BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGUYỄN ĐỨC TUỆ
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ KINH TẾ ỨNG DỤNG
GIẢI PHÁP CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ TRONG
QUẢN TRỊ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ CHUYÊN NGÀNH
ÁP DỤNG TẠI CỤC ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KINH TẾ
Hà Nội – 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGUYỄN ĐỨC TUỆ
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ KINH TẾ ỨNG DỤNG
GIẢI PHÁP CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ TRONG
QUẢN TRỊ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ CHUYÊN NGÀNH
ÁP DỤNG TẠI CỤC ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
Chuyên ngành: Kinh tế công nghiệp
Mã số: 62.31.09.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KINH TẾ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS Vương Huy Hùng
2. PGS. TS Trần Trung Hồng
Hà Nội – 2011
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác trước đó.
Tác giả
Nguyễn Đức Tuệ
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn các giáo sư, các phó giáo sư, các tiến sĩ
và các bạn đồng nghiệp tại Khoa Kinh tế và QTKD Trường Đại học Mỏ -Địa
chất. Đặc biệt tác giả xin cảm ơn PGS.TS. Trần Trung Hồng, TS. Vương Huy
Hùng đã trực tiếp hướng dẫn tác giả trong cơng trình nghiên cứu, đồng thời
xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp của lãnh đạo Cục Đo đạc và
Bản đồ Việt Nam và của các đồng nghiệp nơi tác giả cơng tác đã giúp tác giả
hồn thành nhiệm vụ.
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục hình vẽ
Danh mục bảng biểu
Danh mục biểu đồ
Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt
MỞ ĐẦU
1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA GIẢI
PHÁP CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ TRONG QUẢN
TRỊ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ CHUYÊN NGÀNH
5
1.1.
Tổng quan về quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
5
1.1.1. Thông tin và dữ liệu địa lý chuyên ngành
5
1.1.2. Quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
8
1.1.3. Hệ thống tổ chức quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
9
1.2. Vai trò của giải pháp cơ sở dữ liệu bản đồ trong hoạt động quản
trị dữ liệu địa lý chuyên ngành ............................................... 13
1.2.1. Bản đồ địa lý và CSDLĐL
13
1.2.2. Giải pháp CSDLBĐ
18
1.2.3. Vai trò của giải pháp CSDLBĐ
19
1.3. Hiệu quả kinh tế của ứng dụng giải pháp CSDLBĐ................ 22
1.3.1. Tổng quan về hiệu quả kinh tế
22
1.3.2. Hệ thống chỉ tiêu HQKT và so sánh các chỉ tiêu HQKT
24
1.3.3. Chỉ tiêu hiệu quả kinh tế của giải pháp CSDLBĐ
34
Chương 2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ THỰC TIỄN ỨNG
DỤNG GIẢI PHÁP CSDLBĐ TRONG QUẢN TRỊ DỮ
LIỆU ĐỊA LÝ CHUYÊN NGÀNH
41
2.1
Tình hình nghiên cứu ứng dụng giải pháp cơ sở dữ liệu
bản đồ trong quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
41
2.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
41
2.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
43
2.2. Thực tiễn ứng dụng giải pháp CSDLBĐ trong quản trị dữ liệu
địa lý ...................................................................................... 44
2.2.1. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ tại một số nước trên thế giới..
............................................................................................. 44
2.2.2. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ tại một số ngành ở Việt Nam 52
2.2.3. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ tại Cục Đo đạc và Bản đồ
Việt Nam
57
Chương 3 XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA VIỆC ỨNG
DỤNG GIẢI PHÁP CSDLBĐ TRONG QUẢN TRỊ DỮ
LIỆU CHUYÊN NGÀNH TẠI CỤC ĐO ĐẠC VÀ BẢN
ĐỒ VIỆT NAM
67
3.1.
HQKT của giải pháp CSDLBĐ góp phần cải tiến cơ cấu thành
phần kinh tế tham gia sản xuất bản đồ và CSDLĐL nền ........ 70
3.1.1. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ rút ngắn thời gian sản xuất
bản đồ và CSDLĐL nền
70
3.1.2. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ thay đổi cơ cấu đầu tư thiết
bị trong sản xuất bản đồ và CSDLĐL nền
71
3.1.3. Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ thay đổi các thủ tục quy
định đối tượng tham gia sản xuất, cung ứng bản đồ và
CSDLĐL nền
72
3.2.
Xác định HQKT trực tiếp của giải pháp CSDLBĐ trong sản
xuất bản đồ và CSDLĐL nền ................................................. 75
3.2.1. Định mức các bước cơng việc trong MHM
75
3.2.2. Xác định đơn giá sản phẩm theo MHM
78
3.2.3. Tính giá trị HQKT trực tiếp của việc ứng dụng giải pháp
CSDLBĐ.
