Xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin đô thị cấp cơ sở lấy ví dụ phường nguyễn du quận hai bà trưng thành phố hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.31 MB, 133 trang )
BẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HOC T ự NHIÊN
BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN
cứu KHOA HỌC
xfiv DỰNG mơ HÌNH cơ SỞ DỮ uệu
Hệ THỐNG THƠNG TIN DƠ THỊ CẤP cơ SỞ
(LẤV Ví DỤ PHƯỜNG n g u v I n d u ,
QUẬN HUI IỈÀ TRƯNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI)
MÃ SỐ: QT-06-26
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. TRẦN Q uố c BỈNH
Hà Nội - 2007
2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự N H IÊ N
BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN cứ u KHOA HỌC
xnv DỰNG MƠ HÌNH cơ SỞ DỮ uêu Hệ THỐNG THÔNG
TIN DÔ THI CẤP Cơ SỞ ( lif t ví DỤ PHƯỜNG NGUvlN
DU, OUỘN Hfll BÀ TRƯNG, THÀNH PHỐ HR NỘI)
Mã
SƠ:
QT
-
06
-
26
C h ủ trì đề tài:
TS. Trần Quốc Bình
Những người tham gia:
ThS. Phạm Thị Phin, CN. Đinh Ngọc Đạt
CN. Lê Thị Hồng, CN. Vũ Bá Đông
CN. Lé Thị Hương, CN. T rầ n A n h Tuấn
Lê Phương Thúy, Lê Thị Hươnơ Hà,
Vũ Thị Trang, Bùi Thị Vui.
Trịnh Thị Thắm
ũA Ị H O C
tru n g
L
H à Nội - 2007
Q'
rr\'-y j j
' r r^\L HÀ. MÔ*
■[..!("- T|K
THỰ VIÊN
TÓM TĂT BÁO CÁO
1. TÊN ĐỀ TÀI: X ây dựng mơ hình c ơ sở dư liệu hệ thơn g th ô n g tin đô th ị cáp cơ
s ỏ (lấy v í dụ phư ờng N guyễn D u, quận H ai B à Trưng, thành p h ố H à N ội),
M Ả SỐ: QT-06-26
2. C H Ủ TRÌ ĐỀ TÀI: TS. Trần Quốc Bình.
3. C Á N B Ộ PHỐI HỢP:
ThS. Phạm Thị Phin, CN. Đinh N gọc Đạt
CN. Lê Thị Hồng, CN. Vù Bá Đông
CN. Lê Thị Hương, CN. Trần Anh Tuấn
Lê Phương Thúy, Nguyễn Thị Trang
Lê Thị Hương Hà, Bùi Thị Vui, Trịnh Thị Thắm.
4. MỤC TIÊU VÀ NỘI DƯNG NGHIÊN c ú u
4.1. M ục tiêu
- Nghiên cứu thiết k ế mơ hình cơ sở dữ liệu hộ thống thông tin đỗ thị cấp cơ sớ
nhằm hỗ trợ công tác quản lý đô thị ớ Việt Nam;
- N ghiên cứu giải một số bài toán ứng dụng, thử nghiệm thực tế tại phường
N guyễn Du, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội.
4.2. Nội dung
- Nghiên cứu về nhu cầu xây dựng hệ thống thơng tin đơ thị, tình hình xây dưng
các hệ thống thơng tin đỏ thị ở trong và ngồi nước.
- Thiết k ế m ơ hình cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin đỏ thị cấp cơ sở.
- Thử nghiệm thực tế ở phường Nguyễn Du và giải một số bài tốn ứng dụng (xem
thơng tin và tìm đường đi xe bt, hiển thị m ơ hình 3D, thành lập bản đồ vùng
giá trị đất đai,...).
5. CÁ C K Ế T Q U Á Đ Ạ T ĐUƠC
• Đ ề xuất mỏ hình co' sở d ữ liệu hệ thống thơng tin đơ thi cấp cơ sở.
•
Đ ề xuất thuật íốn vù quy trình giới m ột s ố bùi tốn ứng tỉụ nạ của hệ thốnq: lìm
đường đi xe buýt, thành lập bủn dở vìuiiị giá trị (ỉu! cloii, hiển thị mơ hình 3D,
•
C ơng b ổ ỉ bài báo: Trần Quốc Bình, Lè Phương Thúy, Lê Thị Hương Hà, Bùi
Thị Vui. Sử dụng phần mềm ArcGIS đê thành lập bản đổ diện tử về hệ thống
xe buýt của thành phơ Hà Nội. Tạp chí Đ ịa chính, sơ 6-12/2006. tr. 26-31.
•
Đ ào tạo 02 thạc sỹ khoa học:
+ Lê Thị Hương. Nghiên cứu thiết kế hệ thõng thõng tin phuc vụ quán lý thị trường
nhà chung cư (lấy ví du khu đơ thị mới Trung Hịa - Nhân Chính, thành phó' Hà
Nội). Luận văn cao học ngành Địa chính. Đã bảo vệ tháng 7/2006.
+ Đinh Ngọc Đạt. Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin đất đai cấp cơ sớ ớ khu
vực đơ thị (lây ví dụ phường Phan Chu Trinh, quận Hồn Kiếm, thành phó
Hà
Nội). Luận vãn cao học ngành Địa chính. Đã báo vệ tháng 1/2007.
•
Hướng dẫn ỉ báo cáo khoa học đoạt giải nhì "Sinh viên nghiên cứu khoa
học" của Bộ Giáo dục và Đ ào tạo năm 2006:
Lê Phương Thúy, Lê Thị Hương Hà, Bùi Thị Vui (K48 Địa chính), ứng dụng cơng
nghộ GIS thành lập bản đồ điện tử về hệ thống xe buýt Hà Nội. Hà Nội, 2006.
•
Đ ào tạo 03 cử nhân khoa học:
+ Nguyễn Anh Tuấn. Xây dựng hệ thống thơng tin đất đai cấp cơ sở (lấy ví dụ
phường Nguyễn Du, quận Hai Bà Trung, thành phố Hà Nội). Khóa luận tốt nghiệp
đại học hệ chính quy ngành Địa chính. Trường ĐH KHTN, ĐHQG Hà Nội. Đã
bảo vệ tháng 6/2006.
+ Nguyễn Tiến Trường. Xây dựng hệ thống thông tin hồ sơ địa chính phục vụ quản
lý đất đai cấp cơ sở (lấy ví dụ tại phường Nhân Chính, quận Thanh Xuân, thành
phố Hà Nội). Khóa luận tốt nghiệp đại học hộ chính quy ngành Địa chính. Trường
ĐH KHTN, ĐHQG Hà Nội, Đã bao vệ tháng 6/2006.
+ Đỗ Thị Minh Tâm. Nghiên cứu thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai bằng cồng
nghệ GIS, thử nghiệm tại phường Nhân Chính, quận Thanh Xn, thành phơ Hà
Nội. Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy ngành Địa chính. Trường ĐH
KHTN, ĐHQG Hà Nội, Đa bảo vệ tháng 6/2006.
6. TÌN H H ÌN H K IN H PHÍ CỦA ĐỀ TÀI:
Kinh phí: 15.000.000 VNĐ, thực hiện trong 1 nãm.
Đ ã quyết tốn xong với Phịng Kê hoạch và Tài vụ trường ĐH KHTN Hà Nội.
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
XÁC NHẬN CỦA
BAN CHỦ NHIỆM KHOA
XÁC NHÂN CỦA TRƯỜNG ĐH KHTN
rf ? u ^ S Sv
BJỎ
TBƯỎNG
I tý . ùú
SUM M ARY
1. P r o je c t title: Establishment o f a geodatabase model for urban inform ation
system at the local level (case study in Nguyen Du Ward, Hai Ba Trung District,
Hanoi City).
P roject code: QT-06-26.
2. Project coordinator:
Dr. Tran Quoc Binh.
