.1. M t s khái ni m v ho t đ ng k thu t c a các CTCCNS ......................... 72
2.1.1. B o trì, b o d

ng và s a ch a ................................................................... 72

2.1.2. Quy trình qu n lý và v n hành..................................................................... 73
2.1.3. Các r i ro và nguy h i.................................................................................. 73
2.2. Các qui trình qu n lý k thu t trong HTCCNS ............................................ 74
2.2.1. Qu n lý m ng l

i truy n d n ..................................................................... 75

2.2.2. Qu n lý m ng l

i phân ph i ...................................................................... 75

2.2.3. Qu n lý m ng l

iđ

ng ng d ch v ........................................................ 76

2.2.4. Quy trình xác đ nh và x lý ô nhi m trên m ng l

ic pn

c ................... 77

2.3. Th c tr ng qu n lý k thu t và nh ng v n đ c a các CTCCNS ............... 78
2.3.1. R i ro trong ho t đ ng k thu t ................................................................... 78
2.3.2. Ph

ng pháp xác đ nh r i ro ....................................................................... 78

2.3.3. Phân tích đánh giá r i ro trong HTCCNS

Vi t Nam................................ 80

2.3.4. Các bi n pháp ki m soát và phòng ng a r i ro ........................................... 80
2.4.

ng d ng GIS trong ho t đ ng nghi p v c a các CTCCNS ...................... 81

2.4.1.

it

ng và ph

ng pháp đi u tra ............................................................. 81

2.4.2. Các k t qu đi u tra ..................................................................................... 82
2.4.3. Nh n xét v th c tr ng ng d ng GIS ......................................................... 86
2.5. M t s khuy n ngh v

ng d ng GIS vào qu n lý HTCCNS ...................... 88

2.5.1. Các v n đ và các n i dung c n ng d ng GIS ........................................... 88
2.5.2. M t s v n đ h n ch vi c tri n khai GIS
2.6. K t lu n ch

các CTCCNS Vi t Nam ....... 89

ng ................................................................................................ 90

CH
NG 3 - MÔ HÌNH PHÁT TRI N GIS VÀ XÂY D NG KHUNG CSDL
GIS CHO QU N LÝ HTCCNS VI T NAM........................................................ 92
3.1. Mô hình phát tri n m t h th ng GIS ............................................................ 92
3.1.1. Tri n khai các ng d ng GIS ....................................................................... 92
3.1.2. Mô hình t ng quát phát tri n m t h th ng GIS .......................................... 93


v
3.2. Mô hình ki n trúc GIS cho qu n lý HTCCNS Vi t Nam ............................. 94
3.2.1. Mô hình ki n trúc h th ng ph n c ng ........................................................ 94
3.2.2. Ki n trúc h th ng ph n m m và các tiêu chu n k thu t ........................... 96
3.2.3. M t s yêu c u c b n ................................................................................. 98
3.2.4. M t s yêu c u v t ng d li u .................................................................... 99
3.3. Xây d ng khung CSDL GIS qu n lý HTCCNS .......................................... 100
3.3.1.
3.3.2. Ph

t v n đ .................................................................................................. 100
ng pháp nghiên c u ........................................................................... 101

3.3.3. Thi t k khung CSDL GIS cho qu n lý HTCCNS .................................... 106
3.4. K t lu n ch

ng .............................................................................................. 118

CH
NG 4 - NG D NG GIS CHO BÀI TOÁN THI T K B O TRÌ - M
R NG M NG L
I T I U VÀ C NH BÁO Ô NHI M N

C TRONG H
TH NG CUNG C P N

C S CH ....................................................................... 119

4.1. M đ u ............................................................................................................. 119
4.2. Thi t k thay th , m r ng m ng l
4.2.1.

ic pn

c t i u .............................. 121

t v n đ .................................................................................................. 121

4.2.2. Phát bi u bài toán ...................................................................................... 122
4.2.3. L p mô hình chung c a bài toán ................................................................ 122
4.2.4. Thu t toán cho bài toán đ t ra ................................................................... 124
4.2.5. S d ng c s d li u GIS ......................................................................... 125
4.2.6. Thi t l p mô hình c th cho bài toán ....................................................... 126
4.2.7. Gi i thi u b công c gi i bài toán ............................................................ 127
4.2.8. S đ ti n trình gi i bài toán...................................................................... 129
4.2.9. K t qu th nghi m gi i bài toán v i các d li u th c .............................. 129
4.3.

ng d ng GIS cho bài toán c nh báo ô nhi m n

4.3.1.

c .................................. 135

t v n đ .................................................................................................. 135

4.3.2. Mô t bài toán ............................................................................................ 136
4.3.3. Gi i pháp cho bài toán đ t ra ..................................................................... 136
4.3.4. Các b

c xây d ng gi i pháp .................................................................... 136

4.3.5. Th c hi n bài toán v i công c đ
4.5. K t lu n ch

c xây d ng và k t qu ....................... 140

ng .............................................................................................. 143

K T LU N ................................................................................................................ 144


vi
TÀI LI U THAM KH O......................................................................................... 146
PH L C ................................................................................................................... 154
Ph l c 1: Tài li u pháp quy v c p n

c an toàn ............................................. 154

Ph l c 2: Nhi m v vƠ đ nh h ng c p n c c a Vi t Nam đ n n m 2025,
t m nhìn 2050 [31] ................................................................................................. 154
Ph l c 3: M c đ c a các bên liên quan đ n c p n
Ph l c 4: Qu n lý k thu t các h th ng m ng c p n

c sinh ho t ................... 157
c ................................ 160

Ph l c 5: Các r i ro có c p đ nguy h i trên 11 trong HTCCNS Vi t Nam ........ 162
Ph l c 6: Các bi n pháp ki m soát r i ro và phòng ng a................................ 164
Ph l c 7: Danh m c các chu n áp d ng ............................................................ 169
Ph l c 8: Khung CSDL qu n lý HTCCNS ........................................................ 177
Ph l c 9 : Qui trình đi u tra ............................................................................... 209


vii

DANH M C KÍ HI U, CH
KỦ hi u

VI T T T

Tên đ y đ

ụ ngh a

AWWA

American Water Works Association

Hi p h i n

CAD

Computer-aided design

B n v k thu t t
AutoCad

(vi t t t)

c s ch M
ph n m m

CNTT

Công ngh thông tin

CSDL

C s d li u

CSTT

C s tri th c

CTCCNS

Công ty cung c p n

c s ch

H qu n tr c s d li u

DBMS

Database Management System

ESRI

Environmental Systems Research Institute Vi n nghiên c u môi tr

GIS

Geographic Information System

H th ng thông tin đ a lỦ

GPS

Global Positioning System

H th ng đ nh v toàn c u
H th ng cung c p n

HTCCNS
HTTT

Information System

H th ng thông tin

LAN

Local Area netwwork

M ng c c b

ng M

c s ch

M t thành viên

MTV
PDA

Personnal Digital Asistants

Thi t b tr giúp s cá nhân

SCADA

Supervisory Control And Data
Acquisition

i u khi n giám sát và thu th p
d li u

SDE

Spatial Database Engine

Qu n lỦ d li u không gian

SQL

Structure Query Language

Ngôn ng truy v n

TCN

Tr

c công nguyên

TNHH

Trách nhi m h u h n

UTMZone

Universal Trasverse Mercator Zone

Phép chi u b n đ

WAN

Wide Area Network

WHO

World Health Organization

M ng di n r ng

T ch c Y t Th gi i


viii

DANH M C HÌNH V
Hình 1. Các tiêu chí trong h th ng c p n

c Vi t Nam giai đo n 2007-2014 ............. 4

Hình 2. Khung lý thuy t cho lu n án ............................................................................. 10
Hình 1.1. Mô hình h th ng c p n