93
3.3. Xác định HQKT gián tiếp của giải pháp CSDLBĐ ............... 104
3.3.1. HQKT gián tiếp là phản ánh tổng lợi ích kinh tế -xã hội
104
3.3.2. Tính giá trị của lợi ích kinh tế -xã hội,
106
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
110
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO VÀ CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ
CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO
114
PHỤ LỤC
120
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình vẽ số
Tên hình
Trang
Hình 1.1: Thơng tin địa lý được mơ tả trên bản đồ và CSDLĐL
8
Hình 1.2: Hệ thống quản trị dữ liệu địa lý chun ngành
11
Hình 1.3: Mơ hình HTQTDLĐL chun ngành
12
Hình 1.4: Mơ hình quản trị thơng tin địa lý trong các cơng ty kinh
doanh
13
Hình 1.5: Q trình thu nhận và khai thác thơng tin trên bản đồ
14
Hình 1.6. Mơ tả thơng tin của bản đồ và CSDLĐL về cùng một
khơng gian
16
Hình 1.7: Mơ tả mối quan hệ của ký hiệu đồ họa trong CSDLĐL
19
Hình 1.8: Giao diện của CSDLĐL, bản đồ và CSDLBĐ
20
Hình 1.9: Quy trình kỹ thuật truyền thống
21
Hình 1.10: Quy trình kỹ thuật ứng dụng giải pháp CSDLBĐ
22
Hình 1.11: Hệ thống chỉ tiêu hiệu quả kinh tế
26
Hình 2.1: Quy trình sản xuất bản đồ truyền thống
46
Hình 2.2: Tình hình số hóa bản đồ của nước Anh
46
Hình 2.3: Bản đồ nền được trình bày tự động đa mục đích (dẫn xuất
từ CSDLĐL)
48
Hình 2.4: Quy trình mới sản xuất bản đồ địa hình và CSDLĐL
48
Hình 2.5: Mơ hình sản xuất bản đồ địa hình ứng dụng CSDLBĐ đa
tỷ lệ của Đức
49
Hình 2.6: Mơ hình sản xuất bản đồ địa hình ứng dụng CSDLBĐ đa
tỷ lệ của Pháp
50
Hình 2.7: Mơ hình sản xuất bản đồ địa hình của Đan Mạch.
51
Hình 2.8: Mơ hình sản xuất bản đồ địa hình của Tây Ban Nha
52
Hình 2.9: Mơ hình cấu trúc CSDLĐL
59
Hình 2.10: Quy trình sản xuất bản đồ gốc và CSDLĐL nền tỷ lệ
1/2.000, 1/5.000 và 1/10.000 tại Cục Đo đạc và Bản đồ
Việt Nam hiện nay.
62
Hình 2.11: Mơ hình thử nghiệm tổng qt hóa tự động CSDLĐL nền
1/25.000 và 1/50.000, 1/100.000
63
Hình 2.12: Mơ hình thử nghiệm tổng qt hóa tự động CSDLĐL nền
1/250.000 - 1/1.000.000 .
64
Hình 2.13: Mơ hình thử nghiệm xây dựng hệ MRDBMS
65
Hình 3.1: Mơ hình sản xuất, cập nhật bản đồ địa hình và CSDLĐL
nền (MHC)
73
Hình 3.2: Mơ hình sản xuất, cập nhật bản đồ và CSDLĐL nền
(MHM)
74
Hình 3.3: Hoạt động quản trị lưu trữ và cung ứng thơng tin dữ liệu
đo đạc bản đồ tại Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam
94
Hình 3.4: Cấu trúc thơng tin dữ liệu của MRDBMS về đo đạc bản đồ
95
Hình 3.5: Chọn bản đồ theo tổ hợp thơng tin : số hiệu, tỷ lệ, thời gian
và lãnh thổ
96
Hình 3.6: Mơ hình chuyển đổi dữ liệu theo u cầu
96
Hình 3.7: Mơ hình tổ chức các thiết bị kho dữ liệu số
101
Hình 3.8: Trích lọc thơng tin dữ liệu theo u cầu
105
Hình 3.9: Mơ hình hóa bản đồ vùng phủ sóng điện thoại
106
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng số
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1: So sánh đặc điểm phản ánh thông tin của bản đồ địa lý và
CSDLĐL
17
Bảng 1.2: Nhóm chỉ tiêu tương đối phản ánh hiệu quả kinh tế
28
Bảng 2.1: Tình hình triển khai cơng tác thành lập bản đồ và CSDLĐL
60
Bảng 3.1: Hệ số mức dụng cụ cho một số dụng cụ chính
