Xây dựng cơ sở dữ liệu mạng lưới cấp nước phục vụ công tác chữa cháy trên địa bàn thành phố hồ chí minh

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG AN SỞ CẢNH SÁT PC & CC BÁO CÁO NGHIỆM THU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỮA CHÁY TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Kỹ sư Đại tá Lê Tấn Bửu THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 9/ 2009 TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Trong quản lý thị, cơng tác phịng cháy chữa cháy nói chung cơng tác quản lý mạng lưới nước phục vụ chữa cháy nói riêng ln nhiệm vụ hàng đầu địa phương Do đó, mơ hình liệu GIS mạng lưới cấp nước phục vụ chữa cháy cần thiết, ñặc biệt thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh Việc nghiên cứu mơ hình áp dụng cho việc thiết lập sở liệu toàn thành phố sử dụng hệ thống phần mềm nguồn mở gvSIG kết hợp hệ quản trị PostgreSql gồm nhiều module nghiên cứu thực Việt hoá, số hoá, cập nhật liệu, tiếp cận quy trình giải tốn tác chiến tìm kiếm vị trí cháy xác Trong đó, tuân theo chuẩn mở GIS, ñề tài nghiên cứu cài đặt thuật tốn truy vấn, cập nhật thống kê liệu hiệu thông qua ngôn ngữ Spatial SQL thiết kế sở liệu ñảm bảo yếu tố tốc ñộ thực thi, tìm kiếm ñiều kiện hạ tầng phần cứng mạng Và cuối cùng, ñề tài ñào tạo ñội ngũ cán chiến sĩ tiếp nhận hệ thống với báo cáo thiết lập quy hoạch mạng lưới cấp nước phạm vi thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2015 I SUMMARY OF RESEARCH CONTENT In local government management, fire prevention and fire fighting in general and the management of water networks for firefighting duties in particular are always most important Therefore, the GIS data model to supply water for fire fighting is needed, especially in large and crowed citie like HoChiMinh city The research model applied to the establishment of a city-wide GIS database and uses employed the system of open source software combined gvSIG with PostgreSQL Many modules and implementation will be included in the research such as Vietnamesization the software user interface, digitized mapping, determine method for updating data, approach the industrial processes and resolve problems warfare and find for precision location in fire on the base map In particular, compliance with open GIS research project to install the algorithms for queries, update data and statistics through effectively by Spatial SQL language In addition, the database design will have been adapted the current computer and network infrastructure Finally, the research focus on training GIS staff and draw up the planning of water network for fire fighting in HoChiMinh city by the period of 2010 - 2015 I MỤC LỤC Trang Tóm tắt đề tài I Mục lục II Danh sách chữ viết tắt III Danh sách bảng IV Danh sách hình V PHẦN MỞ ĐẦU 1 Thơng tin chung ñề tài Mục tiêu Nội dung Sản phẩm ñề tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Khảo sát thu thập phân tích trạng 2.2 Phân tích, thiết kế lựa chọn hệ thống GIS 16 2.3 Thiết kế cài đặt sở liệu TP.Hồ Chí Minh 27 2.4 Thiết kế xây dựng sở liệu chuyên ñề mạng lưới cấp nước 33 phục vụ cơng tác phịng cháy chữa cháy 2.5 Thiết kế xây dựng công cụ phần mềm hỗ trợ công tác nhập 37 liệu không gian thuộc tính 2.6 Thiết kế xây dựng cơng cụ phần mềm hỗ trợ cơng tác tìm 44 kiếm vị trí cháy sở liệu thành phố Hồ Chí Minh 2.7 Thiết kế xây dựng công cụ phần mềm hỗ trợ công tác xác 54 ñịnh lực chữa cháy hỗ trợ công tác tác chiến chữa cháy 2.8 Thiết kế xây dựng công cụ phần mềm hỗ trợ công tác thống 58 kê liệu mạng cấp nước phục vụ công tác phịng cháy chữa cháy II 2.9 Khảo sát định hướng phát triển mạng lưới cấp nước phục vụ chữa 61 cháy địa bàn thành