Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý tổng hợp lưu vực sông nhuệ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
------------ Y — Z ------------

CHU THANH NGỌC

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUẢN LÝ
TỔNG HỢP LƯU VỰC SÔNG NHUỆ

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
Mã số: 60.44.76

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Nguyễn Thị Cẩm Vân

HÀ NỘI, 2010


2

Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn trường Đại học Mỏ Địa Chất; Cảm ơn các
thầy cô trong bộ môn bản đồ, khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ địa chất,
cùng giáo viên hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Cẩm Vân đã giúp em hồn thành
luận văn thạc sỹ của mình đảm bảo đúng tiến độ và chất lượng.


3

MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT ............................................................................................6
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................8
PHẦN MỞ ĐẦU.........................................................................................................9
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................14
1.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về lưu vực sông và quản lý tổng hợp lưu vực sông.....
14
1.1.1 Khái niệm về lưu vực ......................................................................................14
1.1.2 Quản lý tài nguyên nước.................................................................................14
1.1.3 Quản lý tổng hợp lưu vực sông ......................................................................17
1.1.4 Quản lý lưu vực sông và quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam ....................21
1.1.5 Cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý lưu vực ..........................................................22
1.2 Khả năng ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý lưu vực .......
24
1.2.1 Hệ thông tin địa lý...........................................................................................24
1.2.2 Cấu trúc của hệ thông tin địa lý .....................................................................25
1.2.3 Cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý.....................................................................27
1.2.4 Công nghệ xây dựng Cơ sở dữ liệu bằng Gis ................................................30
1.3 Quản lý môi trường sông Nhuệ bằng công nghệ hệ Thông tin địa lý ..............33
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CSDL QUẢN LÝ LƯU VỰC SÔNG
BẰNG ARCGIS........................................................................................................34
2.1 Yêu cầu đối với Cơ sở dữ liệu quản lý lưu vực sông .......................................34
2.1.1 Chuẩn về hệ thống tọa độ ...............................................................................34
2.1.2 Chuẩn về các sai số .........................................................................................34
2.1.3 Chuẩn về phân lớp thông tin ..........................................................................34
2.1.4 Chuẩn về mơ hình dữ liệu lưu trữ và mơ tả khơng gian...............................35
2.2 Qui trình thiết kế cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý quản lý tổng hợp lưu vực
sông Nhuệ..................................................................................................................35

4

2.3 Cấu trúc cơ sở dữ liệu. ......................................................................................35
2.4 Nội dung cơ sở dữ liệu......................................................................................38
2.5 Công nghệ sử dụng ...........................................................................................54
2.6 Qui trình thiết kế Cơ Sở Dữ Liệu quản lý lưu vực ...........................................56
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU LƯU VỰC SÔNG NHUỆ............58
3.1 Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Nhuệ ...........58
3.1.1 Vị trí địa lý và sự phân định ranh giới lưu vựu sông Nhuệ..........................58
3.1.2 Đặc điểm tự nhiên của sông Nhuệ .................................................................59
3.1.3Yếu tố thực vật................................................................................................. 60
3.1.4 Yếu tố khí hậu .................................................................................................61
3.1.5 Mạng lưới sơng ngịi .......................................................................................62
3.1.6 Hiện trạng úng ngập .......................................................................................63
3.1.7 Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội...................................................................66
3.1.7.1 Qui mơ dân số ...............................................................................................66
3.1.7.2 Đơ thị hóa và thực trạng phát triển đô thị .....................................................67
3.1.7.3 Những vấn đề môi trường do diễn biến dân cư – đơ thị hóa ........................67
3.1.8 Các vấn dề bức xúc hiện nay trong quản lý lưu vực sông ............................68
3.1.8.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường .........................................................68
3.1.8.2 Một số giải pháp nhằm hạn chế ô nhiễm chất lượng nước ...........................75
3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý lưu vực sông ....................................76
3.2.1 Nguồn dữ liệu..................................................................................................77
3.2.2 Phần mềm sử dụng .........................................................................................77
3.2.3 Xác định nội dung CSDL quản lý tổng hợp LVS ..........................................78
3.2.4 Qui trình xây dựng cơ sở dữ liệu....................................................................82
3.2.4.1 Thiết kế cơ sở toán học .................................................................................82
3.2.4.2 Thiết kế Geo chuẩn .......................................................................................83
3.2.4.3 Chuẩn hóa dữ liệu .........................................................................................84

3.2.4.4 Nhập thơng tin cho đối tượng .......................................................................85
3.2.4.5 Kiểm tra dữ liệu ...........................................................................................86


5

3.3 Một số ứng dụng kết quả nghiên cứu của đề tài ...............................................86
3.3.1 Bản đồ Hành Chính lưu vực sơng Nhuệ .......................................................86
3.3.2 Bản đồ úng ngập lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy..........................................86
3.3.3 Bản đồ mạng lưới điểm quan trắc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy ..............87
3.3.4 Bản đồ mạng lưới sông suôi thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy .............88
3.3.5 Biên tập bản đồ................................................................................................89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................92


6

DANH MỤC VIẾT TẮT
QLTHTNN

Quản lý tổng hợp tài nguyên nước

QLTHLVS

Quản lý tổng hợp lưu vực sông

BOD

Nhu cầu ôxy sinh học (Biological Oxygen Demand)

COD

Nhu cầu ơxy hố học (Chemical Oxygen Demand)

DO

Lượng ôxy hoà tan

BOD5

Chỉ số mức độ ô nhiễm dựa trên nhu cầu ơxy sinh học

DEM

Mơ hình số độ cao

SRTM

Dữ liệu mơ hình số địa hình

BĐĐH

Bản đồ địa hình

GIS

Hệ thống thơng tin địa lý

HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

HTTT

Hệ thống thông tin

CSDL

Cơ sở dữ liệu

KT-XH

Kinh tế - xã hội

Metadata

Siêu dữ liệu


7

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phần của GIS

26

Hình 1.2: Cơ sở dữ liệu GIS

28

Hình 2.1: Mơ hình phát triển CSDL quản lý lưu vực sơng

35

Hình 2.2: Mơ hình tổ chức dữ liệu trong CSDL mơi trường

36

Hình 2.3: Qui trình thiết kế cơ sở dữ liệu

57

Hình 3.1: Tổng quan lưu vực sơng Nhuệ

60

Hình 3.2: Hàm lượng BOD5 tại một số cống trong nội thành Hà Nội

69

Hình 3.3: Tỷ lệ các nguồn thải tính theo lưu vực, lượng thải trong lưu vực sơng
Nhuệ