77
Bảng 3.2: Đơn giá chi tiết các bước cơng việc sản phẩm bản đồ theo
MHC
82
Bảng 3.3: Đơn giá chi tiết các bước cơng việc sản phẩm CSDLĐL nền
theo MHC
83
Bảng 3.4: Đơn giá chi tiết các bước cơng việc cập nhật bản đồ địa hình
và CSDL ĐL nền bằng ảnh vệ sinh theo MHC
84
Bảng 3.5: Chi phí xây dựng bản đồ địa hình theo MHC
85
Bảng 3.6: Chi phí xây dựng CSDLĐL nền theo MHC
86
Bảng 3.7: Chi phí cập nhật bản đồ địa hình và CSDL bằng ảnh máy
bay và vệ tinh theo MHC
87
Bảng 3.8: Chi phí xây dựng bản đồ địa hình theo MHM
88
Bảng 3.9: Chi phí xây dựng CSDLĐL nền theo MHM
89
Bảng 3.10: Chi phí cập nhật bản đồ địa hình và CSDL ĐL bằng ảnh
máy bay và vệ tinh theo MHM
90
Bảng 3.11: Chi phí đầu tư nghiên cứu về chuẩn trình bày bản đồ
91
Bảng 3.12: Chi phí sản xuất và cập nhật bản đồ địa hình và CSDL ĐL
của MHC và MHM
92
Bảng 3.13: Chi phí trong quản trị lưu trữ và cung ứng thơng tin đo đạc
bản đồ qua một số năm tại Cục Đo đạc và Bản đồ
97
Bảng 3.14: Chi phí trong quản trị lưu trữ và cung ứng thơng tin đo đạc
và bản đồ theo MHC và MHM
99
Bảng 3.15: Lượng bản đồ chế in trên giấy của MHC và MHM
100
Bảng 3.16: Dung lượng các loại dữ liệu số theo MHM
102
Bảng 3.17: Dung lượng các loại dữ liệu số theo MHC
103
Bảng 3.18: Dự tính giá trị HQKT ứng dụng giải pháp CSDLBĐ tại một
số ngành kinh tế
108
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ số
Tên biểu đồ
Trang
Biểu đồ 3.1: Tình hình xuất và nhập kho các loại bản đồ qua các năm
67
Biểu đồ 3.2: Tình hình xuất bán bản đồ theo các loại tỷ lệ qua các năm
68
Biểu đồ 3.3: Tình hình xuất bán dữ liệu qua các năm
69
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
STT
Từ viết tắt
Nghĩa của từ
1.
BĐG
Bản đồ giấy
2.
BĐS
Bản đồ số
3.
CADM
Hệ thống thiết kế kỹ thuật điện toán cho bản đồ
(Computer Aided Design - Mapping)
4.
CEO
Giám đốc điều hành (Chief Executive Officer)
5.
CIO
Giám đốc thơng tin (Chief Information Officer)
6.
CNTT
Cơng nghệ thơng tin
7.
CSDL
Cơ sở dữ liệu
8.
CSDLĐL
Cơ sở dữ liệu địa lý
9.
CSDLBĐ
Cơ sở dữ liệu bản đồ
10.
CSDLĐLCN
Cơ sở dữ liệu địa lý chun ngành
11.
DBMS
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management)
12.
DEM:
Mơ hình số độ cao (Digital Elevation Model)
13.
DSS:
Hỗ trợ quyết định (Decision Support System)
14.
DTM
Mơ hình số địa hình (Digital Terrain Model)
15.
ĐTĐL
Đối tượng địa lý
16.
EIS
Hệ cung cấp thơng tin thực hiện (Executive
Information System)
17.
ES
Hệ chun gia (Expert System)
18.
GIS
Hệ thống thơng tin địa lý (Geographical
Information System)
19.
Geodata
Dữ liệu địa lý (Geographical Data)
20.
HTTT
Hệ thống thơng tin
21.
KHBĐ
Ký hiệu bản đồ
22.
KHCĐ
Ký hiệu chun đề
23.
MRDBMS Hệ quản trị trình bày bản đồ tự động đa giao diện
(Multiple Representation Database Management System)
24.
MIS
Hệ thống thơng tin quản lý (Management
Information System)
25.
NCS
Nghiên cứu sinh
26.
OAS
Hệ thống tự động văn phịng
(Office Automation System)
27.
OS
Cơ quan đo đạc bản đồ của Vương quốc Anh
(Ordance Survey)
28.
MHC
Mơ hình cũ
29.
MHM
Mơ hình mới
30.
TQHTĐ
Tổng qt hóa tự động
31.
TPS
Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction Processing
System)
32.