3. C o -o p e ra tiv e officials: MSc. Pham Thi Phin, MSc. Dinh Ngoc Dat,
BSc. Le Thi Hong, BSC. Vu Ba Dong
MSc. Le Thi Huong, BSc. Tran Anh Tuan
Le Phuong Thuy, Nguyen Thi Trang
Le Thi Huong Ha, Bui Thi Vui, Trinh Thi Tham
4. R esearch objectives and contents
4.1. O bjectives
- Research on development of a geodatabase model for Urban information
system (UIS) at basic level.
~ Development of methodology for resolving some applied tasks, field testing
in Nguyen Du Ward, Ha Ba Trung District, Hanoi City.
4.2. C ontents
- Assessment of the need for establishing an urban information system, the
current situation of establishment of UIS in Vietnam and in the world.
- Design of a geodatabase model for UIS at basic level.
- Field testing in Nguyen Du Ward and solve some applied tasks (display
information about bus lines and find the fastest path, displaying a city's 3D model,
creating a land value zone map,...).
5. A chieved results
• A geodatabase m odel fo r urban inform ation system at basic level.
•
M ethodology fo r solving som e applied tasks (display inform ation about bus
lines and fin d the fa ste st path, displaying a city's 3D m odel, creating a land
value zone map,...).
•
P ublication o f 01 scientific paper.
Tran Quoc Binh. Le Phuong Thuv, Le Thi Huono Ha, Bui Thi Vui. Using ArcGIS
software for development of electronic map of Hanoi bus. Journal of Land
Administration, No 6-12/2006. pp. 26-31.
•
Support fo r 02 m aster theses:
+ Le Thi Huong. Research on development of an information system for
management of apartment market (case studv in Trung Hoa - Nhan Chinh
apartment quarter, Hanoi). Thesis for Master of Science dedgree, 7/2006.
+ Dinh Ngoc Dat. Research on development of land information system at basic
level in the urban area (case study in Phan Chu Trinh Ward, Hoan Kiem District,
Hanoi City). Thesis for Master of Science dedgree, 1/2007,
Support f o r 01 student's research project (Silver m edal o f M in istry o f
E ducation and Training):
Le Phuong Thuy, Le Thi Huong Ha, Bui Thi Vui. Using GIS for creating an
electronic map of Hanoi bus system. Hanoi, 2006.
Support fo r 03 bachelor theses:
+ Nguyen Anh Tuan. Development of land information system at basic level (case
study in Nguyen Du Ward, Hai Ba Trung District, Hanoi City). Thesis for
Bachelor degree. Hanoi, 2006.
+ Nguyen Tien Truong. Development of cadastral information system for land
management at the local level (case study in Nhan Chinh Ward, Thanh Xuan
District, Hanoi City). Thesis for Bachelor degree. Hanoi, 2006.
+ Do Thi Minh Tam. Research on creation of land value zone map by using GIS
(case study in Nhan Chinh Ward, Thanh Xuan District, Hanoi City). Thesis for
Bachelor degree. Hanoi, 2006
MỤC LỤC
MỞ ĐÂ U...........................................................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐÔ T H Ị ................................... 5
1.1. Quản lý đô thị và thông tin đô thị.......................................................................................5
1.2. Nhu cầu xây dựng hệ thống thông tin đô th ị.................................................................... 7
1.3. Các thành phần của hệ thống thông tin đô th ị..................................................................9
1.3.1. Phần cứng.........................................................................................................................9
1.3.2. Phẩn mềm....................................................................................................................... 10
1.3.3. Con người..................................................................................................................... ] ]
1.3.4. Dữ liệu............................................................................................................................ 12
1.3.5. Cơ chế, chính sách...........................................................................................................12
1.4. Tình hình xây dựng hệ thống thơng tin đơ thị trong và ngồi nước.............................12
1.4.1. Tinh hình xây dựng hệ thống thơng tin đơ thị
trênthế giới.................................... 12
1.4.2. Tình hình xây dựng hệ thống thơng tin đô thị
ở Việt Nam....................................20
1.4.3. Một số nhận xét chung.................................................................................................... 23
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MƠ HÌNH c ơ SỞ DỮ LIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐÔ
THỊ CẮP C ơ S Ở ..... ......................................................................................................................24
2.1. Xây dựng sơ đồ phân cấp chức nãng và sơ đồ dòng dữ liệu........................................ 24
2.1.1. Xây dựng sơ đồ phân cấp chức năng.............................................................................. 24
2.1.2. Xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu.......................................................................................... 27
2.2. Thiết kế các thực thể của cơ sở dữ liệu........................................................................... 28
2.2.1. Ọuy tắc chung..................................................................................................................28
2.2.2. Phân lớp dữ liệu chuyên đê (thematic layer).................................................................. 29
2.2.3. Lóp dữ liệu chuyên đề Nen địa lý.................................................................................... 31
2.2.4. Lóp dữ liệu chuyên đề Hành chính..................................................................................35
2.2.5. Lóp dữ liệu chun đề Địa chính.................................................................................... 40
2.2.6. Lóp dữ liệu chuyên đề Dân CƯ- Dịch vụ.........................................................................50
2.2.7. Lóp dữ liệu chun đề Giao thơng..................................................................................56
2.2.8. Lóp dũ' liệu chuyên đề Hạ tầng........................................................................................ 61
2.2.9. Lóp dữ liệu chuyên để Mơi trường..................................................................................67
2.2.10. Lóp dử liệu chun đề Kinh tế - Xã hội........................................................................70
2.2.1 1. Mối quan hệ topology giữa các thực thê khơng gian.....................................................76
2.3. Lựa chọn mơ hình dữ liệu khơng gian và công nghệ quản lý dữ liệu ..........................78
2.3.1. Lựa chọn mơ hình dữ liệu khơng gian............................................................................. 78
2.3.2. Lựa chọn công nghệ......................................................................................................... 79
CHƯƠNG 3. THỬ NGHIỆM TẠI PHƯỜNG NGUYỄN DU VÀ GIÁI MỘT SỐ BÀI TOÁN
ỨNG DỤNG........ ........... ......... .......... ........................................................................................ 82
3.1. Giới thiệu về khu vực thử nghiệm.................................................................................. 82
3.1.1. Điều kiện tự nhiên............................................................................................................82
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.................................................................................................82
3.1.3. Thực trạng công tác quản lý đô thị...................................................................................83
3.1.4. Các nguồn dữ liệu thu thập được......................................................................................83
3.1.5. Phương án triền khai hệ thống thử nghiệm.......................................................................84
3.2. Một số kết quả thừ nghiệm.............................................................................................. 84
3.2.1. Truy nhập hệ thống và quản lý quyền truy nhập............................................................. 84
3.2.2. Sao lưu và bảo mật dữ liệu............................................................................................... 85
3.2.3. Chọn đơn vị hành chính.................................................................................................... 86
3.2.4. Cập nhật thơng tin............................................................................................................. 86
3.2.5. Tim kiếm và tra cứu thịng tin thuộc tính......................................................................... 90
1
3.2.6. Tìm kiểm và tra cứu thơng tin trên bản đ ồ ..................................................................... 93
3.2.7, Thông tin đầu ra của hệ thống........................................................................................96
3.3. Giải một số bài toán ứng d ụ n g ..........................................................................................99
3.3.1. Tìm đường đi nhanhnhất bàng xe buýt giữa các địa điểm trong thành phố...................100
3.3.2. Thành lập bản đồ vùng giá trị đất đai......................................................................... 104
3.3.3. Hiển thị mơ hình kiến trúc đô thị trong không gian 3 chiều....................................... 108
KẾT L U Ậ N ................................................................................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM K H Ả O ............................................................................................................111
2
MỞ ĐẦU
Hiện nay, dưới sụ lãnh đạo của Đảng, nhân dân ta đang đẩy mạnh sự nghiệp cơng
nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước nhàm đưa Việt Nam từ một nước nông nghiệp lạc hậu
thành một nirớc kinh tế phát triển có tỷ trọng cơng nghiệp cao. Một hệ quà tất yếu của quá
trình này là sự mở rộng của các đô thị, đặc biệt là các đô thị lớn, và công tác quản lý đô thị
ngày càng trở nên phức tạp hơn bao giờ hết.
