Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng WebGIS Hỗ Trợ Quản Lý Nhà Nước về Đo Đạc và Bản Đồ

Khám phá luận văn thạc sĩ về ứng dụng viễn thám và GIS trong quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ, hỗ trợ hiệu quả công tác quản lý.

• Tác giả: Vũ Văn Thái
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Xuân Cường
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám và hệ thông tin địa lý
• Đề tài: Ứng Dụng WebGIS Hỗ Trợ Công Tác Quản Lý Nhà Nước Về Hoạt Động Đo Đạc Và Bản Đồ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
• DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
• CÁC TỪ VIẾT TẮT
• MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
• 2.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Các nghiên cứu trong nước
• 2.1.1.1. Các nghiên cứu có nội dung chuyên môn liên quan đến đề tài
• 2.1.1.2. Các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng công nghệ WebGIS
• 2.1.2. Các nghiên cứu ngoài nước
• 2.1.2.1. Các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng GIS
• 2.1.2.2. Các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng WebGIS
• 2.2. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC VỀ HOẠT ĐỘNG ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
• 2.2.1. Mô tả tình hình hiện trạng
• 2.2.1.1. Hiện trạng về tổ chức bộ máy
• 2.2.1.2. Hiện trạng công tác quản lý
• 2.2.2. Phân tích và đánh giá
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. TỔNG QUAN VỀ WEBGIS
• 3.1.1. World Wide Web
• 3.1.2. Quá trình phát triển của Internet
• 3.1.3. Kiến trúc và quy trình xử lý trong WebGIS
• 3.2. NGHIÊN CỨU AJAX
• 3.2.1. Định nghĩa Ajax
• 3.2.2. Hoạt động của Ajax
• 3.3. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI WEBGIS
• 3.3.1. Giải pháp của hãng MapInfo
• 3.3.2. Giải pháp của hãng Intergraph
• 3.3.3. Giải pháp của ESRI
• 3.3.4. Giải pháp mã nguồn mở
• 3.3.5. Lựa chọn giải pháp công nghệ
• 3.4. NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CỦA HÃNG ESRI
• 3.4.1. Tóm tắt lịch sử phát triển hệ quản trị cơ sở dữ liệu GIS
• 3.4.2. Giải pháp ArcSDE của ESRI
• 3.4.3. Thành phần của ArcGIS Server
• 3.4.4. Đặc điểm chung về ArcGIS Server
• 3.4.5. Các mô hình trong xử lý dữ liệu không gian (Model builder)
• 3.4.5.1. Tìm hiểu Model Builder
• 3.4.5.2. Lý do phải xây dựng model
• 3.4.5.3. Các thành phần trong một mô hình
• 3.4.6. Công cụ CASE tools dùng để thiết kế Geodatabase
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG
• 4.1. PHÂN TÍCH NHU CẦU
• 4.1.1. Nhu cầu pháp lý
• 4.1.2. Nhu cầu của ngành Đo đạc và Bản đồ
• 4.1.3. Nhu cầu bên ngoài
• 4.1.4. Xác định yêu cầu đối với hệ thống
• 4.2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
• 4.2.1. Mô hình ý niệm
• 4.2.2. Mô hình hoạt động tổng quát của hệ thống
• 4.2.3. Các nhóm chức năng của hệ thống
• 4.2.4. Mô hình xử lý dữ liệu trong hệ thống
• 4.3. ĐỀ XUẤT KIẾN TRÚC HỆ THỐNG
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 5.1. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 5.1.1. Mô hình ý niệm (conceptual) CSDL
• 5.1.1.1. Phân tích dữ liệu
• 5.1.1.2. Xác định các thực thể và thuộc tính có liên quan
• 5.1.2. Mô hình luận lý (logical) CSDL
• 5.1.2.1. Xác định cách biểu diễn các thực thể
• 5.1.2.2. Tổ chức dữ liệu
• 5.1.3. Cài đặt CSDL
• 5.2. THIẾT KẾ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG
• 5.2.1. Lựa chọn nhóm chức năng
• 5.2.2. Phân quyền người sử dụng
• 5.2.3. Thiết kế một số giải thuật và quy trình
• 5.2.3.1. Chú giải ký hiệu trong các lưu đồ
• 5.2.3.2. Nhóm chức năng quản trị
• 5.2.3.3. Nhóm chức năng quản lý và cập nhật dữ liệu
• 5.2.3.4. Nhóm chức năng quản lý và hỗ trợ việc cấp giấy phép hoạt động ĐĐ&BĐ
• 5.2.3.5. Tìm kiếm, truy vấn
• 6. CHƯƠNG 6: TRIỂN KHAI THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT, VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG
• 6.1. XÂY DỰNG CÁC MODULE CHỨC NĂNG
• 6.1.1. Công cụ phát triển
• 6.1.2. Xây dựng các Module
• 6.1.2.1. Chức năng quản trị hệ thống
• 6.1.2.2. Chức năng quản lý và cập nhật dữ liệu
• 6.1.2.3. Chức năng hỗ trợ cấp giấy phép hoạt động ĐĐ&BĐ
• 6.1.2.4. Chức năng Quản lý các loại văn bản pháp luật về ĐĐ&BĐ
• 6.1.2.5. Chức năng Tìm kiếm và truy vấn thông tin
• 6.1.2.6. Chức năng Báo cáo thống kê
• 6.2. CÀI ĐẶT HỆ THỐNG
• 6.2.1. Tạo các dịch vụ cho ArcGIS Server
• 6.2.2. Kết nối tới máy chủ cung cấp dữ liệu
• 6.2.3. Cài đặt các chức năng của hệ thống
• 6.2.3.1. Cài đặt cấu trúc của hệ thống
• 6.2.3.2. Kết quả cài đặt các chức năng
• 6.3. THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• 7.1. Kết quả đạt được của đề tài
• 7.2. Ý nghĩa của đề tài
• 7.3. ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• 7.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
• 7.4.1. Những đóng góp của đề tài
• 7.4.2. Những giới hạn của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về WebGIS

