Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ứng dụng cho bài toán quản lý lưu học sinh tại cục đào tạo với nước ngoài

Yêu cầu đặt ra là xây dựng hệ thống thông tin địa lý về dữ liệu Lưu học sinh Việt Nam đang học tập tại nước ngoài theo diện học bổng Ngân sách nhà nước nhằm giúp cơ quan quản lý nhà nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SỸ

CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH

TẠI CỤC ĐÀO TẠO VỚI NƯỚC NGOÀI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

LỜI CAM ĐOAN

Học viên xin cam đoan luận văn “Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ứng dụng cho bài toán quản lý Lưu học sinh tại Cục Đào tạo với nước ngoài” là

công trình nghiên cứu của riêng học viên từ năm 2016 đến nay, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Đỗ Năng Toàn, cùng với sự giúp đỡ và góp

ý của một số anh em bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện cho học viên được nghiên cứu cụ thể hơn về đề tài này Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ tài liệu, tạp chí, hội nghị nào khác

Nếu có vấn đề gì trong nội dung của luận văn thì học viên xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng … năm 2017

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Văn Ánh

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, học viên xin được cảm ơn PGS.TS Đỗ Năng Toàn, người đã tận tình chỉ dẫn các kiến thức chuyên môn, những tài liệu kỹ thuật, cũng như động viên giúp học viên hoàn thành luận văn này

Học viên xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo đã và đang giảng dạy tại Viện Đại học Mở Hà Nội nói chung, khoa Sau Đại học và khoa Công nghệ Thông tin nói riêng đã tạo điều kiện, tổ chức khóa học này để học viên có điều kiện tiếp thu thêm kiến thức để hoàn thành luận văn cao học này

Học viên cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, các anh chị em bạn bè cùng lớp đã giúp đỡ và động viên, giúp học viên rất nhiều để hoàn thành luận văn này

Mặc dù học viên đã rất nỗ lực và cố gắng để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này song chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót nhất định Vì vậy, học viên rất mong được sự hướng dẫn chỉ bảo, góp ý của thầy, cô để luận văn của học viên ngày càng được hoàn thiện hơn

Học viên xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ BÀI TOÁN QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH 5