Cuộc sống muôn màu, muôn vè và thay đổi hàng ngày của các đô thị là một trong
những dấu hiệu phản ánh sự tăng trường kinh tế của đất nước, Tuy nhiên, nó cũng đặt ra
cho các nhà quản lý đô thị những vấn đề nan giải có liên quan đến rất nhiều ngành, nhiều
lĩnh vực khác nhau. Lấy ví dụ đơn giản như việc xây dựng các cơng trình ngầm liên quan
đển ngành giao thơng, điện, cấp thốt nước, viễn thơng, truyền hình, địa chính, xây dựng,
mơi trường,... Và cho đến nay, việc đào bới các đường giao thông một cách chồng chéo
vẫn liên tục diễn ra ở các đô thị được coi là hiện đại nhất nước như Hà Nội, TP. Hồ Chí
Minh: hơm nay người ta đào đường để lắp đặt truyền hình cáp, ngày mai lại có một đội kỹ
thuật khác đến đào đường để lắp đường ống dẫn nước, rồi đến ngày hơm sau nữa lại có
người đào lên để kiểm tra đường dây điện,... Những cảnh như vậy vẫn diễn ra thường ngày
và người dân thành phổ dường như đã q quen thuộc với tình trạng đó. Vậy đâu là nguyên
nhân của những vấn đề này?
Một trong những nguyên nhân mà các nhà quàn lý thường đưa ra là do họ thiếu
thơng tin. Và có lẽ họ đã đúng! Thông tin là nền tảng của mọi hoạt động. Trong khi đó,
cuộc sống đơ thị ngày nay như một cơ thể khổng lồ với hàng trãm, hàng nghìn lĩnh vực
hoạt động khác nhau có quan hệ hữu cơ với nhau. Mỗi một hoạt động đêu liên quan trực
tiếp hoặc gián tiếp đến nhiều lĩnh vực khác, và do đó, để thực hiện bất kỳ một hoạt động
nào đó một cách có hiệu quả, người ta phải được cung cấp một lượng thơng tin đa ngành
rất lớn, có tính đồng bộ, tính chính xác và kịp thời cao. Và cùng chính ở thời điêm này, các
phương pháp lưu trữ và xứ lý thông tin truyền thống (bàng hồ sơ, sồ sách) đã bộc lộ rõ
những nhược điềm cơ ban cua mình, đó là: xử lý thơng tin chậm, lượng thơng tin ít, thiếu
đồng bộ và kém chính xác. Và do đó, việc tin học hóa các hệ thống lưu trữ, xử lý thông tin
ở khu vực đô thị thông qua việc thành lập các hệ thống thông tin đô thị là nhu cầu tất yếu
trong quá trình phát triển cùa đất nước hiện nay.
Với mong muốn được góp phần vào sự nghiệp cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất
nước và phát triển đô thị, các tác giả đã thực hiện đề tài nghiên cứu này với n hữ ng mục
tiêu sau:
- Nghiên cứu thiết kế mơ hình cơ sớ dữ liệu hệ thống thông tin đô thị cáp cơ sơ nhăm
hồ trợ công tác quản lý đô thị ở Việt Nam;
- Nghiên cứu giải một số bài toán ứng dụng, thừ nghiệm thực tế tại phường Nguyễn
Du, quận Hai Bà Trưng, thành phẻ Hà Nội.
Các mục tiêu nghiên cứu trên đã xác định nhữ ng nội dung nghiên cứu sau:
3
- Nghiên cứu về nhu cầu xây dựng hệ thống thơng tin đơ thị, tình hình xây dựng các
hệ thơng thơng tin đơ thị ở trong và ngồi nước.
- Thiết kế mơ hình cơ sở dữ liệu hệ thống thơng tin đô thị cấp cơ sở.
- Thừ nghiệm thực tế ờ phường Nguyễn Du và giải một số bài toán ứng dụng (xem
thơng tin và tìm đường đi xe bt, hiển thị mơ hình 3D, thành lập bản đồ vùng giá trị đất
đai,...).
Đê thực hiện những nội đung nghiên cứu trên, đề tài đã sừ dụng các p h ư ơ n g pltáp
nghiên cứu sau:
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa nhàm đánh giá thực trạng công tác quản lý
đô thị và thu thập dữ liệu ban đầu cho hệ thống.
- Phương pháp phân tích tổng hợp để tìm hiểu về cơ sờ khoa học của cơne tác quản
lý đơ thị.
- Phương pháp thiết kế có cấu trúc để thiết kế cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin đô thị.
- Phương pháp quản lý dữ liệu bằng hệ thơng tin địa lý.
- Phương pháp phân tích mạng vả phương pháp nội suy để giải các bài toán ứng dụng
của hệ thống.
N h ữ n g kết quả chủ yếu đạt được cúa đề tài bao gồm:
- Đề xuất mơ hình cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin đô thị cấp cơ sở bao gồm 92 thực
thể, phân thành 8 lớp dữ liệu chuyên đề. Xác định mối quan hệ topology giữa các thực thế
không gian.
- Đề xuất thuật tốn và quy trình giải một số bài toán ứng đụng cùa hệ thống: timđường
đi xe.buýt, thành lập bán đồ vùng giá trị đất đai, hiển thị mơ hình 3D.
- Cơng bố 1 bài báo trên Tạp chí Địa chính.
- Đào tạo 2 thạc sỹ khoa học,
- Đào tạo 3 cử nhân khoa học.
- Hướng dẫn 1 báo cáo khoa học đoạt giai nhì "Sinh viên nghiên cứu khoa học" của Bộ
Giáo dục và Đào tạo năm 2006.
4
CHƯƠNG 1. TĨNG QUAN VỀ HỆ THĨNG THƠNG TIN ĐƠ THỊ
1.1. Quản lý đô thị và thông tin đô thị
Theo Huxhold W.E. (1991), nhiệm vụ quản lý đô thị là cung cấp các sản phẩm và
dịch vụ cho người dân thông qua việc quản lý các nguồn tài nguyên theo các chính sách
mà nhà nước và chính quyền địa phương đặt ra. Chức năng qn lý đơ thị có thể được phân
thành 3 mức độ khác nhau, đó là:
- Mức hoạt động: cung cấp các sản phẩm và dịch vụ cho người dân;
- Mức quản lý: kiểm soát, phân bố các nguồn tài nguyên cần thiết cho các hoạt động;
- Mức chính sách: xác định các chiến lược chung và lâu dài cho các mức trên.
Có thể kể ra rất nhiều các hoạt động của quản lý đô thị như: quàn lý đất đai và bất
động sản, quản lý cơ sở hạ tầng (giao thông, điện, nước, cây xanh, bưu chính, viễn
thơng,,..), quản lý mơi trường, quản lý tài chính, quản ]ý hoạt động kinh tế của tổ chức, cá
nhân,... Các nhà quản lý đô thị sử dụng các nguồn lực về tài chính, con người, thời gian,...
đế tổ chức và phối hợp các hoạt động nói trên trong khn khố những giới hạn cho phép
của những nhà hoạch định chính sách, v ề phần mình, những nhà hoạch định chính sách
dựa trên nhu cẩu của người dân và các mục tiêu phát triên đật ra những giới hạn dó và
cung cấp nguồn lực cho các nhà quản lý đô thị. Như vậy, có thể thấy ràng cà 3 mức độ trên
phối họp với nhau để thực hiện các chức năng nhàm duy trì và phát triển đơ thị. Moi quan
hệ giữa các mức độ này được biểu diễn qua cấu trúc hình tháp trên hình 1.1.
