Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download luận văn thạc sĩ với đề tài: Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân. Toàn
bộ quá trình nghiên cứu được tiến hành một cách khoa học, các số liệu, kết quả trình
bày trong luận văn là chính xác, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Phạm Thị Việt Hà
- 1 -

2. LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý
báu đó.
Trước hết, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh
Thị Bảo Hoa, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình cũng như định hướng về phương
pháp làm việc và phương pháp nghiên cứu, tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận
văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ môn Bản đồ,
Viễn thám và Hệ thông tin địa lý, các thầy cô trong khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt những năm
học vừa qua.
Tôi xin cảm ơn Ban Giám đốc Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ
Việt Nam, Trưởng phòng Phòng Biên tập Tư liệu đã tạo điều kiện cho tôi trong quá
trình đi học cũng như quá trình hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn với gia đình, người thân và bạn bè về sự
động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoành thành luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2011
Học viên
Phạm Thị Việt Hà
- 2 -

3. MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC.......................................................................................................................3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................................................................6
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ............................................................................7
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................8
1. Tính cấp thiết của đề tài ..............................................................................................8
2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................9
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................9
4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................9
5. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................9
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..............................................................................10
7. Cơ sở dữ liệu, tài liệu phục vụ đề tài........................................................................ 10
8. Cấu trúc của luận văn............................................................................................... 11
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GISCHƯƠNG 1.
PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........12
1.1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ
HẠ TẦNG............................................................................................................ 12
1.1.1. Khái niệm và đặc điểm của cơ sở hạ tầng kỹ thuật............................................ 12
1.1.2. Nhu cầu về CSDL GIS trong công tác quản lý CSHT kinh tế xã hội ............... 14
1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý - công cụ hữu hiệu hỗ trợ ra quyết định............................. 15
1.2. KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN TRONG NGHIÊN CỨU XÂY
DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ......................................... 18
1.2.1. Cơ sở khoa học về hệ thông tin địa lý................................................................ 18
1.2.2. Cơ sở dữ liệu địa lý ............................................................................................ 21
1.2.3. Công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lưu trữ, phân tích, xử lý thông tin ............. 22
1.2.4. Khả năng ứng dụng của GIS trong xây dựng CSDL địa lý cấp tỉnh phục vụ
công tác quản lý hành chính............................................................................... 26
1.3. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN
ĐỊA LÝ .....................................................................................................................................26
1.3.1. Phát triển và ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trên thế giới ......................... 26
1.3.2. Phát triển và ứng dụng GIS tại Việt nam ........................................................... 27
1.3.3. Khái quát các công trình liên quan đến đề tài .................................................... 30
- 3 -

4. 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................31
1.4.1. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS) ...........................................31
1.4.2. Phương pháp thống kê.....................................................................................31
1.4.3. Phương pháp thử nghiệm ................................................................................... 31
1.4.4. Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu............................................................ 31
1.4.5. Phương pháp chuyên gia .................................................................................... 32
1.4.6. Phương pháp phân tích nhân tố ứng dụng trong đánh giá tổng hợp .................. 32
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ...... 33
2.1. CHUẨN THÔNG TIN ĐỊA LÝ............................................................................ 33
2.1.1. Chuẩn thuật ngữ ................................................................................................. 34
2.1.2. Chuẩn về hệ thống tham chiếu không gian ........................................................ 34
2.1.3. Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý ............................................................... 34
2.1.4. Chuẩn về phân loại đối tượng địa lý .................................................................. 34
2.1.5. Chuẩn thể hiện trình bày dữ liệu địa lý .............................................................. 35
2.1.6. Chuẩn về chất lượng dữ liệu không gian............................................................ 35
2.1.7. Chuẩn siêu dữ liệu (Metadata) ........................................................................... 35
2.1.8. Chuẩn mã hoá và trao đổi dữ liệu ...................................................................... 35
2.2. YÊU CẦU TRONG THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ CẤP TỈNH .............................. 35
2.2.1. Nội dung của cơ sở dữ liệu địa lý cấp tỉnh......................................................... 37
2.2.2. Xây dựng lược đồ ứng dụng .............................................................................. 41
2.2.3. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu ........................................................................... 41
2.3. NỘI DUNG, NHIỆM VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG .................................. 44
2.3.1. Nội dung các yếu tố cơ sở hạ tầng ..................................................................... 44
2.3.2. Nhiệm vụ quản lý nhà nước về cơ sở hạ tầng .................................................... 46
2.4. THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ VỀ CSHT.................................................................. 47
2.4.1. Thiết kế CSDL nền địa lý .................................................................................. 47
2.4.2. Thiết kế CSDL chuyên đề CSHT....................................................................... 48
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ
HẠ TẦNG TỈNH LÀO CAI ...................................................................................... 50
3.1. ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN.............................................................................................. 50
3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu ........................................................................... 50
3.1.2. Xã hội ................................................................................................................. 50
- 4 -

5. 3.1.3. Cơ sở hạ tầng chủ yếu ........................................................................................ 51
3.1.4. Tiềm năng và lợi thế phát triển .......................................................................... 53
3.1.5. Hiện trạng ứng dụng công nghệ thông tin tại các sở, ban, ngành tỉnh
Lào Cai.........................................................................................................55
3.2. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ ................................ 56
3.2.1. Lựa chọn Công nghệ nhập liệu - Công nghệ số hoá và hiện chỉnh bản đồ........ 56
3.2.2. Lựa chọn công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lưu trữ, xử lý thông tin............... 56
3.2.3. Các phần mềm khác ........................................................................................... 57
3.3. XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ VỀ CSHT TỈNH LÀO CAI .................................. 58
3.3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ................................................................................. 58
3.3.2. Nội dung các bước của quy trình công nghệ...................................................... 58
3.4. SỬ DỤNG KẾT QUẢ CSDL CSHT TỈNH LÀO CAI PHÂN TÍCH MỐI
QUAN HỆ DÂN SỐ VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ...................................................... 73
3.4.1. Tổ chức và chuẩn hoá số liệu............................................................................. 73
3.4.2. Phân tích nhân tố................................................................................................ 76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 84
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 86
Phụ lục 1....................................................................................................................... 86
Phụ lục 2..................................................................................................................... 108
- 5 -

6. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CSHT : Cơ sở hạ tầng
BĐĐH : Bản đồ địa hình
CSDL : Cơ sở dữ liệu
DGN : Định dạng dữ liệu của phần mềm Microstation
Feature : Đối tượng
Feature class : Lớp đối tượng
GIS : Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
Internet : Mạng toàn cầu
LAN : Mạng nội bộ
SHP : Định dạng dữ liệu của phần mềm
SQL : Ngôn ngữ tìm kiếm, hỏi đáp
TN&MT : Tài nguyên và Môi trường
VN2000 : Tên hệ tọa độ, độ cao chính thức sử dụng ở Việt Nam
HTML : Hypertext Markup Language - Ngôn ngữ liên kết siêu văn bản
UBND : Ủy ban nhân dân
- 6 -

7. DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
* Bảng:
Bảng 2.1. Danh mục các chuẩn ....................................................................................33
Bảng 3.1. Yếu tố nội dung và thông tin thuộc tính của bản đồ CSHT........................62
Bảng 3.2. Lựa chọn các biến phân tích........................................................................74
Bảng 3.3. Bảng giá trị các biến tính toán theo chỉ tiêu lựa chọn..................................75
Bảng 3.4. Bảng ma trận hệ số tương quan của một số biến .........................................76
Bảng 3.5. Tổng biến giải thích được của các thành phần.............................................77
Bảng 3.6. Ma trận thành phần chính.............................................................................78
Bảng 3.7. Ma trận thành phần chính đã được quay Varmax........................................79
Bảng 3.8. Bảng giá trị riêng cho mỗi huyện.................................................................80
Bảng 3.9. Bảng đánh giá phân loại...............................................................................80
* Hình vẽ:
Hình 1.1. Liên kết dữ liệu không gian và thuộc tính....................................................22
Hình 2.1. Mô hình phát triển CSDL địa lý cấp tỉnh.....................................................36
Hình 2.2. Lược đồ ứng dụng mô tả cấu trúc dữ liệu [Nguồn TC211]..........................41
Hình 2.3. Mô hình cấu trúc CSDL địa lý về CSHT .....................................................47
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng CSDL ................................................58
Hình 3.2. Một số yếu tố nội dung của bản đồ Cơ sở Hạ tầng ......................................67
Hình 3.3. Yếu tố giao thông .........................................................................................68
Hình 3.4. Yếu tố thủy hệ ..............................................................................................68
Hình 3.5. Yếu tố trường học.........................................................................................69
Hình 3.6. Yếu tố điện ...................................................................................................69
Hình 3.7. Yếu tố bưu chính viễn thông ........................................................................70
Hình 3.8. Mạng lưới chợ ..............................................................................................70
Hình 3.9. Mạng lưới cơ sở y tế.....................................................................................71
Hình 3.10. Điểm dân cư................................................................................................71
Hình 3.11. Nhà văn hóa................................................................................................72
Hình 3.12. Các đối tượng là đường đất đã được chọn có màu xanh............................72
Hình 3.13. Mô hình kết quả..........................................................................................81
- 7 -

8. MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thực tiễn hơn 25 năm đổi mới, sự phát triển hạ tầng kinh tế - xã hội của các địa
phương đã góp phần làm thay đổi diện mạo kinh tế, xã hội trên toàn quốc, góp phần
vào sự thành công của công cuộc nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Sự phát triển hạ
tầng kinh tế xã hội địa phương không chỉ là vấn đề kinh tế - kỹ thuật đơn thuần mà
còn là vấn đề xã hội quan trọng nhằm tạo tiền đề cho các địa phương trong cả nước
phát triển nhanh và bền vững. Do vậy, chính sách phát triển hạ tầng kinh tế xã hội trên
phạm vi cả nước là một trong những vấn đề được các cấp chính quyền chú trọng và
luôn được gắn với các chương trình phát triển của các tỉnh.
Chính từ sự phát triển nhanh chóng về hạ tầng kinh tế xã hội của các tỉnh đã
làm gia tăng nhu cầu quản lý về cơ sở hạ tầng (CSHT) như: các công trình điện, nước,
trường, trạm, thông tin liên lạc, hệ thống giao thông... Cẩn thiết phải có một hệ thống
các phương pháp quản lý và thông tin hiện đại để đảm bảo cho các hệ thống CSHT có
thể hỗ trợ cho sự phát triển của các lĩnh vực kinh tế và xã hội.
Trên hầu hết các lĩnh vực quản lý cơ sở hạ tầng của tỉnh, từ quy hoạch phát
triển tổng thể CSHT đến quản lý hạ tầng kỹ thuật, bảo vệ môi trường, quản lý an ninh
xã hội theo địa bàn, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, sử dụng đất đai trong tỉnh...đều có nhu
cầu cấp thiết về một hệ thống thông tin bản đồ trong đó có các thông tin thuộc tính
đính kèm tăng tải trọng thông tin cho bản đồ, cung cấp được hệ thống thông tin có
khoa học cho công tác quản lý, điều hành, nâng cấp cũng như quy hoạch CSHT của
các địa phương.
Việc sớm triển khai một đề án ứng dụng GIS cấp tỉnh trước hết phục vụ quản lý
CSHT ở cấp vĩ mô và từng bước đáp ứng yêu cầu quản lý, điều hành tác nghiệp cho
các sở ngành, huyện thị, đã trở thành một đòi hỏi thực sự cần thiết và cấp bách với các
địa phương trong cả nước, đặc biệt là đối với những tỉnh miền núi trình độ phát triển
về công nghệ thông tin chưa cao nhưng được đầu tư nhiều cho các dự án quy hoạch
phát triển cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội.
Tỉnh Lào Cai là một tỉnh miền núi giáp biên giới Việt Trung có các yếu tố
thuận lợi về địa lý và lịch sử thu hút nhiều đầu tư trong nước và nước ngoài. Các hoạt
động xây dựng và phát triển tiếp theo cho thấy các dịch vụ CSHT thiết yếu như điện,
nước, trường, trạm y tế, viễn thông và thoát nước là rất cần được quy hoạch, mở rộng
và nâng cấp.
Việc sớm hình thành một hệ thống dữ liệu GIS nền dùng chung cấp Tỉnh, nhằm
đáp ứng yêu cầu quản lý CSHT ở cấp vĩ mô và chia sẻ thông tin dùng chung là một
bước đột phá để phát huy tổng hợp các nguồn dữ liệu bản đồ cho quản lý CSHT. Tạo
ra sự liên thông của các nguồn dữ liệu GIS trên địa bàn quản lý từ phạm vi tỉnh, đến
huyện, thị phường, xã. Đây cũng là giải pháp về hạ tầng thông tin để sớm hình thành
- 8 -

