TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang là chủ đề nóng trên các phương tiện truyền thông và nhận được rất nhiều sự quan tâm từ phía cộng đồng Trong đó, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn Thông qua các phương tiện truyền thông, chúng ta có thể dễ dàng thấy được các hình ảnh, cũng như các bài báo phản ánh về thực trạng môi trường hiện nay Mặc dù các sở ban ngành, nhà quản lý ra sức kêu gọi bảo vệ môi trường, nhưng có vẻ là chưa đủ để cải thiện tình trạng ô nhiễm ngày càng trở nên trầm trọng hơn
Với sự tiến bộ mạnh mẽ của công nghệ thông tin, hiện nay hầu như tất cả các lĩnh vực hoạt động đều đã được tin học hóa Trong lĩnh vực môi trường, công nghệ thông tin cũng có những đóng góp quan trọng, đặc biệt là Hệ thống thông tin địa lý - GIS (Geographic Information System) trong việc hỗ trợ nhà quản lý đưa ra những quyết định kịp thời, chính xác
GIS là một trong những công cụ tốt nhất để quản lý về lĩnh vực môi trường trong thời đại phát triển công nghệ thông tin hiện nay Nhiều quốc gia phát triển trên thế giới đã ứng dụng GIS để quản lý một cách đầy hiệu quả lĩnh vực môi trường của họ Điểm mạnh của GIS chính là có thể giúp người sử dụng nắm bắt được toàn bộ thông tin lưu trữ, tìm kiếm, truy vấn thông tin một cách dễ dàng, nhanh chóng để từ đó có thể đưa ra những quyết định quản lý chuẩn xác và hiệu quả Bên cạnh đó, việc chia sẻ thông tin sẽ hỗ trợ rất nhiều cho việc quản lý Vì thế, một khi thông tin đã được thống nhất, việc chia sẻ thông tin cho cộng đồng là hết sức cần thiết Và trong những năm gần đây, việc sử dụng mạng quốc tế (internet) để chia sẻ thông tin cho cộng đồng đã không còn là vấn đề khó khăn nữa Vì thế việc kết hợp giữa internet và GIS sẽ đem lại hiệu quả rất lớn trong việc quản lý, chia sẻ dữ liệu thông tin môi trường đến mọi người
Thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM) là thành phố lớn nhất Việt Nam xét về quy mô dân số và mức độ đô thị hóa, đồng thời cũng là đầu tàu kinh tế và là một trong những trung tâm văn hóa, giáo dục quan trọng của cả nước Hiện nay, TPHCM cùng với thủ đô Hà Nội là đô thị đặc biệt của Việt Nam Bên cạnh những thành tựu to lớn về kinh tế xã hội thì TPHCM cũng đang gặp phải những thách thức về công tác quản lý đô thị, đó là sự tăng nhanh dân số đô thị, quá trình đô thị hóa, hệ thống cơ sở hạ tầng không đáp ứng được tốc độ phát triển của đô thị, đặc biệt là tình trạng ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí) do không được chia sẻ, thông tin kịp thời từ các nhà quản lý đến cộng đồng dân cư Để có thể chia sẻ thông tin môi trường một cách hợp lý và hiệu quả thì các thông tin về cơ sở dữ liệu (CSDL) môi trường cũng như thông tin về kinh tế xã hội cần được cung cấp một cách kịp thời, chính xác CSDL môi trường tại TPHCM rất phong phú và đa dạng, có thể được chia ra thành nhiều mảng nhưng chủ yếu vẫn là ba mảng chính về nước, đất và không khí Hiện tại, việc thống nhất cấu trúc của bộ CSDL cũng như xây dựng một bộ CSDL dùng chung cho toàn thành phố đang được thực hiện và việc chia sẻ CSDL đến người dân vẫn còn nhiều hạn chế
Từ những yêu cầu cấp thiết về việc chia sẻ CSDL môi trường này, cần có một bộ CSDL thống nhất về cấu trúc cũng như có khả năng chia sẻ đến cộng đồng Trên cơ sở đó, việc thực hiện đề tài: “ Ứng dụng WebGIS chia sẻ cơ sở dữ liệu môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh ” là cần thiết giúp hỗ trợ cho công tác quản lý, chia sẻ dữ liệu môi trường của TPHCM.
MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng bộ CSDL môi trường chuyên về quan trắc (không khí và nước) và sử dụng công nghệ WebGIS để chia sẻ bộ cơ sở dữ liệu này đến cộng đồng, từ đó đề xuất giải pháp quản lý và chia sẻ dữ liệu môi trường tại TPHCM.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu trên, luận văn sẽ thực hiện các nội dung nghiên cứu sau:
(i) Tổng quan cơ sở khoa học về GIS, công nghệ WebGIS, đánh giá hiện trạng CSDL môi trường tại TPHCM
(ii) Xây dựng bộ CSDL môi trường chuyên về quan trắc không khí và nước (iii) Xây dựng WebGIS chia sẻ thông tin dữ liệu môi trường
(iv) Đề xuất giải pháp quản lý và chia sẻ thông tin dữ liệu môi trường.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
(1) Phương pháp tổng quan tài liệu, thu thập, tổng hợp dữ liệu
Phương pháp này sẽ được sử dụng để đạt được nội dung (i) và bổ sung thông tin cho nội dung (ii), (iii) thông qua việc thu thập các thông tin, các số liệu, tài liệu về GIS, WebGIS, hiện trạng CSDL tại TPHCM Các thông tin và số liệu trong luận văn cần thu thập bao gồm:
• Số liệu tổng quan về TPHCM: điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội: hiện trạng quản lý cơ sở dữ liệu môi trường tại TPHCM Những thông tin, số liệu này được tổng hợp, thu thập thông qua các tài liệu, số liệu hiện có tại Trung tâm Công nghệ thông tin - Sở Tài nguyên và Môi trường TPHCM, các báo cáo chuyên đề của các cơ quan chức năng và từ các trang web khác có liên quan
• Các tài liệu, nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về việc ứng dụng WebGIS trong quản lý, chia sẻ cơ sở dữ liệu môi trường