69

Hình 3.4: tỷ lệ nước thải sinh hoạt của các tỉnh, thành phố trong lưu vực sơng

71

Hình 3.5: tỷ lệ các doanh nghiệp sản xuất cơng nghiệp

71

Hình 3.6: tỷ lệ các cơ sở sản xuất thuộc các ngành công nghiệp có nguồn thải chính
72
Hình 3.7: Lượng rác thải đơ thị phát sinh và thu gom của các tỉnh trong LVS năm
2003

74

Hình 3.8: Lượng rác thải đơ thị phát sinh và thu gom của Hà Nội qua các năm

74

Hình 3.9: Thiết kế geodatabase chuẩn

84

Hình 3.10: Gán thơng tin cho đối tượng

85

Hình 3.11: Dem và hệ thống sơng lưu vực Sơng Nhuệ

88


8

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Diện tích úng ngập lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy (ha) năm 2001

65

Bảng 3.2: Ước tính tải lượng các chất ơ nhiễm từ nước thải sinh hoạt được đưa vào
môi trường nước lưu vực sông Nhuệ (năm 2005)

70

Bảng 3.3: số lượng làng nghề theo các nhóm ngành sản xuất chính tại LVS

73


9

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Quản lý lưu vực sông là một vấn đề đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế
giới trong nửa cuối của thế kỷ 20 và phát triển rất mạnh trong vài thập kỷ gần đây
nhằm đối phó với những thách thức về sự khan hiếm nước, sự gia tăng tình trạng ô
nhiễm và suy thoái các nguồn tài nguyên và môi trường của các lưu vực sông. Hiện
nay trên thế giới đã có hàng trăm các tổ chức quản lý lưu vực sông được thành lập
để quản lý tổng hợp và thống nhất tài nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan
khác trên lưu vực sơng, tối đa hố lợi ích kinh tế và phúc lợi xã hội một cách cơng
bằng nhưng khơng làm tổn hại đến tính bền vững của hệ thống môi trường trọng
yếu của lưu vực, duy trì các điều kiện mơi trường sống lâu bền cho con người.
Lưu vực sơng (River Basin hay Watershed) có thể được hiểu là một vùng địa lý
mà trong phạm vi đó nước mặt, nước dưới đất chảy tự nhiên vào sông.

Quản lý môi trường lưu vực sông bằng công nghệ hệ thông tin địa lý:
Hiện nay phần lớn các HTTT môi trường lưu vực sông trên thế giới đều sử
dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS). GIS là công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác
quản lý lưu vực sơng, nó thực hiện hai chức năng chính: quản lý cơ sở dữ liệu và
phân tích dữ liệu khơng gian. Phần lớn các bộ phần mềm GIS cho phép nhập dữ liệu
không gian, xử lý và hiển thị kết quả dưới dạng các bản đồ hoặc các bảng biểu khác
nhau. GIS là cơng cụ đặc biệt hữu ích đối với việc quản lý lưu vực sơng vì nó tích
hợp thơng tin trên cơ sở địa lý. GIS có khả năng quản lý và phân tích dữ liệu theo
khơng gian và thời gian. Do vậy việc phát triển cơ sở dữ liệu và các khả năng của
GIS sẽ giúp cho các chương trình quản lý lưu vực sơng đạt hiệu quả cao.
Lưu vực sông Nhuệ nằm ở hữu ngạn sông Hồng với diện tích tự nhiên 7665
km2, dân số đến năm 2000 là 8.209,2 nghìn người. Lưu vực bao gồm một phần Thủ
đô Hà Nội, 1 thành phố, 47 thị xã, thị trấn, 44 quận huyện và hơn 990 xã, phường.
Lưu vực có toạ độ địa lý từ 200 - 21020' vĩ độ Bắc và 1050 - 106030' kinh độ Đơng,
bao gồm các tỉnh sau: Hồ Bình, Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình.


10

Hiện nay sông Nhuệ đang chịu áp lực mạnh mẽ của sự gia tăng dân số, q
trình đơ thị hố quá nhanh, các hoạt động KT - XH, đặc biệt là của các khu công
nghiệp, khu khai thác và chế biến... Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu
công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong gần
400 làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phịng cùng với các hoạt động khai thác,
chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thốt lũ... làm cho mơi trường nói
chung và mơi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô
nhiễm tới mức báo động. Một trong những nhiệm vụ cấp bách hiện nay là phải có
một hệ thống thơng tin đầy đủ để góp phần quản lý và xử lý ơ nhiễm tại lưu vực.
Chính vì thế cần thiết phải xây dựng cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên và môi
trường cho lưu vực.

Với những lý do trên, đề tài luận văn được lựa chọn là “Nghiên cứu xây dựng
cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý tổng hợp lưu vực sông Nhuệ”.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Mục tiêu của đề tài
Xây dựng được một cơ sở dữ liệu trong phần mềm ARCGIS phục vụ quản lý
tổng hợp lưu vực sông Nhuệ.
Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu các nội dung quản lý tổng hợp lưu vực sông
- Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu
- Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý lưu vực sông
Nhuệ
3. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi khoa học
Ứng dụng phần mềm GIS thành lập cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý lưu vực sông.
- Phạm vi lãnh thổ: một khu vực nhỏ chọn để nghiên cứu.
4. Phương pháp nghiên cứu
Trong q trình nghiên cứu, tơi đã lựa chọn cách tiếp cận và các phương pháp
nghiên cứu vừa truyền thống, vừa hiện đại phù hợp với yêu cầu phân tích, đánh giá


