Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ kỹ thuật mang tên "Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas quản lý hành chính thành phố Hà Nội", chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ (mã số: 62520503), do nghiên cứu sinh Bùi Ngọc Quý thực hiện tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Trường Xuân và PGS.TS Nguyễn Cẩm Vân, bảo vệ năm 2013.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Công nghệ thông tin và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) phát triển đã thúc đẩy sự chuyển dịch từ bản đồ giấy truyền thống sang bản đồ số, bản đồ đa phương tiện (Multimedia), bản đồ điện tử và bản đồ mạng (Web Map/Web Atlas). Trên thế giới, việc nghiên cứu xuất bản Atlas điện tử và Web Atlas đã trở thành phương thức phổ biến phục vụ quản lý, quy hoạch và đào tạo. Tại Việt Nam, nhiều địa phương đã xuất bản Atlas điện tử dưới dạng đĩa CD/DVD hoặc ứng dụng trên máy tính đơn lẻ (Desktop), tuy nhiên việc triển khai trên môi trường Internet (Web Atlas) còn hạn chế về mặt lý luận, phương pháp luận và công nghệ thành lập.

Đối với thành phố Hà Nội – trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của cả nước – sau khi mở rộng địa giới hành chính từ ngày 01 tháng 08 năm 2008, nhu cầu quản lý thông tin không gian và thuộc tính của các đơn vị hành chính đặt ra cấp thiết. Mặc dù đã có một số ấn phẩm bản đồ và Atlas được xuất bản trước đó, Hà Nội vẫn thiếu một hệ thống Web Atlas hành chính chuyên biệt phản ánh toàn diện hiện trạng ranh giới và số liệu quản lý sau sáp nhập. Đồng thời, nguồn tài liệu giảng dạy chuyên sâu về Web Atlas trong các cơ sở đào tạo đại học và sau đại học ngành Trắc địa - Bản đồ tại Việt Nam còn thiếu hụt. Do đó, việc xây dựng cơ sở khoa học và quy trình công nghệ thành lập Web Atlas quản lý hành chính cho Thủ đô Hà Nội là yêu cầu thực tiễn và học thuật quan trọng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của đề tài gồm các nội dung cụ thể:

  1. Làm sáng tỏ cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas nói chung và Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính nói riêng.
  2. Xác lập các tiêu chí cụ thể cho thể loại Web Atlas hỗ trợ công tác quản lý hành chính.
  3. Xây dựng thử nghiệm Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính thành phố Hà Nội, làm mô hình cơ sở khoa học để phát triển các hệ thống tương tự cho các tỉnh và thành phố khác.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân chia thành 4 nội dung:

  1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và xây dựng Atlas điện tử, Web Atlas trên thế giới và tại Việt Nam.
  2. Nghiên cứu, phân tích cơ sở khoa học thành lập Web Atlas (lý thuyết bản đồ, công nghệ bản đồ mạng, hạ tầng kỹ thuật số và nền tảng xã hội).
  3. Nghiên cứu đặc thù của quản lý hành chính, xác định vai trò của Web Atlas trong quản lý hành chính.
  4. Thu thập tài liệu, số liệu để thiết kế và xây dựng sản phẩm thử nghiệm Web Atlas hành chính thành phố Hà Nội.