WebGIS là một công nghệ mạnh mẽ trong việc quản lý và phân tích dữ liệu địa lý. Nó cho phép người dùng truy cập và tương tác với dữ liệu không gian thông qua trình duyệt web. Công nghệ WebGIS đã trở thành một phần quan trọng trong quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ. Việc ứng dụng WebGIS giúp cải thiện khả năng chia sẻ thông tin giữa các cơ quan quản lý, từ trung ương đến địa phương. Hệ thống này không chỉ cung cấp thông tin mà còn hỗ trợ việc cập nhật dữ liệu theo thời gian thực, giúp các cơ quan quản lý có cái nhìn tổng quan và chính xác hơn về tình hình thực tế. Theo nghiên cứu, việc áp dụng WebGIS trong quản lý nhà nước đã giúp giảm thiểu tình trạng cát cứ dữ liệu và trùng lặp thông tin giữa các ban ngành. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi mà công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ và nhu cầu về thông tin địa lý ngày càng cao.

II. Tình hình hiện trạng quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ

Hiện trạng quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ ở Việt Nam đang gặp nhiều thách thức. Sự phân tán và thiếu đồng bộ trong việc quản lý dữ liệu là một trong những vấn đề lớn. Các cơ quan quản lý thường gặp khó khăn trong việc chia sẻ thông tin, dẫn đến tình trạng trùng lặp và thiếu chính xác trong dữ liệu. Theo báo cáo, việc quản lý các tổ chức và cá nhân sau khi được cấp giấy phép chưa được thực hiện chặt chẽ. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng công tác đo đạc mà còn gây lãng phí nguồn lực. Để khắc phục những bất cập này, việc ứng dụng WebGIS là cần thiết. Hệ thống này sẽ giúp các cơ quan quản lý có thể phối hợp chặt chẽ hơn, từ đó nâng cao hiệu quả công tác quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ.

III. Lợi ích của việc ứng dụng WebGIS trong quản lý nhà nước

Việc ứng dụng WebGIS trong quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Đầu tiên, nó giúp cải thiện khả năng tiếp cận thông tin cho các cơ quan quản lý và người dân. Thông qua hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu về đo đạc và bản đồ được công khai và dễ dàng truy cập. Thứ hai, WebGIS hỗ trợ việc cập nhật dữ liệu không gian và thuộc tính từ xa, giúp các cơ quan quản lý có thể theo dõi và đánh giá tình hình một cách nhanh chóng và chính xác. Cuối cùng, việc ứng dụng WebGIS còn giúp giảm thiểu tình trạng đầu tư chồng chéo giữa các bộ, ngành, từ đó tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả công tác quản lý. Như vậy, WebGIS không chỉ là một công cụ công nghệ mà còn là một giải pháp chiến lược cho quản lý nhà nước trong lĩnh vực đo đạc và bản đồ.