Hình 1.1. Cấu trúc hình tháp cua các mức quan ìỷ đơ thị (Huxhold H .E, ỉ 991)
Ở đáy cùa hình tháp, tức là mức độ hoạt động, là nơi mà các chính sách và kỹ năng
quản lý tạo ra những hoạt động liên quan trực tiếp đến người dân. Ví dụ như người dân ở
Hà Nội được cung cấp dịch vụ thu gom rác thải sau khi các nhà hoạch định chính sách (Uy
5
ban nhân dân và Hội đồng nhân dân) đề ra chương trình làm sạch mơi trường thành phổ và
các nhà quản lý (Sở Giao thơng cơng chính, Cơng ty Mơi trường đô thị) nhận được các
nguôn lực cần thiết (phương tiện, thiết bị, nhân lực) tiến hành tổ chức và thiết kế các tuyến
thu gom rác thải. Các hoạt động thu gom rác thải được tiến hành bởi những người thực
hiện là các nhân viên Công ty Môi trường đô thị. Tầng đáy (tầng hoạt động) là tầng lớn
nhất của hình tháp bời nó thu hút hoạt động của nhiều nguồn nhân lực nhất.
Phân giữa của hỉnh tháp biểu diễn mức quản lý bởi nó là cầu nối giữa chính sách và
các hoạt động. Khi các chính sách về ngân sách, các chương trình, chiến lược được đề ra ở
cấp cao nhất thì ở mức quản lý, chúng được cụ thể hóa bằng các kế hoạch hoạt động cụ thể
cho mức dưới. Các nguồn lực sử dụng cho mức hoạt động cũng được phân phổi ờ mức
quản lý.
Phần trên của hình tháp mơ tả hoạt động cùa các nhà hoạch định chính sách, những
người dược lựa chọn trong các cuộc bầu cử cùa nhân dân. Tầng này là tầng nhỏ nhất của
hình tháp bởi có ít người tham gia nhất.
Cấu trúc hình tháp trên hình 1.1 được biểu diễn trong không gian 3 chiều bời đàng
sau mỗi mức độ là các thông tin hồ trợ cho chúng. Thông qua việc kết hợp theo chiều
ngang và chiều thẳng đứng, thông tin thu thập ở mức hoạt động được phối hợp với nhau
(kết họp theo chiều ngang) rồi tổng hợp lại (kết hợp theo chiều thẳng đứng) rồi cung cấp
ngược lên đinh cùa hình tháp. Như vậy, thơng tin ở mức hoạt động cuối cùng sẽ dược sir
dụng bời các nhà hoạch định chính sách đề đề ra các chính sách và chiến lược. Sau đó, các
chương trình và chiến lược này được gửi xuống cho mức quản ỉý để đề ra ke hoạch cụ thể,
theo đó mức hoạt động sẽ thực đưa vào thực hiện (hình 1.2). Có thể dễ dàng nhận thấy tính
hiệu quả của các chương trình và chính sách sẽ bị phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác,
tính hiện thời và mức độ tồn diện của thơng tin.
Hình 1.2. Thơng tin với các mức qn lý đơ thị
Thơng tin được thu thập ờ mức hoạt động, ví dụ như đất đã được giao, thuế đã thu,
công tơ (điện, nirớc) đã được đọc, tài sản đã được bán / chuyển nhượng.... Tuy nhiên,
6
không phải tất cả nhưng thông tin này là cần thiết cho mức quản lý bởi vì mức này thường
địi hỏi thơng tin mang tính tồng hợp: khơng phải là thông tin theo từng số nhà, từng thừa
đât mà thông tin được thông kê theo một hay nhiều chi tiêu nào đó. Khi lên đến mức chính
sách, khối lượng thơng tin sẽ tiếp tục giảm đi nhiều nhung thông tin càng phải mang tính
tơng hợp cao hơn nữa bởi chúng phải chỉ ra được xu thế cùa các quá trình diễn ra ờ mức
quản lý và mức hoạt động. Vi vậy, mặc dù lượng thơng tin ít nhưng việc cung cấp chúng
cho mức chính sách là khó khăn nhất và việc thực hiện chủng là chức năng cao cấp nhất
cùa một hệ thống thông tin đô thị.
1.2. Nhu cầu xây dựng hệ thống thông tin đô thị
Kinh nghiệm ở các nước trên thế giới cho thấy, hệ thống thông tin đô thị (UIS Urban Information System) là một thành phần thiết yếu cùa hệ thống quản lý đơ thị. UIS
đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng cuộc sống cùa người dân. Theo
Williamson I. (1992), để đảm bảo chất lượng cuộc sống của người dân đô thị thì cần phải
tạo ra một mơi trường sống thích hợp. Điều này chỉ có thề thực hiện được bới một hệ thống
quản lý đơ thị có hiệu quả trên cơ sờ quản lý chặt chẽ các thông tin về đất đai, cơ sờ hạ
tầng, mơi trường, dịch vụ cơng,... (hình 1.3). Đây là lý do cơ bản để xây dựng một hệ
thống thông tin đô thị nhẳm quản lý lưu lượng thông tin khống lồ đang phát sinh và luân
chuyển trong đời sống đô thị hàng ngày ớ các thành pho. Lập luận này đã dược chấp nhận
và sứ dụng bởi các tổ chức tồn cầu có uy tín như Liên hợp qc, Ngân hàng Thê giới.
Hình 1.3. Oi/àn lý thông tin hiệu quà là một điêu kiện bãi buộc
đê nâng cao đời sõng dân cư đô thị (Williamson I . ì 992).
7
Thơng tin đơ thị có đặc thù là có khối lượng lớn, được thu thập ờ nhiều cấp khác
nhau và nhiều nguồn khác nhau. Ở cấp thấp nhất là người dân có các dữ liệu về gia đình,
nghê nghiệp, đất đai, các tài sản, v.v. Ở cấp cao hơn là một nhóm người, cộng đồng người
có các dữ liệu về tổ chức xã hội,... Phần lớn các thông tin được thu thập từ cấp dưới, nhưng
chúng thường được tập hợp lại ở các đơn vị lớn hơn, chù yếu là cấp hành chính phường (xã).
Hiện nay, ở nước ta có nhiều cơ quan thu thập dữ liệu cũng như nhiều cơ quan sử
dụng chúng. Những cơ quan này thu thập dữ liệu, lưu trữ chúng, sau đó các dữ liệu này
được rút ra và phân tích khi có nhu cầu. Vì nhiều cơ quan thu thập để cho nhiều cơ quan
dùng nên tất yếu sẽ dẫn đến việc thông tin bị chồng chéo, bỏ sót, nhất là độ chính xác, độ
chun sâu cịn yếu. Hơn nữa, việc quản lý thơng tin bầng các phương pháp truyền thống
không theo kịp nhu cầu của thời đại mới, làm cho thông tin thiểu đồng bộ, khả năng phân
tích, tơng hợp yếu và chậm, độ tin cậy khơng cao. Hệ quả là chi phí về thời gian, tiền bạc
và sức lực để thu thập thơng tin thì rất lớn nhưng giá trị sử dụng của chúng thì lại khơng
tương xứng.
Sự phát triến của khoa học công nghệ dẫn đến hiện tượng giao thoa giữa các ngành
khoa học, các lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất và quản lý khác nhau. Chính sự giao thoa
này đã tạo ra những cơ hội mới và nhũng phương pháp mới thúc đẩy sự phát triển của xã
hội. Nổi bật nhất trong những năm vừa qua là sự giao thoa giữa hệ thông tin địa lý (GIS)
với các ngành khoa học và quản lý khác như môi trường, kiến trúc, xây dựng, quản lý đất
đai, quản lý hành chính, quản lý cơ sở hạ tầng,... Kết quả của những sự giao thoa này là
việc ra đời một loạt các hệ thống thông tin chuyên ngành đã bước dầu hoạt động có hiệu
quả trong khoảng thời gian gần đây. Việc phối hợp các hệ thống thông tin chuyên ngành
thành một hệ thống đa ngành là một bước phát triển mới nhằm đạt hiệu quả cao hơn nữa
trong việc thu thập, lưu trữ và xử lý thơng tin. Bên cạnh đó, so với những khu vực khác,
đô thị là nơi phát triển nhanh nhất và có nhiều biến động nhất. Bởi vậy, thơng tin càng
đóng vai trị quan trọng trong đời sống muôn màu, muôn vẻ của đô thị. Và việc xây dựng
một hệ thống thông tin đa ngành ở đây - hệ thống thịng tin đơ thị - là một nhu câu tất
yếu của thời đại.