9. Do đó, tác giả đã lựa chọn đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục
vụ quản lý cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai”.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu về phương pháp luận và áp dụng quy trình xây dựng CSDL địa lý
để quản lý CSHT kinh tế xã hội tỉnh Lào Cai.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu trên đề tài đã giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Tổng quan các vấn đề xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý kinh tế xã hội.
- Xây dựng cấu trúc CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý CSHT.
- Nghiên cứu quy trình xây dựng CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý CSHT.
- Thử nghiệm xây dựng CSDL cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai và bước đầu khai
thác CSDL.
4. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý: Đây là phương pháp chủ đạo sử
dụng triệt để như 1 phương pháp dùng để hiển thị bản đồ, kết nối các dữ liệu và
phương pháp xử lý các dữ liệu đó phục vụ mục tiêu đề tài đã đặt ra.
- Phương pháp chuyên gia: tham khảo các ý kiến chuyên gia về các chuyên
ngành khác để có luận cứ khoa học phục vụ mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
- Phương pháp thống kê: dùng để thu thập các tài liệu, số liệu phục vụ cho công
tác thiết kế CSDL chuyên đề và nhập thông tin thuộc tính.
- Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu: dùng để chiết lọc và chuẩn hóa
CSDL một cách chính xác và theo một hệ thống nhất định.
- Phương pháp thử nghiệm: thử nghiệm với dữ liệu thực tế để kiểm nghiệm quy
trình lý thuyết đã đề ra.
- Phương pháp phân tích nhân tố: sử dụng phương pháp này để phân tích mối
tương quan giữa các yếu tố chính trong CSDL đã thiết kế và kiểm nghiệm chúng có
phù hợp với thực tiễn hay không.
5. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi lãnh thổ: Khu vực nghiên cứu là tỉnh Lào Cai, một tỉnh biên giới
miền núi phía Bắc giáp Trung Quốc, có các điều kiện tự nhiên không thật sự thuận lợi
để phát triển hạ tầng cơ sở.
- 9 -

10. - Giới hạn nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục
quản lý cơ sở hạ tầng tỉnh Lào Cai (tập trung vào nội dung về CSHT).
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
a. Ý nghĩa khoa học
Những kết quả nghiên cứu và thực nghiệm của đề tài đã góp phần xây dựng
cơ sở khoa học trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý chuyên đề phục vụ công tác
quản lý xã hội của tỉnh.
b. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ trợ giúp các nhà quản lý trong công tác quản
lý cơ sở hạ tầng của tỉnh Lào Cai.
Góp phần bổ sung tài liệu khoa học về ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL
phục vụ quản lý xã hội tại tỉnh và ứng dụng cho các chuyên ngành khác của tỉnh.
7. Cơ sở dữ liệu, tài liệu phục vụ đề tài
Tài liệu phục vụ đề tài gồm:
* Tài liệu bản đồ:
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/ 25.000 dạng số dùng là tư liệu chính để liệt kê đối
tượng và phân lớp đối tượng trong CSDL nền.
- Bản đồ hành chính tỉ lệ 1/ 150.000 để hiện chỉnh nội dung và các yếu tố
hành chính.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉ lệ 1/ 50.000 năm 2005 dùng để cập nhật các
yếu tố về CSHT.
- Bản đồ địa giới hành chính 364 cập nhật ranh giới hành chính đến tháng 8
năm 2011 tỉ lệ 1/ 50.000.
- Các loại bản đồ chuyên đề toàn tỉnh: Bản đồ Quy hoạch, bản đồ dân cư, giao
thông dạng số tỉ lệ 1/ 300.000.
* Tài liệu phi bản đồ:
- Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai năm 2008, 2009, 2010. Dùng để nhập cho
các trường thông tin thuộc tính đã thiết kế.
- Sách về giao thông, danh mục hành chính và các tài liệu về địa lý tự nhiên
kinh tế xã hội khác.
- Tuy nhiên chủ yếu các bản đồ số định dạng là MicroStation DGN chỉ phục vụ
công tác in ra chứ chưa được sử dụng trong quản lý, xử lý thông tin số, chuẩn về
CSDL.
- 10 -

11. 8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn gồm các nội dung như sau:
- Nội dung chương 1 đề cập tới: Tổng quan các vấn đề xây dựng cơ sở dữ liệu
GIS phục vụ quản lý cơ sở hạ tầng và phương pháp nghiên cứu.
- Nội dung chương 2 đề cập tới chuẩn về CSDL, nội dung của CSDL địa lý cấp
tỉnh và nội dung, nhiệm vụ của quản lý cơ sở hạ tầng.
- Nội dung chương 3 đề cập tới Thiết kế cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý cơ sở hạ
tầng tỉnh Lào Cai. Sử dụng kết quả CSDL CSHT tỉnh Lào Cai phân tích mối quan hệ
giữa dân số và CSHT.
- 11 -

12. CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG
1.1.1. Khái niệm và đặc điểm của cơ sở hạ tầng kỹ thuật [1]
a. Khái niệm.
* Khái niệm: Cơ sở hạ tầng là tổ hợp các công trình vật chất kỹ thuật có chức
năng phục vụ trực tiếp dịch vụ sản xuất đã sống của dân cư, được bố trí trên một phạm
vi lãnh thổ nhất định.
Khi lực lượng sản xuất chưa phát triển quá trình tiến hành các hoạt động chỉ là
sự kết hợp giản đơn giữa 3 yếu tố đó là lao động, đối tượng lao động và tư liệu lao
động chưa có sự tham gia của cơ sở hạ tầng. Nhưng khi lực lượng sản xuất đã phát
triển đến trình độ cao thì để sản xuất có hiệu quả cần có sự tham gia của cơ sở hạ tầng.
Cơ sở hạ tầng kỹ thuật được phát triển mạnh mẽ gắn liền với cuộc cách mạng công
nghiệp từ thế kỷ 17 đến thế kỷ 19. Bên cạnh đó, chính vì sự phát triển mạnh mẽ của cơ
sở hạ tầng kỹ thuật mà nó thúc đẩy sự phát triển của cơ sở hạ tầng xã hội từ cuối thế kỷ
19 đến đầu thế kỷ 20. Hiện nay, chúng ta đang tiến hành phát triển cơ sở hạ tầng ở giai
đoạn 3. Giai đoạn vừa phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật vừa phát triển cơ sở hạ tầng xã
hội. Như vậy, khi khoa học kỹ thuật ngày càng được nâng cao thì cơ sở hạ tầng càng
phát triển.
* Phân loại
Căn cứ vào chức năng, tính chất và đặc điểm người ta chia các công trình cơ sở
hạ tầng thành 3 loại
- Cơ sở hạ tầng kỹ thuật.
- Cơ sở hạ tầng xã hội.
- Cơ sở hạ tầng môi trường
Cơ sở hạ tầng kỹ thuật là các công trình phục vụ cho sản xuất và đời sống bao
gồm: các công trình thiết bị chuyển tải và cung cấp năng lượng, mạng lưới giao thông,
cấp thoát nước, thông tin liên lạc.
Cơ sở hạ tầng xã hội bao gồm các công trình phục vụ cho các địa điểm dân cư
như nhà văn hoá, bệnh viện, trường học, nhà ở và các hoạt động dịch vụ công cộng
khác. Các công trình này thường gắn với các địa điểm dân cư làm cơ sở góp phần ổn
định, nâng cao đời sống dân cư trên vùng lãnh thổ.
- 12 -

13. Cơ sở hạ tầng môi trường là toàn bộ hệ thống vật chất kỹ thuật phục vụ cho
việc bảo về, giữ gìn và bảo vệ môi trường sinh thái của đất nước và môi trường sống
của con người. Hệ thống này bao gồm các công trình phòng chống thiên tai, các công
trình bảo vệ đất đai, vùng biển và các nguồn tài nguyên thiên nhiên.
b. Đặc điểm
Hệ thống cơ sở hạ tầng có nhiều đặc điểm riêng biệt khác với hệ thống kinh tế
xã hội khác. Đứng dưới góc độ đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng cần xem xét các đặc
điểm sau:
- Bản thân hệ thống cơ sở hạ tầng là một tập hợp các công trình xây dựng có
vốn đầu tư lớn, thời gian thu hồi vốn dài thường là thông qua các hoạt động kinh tế
khác để thu hồi vốn.
Trong cơ chế thị trường hiện nay, đồng vốn luôn vận động một cách năng
động và chịu sự chi phối của lợi nhuận, nơi nào có lợi nhuận cao, thời gian thu hồi
vốn nhanh thì sẽ được đầu tư nhiều và ngược lại. Vì thế, lĩnh vực kinh doanh cơ sở
hạ tầng kỹ thuật thường được các nhà đầu tư ít quan tâm hơn là dịch vụ kinh doanh
buôn bán khác.
- Các công trình cơ sở hạ tầng mang tính xã hội hoá cao, có nhiều đặc tính của
hàng hoá công cộng. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng thì không chỉ có sự tham gia của chính
phủ mà còn có sự đóng góp của khu vực tư nhân, còn hàng hoá công cộng về cơ bản
do chính phủ cấp, chính phủ là người đứng ra bỏ vốn đầu tư xây dựng mà chủ yếu là
vốn từ ngân sách, tư nhân thì rất ít, đầu tư thì các công trình này thường có vốn đầu tư
hơn, thời gian thu hồi vốn chậm, thậm trí rất khó thu hồi vốn.
- Hệ thống các công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật mang tính kỹ thuật cao, quy
mô lớn nó không chỉ đáp ứng nhu cầu cuộc sống, sản xuất, dịch vụ, đời sống con
người... trong hiện tại và cả trong tương lai nữa. Mặt khác thời gian tồn tại của các
công trình cơ sở hạ tầng trên lãnh thổ là rất lâu dài. Vì thế những sai lầm trong bố trí
địa điểm, áp dụng công nghê sẽ đều phải trả giá rất đắt. Do đó, yêu cầu khi xây dựng
cơ sở hạ tầng bên cạnh việc áp dụng những thành tựu tiến bộ của khoa học kỹ thuật,
phải căn cứ vào quy hoạch phát triển vùng và dự kiến được những biến động trong
tương lai.
- Các công trình cơ sở hạ tầng trên phạm vị lãnh thổ có chức năng phục vụ sản
xuất và đời sống. Tuy vậy, nếu xét về bản chất kết quả hoạt động của các cơ sở hạ tầng
lại là từ dịch vụ chứ không phải là sản xuất vật chất cụ thể chẳng hạn dịch vụ bưu
chính viễn thông, giáo dục đào tạo đây chính là điểm điểm phân biệt giữa cơ sở hạ
tầng với các ngành sản xuất vật chất khác.
- 13 -