c đô th [13] ......................................................... 30

Hình 1.2. Bi u đ t l s d ng d ch v ........................................................................ 35
Hình 1.3. Bi u đ t l huy đ ng công su t .................................................................. 35
Hình 1.4. Bi u đ t l th t thoát n
Hình 1.5. Bi u đ s l n v đ

c các n m ........................................................... 36

ng ng trung bình các n m ......................................... 37

Hình 1.6. T l th t thoát n c qua các n m trong quá kh và k ho ch trong t ng lai...... 40
Hình 1.7. Tác đ ng c a vi c gi i quy t t t các bài toán lên các ch tiêu hi u qu ........ 42
Hình 1.8. Các thành ph n trong h th ng GIS [63] ....................................................... 46

Hình 1.9. Mô ph ng đ a v t (đ ng ph , lô đ t, tòa nhà) trong không gian và d li u
thu c tính [63]. .............................................................................................................. 47
Hình 1.10. Hình d ng đ a v t trong không gian[63]. .................................................... 47
Hình 1.11. Tr c u h a (có quan h không gian v i các công trình khác) [63]. .......... 48
Hình 1.12. Các mô hình d li u raster và vector[63]. ................................................... 49
Hình 1.13. So sánh các mô hình d li u raster và vector[63]. ...................................... 50
Hình 1.14. B n đ b nh t

khu Soho, London do bác s John Snow th c hi n [63]......... 53

Hình 1.15. Các thành ph n c a GIS [12]....................................................................... 56
Hình 1.16. Mô t qu n lý d li u Geodatabase ............................................................. 58
Hình 1.17. D li u d ng l p đ i t

ng ........................................................................ 59

Hình 1.18. Qu n lý d li u Shapefile ............................................................................ 59
Hình 1.19. B ng thu c tính c a các đ i t

ng .............................................................. 60

Hình 1.20. M i quan h gi a d li u đ h a và d li u thu c tính không gian ............ 62
Hình 1.21. Các b

c c a ch c n ng nh p d li u [63]. ................................................ 63

Hình 2.1. Ví d s đ t ch c b o d
Hình 2.2. S đ t ch c b o d

ng trên m ng truy n d n [28]........................... 75

ng m ng l

Hình 2.3. Qui trình th c hi n qu n lý m ng l
Hình 2.4. S đ t ch c b o d

ng m ng l

i phân ph i [28] ..................................... 76
i d ch v [28] ....................................... 76
i d ch v [28] ......................................... 77

Hình 2.5. S đ qui trình ti p nh n thông tin đ x lý ô nhi m [28] ............................ 77
Hình 2.6. S đ qui trình x lý ô nhi m do rò r [28] ................................................... 78


ix
Hình 2.7. Bi u đ hi n tr ng ng d ng GIS c a CTCCNS n m 2015 .......................... 82
Hình 2.8. Bi u đ so sánh lỦ do các công ty ch a ng d ng GIS ................................. 83
Hình 2.9. Bi u đ hi n tr ng ng d ng GIS c a các CTCCNS .................................... 85
Hình 3.1. S đ tri n khai m t ng d ng GIS ............................................................... 93
Hình 3.2. S đ mô hình t ng quát phát tri n GIS ........................................................ 93
Hình 3.3. Mô hình h th ng ph n c ng GIS cho các CTCCNS .................................... 95
Hình 3.4. Ki n trúc t ng th GIS cho qu n lý HTCCNS .............................................. 97
Hình 3.5. S đ ph
Hình 3.6. Ph

ng pháp lu n xây d ng CSDL GIS [47] ................................... 102

ng pháp tri n khai CSDL GIS c p n

c ............................................. 103

Hinh 3.7. Các nhóm d li u GIS ph c v qu n lý HTCCNS...................................... 107
Hình 3.8. C u trúc m t l p d li u .............................................................................. 111
Hình 3.9. S đ liên k t các l p trong nhóm d li u “ H t ng c p n

c” ................. 113

Hình 3.10. S đ liên k t các l p trong nhóm d li u “ H t ng thoát n

c” ............ 114

Hình 3.11. S đ liên k t các l p trong nhóm d li u “Hành chính” ......................... 115
Hình 3.12. Mô hình d li u logic ................................................................................ 117
Hình 3.13. T ch c kho d li u ................................................................................... 118
Hình 4.1. Giao di n tìm m ng đ

ng ng t i u ........................................................ 127

Hình 4.2. Giao di n thi t l p các ràng bu c bài toán .................................................. 128
Hình 4.3. S đ quy trình gi i bài toán l p m ng t i u v i b công c .................... 129
Hình 4.4. Th c tr ng m ng l
Hình 4.5. B n đ m ng đ

ic pn

c QC_06 ...................................................... 130

ng ng c p n

c theo đ

ng giao thông......................... 131

Hình 4.6. B n đ các tuy n ng vi ph m tiêu chí bãi rác ............................................ 132
Hình 4.7. B n đ v ch tuy n m ng l

ic pn

c t i u ............................................ 133

Hình 4.8. Cây tiêu chí c nh báo nguy c ô nhi m trong HTCCNS ............................ 138
Hình 4.9. Giao di n công c “Qu n lý ngu n gây ô nhi m” ....................................... 140
Hình 4.10. Các b

c l p b n đ c nh báo ô nhi m ..................................................... 141

Hình 4.11. Các ngu n gây ô nhi m t l p ”

a hình và S d ng đ t” ....................... 141

Hình 4.12. Các ngu n gây ô nhi m t l p “Công trình c p n

c” ............................. 142

Hình 4.13. K t qu th nghi m công c “Qu n lý ngu n gây ô nhi m” .................... 142


x

DANH M C BI U B NG
B ng 1.1. M t s ch tiêu k ho ch c th n m 2020 và t m nhìn đ n 2050 ................ 33
B ng 1.2. T l bao ph d ch v c p n
B ng 1.3. L

ng n

cđ

c t 2007 đ n 2014 ....................................... 34

c phát vào m ng t n m 2007 đ n 2014 ............................ 35

B ng 1.4. T l huy đ ng công su t .............................................................................. 35
B ng 1.5. Ho t đ ng phát tri n và qu n lý m t HTCCNS ............................................ 41
B ng 2.1. Ma tr n phân tích r i ro................................................................................. 79
B ng 2.2. S l

ng các công ty ch a ng d ng GIS và lý do ...................................... 83

B ng 2.3. S l

ng các công ty đư ng d ng GIS

t ng ho t đ ng k thu t .............. 84

B ng 3.1. Các ki u trình bày b n đ chuyên đ .......................................................... 100
B ng 3.2. Các l p thông tin c a d li u chuyên đ ..................................................... 108
B ng 3.3. B ng mô t thu c tính d li u ..................................................................... 112

B ng 3.4. B ng giá tr gán cho các c p y ban nhân dân ............................................ 112
B ng 4.1. Khái toán 1m ng ........................................................................................ 123