Một khi hệ thống thông tin đô thị được xây dựng và dưa vào hoạt động có hiệu quả,
các nhà quán lý sẽ được cung cấp các thông tin một cách tức thời. Các thông tin này không
chỉ là những đơn vị thông tin nhỏ lẻ, mà cịn có thể là các thơng tin tổng hợp, chiết tách
theo những yêu cầu cụ thể. Những thông tin như vậy khơng những mơ tả hiện trạng mà cịn
chi ra những xu thế, tiến trình phát triển và do đó sẽ làm cho những quyết định cua các nhà
quản lý trở nên dễ dàng hơn và sáng suốt hơn.
Đối với người dân, hệ thống thông tin đô thị sẽ là phương tiện đế họ mở mang tri
thức, nắm bất được sự phát triển của xã hội, liên kết mật thiết hơn với các nhà quản lý. Qua
đó người dân sẽ ngày càng dóng vai trị tích cực hơn trong sự phát triển của đơ thị nói
riêng và cùa cả xã hội nói chung.
Như vậy, việc xây dụng một hệ thống thông tin đô thị là nhu câu tât yêu, dông thời là
một bước phát triển mới cùa bất kỳ một đô thị nào.
8
1.3. Các thành phần của hệ thống thông tin đô thị
Hệ thong thông tin đô thị là được hiểu là một cơ sờ dừ liệu lưu trữ những d ữ liệu liên
quan đến các hoạt động đô thị trong một hệ quy chiếu thống nhất, cùng với một tập hợp
các quy trình, thủ tục, cơng nghệ để thực hiện việc cập nhật, khai thác và xử lý dữ liệu một
cách có hệ thống.
Một hệ thống thơng tin đơ thị bao gồm 5 thành phần cơ bản là: phần cứng, phần mềm,
dữ liệu, con người và các cơ chế, chính sách (hình 1.4).
Hình 1.4. Các thành phan chinh của hệ thơng LỈS.
1.3.1. Phần cứng
L Máy chù {server): là các máy tính có tốc độ cao, được thiết kế đề hoạt dộng ốn
định liên tục trong một thời gian dài. Máy chù là nơi lưu trữ và xử lý thông tin cùa hệ
thổng. Tùy theo chức nãng mà có thể có một số loại máy chù sau (hinh 1.5):
M áy chú
(Ser ver )
M á y chủ dư liệu
(Data Server)
M áy chủ tệp tin
(File Server)
M áy chủ ứng dụng
(Data Server)
M áy chù in ân
( Pr i nt Server)
H ình 1.5. c 'ác loại máy chu.
- Máy chủ dữ liệu (Data Server) có nhiệm vụ lưu giữ và xử lý dừ liệu thông qua hoạt
động cùa phần mềm quản trị CSDL được cài đặt. Data Sever là thành phần không thê thiếu
được cùa một hệ thổng UIS.
- M áy chù ứng dụng (Application Server) có chức năng chạy các úng dụng thướng là
9
dùng chung của hệ thống, ứ n g dụng có thể chạy trên máy chù Application Server và kết
quả sẽ được hiển thị trên máy của người sử dụng (được gọi là Terminal). Việc sử dụng
Application Server có thể làm giảm giá thành của hệ thống vì các Terminal khơng cần phài
có tốc độ cao.
- Máy chủ tệp tin (File Server) có chức năng lưu giữ các tệp tin dùng chung cùa hệ
thống. Loại máy chủ này khơng có u cầu cao đối với tốc độ của bộ vi xử lý.
- Máy chủ in ấn (Print Server) dùng để quản lý một cách tập trung các công việc in
ấn của hệ thống.
2. Các tram làm viêc (Workstationì: là phương tiện để người sừ dụng truy nhập hệ
thong và xử lý thơng tin. Đe kết nối mạng thì mồi trạm làm việc đêu được lăp card mạng
(NIC - Network Interface Card).
3. Thiết bi nsoai vi: Các thiết bị ngoại vi hồ trợ việc nhập và in ấn thông tin.
- Máy quét (Scanner): dùng để chuyển các hình ảnh trên giấy thành các tệp tin đồ họa
để có thể lưu trữ và xử lý trên máy tính.
- Bàn số hóa (Digitizer): dùng để số hóa các loại bán đồ giấy thành bản đồ số dưới
dạng véctơ.
- Máy vẽ (Plotter): Dùng để in bản đè hay các bản vẽ kỹ thuật.
- Máy in (Printer): Dùng để in ấn các sản phẩm của hệ thống.
4. Hê thống mans: là phương tiện để kết nối các trạm làm việc với nhau và với máy
chủ. Một hệ thống mạng tối thiểư gồm card mạng NIC được lắp ở các trạm làm việc và
máy chù, các dây mạng (network cable) nối các card mạng đó với một bộ phận trung tâm
là Hub hay Switch (hình 1.6).
H ình 1.6. Sơ đồ mội mạng máy tính đon gián
5.
Các thiết bi thu tháp dữ liêu: Trong một hệ thống UIS có thể có một số thiết bị dùng
để thu thập dĩr liệu khơng gian và thuộc tính bầng phương pháp tự động hoặc bán tự động.
Chảng hạn như các máy thu GPS, các hệ thống đo vẽ ánh số, các máy đo môi trường,.
1,3.2.
Phần mềm
L Hê điều hành mans: là nền tảng và môi trường hoạt động cua các phân mêm ứng
dụng khác. Hệ điều hành mạng có 2 loại: loại chạy trên máy chù (server) và loại chạy trên
trạm làm việc (workstation). Các hệ điều hành mạng phổ biến hiện nay là Windows NT
(Server và Workstation),
Windows 2000 (Server và Workstation). Windows XP
10
(Workstation), Windows 2003 (Server) của hãng Microsoft, NetWare của Novell Solaris
của hãng Sun, AIX của IBM, các phiên bản Linux và một số hệ khác dựa trên nền tảng Unix.
2. Phần mềm quàn tri cơ sở dữ liêu (DBMS - Database Manasement System)-, có
chức năng cung cấp các phương thức cập nhật, khai thác dữ liệu và thực hiện các chính
sách bảo mật đối với dữ liệu. Có 2 loại phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu là Server DBMS
và Desktop DBMS:
- Server DBMS được cài đặt trên các máy chủ dữ liệu (Data Server) nhằm phục vụ
một số lượng lớn người sử dụng. Các phần mềm quản trị CSDL phổ biến là Oracle cùa
hãng Oracle, SQL Server cùa Microsoft, DB2 của hãng IBM.
- Desktop DBMS là các phần mềm đơn giản hơn Server DBMS. Chúng chỉ thực hiện
chức năng quản trị CSDL trên một máy tính cá nhân (nên được gọi là Desktop) mà không
cho phép quản trị CSDL trên máy chủ dữ liệu trong một mạng máy tính. Đây chính là
nguyên nhân tại sao các phần mềm loại này chi có thế được sừ dụng trong các hệ thống
thông tin cá nhân mà không được sừ dụng trong một hệ thống thơng tin lớn có máy chù
như hệ thống thơng tin đơ thị. Một số ví dụ về Desktop DBMS là Access của Microsoft,
Paradox của Corel,...
3. Phan mềm cây nhât và khai thác dữ liêu: được xây dựng cho một hệ thống UIS cụ
thể và sử dụng để làm đơn giản hóa các thao tác cập nhật vả hiển thị dữ liệu và giải một số
bài toán ứng dụng của hệ thống. Các phần mềm này được viết bang các ngơn ngữ lập trình
độc lập như C++, Basic, FoxPro,... hay bang các ngôn ngữ hỗ trợ bới các phần mềm quan
trị CSDL. Hiện nay có xu hướng xây dựng các phần mềm cập nhật và khai thác dữ liệu
trên nền của các phần mem GIS để tận dụng khả năng phân tích và hiển thị dữ liệu không
gian của chúng.
4. Phần mềm đồ hoa, bản đồ: là các phần mềm dùng để thành lập và hiển thị các bán
đồ số. Hiện nay, ở Việt Nam các phần mềm phổ biến loại này là AutoCAD, MicroStation,
Mapping Office, Famis, SoftDesk, Land Desktop, Autodesk Survey,...
