CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cơ sở dữ liệu và GIS 1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu (CSDL) là tập hợp các tập tin có liên quan với nhau, được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thứ cấp và thiết kế nhằm giảm thiểu sự lặp lại dữ liệu.
Thông tin từ dữ liệu có thể đáp ứng yêu cầu khai thác thông tin của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau. Dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính. Trong đó, dữ liệu địa lý bao gồm các loại ảnh và bản đồ dạng số được lưu lại dưới dạng vector hoặc raster hỗn hợp raster-vector. Các dữ liệu địa lý dưới dạng vector thường được phân lớp theo tính chất thông tin: lớp địa hình, lớp thuỷ văn, lớp đường giao thông, lớp dân cư, lớp giới hành chính v.
Trong nhiều trường hợp để quản lý sâu hơn, dữ liệu sẽ được phân lớp chuyên biệt hơn như trong lớp thuỷ văn được phân thành các lớp con: các lớp sông lớn, sông nhỏ, lớp biển, lớp ao hồ,v.v… Các thông tin ở dạng vector tham gia trực tiếp quản lý và được định nghĩa như những đối tượng địa lý. Các đối tượng này thể hiện ở 3 dạng: điểm, đường và vùng. Mỗi đối tượng đều có thuộc tính hình học riêng như kích thước, vị trí. Các thông tin ở dạng raster là thông tin nguồn và thông tin hỗ trợ.
Dữ liệu thuộc tính là các thông tin giải thích cho các đối tượng địa lý gắn liền với đối tượng địa lý đó. Các thông tin này được lưu trữ dưới dạng thông thường như báo cáo, tài liệu, bảng biểu…Với mối quan hệ của đối tượng địa lý và thuộc tính của chúng trong hệ CSDL giúp cho người sử dụng tìm kiếm, tra cứu, truy vấn… thông tin của đối tượng cần nghiên cứu. Hệ thống CSDL quốc gia là hệ thống thông tin chứa đựng đầy đủ các thông tin phục vụ cho sự phát triển và tồn tại của mỗi quốc gia, và là một trong các thành phần nền tảng của kết cấu hạ tầng về thông tin bao gồm các CSDL chuyên ngành để tạo thành một hệ thống cơ sở thống nhất, bao gồm các thành phần: CSDL về chính trị (chính sách, pháp luật, tổ chức cán bộ); về kinh tế (nguồn lực - tài nguyên thiên nhiên, đất đai, lao động, vốn, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế, kết quả hoạt động của các ngành kinh tế - nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ); CSDL xã hội (dân số, lao động văn hoá, giáo dục, y tế, thể thao); và CSDL về tài nguyên đất là một thành phần không thể thiếu được của CSDL quốc gia. CSDL tài nguyên đất bao gồm toàn bộ thông tin về tài nguyên đất đai và các nguồn thông tin bổ sung về địa lý được phân loại theo đối tượng địa lý như: thuỷ văn, 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giao thông, dân cư, địa giới, hiện trạng sử dụng đất, công trình, cơ sở hạ tầng… Xét về các yếu tố cấu thành, chúng có thể chia ra thành hai phần cơ bản là CSDL bản đồ địa lý và CSDL đất đai.
Thông tin về tài nguyên đất đai đuợc thể hiện bằng dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính có cấu trúc. CSDL đất đai nằm trong Hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) - Geographic Infomation System (GIS) và hệ thống này sẽ có nhiệm vụ thu thập, quản lý, phân tích CSDL đất đai, hiển thị kết quả trợ giúp cho việc ra quyết định cho từng mục đích cụ thể. Vai trò của cơ sở dữ liệu trong công tác quy hoạch, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất Thông tin đầy đủ và hệ thống của CSDL về tài nguyên đất giữ vai trò quan trọng trong công tác quản lý, quy hoạch, bảo vệ đất đai. Là cơ sở cho việc đề xuất các chính sách và lập kế hoạch phù hợp trợ giúp nhà quản lý phân bổ cho từng mục đích sử dụng đất, cũng như trong việc ra các quyết định liên quan đến đầu tư và phát triển nhằm khai thác hợp lý đối với tài nguyên đất đai.
Nước ta đang từng bước chuyển mình trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nền kinh tế chuyển sang nền kinh tế hàng hoá nhiều thành phần phát triển theo cơ chế thị trường có sự quản lý của nhà nước. Khi đó, nhu cầu sử dụng và khai thác đất đai của các ngành sẽ tăng lên một cách nhanh chóng. Bên cạnh đó, tình hình sử dụng đất của từng địa phương cũng ngày một đa dạng và phức tạp. Do vậy, cần có những thông tin, dữ liệu về tài nguyên đất được tích hợp liên ngành một cách đầy đủ, được tổ chức, sắp xếp và quản lý một cách khoa học, chặt chẽ, mới có thể mang lại hiệu quả cho từng mục đích sử dụng.