14. c. Nhu cầu của một công cụ hỗ trợ cho hoạt động đầu tư phát triển cơ sở hạ
tầng kỹ thuật
Đầu tư phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật một cách hoàn chỉnh, đồng bộ
theo một quy hoạch tổng thể ngay từ ban đầu là điều kiện cần làm cho hoạt động đầu
tư được thuận lợi. Đồng thời hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật cần phải đạt được sự hiện
đại cần thiết, sự hiện đại đó sẽ đem lại hiệu quả cao trong hoạt động đầu tư. Như vậy
cần có giải pháp tổ chức thực hiện đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật hợp lý. Bao
gồm những công việc sau:
+ Thực hiện đầu tư xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật trên quan
điểm “tập trung dứt điểm” không đầu tư dàn trải và hậu quả của việc đầu tư dàn trải
sẽ không cao, thực hiện đầu tư nhiều công trình nhưng đều chậm hoàn thành và khó
đưa vào sử dụng do thiếu sự quản lý thống nhất. Muốn vậy cần có quy hoạch đầu tư
xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật thống nhất và hợp lý là căn cứ để phát triển hệ thống
địa phương.
+ Phải thực hiện chặt chẽ công tác phân cấp quản lý và đầu tư đối với những
công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật thuộc hệ thống quốc gia như đường quốc lộ, những
công trình mang tính chất liên ngành, liên vùng, những công trình hàng không, cảng
biển quốc gia và hệ thống đường sắt.
Đồng thời phải có sự phân cấp quản lý kết cấu hạ tầng kỹ thuật một cách rõ
ràng, chi tiết: bộ máy quản lý thành phố, tỉnh phải khác với huyện, xã. các công trình
loại I, loại II thuộc trung ương thì phân cấp thế nào? Phạm vi nào thuộc quyền của
tỉnh, lĩnh vực nào của Trung ương… một thực tế là sự phân cấp và phối hợp trong
quản lý hệ thống giao thông còn rất yếu kém. Tại các thành phố, thị xã có quốc lộ đi
qua thì Bộ Giao thông Vận tải quản lý, một số đoạn lại do sở giao thông công chính
đảm nhiệm đầu tư xây dựng, nâng cấp, bảo dưỡng, còn cấp thoát nước, xây dựng mạng
lưới điện, điện thoại lại do các cơ sở chuyên ngành nên có tình trạng đường làm xong
thì phải đào lên để mắc điện thoại, làm cống thoát nước,/… đây là việc phân cấp quản
lý vì mục đích chung lâu dài chứ không phải vì lợi ích nhất thời dàn trải. Việc đầu tư
vào các hệ lĩnh vực thuộc hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật sẽ do từng địa phương thực
hiện một ngân sách để thực hiện tài trợ trong những trường hợp đặc biệt.
Thực hiện xây dựng “Nhà nước và nhân dân cùng làm” nhằm phát triển cơ sở
hạ tầng kỹ thuật đối với những công trình mang tính chất phúc lợi xã hội. Tuy nhiên,
việc xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật phải được bàn bạc từ Trung ương đến địa phương
để không lặp lại?. Mặt khác, cần có sự chỉ đạo thống nhất trong xây dựng và quản lý
kết cấu hạ tầng kỹ thuật giữa Trung ương và địa phương.
1.1.2. Nhu cầu về CSDL GIS trong công tác quản lý CSHT kinh tế xã hội
Ngày nay, trong thời kỳ đổi mới đất nước, các hoạt động kiến thiết các công
trình cơ sở hạ tầng diễn ra ở khắp mọi trong cả nước đã làm tăng nhu cầu quản lý về
- 14 -

15. Vấn đề quan tâm hiện nay là:
Thông tin về mạng lưới cơ sở hạ tầng của tỉnh còn thiếu đồng bộ.
Tình trạng bất cập, thiếu đồng bộ và thiếu phối hợp trong quản lý và xây
dựng vận hành bảo trì bảo dưỡng các mạng lưới cơ sở hạ tầng do thiếu thông tin về
mạng lưới.
Tài sản của mạng lưới cơ sở hạ tầng không được theo dõi quản lý và bảo trì tốt,
làm ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng.
Việc quy hoạch xây dựng và phát triển mạng lưới do những lý do trên, chưa
thật sự thiết thực.
Cũng do tình trạng thiếu thông tin dẫn đến sự chậm trễ trong phê duyệt và thi
công các công trình cơ sở hạ tầng, ảnh hưởng đến đời đời sống nhân dân.
Tất cả các vấn đề trên chỉ có thể giải quyết bằng cách thu thập và đưa vào quản
lý các thông tin mạng lưới hạ tầng của các ngành khác nhau lên cùng một nền là bản
đồ địa lý của tỉnh, trong một hệ thống quản lý thông tin tổng hợp liên thông giữa các
cấp, các ngành.
1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý – công cụ hữu hiệu hỗ trợ ra quyết định
a. Cơ sở dữ liệu (CSDL) địa lý
CSDL địa lý là tập hợp có tổ chức hợp lý các thông tin về các đối tượng địa lý
có quan hệ với nhau được sắp xếp theo những nguyên tắc và cấu trúc đã được xác định
từ trước, điều khiển nhau và lưu trữ như một đơn vị thống nhất trong các thiết bị lưu
trữ như đĩa cứng, băng từ.
CSDL địa lý là một hợp phần cơ bản của Hệ thống thông tin địa lý (GIS), được
tổ chức, lưu trữ, khai thác và sử dụng theo một mục đích cụ thể trong GIS. CSDL địa
lý là một CSDL đặc biệt gồm các dữ liệu về vị trí, hình dạng không gian của các đối
tượng địa lý được thể hiện dưới dạng điểm, đường, vùng, ô vuông (pixel) với các giá
trị thuộc tính phi không gian của chúng.
Đặc điểm nổi trội của CSDL địa lý là nó bao gồm các thông tin đã được sắp xếp
và gắn bó với một lãnh thổ nhất định.
CSDL địa lý được tổ chức theo kiểu quan hệ, trong đó số liệu được lưu trữ, sắp
xếp theo các bảng ghi chứa các đối tượng và các giá trị thuộc tính.
- 15 -

16. Với các đặc điểm nêu trên, CSDL địa lý đáp ứng cung cấp thông tin và trợ giúp
lập kế hoạch, quy hoạch, dự báo phát triển lãnh thổ - một trong những nhiệm vụ quan
trọng của QLHC: CSDL địa lý chứa đựng CSDL về các đối tượng địa lý tự nhiên và
Kinh tế - xã hội theo lãnh thổ, từ đó cho phép đánh giá tổng hợp và chuyên ngành các
yếu tố địa lý được chính xác và khách quan thuận lợi, nhanh chóng, cho phép xây
dựng các phương án khác nhau.
Từ CSDL địa lý có thể thành lập các bản đồ một cách tự động và hiệu quả.
b. Cơ sở dữ liệu địa lý [13]
CSDL địa lý là mô hình không gian của lãnh thổ, tích hợp các thông tin đa dạng
về nội dung theo lãnh thổ, là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý hiệu quả.
* CSDL địa lý - Công cụ thể hiện trực quan thông tin địa lý
CSDL địa lý được định nghĩa là mô hình thu nhỏ của thế giới thực trên cơ sở
toán học nhất định, sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt nội dụng một cách có chọn
lọc và khái quát.
CSDL địa lý là một công cụ giúp thể hiện và nhận thức thông tin trong thế giới
thực một cách hiệu quả bởi vì: bản đồ xây dựng với cơ sở toán học nên đảm bảo tính
chính xác và khả năng đo được của bản đồ; Bản đồ là mô hình thu nhỏ giúp nhìn toàn
bộ, bao quát một khu vực nghiên cứu. Việc sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt giúp
ta nhận thức nội dung bản đồ trở nên nhanh chóng, đơn giản, trực quan hóa, hiệu quả
hơn; Khái quát hóa là một đặc trưng quan trọng của bản đồ, nhằm làm nổi rõ những
vấn đề chính, tăng giá trị thông tin, giúp người đọc có cái nhìn sâu sắc hơn về đối
tượng, sự việc.
Mô hình CSDL địa lý không chỉ phản ánh hình thức bên ngoài mà cả bản chất
bên trong của các hiện tượng, ghi nhận và hệ thống hóa tri thức và các quy luật không
gian, giúp truyền đạt, cảm nhận và nhận thức nhanh, dúng về thông tin.
Để thể hiện thông tin trên CSDL địa lý gồm các giai đoạn: khảo sát, nắm vững,
tổng hợp và thể hiện dữ liệu.
Như vậy CSDL địa lý được dùng trong nhiều lĩnh vực trong đó có quản lý hành
chính – một lĩnh vực cần đến rất nhiều dữ liệu thuộc nhiều ngành.
* CSDL địa lý - Công cụ phân tích, dự báo, quy hoạch
CSDL địa lý cho phép nhận biết sự phân bố của đối tượng và mối quan hệ qua
lại giữa chúng. Đặc biệt bản đồ số cho phép phóng to, thu nhỏ, phân tích phân bố
không gian của hiện tượng thuận tiện.
CSDL địa lý cho phép thực hiện các phép đo đạc, triết tách thông tin, định
hướng như độ dài, góc, diện tích,…Cho phép phân tích không gian bởi các thông tin
trên bản đồ được gắn với tọa độ không gian của thể giới thực. Vì vậy, có thể thực hiện
các phân tích không gian như: tìm kiếm trong phạm vi, xác định phạm vi ảnh hưởng,
- 16 -