5. Phần mềm GỈS: đươc sử dụng chủ yếu để phàn tích và tổng hợp thơng tin nhầm
giải một bài tốn nào đó. Ví dự như chồng ghép ỉớp thơng tin mục đích sử dụng và quy
hoạch để tìm ra những thửa đất được sừ dụng khơng đủng mục đích. Các phẩn mềm GIS
đều có chức nãng thành lập và hiển thị bản đồ nên trong nhiều trường hợp chúng có thể
thay thế nhóm các phần mềm đồ họa - bàn đồ (tuy chức năng không nhiều và khơng thuận
tiện bằng các phần mềm đó). Một số phần mềm GIS thông dụng hiện nay là Maplnfo. Ilwis,
ArcGIS - Arclnfo, Geomedia,...
/.3.3. Cott người
Cùng với dữ liệu, yếu tố con người đóng vai trị quyết định đơi với một hệ thơng ƯIS.
Đề hệ thống có thể hoạt động được thì cần phải có nguồn nhân lực tối thiểu như sau:
- Người lãnh đạo hệ thống (Leader/manager): chì đạo việc tổ chức và vận hành hệ thống.
- Nhà quàn trị hệ thống (System administrator): có nhiệm vụ đảm bào các thiết bị và
các phần mềm hoạt động liên tục trong một thời gian dài.
-
Nhà CỊiưm trị cơ sở dữ liệu (Database adm inistrator): chịu trách nhiệm vê các tiêu
11
chuẩn, tài liệu và thiết kế kỹ thuật của cơ sở dữ liệu.
- Nhà phân tích (Analyst): là người có kiến thức vững vàng về chuyên môn cũng như
vể công nghệ thơng tin, có vai trị chuyển đổi các nhu cầu của người sừ dụng thành các
nhiệm vụ và bài tốn cùa hệ thống. Nhà phân tích là người đưa ra thuật toán và phương
pháp giải các bài toán ứng dụng của hệ thống như: tỉm vị trí tối ưu, thiết kế tuyến đường,
phân tích số liệu,...
- Lập trình viên (Programmer): có nhiệm vụ chuyển đổi các nhiệm vụ vàbài tốn do
nhà phân tích đặt ra thành các phần mềm ứng dụng của hệ thống.
- Các chuyên gia (Expert): Chịu trách nhiệm về hoạt động cùa hệ thống trong các
lĩnh vực chuyên môn.
- Người sử dụng (User): là những người khai thác thông tin của hệ thống. Một sổ
người sử dụng được quy định trước cịn có quyền cập nhật thông tin.
1.3.4. D ữ liệu
Dữ liệu trong hệ thống thông tin đô thị là một thành phần quan trọng nhất và địi hỏi
kinh phí lớn nhất. Theo nội dung, có thể phân loại dữ liệu thành dữ liệu không gian để mô tả
đặc trung không gian của các đối tượng địa lý và dữ liệu thuộc tính để mơ tả, giải thích về
các đối tượng này. Dữ liệu khơng gian được thể hiện bàng các công cụ đồ hoạ của máy tính,
dữ liệu thuộc tính được thể hiện bàng chữ, số, âm thanh, hình ảnh. Để đảm bảo tính nhất
qn, các dữ liệu không gian phải được thề hiện trong một hệ tọa độ và quy chiếu thống nhất.
Theơ mục đích sử dụng, dữ liệu có thể phân loại theo tính chất cua các lớp đối tượng:
các dữ liệu mà mọi người sừ dụng đều cẩn dùng đế thê hiện các dữ liệu riêng của mình
được gọi là các lóp dữ liệu nền (lưới toạ độ, địa hình, thuỷ hệ, đường giao thơng, địa giới
hành chính,...), các lớp dữ liệu riêng (dĩr liệu chuyên đề) của một số nhóm sử dụng (điện
thoại, điện dân dụng, quy hoạch, đường cấp nước - thoát nước, sừ dụng đât,...).
1.3.5. Cơ che, chỉnh sách
L Cơ chế chia sè th ô m tin: phân định thẩm quyền cập nhật, khai thác dữ liệu một
cách cụ thể cho các đối tượng sử dụng hệ thống.
2. Cơ chế phối hơy hoai đông: hệ thống thông tin đô thị được hồ trợ bởi tất cả các
ban ngành cùa hệ thống quản lý. Bởi vậy, cần phải có những cơ chế đê hoạt động cùa các
cơ quan đó trong hệ thống được đồng bộ, thống nhất, không chồng chéo lên nhau.
3. Chinh sách an toàn dừ liêu: nhàm đàm bảo tính bảo mật cùa dữ liệu cũng như đảm
bảo dừ liệu không bị mất mát trong các trường hợp khan cấp.
4. Các chính sách hỗ trơ pháp lý: để hệ thống hoạt động có hiệu q thì các thơng tin
đầu vào và đầu ra của hệ thống phải được hỗ trợ về mặt pháp lý, tức là được dam bảo bời
các cơ quan có thẩm qun.
1.4. Tình hình xây dựng hệ thống thơng tin đơ thị trong và ngồi niróc
1,4.1. Tình hình xây dựttg hệ thống thơng tin đơ thị trên thế giói
Ở nhiều đơ thị lớn trên thế giới, do nhu cầu về thông tin cao, cùng với khả năng tốt
12
của cơ sở hạ tầng kỹ thuật, nên các hệ thống thông tin đô thị đã được nghiên cứu xây dựng
từ rất sớm. Ngay từ năm 1976, chính quyền thành phố Milwaukee (Mỹ) đã triển khai một
hệ thống thông tin hỗ trợ công tác quản lý đô thị ở cà 3 mức: hoạt động, quản lý và chính
sách. Hệ thống cung cấp các chức năng rất hữu ích như: tự động hóa cập nhật bản đồ địa
chính và bản đồ hiện trạng sử dụng đất, phân vùng và quy hoạch sừ dụng đất, quản lý dân
số, quản lý nhà, quản lý vấn đề thu gom rác thài và các dịch vụ công cộng khác,...
(Huxhold W.E. et ai, 1982). Tại Minnesota (Mỹ), một hệ thống UIS có tên là MetroGIS
được xây dựng nhàm mục đích giảm thiểu cơng sức tìm kiếm dữ liệu cùa các cơ quan quản
lý, giảm chi phí và nâng cao độ tin cậy thu thập thông tin đơ thị. Hiện tại, hệ thống đã có
gần 200 cơ quan, tổ chức sử dụng.
DataFinder:
Internet Duttt Discovery and Retrieval Tool
Suite o f Functions
D a ta F in d e r C a ta lo g
MtLul.iI.i Hiouj*.d by the 19
ISO Duij llivmv C\itejwnc»
D a la F in d e r S e a rc h
Ktxk- o f Nniioii.il Oi'oHpabiil
D jiil <.'ic
D a ta F in d e r C a f é
riumlli-s
iliiM.nlonlis hcIlvIixI
d a lii for ►JH.’O fimJ p w jỊrii|> J iic
A IC III, t it m u ltip le roriik.UK
*86-4 downloads Feb. 2005
- 132 datafiles waliable
( m n * data fin d e r, c r y }
H ình 1.7. Hệ thông MetroGỈS tại Minnesota (Johnson R., 2005).
Tại Edmonton (Canada), từ năm 1997, chính quyền thành phố đã đưa vào hoạt động một
hệ thống thơng tin đơ thị có tên gọi là SPIN (S'/’atial ///formation system) nhàm cung cấp các
dịch vụ bản đồ và đo đạc cho người dân thành phố thơng qua mạng Internet (hình 1.8).
:w,
.. ■ 1 - ‘ V. - T7-*"
>>,, ■■
•** '
•»
— 7=rr
J* I
/S P ĨN \/Ã 5 C M \
‘
S u rv e y P la n S e fe c t: •
OM77.-M11?sunF
■
I hiri y.i 'H I'
vVL’ lUbU ij’U d l-
762:* J30 iU d r-
GỤŨP
•I.nHi;’M.Hik
7f.,’ t u n r.un F
t,
.