IV. Đề xuất hướng phát triển ứng dụng WebGIS

Để phát huy tối đa hiệu quả của WebGIS trong quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ, cần có những đề xuất cụ thể. Trước hết, cần xây dựng một hệ thống quản lý dữ liệu thống nhất, giúp các cơ quan quản lý có thể chia sẻ và cập nhật thông tin một cách dễ dàng. Thứ hai, cần tổ chức các khóa đào tạo cho cán bộ quản lý về cách sử dụng WebGIS hiệu quả. Cuối cùng, cần có sự hỗ trợ từ chính phủ trong việc đầu tư cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, đảm bảo rằng tất cả các cơ quan quản lý đều có thể tiếp cận và sử dụng WebGIS. Những bước đi này sẽ giúp nâng cao chất lượng công tác quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về thông tin địa lý trong xã hội hiện đại.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hoạt động đo đạc và bản đồ tại Việt Nam đóng vai trò then chốt trong công cuộc quản lý lãnh thổ, quy hoạch không gian và phát triển kinh tế xã hội. Kể từ khi Nghị định số 12/2002/NĐ-CP được ban hành ngày 22/02/2002 cùng Quyết định số 33/2008/QĐ-TTg phê duyệt Chiến lược phát triển ngành Đo đạc và Bản đồ đến năm 2020, công tác quản lý nhà nước trong lĩnh vực này đã đạt được nhiều bước tiến quan trọng. Tuy nhiên, trong thực tế quản lý giai đoạn 2000 đến 2008, ngành đo đạc bản đồ đối mặt với nhiều bất cập lớn: tình trạng cát cứ dữ liệu giữa các bộ ngành, sự chồng chéo dự án gây lãng phí hàng tỷ đồng ngân sách nhà nước, việc quản lý mốc trắc địa cơ sở bị buông lỏng dẫn đến hư hỏng và xâm hại nghiêm trọng, cùng sự thiếu hụt công cụ giám sát năng lực pháp lý của các tổ chức hành nghề đo đạc.

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xây dựng hệ thống thông tin địa lý trên nền tảng Web nhằm hỗ trợ toàn diện công tác quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ. Đề tài tập trung giải quyết 4 bài toán trọng tâm: cập nhật dữ liệu không gian và thuộc tính trực tuyến, quản lý và thẩm định cấp phép hành nghề, tra cứu văn bản quy phạm pháp luật, tổng hợp báo cáo thống kê phục vụ chỉ đạo điều hành. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thử nghiệm trên địa bàn các tỉnh phía Nam với nguồn dữ liệu thực tế tại Thành phố Hồ Chí Minh do Chi cục Đo đạc và Bản đồ phía Nam cung cấp.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc thiết lập cơ chế chia sẻ dữ liệu liên ngành, giúp giảm thiểu hơn 30% nguy cơ trùng lặp các dự án đo đạc chuyên đề, đồng thời nâng cao 100% tính minh bạch và độ chính xác trong công tác quản trị dữ liệu không gian quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết hệ thống thông tin địa lý phân tán kết hợp với kiến trúc mạng máy tính hiện đại. Mô hình kiến trúc 3 tầng và đa tầng được áp dụng triệt để nhằm phân tách rõ ràng giữa tầng dữ liệu, tầng logic ứng dụng và tầng giao diện trình diễn.

Hệ thống tích hợp 4 công nghệ trụ cột gồm:

• Công nghệ WebGIS: Cho phép biên tập, truy vấn và hiển thị dữ liệu bản đồ trực tuyến thông qua trình duyệt web mà người dùng cuối không cần cài đặt phần mềm chuyên dụng đắt tiền.
• Công nghệ Ajax: Ứng dụng kỹ thuật truyền thông bất đồng bộ kết hợp các tiêu chuẩn mở như XHTML, DOM, XML và đối tượng XMLHttpRequest, loại bỏ việc tải lại toàn bộ trang web và tối ưu hóa trải nghiệm tương tác bản đồ.
• Nền tảng ArcGIS Server và ArcSDE của ESRI: Đóng vai trò máy chủ xử lý dữ liệu địa lý mạnh mẽ, kết nối trực tiếp với hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Microsoft SQL Server để quản lý mô hình Geodatabase đa người dùng.
• Tiêu chuẩn dịch vụ bản đồ mở OGC: Hỗ trợ các chuẩn WMS, WFS và định dạng KML, bảo đảm tính liên thông giữa các cổng thông tin địa lý trong nước và quốc tế.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích thiết kế hệ thống thông tin theo cả hai hướng tiếp cận Top-Down và Bottom-Up, kết hợp phương pháp mô hình hóa cấu trúc MERISE và phương pháp phân tích hướng đối tượng. Công cụ CASE Tools và ModelBuilder được ứng dụng để chuyển đổi mô hình ý niệm thành lược đồ cơ sở dữ liệu Geodatabase thực tế.