11

thực trạng về chất lượng môi trường cũng như dự báo những diễn biến về môi
trường trong tương lai, trong quan hệ với những nguồn thải gây ô nhiễm từ các hoạt
động KT - XH trên tồn lưu vực sơng Nhuệ, đó là:
Phương pháp thu thập, thống kê, phân tích dữ liệu
Phương pháp thống kê phân tích hệ thống và kế thừa các tài liệu đã có nhằm
thống kê các nguồn thải, phân tích đánh giá các tác nhân gây ô nhiễm môi trường.
Phương pháp này nhằm thu thập những thơng tin và các vấn đề có liên quan,
xử lý chúng để đưa ra nhận xét, kết luận và kiến nghị giải pháp. Các tư liệu có được

trong luận văn này gồm các cơng trình nghiên cứu trước đó, các bài viết, báo cáo
trên các phương tiện thông tin đại chúng, sách báo và internet... Phương pháp này
giúp tiết kiệm thời gian và kinh phí nhưng vẫn có được tầm nhìn khái quát về vấn
đề nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu khu vực
Phương pháp này nhằm đối chiếu, so sánh các đối tượng địa lý cũ và mới để
xử lý và chuẩn hóa dữ liệu. Phương pháp này nhằm bổ sung các thông tin mà
phương pháp khác không cung cấp được hoặc cung cấo chưa chính xác. Ở luận văn
này, học viên sử dụng bản đồ hành chính, và bản đồ hiện trạng sử dụng đất các tỷ lệ
để so sánh, đối chiếu, hiện chỉnh các yếu tố đã bị sai cũ và bổ sung các yếu tố dân
cư, kinh tế- văn hóa- xã hội, giao thơng mới. Dùng bản đồ và hồ sơ địa giới hành
chính các cấp để phân tích, kiểm tra các yếu tố địa giới sai lệch so với thực tế hiện
trạng, và các yếu tố địa hình, thủy hệ mâu thuẫn do quá trình làm trước sai sót hoặc
dữ liệu bị mất mát.
Phương pháp điều tra thực địa
Để đảm bảo độ tin cậy và chính xác của thông tin thể hiện trên bản đồ, công
tác điều tra thực địa được thực hiện nhằm kiểm tra, chỉnh sửa các đối tượng còn
nghi ngờ hoặc đã thay đổi và bổ sung các đối tượng được xây mới.
Phương pháp phân tích và tổng hợp hệ thống
Phương pháp này nghiên cứu cơ chế hoạt động, mối quan hệ tương tác giữa
các thành phần bên trong cũng như giữa hệ thống với môi trường xung quanh.


12

Phương pháp này giúp tổng hợp, khái quát hóa các đối tượng địa lý nhằm làm rõ
vấn đề cần thể hiện.
Phương pháp khái quát và triển vẽ đối tượng nghiên cứu
Phương pháp này giúp xây dựng hình ảnh khơng gian của hệ thống tuyến
điểm. Sau công tác thực địa, thu thập số liệu, các đối tượng chuyên ngành sẽ được

triển vẽ lên bản đồ dựa vào các yếu tố địa hình, địa vật định hướng có sẵn hoặc dựa
vào tọa độ địa lý.
Phương pháp viễn thám, bản đồ và hệ thông tin địa lý
Phương pháp viễn thám, bản đồ và hệ thông tin địa lý nhằm theo dõi, đánh giá
hiện trạng và diễn biến mơi trường tồn lưu vực. Lưu trữ, cập nhật các thông tin kể
cả dữ liệu bản đồ. Công nghệ GIS giúp cho việc lưu trữ, cập nhật và sử dụng có
hiệu quả các dữ liệu về mơi trường trên tồn lưu vực. Phương pháp bản đồ (mơ hình
khơng gian, trực quan) giúp cho việc thể hiện trực quan nhất các kết quả nghiên
cứu, các điểm nóng về môi trường.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cơ sở lý luận và quy trình cơng nghệ
xây dựng cơ sở dữ liệu trên cơ sở ứng dụng GIS.
- Ý nghĩa thực tiễn
Cơ sở dữ liệu về lưu vực sông Nhuệ sẽ là cơ sở dữ liệu thống nhất phục vụ
cho công tác quản lý, qui hoạch, phịng chống ơ nhiễm… khu vực nghiên cứu.
6. Kết quả đạt được của đề tài
Xây dựng cơ sở dữ liệu:
Các dữ liệu hỗ trợ:
- Ảnh vệ tinh của lưu vực
- DEM phủ trùm khu vực sông Nhuệ
Cơ sở dữ liệu nền địa lý: ranh giới lưu vực, thủy văn, dân cư, hành chính…
Cơ sở dữ liệu chuyên đề:
+ Hệ thống các bảng biểu, bài viết, qui định, được đưa vào trong Cơ sở dữ liệu


13

+ Xây dựng cơ sở dữ liệu thành lập bản đồ ngập úng trong một geo chuẩn được
xây dựng theo đúng cấu trúc

7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn được cấu trúc gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 2: Phương pháp xây dựng CSDL quản lý lưu vực sông bằng Arcgis.
Chương 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu lưu vực sông Nhuệ


14

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về lưu vực sông và quản lý tổng hợp lưu vực sông
1.1.1