1

L I NịI

U

1. Gi i thi u tóm t t v lu n án
Lu n án t p trung gi i quy t m t s v n đ đang đ t ra trong vi c qu n lỦ h
th ng cung c p n c s ch (HTCCNS) n c ta. Ho t đ ng qu n lỦ kinh doanh không
nh ng ch a hi u qu (t l th t thoát th t thu cao), mà vi c qu n lỦ k thu t còn đang
có nhi u v n đ b t c p, h l y c a nó là vô cùng nghiêm tr ng. Tr c tiên, nó làm
cho giá thành n c s ch đ c s n xu t ra trong nh ng n m v a qua r t cao. Ti p theo,
nó h n ch đáng k kh n ng đ u t xây m i nh ng HTCCNS nh m đáp ng yêu c u
s d ng n c r t l n trong đi u ki n kinh t t ng tr ng và dân s phát tri n nhanh
Vi t Nam. Sau cùng, nó làm lưng phí ngu n tài nguyên đang ngày m t khan hi m và
c n ki t.
h ng đ n vi c gi i quy t các v n đ b t c p nói trên m t cách c b n và
tri t đ , lu n án đi sâu nghiên c u ng d ng H th ng thông tin a lỦ (Geographic
Information System – GIS) cho qu n lỦ HTCCNS Vi t Nam. ó c ng là xu h ng
c a th gi i hi n nay. M c tiêu đ u tiên c a lu n án là đ xu t m t mô hình phát tri n
GIS nh m tr giúp hi u qu cho toàn b ho t đ ng qu n lỦ HTCCNS, bao g m c
qu n lỦ kinh doanh và qu n lỦ k thu t. M c tiêu ti p theo, là phát tri n CSDL GIS
cho HTCCNS (vì c s d li u là n n t nỂ c a m i HTTT, và CSDL ẢIS quỔ t đ nể s
v n ểànể và cể t l nỂ c a ể tể nỂ ẢIS). Cu i cùng, lu n án nghiên c u xây d ng
m t vài mô đun đi n hình đ gi i quy t nh ng bài toán quan tr ng nh t đang đ t ra
trong qu n lỦ k thu t c a HTCCNS Vi t Nam. ó là các bài toán: Qu n lý tài s n

ảTCCNS (bao Ể m c qu n lý rò r ), tểi t k t i u đ tểaỔ tể và m r nỂ m nỂ nỂ
cunỂ c p n c, qu n lý và c nể báo ô nểi m m nỂ cunỂ c p n c.
Các bài toán đ c nêu ra trên đây đư đ c m t s tác gi nghiên c u và th
nghi m t i m t vài c s
Vi t Nam c ng nh
n c ngoài. Tuy nhiên, nh ng
nghiên c u đư có Vi t Nam còn đ n gi n, m i m c th nghi m, còn thi u tính h
th ng và th

ng nh m gi i quy t nh ng yêu c u c th

c s , ch a th t s đi n hình,

ch a tính đ n m i ràng bu c c a bài toán mà th c t hi n đang đ i m t. Các nghiên
c u c a n c ngoài đ c bi t đ n th ng ch xét các ràng bu c hi n h u trong th i
đi m đ c nghiên c u, và thu t toán s d ng ch phù h p v i bài toán đ t ra th i đi m
đó. Trong lu n án, các bài toán trên đ c xem xét m t cách t ng quát h n. So v i các
nghiên c u tr c đây [18][20][57], lu n án không nh ng b sung thêm các ràng bu c
cho phù h p v i hoàn c nh m i trong đi u ki n c a n n kinh t và công ngh th gi i
đang phát tri n m nh m (đô tể ểóa nểanể, các Ổ u t môi tr nỂ có tểaỔ đ i l n, có
nểi u v t li u và cônỂ nỂể m i đ

c áp d nỂ), mà còn tính đ n m t s đ c tr ng c


2
th khác hi n h u

Vi t Nam (ô nểi m môi tr

nỂ tr m tr nỂ, cể t l

nỂ n

c cể a

tể t s đ c quan tâm).
ng th i, lu n án c ng s d ng m t gi i thu t thích h p
(ch a nghiên c u t ng t nào áp d ng) đ tìm l i gi i t i u cho bài toán đ t ra đ t
hi u qu cao.
Nh ng đ xu t c a lu n án không tham v ng đi đ n xây d ng m t GIS hoàn ch nh
đ gi i quy t m i v n đ c a qu n lỦ HTCCNS Vi t Nam. Các đ xu t này ch nh m
làm c s ph ng pháp lu n và ph ng pháp đ phát tri n GIS m t cách h th ng và bài
b n, giúp cho các CTCCNS có th đ y nhanh quá trình ng d ng và phát tri n GIS c a
riêng mình m t cách hi u qu . Ngoài nh ng v n đ quan tr ng đư đ c nghiên c u gi i
quy t, v i đ xu t c a lu n án, các CTCCNS ng d ng GIS có th b sung thêm nh ng
mô đun c n thi t cho vi c qu n lỦ HTCCNS c a mình mà không quá khó kh n.
Lu n án đư s d ng các d li u c a Công ty C p n

c s 2 Hà N i đ th

nghi m hai ch c n ng: T v n tểi t k tểaỔ tể và m r nỂ m nỂ nỂ cunỂ c p n c
t i u; c nể báo ô nểi m và qu n lý cể t l nỂ n c. Các ch c n ng và công c c a
h th ng đ c th nghi m b c đ u đư cho k t qu kh quan. Nh ng k t qu này m t
l n n a cho phép kh ng đ nh tính đúng đ n, tính hi u qu và tính th c ti n c a các k t
qu nghiên c u c a lu n án.
T ng th lu n án bao g m 162 trang đ c t ch c thành ph n m đ u (28
trang), b n ch ng và ph n k t lu n (2 trang). Lu n án có 57 hình v và 13 b ng s
li u. Ngoài ra có ph n tài li u tham kh o và ph l c g m 72 trang.

2. Lý do ch n đ tài
Cung c p n c là m t ngành thu c c s k thu t h t ng đô th , có chi phí đ u
t , s a ch a và nâng c p r t t n kém. Nó đóng vai trò quan tr ng đ i v i phát tri n s n
xu t và sinh ho t c a xư h i. Trong nh ng n m qua, t c đ đô th hóa l n làm gia t ng
dân s t i các khu đô th , cùng v i t c đ phát tri n kinh t và công nghi p nhanh kéo
theo nhu c u s d ng n c s ch ngày càng t ng. Vì hi n t i kh n ng c p n c c a
chúng ta đang m c r t th p, nên đòi h i khách quan c a nhu c u dùng n c này
đang t o áp l c r t l n cho ngành c p n c Vi t Nam. Nhu c u s d ng n c s ch
trong nh ng n m t i là r t l n. Bên c nh đó, theo s ti n b c a xư h i, nhu c u này
đ c nâng lên m t t m m i là s d ng đ n
ngu n n c an toàn.

c s ch v i ch t l

ng, d ch v t t, và

Do kinh t phát tri n nhanh, môi tr ng t nhiên b h y ho i đang gây ô nhi m
các ngu n n c. Nhi u ngu n c p n c hi n t i Vi t Nam đang có nguy c suy gi m
c v s l ng và ch t l ng. Giá thành đ u t s n xu t m t kh i n c s ch ngày càng