17. CSDL địa lý cho phép phân tích, đối sánh: Khi sử dụng nhiều bản đồ với các
chủ đề khác nhau được xây dựng cùng thời điểm, ta có thể phân tích phân tích mối
quan hệ giữa các chỉ tiêu, nội dung động thái và thứ bậc hoạt động, từ đố có thể rút ra
được quy luật, cách giải thích về những hiện tượng hoặc tìm ra những vùng thỏa mãn
điều kiện cho trước.
Khi sử dụng CSDL địa lý cùng một chủ đề xây dựng ở những thời điểm khác
nhau ta có thể thu nhận được các giá trị của các hiện tượng, quá trình, nhìn chúng
trong mối quan hệ và sự tiến hóa theo thời gian để chỉ ra xu hướng nhờ đó đưa ra được
các dự báo, khuynh hướng phân bố mới trong không gian.
Từ CSDL địa lý có thể xây dựng đồ thị, biểu đồ, khi kết hợp nhiều biểu đồ ở
các thời điểm khác nhau, có thể so sánh và nhìn được các động thái ở dạng ba chiều.
Có thể sử dụng bản đồ như mô hình thay thế: đây là ưu thế của bản đồ, cho
phép thực hiện những “thí nghiệm” trên mô hình, các “phép thử” trước khi đưa ra
quyết định để giảm thiểu về người, tiền của, công sức, thời gian,…
Với sự phát triển công nghệ bản đồ số, người sử dụng không chỉ tương tác với
bản đồ mà là cả với dữ liệu bên trong bản đồ đó nữa. Ngoài ra, ngày nay với các chức
năng như hỗ trợ việc thực hiện các phép phân tích, dự báo đơn giản hơn rất nhiều. Đó
chính là tiền để cho việc đưa công cụ CSDL địa lý vào sử dụng rộng rãi, trở thành
công cụ hỗ trợ quản lý hành chính, hỗ trợ việc đề xuất những quyết định quan trọng
trong kinh tế quốc dân liên quan tới quy hoạch, khai thác lãnh thổ, phát triển các tổng
thể sản xuất lãnh thổ, bảo vệ tài nguyên và môi trường. Tuy nhiên, CSDL địa lý không
thay thế, không quyết định mà chỉ là công cụ hỗ trợ ra quyết định.
c. Đặc điểm CSDL địa lý phục vụ quản lý hành chính
CSDL địa lý được sử dụng trong QLHC là CSDL, bản đồ chuyên đề. Tùy theo
cấp quản lý mà các nội dung chuyên đề cụ thể khác nhau, trong đó chuyên đề Kinh tế -
xã hội chiếm chủ yếu.
Phụ thuộc vào cơ cấu tổ chức hành chính của cấp quản lý sẽ có những nhóm nội
dung tương ứng như: Dân số, lao động – xã hội, y tế, giáo dục, văn hóa, công nghiệp,
nông nghiệp, thương mại – dịch vụ, nhà đất, giao thông, điện, nước, môi trường,…Mỗi
nhóm lại có nhiều bản đồ chi tiết tùy theo chỉ tiêu quan tâm.
CSDL địa lý thường thể hiện các chỉ tiêu với số liệu thống kê theo đơn vị hành
chính theo đơn vị hành chính hoặc vị trí và đặc điểm của từng đối tượng cụ thể trong
một số trường hợp.
Các số liệu kinh tế - xã hội thay đổi rất nhanh, các yêu cầu, chỉ tiêu cũng
thường thay đổi trong từng giai đoạn khác nhau nên CSDL địa lý sẽ nhanh lạc hậu. Để
- 17 -

18. Dó thời gian có hạn nên luận văn chỉ đi sâu xây dựng CSDL địa lý về cơ sở hạ
tầng tỉnh Lào Cai.
1.2. KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN TRONG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1.2.1. Cơ sở khoa học về hệ thông tin địa lý
a. Định nghĩa hệ thông tin địa lý
Hệ thông tin địa lý (HTTĐL) theo nguyên bản tiếng Anh: Geographical
Information System (GIS) được dùng cho công nghệ máy tính có định hướng địa lý, là
một hệ thông tin tổ hợp các ứng dụng thực tế và trở thành một ngành nghiên cứu mới
đã và đang có sự cuốn hút rất rộng lớn người sử dụng và các ngành liên quan. Thực tế
trong nhiều thập kỷ gần đây GIS đã phát triển rất mạnh mẽ về lý thuyết, công nghệ và
tổ chức. GIS đã được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau một cách tổ hợp như địa lý,
địa chất, nông nghiệp, đô thị, giao thông, ngân hàng, nghiên cứu thực vật, địa chính,
kinh tế, toán học, môi trường vv. Từ khi ra đời cho đến nay đã có rất nhiều khái niệm
về hệ thông tin địa lý (HTTĐL – GIS). Theo xu thế phát triển của khoa học và công
nghệ, khái niềm về HTTĐL cũng được nhìn nhận ngày một hiện đại, do đó vai trò của
nó cũng ngày một rộng hơn.
* Định nghĩa về GIS theo quan niệm là công cụ, công nghệ: [9]
- GIS là “tập hợp các công cụ để thu thập, lưu trữ, tra cứu, chuyển đổi và hiển
thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực” (theo Burrough 1986).
- GIS “như một công nghệ thông tin nhằm lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu
không gian và phi không gian” (theo Parker 1988).
* Định nghĩa GIS theo quan điểm cơ sở dữ liệu không gian: [9]
GIS như “hệ cơ sở dữ liệu mà phần lớn dữ liệu được định mã không gian, trên
đó là sự tổ hợp các quá trình vận hành nhằm trả lời thực thể không gian trong cơ sửa
dữ liệu”.
GIS là “một hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế để hổ
trợ việc thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, ráp nối và hiển thị dữ liệu có tham chiếu
không gian nhằm giải các vấn đề qui hoạch và quản lý phức tạp theo (Uỷ ban Phối
hợp Liên ngành Mỹ - US Federal Interagency Coordinating Committee,1988)
Theo quan điểm của Aronoff S 1989 “bất kỳ một phương thức trên sách tra
khảo hoặc trên máy tính dùng để lưu trữ thao tác các dữ liệu tham chiếu địa lý.”
- 18 -

19. * Định nghĩa GIS theo quan điểm về tổ chức: [9]
(Ozemoy 1981) định nghĩa GIS là “một tập hợp các chức năng tự động nhằm
cung cấp một cách chuyên nghiệp với những khả năng tiên tiến trong việc tưu trữ, tìm
kiếm, thao tác và hiển thị các dữ liệu định vị địa lý”.
GIS là “một hệ thống hỗ trợ quyết định có sự tích hợp các dữ liệu không gian
trong một môi trường giải quyết các vấn đề liên quan” (Cowen 1988).
* Một số định nghĩa GIS được sử dụng gần đây:
Hệ thông tin địa lý (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần; phần cúng
máy tính, phần mềm, dữ liệu địa lý và người điều hành được thiết kế hoạt động một
cách hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các
dạng dữ liệu địa lý. HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi
trường địa lý (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ, 1994) [14]
Hệ thông tin địa lý GIS là tập hợp có tổ chức phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa
lý và con người được thiết kế để thu thập, xử lý, phân tích và hiển thị tất cả thông tin
liên quan đến địa lý (ESRI, 1994) [11]
Qua tất cả các định nghĩa về GIS chúng ta thấy hệ thông tin địa lý là một hệ
thống thông tin về các đối tượng địa lý được quy chiếu về một không gian và một thời
gian thống nhất mà trước đó có thể sản xuất các thông tin mới dựa vào các thông tin
đang có trong hệ thống. Là mô hình thế giới thực ở dạng tổ hợp của một số hữu hạn
lớp thông tin mà mỗi lớp thông tin là hàm số của tọa độ không gian, thời gian trong
một hệ quy chiếu xác định với độ chính xác của mô hình được tính toán theo mục đích
của hệ thống và khả năng kỹ thuật của việc thu nhận, lưu trữ, quản lý và hiển thị các
thông tin chiết xuất từ mô hình, GIS là tập hợp các công cụ mạnh giúp cho việc thu
thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực
cho tập hợp các mục đích nào đó.
b. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý [5]
* Hệ thống các thiết bị phần cứng:
Phần cứng của GIS bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotter), máy in
(printer), bàn số hóa (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số
liệu (floppy diskettes, sptical cartridges, CDROM…)
Đơn vị xử lý trung tâm được kết nối với đơn vị lưu trữ gồm ổ đĩa CD, DVD để
lưu trữ dữ liệu và chương trình. 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.
- 19 -

20. * 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 được 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 liệu
về vị trí địa lý, hình dạng, kích thước, thuộc tính, mối liên hệ không gian và thời gian
của các thông tin.
* 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.
* 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 thông GIS một cách có
hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin. Đó hoạt động thành công, hệ thống GIS
- 20 -

21. 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.
1.2.2. Cơ sở dữ liệu địa lý
a. Cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý
Hiện nay, thuật ngữ cơ sở dữ liệu được hiểu như một hệ thống các thông tin
được sắp đặt cho một mục đích sử dụng cụ thể và được thiết kế quản lý và lưu trữ
trong máy tính. Có rất nhiều loại hình cơ sở dữ liệu, chúng được xử lý bằng phần mềm
quản lý CSDL. Tuy nhiên trong phạm vi của luận văn chỉ đề cập tới những vấn đề về
CSDL GIS.
CSDL là một thành phần quan trọng nhất của GIS và được gọi là lõi của hệ thống.
Những đặc điểm của dữ liệu địa lý và phương pháp quản lý của GIS như đã
trình bày ở trên đã tạo nên đặc thù của cơ sở dữ liệu GIS. Đây là một cơ sở dữ liệu đặc
biệt gồm các dữ liệu về vị trí, hình dạng không gian của các đối tượng địa lý được thể
hiện dưới dạng: điểm, đường, vùng trong cấu trúc vector hoặc các ô vuông (pixel)
trong cấu trúc raster với các giá trị thuộc tính phi không gian của chúng.
Đặc điểm nổi bật của CSDL GIS là nó bao gồm các thông tin đã được sắp xếp
và gắn với một lãnh thổ nhất định. Hệ thống dữ liệu này phải quản lý cả hai dạng
thông tin: không gian và thuộc tính. Những hệ quản trị CSDL thuần túy chỉ quản lý
các thông tin thuộc tính mà không có thông tin không gian.
Một đặc điểm nữa của CSDL GIS là một CSDL được tổ chức theo kiểu quan
hệ, trong đó số liệu được lưu trữ, sắp xếp theo các bảng ghi chứa các đối tượng và các
giá trị thuộc tính.
Mối liên kết các dữ liệu phản ánh mối quan hệ mật thiết giữa hai loại thông tin.
Mối liên kết đảm bảo cho mỗi đối tượng địa lý đều được gắn liền với các thông tin
thuộc tính, phản ánh đúng hiện trạng và các điểm riêng biệt của đối tượng. Đồng thời
qua nó người sử dụng dễ dàng tra cứu, tìm kiếm và chọn lọc các đối tượng theo yêu
cầu thông qua bộ xác định hay chỉ số Index. Sự liên kết giữa các thành phần dữ liệu
không gian và dữ liệu thuộc tính được thể hiện qua hình 1.1.
- 21 -