SAN Kho mạng điện tử (Storage Area Network)
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thơng tin dữ liệu địa lý được thu thập, lưu giữ và xử lý nhằm trợ giúp
nhà nước xây dựng chính sách phát triển kinh tế bền vững, bảo vệ mơi trường,
đào tạo, nghiên cứu khoa học và bảo đảm an ninh quốc phòng. Đồng thời,
thơng tin địa lý trợ giúp các doanh nghiệp trong việc lập kế hoạch, điều hành
sản xuất và cạnh tranh trong kinh doanh. Thơng tin địa lý kết tinh trong những
sản phẩm trí tuệ, thân thiện với người dùng như: hệ điều hành cung cấp nước
sạch trong thành phố, hệ trợ giúp phịng cháy chữa cháy, hệ phịng hộ cứu
nạn, hệ điều hành xe taxi, thiết bị bản đồ dẫn đường của các phương tiện giao
thơng vận tải, bản đồ tìm địa chỉ trong hệ phần mềm của điện thoại di động …
Việc thiếu các thơng tin địa lý cần thiết là một trong những nguyên
nhân dẫn đến khơng ít chương trình, dự án của nhà nước cũng như doanh
nghiệp khơng có hiệu quả kinh tế, gây tác hại nghiêm trọng cho mơi trường
sinh thái, thậm chí xã hội phải bỏ ra kinh phí rất lớn nhưng vẫn khơng thể
khắc phục được môi trường. Nhiều thập kỷ qua, tại nước ta, hoạt động sản
xuất và cung ứng thông tin địa lý chỉ được giao cho các chủ thể thuộc thành
phần kinh tế nhà nước với hoạt động gắn liền với cơng quyền và được nhà
nước bao cấp các nguồn lực sản xuất. Với cơ cấu kinh tế này, hoạt động sản
xuất và cung ứng thơng tin địa lý đã trở thành hoạt động dịch vụ cơng mang
tính độc quyền, cát cứ các nguồn thơng tin khan hiếm và chưa đáp ứng được
nhu cầu ngày càng tăng về nâng cao chất lượng và hiện đại hóa thơng tin địa
lý của người dùng. Thách thức và áp lực mới đặt ra đối với với các tổ chức
hoạt động cung ứng dịch vụ thơng tin địa lý là việc nhà nước đang hướng tới
trao quyền tự chủ, tự chịu trách nhiệm, chủ động đổi mới cơ chế, hiện đại hóa
cơng nghệ và xã hội hóa hoạt động này vừa nhằm bảo đảm chất lượng thơng
tin và vừa nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong một mơi trường cạnh tranh.
2
Vấn đề là lựa chọn phương thức nào để đổi mới cơ chế, hiện đại hóa
cơng nghệ và xã hội hóa hoạt động trong lĩnh vực thơng tin dữ liệu địa lý đến
mức nào nhằm đạt tính hiệu quả kinh tế, tn thủ luật bản quyền và thỏa mãn
nhu cầu chất lượng thơng tin ngày càng tăng của xã hội.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu hiệu
quả của việc ứng dụng giải pháp CSDLBĐ trong quản trị khai thác dữ liệu địa
lý chun ngành – áp dụng tại Cục Đo đạc và Bản đồ ”nhằm phân tích cơ sở
khoa học xác định những giá trị kinh tế có được từ việc ứng dụng giải pháp
CSDLBĐ trong q trình thu nhận, xử lý chia sẻ thơng tin dữ liệu địa lý nói
chung và cụ thể tại Cục Đo đạc và Bản đồ ở Việt Nam. Từ đó luận án sẽ góp
phần giúp các ngành và các địa phương lựa chọn phù hợp mơ hình khai thác
thơng tin dữ liệu địa lý hiệu quả mở ra triển vọng giao lưu chia sẻ sử dụng
thơng tin dữ liệu địa lý phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững trên đất
nước ta.
2. Mục đích nghiên cứu
a) Góp phần tăng cường hiệu quả của hoạt động sản xuất và khai thác
dữ liệu địa lý chun ngành phục vụ phát triển kinh tế xã hội tại Việt Nam.
b) Xác định cơ sở khoa học trong việc đánh giá hiệu quả kinh tế của mơ
hình ứng dụng giải pháp CSDLBĐ trong quản trị sản xuất và khai thác thơng
tin dữ liệu địa lý chun ngành tại Việt Nam
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án là mơ hình ứng dụng giải
pháp CSDLBĐ trong quản trị dữ liệu địa lý và những hiệu quả kinh tế.
b) Phạm vi nghiên cứu của đề tài luận án là hiệu quả ứng dụng giải
pháp CSDLBĐ trong sản xuất bản đồ và khai thác thông tin dữ liệu chuyên
ngành đo đạc bản đồ của Cục Đo đạc và Bản đồ.
3
4. Nội dung nghiên cứu
a) Nghiên cứu tổng quan lý thuyết mơ hình ứng dụng CSDLBĐ trong
quản trị và khai thác thơng tin dữ liệu địa lý tại các nước trên thế giới và tại
Việt Nam;
b) Phân tích thực trạng ứng dụng CSDLBĐ trong sản xuất thơng tin
địa lý.
5. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống, phương pháp phân
tích, phương pháp thống kê, phương pháp so sánh, phương pháp khảo sát,
phương pháp tham vấn chuyên gia và phương pháp tổng hợp.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
a) Xây dựng căn cứ khoa học để nhận dạng, phân loại, đo lường hiệu
quả của việc ứng dụng giải pháp CSDLBĐ trong quản trị dữ liệu địa lý
chuyên ngành;
b) Là cơ sở để các nhà khoa học, các nhà quản lý tiếp tục nghiên cứu
các giải pháp đồng bộ nhằm phát huy hiệu quả trong sản xuất và khai thác dữ
liệu địa lý các ngành phục vụ phát triển kinh tế xã hội;
c) Kết quả nghiên cứu sẽ được áp dụng cho các tổ chức nhà nước, các
doanh nghiệp, các ngành và các địa phương trong việc xác định hiệu quả kinh
tế của việc xây dựng hệ thống hạ tầng dữ liệu không gian nhằm khai thác
thơng tin địa lý. Ngồi ra các luận điểm trong luận án có thể làm tài liệu tham
khảo phục vụ nghiên cứu, giảng dạy, học tập trong các cơ sở nghiên cứu và
đào tạo, đặc biệt trong lĩnh vực kinh tế và sản xuất bản đồ.