3
cao. M t ph n m ng l

i không nh trong HTCCNS c a ta đư c k , t l h h ng và

rò r cao, vi c thay th , s a ch a ph n m ng l i c này di n ra r t ch m ch p. H qu
là, l ng n c s ch s n xu t ra th t thoát quá l n, làm lưng phí đáng k ngu n tài
nguyên quỦ giá c a qu c gia, ng i tiêu dùng ph i gánh ch u giá n c cao, nhà n c
thi u h t ngu n đ u t m r ng các HTCCNS đ đáp ng nhu c u phát tri n kinh t xư

h i. V i nh ng lỦ do trên, đ tài “Nghiên c u Ểi i pểáp nânỂ cao ểi u qu qu n lý cểo
ể tể nỂ cunỂ c p n c s cể d a trên ể tể nỂ tểônỂ tin đ a lý- tể nỂểi m t i Công
ty N c s cể s 2 ảà N i” đ c ch n làm đ tài lu n án Ti n s Kinh t t i Vi n ào
t o Sau đ i h c- Tr ng
i h c kinh t Qu c dân Hà N i. M c tiêu c a lu n án là
nâng cao hi u qu qu n lý HTCCNS, tr c ti p góp ph n gi i quy t m t s v n đ nan
gi i, c p bách trong ngành c p n
H th ng cung c p n

cc an

c ta hi n nay.

c s ch c a Vi t Nam đ

c xây d ng t th i Pháp thu c,

nh ng h n 40 n m sau th ng nh t đ t n c, n ng l c đáp ng nhu c u dùng n c c a
chúng ta còn r t th p (xem Hình 1): m i có kho ng 80% dân s đô th và kho ng 42%
nông thôn đ

c dùng n

c s ch [16]. Trong khi đó

các n

c khác, nh Trung Qu c,

t l này là 91%, Nh t B n là 100% [80], v.v…. Su t 7 n m (2007 đ n 2014) m t đ

bao ph d ch v c a chúng ta ch t ng thêm đ c 10%. Không ch s ng i đ c dùng
n

c s ch còn ít, mà m c n

lít/ng

c tiêu dùng tính theo đ u ng

i m i đ t 120

i/ngày (Hình 1), ch b ng kho ng 20% m c tiêu dùng c a các n

c phát tri n

[37]. Trong khi m c cung c p n c s d ng còn r t th p, thì t l th t thoát n c l i
r t cao (25,25%) [32] và cể m đ c c i tểi n (Hình 1): Trong vòng 7 n m (2007 đ n
2014) t l này ch gi m 7%, t c là, bình quân m t n m ch gi m đ c 1%. Các k t
qu nghiên c u quan tr c m i nh t cho th y, t i m t s đô th l n nh Hà N i, TP.H
Chí Minh, H i Phòng, Hòn Gai, Vinh, Cà Mau, Sóc Tr ng, B c Liêu ngu n n c
ng m đang có nh ng d u hi u c n ki t, ô nhi m, nhi m m n [34]. Vì th , ngay vi c
t ng c ng khai thác công su t c a các nhà máy n c s n có c ng r t khó kh n. u
t nhà máy m i ph i l y n c t ngu n r t xa hàng ch c cây s (nh Vinaconex l y
n

c t Sông

à), làm cho giá thành n

c ngày càng cao. Không nh ng s l

ng

n c s ch cung c p theo đ u ng i còn th p, mà ch t l ng n c c ng đáng báo đ ng.
Ch t l ng n c nhi u nhà máy đư không đ t chu n đ ra (m c dù chu n c a chúng
ta th p h n nhi u so v i chu n c a th gi i).
Có nhi u nguyên nhân gây ra các v n đ nêu trên, nh ng có th nh n ra ba
nỂuỔên nểân c t lõi thu c v qu n lỦ HTCCNS đó là:
 Ph

ng pháp qu n lỦ m ng đ

ng ng ch a t t, nên kểônỂ tể pểát ểi n k p tể i

và có Ểi i pểáp tểícể ể p đ i v i các s c rò r ỂâỔ ra t l tể t tểoát n

c cao.


4
 Cể a có pể

nỂ pểáp tểaỔ tể , b o trì ểi u qu cho h th ng m ng đ

ng ng.

Chính vì v y, v n đ c p bách đ t ra là làm th nào đ duy tu b o trì thay th đ i
v i m nỂ đ

nỂ nỂ c , và thi t k m r ng m ng l

iđ

ng ng m i m t cácể

t t nể t có tể : v a r , v a nểanể và có ểi u qu s d nỂ.
 Ch a có ph
c nể báo đ

ng ti n, gi i pháp phòng tránh và c nh báo ô nhi m h u hi u. Vi c
c s m ô nểi m là ti n đ đ có Ểi i pểáp ki m soát cể t l

nỂ n

c

trong HTCCNS k p tể i. Nểi m v nàỔ ể t s c quan tr nỂ, vì nó liên quan tr c
ti p đ n s c kể e và cể t l

nỂ cu c s nỂ c a c nỂ đ nỂ ồụ ể i đanỂ đòi ể i

nỂàỔ cànỂ đ

âỔ là v n đ còn ít đ

c nânỂ cao.

c quan tâm tronỂ qu n lý

ảTCCNS Vi t Nam.

Hình 1. Các tiêu chí trong h th ng c p n
NỂu n d li u: ải p ể i c p tểoát n

c Vi t Nam giai đo n 2007-2014
c Vi t Nam (2011) và [1]

N u gi i quy t v n đ đ u tiên h ng đ n s d ng hi u qu ngu n n c s n xu t
ra b ng gi i pháp qu n lỦ (nh m gi m th t thoát), thì đ i v i v n đ th hai nh m gi m
chi phí đ u t và t ng t c đ đ a vào s d ng, khai thác các m ng đ ng ng đ c s a
ch a hay m r ng (đang có nhu c u r t l n và b h n ch vì ngu n v n đ u t ). Gi i
quy t v n đ cu i cùng nh m đ m b o ch t l ng n c s d ng đang b ô nhi m và
đ ng tr c r t nhi u nguy c ô nhi m đe d a ngày càng t ng. Có th nh n th y các v n
đ nêu ra trên đư đ c các công ty c p n c Vi t Nam nh n bi t t nhi u n m nay
(qua nghiên c u th c tr ng), và c ng đư có m t s gi i pháp c th nh :
 Pểân vùnỂ tácể m nỂ đ

nỂ nỂ đ d qu n lý (ểoàn tểi n qu n lý).