22. Dữ liệu không gian Dữ liệu thuộc tính
Hình 1.1. Liên kết dữ liệu không gian và thuộc tính
1.2.3. Công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lưu trữ, phân tích, xử lý thông tin
a. Các phần mềm ứng dụng
Xây dựng CSDL là kết quả tổng hợp của nhiều lĩnh vực liên quan đến nhau. Do
vậy giải pháp công nghệ xây dựng CSDL phải bao hàm nhiều lĩnh vực liên quan đến
nhau. Đó là: Hiện chỉnh bản đồ, số hóa bổ sung; Tích hợp và chia cắt dữ liệu theo đơn
vị hành chính; Chuyển đổi dữ liệu từ các khuôn dạng DGN sang SHP; Nhập thông tin
thuộc tính cho các đối tượng, lưu trữ, phân tích, xử lý thông tin.
Các phần mềm liên quan đến dữ liệu nguồn: Microstation, Mapinfo, Microsoft
Office Excell …
Công nghệ lưu trữ, phân tích, xử lý thông tin địa lý: áp dụng bộ phần mềm
ArcGIS là một bộ phần mềm của hãng ESRI – Mỹ.
Là một bộ tích hợp các sản phẩm phẩm mềm – một bộ bao gồm nhiều phần
mềm với mục tiêu xây dựng một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh. Bộ phần
mềm này có thể thực hiện các chức năng về GIS trên máy trạm, server, dịch vụ web
hay thiết bị di động. Với các kỹ thuật này cho phép người dùng có được các công cụ
quản lý một hệ thống GIS phức tạp.
* Tính tương thích cao, là hệ thống đa chức năng:
Khả năng biên tập, phân tích dữ liệu GIS mạnh với các mô hình quản lý và mô
hình dữ liệu cao cấp, hiện đại. Đây được xem như cơ sở cho sự phát triển của các sản
phẩm thuộc họ phần mềm ArcGIS.
- 22 -

23. * Tính mềm dẻo:
Các module của ArcGIS phục vụ cho hầu hết các đối tượng: từ người dùng đơn
lẻ cho đến các cơ quan, tổ chức. Bất kì đối tượng nào có nhu cầu sử dụng CSDL lớn và
đa người dung hay có yêu cầu sửa đổi hay cập nhật CSDL một cách đồng thời.
* Tạo ứng dụng thông qua giao diện Web:
Cho phép người dùng có thể xác định các vị trí đối tượng trên bản đồ), xem,
phân tích và đưa ra quyết định bằng các ứng dụng GIS thông qua Internet.
* Hỗ trợ các nhà phát triển hệ thống:
Các thư viện của phần mềm, bộ mã nguồn cung cấp cho các nhà phát triển hệ
thống những ví dụ, kinh nghiệm tốt để phát triển các phần mềm với nhiều tùy chọn:
phát triển độc lập, xây dựng các ứng dụng có nhúng hàm GIS hay phát triển dựa trên
nền phần mềm có sẵn.
* Cuối cùng, có thể hiểu ArcGIS như là một hệ thống thông tin có khả năng
quản lý dữ liệu tích hợp và môi trường làm việc cộng tác.
Phân tích không gian:*
Cung cấp các công cụ mạnh và logic đáp ứng việc thực hiện những bài toán
phân tích không gian phức tạp.
Thể hiện những đặc điểm và xu hướng của các đối tượng địa lý được lưu trong
CSDL, từ đó thể hiện những ảnh hưởng qua lại giữa các hiện tượng, đối tượng trong
không gian.
Cho phép thành lập bản đồ có mức độ chi tiết cao nhằm phục vụ cho mục đích
hiển thị dữ liệu không gian và hỗ trợ cho hoạch định chính sách.
Hỗ trợ cho các doanh nghiệp giải các bài toán về tìm hiểu khách hàng và thị
trường.
Hệ thống phần mềm ESRI được lựa chọn là bộ phần mềm ArcGIS Desktop cho
phép tạo, phân tích, vẽ bản đồ, quản lý, chia sẻ và xuất bản thông tin địa lý. Bộ phần
mềm bao gồm:
- ArcView là phần mềm hệ thống thông tin địa lý với đầy đủ chức năng cho
phép biểu diễn, quản lý, xây dựng và phân tích dữ liệu địa lý. ArcView biến công việc
quản trị và cập nhật số liệu trở nên dễ dàng hơn và cho phép sử dụng nhiều loại định
dạng dữ liệu khác nhau thậm chí cả những dữ liệu lấy từ Internet.
Với công cụ mô hình hóa các thao tác xử lý dữ liệu, ArcView cho phép quản lý
và thay đổi dây chuyền xử lý dữ liệu một cách dễ dàng. ArcView còn là một công cụ
thật sự mạnh trong việc thành lập bản đồ chuyên nghiệp, tập hợp phân tích dữ liệu... và
cũng là một môi trường phát triển ứng dụng tốt.
- 23 -

24. - ArcEditor là phần mềm GIS chạy trên Desktop dùng để chỉnh sửa, biên tập và
quản lý dữ liệu địa lý. ArcEditor cho phép tạo ra các CSDL địa lý thông minh, xây
dựng và bảo toàn tính toàn vẹn không gian giữa các quan hệ hình học topo và các
thuộc tính địa lý.
- ArcInfo bao gồm tất cả các chức năng của ArcView lẫn ArcEditor, các tính
năng cao cấp trong xử lý dữ liệu không gian và khả năng chuyển đổi dữ liệu. ArcInfo
cho phép thực hiện hoàn chỉnh quy trình công việc từ xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý
cho đến mô hình hóa, thiết lập các mối quan hệ, phân tích, tích hợp dữ liệu, phân tích
thống kê, hiển thị bản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ ra các phương
tiện khác nhau.
- ArcGIS Desktop Applications: ArcGIS Destop là một bộ phần mềm ứng dụng
gồm ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder, and ArcGlobe. Khi sử dụng
các ứng dụng này đồng thời người sử dụng có thể thực hiện được các bài toán ứng
dụng hệ thống thông tin địa lý bất kỳ, từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả thành lập
bản đồ, phân tích địa lý, chỉnh sửa và biên tập dữ liệu, quản lý dữ liệu, hiển thị và xử
lý dữ liệu.
b. Quy trình phân tích thiết kế CSDL [13]
* Giai đoạn phân tích nhu cầu
- Nội dung: Thu thập thông tin về dữ liệu và xử lý từ người sử dụng, từ các tài
liệu, chứng từ, biểu mẫu thống kê liên quan đến CSDL và cả những tài liệu của CSDL
cũ. Sau khi thu thập phải tổng hợp và phân tích những nhu cầu đó. Kiểm tra xem giữa
các nhu cầu có mâu thuẩn với nhau hay không.
Đây là bước khó nhất trong quá trình thiết kế vì nó được thực hiện thông qua sự
tiếp xúc giữa người thiết kế và người sử dụng.
Kết quả phải chỉ ra được mục tiêu sử dụng, khai thác là gì; nội dung, yêu cầu
chi tiết cần thực hiện; thời gian đáp ứng và hình thức xử lý; khối lượng dữ liệu, tần
suất khai thác; yêu cầu về tính an toàn và bảo mật.
- Cách thực hiện: Dùng kỹ thuật phỏng vấn trực tiếp hoặc gián tiếp, tự lập ra
các câu hỏi trên giấy để người sử dụng trả lời.
Kết quả: lên sơ đồ luân chuyển thông tin giữa những người sử dụng liên quan
hoặc những nhóm những người sử dụng liên quan. Đưa ra những dữ liệu cần thiết
nhất. Hệ thống hoá những nhu cầu và viết theo ngôn ngữ bình thường để người dùng
đọc lại và bổ sung những yêu cầu của họ và để nghiệm thu CSDL.
* Giai đoạn thiết kế quan niệm:
- Mục đích là xác định nội dung dữ liệu, mối quan hệ giữa các dữ liệu bên trong
CSDL. Chưa cần quan tâm cách cài đặt. Phải xác định đúng và đầy đủ dữ liệu, loại bỏ
các dữ liệu thừa.
- 24 -

25. - Cách thực hiện:
Do nhu cầu khai thác, mỗi nhóm người sẽ có những yêu cầu khác nhau về
CSDL. Ví dụ: Đối với người quản trị kinh doanh chỉ quan tâm đến các thành phẩm:
Mã thành phẩm, tên, số lượng tồn, đơn giá bán. Đối vời người quản lý kho: ngoài
thông tin của các thành phẩm, người quản lý kho còn quan tâm đến các chứng từ liên
quan đến các thành phẩm: Số đợt, giá thành, số lượng.
Người thiết kế cần chuyển đầy đủ các yêu cầu vào CSDL bằng cách phân chia
các nhu cầu ra thành từng mảng. Điều đó dẫn đến sẽ có nhiều mô hình quan niệm dữ
liệu, mỗi mô hình liên quan đến 1 mảng. Cuối cùng cần tích hợp các mô hình đó lại.
Khi tổng hợp, cần phải xác định tất cả các ràng buộc toàn vẹn và tạo ra từ điển dữ liệu.
* Giai đoạn thiết kế logic
- Mục đích: Trong giao đoạn thiết kế quan niệm, dữ liệu cần loại bỏ những
thông tin trùng lắp. Nhưng ở giai đoạn thiết kế logic, cần phải cân nhắc, dựa trên hiệu
quả xử lý, để quyết định có hay không có cài đặt thông tin trùng lặp.
Đây là bước chuyển tiếp. Đặc biệt cân nhắc dựa trên nhu cầu xử lý, nghiên cứu
cách sử dụng dữ liệu thông qua xử lý.
- Cách thực hiện: chọn cấu trúc logic gần với phần mềm sẽ sử dụng cài đặt
CSDL.
* Giai đoạn thiết kế vật lý
- Mục đích: Xây dựng một cấu trúc vật lý phụ thuộc vào phần mềm và cấu hình
phần cứng mà ta đã lựa chọn để cài đặt CSDL.
Giai đoạn này, đơn giản hay phức tạp tùy thuộc vào đặc trưng kỹ thuật của phần
mềm và phần cứng.
- Cách thực hiện: chọn lựa phần mềm phù hợp với độ phức tạp của dự án; chọn
lựa cấu hình phần cứng; quyết định những vấn đề liên quan đến an toàn dữ liệu và
phục hồi dữ liệu.
An toàn dữ liệu giới hạn người được quyền truy xuất dữ liệu. Phục hồi dữ liệu
trong trường hợp có sự cố làm hư hỏng dữ liệu, cần phân định rõ các khối xử lý và lưu
trữ tình trạng dữ liệu trước khi thực hiện 1 khối xử lý, để phục hồi nếu có sự cố.
- Cài đặt vật lý cần xác định:
Danh mục quan hệ: Có thể gộp hay không gộp các quan hệ tùy thuộc vào mục
đích. Do đó, danh mục quan hệ trong giai đoạn này có thể khác với danh mục quan hệ
trong các giai đoạn đầu.
Danh mục chỉ mục quan hệ chính, phụ: Vị trí chứa đựng CSDL, trong 1 trang
vật lý chứa đựng được bao nhiêu dữ liệu, xác định kích thước bộ nhớ để chứa đựng dữ
liệu trong khi làm việc.
- 25 -