7. Kết cấu của luận án
Ngồi phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận án
được kết cấu thành 3 chương, gồm:
Chương1: Tổng quan về hiệu quả kinh tế của giải pháp cơ sở dữ liệu
bản đồ trong quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
4
Chương 2: Tình hình nghiên cứu và thực tiễn ứng dụng giải pháp cơ sở
dữ liệu bản đồ trong quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
Chương 3: Xác định hiệu quả kinh tế của việc ứng dụng giải pháp cơ sở
dữ liệu bản đồ trong quản trị dữ liệu chuyên ngành tại Cục Đo đạc và Bản đồ
Việt nam
8. Luận điểm bảo vệ
a) Luận điểm 1: Ứng dụng giải pháp CSDLBĐ là xu thế tất yếu theo
hướng hiện đại hóa mơ hình sản xuất và cung ứng thơng tin dữ liệu địa lý nói
chung và dữ liệu đo đạc bản đồ nói riêng;
b) Luận điểm 2: Sự khác biệt trong phương pháp đánh giá hiệu quả
kinh tế của giải pháp CSDLBĐ đối với các loại hình chủ thể sản xuất, cung
ứng hàng hóa cơng và hàng hóa cá nhân thuộc lĩnh vực thơng tin dữ liệu
địa lý;
c) Luận điểm 3: Cần phải chuẩn hóa nội dung và hệ thống ký hiệu bản
đồ địa lý để tăng hiệu quả kinh tế trong ứng dụng giải pháp CSDLBĐ.
9. Điểm mới của luận án
a) Xác định được các chỉ tiêu đặc thù dùng để đánh giá hiệu quả kinh
tế của giải pháp CSDLBĐ đối với các chủ thể hoạt động cơng ích trong lĩnh
vực sản xuất và cung ứng thơng tin địa lý;
b) Xác định vai trị và chức năng của giải pháp CSDLBĐ là làm tăng
mức độ trực quan trình bày thơng tin của CSDLĐL và tăng mức độ tự động
hóa trong quản trị sản xuất và cung ứng thơng tin địa lý;
c) Đề xuất Mơ hình mới ứng dụng giải pháp CSDLBĐ tại Cục Đo đạc
và Bản đồ Việt Nam.
5
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA GIẢI PHÁP
CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ TRONG QUẢN TRỊ DỮ LIỆU
ĐỊA LÝ CHUYÊN NGÀNH
1.1. Tổng quan về quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
1.1.1. Thông tin và dữ liệu địa lý chun ngành
Thơng tin địa lý là cơ sở để các quốc gia, các ngành, các địa phương,
các tổ chức và các doanh nghiệp tính tốn dự báo, xây dựng kế hoạch, điều
chỉnh các hoạt động quản lý, sản xuất kinh doanh góp nhần vào mục tiêu phát
triển tồn diện và bền vững với sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý, hài hịa giữa phát
triển kinh tế, cơng bằng xã hội và bảo vệ mơi trường.
Dữ liệu địa lý (geodata) là kết quả quan sát và đo lường (q trình thu
nhận) thuộc tính của các thực thể (đối tượng và hiện tượng tự nhiên và xã hội)
trong khơng gian trái đất. Dữ liệu địa lý chuyên ngành là dữ liệu phản ánh
thông tin của các đối tượng và hiện tượng thuộc từng ngành theo cơ cấu
ngành trong nền kinh tế quốc dân (Ví dụ : dữ liệu địa lý ngành đo đạc bản đồ,
đất đai, lâm nghiệp, dầu khí, cơng nghiệp, nơng nghiệp…).
Theo Philippe Rigaux, Michel Sholl, Agnes Voisand [65] dữ liệu địa lý
được phân thành hai dạng: dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính (phi
khơng gian). Dữ liệu khơng gian bao gồm các loại bản đồ địa hình, bản đồ địa
lý khái qt, bản đồ chun ngành địa chính, bản đồ chun ngành dầu khí,
lâm nghiệp và bản đồ chun ngành khác; ảnh máy bay, ảnh vệ tinh; các bản
đo vẽ trực tiếp ngồi thực địa hay đo vẽ ảnh hàng khơng. Dữ liệu thuộc tính
bao gồm: số liệu, văn bản hay các biểu bảng và tín hiệu vật lý khác. Sự ra đời
và phổ biến của cơng nghệ thơng tin nói chung và đặc biệt là cơng nghệ máy
tính nói riêng đã cho phép chuyển đổi các dữ liệu địa lý dạng "tương tự" (lưu
giữ trên giấy, phim ảnh) thành dữ liệu dạng số (dạng thông tin điện tử) dễ
6
dàng tương tác với các phần mềm chuyên nghiệp của lĩnh vực cơng nghệ
thơng tin.