Cỡ mẫu khảo sát bao gồm toàn bộ hệ thống cơ quan quản lý đo đạc bản đồ tại các tỉnh thành phía Nam, trọng tâm là 24 quận huyện trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Nguồn dữ liệu thực nghiệm gồm hơn 1.200 điểm mốc tọa độ và độ cao quốc gia, 150 hồ sơ đăng ký cấp phép hành nghề của các doanh nghiệp, cùng hệ thống bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 và 1/5000 tại một số khu vực trọng điểm. Quá trình chọn mẫu có chủ đích giúp phản ánh chính xác tính đa dạng, phức tạp của các hoạt động đo đạc tại đô thị phát triển nhanh nhất cả nước. Toàn bộ quá trình nghiên cứu, thiết kế và thử nghiệm hệ thống được thực hiện chặt chẽ trong khoảng thời gian từ ngày 21/01/2008 đến ngày 30/11/2008.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình triển khai và vận hành thử nghiệm hệ thống WebGIS đã mang lại các kết quả định lượng cụ thể:

• Xây dựng hoàn chỉnh 6 module chức năng tác nghiệp: Phân hệ quản trị người dùng phân quyền theo 3 cấp độ; phân hệ cập nhật dữ liệu không gian và thuộc tính trực tiếp qua Web; phân hệ hỗ trợ cấp phép và kiểm tra trùng lặp năng lực hành nghề; phân hệ tra cứu 100% các văn bản quy phạm pháp luật ngành tài nguyên môi trường; phân hệ tìm kiếm truy vấn không gian đa tiêu chí; phân hệ kết xuất báo cáo thống kê tự động.
• Tự động hóa kiểm tra dữ liệu đăng ký hành nghề: Hệ thống phát hiện chính xác 100% các trường hợp trùng lặp thiết bị đo đạc chuyên dùng như máy toàn đạc điện tử, máy định vị GPS và danh sách nhân lực chủ chốt giữa các hồ sơ xin cấp phép, ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng mượn bằng cấp và thiết bị để hợp thức hóa hồ sơ.
• Rút ngắn thời gian quản lý và cập nhật mốc trắc địa: Thao tác cập nhật hiện trạng mốc đo đạc bị mất, hỏng hoặc biến động ngoài thực địa giảm từ thời gian trung bình 15 đến 30 ngày theo quy trình văn bản giấy truyền thống xuống còn dưới 5 phút thông qua giao diện WebGIS.
• Tích hợp và hiển thị trực quan dữ liệu không gian: Hệ thống xử lý mượt mà bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000, lớp dữ liệu địa giới hành chính các cấp và mạng lưới mốc tọa độ với thời gian phản hồi yêu cầu bản đồ đạt dưới 2 giây trên đường truyền mạng tiêu chuẩn.

Thảo luận kết quả

Kết quả thử nghiệm khẳng định tính ưu việt vượt trội của giải pháp WebGIS kết hợp kỹ thuật Ajax so với các mô hình ứng dụng web truyền thống. Trong môi trường web cổ điển sử dụng giao thức CGI hoặc HTTP đồng bộ, mỗi thao tác phóng to, thu nhỏ hoặc truy vấn thuộc tính đều yêu cầu máy chủ tạo trang HTML mới, làm tiêu tốn từ 40% đến 60% băng thông mạng và gây trễ gián đoạn cho người dùng. Khi áp dụng Ajax và ArcGIS Server, các yêu cầu xử lý dữ liệu không gian được tách nhỏ và gửi ngầm, giúp tốc độ phản hồi tăng hơn 50%, mang lại cảm giác mượt mà tương tự như khi thao tác trên các phần mềm GIS máy trạm chuyên nghiệp.

Dữ liệu hiệu năng hệ thống có thể được tổng hợp trực quan qua bảng so sánh giữa hai mô hình:

Tiêu chí đánh giá	Web truyền thống (HTML/CGI)	WebGIS tích hợp Ajax & ArcSDE	Mức độ cải thiện
Thời gian phản hồi bản đồ	6.5 - 12.0 giây	1.2 - 2.5 giây	Giảm hơn 75% độ trễ
Dung lượng dữ liệu truyền tải	350 - 800 KB/lần tải	45 - 120 KB/lần tải	Tiết kiệm 70% băng thông
Khả năng cập nhật dữ liệu từ xa	Không hỗ trợ chỉnh sửa hình học	Hỗ trợ biên tập không gian trực tiếp	Đột phá về tính năng
Khả năng kiểm tra trùng lặp hồ sơ	Thủ công qua đối soát giấy tờ	Tự động hóa bằng thuật toán SQL	Độ chính xác đạt 100%

Nguyên nhân căn bản dẫn đến thành công của hệ thống là việc tập trung hóa cơ sở dữ liệu trên mô hình Geodatabase doanh nghiệp. Trước đây, sự phân tán dữ liệu khiến cơ quan quản lý trung ương và địa phương không nắm bắt được các dự án của nhau, dẫn đến những trường hợp lãng phí lớn như sự trùng lặp dự án đo đạc bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 tại Cà Mau. Mô hình mới tạo ra môi trường làm việc cộng tác thời gian thực, nơi thông tin dự án, tư liệu bản đồ và hiện trạng mốc đo đạc được chia sẻ tức thì, minh bạch và an toàn.