• Dữ liệu về môi trường nước, không khí tại TPHCM Những thông tin, số liệu này được tổng hợp, thu thập thông qua các tài liệu, số liệu hiện có tại Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường TPHCM
(2) Phương pháp sử dụng phần mềm
Phương pháp này sẽ được sử dụng để đạt được nội dung (ii), (iii) và (iv) thông qua việc sử dụng phần mềm ArcGIS để xây dựng, chuẩn hóa các lớp dữ liệu nền và dữ liệu chuyên đề theo mô hình Geodatabase phục vụ cho luận văn nghiên cứu Nguồn dữ liệu số này phải được chuyển đổi sang định dạng dữ liệu của phần mềm GIS theo hệ tọa độ VN2000 Bên cạnh đó, luận văn sẽ sử dụng một số ngôn ngữ lập trình Visual Basic, Net, C# để xây dựng WebGIS Các giải pháp phần mềm đều tuân thủ theo chuẩn của OGC
(3) Phương pháp phân tích và xử lý thông tin
Phương pháp này áp dụng để đạt được nội dung (iv) Hiện trạng quản lý CSDL môi trường tại TPHCM được phân tích theo 4 khía cạnh: Các Điểm mạnh (S) và Điểm Yếu (W), các Cơ hội (O) và Thách thức (T) của hệ thống Từ kết quả phân
Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Ý nghĩa khoa học
Luận văn góp phần hệ thống hóa cơ sở khoa học ứng dụng WebGIS trong việc chia sẻ CSDL môi trường tại TPHCM Đề xuất mô hình CSDL GIS phù hợp để việc quản lý, cập nhật và chia sẻ CSDL được thực hiện một cách dễ dàng và hợp lý
Xây dựng các quy trình quản lý, cập nhật, chia sẻ CSDL môi trường dựa trên ứng dụng GIS để hỗ trợ nhà quản lý có được giải pháp phù hợp và ra quyết định kịp thời Bên cạnh đó, luận văn cũng góp phần phổ biến công nghệ GIS đến cộng đồng nhiều hơn, hỗ trợ cho cá nhân, người dân tiếp cận được các thông tin, dữ liệu môi trường một cách gần gũi hơn, nhanh chóng hơn trong bối cảnh công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ
Kết quả nghiên cứu hướng đến việc chủ động làm chủ các công nghệ hiện đại, công nghệ thông tin để tạo ra các sản phẩm hữu ích phục vụ công tác quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường dựa trên cơ sở tích hợp thế mạnh của GIS và WebGIS
Mô hình trong tương lai của đề tài hướng đến việc cung cấp, chia sẻ các thông tin, dữ liệu dưới dạng các dịch vụ web để các nhà khoa học, các tổ chức nghiên cứu và các nhà khởi nghiệp có thể khai thác làm gia tăng giá trị nghiên cứu và giá trị kinh tế
Bên cạnh đó, việc cập nhật dữ liệu và hoàn thiện WebGIS hơn trong tương lai sẽ là nơi cung cấp các thông tin về quan trắc môi trường và cảnh báo lan truyền ô nhiễm môi trường, qua đó giúp giảm thiểu các tổn thất về kinh tế - xã hội và môi trường gây ra.
Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp nguồn CSDL GIS môi trường hoàn chỉnh cho Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên Môi trường TPHCM khai thác, sử dụng trong công tác quản lý, cập nhật, chia sẻ CSDL môi trường
Cung cấp cho nhà quản lý và cộng đồng về công nghệ WebGIS quản lý, cập nhật, chia sẻ CSDL môi trường tại TPHCM Đề xuất quy trình quản lý, cập nhật, chia sẻ CSDL môi trường góp phần giúp nhà quản lý làm việc hiệu quả, linh động, tiết kiệm kinh phí trong việc tổng hợp, phân tích, thống kê và báo cáo.
TỔNG QUAN
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU WEBGIS CHIA SẺ CSDL MÔI TRƯỜNG
Công tác quản lý đô thị không những ở nước ta mà trên toàn thế giới đang đứng trước rất nhiều thử thách, đó là sự tăng nhanh dân số đô thị, quá trình đô thị hóa, hệ thống cơ sở hạ tầng không đáp ứng được tốc độ phát triển của đô thị, đặc biệt là tình trạng ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí) do không được chia sẻ, thông tin kịp thời từ các nhà quản lý đến cộng đồng dân cư Để có thể chia sẻ thông tin môi trường một cách hợp lý và hiệu quả thì các thông tin về CSDL môi trường cũng như thông tin về kinh tế xã hội cần được cung cấp một cách kịp thời, chính xác Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác quản lý, chia sẻ thông tin môi trường đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới và đạt được hiệu quả cao Trong đó, nổi bật là GIS, một công nghệ hữu ích trong quản lý và xử lý tích hợp các dữ liệu môi trường có toạ độ (bản đồ) với các dạng dữ liệu khác nhau để biến chúng thành thông tin hữu ích trợ giúp các người quản lý trong xác định địa điểm ô nhiễm, quản lý CSDL môi trường, hỗ trợ ra quyết định một cách hợp lý Với những ưu điểm nổi trội, công nghệ GIS đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới để quản lý và chia sẻ thông tin môi trường
1.1.1 Nghiên cứu trên Thế giới
Nghiên cứu xây dựng, chia sẻ cơ sở dữ liệu môi trường bằng công nghệ GIS đã có và được phát triển từ lâu trên thế giới Một số nghiên cứu về việc áp dụng các công nghệ này như sau:
Năm 2009, nghiên cứu “Khung WebGIS để chia sẻ dữ liệu không gian địa lý dựa trên các dự án mã nguồn mở” của 2 tác giả Fang Yin và Min Feng thực hiện Nội dung của nghiên cứu trình bày về các thách thức của việc dùng WebGIS để chia sẻ dữ liệu, dẫn đến việc hình thành một khung WebGIS để việc chia sẻ dữ liệu được thực hiện dễ dàng hơn Khung WebGIS trong nghiên cứu được xây dựng qua cấu trúc 4 lớp gồm lớp ứng dụng, lớp dịch vụ, lớp chức năng và lớp lưu trữ Trong đó, lớp dịch vụ đóng vai trò quan trọng để kiểm soát sự tương tác giữa máy khách và máy chủ Ngoài ra, hệ thống còn có ưu điểm là quản lý và hiển thị dữ liệu không gian để cung cấp một giải pháp mới cho mọi người để chia sẻ dữ liệu không gian địa lý trên web Tất cả dữ liệu không gian địa lý được xuất bản lên WMS, và sau đó được hiển thị bởi Openlayers Tuy nhiên, hệ thống cũng còn tồn tại vài điểm cần cải thiện như về tốc độ tải bản đồ, dữ liệu cũng như khả năng về bảo mật, an toàn thông tin (Fang Yin and Min Feng, 2009)
Một nghiên cứu được thực hiện bởi Grazia Caradonna và cộng sự với tên gọi
“Chia sẻ cơ sở dữ liệu không gian môi trường qua một WebGIS mã nguồn mở”, nội dung của nghiên cứu trình bày việc sử dụng công nghệ mã nguồn mở như MapServer và Pmapper để xây dựng hệ thống WebGIS với các tính năng nổi bật như tương tác bản đồ (phóng to, thu nhỏ, kéo bản đồ để lựa chọn), truy vấn dữ liệu theo không gian và thời gian trên nhiều lớp dữ liệu, in và xuất các kết quả truy vấn Hệ thống đã mang lại nhiều tác động tích cực, đặc biệt là đáp ứng được nhu cầu chia sẻ cơ sở dữ liệu, thông tin môi trường đến mọi người Bên cạnh đó, để hoàn thiện hơn, trong tương lai WebGIS sẽ được hoàn thiện hơn thông qua các tính năng, công cụ mở để thu thập dữ liệu từ người dân (Grazia Caradonna và cs, 2015) Một công trình nghiên cứu khác với tên gọi Cổng thông tin SEED (The Sharing and Enabling Environmental Data Portal) được thực hiện bởi chính phủ New South Wales ở Úc nhằm xây dựng một cổng thông tin trung tâm cung cấp cho cộng đồng các dữ liệu về tình hình môi trường địa phương, từ đó người dân tiếp cận được thông tin môi trường tại địa phương phục vụ cho công việc canh tác, vận chuyển và cả trong hoạt động nghiên cứu học tập Cổng thông tin có ưu điểm là cung cấp nhiều bộ dữ liệu như ranh giới hành chính, môi trường, khí hậu, kinh tế, độ cao, nông nghiệp, địa chất… Tuy nhiên, cổng thông tin hiện tại chỉ hiển thị thông tin dạng một trang web tìm kiếm và chia sẻ thông tin, dữ liệu chứ chưa có một bản đồ trực quan để người dùng có thể xem trước dữ liệu (The New South Wales Government, 2017) Ở châu Âu, một công trình nghiên cứu với tên gọi Cổng thông tin dữ liệu châu Âu (The European Data Portal) được thực hiện bởi Ủy ban châu Âu và sự hỗ trợ của tập đoàn Intrasoft nhằm xây dựng một cổng thông tin trung tâm cung cấp dữ liệu, thông tin cho cộng đồng qua hai hệ thống là hệ thống dữ liệu mở và hệ thống thông tin công cộng Cà hai hệ thống được vận hành và phát triển cho từng quốc gia với bộ CSDL và tiêu chí xây dựng được thống nhất, dẫn đến việc so sánh, đánh giá các tiêu chí dễ dàng hơn Điểm nổi bật của cổng thông tin là xây dựng được bộ CSDL của 36 quốc gia với kho dữ liệu lên đến hơn một triệu bộ CSDL liên quan đến các lĩnh vực như nông lâm ngư nghiệp, kinh tế tài chính, giáo dục văn hóa xã hội, năng lượng, môi trường… Bên cạnh những điểm nổi bật trên thì cổng thông tin cũng tồn tại khuyết điểm về phần bản đồ hiển thị và trực quan hóa dữ liệu (European Commission, 2019)
Một kết quả nghiên cứu khác của chính phủ Hoa Kỳ trong việc chia sẻ thông tin, dữ liệu là dự án TIGER (Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing database), ưu điểm nổi bật của dự án chính là dữ liệu ngoài việc chia sẻ, thông tin đến mọi người thì dữ liệu được làm sinh động, trực quan hơn thông qua bản đồ Với việc xây dựng thông qua công nghệ Flex của hãng ESRI cho phép người sử dụng có thể tương tác lập bản đồ chuyên đề về dữ liệu cần tìm hiểu theo yêu cầu Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích thì hệ thống cũng còn những điểm cần cải thiện như khả năng tương tác giữa các chỉ số và diễn biến tương quan chưa thực sự linh động và tùy biến mà dựa trên các công cụ đã được làm sẵn Đặc biệt là chưa có các công cụ biểu đồ, đồ thị theo thời gian (U.S Census Bureau, 2019)
Ngoài ra còn có các trang chia sẻ thông tin khác như:
− GADM (gadm.org), trang cung cấp, chia sẻ dữ liệu hành chính của tất cả các nước
− EarthExplorer (earthexplorer.usgs.gov), trang chuyên về viễn thám, là nơi lưu trữ, chia sẻ ảnh viễn thám của Landsat, MODIS, Sentinel…
− Ventusky (ventusky.com), Windy (windy.com), các trang cung cấp thông tin về thời tiết trên Trái đất
Những năm gần đây với sự phát triển nhanh của công nghệ GIS, viễn thám cũng như có thêm các nguồn cung cấp ảnh viễn thám đã giúp cho việc nghiên cứu xây dựng CSDL môi trường ngày càng được cập nhật và phát triển Một số nghiên cứu về việc ứng dụng này như sau:
Cổng thông tin GIS Chính phủ (gis.chinhphu.vn), là sản phẩm của Chính phủ nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam với nhiều ưu điểm như cung cấp hệ thống bản đồ điểm dân cư, vùng hạ tầng kinh tế xã hội, bến bãi, giao thông, thủy hệ và đặc biệt là ranh giới hành chính Việt Nam chi tiết đến cấp phường xã với giao diện bản đồ trực quan Cùng với đó, cổng thông tin cũng hỗ trợ việc truy vấn, tìm kiếm thông tin trên giao diện Website Tuy nhiên, để hoàn thiện cũng như thuận tiện cho việc chia sẻ dữ liệu, cổng thông tin cần hỗ trợ thêm tính năng tải dữ liệu, chia sẻ dữ liệu để mọi người có thể tiếp cận được nguồn dữ liệu này (Chính phủ, 2016) Cổng thông tin MGIS (mgis.vn), hệ thống thông tin địa lý Đồng bằng sông Cửu Long là hệ thống thông tin tổng hợp quản lý hiệu quả diễn biến về kinh tế - xã hội, tài nguyên thiên nhiên, môi trường và thiên tài nhằm cung cấp thông tin nhanh, chính xác và góp phần tạo các giải pháp phát triển bền vững cho vùng Tây Nam Bộ với ưu điểm là xây dựng được hệ thống với các tính năng đầy đủ để quản lý, truy xuất thông tin, báo cáo hiệu quả Bên cạnh đó, hệ thống cần hoàn thiện cập nhật dữ liệu trong thời gian sắp tới để hỗ trợ mạnh mẽ hơn trong công tác quản lý, bảo vệ môi trường tại khu vực (Trung tâm Địa Tin học, 2016)
Cổng thông tin HCMGIS (hcmgis.vn), là sản phẩm của Trung tâm Ứng dụng
Hệ thống thông tin địa lý Hồ Chí Minh, một đơn vị trực thuộc Sở Khoa học Công nghệ TPHCM Điểm nổi bật của cổng thông tin là cung cấp các nền tảng như:
− HCMGIS Portal cung cấp nền tảng tích hợp và chia sẻ dữ liệu không gian địa lý, tài liệu và bản đồ trong hệ thống HCMGIS, trong đó, người dùng khai thác dữ liệu có thể tìm kiếm, truy cập, tải dữ liệu từ hệ thống hoặc khai thác dữ liệu thông qua dịch vụ Web Mô hình HCMGIS Portal là nền tảng để xây dựng hạ tầng dữ liệu không gian (Spatial Data Infrastructure – SDI), phục vụ tích hợp và chia sẻ dữ liệu, làm cơ sở để triển khai các ứng dụng GIS cấp tỉnh/ thành, khu vực hoặc quốc gia
− HCMGIS Maps cung cấp nền tảng tìm kiếm, thống kê theo không gian và thuộc tính, hiển thị các lớp dữ liệu từ hệ thống HCMGIS Portal Người dùng có thể truy cập dịch vụ bản đồ HCMGIS thông qua các dịch vụ theo chuẩn OGC, đồng thời có thể sử dụng các API được cung cấp bởi hệ thống để truy vấn, phân tích dữ liệu không gian trong các ứng dụng GIS tùy biến
− HCMGIS GeoSurvey cung cấp nền tảng thu thập dữ liệu thực địa, hỗ trợ thiết kế tùy biến cấu trúc, biểu mẫu dữ liệu cần thu thập; quản lý tiến trình triển khai các dự án thu thập dữ liệu thực địa theo không gian và thời gian nhằm thu thập, khảo sát ý kiến, phản ánh của người dân, khách hàng, cộng đồng; quản lý dịch vụ chăm sóc khách hàng, kiểm tra định kỳ, xử lý sự cố (điện, nước, hạ tầng, ); thiết kế và triển khai các dự án thu thập dữ liệu GIS thực địa chuyên nghiệp
− HCMGIS GeoReference cung cấp nền tảng đăng ký tọa độ cho các ảnh raster (bản đồ quét, bản vẽ, ảnh viễn thám…) Các ảnh đã đăng ký tọa độ có thể được hiển thị và chia sẻ trên Web hoặc download sử dụng trong các phần mềm GIS HCMGIS GeoReference đồng thời là cổng thông tin địa lý lưu trữ và chia sẻ các bản đồ đã được đăng ký tọa độ, chồng khớp với các dịch vụ bản đồ hiện thời để làm kho tư liệu bản đồ phục vụ cho nghiên cứu, giáo dục đào tạo về lịch sử, địa lý, kinh tế văn hóa xã hội
− HCMGIS OpenData ung cấp nền tảng chia sẻ dữ liệu và tài liệu GIS mở cho cộng đồng, phục vụ đào tạo, nghiên cứu, thử nghiệm và các dự án mang tính cộng đồng Các lớp dữ liệu GIS, các tài liệu, mã nguồn từ cơ bản đến nâng cao về GIS, viễn thám, GPS và khoa học máy tính (sách, giáo trình, bài báo khoa học…), được thu thập, biên tập, cập nhật và chia sẻ miễn phí HCMGIS OpenData hoạt động vì cộng đồng, phát triển nhờ cộng đồng, nhằm kiến tạo môi trường chia sẻ dữ liệu GIS mở, cộng tác và kết nối
− HCMGIS StoryMaps nền tảng biên tập và trình bày chuỗi thông tin liên quan đến vị trí kết hợp thông tin mô tả, thông tin đa phương tiện và bản đồ
Từ đó các ứng dụng dựa trên các nền tảng được xây dựng phục vụ cho việc lên chiến lược, kế hoạch xây dựng, vận hành và phát triển hệ thống thông tin địa lý phục cụ công tác quản lý Nhà nước tại TPHCM với nhiều ứng dụng cụ thể như hệ thống quản lý lâm sản và động vật hoang dã, quản lý CSDL môi trường ngành công thương, quản lý các khu chế xuất, khu công nghiệp ở TPHCM (HCMGIS, 2016) Cổng thông tin quy hoạch (thongtinquyhoach.hochiminhcity.gov.vn) là một ứng dụng được phát triển và quản lý bởi Sở Quy hoạch - Kiến trúc nhằm cung cấp thông tin quy hoạch đô thị tại TPHCM đến người dân, tổ chức và doanh nghiệp một cách trực tuyến thông qua ứng dụng web hoặc trên thiết bị smartphone, tablets Thông tin quy hoạch được cung cấp là quy hoạch sử dụng đất trong hồ sơ quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 được phê duyệt trên địa bàn thành phố (24 quận huyện) Điểm quan trọng của cổng thông tin là người dùng có thể xác định vị trí của khu đất thông qua việc nhập toạ độ của khu đất (các thông số này có thể tìm thấy trong giấy chứng nhận quyền sử dụng đất hoặc bản đồ hiện trạng vị trí khu đất), hoặc xác định vị trí khu đất thông qua định vị GPS có sẵn trong thiết bị di động thông minh Ngoài ra, người dùng còn có thể tải về các bản đồ quy hoạch và quyết định phê duyệt quy hoạch để có thể tham khảo một cách cụ thể hơn Nội dung thông tin quy hoạch cung cấp thông qua các ứng dụng là các hồ sơ quy hoạch đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt và có đầy đủ căn cứ pháp lý để áp dụng Tuy nhiên, hiện nay, dữ liệu trên cổng thông tin vẫn chưa hoàn thiện ở một vài khu vực như quận 12, huyện Hóc Môn, Củ Chi, Bình Chánh (Sở Quy hoạch – Kiến trúc TPHCM, 2017)
TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
TPHCM là thành phố đông dân nhất, đồng thời cũng là trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục quan trọng bậc nhất của Việt Nam Giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, TPHCM chiếm 21,3% GDP và 29,38% tổng thu ngân sách của cả nước Vào năm 2014, thành phố đón khoảng 4.4 triệu khách du lịch quốc tế, tức 56% lượng khách quốc tế đến Việt Nam Các lĩnh vực giáo dục, truyền thông, thể thao, giải trí, TPHCM đều giữ vai trò quan trọng bậc nhất (Cục thống kê TPHCM, 2014)
TPHCM có tọa độ 10°10' - 10°38' Bắc và 106°22' - 106°54' Đông
− Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương
− Phía Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh
− Phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai
− Phía Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu
− Phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang
− Phía Nam giáp Biển Đông với đường bờ biển dài 15km
TPHCM cách thủ đô Hà Nội gần 1.730 km đường bộ, nằm ở ngã tư quốc tế giữa các con đường hàng hải từ Bắc vào Nam, từ Đông sang Tây, là trung tâm của khu vực Đông Nam Á, cách bờ biển Đông 50 km đường chim bay Đây là đầu mối giao thông nối liền các tỉnh trong vùng và là cửa ngõ quốc tế với hệ thống cảng và sân bay lớn nhất cả nước (HEPZA, 2011)
Hình 1.3 thể hiện bản đồ TPHCM với 24 quận huyện, cùng 317 phường xã, trong đó, khu vực nội thành gồm 19 quận và khu vực ngoại thành gồm 5 huyện, diện tích tự nhiên thành phố 2.095,10 km 2 , nội thành 494,01 km 2 chiếm 23,58%, ngoại thành 1.601 km 2 chiếm 76,42% (Cục thống kê TPHCM, 2014)
Hình 1.3 Bản đồ hành chính TPHCM
1.2.2 Điều kiện tự nhiên Địa hình
Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long, địa hình thành phố thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây Vùng cao nằm ở phía Bắc - Đông Bắc và một phần Tây Bắc, trung bình 10 đến 25 mét Xen kẽ có một số gò đồi, cao nhất lên tới 32 mét như đồi Long Bình ở quận 9 Ngược lại, vùng trũng nằm ở phía Nam - Tây Nam và Ðông Nam thành phố, có độ cao trung bình trên dưới một mét, nơi thấp nhất 0,5 mét Các khu vực trung tâm, một phần các quận Thủ Đức, quận 2, toàn bộ huyện Hóc Môn và quận 12 có độ cao trung bình, khoảng 5 đến 10 mét (Cục thống kê TPHCM, 2014) Địa chất Địa chất TPHCM bao gồm chủ yếu là hai tướng trầm tích Pleistocen và Holocen lộ ra trên bề mặt Trầm tích Pleistocen chiếm hầu hết phần Bắc, Tây Bắc và Đông Bắc thành phố Dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, trầm tích phù sa cổ hình thành nhóm đất đặc trưng riêng: đất xám Ngoài ra còn có một diện tích khoảng hơn 400 ha là "giồng" cát gần biển và đất feralite vàng nâu bị xói mòn trơ sỏi đá ở vùng đồi gò (Cục thống kê TPHCM, 2014)
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, TPHCM có nhiệt độ cao đều trong năm và hai mùa mưa - khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 đến tháng
11, trong đó 2 tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 6 và tháng 9, còn mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm với số ngày mưa trung bình trong năm lên đến 159 ngày, trong đó năm
1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958 Trung bình, TPHCM có 160 đến 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 27°C, cao nhất lên tới 40°C, thấp nhất xuống 13,8°C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 đến 28°C (Cục thống kê TPHCM, 2014)
TPHCM có hệ thống sông rạch phức tạp, chúng được nối kết với nhau thành một hệ thống có mối tương quan chặt chẽ về mặt chế độ thủy văn và chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ bán nhật triều từ biển Đông vào
1.2.3 Điều kiện kinh tế - xã hội
TPHCM là trung tâm văn hóa, kinh tế phát triển năng động, có hệ thống cơ sở hạ tầng tương đối hoàn chỉnh và nguồn nhân lực dồi dào, đồng thời là trung tâm công nghiệp lớn của phía Nam
Về tổ chức hành chính, TPHCM có 19 quận và 5 huyện, đó là:
− Có 13 quận nội thành hạn chế phát triển là: quận 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Gò Vấp, Tân Bình, Tân Phú, Bình Thạnh và Phú Nhuận
− Có 6 quận nội thành phát triển là: quận 2, 9, 7, 12, Thủ Đức và Bình Tân
− Có 5 huyện còn lại là: Củ Chi, Hóc Môn, Bình Chánh, Nhà Bè và Cần Giờ
Theo kết quả điều tra dân số ngày 01/04/2019 TPHCM có dân số 8.993.082 người, gồm 2.512.078 hộ dân, bình quân 3,58 người/hộ
Phân theo giới tính: nam có 4.381.242 người chiếm 48,7%, nữ có 4.611.840 người chiếm 51,3% Dân số thành phố tăng nhanh, trong 10 năm từ 2009-2019 dân số thành phố tăng thêm 1.471.944 người, bình quân tăng hơn 147.000 người/năm, chiếm tỷ trọng 9,35% dân số cả nước và 50,44% dân số vùng Đông Nam bộ Dân số thành thị là 7.125.497 người (chiếm 79,23%), dân số nông thôn là 1.867.585 người (chiếm 20,77%) Kể từ năm 2009 đến nay, tốc độ tăng dân số bình quân năm khu vực nông thôn là 4,47%/năm so với khu vực thành thị là 1,77%/năm cho thấy tốc độ đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ đặc biệt là khu vực nông thôn (Phúc Thịnh, 2019)