ZbL’ lUHJ b 'U b l-
1
Adet fcj Bmluut
436022
Ị<- I Ì-1
PnaLm I
v>a#6«*k*«
S » w d iP o » r? w
-M :8 S 2 + 4 6 1
' Ẹ citei.ớ nB
IS Ể H
I B I B 13 E S I
tn u c n x j
I
I *
8J/VIwu*,
PịtnỉHbm
HíUíLsáEai= r= l^ a
LỂH
li
Hình 1.8. Hệ thống SPIN ị Edmonton, Canada (Elliott B., Runge R., 2005).
13
Ở Nhật Bản, các hệ thống thông tin đô thị cũng được xây dựng từ rất sớm với mục
đích chủ yếu là hỗ trợ công tác quy hoạch. Tại vùng Kanagawa (Kanagawa Prefecture),
chính quyền địa phương đã xây dựng một hệ thống thơng tin đơ thị với chức năng chính là:
quản lý quy hoạch, đánh giá hiện trạng cơ sở hạ tầng, hỗ trợ phát triển bền vững ờ các thành
phố lớn của vùng. Đen năm 2003, hệ thống đã trải qua 3 giai đoạn như trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Các giai đoạn phát triển của hệ thống UỈS ở Kanagawa (Takashi et al, 2003).
Giai đoạn
GI
G2
G3
Hệ thống (phần
mềm / phần cứng)
Năm bắt đầu
Những đặc điểm chính
Arclnfo 3.2/ Prime
1986
- Hệ thống thông tin đô thị được đưa
vào hoạt động
-T ỷ lệ 1:10.000
- Phân tích thơng tin chi tiết đến mức độ
vùng nhỏ (sub-zone)
Arclnfo 6.0 / IBM
1991
- Một số khu vực ở tỷ lệ 1:2500
- Dữ liệu hoàn toàn ở dạng vectơ
- Phân tích thơng tin chi tiết đến mức độ
thửa đất
- Bắt đầu sừ dụng siêu máy tính
(mainframe computer)
Arclnfo 7.1 / Sun
1996
- Tỷ lệ 1:2.500
- Hệ thống sử dụng các trạm làm việc
- Mở rộng hệ thống cho nhiều mục đích
khác nhau
Hình 1.9. Phân vùng quy hoạch trung hệ thung ƯIS ờ Kanagowa (Takashi et aỉ, 2003).
Ở Tokyo, Takase Y. và các cộng sự đã thiết kế một hệ thống thông tin đô thị. trong
14
đó các dữ liệu khơng gian được hiển thị trong khơng gian 3 chiều, người sử dụng có thể
truy nhập và khai thác hệ thống thông qua mạng Internet. Bước đầu, các tác già đã thừ
nghiệm với dữ liệu của 23 phường của thành phố Tokyo (Takase Y. et al., 2004). Tương tự
như vậy, Ann Shuk-Han Mak và các cộng sự cũng đã xây dựng một hệ thống thông tin đô
thị trong không gian 3 chiều cho Hồng Kông nhàm phục vụ các nhà quản lý và khách du
lịch (hình 1.10).
H ình 1.Ỉ0. Mơ hình một phần Hồng Kơng trong không gian 3 chiêu
(Ann Shuk-Han Mak et ai, 2005).
Ở Italia, chính quyền thành phố Turin đã xây dựng một hệ thống GIS nhàm hồ trự
công tác quản lý đô thị. Những người sử dụng của hệ thống bao gồm (Gauna 1., Sozza A.,
1999):
- Các nhà chuyên môn: kỹ SƯ, kiến trúc sư, các nhà nghiên cứu khoa học, các hiệp
hội và các công ty.
- Các cơ quan quản lý dịch vụ công (public offices).
- Người dân thành phố.
Hệ thống được xây dựng với 7 lớp dữ liệu chuyên đề:
- Lớp dữ liệu bàn đồ nền (bản đồ địa hình tỷ lệ 1:1000);
- Lớp dữ liệu địa danh - địa giới (tên phố, địa chi. khu bầu cư. phân khu thống kê);
- Dữ liệu quy hoạch (bàn đồ hiện trạng, bản đồ quy hoạch, các quy định vê xây dựng,
kiến trúc và báo tồn, báo tàng);
- Dữ liệu về môi trường (cây xanh, cơng viên, chất lượng mỏi trường khơng khí);
- Dữ liệu về giao thông (mật độ xe cộ, phân loại đường, hệ thông đô xe);
- Dữ liệu về các công trinh công cộng (trường học, chợ....);
- Dữ liệu về địa chính;
- Dừ liệu về các mạng lưới ngầm dưới đất (cấp / thoát nước, điện, gas).
15
Để truy nhập hệ thống, người sử dụng có thể truy nhập từ Internet hay từ các trạm
thông tin công cộng (hình 1.11 và 1.12).
_____
I
_
□ gạetll P R G
lipạ
M u to MP
C9#te
S'.p«r*c>» (rrKU
»1
Jifci
Ijpf
4ỉ ;.’
It'/P
CO
fS
ĩ ỉ 13
s»*0
6018
-0^
63 Jl
63*0
a1
fit A6
s»v
ftj
fcju:
bĩema^opỊrmailvo cniloriẩị
k«j4ob>U l
jllj
J tia
| nO
2 0 « 0<n0Q«i>«j
Ịi
Pf*9»B0 ỤHMHỘ w n « 9 puMICO
Ịno
E**fW CJI*eiíl3JAl*IIKSfUU CH’Ca
Ị110
f« o«cnos
Ị nÕ
J
F
C a « fl» ÍJ
1
N xn»n
1
aMuneradJmAoiiiWnfcM
H ình 1.11. Hệ thống thông tin đô thị thành phổ Turin (ỉtalia).
l'-v
EL
REOlOf* GEOORAnCA
.
CABTOORAnADISIMTES
PIANO U 58ANO TRAFFKTO o o o e n i OeOORATO
CARĨA CATASrALE
NTBĨTCOGaZIONE ORAFICA OOCETTO
Y ERO E P Ư 9 E (JC Ũ
PIA N O R E O O L A T Ũ R E
TEMA7E M
CARTOGRAFIA COMUNE DI TORINO
Dimensions
ijm n a g lm i
1600 a 000 j J
:
I
ivac-crna.
CARTA •
Hình 1.12. Bủn đò quy hoạch cunạ cấp hơi hệ thống tháng rin đơ thị thành phó Turin (Italia).
Ờ Thồ Nhĩ Kỳ, vấn đề xây dựng các hệ thống thông tin đơ thị phục vụ cho một khía
cạnh quản lý cụ thế cũng được rất nhiều tác giá quan tâm. Cete M. và Yomralioglu T.
(2004) nghiên cứu về vai trò cùa thơng tin địa chính nhu thành phần quan trọng nhất cua
hệ thống thông tin đất đai. Durduran s .s và Erdi (2006) đưa ra đánh tỉiá về tiến trình xây
dựng hệ thống thông tin đô thị ở Thố Nhĩ Kỳ thônẹ qua các thành phàn chinh (phân cứng,
phần mềm, dữ liệu, con người, cơ chế phối hợp và chia sẻ thône tin). Những trờ ngại trong
16
việc xây dựng hệ thống thông tin đô thị mà các tác giả nêu ra gồm những vấn đề về dữ liệu,
chia sẻ dữ liệu, pháp lý, phối hợp hoạt động và kinh tế. Ozge Yalciner (2002) cùng các
cộng sự xây dựng hệ thong thông tin nhằm hạn chế tối đa thiệt hại do động đất gây ra ờ các
thành phố của Thổ Nhĩ Kỳ bàng cách cung cấp thông tin về các cơng trình khơng vững
chắc, dự báo vùng ảnh hường của sóng thần cao 50-100m, giải bài tốn lựa chọn phương
án tối ưu để huy động các lực lượng cứu hộ,...