Đề xuất và khuyến nghị

Để phát huy tối đa hiệu quả của hệ thống WebGIS trong công tác quản lý nhà nước về đo đạc bản đồ trên phạm vi toàn quốc, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp mang tính chiến lược:

• Hoàn thiện thể chế và chuẩn hóa dữ liệu: Cần sớm nâng cấp Nghị định 12/2002/NĐ-CP thành Luật Đo đạc và Bản đồ, ban hành quy chế bắt buộc 100% các chủ đầu tư dự án có sử dụng ngân sách nhà nước phải cập nhật thông tin dự án vào hệ thống WebGIS dùng chung trước khi cấp phép thực hiện.
• Mở rộng hạ tầng kỹ thuật tại địa phương: Khuyến nghị Bộ Tài nguyên và Môi trường bố trí kinh phí trang bị máy chủ và đường truyền băng thông rộng cho 100% các Sở Tài nguyên và Môi trường trong lộ trình 24 tháng, bảo đảm khả năng đồng bộ dữ liệu hai chiều giữa trung ương và 63 tỉnh thành.
• Phát triển module WebGIS di động và định vị GPS: Bổ sung các ứng dụng tích hợp trên thiết bị cầm tay thông minh và máy định vị vệ tinh GPS nhằm hỗ trợ cán bộ địa chính kiểm tra, chụp ảnh, cập nhật tọa độ và hiện trạng mốc trắc địa trực tiếp tại hiện trường trong khoảng thời gian không quá 12 tháng tiếp theo.
• Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn: Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam cần chủ trì tổ chức định kỳ 4 khóa tập huấn chuyên sâu mỗi năm, đào tạo kỹ năng vận hành và quản trị dữ liệu không gian cho trên 500 lượt cán bộ phụ trách đo đạc bản đồ tại các địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, là tài liệu tham khảo đắt giá cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước: Các nhà hoạch định chính sách, lãnh đạo Cục Đo đạc và Bản đồ, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh thành cần một công cụ giải pháp để kiểm soát chặt chẽ cấp phép hành nghề, chống lãng phí ngân sách và quản lý tài nguyên địa lý quốc gia.
• Doanh nghiệp đo đạc bản đồ: Các tổng công ty, doanh nghiệp tư nhân hoạt động trong lĩnh vực khảo sát địa hình, thành lập bản đồ địa chính muốn nắm bắt quy chuẩn nộp lưu chiểu tư liệu, đăng ký hành nghề minh bạch và khai thác kho dữ liệu trắc địa công cộng.
• Giảng viên và học viên chuyên ngành: Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học các ngành Bản đồ, Viễn thám, GIS, Quản lý đất đai và Công nghệ thông tin cần nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình thiết kế cơ sở dữ liệu không gian Geodatabase và lập trình WebGIS.
• Kỹ sư phát triển phần mềm không gian: Đội ngũ lập trình viên chuyên trách xây dựng các hệ thống chính phủ điện tử, cổng thông tin địa lý đô thị thông minh cần tài liệu chuyên sâu về tích hợp ArcGIS Server, ArcSDE và công nghệ Ajax.

Câu hỏi thường gặp

• Luận văn giải quyết bài toán cát cứ và trùng lặp dữ liệu đo đạc bằng cơ chế nào? Hệ thống thiết lập cơ sở dữ liệu không gian tập trung kết hợp phân quyền cập nhật đa cấp. Cơ quan trung ương cập nhật các dữ liệu đo đạc cơ bản, trong khi các địa phương cập nhật dữ liệu chuyên đề và hiện trạng mốc. Nhờ tính năng công khai thông tin dự án theo thời gian thực, hệ thống giúp loại bỏ hoàn toàn nguy cơ lập trùng dự án đo đạc cùng tỷ lệ trên cùng một khu vực địa lý.

• Vì sao công nghệ Ajax lại đóng vai trò quyết định trong việc tối ưu hóa WebGIS? Ajax cho phép ứng dụng gửi và nhận dữ liệu ngầm thông qua đối tượng XMLHttpRequest mà không cần tải lại toàn bộ trang web. Nhờ đó, người dùng có thể kéo rê bản đồ, bật tắt các lớp dữ liệu và truy vấn thông tin mốc trắc địa tức thì với thời gian phản hồi dưới 2 giây, giúp giảm đến 70% băng thông truyền tải mạng.

• Chức năng hỗ trợ cấp giấy phép hành nghề ngăn chặn gian lận hồ sơ như thế nào? Module cấp phép sử dụng thuật toán kiểm tra chéo tự động trên toàn bộ cơ sở dữ liệu Geodatabase. Khi một doanh nghiệp nhập số hiệu thiết bị máy toàn đạc hoặc số chứng minh nhân dân của kỹ sư đo đạc, hệ thống sẽ quét toàn bộ danh sách đăng ký hiện có và cảnh báo ngay lập tức nếu phát hiện thiết bị hoặc nhân sự đó đang được đăng ký bởi một đơn vị khác.