phố Hồ Chí Minh 2.10 Đào tạo chuyển giao sản phẩm ñến ñơn vị thụ hưởng 65 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74 PHỤ LỤC 75 Phụ lục 1: Hướng dẫn cài ñặt hệ thống 75 Phụ lục 2: Hướng dẫn tìm kiếm vị trí cố khẩn cấp 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 II DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG VIẾT CBCS Cán chiến sĩ CNTT Công nghệ thông tin CS Cảnh sát CSDL Cơ sở liệu GIS Geographic Information System - Công nghệ thông tin Địa lý GISC Trung tâm Ứng dụng Hệ thống Thơng tin Địa lý TP TTUDHTTTDL Hồ Chí Minh gvSIG PC Tên phần mềm GIS nguồn mở Phòng cháy PC & CC Phòng cháy chữa cháy SQL Structure Query Language – ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc - Spatial SQL: ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc để truy đối tượng khơng gian TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh III DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG Các công nghệ GIS thường ñược sử dụng TPHCM Thơng tin phịng CS PC&CC Quận huyện sông Bảng thống kê sơ lược trụ nước, bến nước, bể nước 14 Các tiêu chí chọn lựa hệ thống 19 Mơ hình triển khai hệ thống 27 Mơ hình vật lý điểm kinh tế văn hố xã hội 29 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian tim đường giao thơng 30 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian vùng giao thơng 30 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian tim thuỷ hệ 31 10 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian vùng thuỷ hệ 31 11 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian ranh phường xã 32 12 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian ranh quận huyện 32 13 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian ranh 33 14 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian trụ nước 34 15 Mơ hình vật lý đối tượng khơng gian bể chứa nước 35 16 Mơ hình vật lý đối tượng không gian bến lấy nước 36 17 Số lượng CBSC tham gia ngoại nghiệp nội nghiệp cập nhật 37 liệu 18 Cơng cụ chọn đối tượng khơng gian gvSIG 40 19 Chi tiết cài ñặt lệnh Spatial SQL tìm kiếm đối tượng 47 20 Mơ tả phương án tìm kiếm vị trí cháy 48 21 Thống kê số lượng CBCS ñào tạo từ ñề tài 65 22 Bảng so sánh mơ hình cũ mơ hình 69 IV DANH SÁCH HÌNH SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG Mơ hình chữa cháy ESRI Sơ ñồ tổ chức Sở CS PCCC 11 Mơ hình tác chiến nhận thơng báo cháy trước áp 16 dụng mơ hình Mơ hình gvSIG 21 Giao diện gvSIG Việt hố 22 Thơng tin thống kế phần mềm gvSIG tính đến năm 2009 23 Mơ hình kiến trúc hệ thống PostgreSQL 25 Giao diện pgAdmin III 26 Bản ñồ thành phố Hồ Chí Minh 28 10 Lược đồ tạo đối tượng khơng gian cập nhật thuộc 37 tính 11 Lược đồ cập nhật (thay đổi thuộc tính) thơng tin đối tượng 39 12 Giao diện cơng cụ cập nhật liệu 41 13 Giao diện công cụ truy vấn thuộc tính 43 14 Hiển thị kết tìm kiếm 44 15 Giao diện cơng cụ tìm kiếm vị trí cháy 45 16 Kết tìm kiếm vị trí cháy 45 17 Lược đồ tìm kiếm vị trí cháy 48 18 Lược đồ tìm kiếm lực chữa cháy 54 19 Giao diện công cụ phần mềm Năng lực chữa cháy 55 20 Giao diện Danh sách trụ nước, bể chứa nước bến lấy nước 56 sau tìm kiếm 21 Kết khoanh vùng tìm kiếm mạng lưới cấp nước theo 57 V bán kính 22 Kết sa bàn tác chiến ba mức chữa cháy 58 23 Lược ñồ thống kê ñối tượng theo khu vực hành 59 24 Kết thống kê theo khu vực hành cấp quận 61 25 Kết thống kê theo khu vực hành theo phường 61 quận 26 Mơ hình phục vụ cơng tác phịng cháy chữa cháy hệ 69 thống triển khai V Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM PHẦN MỞ ĐẦU Thơng tin chung
Tên đề tài: Xây dựng sở liệu mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác chữa cháy địa bàn thành phố Hồ Chí Minh