Các luận điểm bảo vệ

  • Luận điểm 1: Web Atlas hành chính là một dạng sản phẩm mới được phát triển trên cơ sở khoa học của Bản đồ học và Tin học cũng như nền tảng kỹ thuật và nền tảng xã hội cho phát triển công nghệ số, có thể hỗ trợ công tác quản lý hành chính các cấp thống nhất và hiệu quả.
  • Luận điểm 2: Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hành chính bao gồm hai hệ thống (quy trình) độc lập nhưng liên kết chặt chẽ và quy định lẫn nhau: quy trình thành lập bản đồ số và quy trình lập trình thiết kế đưa bản đồ lên mạng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Bản đồ và Atlas điện tử phát hành trên mạng (Web Atlas); các cơ sở lý luận khoa học về Atlas điện tử/Web Atlas; hệ thống bản đồ và cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý hành chính.
  • Phạm vi khoa học: Cơ sở khoa học, cấu trúc nội dung chuyên đề quản lý hành chính; quy trình công nghệ thành lập Web Atlas ứng dụng phần mềm MapXtreme; xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ hành chính hỗ trợ tra cứu trực quan trên Internet.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ lãnh thổ thành phố Hà Nội theo địa giới hành chính sau ngày 01 tháng 08 năm 2008, đi sâu vào cấp quận, huyện, thị xã.
  • Phạm vi thời gian: Thu thập và xử lý số liệu địa lý, thống kê hành chính đến thời điểm nghiên cứu (năm 2013).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Thuật ngữ "Atlas điện tử" (Electronic Atlas) được Ewa Siekierska đưa ra lần đầu tiên tại Hội nghị Hiệp hội Bản đồ quốc tế (ICA) năm 1984. Kể từ thập niên 1990, các hội nghị của ICA liên tục xác định Atlas điện tử là một hướng phát triển trọng tâm của Bản đồ học Atlas. Các nghiên cứu quốc tế tập trung giải quyết vấn đề tự động khái quát hóa nội dung bản đồ đa tỷ lệ, cấu trúc cơ sở dữ liệu hướng đối tượng và tích hợp chức năng phân tích GIS với công nghệ đa phương tiện (multimedia).

Khi World Wide Web (WWW) phát triển, ngành bản đồ chuyển sang giai đoạn bản đồ mạng (Web Cartography). Các công trình tiêu biểu trên thế giới bao gồm:

  • Electronic Atlas of Canada (1993): Gồm 93 bản đồ song ngữ Anh - Pháp ở tỷ lệ 1:7.500.000, tích hợp dữ liệu tự nhiên và kinh tế - xã hội.
  • Arizona Electronic Atlas (2003) của Đại học Tổng hợp Arizona (Mỹ): Cho phép người dùng tương tác, tùy biến, tải dữ liệu tài nguyên, môi trường, dân số và xã hội.
  • Electronic National Atlas of USA: Hệ thống Atlas điện tử quốc gia Hoa Kỳ với đầy đủ các nhóm bản đồ chuyên đề.

Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Lịch sử phát triển Atlas ở Việt Nam trải qua 3 giai đoạn: thời kỳ phong kiến (nổi bật là tập bản đồ Hồng Đức năm 1490), thời kỳ Pháp thuộc (chủ yếu do người Pháp thành lập phục vụ điều tra) và thời kỳ từ năm 1945 đến nay.

Từ thập niên 1990 đến năm 2013, các công trình Atlas giấy và Atlas điện tử chính tại Việt Nam gồm:

  • Atlas Quốc gia Việt Nam (1996): Công trình gồm 14 chương, 114 bản đồ (tỷ lệ từ 1:2.500.000 đến 1:8.000.000), 49 trang thuyết minh song ngữ Việt - Anh. Năm 2002, Bộ Tài nguyên và Môi trường triển khai điện tử hóa nhưng mới hoàn thành phần mở đầu và chương địa hình; năm 2011 tiếp tục lập dự án hiện đại hóa.
  • Atlas Lịch sử Việt Nam (2000, Nhà xuất bản Bản đồ): Tỷ lệ 1:10.000.000, 32 trang bản đồ.
  • Atlas Kinh tế - Xã hội Việt Nam (2004): Thể hiện dữ liệu tổng điều tra dân số và nhà ở năm 1999 đến cấp xã, sử dụng phương pháp nền đồ giải.
  • Atlas Giao thông (2005) và Atlas Thế giới (2007) do Nhà xuất bản Bản đồ phát hành.
  • Atlas Hành chính Việt Nam (2007): Xuất bản 2.000 cuốn phục vụ tra cứu địa giới và đơn vị hành chính.
  • Các Atlas điện tử địa phương: Atlas Đồng Nai (2001, xuất bản dạng giấy và điện tử), Atlas Bắc Ninh (dạng giấy và Web Atlas), Atlas Đắk Nông (2007), Atlas Phú Thọ, Atlas điện tử môi trường các vùng Việt Nam (2000, Cục Môi trường), Atlas điện tử môi trường Đông Bắc.
  • Nghiên cứu học thuật: Luận án của Lê Minh Vĩnh (2005, Đại học Bách khoa TP.HCM) về cơ sở lý luận xây dựng Atlas điện tử phục vụ quản lý hành chính cấp tỉnh, nhưng chỉ dừng ở ứng dụng Desktop và chưa thực nghiệm trên nền web.