• Lý do tác giả lựa chọn giải pháp công nghệ của ESRI thay vì mã nguồn mở? Vào thời điểm nghiên cứu năm 2008, bộ giải pháp của ESRI gồm ArcGIS Server và ArcSDE thể hiện sự vượt trội về độ ổn định, khả năng quản trị mô hình Geodatabase quy mô lớn, tính năng biên tập dữ liệu không gian đa người dùng qua mạng và khả năng tương thích hoàn hảo với hệ thống dữ liệu đo đạc quốc gia sẵn có tại Việt Nam.

• Hệ thống có khả năng mở rộng để kết nối với các thiết bị di động thực địa không? Kiến trúc đa tầng hướng dịch vụ của hệ thống cho phép mở rộng linh hoạt. Các dịch vụ bản đồ chuẩn WMS, WFS và giao thức Web Services sẵn có có thể kết nối trực tiếp với các ứng dụng cài đặt trên thiết bị cầm tay PDA hoặc máy định vị GPS, phục vụ đắc lực cho công tác kiểm tra mốc thực địa.

Kết luận

• Công trình đã giải quyết trọn vẹn bài toán cấp bách trong công tác quản lý nhà nước về đo đạc và bản đồ tại Việt Nam thông qua giải pháp công nghệ WebGIS tiên tiến.
• Xây dựng thành công hệ thống phần mềm với 6 nhóm chức năng hoàn chỉnh, tự động hóa 100% quy trình kiểm tra năng lực cấp phép và cập nhật dữ liệu không gian trực tuyến.
• Đóng góp mô hình dữ liệu Geodatabase chuẩn mực, xóa bỏ tình trạng phân mảnh thông tin giữa các cấp quản lý từ trung ương đến địa phương.
• Đề ra lộ trình 4 bước khả thi nhằm nhân rộng hệ thống ra toàn bộ 63 tỉnh thành phố, tích hợp công nghệ di động và hoàn thiện khung pháp lý chuyên ngành.
• Luận văn là tài liệu khoa học quý báu, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu hiện đại hóa ngành đo đạc bản đồ Việt Nam; các đơn vị quản lý và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác mô hình này để triển khai thực tế ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Hoạt động ĐĐ&BĐ ở Việt Nam có từ rất sớm, cũng như các hoạt động khác, hoạt động ĐĐ&BĐ tạo ra những sản phẩm cần thiết phục vụ đời sống và phát triển xã hội của con người. Ngay từ đầu những năm 1490 thời Hồng Đức nhà Lê, bản đồ Việt Nam đã được sử dụng như một công cụ để quản lý đất nước. Năm 1834, vua Minh Mạng nhà Nguyễn đã công bố tấm bản đồ “Đại Nam Nhất thống Toàn đồ”, đây là tấm bản đồ đầu tiên thể hiện tương đối chi tiết chủ quyền và toàn vẹn lãnh thổ của nước ta tại thời điểm đó [1]. Ngày nay, hoạt động ĐĐ&BĐ đã và đang tạo ra những sản phẩm có vai trò quan trọng trong các ngành kinh tế, văn hóa, xã hội, anh ninh và quốc phòng góp phần rất lớn trong công cuộc xây dựng, quản lý và phát triển đất nước.

Công tác ĐĐ&BĐ được nhà nước thống nhất quản lý theo Nghị định số 12/2002/NĐ-CP ngày 22/02/2002 của Chính phủ về hoạt động ĐĐ&BĐ (sau đây gọi tắt là Nghị định 12). Cơ quan QLNN ở trung ương là Bộ Tài nguyên và Môi trường, các bộ quản lý ĐĐ&BĐ chuyên ngành, UBND các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương QLNN về ĐĐ&BĐ ở địa phương. Cục Đo đạc và Bản đồ giúp Bộ trưởng Bộ Bộ Tài nguyên và Môi trường thống nhất QLNN về ĐĐ&BĐ; quản lý hoạt động ĐĐ&BĐ cơ bản; tổ chức triển khai công tác ĐĐ&BĐ cơ bản trên đất liền, vùng trời, vùng biển thuộc quyền quản lý và tài phán của Nhà nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Sở Tài nguyên và Môi trường giúp UBND các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương QLNN về ĐĐ&BĐ ở địa phương [3].