 Xác đ nể v trí l p các đ nỂ ể đo tểícể ể p. Các đ nỂ ể đo có nểi m v
cểuỔ n t đ nỂ các tểônỂ tin đo đ c tronỂ HTCCN v trunỂ tâm đ ồ lý, giúp


5
cunỂ c p tểônỂ tin k p tể i cểo vi c ra các quỔ t đ nể (t nỂ c

nỂ kể n nỂ

giám sát).
 Tínể toán và đi u cể nể áp su t đ

l c ể tể nỂ, cể a pể bi n).

nỂ nỂ đ t nỂ l u cểuỔ n n

c (t nỂ n nỂ

 Áp d ng gi i pểáp tểaỔ tể m nỂ l i c b nỂ ể tể nỂ m i v i cônỂ nỂể m i,
và có s d nỂ b n đ Ểi Ổ (áp d nỂ ti n b kểoa ể c, k tểu t) v.v….
 S d nỂ máỔ tínể đ tr Ểiúp qu n lý ( nỂ d nỂ CNTT).
T t c các gi i trên đ u đư đ

c th c hi n nh ng ch a đ ng đ u, ch a ph bi n

trong các đ n v cung c p n c, m c đ c i thi n qu n lỦ là không nhi u vì các gi i
pháp ch y u v n đ c th c hi n theo ph ng th c th công, thi u s đ ng b , không
có tính h th ng (vì cể a s d nỂ đ c các d li u kểônỂ Ểian liên quan đ n m nỂ
nỂ c p n c và môi tr nỂ c a nó), do v y k t qu đ t đ c còn h n ch , ch a phù
h p v i xu th và yêu c u phát tri n hi n nay c a xư h i.
T đ u nh ng n m 90 (c a th k XX), HTCCNS c a các n c phát tri n nh
Hà Lan, an M ch, M c ng có tình tr ng g n nh chúng ta hi n nay. Các n c này
đư ng d ng GIS cho ho t đ ng qu n lỦ HTCCNS. K t qu h ki m soát đ c ch t
l ng n c theo th i gian th c, gi m t l th t thoát xu ng ch còn 4%-7%, đ m b o
HTCCNS ho t đ ng liên t c, b n v ng [36]. Gi i pháp này c ng đư đ c tri n khai
thành công Malaysia, Thái Lan, là nh ng qu c gia có đi u ki n t nhiên, kinh t , xư
h i g n t ng t nh Vi t Nam. Vì v y, ng d ng GIS nâng cao hi u qu qu n lỦ
HTCCNS Vi t Nam, c th đ gi i quy t ba v n đ trên là hoàn toàn phù h p v i xu
th ng d ng công ngh m i và có Ủ ngh a quy t đ nh cho đ n lúc này. H n n a, vi c
ng d ng GIS cho qu n lỦ HTCCNS c a chúng ta hi n nay là hoàn toàn kh thi, vì:
 CểúnỂ ta có đ

c nể nỂ bài ể c kinể nỂểi m nỂ d nỂ c a các n

c đi tr

c, và

c cônỂ nỂể mà ể có tể cunỂ c p (t t nểiên là còn có nể nỂ ể n cể ).
 S pểát tri n nểi u các cônỂ c ti n l i ể tr vi c ồâỔ d nỂ nỂ d nỂ ẢIS, và đụ
có nể nỂ cônỂ tỔ CNTT Vi t Nam n m đ

c cônỂ nỂể và các cônỂ c nàỔ đ tri n

kểai các nỂ d nỂ ẢIS. M t kểác, trìnể đ CNTT c a các cônỂ tỔ c p n

c Vi t

Nam ểi n naỔ đ kể n nỂ đ ti p nể n s d nỂ và kểai tểác các ẢIS.
 Nểi u c quan qu n lý đụ ồâỔ d nỂ đ
nỂànể n

c các d li u d nỂ b n đ , đ c bi t c a

c, và các cểu n liên quan c nỂ đụ đ

các cểu n qu c gia v b n đ đụ cônỂ b .

c nỂểiên c u và ban hành cùng
ó là nể nỂ c s n n t nỂ c v

6
pểáp lý và k tểu t cểo pểỨp ồâỔ d nỂ CSDL ẢIS cho các CTCCNS m t cácể
cểu n ồác, b n v nỂ.
Vi c ng d ng GIS qu n lý HTCCNS s không ch gi i quy t đ
ch t n t i t tr
đ

c nh ng h n

c đ n nay mà nó còn r t thu n ti n cho vi c tra c u thông tin m ng

ng ng, khách hàng, tính toán áp l c, bi t đ

ho ch thi t k c i t o, m r ng m ng l

c tình tr ng cung c p n

c, l p k

i, h tr công tác th ng kê theo yêu c u,

v.v… Vi c ng d ng GIS trong qu n lỦ HTCCNS s cho cái nhìn t ng th v toàn b
m ng l

ic pn

c, ph c v vi c s a ch a h ng hóc, thay l p đ

ng ng, đ ng h ,

n m b t thông tin khách hàng m t cách tr c quan mà không m t nhi u th i gian, công
s c nh tr

c nh s d ng các công c t đ ng hóa cao. H n n a, s d ng GIS còn có

các u đi m sau: (1) Không ch k t h p nhi u gi i pháp, tích h p đ
qu n lỦ tr

c nh ng công c

c đây và b sung thông tin cho mô đun đư có(qu n lỦ khách hàng, qu n lỦ

hóa đ n), v.v…(2) Qu n lỦ đ

c nhi u lo i d li u, cho phép truy v n, tìm ki m m t

cách d dàng, nhanh chóng và hi u qu ; (3) có th hi n th các d li u, thông tin c n
thi t d

i d ng các b n đ , cho hình nh báo cáo tr c quan; (4) k t h p d li u đư có

v i các d li u có th thu th p t nhi u ngu n khác nhau đ gi i quy t nh ng bài toán
qu n lỦ khác nhau; (5) có th mô hình hóa và x lỦ bài toán qu n lỦ th

ng g p trên

n n t ng GIS đ tr giúp vi c ra các quy t đ nh và t o ra nh ng giá tr m i thông qua
phân tích không gian - th i gian ho c mô hình hoá các d li u có to đ ; (6) cho phép
c i ti n và t đ ng hóa m c cao các quy trình phân tích ra quy t đ nh qu n lỦ, c i thi n
ch t l

ng d ch v đ i v i khách hàng, v.v… trong qu n lỦ HTCCNS.
GIS ngày m t phát tri n và hoàn thi n h n cho phép k t h p v i vi n thám,

giúp ng

i qu n lỦ bao quát đ

c các đ i t

ng c n qu n lỦ theo không gian và th i

gian th c mà không c n ph i đ n th c đ a. V i hi n tr ng h th ng c p n

c c a ta

hi n nay, vi c s d ng GIS s góp ph n gi i quy t nh ng khó kh n t n t i trong vi c
qu n lỦ HTCCNS, nh có s cung c p đ y đ thông tin t c th i d
tính không gian, thu c tính đ i t

ng, thông tin v môi tr

i d ng các thu c

ng n i mà h th ng đi qua

và cu i cùng là k t h p v i các tiêu chí đ t ra c a các t ch c liên quan nh : B Y t ,
S giao thông V n t i, S Tài nguyên và Môi tr

ng, v.v… GIS s đ a ra nh ng c nh

báo, l p ra nh ng b n đ , l p ra nh ng d báo, tr giúp cho ng

i qu n lỦ đ a ra

nh ng quy t đ nh nhanh chóng k p th i và t i u đáp ng m c tiêu “phòng b nh h n
ch a b nh”. H n n a, GIS còn có th h tr và b sung cho nh ng công c qu n lỦ đư
có đ đ t đ

c hi u qu qu n lỦ cao h n (v đ chính xác, tính k p th i và ti n d ng,

gi m nhân l c).