I t >4 *>4 K 4.VVVÍ-) » 1
E* ** (*T0 V . *
f 1V* V M
Hình 1.13. Bản đồ dự báo cmh hướng cua sóng thân
tới các thành phố ven biên (Ozge Yuiciner, 2002).
Ờ Trung Quốc, Xiao-sheng Liu và các cộng sự (2004) đã thư nghiệm thiết kế một hệ
thống hạ tầng dữ liệu không gian đô thị (USDI - Urban Spatial Data Infrastructure) cho
thành phố Ganzhou. Sơ đồ hệ thống và phương án triển khai trên mạng Internet được trình
bày trên hình 1.14.
J
1 The
Maiiclnid
1.1i k
s u p e m s m e b u s \ UOIỈN
Ị
+
1 Hiĩoiin.uion
*
1 ch>siỈK'nnoi:
I
--------
1............
i i i p m i s i n ® cl.itn
L ilc iiitít
]
Oil
trnnsỉoiniing ÍỈ.1 U
O
—Ịviipei v i s i n g f ile ni.MtMMN
' 1
\Y e h ' e n el
0 1 S W e b k:c'iu|H ’iK iil>
Ỷ
purmiỉ
-
i-ịD
in
1 d u n ) ih r .ì OI m n p
________ aliil IkV--------
/
L 'S D t o f G . i n z h o u
o
/
S Q L í e q tie s i
/
/
0 !S
D .v . i l n , e
se n . et
>?: Ve-I
/
.ip J>l\
l n q t i i n r . ẹ niivl ‘. e n u l m w
IIIA II. 10-^m « r iỉi m »d
n v e s n s m m ẹ a n d e M iin .itiM í
u n n o in z o tio ii
II’
lu e c lin m -.m
oh.Yituẹ
:liei>H*
»*ÍU 11IV m í i h . n m m
Ị O v em iiteiK .liìa n
, i|5] 'lu ';
íQ
ih i.iV .u e
I
m e r.v ia M m m w e e m i l l t
flckup
M»«i
I'
i n t o m i n n o n I>V,J?
in e e h .iiH iin
Hình 1.14. Sơ đồ hệ thống và phương án triên khai trên mạng internet
cùa hệ thống hạ tầng dừ liệu không gian đơ ílư oẬ hùnh^M Ọ un^ Ỷmr
/
Các ý tường vê mô hinh cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin đô thị cũng đã được
nhiêu nhà khoa học trên thê giới quan tâm. Đáng kể nhất là những nghiên cứu được thực
hiện dưới sự tài trợ của hãng ESRI (Environmental Systems Research Institute) - nhà sản
xuất bộ phần mềm ArcGIS nổi tiếng.
Area
E n v ir o n m e n t a l
/
\
..Q a s e M a p /
. \
■■■
. V .
'xỉ_
Land Records
■ Netw ork Facilities
S lre et Netw ork
Hình 1.15. Các lớp thơng tin đô thị theo Grisé s. (2003).
A d d r e s s P ữ in t
FuliA ddressText
A ddressID
A ddressN um ber
A ddressN um berSuffix
S ứ e etN a m elD Ỉk
Road Element
Xũ
R oadlD
fu llS trretN am e
StreeCNamelDfk
Addressftange
S tre e tN a m e A n n o
AddressRarvjetD
LovvAỡơress
HighAddress
Side
A ddressR angeC ategory
RoadIDfl<
(N am e if o m Rood)
TT)
Stre«tNaiT»e
S treetN am ẹlD
Prefix Direction
Prefix Type
SoffncTypti
Suffix Direction
N am e
B asêN am ẹ
N am eStyle
AuiiìoriiýỉO
S tr e e ! N e tw o rk
TaxPar
TaxPIÍY
T 3*ParcefT ype
E x e m p tS id lu s
-1)
Pa reel An no
3ỈI
O w nerP arcel
B oundary
P arceilD
P a r c e llo c a lla b e 1
ParcelType
ParcelN am e
OwnerCi a SSI fi ca 11on
O w neror Ma na g 1ng A gency
Area
AreaType
RecordBoundaryJD
Angle
Distarvce
Radius
Delta
Tangent
vj
Com er
Corner ID
c O f nerC Ia SSI fica Eion
C ornel Label
CofnerQua lifter
Arc Length
BoundarySubtype-
(TaxPIN from parcel)
—
C o n s t r u c t io n
Natural Feature
311 S i m u l t a n e o u s C o n v e y a n c e
s
C o n v e y a n ce lO
Con vcyOiXCN o m e
C onveyartceT yp e
hrstD ivisronID
FirstD ivisionNam e
First D ivision Type
S u r v e y F ir s tD i v is io n
S u r v e y S e c o n d D iv is io n
S econdO ivisionlO
Secorơ D ivision N am e
SecondD i V(S‘0 0 Type
Land R ecords
Hình 1.16. Các lớp thơng tin Đường phổ và Địa chinh theo Grisé s. (2003).
Grisé s. (2003) đã đưa ra một mơ hình cơ sơ dữ liệu với 5 lóp thơng tin chính là
(hình 1.15, 1.16): thơng tin nền (Base Map), phân vùng hành chính (Area), môi trường
(Environmental), mạng lưới hạ tầng (Network Facilities), mạng lưới đường phố (Street
Network), địa chính (Land Records). Mặc dù đây chưa phải là một mơ hình hồn chỉnh
18
nhung cơng trình nghiên cứu của Grisé s. là rất đáng chú ý và nó là một trong những nền
tảng của mơ hình cơ sở dữ liệu hệ thống thơng tin đô thị xây dựng trong đề tài này.
Với mục đích sử dụng các hệ thống thơng tin đơ thị đạt hiệu quả cao hơn nữa trong
công tác quy hoạch, Hamilton A. và các cộng sự (2005) đã đưa ra một ý tưởng về cơ sờ dữ
liệu đô thị n-chiều (nD urban information model - hình 1.17).
Hình 1.17. Cơ sờ dữ liệu đô thị n-chiểu (Hamilton A. et cú., 2005).
Mô hình cơ sở dữ liệu tương ứng được các tác giả đưa ra như trên hình 1.18.
■alElen-eni
Roihwof
h>W i*ayiD
W A 3(B i£ien> «ntlO
Integer
In1e ;e r
ra ilw a y N o m e 5tr-f>ọ
be*c»io liveTe»n> Gin
» / 3 < O f W a le rC ie m e n i Sinng
M ae s c no t n e T erm S iring
E la n N o c e
& J O jn d a ry
C oinl
i?fV5Noo«
I eng in
Pol VI ne
Point
Floal
p o ly I'ne
P o ly line
TệrrạinH elghlOfytct
te ftn .n h *e g ru O O je c iiD
DOIll POSH
l» > jn o *ry
P o ly l*nẽ
iru ct jre E
In le g e i
L n>qu«:Q
in r e g w
JỔJIVÍỞT/
P o lyt’r e
Met orotog 1C31C ocoili or J
I V w r :n ti« ;m w v '
nelofo>og:ớ đfConrt 10051D
vndYeioo'Y . Fioei
HtdOôeMK>n FKJOl
.ớ8 *o n StiDg
IjyOrNight Boolean
liy N ig M H o jrt miegei
c io u d ro t . Iritegtt
t
oo diD
Ir ttc je r
D tH Jilom *
J tfr v ;
l e s e w i. eTerm
ỉ ! f ng
l a r d t eive rv
U rti.V'F iagn-.ent
Cí«me:rc en w H n « ĩse « iO
T i* se f
ly p e S irin g
o c a 'io "
r< a tu re lC
5-urvg
DSIIO
im e
Sinrq
s irin g
iiK jm p A d c re **
T O ID
S trin g
St fin 5
O w tw
Po» .n«
M e
P w at
L o c itio n
O f'C ftiitO 'i
r te g e r
fn ;e ọ « '
P j r « e C String
S ' * 3 MW
'a r c o n ° ftfc e
EreetwnlVre Coie
O ^ o lio n T n - e
D a le
U te C u i
In te g e r
*geC a s s
In:ege»
Hình 1.18. Mơ hình cơ sở dử liệu đơ thị theo(Hamiìton A. et ai, 2005).
19