Tình hình nghiên cứu Atlas thành phố Hà Nội

  • Atlas Hà Nội (1984): Thành lập bằng công nghệ truyền thống nhân kỷ niệm 30 năm giải phóng Thủ đô, gồm 6 bản đồ kinh tế - xã hội.
  • Atlas thông tin địa lý thành phố Hà Nội (2002): Hợp tác giữa Trung tâm Viễn thám và GEOMATIC (VTGEO) với CNRS/Bordeaux (Pháp), xử lý dạng số nhưng in tương tự dạng giấy song ngữ Việt - Pháp.
  • Atlas Dân số, Gia đình và Trẻ em Hà Nội (2006): UBND TP Hà Nội phối hợp thực hiện, in giấy dựa trên dữ liệu số năm 2004.
  • Atlas đường phố Hà Nội (2007, tỷ lệ 1:7.500) và Atlas Thăng Long - Hà Nội (2010, GS.TS Trương Quang Hải chủ biên): Phiên bản Web Atlas dùng công nghệ Flash/ASP với định dạng ảnh, chỉ thể hiện địa giới Hà Nội trước khi mở rộng.
  • Đề tài nghiên cứu khác: Nhữ Thị Xuân (2010) với xê-ri bản đồ điện tử dân cư, văn hóa - xã hội Hà Nội (số liệu 2007, MapInfo); Đoàn Thị Xuân Hương (2011) ứng dụng WebGIS quản lý CSDL du lịch Hà Nội; các nghiên cứu ban đầu của Bùi Ngọc Quý (2009, 2010) về Atlas điện tử hành chính (MapXtreme) và Web Atlas quản lý đất đai.
Công trình / Tác giả Năm Dạng xuất bản / Nền tảng Phạm vi không gian / Dữ liệu Hạn chế chính được luận án chỉ ra
Atlas Hà Nội 1984 In giấy truyền thống Hà Nội cũ (trước 2008) Công nghệ cũ, nội dung không còn phù hợp hiện tại
Atlas thông tin địa lý Hà Nội (VTGEO - Pháp) 2002 Số hóa, in giấy (Việt - Pháp) Hà Nội cũ Không cập nhật được trực tuyến, dạng in tĩnh
Atlas Thăng Long - Hà Nội (Trương Quang Hải) 2010 In giấy & Web Atlas (Flash/ASP) Hà Nội trước 01/08/2008 Dữ liệu dạng ảnh, chưa mở rộng địa giới, khó tương tác GIS
Xê-ri bản đồ điện tử (Nhữ Thị Xuân) 2010 Bản đồ điện tử (MapInfo) Hà Nội số liệu 2007 Công cụ phân tích, tìm kiếm và đo đạc còn hạn chế
Atlas điện tử QLHC cấp tỉnh (Lê Minh Vĩnh) 2005 Đề xuất lý luận (Desktop) Cấp tỉnh nói chung Dừng ở lý luận, chưa thực nghiệm hệ thống Web Atlas
Web Atlas hành chính Hà Nội (Bùi Ngọc Quý) 2013 Web Atlas tương tác (MapXtreme/GIS) Toàn bộ Hà Nội sau mở rộng 2008 (29 quận/huyện) Giải quyết khoảng trống về công nghệ web, CSDL thống nhất và quản lý hành chính sau mở rộng