Khái niệm về lưu vực
Lưu vực sông là phần bề mặt, bao gồm cả độ dày tầng thổ nhưỡng, tập trung

nước vào sơng. Lưu vực sơng, do đó gồm phần tập trung nước mặt và phần tập
trung nước dưới đất, lưu vực là một hệ sinh thái thể hiện đầy đủ những tương tác
giữa nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội. Vùng đất cao, vùng ẩm thấp, các nhánh nhỏ đổ
về sông, hồ ao và suối… là những yếu tố tự nhiên tiêu biểu ảnh hưởng nhiều nhất
đến chất lượng và khối lượng nước trong lưu vực. Lưu vực sông là một địa hệ thống
hồn chỉnh, trong đó các hợp phần tự nhiên và các nguồn tài nguyên thiên nhiên có
mối liên quan hữu cơ, tác động qua lại với nhau theo những quy luật khách quan
của tự nhiên đồng thời cũng chịu ảnh hưởng sâu sắc của con người.
Lưu vực sông là một thực thể thống nhất chứa đựng đầy đủ các điều kiện tự
nhiên, các hệ sinh thái, các dạng tài nguyên và các điều kiện về kinh tế, xã hội. Trên
một lưu vực sơng có nhiều ngành, nhiều địa phương khác nhau có nhu cầu sử dụng
nước và các tài nguyên khác cho nên việc quản lý các nguồn tài nguyên này cần
phải có sự phối hợp và điều tiết (chia sẻ) xuất phát từ các mục tiêu, quyền lợi khác
nhau, nhiều khi mâu thuẫn với nhau. Bởi vậy, việc quản lý tài nguyên nói chung và

tài nguyên nước nói riêng trong lưu vực sơng khơng thể tiến hành trong nội bộ
những ranh giới hành chính của mỗi địa phương hay trong phạm vi trách nhiệm của
từng ngành mà phải được xử lý như một vấn đề tổng hợp liên ngành, liên tỉnh.
1.1.2 Quản lý tài nguyên nước
Ngày nay, chúng ta đều nhận thức được rằng “Nước là tài nguyên đặc biệt
quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại,
phát triển bền vững của đất nước”. Tuy nhiên, hiện nay do áp lực của sự gia tăng
dân số, của hoạt động công nghiệp và nông nghiệp, nước cho các nhu cầu ngày càng
có xu hướng cạn kiệt về số lượng và suy giảm về chất lượng
Việt Nam có tài nguyên nước đứng vào mức trung bình trên thế giới với giá trị
trung bình đầu người khoảng 5000m3 /năm, tức là cao hơn không đáng kể so với


15

giá trị trung bình của 27 quốc gia vùng Châu á - Thái Bình Dương (khoảng
4410m3/năm). Trong tổng số nước được sử dụng thì hơn 70% phục vụ cho sản xuất
nơng nghiệp. Hàng năm có đến 70 - 75% lượng nước tập trung vào 3 - 5 tháng mùa
mưa, trong đó có tháng đạt đến 20 - 30% lượng mưa cả năm gây ra lũ lụt nghiêm
trọng, ảnh hưởng lớn đến đời sống và sản xuất. Nhưng ngược lại, trong thời gian
mùa khơ rất nhiều nơi xảy ra tình trạng thiếu nước. Một tính tốn sơ bộ cho rằng
đến 2010, lượng dịng chảy mùa cạn của các sơng, kể cả dung tích được điều tiết và
lượng nước ngầm khơng cịn đáp ứng được nhu cầu dùng nước. Đó là chưa xét đến
sự suy giảm dòng chảy, chủ yếu trong mùa khô do việc dẫn nước của các quốc gia
vùng thượng lưu cũng như tình trạng ơ nhiễm nước vẫn gia tăng do sự phát triển
cơng nghiệp và q trình đơ thị hố. Ơ nhiễm hữu cơ của nước sơng Nhuệ cao hơn
nhiều lần so với tiều chuẩn cho phép. Ô nhiễm nước do sản xuất nông nghiệp lại là
hậu quả của việc lạm dụng các loại phân bón hữu cơ và hoá chất bảo vệ thực vật.
Trước bối cảnh như vậy, để đảm bảo sự phát triển bền vững đòi hỏi phải tiến hành
những biện pháp thích hợp trong khai thác, sử dụng, quản lý và bảo vệ tài nguyên

nước, trước mắt phải sử dụng hợp lý và tiết kiệm nước trong sản xuất và tiêu dùng.
Điều đó đặt ra vấn đề quản lý tổng hợp lưu vực sông.
Khái niệm quản lý tổng hợp tài nguyên nước (QLTHTNN) được định nghĩa
như sau :
“QLTHTNN là một quá trình đẩy mạnh sự phối hợp phát triển và quản lý tài
nguyên nước, đất và các tài nguyên liên quan khác nhằm đạt được lợi ích kinh tế,
phúc lợi xã hội cao nhất và công bằng mà không làm tổn hại đến sự bền vững của
các hệ sịnh thái thiết yếu”.
Theo định nghĩa này, QLTHTNN là sự kết hợp nội tại giữa 2 hệ thống môi
trường tự nhiên và hệ thống con người (hoặc hệ thống kinh tế - xã hội).
Hệ thống môi trường tự nhiên bao gồm quan hệ giữa nước lục địa và nước
biển, giữa đất và nước, giữa nước tự nhiên và nước được khai thác qua các cơng
trình nhân tạo, giữa nước mặt và nước dưới đất, giữa số lượng và chất lượng nước
cũng như quan hệ giữa thượng lưu và hạ lưu.


16

Hệ thống con người bao gồm một chính sách quản lý quốc gia thống nhất, việc
đặt vấn đề tài nguyên nước vào trong các chính sách quốc gia quan trọng như chính
sách kinh tế, lương thực, mơi trường, sức khoẻ, năng lượng ... và thể hiện thông qua
sự tham gia của tất cả các bên quan tâm kể cả nhà chính trị, nhà chun mơn, nhà
doanh nghiệp và cộng đồng dùng nước.
Nội dung chính của QLTHTNN bao gồm:
- Kiểm kê đánh giá tài nguyên nước lãnh thổ về lượng, chất và sự phân bố của
nó theo khơng gian, thời gian. Đánh giá tài nguyên nước được hiểu là việc xác định
số lượng, chất lượng, giá trị khả năng sử dụng và mức độ ảnh hưởng của chúng đối
với sự phát triển KT-XH cũng như ảnh hưởng của các hoạt động KT-XH đối với
các nguồn nước.
- Quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước

+ Xác định nhu cầu dùng nước của các đối tượng dùng nước trong lưu vực
hiện tại và tương lai (5,10 năm ...).
+ Cân bằng nước hệ thống lưu vực với sơ đồ khai thác được lựa chọn hợp lý
mang tính định hướng theo quan điểm kinh tế nhằm đánh giá khả năng đáp ứng của
nguồn nước đối với các nhu cầu đặt ra.
+ Cân bằng nước hệ thống lưu vực được gắn với cơng trình cấp thốt nước cụ
thể, mang tính khả thi.
Như vậy, theo nghĩa rộng quy hoạch tổng hợp tài nguyên nước có thể hiểu là
quy hoạch tổng hợp lưu vực sông.
- Quy hoạch môi trường lưu vực: Có nhiệm vụ đánh giá các dự án phát triển
kinh tế - xã hội chiến lược, đặc biệt xem xét khía cạnh khai thác sử dụng tài nguyên
nước trong lưu vực trên quan điểm phát triển bền vững.
Mục đích của quy hoạch mơi trường lưu vực là điều hoà sự phát triển của hệ
thống kinh tế - xã hội với tài nguyên môi trường nhằm bảo đảm sự phát triển của hệ
thống kinh tế - xã hội không vượt quá năng lực chịu tải của hệ thống tự nhiên đồng
thời cũng bảo đảm cho sự phát triển của hệ thống tự nhiên phù hợp với sự phát triển
của hệ thống kinh tế - xã hội.


17

- Quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực: Thơng qua chính sách, chiến
lược, pháp chế, thể chế nhằm quản lý việc thực hiện quy hoạch lưu vực sông, phòng
chống lũ lụt, giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra, thực hiện hợp tác, xử lý tranh
chấp.
Hội nghị nước và môi trường tại Dublin năm 1992 đã đưa ra 4 nguyên tắc về
QLTHTNN như sau:
- Nước ngọt là tài nguyên hạn chế, dễ suy thoái, đặc biệt cần thiết cho sự sống,
phát triển và môi trường.
- Phát triển và quản lý tài nguyên nước cần dựa trên cách tiếp cận cùng tham

gia của người dùng nước, nhà quy hoạch và nhà lập chính sách ở tất cả các cấp.
- Phụ nữ đóng vai trị trung tâm trong dự trữ nước, quản lý và bảo vệ tài
nguyên nước.
- Nước có giá trị kinh tế trong mọi loại hình sử dụng và cần được nhìn nhận
như một hàng hố kinh tế.
1.1.3 Quản lý tổng hợp lưu vực sông
Quản lý tổng hợp lưu vực sông lấy lưu vực sông làm cơ sở và xem lưu vực
sông là một hệ thống thống nhất mà trong đó có tác động qua lại giữa nước, đất đai
và môi trường. Phương pháp này cũng nhằm quản lý lưu vực sông như là một thực
thể với những mục đích bảo vệ tồn bộ năng suất của các nguồn tài nguyên một
cách lâu bền, đồng thời bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường tại lưu vực sông.
Ở Úc thuật ngữ “quản lý tổng hợp lưu vực sơng” đồng nghĩa với “quản lý tồn bộ
lưu vực sông”.
Quản lý tổng hợp lưu vực sông là một phần của việc quản lý các nguồn tài
nguyên thiên nhiên. Mặc dù quản lý lưu vực sông thuộc lĩnh vực quản lý nguồn
nước, nhưng công tác quản lý lưu vực sông không phải chỉ liên quan đến việc bảo
vệ chất lượng và khối lượng nước trong lưu vực sông. Trái lại cơng tác quản lý lưu
vực sơng cịn liên quan tới mọi khía cạnh của việc quản lý đất đai trong lưu vực
cũng như trong quản lý toàn thể các hoạt động khác như: quản lý thành thị, quản lý
công nghiệp hay quản lý xã hội mà cịn có thể ảnh hưởng đến việc quản lý lưu vực


18

sông và làm giảm khả năng đạt được những mục tiêu quản lý đường phân thuỷ đã
được đề ra.
Một quan chức người Canada, giáo sư Bruce Mitchell, trong công tác quản lý
tổng hợp lưu vực sông đã mô tả khái niệm theo cách mà ông gọi là “ba chữ P”: triết
lý, quá trình và sản phẩm (philosophy, process and product).
Quản lý tổng hợp lưu vực sông phải được xem là một quá trình. Quá trình này

phải linh động và uyển chuyển nhằm giải quyết những hoàn cảnh và điều kiện thay
đổi. Q trình này cũng bao gồm việc tích luỹ thêm kiến thức khi công tác quản lý
được tiến triển và tích luỹ ngày càng nhiều thơng tin liên quan đến các q trình
quản lý.
Có nhiều cách định nghĩa về quản lý lưu vực sơng, nhưng có thể hiểu đây là
một khái niệm rộng gắn với các kế hoạch, chính sách và hoạt động nhằm kiểm soát
nguồn nước, tài nguyên và mơi trường cũng như các q trình liên quan trong một
lưu vực nhất định. Quy mô của việc quản lý lưu vực sông tuỳ thuộc vào các điều
kiện tài nguyên, địa lý và hành chính.
Để đảm bảo đạt được mục tiêu của công tác quản lý, nội dung của QLTHLVS
bao gồm:
(1) Xây dựng thể chế và chính sách trong công tác QHTHLVS
+ Xây dựng khung tổ chức quản lý và năng lực quản lý lưu vực sông;
+ Cơ chế và chính sách quản lý, bảo vệ các tài nguyên thiên nhiên trên lưu
vực, nguyên tắc xử lý các vi phạm;
+ Cơ chế và chính sách kinh tế, tài chính trong khai thác và sử dụng các nguồn
tài nguyên thiên nhiên trong lưu vực sông;
+ Các nguyên tắc giải quyết mâu thuẫn trong khai thác và sử dụng các nguồn
tài nguyên thiên nhiên trong lưu vực sông.
(2) Kiểm kê, đánh giá hiện trạng các dạng tài nguyên thiên nhiên về lượng và
chất, sự thay đổi của chúng theo thời gian và không gian;
(3) Đánh giá hiện trạng khai thác và bảo vệ các tài nguyên thiên nhiên;