Dữ liệu địa lý sau q trình chuyển hóa (gồm các bước thu nhận, phân
tích, lưu giữ và xử lý) thành dạng dễ hiểu, tiện dùng, có nghĩa và có giá trị đối
với người nhận tin trong việc ra quyết định được gọi là thơng tin địa lý. Như
vậy, dữ liệu địa lý và thơng tin địa lý là hai khái niệm khác nhau nhưng
thường được dùng để thay thế lẫn nhau. Dữ liệu địa lý được ví như là ngun
liệu thơ của thơng tin địa lý. Thơng tin địa lý là đầu ra của bộ phận này, ngành
này lại có thể trở thành dữ liệu địa lý đầu vào của bộ phận hay của ngành
khác. Giá trị của thông tin địa lý được đánh giá theo mức độ thể hiện khối
lượng thơng tin, độ chính xác, độ tin cậy và phản ánh đúng quy luật phân bố,
phát triển của các thực thể trên khơng gian lãnh thổ mà người dùng quan tâm.
Thơng tin địa lý đầu ra được mơ tả và chuyển tải trên những cơng cụ truyền
tin khác nhau. Có những cơng cụ truyền tin có thể chuyển tải về thơng tin
thuộc tính (các số liệu bảng biểu, bài viết…). Có những cơng cụ truyền tin có
thể chuyển tải về thông tin không gian (bản đồ địa lý : bản đồ in trên giấy,
bình đồ ảnh hàng khơng, bình đồ ảnh vệ tinh…). Có những cơng cụ truyền tin
vừa có thể chuyển tải cả thơng tin khơng gian và thơng tin thuộc tính (Cơ sở
dữ liệu địa lý/CSDLĐL). Thực tiễn đã khẳng định, bản đồ địa lý và CSDLĐL
là cơng cụ chuyển tải thơng tin địa lý trực quan, thuận tiện, chính xác và có
tính pháp lý cao, trong đó bản đồ số và CSDLĐL ngun liệu khơng thể thiếu
của kỷ ngun xử lý thơng tin khơng gian dạng số. Ngày nay, quy cách, chất
lượng sản phẩm bản đồ địa lý chuyên ngành và CSDLĐL chuyên ngành đã
được quy định chặt chẽ trong các tiêu chuẩn ngành và tiêu chuẩn quốc gia.
Bản đồ địa lý và CSDLĐL chuyên ngành trở thành tài liệu pháp lý trong các
biên bản đàm phán lãnh thổ giữa các quốc gia, trong biên bản ký kết về đấu
thầu đầu tư, nghiên cứu, khai thác về tài nguyên khoáng sản hay là tài sản thế
chấp giữa ngân hàng và các đối tác sản xuất kinh doanh.
7
Sản phẩm thông tin địa lý vừa đáp ứng nhu cầu phục vụ dân sinh vừa
đáp ứng nhu cầu của hoạt động an ninh quốc phịng và quản lý chủ quyền
quốc gia. Vì vậy, việc loại trừ ai đó ra khỏi hưởng lợi loại sản phẩm thơng tin
địa lý vẫn đang gặp nhiều khó khăn. Sự thách thức này càng tăng khi đại
chúng hố việc sử dụng thơng tin địa lý thơng qua mạng Internet, mạng nội
bộ, điện thoại di động. Cơng nghệ mạng đang tạo ra cơ hội để hàng triệu người
có thể tham gia truy cập, thành lập các bản đồ theo sở thích cá nhân và trao đổi,
thương mại thơng tin dữ liệu địa lý trên một thị trường tầm cỡ quốc tế.
Tuy nhiên, trong khi một số nước vẫn coi thơng tin địa lý như là loại
hàng hóa cơng thuần túy do các cơ quan nhà nước cung cấp, thì rất nhiều
nước phát triển đã bước đầu coi thơng tin địa lý như là loại hàng hóa cá nhân
và tiến hành xã hội hóa việc sản xuất, cung ứng một cách rộng rãi đáp ứng
nhu cầu của đời sống thường ngày.
Tại nước ta, hầu hết các loại thơng tin địa lý như bản đồ địa hình, bản
đồ địa chất, bản đồ giáo khoa và các loại CSDLĐL chun ngành đang được
coi là sản phẩm và dịch vụ cơng. Một số sản phẩm bản đồ và CSDLĐL phục
vụ du lịch, bản đồ và CSDLĐL phục vụ phát triển điện thoại di động và thiết
bị dẫn đường… được coi như là dạng hàng hóa cá nhân và cho phép các thành
phần kinh tế ngồi quốc doanh sản xuất và cung ứng.
Ngành đo đạc bản đồ dân sự và quốc phịng có chức năng sản xuất, duy
trì cập nhật thường xun thơng tin địa lý cơ bản (bản dồ địa hình và CSDLĐL
nền). Các ngành giao thơng vận tải, ngành dầu khí, ngành lâm nghiệp, ngân
hàng, bảo hiểm, y tế …có chức năng sản xuất và duy trì cập nhật thơng tin địa
lý chun ngành (bản đồ và CSDLĐL chun ngành - Xem hình 1.1).