Chủ nhiệm đề tài: Kỹ sư Đại tá Lê Tấn Bửu
Cơ quan chủ trì đề tài: Sở Cảnh Sát Phịng Cháy Chữa Cháy TP Hồ Chí
Thời gian thực hiện: 10 tháng từ tháng 12 năm 2008 ñến tháng 08 năm 2009
Kinh phí duyệt: 430.000.000 đồng
Kinh phí từ nghiệp khoa học thành phố: 430.000.000 đồng
Kinh phí cấp: Minh theo TB số: TB-SKHCN ngày / Mục tiêu Ứng dụng GIS xây dựng hệ thống quản lý mạng lưới cấp nước chữa cháy địa bàn TP.Hồ Chí Minh nhằm giúp cho lực lượng cảnh sát PC&CC TP khai thác sử dụng nhanh nguồn cung cấp nước ñể phục vụ kịp thời cho cơng tác điều hành huy chữa cháy ñạt hiệu cao, làm giảm thiệt hại cháy gây ñến mức thấp Mục tiêu cụ thể: Xác ñịnh nhu cầu liệu xây dưng hệ thống liệu chuyên ñề mạng cấp nước phục vụ cơng tác phịng cháy chữa cháy Thực công tác ngoại nghiệp nội nghiệp phục vụ xây dựng liệu cho hệ thống Xây dựng công cụ cập nhật khai thác sử dụng liệu phục vụ phòng cháy chữa cháy Tập huấn nâng cao nghiệp vụ ứng dụng GIS vào công tác chữa cháy cho cán bộ, chiến sỹ nhân viên Nội dung Sở CS PC&CC TPHCM Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Bản hướng dẫn ñược lập nhằm hỗ trợ thao tác phần mềm GIS hỗ trợ cơng tác phịng cháy chữa cháy Bản hướng dẫn đưa qui trình thao tác chuẩn để tìm kiếm vị trí xảy cố khẩn cấp - Yêu cầu ñối với người sử dụng: Người sử dụng ñã ñược ñào tạo sử dụng phần mềm GIS hỗ trợ cơng tác phịng cháy chữa cháy Người sử dụng cần kiến thức sử dụng máy tính hệ điều hành Windows - Yêu cầu ñối với hệ thống: Hệ thống phải hoạt động tình trạng ổn định Phần mềm GIS hỗ trợ cơng tác phịng cháy chữa cháy ñã ñược nạp vào hệ thống Tài nguyên hệ thống: nhớ khả dụng lớn 01Gb, CPU khả dụng lớn 70% (theo bảng Task Manager/Performance) - Phân mức quan trọng thơng tin: Thơng tin phục vụ tìm kiếm vị trí xảy cố khẩn cấp ñược xếp hạng theo mức ñộ cần thiết sau: Mức 1: thông tin cần thiết, bắt buộc phải ghi nhận Mức 2: thông tin cần thiết, ghi nhận kết hợp Mức Mức 3: thông tin mang tính tham khảo (có thể ghi nhận khơng.) kết hợp thông tin mức 1,2 Sở CS PC&CC TPHCM 80 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC địa bàn TPHCM B THƠNG TIN CẦN THIẾT: Thơng tin cần thiết cho tìm kiếm vị trí cố khẩn cấp bao gồm: - Tên hành quận/huyện: Tên quận/huyện cần ghi nhận xác đầy ñủ không viết tắt theo dạng: “Quận 1” (không viết tắt “1” ) Mức thông tin: Lưu ý: số trường hợp thơng tin tên quận/huyện cung cấp khơng xác số quận/huyện chia tách Bình Chánh Bình Tân; Tân Bình Tân Phú; v.v Do đó, người sử dụng cần lưu ý xác định xác cho trường hợp - Tên hành Phường/xã/trị trấn: Tên phường/xã/thị trấn cần ghi nhận xác đầy đủ khơng viết tắt theo dạng: “Phường 1” (không viết tắt “1” ), Thị trấn Củ Chi (không viết tắt) Mức thông tin: Lưu ý: số trường hợp thông tin tên phường/xã/thị trấn cung cấp khơng xác số phường/xã/thị trấn chia tách xã - Tên đường giao thơng: Tên đường giao thơng cần ghi nhận xác khơng viết tắt theo dạng: “đường Trần Hưng Đạo” (không viết tắt) Mức thông tin: Lưu ý: liệu tên ñường ñã biến ñộng so với liệu phần mềm, ñặc biệt ñối với khu vực Quận Tân Bình, Quận Tân Phú, Quận Hóc Mơn, Huyện Củ Chi, Huyện Bình Chánh, v.v Do xác định thơng tin tên ñường, người sử dụng nên có phương án kiểm chứng tránh nhầm lẫn - Số nhà: Số nhà cần ñược ghi nhận xác, ghi nhận thơng tin bổ sung số nhà lân cận, số nhà ñầu hẻm (ñối với trường hợp hẻm), ñối diện nhà số v.v Mức thông tin : Lưu ý: liệu số nhà ñã biến ñộng nhiều so với liệu phần mềm , ñặc biệt ñối với khu vực Quận Tân Bình, Quận Tân Phú, Quận Hóc Mơn, Huyện Củ Chi, Sở CS PC&CC TPHCM 81 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Huyện Bình Chánh, v.v Do xác định thơng tin số nhà, người sử dụng nên có phương án kiểm chứng tránh nhầm lẫn - Tên địa