7
Qua k t qu đi u tra th c tr ng cho th y: Hi n nay,

các n

ph n m m GIS qu n lỦ t ng th HTCCNS đư hoàn thi n

c phát tri n, b

m c cao và đ y đ các

ch c n ng (water GIS c a ESRIS). Tuy nhiên, m t mô hình dù t t đ n đâu c ng không
th áp d ng t t đ i v i t t c các tr

ng h p có các đi u ki n môi tr

đ c bi t v i nh ng đ c thù c a Vi t Nam (môi tr
ph n m m này hi n nay đư đ
c pn

c tri n khai

c s ch Vi t Nam (công ty n

ng, con ng

ng khác nhau,

i, chính sách). Các b

giai đo n đ u cho m t s công ty cung

c s ch C n Th ,

à N ng) v i m t s các ch c

n ng tiêu bi u: Qu n lý tài s n ể tể nỂ; l p k ểo cể tểaỔ tể b o trì m nỂ đ
ng; qu n lý tểônỂ tin đi m rò r . Ch c n ng qu n lỦ tài s n có t
đ it

nỂ

ng đ i đ y đ các

ng và các thu c tính c n qu n lỦ. Ch c n ng l p k ho ch thay th b o trì m ng

ng trong b ph n m m đ
đ it

c đánh giá cao nh t m i ch d a vào tiêu chí tu i th c a

ng do nhà s n xu t qui đ nh theo chu n c a các n

c phát tri n. Ch c n ng

qu n lỦ thông tin đi m rò r , qu n lỦ các thông tin nh : V trí, ngày r r , ngày kh c
ph c, đ i kh c ph c, v t t tiêu hao. Ch c n ng này m i d ng
liên quan đ n đi m rò r , các m c tiêu khác ch a đ
d ng gói ph n m m GIS c a n

vi c qu n lỦ thông tin

c th c hi n. Nhìn chung, khi s

c ngoài đ qu n lỦ t ng th HTCCNS c a Vi t Nam

còn có m t s h n ch nh :
 NỂôn nỂ ti nỂ Anể là m t rào c n l n (m t s đụ đ c Vi t ểóa nể nỂ tểu t
nỂ dùnỂ cể a cểínể ồác, tểân tểi n) cểo nỂ i s d nỂ.
 TronỂ ể tể nỂ pể n m m c a n c nỂoài, nểi u đ i t nỂ và tểu c tínể không
có tronỂ ảTCCNS Vi t Nam, d n đ n tểi u d li u đ u vào.
 M ts đ it

nỂ c n qu n lý có s n tronỂ pể n m m đ

c đ nể d nỂ và tểi t

l p các rànỂ bu c kểác v i các cểu n Ổêu c u c a ta. D n đ n k t qu đ u ra
kểônỂ đ

c nể monỂ mu n.

 M t s đ i t nỂ c n tểêm vào ể tể nỂ tểeo đ c tểù HTCCNS Vi t Nam l i
Ể p kểó kể n trong vi c đ nể d nỂ d li u và tểi t l p rànỂ bu c. Pể n nàỔ r t
c n s nỂểiên c u m t cácể k l nỂ các đ i t nỂ đụ có tronỂ ể tể nỂ đ
nể n bi t đ
ể

c m i liên ể Ểi a các đ i t

nỂ nàỔ. V n đ nàỔ l i kểônỂ đ

c

nỂ d n cểi ti t tronỂ b t c tài li u nào c a pể n m m.

 M t s chỐ n dùng trong ph n m m n

c ngoài khác ố i chúng ta nên khi s d ng

ph n m m nhi Ố k t qỐ mà h th ng đ a ra là không phù h p.… (ốì trình đ CNTT
c a các đ n ố còn h n ch ốà không có h ng d n c th c a gói ph n m m).


8
 ảaỔ Ể p s c tronỂ v n ểànể ể tể nỂ, nể nỂ kểônỂ nể n đ c s tr Ểiúp k p

tể i (vì nỂu n l c v nểân s có tể kể c pể c đ c s c c a các đ n v tri n
khai v n còn r t ể n cể ).
 Giá tểànể tri n kểai s d nỂ pể n m m n

c nỂoài còn cao.

T t c các lỦ do trên đư làm cho vi c khai thác các h th ng ph n m m
n

c ngoài trong các công ty c a ta còn ch a đáp ng đ

c yêu c u mong mu n,

hay không phù h p. Vi c tri n khai ng d ng c ng nh m r ng thêm các ch c
n ng m i do yêu c u th c t c a các công ty cung c p n

c s ch (CTCCNS)

Vi t Nam đ i v i ph n m m này là khó kh n (c v tài chính và k thu t) và
th

ng ch m ch p. M t đi u d hi u là, do ph n m m đ

c đóng gói và có nhu

c u b o v b n quy n, nên chúng ta không th hi u h t và can thi p vào ph n
m m c a h , đ c bi t là v n đ thi t k và nh ng thu t toán dành cho các gi i
pháp k thu t mà ph n m m cung c p. Vì th , m t s CTCCNS khác
(nh

Khánh Hòa, Bình Thu n) đư không s

Vi t Nam

d ng các gói ph n m m c a n

ngoài, mà ch đ ng xây d ng GIS theo nhu c u c a riêng mình. Các đ i t
thu c tính đ

c

ng và

c qu n lỦ trong các ph n m m t xây d ng này tuy ch a đ y đ so

v i các gói ph n m m t n

c ngoài, nh ng đư có đ

c m t s ch c n ng nh :

Qu n lý tài s n; Qu n lý tểônỂ tin rò r và qu n lý b o trì tài s n tểi t b
[21][26]. Nh ng ph n m m này có m t s

u đi m nh : Giao di n thân thi n,

ph n m m thu n Vi t d s d ng, giá thành r , kh n ng v n hành và kh c ph c
s c t t h n. Tuy nhiên, nh ng s n ph m này còn đ n gi n, thi u m t thi t k
t t, thi u nhi u ch c n ng đòi h i ph i có gi i pháp k thu t v i trình đ cao, đ
có th đáp

ng đ

m m nh v y th

c đ y đ nhi u yêu c u c a qu n lỦ.

ng ch a tính đ n kh n ng nâng c p và b o trì sau này. M c dù

v y, khi tri n khai các ng d ng GIS
kh ng đ nh đ

c bi t, nh ng ph n

c r ng: Nh

qu n lỦ HTCCNS

các m c đ khác nhau, các công ty này đư

ng d ng GIS đư giúp h nâng cao đ

c hi u qu

m c đ nh t đ nh, và c n ph i đ y m nh vi c ng d ng GIS

nhi u h n n a (công ty c p n

c MTV

à N ng tr

c đây có t l th t thoát n

c

s ch r t cao 31% vào n m 2010, sau khi ng d ng GIS vào qu n lỦ đ n nay t l
th t thoát là 16,88% n m 2014)[1].
D a vào xu th phát tri n công ngh trên th gi i g n đây, c n c vào tình hình
th c ti n trong và ngoài n

c, tác gi i l a ch n đ tài nghiên c u này là m t nhu c u

thi t th c. V i đ tài này, câu h i qu n lỦ đ t ra là: Các cônỂ tỔ cunỂ c p n

c s cể

Vi t Nam c n pể i nỂ d nỂ cônỂ nỂể GIS nể tể nào đ Ểi i quỔ t m t cácể tri t


9
đ và đ t ểi u qu cao các ểo t đ nỂ qu n lý c a mìnể:Tiêu bi u là các ểo t đ ng
qu n lý tài s n m nỂ l

i, ểo t đ nỂ tểi t k tểaỔ tể - m r nỂ m nỂ l

i và c nể

báo ô nểi m?
T câu h i qu n lỦ trên, các câu h i nghiên c u sau đây đ



c đ t ra:

nỂ d nỂ ẢIS vào ểo t đ nỂ qu n lý t i các cônỂ tỔ cunỂ c p n
Nam có tể Ểi i quỔ t đ

 Pể

c s cể Vi t

c nể nỂ v n đ Ểì?

nỂ pểáp lu n cểunỂ đ Ểi i quỔ t nể nỂ bài toán qu n lý trong HTCCNS

Vi t Nam d a trên ẢIS c n đ

c ti n ểànể nể tể nào?