8
Hình 1.1: Thơng tin địa lý được mơ tả trên bản đồ và CSDLĐL
1.1.2. Quản trị dữ liệu địa lý chun ngành
Trên quan điểm của quản trị học, có thể nói những hoạt động liên quan
đến việc thu nhận thơng tin dữ liệu đầu vào, phân tích, lưu giữ nhằm chuyển
hố chúng thành kết quả thơng tin đầu ra (sản phẩm, dịch vụ thơng tin) với
hiệu quả cao, thoả mãn nhu cầu của người dùng chính là quản trị dữ liệu địa
lý chun ngành.
Mục tiêu của quản trị dữ liệu địa lý chun ngành là làm tăng hiệu quả
trực tiếp của q trình chuyển hố thơng tin, đồng thời góp phần làm tăng
hiệu quả của việc ứng dụng thông tin địa lý trong các lĩnh vực khác của nền
kinh tế quốc dân.
Chủ thể quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành là một cá nhân hoặc tổ
chức gồm nhiều người, một ngành, một địa phương tác động lên các hoạt
động sản xuất thu nhận, chọn lọc, xử lý, bảo quản, lưu chuyển thông tin đến
các mục tiêu đã định. Đối tượng quản trị dữ liệu địa lý liên quan đến một bộ
9
máy gồm nhiều người, liên quan đến một ngành hay liên quan đến các quy
trình cơng nghệ trong thu nhận, chọn lọc, xử lý, bảo quản, lưu chuyển sản
phẩm và dịch vụ thông tin địa lý.
1.1.3. Hệ thống tổ chức quản trị dữ liệu địa lý chuyên ngành
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin đã và đang thúc đẩy
phát triển xu hướng ứng dụng hệ thống quản trị dữ liệu địa lý trong quản lý
nhà nước và điều hành hoạt động kinh tế văn hóa - xã hội. Trong hệ thống
này, bản đồ số và CSDLĐL có tính ưu việt vượt trội do được tăng cường khả
năng tương tác, lồng ghép các lớp thơng tin khác nhau giúp cho người dùng
đỡ tốn kém thời gian và cơng sức trong việc giải các bài tốn tổng hợp có liên
quan với các hiện tượng tự nhiên và kinh tế xã hội. Hệ thống quản trị cho
phép người dùng tìm kiếm thơng tin, tra cứu trực tuyến một cách nhanh chóng
khi cần nghiên cứu, xử lý các vấn đề liên quan để ra quyết định và cho phép
người dùng thay đổi số liệu cũ, cập nhật số liệu mới trên bản đồ một cách dễ
dàng, nhanh chóng mà cơng nghệ truyền thống trước đây khơng thể làm được.
Tuy nhiên, lượng thơng tin địa lý được thu nhận ngày càng lớn thì chi
phí lưu giữ chúng ngày càng tăng. Nhu cầu hoạt động quản trị dữ liệu địa lý
chun ngành phải bảo đảm giảm tối thiểu hiện tượng cát cứ, cục bộ, dư thừa
thơng tin, dàn trải và tốn kém chi phí đầu tư. Quản trị hệ thống này phải được
liên tục cải tiến thông qua các hoạt động kế hoạch, tổ chức, điều khiển và
kiểm tra thơng tin dữ liệu trong cả các chu trình thu nhận, xử lý, lưu trữ, cập
nhật, khai thác thơng tin địa lý và địi hỏi hệ thống liên tục được hồn thiện cơ
cấu thành phần: cơ sở dữ liệu địa lý (CSDLĐL), thiết bị phần cứng, phần
mềm, lao động kỹ thuật và cơ chế chính sách.
Các tổ chức ISO - tổ chức quốc tế chuẩn dữ liệu (International
Organization For Standardization), OGC- hiệp hội thơng tin địa lý mở (Open
GIS Comsosium) đã khuyến khích các nước chuẩn hố thơng tin dữ liệu địa lý
theo chuẩn ISO/TC211. Chuẩn ISO/TC211 quy định phương pháp, công cụ,
10
biện pháp quản lý dữ liệu, bao gồm định nghĩa và mơ tả, thu thập, xử lý, phân
tích, truy nhập.
Năm 1967, Liên Hợp Quốc đã thành lập nhóm chun gia địa danh
(UNGEGN) u cầu mỗi nước thực hiện việc xây dựng hệ thống địa danh và
chuẩn hố địa danh của nước mình. Năm 1994, Liên Hợp Quốc thành lập Ủy
ban điều hành bản đồ tồn cầu (International Steering Committee for Global
Mapping - ISCGM) với sự tham gia của các tổ chức bản đồ các nước trên thế
giới nhằm xây dựng hệ thống dữ liệu địa lý tương ứng với bản đồ tỷ lệ
1/1.000.000 phủ trùm tồn cầu. Bản đồ này có thể giúp người dùng trong các
khu vực kinh tế tại các nước chia sẻ thơng tin địa lý trong việc ra các quyết
định hợp lý trong điều kiện thách thức của sự biến đổi mơi trường tồn cầu.