Khoảng trống luận án giải quyết

Luận án tập trung giải quyết khoảng trống: chưa có công trình nào nghiên cứu có hệ thống về cơ sở khoa học, phương pháp luận và quy trình công nghệ đồng bộ để xây dựng Web Atlas hành chính tương tác trực tuyến; đồng thời chưa có hệ thống Web Atlas hành chính nào bao quát toàn bộ 29 đơn vị hành chính cấp quận, huyện, thị xã của thành phố Hà Nội sau mốc mở rộng ngày 01/08/2008.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khái niệm

  1. Khái niệm Atlas điện tử và Web Atlas:
    • Theo Uang Y và cộng sự (ICA 1999): Atlas điện tử là phương tiện trực quan hóa kết hợp giao diện đồ họa, dữ liệu địa lý với mô hình bản đồ, có chức năng phân tích và truy xuất dữ liệu không gian.
    • Theo van Elzakker (1993): Atlas điện tử là một hệ thống thông tin địa lý trên máy tính về một vùng hoặc chuyên đề, trong đó bản đồ chiếm ưu thế.
    • Định nghĩa tổng hợp của luận án: Web Atlas là một dạng Atlas điện tử được thiết kế, lưu trữ và xuất bản trên mạng Internet thông qua máy chủ bản đồ và các trình duyệt web (Firefox, Internet Explorer, Google Chrome), tích hợp dữ liệu không gian, thông tin thuộc tính (GIS) và dữ liệu đa phương tiện (Multimedia).
  2. Dịch vụ bản đồ Web (Web Map Service - WMS):
    • Cấu trúc gồm Web Map Server (cung cấp bản đồ dưới dạng đồ họa/ảnh/dữ liệu và phản hồi truy vấn) và Web Map Client (gửi yêu cầu URL về phạm vi địa lý, hệ tọa độ, lớp thông tin).
  3. Phân loại Web Atlas:
    • Theo tiêu chí truyền thống: Theo lãnh thổ (thế giới, quốc gia, vùng, tỉnh, thành phố); theo nội dung (địa lý chung, chuyên đề); theo mục đích (tra cứu, giáo khoa, quân sự, du lịch).
    • Theo tiêu chí hiện đại: Web Atlas tĩnh (ảnh PNG, JPEG, TIFF), Web Atlas tương tác (Interactive), Web Atlas phân tích (tích hợp công cụ phân tích GIS), Web Atlas động (hiệu ứng biến đổi theo thời gian bằng SVG, Flash, Java) và Web Atlas mở (người dùng tham gia biên tập như OSM, WikiMapia).
  4. Phương pháp biểu thị nội dung bản đồ hành chính:
    • Luận án phân tích 10 phương pháp truyền thống trong bản đồ học, trong đó tập trung vào 2 phương pháp cốt lõi cho Web Atlas hành chính:
      • Phương pháp nền chất lượng: Thể hiện các vùng hành chính đồng nhất (xã/phường, quận/huyện) bằng màu sắc tương phản giữa các đơn vị liền kề theo nguyên tắc khoanh vùng riêng biệt.
      • Phương pháp biểu đồ: Thể hiện quy mô số lượng (dân số, diện tích, mật độ, chỉ tiêu kinh tế - xã hội) trên từng đơn vị lãnh thổ thông qua các biểu đồ đặt tại vị trí không gian tương ứng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu lý thuyết bản đồ học, bản đồ điện tử, hệ thống GIS và công nghệ Web.
  • Phương pháp thu thập thông tin: Thu thập tài liệu chuyên khảo, tạp chí, báo cáo lưu trữ, dữ liệu bản đồ địa hình, bản đồ hành chính và số liệu thống kê.
  • Phương pháp phân tích, so sánh, tổng hợp: Xử lý, đối chiếu các nguồn dữ liệu không gian và thuộc tính của Hà Nội qua các thời kỳ.
  • Phương pháp điều tra khảo sát: Khảo sát thực tế các sản phẩm Atlas đã xuất bản để đánh giá ưu nhược điểm giao diện và tính năng.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham vấn các chuyên gia thuộc Viện Địa lý, NXB Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và Văn phòng UBND TP Hà Nội.
  • Phương pháp lập trình và ứng dụng công nghệ tin học: Sử dụng môi trường lập trình Microsoft Visual Studio 2005, công nghệ máy chủ bản đồ MapXtreme, hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server, kết hợp MapInfo để biên tập dữ liệu không gian.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Dữ liệu không gian: Bản đồ nền địa hình số, bản đồ ranh giới hành chính các cấp của thành phố Hà Nội.
  • Dữ liệu thuộc tính: Số liệu thống kê diện tích, dân số, các chỉ tiêu hành chính - kinh tế - xã hội của 29 quận, huyện, thị xã thuộc Hà Nội.
  • Dữ liệu đa phương tiện: Hình ảnh, văn bản thuyết minh, từ điển địa danh tiếng Việt phục vụ hiển thị trên giao diện web.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