Tổng sản phẩm trên địa bàn (Gross Regional Domestic Product - GRDP)
GRDP của TPHCM năm 2018 đạt giá trị 1,3 triệu tỷ đồng, tương đương 57 tỷ USD và chiếm hơn 23% quy mô nền kinh tế cả nước Trong cơ cấu các ngành kinh tế, dịch vụ chiếm 62,4%, công nghiệp và xây dựng chiếm 22,9%, còn lại là nông nghiệp và các khu vực khác Tỷ trọng các ngành dịch vụ chất lượng cao, ngành có hàm lượng giá trị gia tăng lớn, có lợi thế cạnh tranh liên tiếp tăng dần trong các năm qua Riêng chỉ số sản xuất công nghiệp tăng 4,1%, trong đó 4 ngành công nghiệp trọng yếu đạt mức tăng 9,2% Thu hút vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài trong năm đạt 7,07 tỷ USD, tăng hơn 7% so với năm 2017, chiếm 22% tổng thu hút FDI của cả nước Tổng thu ngân sách đạt 378,5 nghìn tỷ đồng (tăng 6% so với mức thực hiện năm 2017), hoàn thành nhiệm vụ thu ngân sách được giao, đồng thời chiếm 27,2% tổng thu ngân sách cả nước (Cục thống kê TPHCM, 2018)
1.2.4 Hiện trạng chất lượng môi trường tại TPHCM a Tổng quan về hệ thống quan trắc chất lượng môi trường tại TPHCM
Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng không khí
Trải qua quá trình xây dựng và phát triển từ 6 trạm quan trắc đặt tại 6 cửa ngõ chính của TPHCM năm 1993 Đến nay, hệ thống quan trắc chất lượng không khí tại TPHCM đã dần hoàn thiện với quy mô bao gồm 20 vị trí nằm rải rác các quận huyện tại TPHCM, thông tin chi tiết các trạm quan trắc được thể hiện trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng không khí
STT Tên trạm Mã trạm Địa chỉ
1 An Sương KK0001 Trường Chinh, Đông Hưng Thuận, Quận 12,
2 Bình Chánh KK0002 462 Kinh Dương Vương, An Lạc, Bình Tân,
Thủy Q2 KK0003 Nguyễn Thị Định, Phường Cát Lái, Quận 2,
Thành Phố Hồ Chí Minh
4 DOSTE KK0004 244 Điện Biên Phủ, Phường 7, Quận 3, Hồ
5 ĐTH-ĐBP KK0005 Đinh Tiên Hoàng, Đa Kao, Quận 1, Hồ Chí
6 Gò Vấp KK0006 Quang Trung, Phường 3, Gò Vấp, Hồ Chí
7 Hồng Bàng KK0007 132 Hồng Bàng, Phường 12, Quận 5, Hồ
8 Ngã Tư Bình Phước KK0008 Quốc Lộ 13, Phường Hiệp Bình Phước,
Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh
Xanh KK0009 Điện Biên Phủ, Phường 17, Bình Thạnh, Hồ
10 NVL-HTP KK0010 Huỳnh Tấn Phát, Tân Thuận Tây, Quận 7,
11 Chợ Phú Lâm KK0011 Bà Hom, Phường 13, Quận 6, Hồ Chí Minh
KK0012 Đường N - Nam, Tân Phú, Quận 7, Hồ Chí
Nữ Quận 2 KK0013 Lương Định Của, An Phú, Quận 2, Hồ Chí
14 Sân Golf Quận 9 KK0014 1 Hoàng Hữu Nam, Long Thạnh Mỹ, Quận
15 Trạm Quang Trung KK0015 Công viên phần mềm Quang Trung, Quận
16 Tân Bình KK0016 Lô D - Chung Cư Tây Thạnh, 004 E, Đường
C4, Phường 15, Tân Phú, Hồ Chí Minh
Thủ Đức KK0017 4 Nguyễn Công Trứ, Bình Thọ, Thủ Đức,
18 Trạm Thống Nhất KK0018 1 Lý Thường Kiệt, Phường 7, Tân Bình, Hồ
19 Trạm Tân Sơn Hòa KK0019 57 Trương Quốc Dung, Phường 10, Phú
20 Thảo Cầm Viên KK0020 1Bis Nguyễn Thị Minh Khai, Bến Nghé,
Tần suất và thông số đo đạc: Đo 10 ngày trong tháng vào 2 thời điểm (7h30
– 8h30 và 15h – 16h) với các thông số nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, hướng gió, tiếng ồn, TSP, PM10, SO2, NO2, CO, O3 (Quy chuẩn so sánh: QCVN 05:2013/BTNMT về chất lượng không khí xung quanh và QCVN 26:2010/BTNMT về tiếng ồn) (Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường, 2019)
Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng nước mặt và thủy văn
Bảng 1.2 thể hiện hệ thống quan trắc chất lượng nước mặt bao gồm 20 vị trí nằm rải rác trên tuyến sông Sài Gòn – Đồng Nai
Bảng 1.2 Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng nước mặt và thủy văn
STT Tên trạm Mã trạm X Y
Tần suất và thông số đo đạc
− Thủy văn: đo mỗi tháng một đợt vào một trong hai kỳ nước cường nhất trong tháng tại cùng vị trí thu mẫu nước mặt Đo đạc các thông số thủy văn: mực nước đỉnh triều và chân triều; lưu tốc cực đại nước lớn và nước ròng; lưu lượng trung bình (Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường, 2019)
+ Tần suất quan trắc: tháng 1 lấy mẫu vào các ngày 1, 7, 15 và 22; Từ tháng
2 trở đi, tần suất giảm còn 2 lần/tháng Mẫu nước được lấy vào hai thời điểm chân triều thấp và đỉnh triều cao
+ Thông số quan trắc: Hệ thống các chỉ tiêu phân tích bao gồm nhiệt độ, pH, TSS, độ mặn, độ đục, Ammonia, COD, BOD5, DO, Pb, Cu, Cd, dầu, tổng Coliform, E Coli Các phương pháp phân tích được áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn phân tích hiện đang áp dụng tại đa số các phòng thí nghiệm môi trường trong nước cũng như trong khu vực
Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng nước kênh
Bảng 1.3 thể hiện hệ thống quan trắc chất lượng nước kênh bao gồm 24 vị trí nằm rải rác tại các kênh rạch nội thành TPHCM
Bảng 1.3 Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng nước kênh
STT Tên trạm Mã trạm X Y
14 Nhị Thiên Đường NK0014 598917.7 1188038
22 Nguyễn Hữu Cảnh NK0022 605115 1193300