26. 1.2.4. Khả năng ứng dụng của GIS trong xây dựng CSDL địa lý cấp tỉnh
phục vụ công tác quản lý hành chính
GIS luôn bao gồm mô-đun cho các chức năng nhập và chuẩn bị dữ liệu, lưu trữ,
phân tích, biểu diễn (kết xuất) dữ liệu không gian.
Các nhiệm vụ chính của một hệ GIS là phân tích dữ liệu và thông tin có quy
chiếu không gian. Để thực hiện phép phân tích một cách có ý nghĩa đòi hỏi các phần
mềm có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác, chẳng hạn như đầu vào, chỉnh sửa, chiết
xuất, và đầu ra. Tuy nhiên, phân tích là sức mạnh của GIS. Có nhiều cách phân loại
khả năng phân tích và mô hình hóa của GIS, bởi vì nhiều khả năng có thể tương tác
với nhau. Cuối cùng, phần mềm này chắc chắn có chứa các thuật toán và mã máy tính
được thiết kế đặc biệt: (1) để tổ chức các dữ liệu địa lý trong hệ thống tham chiếu phù
hợp, (2) truy vấn có chọn lọc những dữ liệu và tổng hợp chúng đem lại sự hiểu biết dễ
dàng, (3) đếm và đo cả hai đối tượng riêng lẻ và tập hợp các đối tượng (4) phân loại và
phân loại lại các đối tượng dựa trên thuộc tính do người dùng chỉ định, (5) chồng xếp
liên quan đến dữ liệu bản đồ chuyên đề, và cuối cùng (6) có thể kết hợp các kỹ thuật
riêng lẻ vào một sắp xếp có trình tự các thao tác được thiết kế để mô phỏng một số các
hoạt động tự nhiên hoặc do con người cho việc ra quyết định. Tất cả những công việc
này có xu hướng liên quan đến, trực tiếp hoặc gián tiếp, một số hình thức của dữ liệu
được vẽ bản đồ. [13]
1.3. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1.3.1. Phát triển và ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trên thế giới
a. Lịch sử phát triển của HTTĐL (GIS)
Lịch sử phát triển và ứng dụng của HTTĐL đã có khởi điểm từ những năm 50
của thế kỷ XX. Lúc đó, các nhà bản đồ và tin học trên thế giới đã kết hợp suy nghĩ,
nghiên cứu về một hệ thống máy móc và thiết bị vẽ bản đồ tự động. Những ứng sớm
nhất và hình thành nền tảng về GIS là ở Canada, nơi mà những ứng dụng sớm nhất
và hình thành nền tảng về GIS ở Canada, nơi mà những nghiên cứu về kỹ thuật sử
dụng máy tính để lưu trữ và xử lý số liệu, lập bản đồ và xử lý các thông tin không
gian, lần đầu tiên được thực hiện. Tuy nhiên các thiết bị máy tính thời đó rất to lớn,
cồng kềnh, việc nhập dữ liệu chậm và khó khăn nên những hệ tự động hóa ít khả
năng thâm nhập vào thực tiễn Lúc đó những phiên bản đầu tiên của các HTTĐL là
những phần mềm nhập dữ liệu và bản đồ đơn giản, việc xử lý những thông tin đồ họa
còn rất hạn chế.
Sự phát triển mạnh mẽ của máy tính cùng với yêu cầu xử lý các dữ liệu địa lý
khổng lồ đã là nhân tố cơ bản cho việc hình thành HTTĐL với các phần mềm xử lý hết
sức đa dạng. Xét trên tổng thể GIS đã phát triển theo 5 giai đoạn chính. [11]
- 26 -

27. + Giai đoạn 1960 – 1975: là giai đoạn sơ khai của Hệ Thông tin Địa Lý đánh
dấu bằng sự ra đời của HTTĐL Canada CGIS (1962) và MIDAS (1964), Giai đoạn
này đặc trưng bởi sự phát triển có tính chất riêng rẽ, không có sự tiếp xúc quốc tế và ít
dữ liệu trên máy.
+ Giai đoạn 1975 – 1980: GIS đã phát triển mạnh mẽ trong các cơ quan nhà
nước và quốc tế đồng thời vài tro các nhân trong phát triển GIS vẫn tiếp tục được giữ
vững ảnh hưởng của mình.
+ Giai đoạn 1980 – 1990 giai đoạn phát triển mạnh của GIS trong thương mại.
Các phần mềm máy tính đã được phát triển đa dạng và bán ra thị trường tầm cỡ quốc
gia và quốc tế. Phần mềm thương mại nghiên cứu môi trường của Mỹ ESRi đã đạt
những thành tích lớn bởi các sản phẩm GIS vector ARC/INFO của mình cho các
chủng loại máy tính khác nhau từ Main Frame đến máy tính cá nhân.
+ Giai đoạn 1990 đến nay: là giai đoạn mà người sử dụng GIS đã phổ biến khắp
trên thế giới. Thời kỳ mà phát huy mạnh mẽ sự cạnh tranh quảng cáo của các công ty
phần mềm GIS, thời kỳ mà người sử dụng đã hiểu rõ GIS sẽ làm và làm nhưng gì; GIS
được ứng dụng ở tất cả các ngành và được đào tạo ở nhiều nơi, nhiều tạp chí, ấn phẩm
về GIS được xuất bản…
b. Các lĩnh vực ứng dụng
Cho dù chúng ta nghĩ về GIS là phần mềm hay không, mục đích chính của nó là
các tổ chức và phân tích dữ liệu có tham chiếu không gian (thường là dữ liệu địa lý).
Các tiện ích của GIS để giải quyết vấn đề thế giới thực địa lý và cung cấp hoàn vốn
đầu tư dài hạn đã đóng góp vào sự tăng trưởng của xã hội. Một số lĩnh vực chung của
GIS bao gồm quản lý tài nguyên thiên nhiên; quy hoạch thành phố, quy hoạch môi
trường vùng và khu vực, lập kế hoạch giao thông, phân tích tội phạm, các dịch vụ khẩn
cấp và lựa chọn địa điểm để đặt tên chỉ là một số ít. [19]
1.3.2. Phát triển và ứng dụng GIS tại Việt nam
a. Công nghệ GIS ở Việt Nam
Tại Việt Nam, công nghệ GIS cũng được thí điểm khá sớm, từ cuối thập niên
80 và đến nay đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông, lâm
nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý cơ sở
hạ tầng... Những ứng dụng ban đầu tuy ở mức độ vi mô trong một số chuyên ngành
hẹp nhưng đã cho thấy có khả năng mang lại hiệu quả trong tương lai.
Các ứng dụng có hiệu quả nhất mới giới hạn ở các lĩnh vực lưu trữ, in ấn các tư
liệu bản đồ bằng công nghệ GIS.
Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp quyết định hầu
như mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian và đầu tư mới có thể đưa vào ứng
dụng chính thức, phục vụ cộng đồng.
- 27 -

28. Xu thế sử dụng công nghệ GIS trong quản lý Nhà nước là xu thế tất yếu tại các
nước trên thế giới. Việt Nam cũng có được thuận lợi là đang trên đà phát triển về
CNTT, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và luôn có xu thế ứng dụng được các
thành tựu khoa học tiến tiến nhất trên thế giới và như thế, tất cả các công nghệ GIS
mới nhất cũng sẽ nhanh chóng được sử dụng. Thực tế, nhiều hãng phần mềm nền và
ứng dụng hàng đầu về GIS trên thế giới đã có mặt ở Việt nam như ESRI, Intergraph,
Leica-Geosystems, DigitalGlobal, GeoEye, Trimble, Mapinfo…
Cùng với việc ứng dụng phát triển công nghệ GIS, Việt Nam cũng đang cố
gắng xây dựng nguồn nhân lực, đội ngũ trong lĩnh vực công nghệ GIS, viễn thám, bản
đồ, ảnh số, đo đạc… gấp rút đưa các công nghệ GIS mới vào giảng dạy trong các
trường đại học, cao đẳng, đáp ứng nhu cầu cấp thiết trong tương lai.
Từng bước hoàn thiện môi trường pháp lý phục vụ ứng dụng và phát triển GIS
tại Việt Nam:
Bộ TN&MT làm chủ trì xây dựng tiêu chuẩn thông tin không gian dùng trong
các hệ thống GIS thống nhất theo chuẩn quốc tế.
- Xây dựng các cơ chế, thể chế quản lý, điều hành trong các ứng dụng CNTT
kết hợp công nghệ GIS, dữ liệu phục vụ GIS.
- Xây dựng Quy chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia.
- Xây dựng và cập nhật thông tin cho hệ thống thông tin, hệ thống ứng
dụng GIS.
- Xây dựng các tiền đề, môi trường văn hoá phù hợp với xã hội thông tin và
kinh tế tri thức.
- Xây dựng cơ sơ dữ liệu quốc gia về tài nguyên và môi trường.
Hiện nay công nghệ GIS đã và đang được ứng dụng ngày một nhiều, tại nhiều
lĩnh vực khác nhau. Nhiều tỉnh, thành trong đó có tỉnh Lào Cai đã có định hướng
ứng dụng GIS rộng khắp cho quản lý hành chính và nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hóa,
xã hội...
b. Các ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý ở Việt Nam
Mặc dù mới chỉ phát triển ứng dụng GIS ở thời kỳ đầu, chưa đồng bộ thống
nhất trong các hệ thống lớn, nhưng một số ứng dụng căn bản kết hợp với hệ thống GIS
đã được triển khai ở Việt Nam như:
- Các hệ thống ứng dụng GIS trong quản lý phát triển kinh tế-xã hội,quản lý đất
đai, hồ sơ, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất… của nhiều tỉnh thành toàn quốc
như Hà Nội, Vĩnh Phúc, TP-HCM, Sóc Trăng, Bến Tre, Trà Vinh, tỉnh Thừa Thiên
Huế v.v…
- Các hệ ứng dụng GIS tích hợp với cổng thông tin của tỉnh, ngành phục vụ
nhân dân.
- 28 -