Chương 1 hệ thống hóa lịch sử hình thành và phát triển của Atlas điện tử từ năm 1984 đến nay. Tác giả phân tích các giai đoạn phát triển bản đồ học Atlas thế giới khi tích hợp GIS và Multimedia, đồng thời tổng kết 3 giai đoạn phát triển Atlas tại Việt Nam.

Nội dung chương đi sâu đánh giá các công trình Atlas quốc gia, Atlas chuyên đề, Atlas cấp tỉnh (Đồng Nai, Bắc Ninh, Đắk Nông, Phú Thọ) và các ấn phẩm bản đồ về Hà Nội qua các thời kỳ (1984, 2002, 2006, 2007, 2010). Tác giả làm rõ các hạn chế tồn tại của các ấn phẩm trước đó: phần lớn xuất bản ở dạng giấy tĩnh hoặc ảnh số thuần túy, chưa có khả năng truy vấn dữ liệu thuộc tính hai chiều, thiếu công cụ phân tích không gian và tạo chuyên đề trực tuyến, chưa cập nhật địa giới Hà Nội sau mở rộng ngày 01/08/2008. Từ đó, chương 1 xác lập cơ sở thực tiễn cho việc triển khai đề tài.

Chương 2: Cơ sở khoa học thành lập Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính

Chương 2 thiết lập khung lý luận và mô hình kỹ thuật hoàn chỉnh cho việc thành lập Web Atlas hành chính:

  1. Nguyên tắc thiết kế giao diện: Đề xuất mô hình giao diện chuẩn gồm 2 hợp phần: Trang chủ (tương ứng bìa Atlas) và Trang nội dung bản đồ. Trang nội dung được chuẩn hóa thành 5 phân khu chức năng:
    • Khu vực A: Tiêu đề Atlas, tên cơ quan chủ quản, hướng dẫn sử dụng.
    • Khu vực B: Mục lục hệ thống, danh mục chương và cây thư mục bản đồ.
    • Khu vực C: Cửa sổ hiển thị bản đồ chính, tích hợp thanh công cụ (phóng to, thu nhỏ, di chuyển, đo đạc, tìm kiếm, in ấn).
    • Khu vực D: Cửa sổ hiển thị thông tin thuộc tính bổ trợ, thuyết minh, hình ảnh, video đa phương tiện.
    • Khu vực E: Thanh điều hướng chuyển tiếp giữa các trang bản đồ.
+-------------------------------------------------------------------+
|  A: Tên Web Atlas, Đơn vị sản xuất, Trợ giúp, Điều hướng chung   |
+-------------------+-----------------------------------------------+
|                   |  C: Màn hình hiển thị bản đồ trung tâm        |
|  B: Mục lục,      |     (Tích hợp công cụ: Zoom, Pan, Đo khoảng   |
|     Cây thư mục   |      cách, Truy vấn không gian, In ấn)        |
|     các cấp       +-----------------------------------------------+
|     đơn vị        |  D: Cửa sổ thông tin thuộc tính, Multimedia,  |
|     hành chính    |     Thuyết minh, Biểu đồ thống kê liên kết    |
+-------------------+-----------------------------------------------+
|  E: Thanh công cụ điều hướng lật trang (Trang trước / Trang sau)   |
+-------------------------------------------------------------------+
  1. Nguyên tắc thiết kế bản đồ đa tỷ lệ: Xác định 3 cấp độ hiển thị: tỷ lệ nhỏ nhất (bao quát toàn vẹn lãnh thổ), tỷ lệ trung bình (mức chuyển tiếp) và tỷ lệ lớn nhất (hiển thị chi tiết theo tỷ lệ bản đồ gốc).
  2. Cơ sở công nghệ và quy trình hai hệ thống: Luận án khẳng định quy trình thành lập Web Atlas gồm 2 quy trình nhánh độc lập nhưng tương hỗ chặt chẽ:
    • Quy trình 1: Thành lập bản đồ số (chuẩn hóa dữ liệu không gian, phân lớp thông tin, thiết kế ký hiệu, chuẩn hóa topology trên phần mềm chuyên ngành GIS/MapInfo).
    • Quy trình 2: Lập trình và thiết kế Web (xây dựng kiến trúc máy chủ MapXtreme, thiết kế CSDL không gian và thuộc tính, lập trình giao diện ASP.NET, tối ưu hóa tốc độ truyền tải trên mạng).