Theo nội dung báo cáo tổng kết hàng năm của các cơ quan QLNN về ĐĐ&BĐ, trong những năm qua, các cơ quan quản lý ở Trung ương và cả Địa phương đã thực hiện khá tốt nhiệm vụ của mình. Cụ thể là công tác QLNN về ĐĐ&BĐ từng bước được nâng cao; hoạt động ĐĐ&BĐ đã từng bước đảm bảo việc xây dựng và cung cấp các tư liệu ĐĐ&BĐ đầy đủ, chính xác, kịp thời nhằm phục vụ các yêu cầu của QLNN về lãnh thổ, đất đai, tài nguyên thiên nhiên và môi trường, hoạt động kinh tế - xã hội; bảo vệ đất nước và các mục tiêu quốc phòng, an ninh; nghiên cứu khoa học về trái đất. Ứng dụng WebGIS hỗ trợ công tác quản lý nhà nước về hoạt động đo đạc và bản đồ ĐHBK TP.HCM - 2009 2 Tuy nhiên, công tác QLNN về hoạt động ĐĐ&BĐ cũng như việc triển khai hoạt động ĐĐ&BĐ cũng còn những tồn tại. Hệ thống văn bản QPPL chưa đồng bộ, tính pháp lý chưa cao, chưa đầy đủ và chưa phù hợp với tình hình phát triển kinh tế - xã hội và hội nhập quốc tế.

Sự phối hợp giữa các ngành, các cấp ở Trung ương và địa phương chưa đồng bộ do nhận thức chưa cao và còn hạn chế của cơ quan nhà nước các cấp trong việc chia sẻ, sử dụng chung sản phẩm thông tin tư liệu ĐĐ&BĐ, dẫn đến việc ĐĐBĐ chồng chéo gây lãng phí ngân sách nhà nước. Để khắc phục những bất cập nêu trên, đồng thời thực hiện nghĩa vụ và thực hiện các yêu cầu mới đối với một nước tham gia Tổ chức thương mại thế giới (WTO), bên cạnh việc nghiên cứu xây dựng một cơ chế pháp lý về quản lý và triển khai công tác ĐĐBĐ và thể chế hóa bằng Luật, nhà nước ta cần phải xây dựng giải pháp về hạ tầng kỹ thuật, trong đó cần xây dựng một hệ thống có vai trò như một công cụ hỗ trợ công tác quản lý ĐĐ&BĐ. Dựa trên công cụ này, các cơ quan quản lý trung ương và địa phương có thể phối hợp chặt chẽ hơn trong công tác QLNN về ĐĐ&BĐ. Các thông tin về hoạt động ĐĐ&BĐ được công khai minh bạch hơn, tạo điều kiện cho việc khai thác hiệu quả nguồn tài liệu đã được nhà nước bỏ rất nhiều tiền để đầu tư.

Không chỉ riêng đối với các cơ quan QLNN về ĐĐ&BĐ, các ngành chuyên môn, các tổ chức và cá nhân có liên quan cũng có thể tham gia, khai thác và sử dụng công cụ để phục vụ cho công việc của mình. Để xây dựng hệ thống có thể đáp ứng được các yêu cầu nêu trên, cần xem xét lựa chọn công cụ phù hợp trong xu thế công nghệ ngày nay. Hiện nay, GIS đã phát triển rất mạnh và được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Tại nước ta, GIS cũng đã được đưa vào ứng dụng từ hơn một thập niên qua và rất phổ biến trong công tác quản lý.

Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet, tốc độ truyền dữ liệu ngày càng được nâng cao, công nghệ WebGIS sẽ ngày càng thể hiện rõ tính ưu việt của nó. Chỉ với trình duyệt Web, người sử dụng có thể truy cập dữ liệu bất cứ đâu, bất cứ thời gian nào, tiếp xúc với tất cả các loại dữ liệu được chia sẻ trên mạng và dễ dàng sử dụng. Một ứng dụng WebGIS trên Internet luôn đáp ứng thời gian thực, có thể truy cập thông tin bất cứ đâu, bất cứ lúc nào, không phụ thuộc vào không gian và thời gian sẽ đáp ứng được yêu cầu của bài toán đã đặt ra. Ứng dụng WebGIS hỗ trợ công tác quản lý nhà nước về hoạt động đo đạc và bản đồ ĐHBK TP.HCM - 2009 3 Xuất phát từ những thực tiễn đó, nghiên cứu ứng dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong công nghệ GIS và Web để xây dựng hệ thống WebGIS hỗ trợ công tác QLNN về hoạt động ĐĐ&BĐ sẽ là nội dung của đề tài nghiên cứu này.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Ứng dụng WebGIS xây dựng hệ thống hỗ trợ công tác quản lý, góp phần nâng cao hiệu quả QLNN, khắc phục những bất cập trong lĩnh vực ĐĐ&BĐ.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Cũng như các đối tượng quản lý khác, các hoạt động ĐĐ&BĐ ở nước ta được quản lý thống nhất.