 KểunỂ CSDL ẢIS cểo ểo t đ nỂ qu n lý ảTCCNS Vi t Nam v i các bài toán đ
ồu t Ể m nể nỂ tểànể pể n d li u nào và c u trúc ra sao?
 Mô hình hóa bài toán tểi t k tểaỔ tể - m r nỂ m nỂ l

i và bài toán ki m soát

c nể báo ô nểi m tronỂ ảTCCNS nể tể nào và cácể tể c Ểi i quỔ t chúng
trên n n t nỂ c a ẢIS ra sao?
tr l i các câu h i trên, c n tri n khai đi u tra đ n m đ
đ ng qu n lỦ HTCCNS

c th c tr ng ho t

Vi t Nam (c v n i dung qu n lỦ và d li u s d ng). Sau

đi u tra, tác gi đư ti n hành nghiên c u nh ng v n đ nêu ra
qu nghiên c u v i các d li u c th c a Công ty N

trên và th nghi m k t

c s ch s 2 Hà N i. T đó hoàn

thi n k t qu nghiên c u và đ a ra các k t lu n và khuy n ngh . K t qu nghiên c u s
giúp vi c tri n khai GIS t i các công ty c p n
qu , góp ph n đ y nhanh ti n đ

c Vi t Nam thu n ti n, d dàng, hi u

ng d ng GIS vào ho t đ ng qu n lỦ nh m nâng cao

hi u qu ho t đ ng c a h .

3. Khung lý thuy t và m c tiêu nghiên c u
Hình 2 là mô hình nghiên c u cho lu n án d a trên lỦ thuy t v khoa h c thi t k
trong nghiên c u HTTT c a Havner đ a ra n m 2004 [40]. Khung lỦ thuy t th hi n:
 Môi tr

ng nghiên c u bao g m: Con nỂ

cônỂ nỂể . TronỂ đó, Ổ u t con nỂ

iđ

i, mô ểìnể t cể c và các nểân t

c coi là quan tr nỂ nể t, vì ể chính

là nỂu n l c có tể ti p nể n và v n ểànể ể tể nỂ.
 N n t ng lỦ thuy t vƠ ph

ng pháp lu n: Là n n t nỂ tri tể c và cônỂ c Ểiúp

Ểi i quỔ t v n đ .
 Nh ng v n đ c n nghiên c u gi i quy t: Tểu c trunỂ tâm và là đ i t
nghiên c u.

nỂ c a


10
Các m c tiêu đ t ra, các nhi m v ph i th c hi n, các v n đ t n t i và các c
h i c a các CTCCNS đ

c th hi n b ng nhu c u phát tri n c a ngành c p n

ra kho ng tr ng nghiên c u trong l nh v c GIS trong ngành c p n
tr ng nghiên c u này đ

c và t o

c. Các kho ng

c xem xét trong ng c nh hi n nay c a các công ty c p n

c

Vi t Nam. Các k t qu nghiên c u mà lu n án đ xu t và ki n ngh áp d ng vào qu n
lỦ HTCCNS là nh ng đóng góp cho c s tri th c v qu n lỦ và xây d ng HTTT qu n
lý v i vi c ng d ng GIS. Các k t qu th nghi m là c s đ đi u ch nh, đánh giá l i,
hoàn thi n và phát tri n các ng d ng ti p theo trong l nh v c ng d ng GIS vào qu n
lỦ HTCCNS t i Vi t Nam.

Hình 2. Khung lỦ thuy t cho lu n án
Trên c s câu h i qu n lỦ, các câu h i nghiên c u và khung nghiên c u lỦ
thuy t trên, tác gi đ t ra m c tiêu nghiên c u t ng quát là: Xây d ng gi i pháp nâng
cao hi u qu qu n lý H th ng cung c p n
thông tin đ a lý.

c s ch v i s tr giúp c a H th ng


11
đ tđ

c m c tiêu t ng quát trên, nghiên c u s th c hi n các m c tiêu chi

ti t sau:
 NỂểiên c u m t cácể có ể tể nỂ nểu c u c p tểi t ti n ểànể đ i m i qu n lý
các CTCCNS Vi t Nam tronỂ b i c nể nỂu n n c nỂ t đanỂ b ô nểi m và nỂàỔ
cànỂ c n ki t.
 Ngểiên c u ẢIS và vi c tri n kểai ể tể nỂ ẢIS cểo nỂànể c p n

c và m t s

ngành khác.
 NỂểiên c u quá trìnể nỂ d nỂ ẢIS đ ể tr cônỂ tác qu n lý kinể doanể c nỂ
nể qu n lý k tểu t tronỂ ảTCCNS Vi t Nam.


a ra các bài toán c p bácể c n Ểi i quỔ t, các v n đ có tể Ểi i quỔ t nể
GIS, mô hình chung pểát tri n ẢIS, kểunỂ CSDL ẢIS cểo nỂànể c p n c nể m
nânỂ cao ểi u qu qu n lý ảTCCNS.

 XâỔ d nỂ và tể nỂểi m m t s mô đun cể c n nỂ c a ể tể nỂ nể : Tểi t k ,
tểaỔ tể m r nỂ m nỂ l i t i u và qu n lý cể t l
c a cônỂ tỔ c p N c s 2 ảà N i.

it

4.
4.1.

it

ng, ph m vi vƠ ph

nỂ n

c v i các d li u

ng pháp nghiên c u

ng nghiên c u

i t ng nghiên c u c a lu n án là m t s HTCCNS tiêu bi u Vi t Nam. Xét
trên quan đi m đi u khi n h c, h th ng này bao g m hai thành ph n c b n là đ i t nỂ
qu n lý và đ i t nỂ b qu n lý. Trong đ i t nỂ qu n lý, nghiên c u t p trung vào các
ho t đ ng c a qu n lỦ k thu t c a h th ng. Trong đ i t nỂ b qu n lý, là m ng đ
ng cung c p n c s ch và môi tr ng có tác đ ng tr c ti p lên nó.

ng

4.2. Ph m vi nghiên c u
 V m t không gian: Pể m vi bao Ể m pể n l n các cônỂ tỔ c p n

Vi t Nam, có tể tểu tể p đ

c s cể

c các d li u c n tểi t cểo vi c nỂểiên c u.

 V m t th i gian: d li u đ c s d nỂ là các s li u đi u tra, các s li u tể
c p tểu tể p t n m 2007 đ n 12/2015 t các nỂu n kểác nểau.
 V m t n i dung: Tr c ể t, nỂểiên c u cể t p trunỂ vào m t s v n đ c a
qu n lý k tểu t quan tr nỂ tronỂ ảTCCNS. âỔ cểínể là các bài toán pể c t p
và nan Ểi i đanỂ đ c đ t ra. Sau đó là nỂểiên c u v các m nỂ cunỂ c p n c
s cể

Vi t Nam, đ bi t tể c tr nỂ c a cểúnỂ c v m t c u trúc c nỂ nể môi

12
tr

nỂ nể ể

nỂ. Cu i cùng, là nghiên c u v Ểi i pểáp cểo các v n đ đ t ra,

bao Ể m nỂểiên c u Ểi i pểáp v kểunỂ c nể cểo vi c Ểi i các bài toán – công
nỂể ẢIS, mô ểìnể các bài toán và tểu t toán Ểi i cểúnỂ. Sau n a, là nể nỂ đ
ồu t v pểát tri n m t ẢIS đ t đ nỂ ểóa đ n m c cao nể t có tể toàn b quá
trìnể Ểi i quỔ t các v n đ đ t ra nể m tr Ểiúp vi c nânỂ cao ểi u qu các ểo t
đ nỂ qu n lý ảTCCNS Vi t Nam.