19

(4) Xây dựng chiến lược khai thác và bảo vệ các tài nguyên thiên nhiên. Lập
qui hoạch, kế hoạch (dài hạn, trung hạn, ngắn hạn) và các chương trình, dự án cụ
thể để khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên trên lưu vực sông;
(5) Theo dõi, giám sát việc thực hiện các chương trình, dự án liên quan đến

khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên trong lưu vực sơng.
(6) Bảo vệ mơi trường nước
(7) Phịng chống thiên tai
(8) Quản lý sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên
Việc quản lý tổng hợp lưu vực sông có giá trị thiết thực thì nó phải là một sản
phẩm. Điều này có nghĩa là việc quản lý tổng hợp lưu vực sông phải mang lại kết
quả và những thành quả này được thể hiện qua việc chuẩn bị và thực hiện một kế
hoạch hành động. Cũng cần thiết phải nhấn mạnh rằng kế hoạch quản lý này tự nó
khơng phải là mục tiêu mà là phương tiện để đạt tới mục tiêu. Nó phải mang lại hiệu
quả thơng qua những hoạt động thực tiễn trong lưu vực sông nhằm đạt được những
mục tiêu của công việc quản lý. Các chương trình quản lý tổng hợp lưu vực sơng có
thể tác động tồn diện đến các mặt kinh tế, xã hội và đem lại nhiều lợi ích cho lưu
vực như:
- Cấp nước: Để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người và phục vụ phát triển
kinh tế - xã hội, cả ba nguồn nước (nước mưa, nước mặt và nước ngầm) ở lưu vực
sông đều được khai thác sử dụng.
- Chất lượng nước: Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến chất lượng nước bao
gồm địa chất, đất, địa hình, thảm thực vật, quần thể động thực vật hoang dã và khí
hậu. Nhưng yếu tố quan trọng hơn gây ra các vấn đề về chất lượng nước chính là
các hoạt động của con người và vấn đề sử dụng đất trong lưu vực. Quản lý lưu vực
sông sẽ phải kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này.
- Kiểm soát lũ: Việc cấp nước đồng thời đảm bảo chống lũ có thể là lý do quan
trọng nhất của các nỗ lực quản lý lưu vực sông. Cách tiếp cận quản lý tổng hợp lưu
vực sông quan tâm đến các vùng đầu nguồn và bảo vệ các vùng đất ngập nước.


20

- Kiểm sốt bồi lắng: Sự bồi lắng có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước, sinh
cảnh, giao thông thuỷ, kiểm soát lũ và các dịch vụ du lịch, giải trí. Nó cịn ảnh

hưởng đến các lồi cá do bùn lắng trên lịng sơng - nơi cần thiết cho chúng đẻ trứng,
và che phủ các sinh vật đáy quan trọng trong chuỗi thức ăn.
- Giao thông thuỷ: Các hoạt động giao thông thuỷ và dịch vụ cảng thường gây
ô nhiễm môi trường nước do việc xả dầu cặn và các chất thải có nguồn gốc dầu mỡ
khống cũng như chất thải sinh hoạt. Ngoài ra, vấn đề quan trọng nhất về mặt môi
trường với các hoạt động giao thông thuỷ là sự cố tràn dầu.
- Phát triển kinh tế với các cơng trình thuỷ điện - thuỷ lợi: Có thể thực hiện các
mục tiêu phát triển kinh tế bằng việc quản lý lưu vực sông. Ở Việt Nam ngay từ
những năm 80, Nhà nước đã đầu tư kinh phí xây dựng các hồ chứa để tích nước
trong mùa mưa lũ và xả nước trong mùa kiệt kết hợp với phát điện, điều tiết lưu
lượng dòng chảy ở hạ lưu và đẩy lùi ranh giới nhiễm mặn, đảm bảo nhu cầu cấp
nước, nuôi cá, cải tạo môi trường.
- Đa dạng sinh học: lưu vực sông, đặc biệt là những nơi cư trú ven sông là
nơi cư trú cần thiết và đa dạng cho nhiều q trình và nhiều lồi sinh vật, đây còn là
nơi cung cấp mối liên kết giữa hệ sinh thái thuỷ sinh với hệ sinh thái vùng cao.
Chẳng hạn như, thảm thực vật ven sơng sẽ kiểm sốt nhiều cơ chế môi trường của
hệ sinh thái sông, và đóng vai trị quan trọng trong việc quyết định lưu lượng, điều
chỉnh dịng chảy cũng như nhiệt độ sơng. Các vùng đất ngập nước cũng đóng vai trị
quan trọng tương tự trong việc duy trì đa dạng sinh học và các q trình trong lưu
vực sơng. Quản lý lưu vực sơng có thể là cơng cụ được sử dụng để làm tăng số
lượng động thực vật hoang dã, một nhân tố của sự đa dạng sinh thái. Mặc dù không
phải là thích hợp với mọi trường hợp nhưng việc lập kế hoạch quản lý lưu vực sơng
có thể bao gồm những nỗ lực tránh sự suy thoái nơi cư trú của các loài động thực
vật hoang dã nguy cấp.
- Cá và các sinh vật thuỷ sinh khác: cần có các hoạt động quản lý lưu vực
sông để làm giảm các ảnh hưởng và cải thiện, bảo tồn loài cá cũng như các sinh vật
thuỷ sinh khác.