Từ đó, phục vụ khai thác, quản lý, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất bền vững. Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin (CNTT), sự ra đời và hoàn thiện của các thiết bị, phần mềm công nghệ số đã làm thay đổi toàn diện phương thức quản lý đất đai từ điều tra, khảo sát thu thập thông tin tới xử lý số liệu, quản lý, vận hành và khai thác dữ liệu. Ứng dụng công nghệ hiện đại trong hoạt động quản lý đất đai là xu thế phổ biến trên thế giới, mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội (KTXH) to lớn, đáp ứng yêu cầu phát triển KTXH. Tăng cường ứng dụng khoa học - công nghệ phải đi đôi với việc đổi mới mô hình tổ chức, đảm bảo cho mô hình tổ chức phải phù hợp với công nghệ mới, phát huy tối đa lợi thế của công nghệ để nâng cao hiệu quả hoạt động của bộ máy.
Việc xây dựng CSDL đất đai tích hợp liên ngành nhằm hiện đại hoá và hệ thống hóa công tác quản lý, cập nhật, chỉnh lý biến động nguồn dữ liệu đất đai thống nhất từ Trung ương đến địa phương, đảm bảo cung cấp thông tin, dữ liệu đất đai nhanh chóng, 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chính xác phục vụ tốt quản lý Nhà nước về đất đai, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về phát triển KTXH, quốc phòng - an ninh, nghiên cứu khoa học, đào tạo, hợp tác quốc tế; phát triển Chính phủ điện tử trong ngành tài nguyên và môi trường (TN&MT), đặc biệt là nhu cầu khai thác thông tin thường xuyên với mục đích sử dụng khác nhau. Thiết lập và phát triển một hệ thống lưu trữ, cập nhật, xử lý, tích hợp, đồng bộ nguồn dữ liệu đất đai cũng có vai trò rất quan trọng trong quản lý và phục vụ sản xuất nông nghiệp (SXNN). Việc cung cấp thường xuyên thông tin về đất đai đảm bảo định hướng quy hoạch SXNN hợp lý cho từng địa phương với những điều kiện tự nhiên và các loại sử dụng đất khác nhau. Từng bước hoàn thiện, chuẩn hóa CSDL đất đai để nâng cao hiệu quả quản lý, sử dụng, phục vụ cho lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng, khai thác tiềm năng quỹ đất, cung cấp các thông tin về đất đai phục vụ cho mục tiêu phát triển KTXH là rất cần thiết.
Đây là công cụ hỗ trợ cho đánh giá tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất, kết quả thực hiện quy hoạch sử dụng đất, xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ) và các bản đồ chuyên đề khác. CSDL đất đai cung cấp thông tin cho việc xây dựng phương án quy hoạch, dữ liệu nền để lập bản đồ quy hoạch sử dụng đất, và phục vụ các công tác bảo vệ tài nguyên đất nói chung. Ngoài ra, từ những dữ liệu đất đai tích hợp liên ngành có thể áp dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu kết hợp với GIS để tìm vị trí tối ưu cho các đối tượng quy hoạch, cũng như lựa chọn các phương án quy hoạch hợp lý nhất. Ngoài ra, hệ thống thông tin đất còn liên kết với một số hệ thống thông tin khác tạo thành bộ CSDL đầy đủ, giúp đưa ra các thông tin phục vụ cho việc điều hành, quản lý và xem xét việc sử dụng hiệu quả các nguồn vốn đối với đất đai cho phù hợp với các mục tiêu của các tổ chức trong và ngoài nước.
Cung cấp thông tin chính xác, kịp thời, nhanh chóng cho đối tượng sử dụng đất. Như vậy, CSDL đất đai tích hợp liên ngành có vai trò quan trọng trong quy trình lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng và bảo vệ đất. Với bộ CSDL được xây dựng thống nhất đảm bảo cung cấp thông tin đầy đủ về tài nguyên, trợ giúp cho việc ra quyết định, hoạch định chính sách phát triển nguồn tài nguyên đất hợp lý. Tổng quan về GIS Các kỹ thuật phân tích không gian (Spatial analytical technicques) có nhiệm vụ phân tích theo trật tự và tổ hợp không gian của các hiện tượng hoặc các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội.
Mối liên quan đó được cụ thể bằng trật tự không gian địa lý, nghĩa là mọi hiện tượng và tính chất của các yếu tố cần phải bản đồ hóa. Bản đồ là 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cách trình bày cụ thể nhất trong không gian hai chiều các tính chất, vị trí, mối liên hệ và trật tự trong không gian của các đối tượng hoặc hiện tượng cần nghiên cứu. Tuy nhiên, do có nhiều cách trình bày bản đồ khác nhau nên dẫn đến sự khó khăn trong việc xử lý mối quan hệ không gian giữa các lớp thông tin. Mặt khác, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin (CNTT), nhu cầu về số hóa và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao.
Đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cấp những thông tin hữu ích phục vụ khai thác và quản lý tài nguyên. Nhưng sự mô tả định lượng bị hạn chế do dung lượng của dữ liệu và cả những quan trắc định lượng. Ngoài ra, còn thiếu các công cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lượng. Chỉ từ năm 1960, với sự có mặt của máy tính bằng số thì việc phân tích không gian và làm bản đồ chuyên đề mang tính định lượng mới này nở và phát triển.
Cho đến nay, HTTTĐL đã phát triển mạnh mẽ và ngày càng hoàn thiện. Với những ưu thế của mình, HTTTĐL - GIS là môi trường có khả năng quản lý, xử lý hệ thống CSDL và xử lý chính xác các lớp thông tin trong mối quan hệ không gian giữa chúng.