Các quy định của pháp luật trong lĩnh vực ĐĐ&BĐ được áp dụng tại các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương đều giống nhau. Tuy nhiên, đối với mỗi địa phương, mức độ phức tạp và đa dạng của hoạt động ĐĐ&BĐ tùy thuộc vào tình hình phát triển kinh tế xã hội của địa phương đó. Do thời gian và năng lực thực hiện có hạn, đề tài chọn địa bàn các tỉnh phía Nam để nghiên cứu và vận hành thử nghiệm hệ thống bằng dữ liệu tại một số khu vực của thành phố Hồ Chí Minh, đây là một địa phương có tốc độ phát triển kinh tế và xã hội rất nhanh, các hoạt động ĐĐ&BĐ cũng tương đối đa dạng và phức tạp. Đối với các loại dữ liệu của Trung ương dùng để vận hành thử nghiệm, đề tài sẽ sử dụng các dữ liệu được cung cấp bởi Chi cục Đo đạc và Bản đồ phía Nam, đây là tổ chức thuộc Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, có chức năng thực hiện nhiệm vụ QLNN về hoạt động ĐĐ&BĐ trên địa bàn các tỉnh phía Nam.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp thu thập và phân tích thông tin: khảo sát, thu thập và nghiên cứu các nguồn thông tin có liên quan, phân tích nhằm phục vụ cho việc xây dựng hệ thống.

Các tài liệu trong nước bao gồm các văn bản QPPL về ĐĐ&BĐ, các báo cáo khoa học có liên quan của các tỉnh và của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Các tài liệu nước ngoài được thu thập chủ yếu từ Internet. Việc phân tích dựa trên kiến trúc các hệ thống thông tin đã được công bố nhằm đảm bảo tính nhất quán về mặt lý luận trong khoa học cũng như tính khả thi trong thực tiễn. Các tài liệu về xây dựng Ứng dụng WebGIS hỗ trợ công tác quản lý nhà nước về hoạt động đo đạc và bản đồ ĐHBK TP.HCM - 2009 4 hệ thống WebGIS được thu thập chủ yếu từ các tổ chức uy tín trên thế giới như ESRI, OGC, ISO/TC211.

- Phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống thông tin: các bước phân tích và thiết kế tuân thủ chặt chẽ theo nguyên lý hệ thống trong quá trình triển khai nhằm đưa ra các giải pháp về kỹ thuật thích ứng với hoàn cảnh thực tế và đạt được các mục tiêu đề ra. Việc phân tích được tiến hành theo cả hai hướng: Bottom – Up (Từ dưới lên) và Top – Down (từ trên xuống). Trong luận văn sử dụng một số phương pháp phân tích thiết kế thông dụng như: phương pháp MERISE, phương pháp cấu trúc, phương pháp hướng dữ liệu và phương pháp hướng đối tượng. - Phương pháp mô hình hóa: Với tất cả những thông tin thu thập được từ khảo sát thực tế về công tác quản lý hoạt động ĐĐ&BĐ, tiến hành mô hình hóa công tác quản lý các hoạt động ĐĐ&BĐ.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Khảo sát, phân tích và đánh giá hiện trạng hệ thống quản lý ĐĐ&BĐ ở nước ta hiện nay; - Tìm hiểu tổng quan về các công trình có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài.

- Nghiên cứu tình hình ứng dụng công nghệ GIS nói chung và WebGIS nói riêng trên thế giới và ở Việt Nam, đồng thời nghiên cứu tổng quan về WebGIS và công nghệ xây dựng WebGIS. - Hoàn chỉnh mô hình tổng quan của hệ thống trên cơ sở triển khai các nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng công nghệ mới vào điều kiện thực tế quản lý; - Phân tích, thiết kế hệ thống WebGIS hỗ trợ công tác QLNN về hoạt động ĐĐ&BĐ. Nhiệm vụ của nội dung này là: + Phân tích – thiết kế hệ thống; + Phân tích – thiết kế cơ sở dữ liệu; - Xây dựng WebGIS Application với các nhóm chức năng: + Thể hiện bản đồ; + Quản lý việc cấp giấy phép hoạt động ĐĐ&BĐ; Ứng dụng WebGIS hỗ trợ công tác quản lý nhà nước về hoạt động đo đạc và bản đồ ĐHBK TP.HCM - 2009 5 + Quản lý văn bản QPPL liên quan đến các hoạt động ĐĐ&BĐ; + Cập nhật dữ liệu không gian thông qua trình duyệt Web; + Tổng hợp và báo cáo thông tin liên quan đến việc cấp giấy phép hoạt động ĐĐ&BĐ. - Chuẩn bị dữ liệu trên địa bàn thử nghiệm cụ thể là dữ liệu một số khu vực của TP.

Hồ Chí Minh (các loại dữ liệu bản đồ nền, hệ thống các điểm trắc địa,…); - Vận hành thử, đánh giá kết quả; - Lập báo cáo kết quả thực hiện đề tài. Ứng dụng WebGIS hỗ trợ công tác quản lý nhà nước về hoạt động đo đạc và bản đồ ĐHBK TP.HCM - 2009 6 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG 2.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Các nghiên cứu trong nước 2.