Chương 1. Những vấn đề lý luận về hệ thống thông tin địa lý GIS, cơ sở dữ liệu đất đai trong công tác quản lý nhà nước về đất đai. Đánh giá thực trạng hệ thống hồ sơ lưu trữ nhà đất qua các thời kỳ tại địa bàn nghiên cứu. Ứng dụng công nghệ GIS trong việc xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu phục vụ công tác tra cứu cung cấp thông tin thửa đất tại phường Hàng Mã, quận Hoàn Kiếm.
12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS), CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT ĐAI TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ NHÀ NƢỚC VỀ ĐẤT ĐAI 1. Những vấn đề cơ bản về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1 Khái niệm chung Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân.
đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào. GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình và hiểu thị các dữ liệu qui chiếu không gian nhằm giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch phức tạp (David Cowen, NCGIA, người Mỹ). Xét dưới góc độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ thống gồm các thành phần: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia, nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THIẾT BỊ PHẦN MỀM DỮ LIỆU GIS CON NGƯỜI CHÍNH SÁCH VÀ QUẢN LÝ Hình 1.
Cấu trúc của Hệ thống thông tin địa lý * Thiết bị: là nơi để lưu trữ dữ liệu và chương trình. Bàn số hóa với các thiết bị tương tự khác được sử dụng cho chuyển đổi dữ liệu sang dạng số và gửi vào máy tính. Các thiết bị khác dùng để hiển thị các kết quả phân tích dữ liệu. Việc kết nối truyền thông các máy tính được thực hiện thông qua hệ thống mạng với các đường dữ liệu đặc biệt.
Thiết bị hình là thiết bị giao tiếp hiển thị như màn hình, thông qua đó người sử dụng điều khiển máy tính. * Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là: - Công cụ nhập và thao tác trên dữ liệu địa lý. - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS).
- Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị dữ liệu địa lý. - Giao diện đồ hoạ người - máy (GUI). * Dữ liệu: Là thành phần quan trọng nhất trong GIS. Dữ liệu sử dụng trong GIS được thiết kế theo những nguyên tắc và cấu trúc đã được xác định từ trước gọi là CSDL (database).
Dữ liệu địa lý bao gồm dữ liệu không gian để mô tả đặc trưng không gian và dữ liệu thuộc tính phản ánh bản chất của đối tượng địa lý. Dữ liệu không gian được thể hiện bằng các công cụ đồ họa của máy tính, dữ liệu thuộc tính được thể hiện bằng các chữ, số … Những thông tin địa lý đó phải bao gồm các dữ 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com liệu về vị trí địa lý, hình dạng, kích thước, thuộc tính, mối liên hệ không gian và thời gian của các thông tin. Dữ liệu cũng có thể phân loại theo tính chất của các lớp đối tượng địa lý: các dữ liệu dùng làm cơ sở để thể hiện các dữ liệu chuyên đề riêng được gọi là các lớp dữ liệu nền cơ sở địa lý, các lớp chuyên đề riêng (giáo dục, y tế, sử dụng đất…). Đối với từng mục đích khác nhau của GIS, có thể có sự phân chia khác nhau giữa 2 nhóm dữ liệu này.
Các dữ liệu được thu thập từ các nguồn khác nhau: - Các tài liệu, số liệu được thu thập ngoài thực địa. - Các tài liệu, số liệu được thu thập từ phương pháp thống kê. - Các tài liệu, số liệu được thu thập từ phương pháp viễn thám - Các tài liệu, số liệu được thu thập từ các hệ thông tin địa lý khác. * Chuyên gia và người sử dụng GIS là một hệ thống được tổng hợp từ nhiều chuyên ngành, do đó đòi hỏi người điều hành sử dụng phải có kinh nghiệm và được đào tạo trong nhiều lĩnh vực.
Hơn nữa sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật tiên tiến hiện đại cả phần mềm và phần cứng đòi hỏi người điều hành phải luôn trau dồi kiến thức. Người điều hành cần phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Có kiến thức cơ bản về địa lý và công nghệ thông tin, được đào tạo cơ bản về khoa học địa lý, có khả năng khai thác các đặc điểm và biết xử lý khi có sự cố về phần cứng và phần mềm, vận hành thông thạo các chương trình liên kết phần cứng. - Có kinh nghiệm trong việc sử dụng phần mềm GIS, biết lập trình cơ bản, biết quản lý, xử lý cơ sở dữ liệu và một số công việc khác có liên quan đến tích hợp thông tin. - Có hiểu biết về cấu trúc dữ liệu: hiểu về nguồn dữ liệu, nội dung và độ chính xác của dữ liệu, tỷ lệ bản đồ và các số liệu đo đạc của tập dữ liệu.
- Có khả năng phân tích không gian: Được đào tạo về các phương pháp xử lý thống kê và xử lý định tính trong địa lý, có thể lựa chọn phương pháp tốt nhất để phân tích và áp dụng nhằm đưa ra kết quả tối ưu. 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Chính sách và quản lý: Đây là một hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Để hoạt động thành công, hệ thống GIS phải nằm trong một khung tổ chức thích hợp.
GIS được vận hành bởi các nhân viên báo cáo với quản lý. Ban quản lý đó được trao sứ mệnh khai thác cơ sở dữ liệu GIS theo cách thức phục vụ cộng đồng người dùng nào đó trong phạm vi một ngành nghề, doanh nghiệp hay một cơ quan chính phủ. Cuối cùng mục đích của GIS là giúp người dùng thực hiện các mục tiêu của cơ quan họ. Qua quá trình ứng dụng và phát triển nhanh chóng, đến nay phần lớn các nhà chuyên môn đã đi đến thống nhất khái niệm về GIS như là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính, các thiết bị ngoại vi để thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý nhằm đạt được một mục đích nghiên cứu nhất định.2 Các thành phần quản lý trong hệ thống thông tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý, phân tích và hiển thị tri thức địa lý, tri thức này được thể hiện qua các tập thông tin: Các bản đồ: giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết quả và sử dụng như là một nền thao tác với thế giới thực.
Các tập thông tin địa lý: thông tin địa lý dạng file và dạng cơ sở dữ liệu gồm các yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình, thuộc tính. Các mô hình xử lý: tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự động. Các mô hình dữ liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh hơn là một cơ sở dữ liệu thông thường bao gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống như các hệ thông tin khác. Lược đồ, quy tắc và sự toàn vẹn của dữ liệu địa lý đóng vai trò quan trọng.
Metadata: hay tài liệu miêu tả dữ liệu, cho phép người sử dụng tổ chức, tìm hiểu và truy nhập được tới tri thức địa lý… 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý (geodatabase) làm dữ liệu của mình, bao gồm các thành phần như sau: Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đường và vùng), tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh). Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lưới (ví dụ như đường giao thông, lưới cấp thoát nước, lưới điện .), tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác. Dữ liệu đo đạc, dữ liệu dạng địa chỉ. Các bảng dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian, được liên kết với các thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kết khác nhau.
GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hoá và quan trắc. * Lợi ích khi sử dụng giải pháp GIS Là cách tiết kiệm chi phí và thời gian nhất trong việc lưu trữ số liệu, có thể thu nhập số liệu với số lượng lớn, số liệu lưu trữ có thể được cập nhật hóa một cách dễ dàng, chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt. Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguồn và nhiều loại khác nhau.
Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích tạo ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới. * Các ứng dụng của giải pháp GIS: 1) Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường Quản trị rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại.), quản trị đường di cư và đời sống động vật hoang dã. Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông, bảo tồn đất ướt. Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn, phân tích các tác động môi trường (EIA).