vật (cơng trình văn hóa xã hội): Tên địa vật kết hợp với tên ñơn vị hành (quận/huyện, phường/xã/thị trấn) hỗ trợ xác định gần vị trí xảy cố cách nhanh chóng Mức thơng tin: - Tên giao lộ, điểm, nút giao thơng: Tên giao lộ, điểm, nút giao thơng kết hợp với tên đơn vị hành (quận/huyện, phường/xã/thị trấn) hỗ trợ xác định gần ñúng vị trí xảy cố cách nhanh chóng Mức thơng tin : - Các thơng tin khác: Sở CS PC&CC TPHCM 82 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM C QUI TRÌNH THAO TÁC: - Trường hợp thơng tin đầy đủ (thơng tin mức 1,2,3: tên quận, tên phường, tên ñường, số nhà): Người sử dụng thao tác theo bước sau: Bước 1: chọn khung nhìn theo đơn vị hành quận/huyện xây dựng Sở CS PC&CC TPHCM 83 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Bước 2: chọn cơng cụ tìm kiếm Sở CS PC&CC TPHCM 84 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Bước 3: chọn đơn vị hành quận/huyện sau phường/xã/thị trấn Bước 4: chọn ñoạn ñường Sở CS PC&CC TPHCM 85 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Bước 5: chọn nhập thơng tin số nhà Trường hợp tìm gần số nhà: Đối với trường hợp khơng tìm thấy số nhà, người sử dụng lựa chọn tìm gần đúng, phần mềm liệt kê vị trí gần có liên quan đến số nhà cần tìm - Trường hợp thơng tin khơng đầy đủ (thơng tin mức 3: tên địa vật, tên giao lộ, ñiểm nút giao thông) Người sử dụng thao tác theo bước sau: Bước 1: dựa thông tin mức xác định đơn vị hành (thơng tin mức 1,2) Bước 2: chọn khung nhìn theo đơn vị hành quận/huyện xây dựng Sở CS PC&CC TPHCM 86 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Bước 3: chọn cơng cụ tìm kiếm Sở CS PC&CC TPHCM 87 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC ñịa bàn TPHCM Bước 4: chọn ñơn vị hành phường/xã/thị trấn Bước 5: chọn giao lộ ñoạn ñường ñịa vật Sở CS PC&CC TPHCM 88 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM Hoặc tìm kiếm theo ñịa vật: Sở CS PC&CC TPHCM 89 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC địa bàn TPHCM D QUI TRÌNH THAO TÁC XÁC ĐỊNH ĐIỂM LẤY NƯỚC Qui trình thao tác phân vùng khu vực cố khẩn cấp xác ñịnh ñiểm lấy nước: Bước : chọn vị trí cố khẩn cấp Bước : xác định bán kính tìm kiếm ñiểm lấy nước Sở CS PC&CC TPHCM 90 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC ñịa bàn TPHCM Các ñiểm trụ nước ñược chọn có màu khác biệt đường trịn bán kính ñịnh sẵn sau: Sở CS PC&CC TPHCM 91 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC địa bàn TPHCM Bước : xem thơng tin ñiểm lấy nước Sở CS PC&CC TPHCM 92 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ công tác CC ñịa bàn TPHCM Sở CS PC&CC TPHCM 93 Xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước phục vụ cơng tác CC địa bàn TPHCM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơng việc khung HCM GIS, phiên 1.0, Sở Khoa học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Khắc Thanh, Quản lý dự án hệ thống thơng tin địa lý, Sở Khoa học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2005 [3] Steve Grise Jennifer Schottke, Trong tài liệu : Fire Service/HazMat GIS Data Model Implementation Guide, tháng 3/ 2008, ESRI Press [4] Trần Vĩnh Phước, GIS ñại cương, 2001, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM Trang tin trực tuyến: [1] http://www.pccc.hochiminhcity.gov.vn [2] http://www.gvsig.gva.es [3] http://www.esri.com [4] http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/fire-service-gis-applications.pdf [5] Russ Johnson, Public Safety Industry Manager ESRI, GIS for the Fire Service www.idsemergencymanagement.com/Commom/exhib_28/GIS%20for%20the%Fire%Ser vice.pdf [6] London Fire Brigade aims high http://www.cadcorp.com/pdf/PAfirebrigade_ukv4i5.pdf Sở CS PC&CC TPHCM 94