4.3. Ph

ng pháp nghiên c u
đ tđ

c m c tiêu đ t ra, lu n án s d ng các ph

ng pháp sau:

 Ph ng pháp ti p c n h th ng nể m ồác đ nể c u trúc t nỂ tể c a ể tể nỂ, và
nể nỂ Ổ u t môi tr nỂ nể ể nỂ đ n ể tể nỂ đ c nỂểiên c u.
 Ph ng pháp phân tích đ nh tính, đ nh l ng đ nỂểiên c u tể c tr nỂ c a ểo t
đ nỂ qu n lý t i các CTCCNS và tể c tr nỂ qu n lý k tểu t c a các ảTCCNS
Vi t Nam. Ngoài ra, pể nỂ pểáp nàỔ còn đ c s d nỂ đ d đoán nểu c u s
d nỂ n c s cể c nỂ nể kể n nỂ cunỂ c p n c s cể tronỂ t nỂ lai. Các
pể nỂ pểáp nàỔ đ c tể c ểi n d a trên các b d li u s c p t các cu c
pể nỂ v n, đi u tra, và các s li u tể c p tểu đ c t các cônỂ b c a các công

tỔ và s taỔ c p n c an toàn c a các CTCCNS Vi t Nam t n m 2007 đ n 2014.
 Ph ng pháp chu n hoá d li u không gian và thu c tính s d nỂ pể n m m
MapInềo đ s ểóa b n đ , c p nể t t a đ c a m nỂ l i vào b n đ và cểuỔ n
các l p b n đ kểônỂ cùnỂ ể quỔ cểi u v m t ể quỔ cểi u c tể là vùnỂ l i
cểi u là UTM Zone 48- Northern Hemisphere.
 Ph ng pháp mô hình hóa : S d nỂ các bi u đ , s đ và đ tể bi u di n tể c
tr nỂ các v n đ qu n lý và k tểu t tronỂ ảTCCNS Vi t Nam, Ểiúp cểo quá
trìnể pểân tícể tr nên rõ rànỂ và d ểi u ể n.
 Ph ng pháp phân tích và thi t k HTTT đ ồâỔ d nỂ ẢIS tr Ểiúp vi c t đ nỂ
ểóa Ểi i quỔ t nể nỂ v n đ đ c đ t ra.

5. K t c u lu n án
Ngoài ph n m đ u, k t lu n, ph l c, lu n án đ
Ch ng 1: Qu n lý ể tể nỂ cunỂ c p n
đ a lý (GIS)

c chia làm 4 ph n chính:

c s cể d a trên H tể nỂ tểônỂ tin

Ch ng này đi sâu vào phân tích ho t đ ng qu n lỦ HTCCNS Vi t Nam và gi i
thi u nh ng đ c tr ng c a GIS. Ph n đ u c a ch ng trình bày các khái ni m c b n
liên quan đ n h th ng cung c p n c s ch, nh ng nhi m v , đ nh h ng ngành c p
n c c a Vi t Nam trong t ng lai. Ph n ti p theo, phân tích th c tr ng ho t đ ng


13
qu n lỦ HTCCNS qua các ch tiêu c b n v i d li u c a toàn ngành, đ t đó làm rõ
nh ng bài toán qu n lỦ đ t ra cho ngành c p n c Vi t Nam c n gi i quy t ngay,
nh m th c hi n đ c nhi m v và m c tiêu đư đ ra. Ti p theo, gi i thi u các khái

ni m c n b n, đ c tr ng c a GIS và kh ng đ nh GIS là công c thích h p nh t lúc này
đ có th giúp gi i quy t nh ng bài toán qu n lỦ đ t ra. Cu i cùng, đ a ra nh ng v n
đ c n quan tâm khi xây d ng và phát tri n m t GIS qu n lỦ HTCCNS Vi t Nam.
Ch

ng 2: Tể c tr nỂ qu n lý k tểu t và nỂ d nỂ ẢIS vào ểo t đ nỂ nàỔ t i

các CTCCNS Vi t Nam
Ch ng này đi sâu nghiên c u v các ho t đ ng qu n lỦ k thu t c a HTCCNS
Vi t Nam. Ph n đ u c a ch ng trình bày các khái ni m liên quan đ n các ho t đ ng
k thu t trong h th ng và các quy trình qu n lỦ k thu t c b n. Ph n ti p theo, phân
tích các d li u l ch s v qu n lỦ k thu t c a các CTCCNS qua các n m đ làm rõ s
thay đ i, nh ng b t c p trong các ho t đ ng k thu t hi n nay. T đó, kh ng đ nh l i
m t l n n a ph i hoàn thi n các nghi p v này b ng cách ng d ng công ngh m i công ngh GIS. Ngoài ra, thông qua k t qu đi u tra phân tích th c tr ng ng d ng
GIS vào qu n lỦ HTCCNS c a các công ty n c c p n c Vi t Nam. Cu i cùng đ a
ra m t s khuy n ngh v các n i dung c th c n ng d ng GIS vào qu n lỦ và các
v n đ gây h n ch quá trình tri n khai GIS
Ch
ảTCCNS

các CTCCNS Vi t Nam.

ng 3: Mô ểìnể pểát tri n ẢIS và ồâỔ d nỂ kểunỂ CSDL cểo qu n lý
Vi t Nam

Ch ng này đ c chia thành 3 ph n. Ph n đ u đ xu t mô hình phát tri n m t h
th ng GIS nói chung. Ph n ti p theo, đ xu t mô hình ki n trúc GIS qu n lỦ HTCCNS
giúp nâng cao hi u qu qu n lỦ. Ph n cu i cùng, trình bày ph ng pháp lu n, ph ng
pháp thi t k c s d li u GIS và đ xu t m t khung CSDL GIS đ y đ các nhóm d
li u (d li u chuyên đ , d li u n n), các đ i t ng và các thu c tính đ i t ng đ qu n

lỦ t ng h p HTCCNS nh m nâng cao hi u qu qu n lỦ HTCCNS.
đ xu t s ph c v đ gi i quy t các bài toán đư nêu
Ch

ng 4:

báo ô nểi m n
Ch

nh ng ch

ng tr

nỂ d nỂ ẢIS cểo bài toán tểi t k m nỂ c p n

c bi t CSDL GIS
c.
c t i u và c nể

c trong HTCCNS

ng này trình bày chi ti t ph

ng pháp gi i quy t 2 bài toán tểi t k tểaỔ

tể , m r nỂ m nỂ l i và c nể báo ô nểi m cể t l nỂ n c đư nêu Ch ng 1, s
d ng CSDL GIS đư đ xu t Ch ng 3. Ti p theo, s d ng d li u c a Công ty N c
s ch s 2 Hà N i đ th nghi m. Ph n cu i ch ng, trình bày các k t qu th nghi m
và đ a ra m t s nh n xét.