24 Cống Vàm Thuật NK0024 601553.6 1200150
Tần suất lấy mẫu: Quan trắc chất lượng nước một tháng/lần và quan trắc bùn đáy một quý/lần
Thông số quan trắc: pH, nhiệt độ, DO, độ đục, TSS, BOD5, COD, PO4 3-,
CƠ SỞ KHOA HỌC
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ GIS
2.1.1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin chuyên biệt được sử dụng để thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ mục đích cụ thể Sự đa dạng trong các lĩnh vực ứng dụng GIS dẫn đến có rất nhiều nhận thức khác nhau về GIS Tuy nhiên chúng có thể được xếp vào các nhóm nhận thức sau:
− Nhận thức liên quan đến bản đồ: xem GIS như là hệ thống xử lý và hiển thị bản đồ Trong hệ thống này mỗi bản đồ được thể hiện như một lớp dữ liệu và được xử lý nhờ vào một tập các hàm số học trên bản đồ
− Nhận thức liên quan đến cơ sở dữ liệu: xem GIS như là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu không gian
− Nhận thức liên quan đến khả năng phân tích không gian: nhấn mạnh khả năng thực hiện các bài toán phân tích không gian và mô hình hóa trong GIS
− Nhận thức liên quan đến hỗ trợ quá trình ra quyết định: nhấn mạnh khả năng hỗ trợ thông tin cho những người ra quyết định trên cơ sở khai thác khả năng truy vấn, thống kê, tổng hợp thông tin liên quan đến GIS
Như vậy, thông tin địa lý bao gồm tất cả các thông tin và dữ liệu được khái quát để thể hiện thế giới thực và các hiện tượng đang diễn ra trong thế giới xung quanh ta Thông tin địa lý có thể được thể hiện bởi ba thành phần cơ bản: dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính và thời gian
2.1.1.2 Thành phần của GIS Để hệ thống GIS có thể hoạt động hiệu quả thì sáu (06) thành phần của GIS phải hoàn chỉnh, tương thích và phù hợp với nhau Sáu thành phần cấu thành nên
GIS được thể hiện ở hình 2.1 bao gồm (1) phần cứng, (2) phần mềm, (3) quy trình, (4) cơ sở dữ liệu, (5) con người và (6) tổ chức (Trần Vĩnh Phước, 2015)
Hình 2.1 Sáu thành phần cấu thành nên GIS (Trần Vĩnh Phước, 2015) Phần cứng: bao gồm các thiết bị kỹ thuật cần thiết để hệ thống GIS vận hành: hệ thống máy tính đủ mạnh để chạy phần mềm, đủ bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu, các thiết bị giúp nhập dữ liệu, các thiết bị giúp xuất dữ liệu
Phần mềm: được sử dụng để tạo, quản lý và phân tích dữ liệu địa lý Phần mềm GIS bao gồm năm nhóm công cụ cơ bản: công cụ nhập và biên tập dữ liệu, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, công cụ truy vấn và hiển thị dữ liệu, công cụ phân tích dữ liệu và hệ giao tiếp đồ họa của người sử dụng, cho phép người sử dụng giao tiếp với các công cụ
Dữ liệu: được tạo ra bởi người sử dụng hoặc nhận từ các nguồn bên ngoài GIS có thể lưu nhiều loại dữ liệu với các định dạng khác nhau Từ bản đồ số, bảng dữ liệu, ảnh chụp, bản vẽ… Dữ liệu gồm có hai phần: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
− Dữ liệu không gian: mô tả vị trí của các đối tượng không gian, có thể là liên tục hoặc rời rạc Đối tượng rời rạc để mô tả các đối tượng không gian có ranh giới tách biệt rõ rang ngoài thực tế Đối tượng liên tục để chỉ các đối tượng không gian không có ranh giới tách biệt rõ rang
− Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng không gian
Quy trình: Các quy trình xử lý tác nghiệp được nhà phân tích thiết kế hệ thống xác lập khi xây dựng hệ thống Trong giai đoạn kiến tạo hệ thống thông tin địa lý, ít nhất phải xây dựng các quy trình nhập dữ liệu, quy trình lưu trữ, bảo quản dữ liệu, quy trình truy vấn, quy trình trích xuất dữ liệu và quy trình hiển thị dữ liệu
Con người: là thành phần quan trọng nhất trong tất cả các thành phần Người làm việc với một hệ thống GIS được chia làm hai nhóm chính: người sử dụng và chuyên gia GIS
− Người sử dụng là những người sử dụng GIS để thực hiện công việc chuyên môn và đưa ra quyết định hoặc nhóm người sử dụng CSDL để tìm tài liệu tham khảo
− Chuyên gia GIS là người thật sự làm cho hệ thống GIS hoạt động, bao gồm: người quản lý hệ thống GIS, người quản lý CSDL, chuyên gia phân tích hệ thống, lập trình viên
Tổ chức: Dựa vào quy trình tác nghiệp cũng như chức năng nhiệm vụ của từng đơn vị, phòng ban mà cơ quan quản lý sẽ tiến hành xây dựng các quy định khung liên quan đến việc cập nhật, khai thác dữ liệu nhằm tạo điều kiện cập nhật và phát triển các thành phần trong mô hình hệ thống, đặc biệt là dữ liệu
GIS gồm có bốn chức năng chính: (1) nhập dữ liệu, (2) quản lý dữ liệu, (3) phân tích dữ liệu và (4) hiển thị dữ liệu
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ WEBGIS
2.2.1 Giới thiệu WebGIS a Định nghĩa
Theo định nghĩa do Gillavry đưa ra: WebGIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên World Wide Web thông qua Internet (Edward Mac Gillavry, 2000) b Sơ đồ hoạt động
Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động của WebGIS (Abel Markos, 2014)