Chương 3: Xây dựng Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính thành phố Hà Nội

Chương 3 là phần thực nghiệm xây dựng hoàn chỉnh sản phẩm Web Atlas cho Thủ đô Hà Nội:

  • Hiện trạng địa giới: Phân tích sự thay đổi cơ cấu hành chính Hà Nội trước và sau ngày 01/08/2008 (sáp nhập toàn bộ tỉnh Hà Tây, huyện Mê Linh thuộc tỉnh Vĩnh Phúc và 4 xã thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình).
  • Cấu trúc sản phẩm: Hệ thống quản lý toàn bộ 29 quận, huyện, thị xã trực thuộc Hà Nội. Mỗi đơn vị hành chính cấp huyện được thành lập một trang bản đồ riêng biệt đi kèm bản đồ tổng thể cấp thành phố.
  • Cấu trúc cơ sở dữ liệu:
    • CSDL Đơn vị hành chính (ĐVHC): Lưu trữ ranh giới không gian (vector) và liên kết với bảng số liệu thuộc tính (diện tích, dân số, đơn vị trực thuộc).
    • CSDL Cấu hình hệ thống (Atlas_config): Quản lý thông số đầu vào, danh mục nhóm lớp, đường dẫn bản đồ.
    • CSDL Từ điển tiếng Việt: Đảm bảo hiển thị font chữ tiếng Việt chính xác trên môi trường web.
    • CSDL Multimedia: Lưu trữ bài viết thuyết minh, hình ảnh, biểu đồ kinh tế - xã hội.
  • Các chức năng của hệ thống:
    • Phân quyền quản trị: Phân hệ dành cho người quản trị (thêm/sửa/xóa ĐVHC, cập nhật số liệu thống kê, tải bản đồ mới) và phân hệ người dùng.
    • Tra cứu và tìm kiếm: Tìm kiếm ĐVHC theo từ khóa chính xác, theo phân nhóm hoặc truy vấn theo giá trị thuộc tính.
    • Thành lập bản đồ chuyên đề tự động: Người dùng lựa chọn trường dữ liệu (ví dụ: diện tích, dân số) và thiết lập chỉ tiêu phân cấp, hệ thống tự động sinh bản đồ chuyên đề phân tầng màu trên nền web.
Bảng cơ sở dữ liệu Chức năng kỹ thuật trong hệ thống Web Atlas
Atlas_config Lưu trữ cấu hình hệ thống, quản lý danh mục lớp và nhóm lớp bản đồ
CSDL Đơn vị hành chính Quản lý quan hệ giữa đối tượng đồ họa không gian và bảng dữ liệu thuộc tính cấp quận/huyện/thị xã/xã
CSDL Từ điển Chuẩn hóa bảng mã và hiển thị font tiếng Việt trên giao diện web
CSDL Multimedia Lưu trữ và liên kết hình ảnh, video, bài thuyết minh với các đối tượng bản đồ