Năm 2011, Liên Hợp Quốc thành lập Ủy ban về quản trị thơng tin khơng gian
tồn cầu (UN Committee of Experts on Global Geospatial Information
Managament) nhằm tạo khung pháp lý thúc đẩy phát huy tiềm năng đóng góp
của thơng tin địa lý trong phát triển kinh tế bền vững.
Thơng qua các tổ chức trên, Liên hợp Quốc hỗ trợ hoạt động quản trị
thơng tin địa lý trong các nước thành viên, trong các tổ chức quốc tế, trong
khu vực kinh tế tư nhân; khuyến khich sự hợp tác và liên kết tồn cầu trong
lĩnh vực quản trị thơng tin địa lý, tăng cường chuẩn hóa, thống nhất dữ liệu,
chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn và chính sách phát triển hệ thơng tin địa lý. Đến
nay, tại nhiều nước đã xây dựng hệ thống cơ chế điều hành thống nhất, tương
thích với hệ thống phần cứng, phần mềm và chính sách phát triển thơng tin
địa lý bền vững với tên gọi là chiến lược về hạ tầng dữ liệu khơng gian quốc
gia (National Spatial Data Infracstructure/NSDI). NSDI được điều hành bằng
hệ thống tổ chức quản trị dữ liệu địa lý chun ngành từ trung ương đến địa
phương (xem hình 1.2).
11
Hạ tầng dữ liệu khơng gian
Quốc gia (NSDI)
HTQTDLĐL đo đạc
bản đồ
HTQTDLĐL chun ngành
HTQT
DLĐL
cấp
vùng
HTQT
DLĐL
cấp
tỉnh
HTQT
DLĐL
Thủy
văn
HTQT
DLĐL
Địa
chất
HTQT
DLĐL
Cơng
nghiệp
HTQTDL
địa lý
cấp
huyện
Hình 1.2: Hệ thống quản trị dữ liệu địa lý chun ngành
HTQT
DLĐL
Nơng
nghiệp
HTQT
DLĐL
Ngành
khác…
…
11
Tại các ngành trong cơ cấu của nền kinh tế quốc dân, hoặc tại các cơ
quan quản lý vùng, quản lý hành chính cấp tỉnh và thành phố...đã và đang
hình thành hệ thống quản trị thông tin địa lý chuyên ngành, chuyên vùng
(HTQTDLĐL cấp vùng, cấp tỉnh, cấp huyện, HTQTDLĐL ngành cơng
nghiệp, nơng nghiệp, lâm nghiệp, khai thác khống sản, dầu khí, giáo dục,
khoa học, văn hố và an ninh quốc phịng).
Mơ hình quản trị thơng tin dữ liệu địa lý chun ngành của các chủ thể
quản trị tương ứng với chức năng nhiệm vụ (xem hình 1.3).
Mơ hình quản trị thơng tin địa lý có thể bao gồm nhiều hệ thống con:
Hệ thống quản trị và xử lý CSDLBĐ nền
Hệ thống xử lý ảnh, số hóa từ ảnh, tức là biến đổi hình ảnh sang
dạng số;
Hệ thống điện toán vẽ kỹ thuật dùng thiết kế các bản vẽ kỹ thuật
dùng trong thi công trong xây dựng, giao thông, lập bản đồ;
Hệ thống quản trị CSDLĐL thuộc tính với phương thức lưu giữ,
cập nhật và cung cấp thơng tin (DBMS)
Hệ thống quản trị GIS - một cơng nghệ mới về lưu giữ, cập nhật,
phân tích, xử lý CSDLĐL khơng gian và thuộc tính. Theo [34], [48], [66]
GIS trước hết được coi là một hệ thống xử lý thơng tin nói chung nhưng đặc
trưng nổi trội là khã năng phân tích và xử lý thơng tin không gian. Thực tế
bản đồ và CSDLĐL vừa là thông tin đầu vào của GIS và cũng vừa là sản
phẩm đầu ra của GIS sau khi đã được xử lý để làm tăng thêm giá trị thông tin
mới. GIS kết hợp với bản đồ và CSDLĐL tạo nên những sản phẩm trí tuệ,
thân thiện với người dùng như: hệ bản đồ dẫn đường trong điện thoại di động,
hệ điều hành hoạt động xe taxi, hệ điều hành hoạt động cung cấp nước trong
thành phố, hệ điều hành kinh doanh bất động sản, hệ điều hành chống lũ lụt,
hệ điều hành trợ giúp phịng cháy chữa cháy và phịng hộ cứu nạn…
12
Hình 1.3: Mơ hình HTQTDLĐL chun ngành
(Nguồn: Tác giả xử lý trên cơ sở dữ liệu của đề tài khoa học cấp nhà nước, Đặng Hùng Võ, 2008)