Hình 2.4 mô tả khái quát sơ đồ hoạt động của một hệ thống WebGIS cơ bản Khi có yêu cầu phát sinh, Client (máy khách) gửi yêu cầu đến WebServer Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ, WebServer chuyển yêu cầu đó đến MapServer xử lý Tại MapServer, yêu cầu sẽ được phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà MapServer gọi đến chương trình thực thi để thực hiện Chương trình thực thi trên MapServer truy cập vào cơ sở dữ liệu để lấy dữ liệu Trong quá trình truy cập, chương trình thực thi tham chiếu đến tệp tin cấu hình bản đồ (config_mapfile) Dữ liệu lấy về sẽ được chuyển về WebServer, WebServer tham chiếu đến tệp tin mẫu (html template) để tạo ra kết quả Kết quả sẽ được gửi về Client để hiển thị Chu trình cứ thế tiếp tục
2.2.2 Phân loại WebGIS a Theo kiến trúc
Theo triết lý dựa trên kiến trúc khách/chủ (Client/Server) Sự kết hợp giữa Client/Server sẽ cho ra các trang WebGIS có các chức năng khác nhau (Abel Markos, 2014)
Máy chủ (Server) sẽ đảm nhiệm tất cả các công việc bao gồm lưu dữ liệu và phân tích dữ liệu Ưu điểm: khai thác được tối đa máy chủ, không đòi hỏi máy khách có cấu hình cao
Nhược điểm: máy khách phải gửi yêu cầu và tiếp nhận kết quả thường xuyên, tốn nhiều băng thông phục vụ trao đổi dữ liệu, gây khó khăn trong việc triển khai trên thiết bị di động
Máy khách được cung cấp các chức năng để xử lý các yêu cầu mà không cần phải gửi về cho máy chủ xử lý Ưu điểm: giảm sự phụ thuộc vào đường truyền tới máy chủ
Nhược điểm: đòi hỏi máy khách có cấu hình cao để xử lý các yêu cầu
Kết hợp Server và Client
Có thể kết hợp bằng cách dữ liệu lưu trên máy chủ, các chức năng xử lý đặt tại máy khách Cũng có thể kết hợp bằng cách máy chủ cung cấp các chức năng, dữ liệu lưu ở máy khách Hoặc cũng có thể kết hợp theo cách dữ liệu và chức năng vừa lưu ở máy chủ, vừa cung cấp các chức năng xử lý đơn giản cho máy khách… b Theo kỹ thuật
Thuật ngữ “thuần HTML” dùng để chỉ những trang WebGIS được tạo ra bằng cách sử dụng các khả năng của HTML, loại trừ việc dùng các phần mở rộng từ phía máy chủ hoặc các Scripts Các phần tử của nó chỉ sử dụng các liên kết đơn giản và các hình ảnh Các chức năng của nó được thực hiện thông qua cấu trúc liên kết HTML chỉ cho phép dùng các hình ảnh dạng raster, vì vậy chỉ có những bản đồ raster mới được phân phối trên nó Ưu điểm:
+ Chỉ cần dùng các Server thấp để xử lý, vì Server ở đây làm việc như là một WebServer dùng phân phối các trang HTML và các hình ảnh
+ Không cần phần mềm GIS nào chạy trong lúc thực thi các yêu cầu của người dùng
+ Phía máy khách chỉ cần dùng trình duyệt Web chuẩn
Nhược điểm: chỉ dùng cho các nhiệm vụ có cấu trúc đơn giản
HTML với các chương trình thực thi trên Server
Trái ngược với giải pháp “thuần HTML”, đây là giải pháp tạo ra một trang HTML WebGIS do một chương trình đang chạy trên Server, chương trình này có khả năng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu Máy khách gửi một yêu cầu đến WebServer, chương trình trên máy chủ sẽ nhận được yêu cầu này và tạo ra kết quả riêng, kết quả này có thể là một bản đồ (raster) hoặc là một trang HTML Các tham số có thể được gửi kèm đến chương trình, các tham số này được lấy từ các thành phần của trang HTML như text boxs, combo boxs, radio button
Khi chuyển đến máy chủ, toạ độ của điểm kích trên bản đồ cũng được chuyển kèm theo Vì vậy các chương trình trên máy chủ sẽ xử lý các hành động tương ứng với điểm kích Do đó có thể phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển hoặc thực hiện các hành động tại các điểm kích trên bản đồ chính xác
Kết nối giữa WebServer và các chương trình trả lời có thể thực hiện thông qua CGI (Common Gateway Interface) hoặc bất cứ giao diện nào được cung cấp mà giao tiếp được với WebServer
Các giải pháp dựa trên Java
Java là ngôn ngữ lập trình độc lập có thể được phiên dịch bởi trình duyệt Web Chương trình Java sẽ được tải về trình duyệt của máy khách khi cần thiết Chương trình Java (applets) sẽ khởi động và có thể yêu cầu dữ liệu cần thiết từ máy chủ Nói chung giải pháp dựa trên Java rất uyển chuyển bởi nó tránh được những giới hạn của HTML thuần Ưu diểm của việc dùng Java là công việc có thể thực thi trên máy khách mà không cần phải truyền về máy chủ Nhược điểm là việc sử dụng Java để giải quyết công việc hiện nay trên mạng là rất chậm, vài ứng dụng Java không hoạt động sau bức tường lửa c Theo dịch vụ
Theo Claus RINNER (học viện tin học GMD – Germany National Research Center for Information Technology) thì có 5 loại dịch vụ WebGIS như sau (AA Alesheikh và cs, 2002):
Chỉ lưu trữ dữ liệu địa lý và cung cấp dữ liệu cho máy khách khi có yêu cầu thông qua Internet Máy khách tải dữ liệu về và dùng các chương trình GIS trên máy khách để xử lý dữ liệu Ưu điểm của dịch vụ này là dữ liệu có sẵn mà không cần phải số hoá
Lưu trữ dữ liệu và cung cấp các bản đồ thông qua World Wide Web, kèm theo một số chức năng như Zoom, Pan và một số tham số như hiển thị lớp, lựa chọn màu sắc Ở đây máy chủ xử lý toàn bộ, máy khách chỉ hiển thị các bản đồ do máy chủ cung cấp
Phân phối các bản đồ chuyên đề và một số hàm phân tích Khi sử dụng các hàm này, kết quả sẽ trả về cho máy khách, dữ liệu trả về ở đây là dữ liệu đã được phân tích