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  1. Đã tổng hợp và xây dựng có hệ thống cơ sở khoa học, tiêu chí thiết kế và phương pháp biên tập Web Atlas hỗ trợ công tác quản lý hành chính cấp tỉnh/thành phố.
  2. Xác lập quy trình công nghệ thành lập Web Atlas dựa trên sự kết hợp giữa công nghệ biên tập bản đồ số (GIS) và công nghệ máy chủ bản đồ mạng (MapXtreme, ASP.NET).
  3. Đề xuất mô hình thiết kế giao diện chuẩn và cấu trúc cơ sở dữ liệu đa phương tiện tích hợp thông tin thuộc tính phục vụ quản lý nhà nước.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Lần đầu tiên xây dựng hoàn chỉnh sản phẩm Web Atlas hành chính thành phố Hà Nội sau khi mở rộng địa giới (sau ngày 01/08/2008), bao gồm 29 bản đồ hành chính cấp quận, huyện, thị xã.
  2. Xây dựng các công cụ tương tác trực tuyến: tra cứu địa danh, tìm kiếm đơn vị hành chính theo thuộc tính, quản lý dữ liệu đa cấp và tự động tạo bản đồ chuyên đề (theo diện tích, dân số) phục vụ công tác quản lý của chính quyền và nhu cầu tra cứu của cộng đồng.
  3. Đóng góp tài liệu khoa học và mô hình thực nghiệm phục vụ công tác giảng dạy, nghiên cứu đại học và sau đại học chuyên ngành Trắc địa - Bản đồ tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất và các cơ sở đào tạo liên quan.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất của tác giả

  • Ứng dụng mô hình công nghệ của luận án để tiếp tục xây dựng các Web Atlas chuyên đề khác cho Hà Nội (tài nguyên, môi trường, quy hoạch đất đai).
  • Triển khai áp dụng quy trình thành lập Web Atlas hành chính cho các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương trên phạm vi toàn quốc.
  • Thường xuyên cập nhật, đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu thống kê hành chính định kỳ vào hệ thống Web Atlas để duy trì tính thời sự của dữ liệu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Phạm vi thực nghiệm của luận án tập trung chủ yếu vào nhóm bản đồ hành chính và quản lý ranh giới các đơn vị hành chính cấp quận/huyện/thị xã của Hà Nội, chưa mở rộng sang toàn bộ các nhóm bản đồ chuyên đề kinh tế - xã hội chuyên sâu.
  • Nền tảng công nghệ phụ thuộc vào môi trường MapXtreme và yêu cầu cấu hình hệ thống máy chủ xác định tại thời điểm nghiên cứu.
  • Khả năng tích hợp dịch vụ web không gian mở (như WFS đa nguồn) và tự động đồng bộ số liệu thời gian thực giữa các sở, ban, ngành còn cần hoàn thiện thêm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Nghiên cứu mở rộng hệ thống Web Atlas sang các lĩnh vực chuyên đề khác như: quản lý hiện trạng và quy hoạch đất đai, tài nguyên nước, môi trường và du lịch.
  • Nâng cấp công nghệ hiển thị và tương tác trên nền tảng các chuẩn web mã nguồn mở (Open Source Software - OSS) và dịch vụ WFS/WMS tiêu chuẩn của OGC.
  • Hoàn thiện thuật toán tự động khái quát hóa dữ liệu không gian khi chuyển đổi linh hoạt giữa các chuỗi tỷ lệ trên trình duyệt web.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị sử dụng cụ thể cho các nhóm đối tượng:

  • Cơ sở đào tạo và nghiên cứu: Giảng viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Bản đồ, Viễn thám, Hệ thống thông tin địa lý (GIS) tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và các cơ sở đào tạo trắc địa - bản đồ. Luận án cung cấp tài liệu tham khảo về quy trình công nghệ đưa bản đồ lên mạng và cấu trúc CSDL Web Atlas.
  • Cơ quan quản lý hành chính nhà nước: Cán bộ quản lý tại Văn phòng UBND TP Hà Nội, Sở Nội vụ, Sở Tài nguyên và Môi trường có thể ứng dụng mô hình Web Atlas để tra cứu ranh giới, diện tích, dân số và hỗ trợ công tác quản lý địa giới hành chính.
  • Cơ quan sản xuất bản đồ: Các đơn vị như Nhà xuất bản Tài nguyên, Môi trường và Bản đồ Việt Nam có thể tham khảo quy trình công nghệ và cấu trúc thiết kế để sản xuất các dòng sản phẩm Web Atlas cho các địa phương khác.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án giải quyết vấn đề gì đối với địa giới hành chính thành phố Hà Nội?

Luận án xây dựng cơ sở dữ liệu và hệ thống bản đồ số trực tuyến phản ánh toàn diện hiện trạng địa giới hành chính thành phố Hà Nội sau mốc mở rộng ngày 01/08/2008, bao gồm 29 trang bản đồ chi tiết của 29 quận, huyện, thị xã.

2. Hai luận điểm bảo vệ chính của luận án là gì?

  • Luận điểm 1: Web Atlas hành chính là sản phẩm phát triển trên cơ sở Bản đồ học và Tin học, đáp ứng yêu cầu quản lý hành chính thống nhất và hiệu quả.
  • Luận điểm 2: Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hành chính gồm hai hệ thống độc lập nhưng liên kết chặt chẽ: quy trình thành lập bản đồ số và quy trình lập trình thiết kế đưa bản đồ lên mạng.

3. Nền tảng công nghệ chính được tác giả lựa chọn để xây dựng Web Atlas là gì?

Tác giả sử dụng công nghệ máy chủ bản đồ MapXtreme kết hợp môi trường phát triển Microsoft Visual Studio 2005 (ASP.NET), phần mềm biên tập bản đồ MapInfo và hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server.

4. Giao diện trang nội dung của Web Atlas được phân chia theo cấu trúc nào?

Giao diện trang nội dung bản đồ được chuẩn hóa thành 5 khu vực:

  • Khu A: Tên Atlas và thông tin cơ quan thành lập.
  • Khu B: Mục lục và cây thư mục đơn vị hành chính.
  • Khu C: Khung hiển thị bản đồ trung tâm cùng các công cụ tương tác GIS.
  • Khu D: Cửa sổ thông tin thuộc tính, thuyết minh và đa phương tiện.
  • Khu E: Thanh công cụ điều hướng lật trang.

5. Web Atlas thử nghiệm của luận án cung cấp những tính năng tương tác nào cho người dùng?

Hệ thống cho phép phóng to, thu nhỏ, di chuyển, đo khoảng cách, tìm kiếm đơn vị hành chính theo từ khóa/phân nhóm, truy vấn thông tin thuộc tính của từng đối tượng, quản lý phân quyền dữ liệu và tự động tạo bản đồ chuyên đề dựa trên các trường số liệu thống kê (diện tích, dân số).


Kết luận

Luận án của tác giả Bùi Ngọc Quý đã hoàn thành việc xây dựng cơ sở khoa học, phương pháp luận và quy trình công nghệ thành lập Web Atlas phục vụ quản lý hành chính. Sản phẩm thực nghiệm Web Atlas hành chính thành phố Hà Nội đã số hóa và tích hợp thành công dữ liệu không gian của 29 quận, huyện, thị xã sau thời điểm mở rộng địa giới năm 2008. Công trình đã chứng minh tính khả thi của mô hình công nghệ kết hợp giữa GIS và MapXtreme, đóng góp tài liệu học thuật cho ngành Bản đồ học và cung cấp công cụ phục vụ công tác quản lý đô thị.