21

- Bảo tồn sinh cảnh: các lưu vực sông khi được bảo vệ tốt sẽ phục vụ cho
nhiều mục đích như giải trí, bảo vệ sinh cảnh hoang dã, lọc nước và lưu giữ nước.
- Giải trí-du lịch: Nước cấp cho các hoạt động giải trí-du lịch có thể được tăng
cường bằng việc quản lý lưu vực sông. Chẳng hạn như, các hoạt động quản lý lưu
vực sơng ở phía hạ lưu sẽ giúp đảm bảo cấp nước đầy đủ và bảo vệ chất lượng
nước, ngồi ra cịn có thể đem lại lợi ích cho các hồ chứa, làm tăng giá trị của chúng
đối với các hoạt động giải trí như bơi thuyền và câu cá.
1.1.4 Quản lý lưu vực sông và quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam
- Khái niệm về QLTHLVS & QLTHTNN tuy mới được nêu ra trong những
năm gần đây, nhưng nhiều nội dung của công tác này đã được tiến hành từ nhiều
năm về trước. Về mặt thể chế, Luật Tài nguyên nước được Quốc hội ban hành năm
1998 là một bước quan trọng trong công tác quản lý lưu vực và quản lý tài nguyên
nước, trong đó đặc biệt lưu ý đến nội dung quản lý quy hoạch lưu vực sông (điều
64). Trên cơ sở đó, theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Nơng nghiệp và Phát triển
nơng thơn, đã hình thành 3 Ban quản lý quy hoạch lưu vực sông Cửu Long, Đồng
Nai và sơng Hồng - Thái Bình.
Ngày 31 tháng 8 năm 2009, Phó Thủ tướng Hồng Trung Hải đã ký quyết định
thành lập Ủy ban Bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy để tổ chức chỉ
đạo, điều phối liên ngành, liên vùng nhằm thực hiện thống nhất và có hiệu quả các
nội dung của “Đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - sơng Đáy đến
năm 2020” đã được Thủ tướng Chính phủ duyệt tại Quyết định số 57/2008/QĐTTg ngày 29/04/2008.
- Xác định lượng nước phục vụ các đối tượng chính như sản xuất nông
nghiệp bao gồm lượng nước cho tưới 3,2 triệu ha, tiêu 1,4 triệu ha và ngăn mặn cho
700,000ha; phục vụ nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt và nước lợ; phục vụ phát triển
công nghiệp và thuỷ điện, trong đó lượng nước cung cấp cho các khu cơng nghiệp
khoảng 5 - 6 tỷ m3/năm; nước cho sinh hoạt đô thị và nông thôn khoảng 2,1 tỷ
m3/năm ... .

22

- Xác định giới hạn lấy nước để đảm bảo mơi trường sinh thái như u cầu
lưu lượng cịn lại không nhỏ hơn (0,65 - 0,70) lưu lượng kịêt trung bình tháng trong
mùa cạn, tức là xấp xỉ lưu lượng các tháng của năm kiệt ứng với tần suất 95%; ở
vùng ven biển, lấy lưu lượng tương ứng với gianh giới mặn của năm cao nhất đã
xảy ra làm giới hạn cho phép lấy nước; ở đồng bằng sông Hồng, sau khi lấy nước,
lưu lượng còn lại tại Sơn Tây không thấp hơn 600m3/s (là lưu lượng ứng với tần
suất 95%). ở đồng bằng sông Cửu Long, nếu lưu lượng vào đồng bằng trong tháng 4
là 2430 m3/s (tương ứng với tần suất 75%) thì khơng được lấy q 35%, tức là
khoảng 830m3/s, phần còn lại 1600m3/s bằng lưu lượng năm kiệt nhất đã xảy ra ...
Nhìn chung cơng tác quản lý tổng hợp lưu vực và quản lý tổng hợp tài nguyên
nước đang tiếp tục được tăng cường, đặc biệt quan tâm đến quản lý khai thác lâm
sản, khoáng sản và các quy hoạch chuyên ngành. Chắc chắn trong một tương lai
không xa, những hoạt động này sẽ đi vào nề nếp mang lại những hiệu quả khả quan.
1.1.5 Cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý lưu vực
Trong sự phát triển của công nghệ tin học, hệ thông tin địa lý GIS, việc xử lý
thơng tin và tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau nhằm quản lý tổng hợp môi
trường lưu vực sông thực sự trở thành nhu cầu cấp thiết ở Việt Nam trong nhiều
năm qua. Những dữ liệu đầu ra ở dạng số lưu trong các phần mềm máy tính khác
nhau, khi được tích hợp trong một mơ hình tốn học chung sẽ giúp ích nhiều cho
việc lưu trữ và quản lý, tiến tới những khả năng dự báo nguy cơ tai biến và hạn chế
những ô nhiễm môi trường nước và đất tại lưu vực sông. Lưu vực sông Nhuệ - Đáy
thời gian qua có nhiều vấn đề mơi trường kêu cứu do tình trạng ơ nhiễm của chất
thải cơng nghiệp và sinh hoạt. Những cam kết bảo vệ môi trường lưu vực được các
địa phương đề cập và ký kết thành văn bản ngày 7 tháng 8 năm 2003 với sự tham
gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường nhấn mạnh sự cần thiết phải mở ra những dự
án nhằm bảo vệ môi trường tại đây. Nhiều đề tài cấp quốc gia được tiến hành trên
bình diện rộng thuộc 6 tỉnh của lưu vực sông Nhuệ - Đáy nhằm theo dõi, giảm thiểu
và ngăn chặn sự ô nhiễm môi trường nước, môi trường đất trong lưu vực đòi hỏi sự

nghiên cứu sâu về khả năng ứng dụng công nghệ mới cho truy cập, quản lý, theo dõi