29. - Hệ thống quản lý mạng lưới giao thông, địa điểm, tìm kiến địa chỉ, địa danh
Tp. Hồ Chí Minh và các trung tâm thị xã lớn trên cả nước do “diadiem.com” và Công
ty Donsoff và Google thực hiện.
- Hệ thống Web-GIS quản lý hành chính, đất đai của Sở TN&MT tỉnh Bắc Ninh.
- Hệ thống Web-GIS quản lý hành chính, đất đai của Sở TN&MT tỉnh Hưng Yên.
- Hệ thống quản trị thông tin môi trường trực tuyến của Cục Môi trường.
- Hệ thống ứng dụng quản lý mạng lưới cấp thoát nước của Công ty Cấp thoát
nước Hải Phòng.
- Hệ thống ứng dụng GIS bản đồ hành chính Việt Nam và tra cứu thông tin
hành chính tỉnh của Web-GIS Nhà xuất bản bản đồ (www.mapviet.com.vn).
- Hệ thống ứng dụng trên môi trường Web-GIS tìm kiếm đường đi, tuyến phố
trên địa bàn Hà Nội của Công ty Đổi mới (Ba Sao).
- Hệ thống ứng dụng GIS quản lý các tuyến xe buýt kết hợp cả công nghệ Web
của Transeco.
Theo TTXVN, 22/10/2008 tại hội thảo quốc tế về GIS, ngày 21/10 tại Thành
phố Hồ Chí Minh, Phó Giám đốc Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Lê
Quang Minh khẳng định nghiên cứu về GIS đã vượt qua giai đoạn bó hẹp ứng dụng
trong xây dựng bản đồ nền hay giao thông để chuyển sang nghiên cứu ứng dụng đa
ngành, trong đó có những ứng dụng quan trọng cho y tế, giáo dục, quy hoạch và quản
lý đô thị.
Việc đưa GIS tích hợp vào sử dụng ở nhiều cấp độ quản lý hành chính nhà
nước và quản lý lãnh thổ cũng đã được triển khai thành công.
Tại một số địa phương như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Thừa Thiên-Huế,
Bắc Ninh, GIS đã được ứng dụng ở cấp quận, huyện và trong những dự án bảo tồn văn
hóa, sinh thái đặc thù. Những hệ thống này có khả năng chia sẻ dữ liệu không gian, hỗ
trợ trao đổi thông tin giữa các cơ quan quản lý nhà nước, góp phần nâng cao năng lực
quản lý nhà nước của các địa phương.
Mới đây, Thủ tướng đã ra quyết định xây dựng hệ thống bản đồ địa hình phủ
trùm toàn quốc, tạo nền tảng cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu không gian (SDI)
quốc gia và địa phương.
Giới nghiên cứu GIS trong và ngoài nước đánh giá đây là một bước đi quan
trọng đối với Việt Nam trong việc chuyển hóa và khai thác cơ sở dữ liệu trong thế giới
thực sang môi trường làm việc điện tử. Khi SDI trở thành cơ sở hạ tầng cho nền kinh
tế tri thức, các hoạt động dịch vụ GIS như phân tích, xử lý dữ liệu không gian và các
dịch vụ khác liên quan không gian sẽ phát triển mạnh mẽ.
- 29 -

30. Tại hội thảo, các đại biểu đã cùng chia sẻ các giải pháp chuyên môn thích hợp
nhằm thúc đẩy các hoạt động nghiên cứu, ứng dụng, đào tạo và cung cấp dịch vụ về
GIS, hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và viễn thám.
Khi được ứng dụng rộng rãi, GIS sẽ có một vai trò quan trọng đóng góp cho sự
phát triển kinh tế vùng và lãnh thổ, bởi khả năng quản lý và cung cấp thông tin đến
mọi ban, ngành quản lý nhà nước và phổ cập thông tin đến người dân. GIS thực sự sẽ
góp phần không nhỏ cho việc xây dựng một hạ tầng thông tin tại Việt Nam trong
tương lai không xa.
1.3.3. Khái quát các công trình liên quan đến đề tài
Năm 1995 đến năm 1998 Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (trước đây)
đã thực hiện dự án “Xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ giám sát tài nguyên và
môi trường”. Dự án đã phối hợp với một số ngành để xây dựng CSDL nền địa lý và
các CSDL chuyên ngành, phối hợp với các tỉnh để xây dựng các CSDL tài nguyên
thiên nhiên của địa phương. CSDL của dự án đã được xử lý, tích hợp và xây dựng
thành sản phẩm trên CD-ROM “Atlas Tài nguyên và Môi trường Việt Nam”. Đây có
thể coi là là sản phẩm GIS đầu tiên tại Việt Nam có quy mô tương đối lớn.
Trong những năm gần đây, việc xây dựng CSDL GIS ở Việt Nam cũng đã được
nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu như: PGS.TS. Nguyễn Cẩm Vân (Xây dựng
cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ quản lý và sử dụng đất đai ở cấp tỉnh); PGS.
TS. Nguyễn Trần Cầu và PGS.TS. Nguyễn Cẩm Vân (Xây dựng CSDL địa lý bản đồ
hành chính để quản lý lãnh thổ); TS. Lại Huy Phương (Ứng dụng GIS trong điều tra
quy hoạch và quản lý rừng); Đinh Hồng Phong (Ứng dụng công nghệ thông tin trong
đo đạc bản đồ và xây dựng CSDL không gian)…
Ngoài ra cũng có nhiều đề tài luận văn thạc sĩ nghiên cứu về xây dựng CSDL
cho các chuyên ngành khác nhau như: Nguyễn Thị Thanh Giang (Xây dựng CSDL)
bản đồ số trên cơ sở ứng dụng công nghệ GIS phục vụ quản lý đới bờ), Nguyễn Thị
Thu Lan (xây dựng CSDL địa hình phục vụ công tác quy hoạch chung xây dựng TT.Kỳ
Anh, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh). Đỗ Thị Dinh (Ứng dụng tiêu chuẩn ISO/TC211
chuẩn hóa CSDL sử dụng đất huyện Duy Tiên, Tỉnh Hà Nam). Phạm Đức Thuật (Ứng
dụng phần mềm GIS xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ đưa lên mạng và quản lý
hành chính về giáo dục, y tế tỉnh Hưng Yên).
Đối với tỉnh Lào Cai chưa có đề tài nào về nghiên cứu xây dựng CSDL
HTTĐL cho tỉnh. Tác giả đã lựa chọn lĩnh vực quản lý về CSHT để thử nghiệm tại
tỉnh và cũng là tiền đề để ứng dụng cho các chuyên ngành khác và cho toàn bộ các
lĩnh vực của tỉnh.
- 30 -

31. 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.4.1. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)
Phương pháp bản đồ là phương pháp xây dựng các bản đồ nhỏ là các sản phẩm
của đề tài. Công việc chuẩn bị bản đồ cho nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu bắt đầu
từ việc thu thập, biên tập hay xây dựng các bản đồ chuyên đề, xây dựng hệ thống
thông tin thuộc tính đính kèm với từng đối tượng.
Phương pháp bản đồ là phương pháp duy nhất để thể hiện sự phân bố không
gian lãnh thổ mà từ đó tác giả thành lập nên các bản đồ nền.
Ngày nay nhờ có ứng dụng công nghệ tin học, phương pháp bản đồ truyền
thống còn được hỗ trợ bởi hệ thông tin địa lý, nhất là trong phân tích và biến đổi
thông tin, phân tích mô hình hoá không gian nhằm trả lời các bài toán địa lý và thành
lập các bản đồ đánh giá tổng hợp.
1.4.2. Phương pháp thống kê
Các số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của tỉnh Lào Cai là
những khái quát bước đầu về lãnh thổ nghiên cứu. Bên cạnh đó, để thực hiện cho
việc nghiên cứu và thiết lập cơ sở dữ liệu sau này cần thu thập các tư liệu cả bản đồ
lẫn thông tin thuộc tính của đối tượng liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu. Các tài
liệu thu thập đều phải vạch ra khi viết đề cương để tránh thiếu sót những dữ liệu cần
thiết cho quá trình tổng hợp sau này.
Nguồn dữ liệu thống kê bao gồm:
- Thống kê qua tài liệu, báo cáo, niên giám thống kê và sổ sách lưu trữ.
- Thống kê qua đo đạc, tính toán trên bản đồ.
- Thống kê qua các số liệu khảo sát nghiên cứu ngoài thực địa.
Đây là phương pháp quan trọng được đề tài sử dụng với lý do này vì số liệu thu
thập được sẽ là cơ sở để thành lập bản đồ và nhập các thông tin thuộc tính sau này.
1.4.3. Phương pháp thử nghiệm
Thử nghiệm với dữ liệu thực tế làm sáng tỏ quy trình lý thuyết đề ra.
1.4.4. Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu
Phân tích, tổng hợp là hai công đoạn quan trọng không thể tách rời trong quá
trình thực hiện nội dung đề tài. Số liệu của lãnh thổ thu thập từ nhiều nguồn, phong
phú nhưng không đồng bộ. Vì vậy sử dụng phương pháp phân tích - tổng hợp cho
phép lựa chọn, chiết lọc và chuẩn hoá cơ sở dữ liệu theo hệ thống nhất định, đảm bảo
độ chính xác và dễ sử dụng cho các công đoạn tiếp theo. Như vậy phương pháp này
được vận dụng xuyên suốt và có tính bổ trợ, liên quan với các phương pháp khác được
sử dụng trong luận văn.
- 31 -

32. 1.4.5. Phương pháp chuyên gia
Nhiệm vụ của đề tài liên quan đến nhiều vấn đề chuyên ngành khác. Cần thông
qua ý kiến chuyên gia về luận cứ khoa học, giải pháp tổng thể trong quá trình thiết kế,
xây dựng CSDL.
1.4.6. Phương pháp phân tích nhân tố ứng dụng trong đánh giá tổng hợp
Ứng dụng kỹ thuật phương pháp phân tích nhân tố giải quyết các nhiệm vụ cụ
thể sau:
* Thực hiện các phép phân tích thành phần (Component Analysis). Đây là công
việc tối thiểu phải làm để có được các tải trọng thành phần. Đây là bước cần thiết để
thực hiện nén thông tin (loại bỏ lượng tin có mức ý nghĩa thấp) nhờ việc khảo sát các
trị riêng hay đóng góp của các thành phần vào phương sai chung (communality); xác
định số lượng nhân tố chính cho các phép phân tích tiếp theo.
* Phân tích nhân tố chính (Principal Factor Analysis). Về bản chất, kỹ thuật
này cũng giống như phân tích thành phần. Cái khác là ma trận tương quan rút gọn với
các giá trị h2
j trên đường chéo chính. Sau khi dựa vào kết quả phân tích thành phần,
người sử dụng thấy cần phải loại bỏ bớt thông tin có mức ý nghĩa thông tin thấp đối
với bài toán cụ thể đang thực hiện, ấn định số lượng nhân tố chính cần và đủ để mô tả
các đối tượng nghiên cứu, trình sẽ tự động tính các trọng số cho các nhân tố chính.
* Phân tích hợp lý cực đại (Maximum Likelihood): phân phối một cách hợp lý
nhất thông tin chứa trong ma trận tương quan rút gọn để xác định lại các tải trọng nhân
tố chính. Có thể đi thẳng từ kết quả phân tích thành phần đến hợp lý cực đại, không
cần qua bước phân tích nhân tố chính.
* Phép quay Varmax. Sau khi thực hiện các phép phân tích thành phần hay
nhân tố chính, ta có một không gian có số chiều bằng số thành phần hay nhân tố chính.
Đầu ra của công đoạn này là ma trận các điểm đánh giá đã được cân bằng theo các
trọng số khách quan cho từng đối tượng ở từng chỉ tiêu.
- 32 -

33. CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG
2.1. CHUẨN THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Chuẩn thông tin địa lý là hệ thống các tiêu chuẩn về cách thức, quy định cách
mô tả, biểu thị, cách xây dựng cơ sở dữ liệu từ nhận thức thế giới thực đến cơ sở dữ
liệu địa lý được lưu trữ theo cấu trúc, khuôn dạng nào đó. Các thành phần trong cơ sở
dữ liệu và các phần tử trong mô hình, tất cả các yếu tố này đều được quy định theo các
chuẩn thống nhất. Tuy nhiên, tùy mức phân tích sâu của mô hình mà số lượng chuẩn
sử dụng nhiều hay ít.
Công việc xây dựng chuẩn thông tin địa lý rất quan trọng. Các chuẩn này phục
vụ cho việc quản trị các yếu tố không gian và còn là cơ sở phân tích các tác nghiệp
chuyên môn các phân hệ ngành trong tỉnh, thành lập các hệ trợ giúp quyết định.
Chuẩn thông tin địa lý được thiết kế nhằm chuẩn hóa các hoạt động sau:
- Xây dựng dữ liệu địa lý theo các mục tiêu đã đặt ra
- Trao đổi và chia sẻ dữ liệu địa lý
- Cập nhật dữ liệu địa lý
- Xây dựng các hệ thống ứng dụng
Hiện nay, tổ chức chuẩn hóa quốc tế ISO (International Organization for
Standardization) đã thành lập ủy ban kỹ thuật 211 về thông tin địa lý/ địa tin học
ISO/TC211 (International Standard Organization for Geographic
information/Geomatics) để xây dựng chuẩn cho thông tin địa lý. Mục đích của
ISO/TC211 là phát triển một bộ các chuẩn tích hợp cho thông tin địa lý và hỗ trợ triển
khai chuẩn trên phạm vi quốc tế. Tại Việt Nam, bộ Tài nguyên và Môi trường đã bước
đầu ban hành được bộ quy chuẩn cơ sở quốc gia về thông tin địa lý. Danh mục các
chuẩn xây dựng trong nội dung chuẩn hoá GIS cơ sở Quốc gia được trình bày trong
bảng 2.1
Bảng 2.1. Danh mục các chuẩn
TT Tên chuẩn Cơ sở áp dụng
1 Chuẩn thuật ngữ Terminology standard (ISO 19104)
2
Chuẩn về Hệ thống tham
chiếu không gian
Spatial Referencing by coordinate, by
geographical identifiers (ISO 19111, 19112)
3
Chuẩn mô hình cấu trúc dữ
liệu
Conceptual schema language, Data model
(ISO 19103, 19107, 19108, 19109)
4 Chuẩn về phân loại đối tượng
Feature Cataloguing & Feature and Attribute
Coding Catalogue – FACC
- 33 -

34. TT Tên chuẩn Cơ sở áp dụng
5 Chuẩn về trình bày, hiển thị Portrayal and Symbolization (ISO 19117)
6
Chuẩn về chất lượng dữ liệu
không gian
Quality principles (ISO 19113)
7
Chuẩn về siêu dữ liệu -
Metadata
Metadata (ISO 19115and ANZLIC version 1,
FGDC)
8
Chuẩn về mã hóa, trao đổi dữ
liệu
Encoding, Dsata Exchange (ISO 19118,
DIGEST)
2.1.1. Chuẩn thuật ngữ
Chuẩn thuật ngữ (Terminology Standard) có mục đích chuẩn hóa về các khái
niệm, cụm từ sử dụng trong bộ tài liệu chuẩn hoá. Những thuật ngữ này được sử dụng
như là những khái niệm cơ bản cho phép liên kết các nội dung chuẩn hóa với nhau.
Chuẩn hóa thuật ngữ giúp cho các bên tham gia trong xây dựng và sử dụng TTĐL có
cùng chung một ngôn ngữ.
2.1.2. Chuẩn về hệ thống tham chiếu không gian
Trong lĩnh vực hệ thống thông tin địa lý ở Việt Nam hiện nay, chuẩn về hệ quy
chiếu và toạ độ quốc gia là chuẩn đã được hoàn thiện một cách đầy đủ. Hiện nay chuẩn
Hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000 đã được ban hành tạo nền tảng thống
nhất về cơ sở quy chiếu cho dữ liệu đo đạc bản đồ nói chung và dữ liệu thông tin địa lý
nói riêng. Chuẩn này bao gồm các quy định về:
- Phạm vi áp dụng cho tất cả hệ thống toạ độ các cấp hạng, bản đồ địa hình,
bản đồ nền, bản đồ địa chính, bản đồ hành chính quốc gia và các loại bản đồ chuyên
dụng khác.
- Các tham số của hệ quy chiếu: Ellipsoid WGS-84 toàn cầu, các kích thước,
tốc độ góc quay, hằng số trọng trường, định vị và điểm gốc toạ độ quốc gia.
- Hệ thống toạ độ phẳng, lưới chiếu bản đồ quy định cho các tỷ lệ.
2.1.3. Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý
Chuẩn về mô hình cấu trúc dữ liệu quy định cấu trúc của dữ liệu thông tin địa lý
sẽ được tổ chức và được xây dựng như thế nào. Đối với các thông tin địa lý nền được
áp dụng theo chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý quốc gia và các văn bản kỹ thuật và
các quy phạm thành lập bản đồ địa hình các tỷ lệ bao gồm các quy định về biểu diễn
mô hình cấu trúc, các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ, các cấu trúc dữ liệu cơ bản, mô hình
đối tượng địa lý tổng quát...
2.1.4. Chuẩn về phân loại đối tượng địa lý
Chuẩn quy định phương pháp phân loại đối tượng. Chuẩn về phân loại đối
tượng sẽ định nghĩa những kiểu đối tượng địa lý cùng với thuộc tính và những mối
- 34 -

35. quan hệ. Chuẩn nêu rõ cách phân loại, nhận dạng, nội dung ý nghĩa của từng loại đối
tượng này đồng thời cũng mô tả cụ thể về quan hệ giữa các đối tượng và dữ liệu thuộc
tính cần phải có của từng đối tượng.
2.1.5. Chuẩn thể hiện trình bày dữ liệu địa lý
Chuẩn xác định một cơ chế cho phép trình bày bộ dữ liệu theo những cách khác
nhau mà không làm thay đổi nội dung dữ liệu. Cách thức xây dựng dựa trên các chuẩn
quy định về trình bày bản đồ số đã công bố và thiết kế, biên tập bộ ký hiệu chuẩn cho
bộ cơ sở dữ liệu.
2.1.6. Chuẩn về chất lượng dữ liệu không gian
Chuẩn này quy định uy trình đánh giá chất lượng. Chất lượng dữ liệu được
phân thành chất lượng định lượng và chất lượng phi định lượng. Các yếu tố chất lượng
dữ liệu định lượng bao gồm tính đầy đủ của các đối tượng, thuộc tính và quan hệ của
chúng, tính nhất quán logic về khái niệm (concept), miền giá trị (domain), về khuôn
dạng (format), về topology, quan hệ các thuộc tính, độ chính xác của giá trị, vị trí, thời
gian... các yếu tố chất lượng dữ liệu phi định lượng bao gồm như mục đích, xuất xứ,
các ứng dụng mà bộ dữ liệu đã sử dụng....
2.1.7. Chuẩn siêu dữ liệu (Metadata)
Siêu dữ liệu là một loại dữ liệu mô tả các thông tin liên quan đến tình trạng dữ
liệu trong CSDL. Các thông tin này cho biết dữ liệu nào đang được lưu trữ trong
CSDL, phương pháp thu thập, xử lý và tích hợp dữ liệu, các mốc thời gian xây dựng,
cập nhật dữ liệu, chất lượng dữ liệu, tính pháp lý của dữ liệu, phương thức lưu trữ dữ
liệu, các thủ tục truy cập và phân phối dữ liệu, v.v.
2.1.8. Chuẩn mã hoá và trao đổi dữ liệu
Dữ liệu không gian cần được mã hóa dựa trên một quy tắc nhất định trong
khuôn dạng máy tính có thể hiểu được. Mã hoá dữ liệu được xem xét ở hai khía cạnh:
để lưu giữ và để trao đổi. Các chuẩn về mô hình nội dung và cấu trúc dữ liệu như mô
tả ở trên tạo ra cơ sở xây dựng một bộ dữ liệu chuẩn.
CSDL GIS cấp tỉnh về cơ bản tuân theo chuẩn kỹ thuật Quốc gia về thông tin
địa lý do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
2.2. YÊU CẦU TRONG THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ CẤP TỈNH
Cơ sở dữ liệu địa lý cấp tỉnh được thiết kế theo những yêu cầu sau:
- Cơ sở dữ liệu địa lý cấp tỉnh được thiết kế theo cấu trúc của CSDL hệ thông
tin địa lý (GIS).
- Cấu trúc của CSDL cần phải đảm bảo tính khoa học, mạch lạc.
- CSDL phải có cấu trúc mở đáp ứng cho việc phát triển hệ thống và cập nhật
dữ liệu sau này.
- 35 -

36. - Khuôn dạng của dữ liệu trong CSDL phải phù hợp với hiện trạng và trình độ
công nghệ chung tại địa phương và có khả năng dễ dàng tích hợp với CSDL địa lý
quốc gia
Mô hình phát triển CSDL địa lý cấp tỉnh được xác định như hình 2.1
CSDL địa lý
Cấp tỉnh
CSDL nền địa lý
CSDL không gian
chuyên đề
CSDL thuộc tính
chuyên đề
CSDL không gian
nền địa lý
CSDL thuộc tính nền
địa lý
CSDL chuyên đề
Hình 2.1. Mô hình phát triển CSDL địa lý cấp tỉnh
Cơ sở dữ liệu địa lý là sự tích hợp giữa cơ sở dữ liệu không gian địa lý và cơ sở
dữ liệu thuộc tính. Quy trình thiết kế một mô hình CSDL địa lý được thực hiện theo
tiến trình chung thiết kế một mô hình CSDL quan hệ và có sự phối hợp phân tích
thuộc tính hình học không gian và mối quan hệ đối tượng không gian địa lý để đảm
bảo đồng thời nguyên lý của hai loại mô hình CSDL. Quy trình thiết kế được thực hiện
qua các bước sau:
Bước 1: Mô hình hóa khái niệm (Conceptual model) từ thế giới thưc. Ở mức
này cần phát hiện ra các khối chức năng cơ bản mô tả hoạt động của thế giới thực.
Bước 2:
- Định nghĩa các đối tượng: mô hình hóa các đối tượng địa lý (define objects
and relationship). Ở mức này xác định rõ các đối tượng trong mô hình không gian, xác
định rõ danh mục các đối tượng trong từng lớp thông tin, mô tả đối tượng, xác định
các thuộc tính mô tả, miền giá trị các thuộc tính, dạng biểu thị của chúng và các quan
hệ của chúng.
- Lựa chọn biểu thị cho các đối tượng địa lý (selectgeographic representation).
Ở mức này xây dựng cách biểu thị các đối tượng (features) bằng các dạng hình học cơ
bản như điểm, đường, vùng, hoặc mô hình rasters, topo, TIN... cho thuộc tính hình
học; cấu trúc bảng dữ liệu thông tin thuộc tính phi không gian.
- Kết quả: Đưa ra lược đồ cơ sở dữ liệu phục vụ cho giai đoạn thiết kế vật lý
tiếp theo. Kết hợp với các nhà chuyên môn kiểm tra phần thông tin các yếu tố chuyên
đề và miền xác định của các thông tin đó.
- 36 -