23

và đánh giá dự báo những biến động xấu trong tương lai. Việc ứng dụng một mơ
hình quản lý tổng thể có sự tham gia của dữ liệu viễn thám giúp ích nhiều cho khả
năng dự báo và hạn chế các tác động gây ô nhiễm sau này.
Vấn đề ứng dụng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý, các tư liệu viễn thám cũng
như các mơ hình đánh giá phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến mơi trường lưu vực
sông đã được nhiều nhà khoa học trong nước quan tâm và triển khai nghiên cứu. Có
thể kể ra một số cơng trình tiêu biểu sau:
- Cục Bảo vệ môi trường đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng hệ thống
thông tin phục vụ quản lý môi trường lưu vực sơng” (TS.Hồng Dương Tùng).
Trong đó nghiên cứu đã khảo sát đánh giá, xác định nhu cầu chính về thông tin, dữ
liệu trong quản lý môi trường lưu vực sông, nghiên cứu cũng đã lựa chọn các chỉ
tiêu, thiết kế khung hệ thống thông tin quản lý môi trường lưu vực sơng Nhuệ Đáy. Các mục tiêu chính của đề tài:
+ Xây dựng cơ chế, chính sách, tổ chức quản lý tổng hợp và bảo vệ môi trường
lưu vực sông.
+ Quy hoạch môi trường.
+ Khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ các hệ sinh thái. Khai thác, sử dụng hợp
lý và bảo vệ các thành phần tài nguyên và môi trường của lưu vực sông.
+ Ngăn ngừa, kiểm sốt và xử lý ơ nhiễm, suy thối nguồn nước.
+ Xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát môi trường.
+ Xây dựng hệ thống thông tin dữ liệu phục vụ quản lý và bảo vệ môi trường
lưu vực sông.
- “Xây dựng khung cơ sở thông tin địa lý phục vụ quản lý tổng hợp đới bờ”
là một trong các hạng mục thuộc dự án “Xây dựng và triển khai mơ hình QLTH đới
bờ cho các tỉnh ven biển Việt Nam” (Dự án do Cục Bảo vệ Môi trường chủ trì), do
Trung tâm Viễn thám Quốc gia- Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Trung

tâm Khảo sát, Nghiên cứu và Tư vấn Môi trường Biển - Viện Cơ học thuộc Trung
tâm KHTN&CN Quốc gia thực hiện trong năm 2003. Mục tiêu là xây dựng khung
cấu trúc dữ liệu GIS phục vụ quản lý tổng hợp đới bờ nhằm thống nhất cấu trúc dữ


24

liệu GIS giữa các cơ quan trung ương và địa phương trong việc quản lý tổng hợp
vùng bờ, tạo khả năng cho các cơ quan trao đổi và sử dụng thông tin của nhau, tránh
việc trùng lặp trong thu thập dữ liệu, áp dụng rộng rãi trong việc quản lý và bảo vệ
nguồn tài nguyên vùng bờ
+ Dự án "Xây dựng cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin môi trường LVS
Cầu" thực hiện Quyết định số 174/2006/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.
+ Dự án "Xây dựng cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin tổng hợp phục vụ
quản lý tổng hợp đới bờ vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải Trung Bộ" thực hiện
Quyết định số 158/2007/QĐ-TTg ngày 9 tháng 10 năm 2007 phê duyệt Chương
trình quản lý tổng hợp dải ven biển vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải Trung Bộ đến
năm 2010 và định hướng đến năm 2020.
Tóm lại:
Trên thế giới đã ứng dụng viễn thám và GIS trong phịng chống thiên tai, bảo
vệ mơi trường nước, đánh giá tài nguyên thiên nhiên
Tại Việt Nam cũng có một số nghiên cứu khoa học về quản lý lưu vực sông
nhưng chủ yếu là đề xuất về xây dựng hệ thống thông tin và chuẩn dữ liệu. Những
nghiên cứu mang tính thực nghiệm chủ yếu là sử dụng tư liệu viễn thám và GIS để
giám sát biến động sử dụng đất, tính tốn và dự báo lũ trong lưu vực sơng…, mà
chưa có hệ thống thơng tin thống nhất chung cho các ngành, các địa phương.
1.2 Khả năng ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý lưu vực
1.2.1 Hệ thông tin địa lý
Điều đầu tiên có thể khẳng định là cho tới nay có rất nhiều các định nghĩa khác
nhau về GIS. GIS ra đời chính là kế tục các ý tưởng trong ngành địa lý mà trước hết

là ngành địa lý bản đồ trong thời đại mà công nghệ thông tin đủ mạnh để tạo ra các
công cụ định lượng mới và có khả năng thực thi hầu hết các phép phân tích bản đồ
bằng phương pháp định lượng mới.
Theo Meaden và Kapetsky (2001) GIS là một môn khoa học luôn luôn thay
đổi. Chúng ta không thể đưa ra một định nghĩa chính xác về GIS cũng như các cơng
việc mà một hệ GIS có thể đảm nhận. Hai ơng cũng đã thống kê các tên gọi của GIS


25

đã được sử dụng như trong quá trình phát triển như:
- Hệ thống thông tin (HTTT) địa lý cơ sở (Geog-based Information Systems)
- HTTT tài nguyên thiên nhiên (Natural Resourse Information Systems)
- Hệ thống (HT) dữ liệu trái đất (Geo data Systems)
- HTTT không gian (Spatial Information Systems)
- HT dữ liệu địa lý (Geographic Data Systems)
- HTTT đất đai (Land Information Systems LIS)
Tuy nhiên ở mức độ tương đối chúng ta có thể hiểu GIS theo định nghĩa sau:
Định nghĩa của Nitin Kumar Triphthi (2000) học viện Công Nghệ Châu
Á:
"HTTTDL (GIS) là một hệ thống các thông tin được sử dụng để thu thập, lưu
trữ, xây dựng lại, thao tác, phân tích, biểu diễn các dữ liệu địa lý phục vụ cho công
tác quy hoặc lập các quyết định về sử dụng đất, các nguồn tài nguyên thiên nhiên
môi trường, giao thơng, đơ thị và nhiều thủ tục hành chính khác."
Định nghĩa của Viện nghiên cứu Hệ thống Môi trường ESRI, Mỹ
GIS là cơng cụ trên cơ sở máy tính để lập bản đồ và phân tích những cái đang
tồn tại và các sự kiện đang xảy ra trên trái đất. Cơng nghệ GIS tích hợp các thao tác
CSDL như truy vấn và phân tích thống kê với lợi thế quan sát và phân tích thống kê
bản đồ.
Các khả năng này sẽ phân biệt GIS với các hệ thông tin khác. Có rất nhiều

chương trình máy tính sử dụng sữ liệu khơng gian như AutoCAD và các chương
trình thống kê, nhưng chúng khơng phải là GIS vì chúng khơng có khả năng thực
hiện các thao tác không gian.
1.2.2

Cấu trúc của hệ thơng tin địa lý
Hệ thống GIS gồm có năm thành tố chính, bao gồm: con người, phần cứng,

phần mềm, phương pháp và dữ liệu.