1.1 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 5

1.1.1 Giới thiệu GIS 5

1.1.2 Khái niệm GIS 5

1.1.3 Các thành phần của GIS 6

1.1.3.1 Con người 7

1.1.3.2 Dữ liệu 8

1.1.3.3 Phần cứng 8

1.1.3.4 Phần mềm 8

1.1.3.5 Phương pháp phân tích 9

1.2 Bài toán quản lý LHS 9

1.2.1 Tổng quan công tác đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao ở nước ngoài 9

1.2.1.1 Đề án 322 9

1.2.1.2 Đề án 911 10

1.2.1.3 Đề án 599 10

1.2.2 Thực trạng công tác quản lý LHS Việt Nam học tại nước ngoài 11

1.2.3 Những thuận lợi và khó khan trong công tác đào tạo cán bộ tại nước ngoài 13

1.2.3.1 Những thuận lợi 13

1.2.3.2 Những khó khăn 14

1.2.4 Bài toán quản lý LHS ứng dụng công nghệ thông tin 16

1.2.4.1 Nội dung và quy trình thực hiện 17

1.2.4.2 Các điều kiện để thực hiện 17

CHƯƠNG II: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG

TIN ĐỊA LÝ 19

2.1 Tổ chức, liên kết cơ sở dữ liệu 19

2.1.1 Số liệu không gian 19

2.1.1.1 Hệ thống Vector 19

2.1.1.2 Hệ thống Raster 22

2.1.2 Dữ liệu thuộc tính 22

2.2 Thu thập thông tin địa lý và phương pháp nhập dữ liệu 24

2.2.1 Một số phương pháp thu thập thông tin địa lý 24

2.2.2 Tìm kiếm bản đồ phù hợp 26

2.2.3 Số hóa bản đồ 26

2.2.2.1 Bàn số hóa 27

2.2.2.2 Mã hóa đặc trưng bản đồ 28

2.2.2.3 Tìm kiếm và hiệu chỉnh lỗi 29

2.2.2.4 Sử dụng tệp dữ liệu bản đồ có sẵn 30

2.2.2.5 Tích hợp dữ liệu bản đồ số hóa từ nhiều nguồn khác nhau 30

2.3 Chức năng hệ thống thông tin địa lý 30

2.3.1 Thu thập dữ liệu 31

2.3.2 Xử lý dữ liệu thô 32

2.3.3 Lưu trữ và truy cập dữ liệu 33

2.3.4 Tìm kiếm và phân tích không gian 34

2.3.5 Hiển thị đồ họa và tương tác 38

2.4 Ứng dụng xây dựng Hệ thống thông tin địa lý Mapinfo 38

2.4.1 Mapinfo là gì 38

2.4.2 Các chức năng cơ bản của Mapinfo 39

2.4.3 Các loại dữ liệu của Mapinfo 40

2.4.4 Đăng ký ảnh trong Mapinfo 43

2.4.5 Xây dựng và kiết xuất bản đồ chuyên đề 44

2.4.5.1 Bản đồ chuyên đề 44

2.4.5.2 Khái quát về thành lập bản đồ chuyên đề 45

2.4.5.3 Các phương pháp tạo bản đồ chuyên đề 46

2.5 Ngôn ngữ lập trình Mapbasic 49

CHƯƠNG III: CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH TRÊN GIS 51

3.1 Phân tích yêu cầu bài toán 51

3.2 Xây dựng dữ liệu 51

3.2.1 Dữ liệu thuộc tính 51

3.2.2 Dữ liệu không gian 53

3.3 Mapbasic trong đề tài GIS cho bài toán quản lý LHS 54

3.4 Kết quả ứng dụng 57

3.4.1 Truy vấn dữ liệu trên bản đồ 57

3.4.2 Tạo các bản đồ chuyên đề 59

3.4.3 Cập nhật dữ liệu 61

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Các thành phần GIS 7

Hình 2.1: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) 20

Hình 2.2: Số liệu vector được hiển thị dưới dạng Arc 21

Hình 2.3: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) 22

Hình 2.4: Mối quan hệ giữa thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính 24

Hình 2.5: Lỗi đoạn lơ lửng và lỗi chập nút 29

Hình 2.6: Các nhóm chức năng của GIS 31

Hình 2.7: Liên kết dữ liệu không gian và phi không gian 33

Hình 2.8: Các dạng đối tượng đồ họa 41

Hình 2.9: Xây dựng bản đồ chuyên đề 46

Hình 2.10: Xây dựng bản đồ chuyên đề 47

Hình 2.11: Xây dựng bản đồ chuyên đề 48

Hình 3.1: Bảng dữ liệu tổng hợp 52

Hình 3.2: Bảng dữ liệu theo nguồn học bổng 52

Hình 3.3: Bảng dữ liệu theo nhóm ngành học 52

Hình 3.4: Bảng dữ liệu theo độ tuổi 52

Hình 3.5: Bản đồ sau khi được biên tập lại bằng Autocad 53

Hình 3.6: Công cụ Universal Translator 54

Hình 3.7: Thanh Menu tạo ra bằng code Mapbasic 54

Hình 3.8: Xem thông tin của đối tượng bằng công cụ Info Tool 54

Hình 3.9: Truy vấn dữ liệu sử dụng công cụ Select 58

Hình 3.10: Truy vấn dữ liệu sử dụng công cụ Select 58

Hình 3.11: Xây dựng chuyên đề phân tích độ tuổi tại các nước 59

Hình 3.12: Phân bố tuổi từ 31-35 60

Hình 3.13: Chuyên đề phân tích ngành học tại các nước 60

Hình 3.14: Cập nhật dữ liệu trực tiếp trên bảng dữ liệu 62

MỞ ĐẦU

- Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ thì công nghệ thông tin có thể nói là “đầu tàu” đi đầu xây dựng các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: kinh tế, khoa học, y học, giáo dục

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System- GIS) đã có những đóng góp to lớn trong việc phát triển các ứng dụng trong lĩnh vực địa lý như quy hoạch đô thị, quản lý tra cứu thông tin, lập báo cáo, hỗ trợ ra quyết định

Hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Information System) đã đánh dấu sự ra đời và phát triển vào những năm 1960, và đã in đậm dấu ấn của mình lên mọi mặt của đời sống các nước phát triển thuộc khu vực Bắc Mỹ, sau đó đến các nước vùng Trung Đông, các nước Châu Âu, Châu Á Tại các nước này, các hoạt động nghiên cứu với GIS và nghiên cứu về GIS không chỉ giới hạn trong phạm vi của các cơ quan nghiên cứu mà còn cả trong lĩnh vực thương mại và hướng đến phục vụ cho cộng đồng Việt Nam đã trải qua nhiều năm để tiếp thu, kế thừa và phát triển những giá trị của công nghệ mới này từ các nước sớm hơn trong việc ứng dụng

và phát triển công nghệ GIS phục vụ quản lý hành chính nhà nước, phát triển kinh tế- xã hội của đất nước Chúng ta đã đi từ những cái chưa có gì để đến được những cái có được như ngày hôm nay trong lĩnh vực GIS, từ khái niệm GIS là gì đó hoàn toàn xa lạ với mọi người, thông qua các hội thảo về GIS, các hoạt động nghiên cứu, ứng dụng công nghệ GIS, GPS, RS.v.v trong công tác quản lý, quy hoạch, phát triển kinh tế xã hội, đến nay Việt Nam chúng ta đã không còn xa lạ với GIS nữa, các nghiên cứu, ứng dụng ngày càng nhiều, mở rộng về không gian, phát triển trên nhiều lĩnh vực, nhiều loại hình; đội ngũ cán bộ khoa học, chuyên viên, kỹ thuật viên

về GIS tăng lên nhanh, đáp ứng nhu cầu phát triển ứng dụng GIS ngày càng nhiều ở Việt Nam

Một trong những mục tiêu và nhiệm vụ chủ yếu phát triển kinh tế đã được nêu rõ trong Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X của Đảng Cộng sản Việt Nam “ Phát triển mạnh khoa học và công nghệ, giáo dục và đào tạo; nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và phát triển kinh tế tri thức” Để đạt được mục tiêu trên, Đảng và Nhà nước ta đã xác định điều kiện tiên quyết là chúng ta phải có nguồn nhân lực có chất lượng cao đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Với yêu cầu trên, các đề án đưa cán bộ Việt Nam đi học tập ở nước ngoài đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt như Đề án 322, đề án 911 và các học bổng Hiệp định với các nước trong quan hệ hợp tác giữa Việt Nam và các nước trên thế giới

Kể từ khi các Đề án trên đi vào hoạt động, số lượng người Việt Nam học tập

ở NN bằng nguồn ngân sách Nhà nước (NSNN) ngày càng tăng Đa số lưu học sinh (LHS) du học ở nước ngoài có ý thức chính trị, học tập tốt, đoàn kết và giúp đỡ nhau trong học tập, được các cơ sở đào tạo nước ngoài đánh giá cao Bên cạnh những mặt tích cực, còn có một số sinh viên học tập kém do trình độ ngoại ngữ không đáp ứng với yêu cầu của trường bạn, một số sinh viên vi phạm quy chế quản

lý công dân Việt Nam ở nước ngoài, gây dư luận xấu ở một số nơi, một số LHS phải về nước trước thời hạn, một số LHS học xong không về nước

Yêu cầu đặt ra là xây dựng hệ thống thông tin địa lý về dữ liệu Lưu học sinh Việt Nam đang học tập tại nước ngoài theo diện học bổng Ngân sách nhà nước nhằm giúp cơ quan quản lý nhà nước nắm bắt được tình hình chung, cụ thể hơn là Cục Đào tạo với nước ngoài (ĐTVNN)- Bộ Giáo dục và Đào tạo được giao nhiệm

vụ triển khai các đề án và quản lý LHS, nắm bắt được về chất lượng, xu thế theo học các nước trên thế giới, phân tích số lượng LHS theo vùng, nước, ngành theo học

- Tổng quan nghiên cứu

Điểm mạnh của GIS so với các công nghệ khác là khả năng gắn kết các thông tin kể cả yếu tố không gian phục vụ phân tích và truy cập theo yêu cầu GIS

là một công nghệ kết hợp nhiều loại hình công nghệ (đồ họa trên máy tính, bản đồ trợ giúp bằng máy tính, viễn thám…) Đặc biệt, với khả năng phân tích, GIS được coi như là một công cụ trợ giúp đắc lực hiện nay

Hiện nay các đề án đưa người Việt Nam đi học nước ngoài để tiếp thu kiến thức, khoa học kỹ thuật tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ đất nước vẫn đang tiếp tục được thực hiện Để có cái nhìn trực quan về tình hình học tập, xu thế ngành nghề, quốc gia theo học của LHS sau những năm thực hiện các đề án cần có một số bản đồ số thể hiện những dữ liệu nêu trên để có cách nhìn trực quan, đánh giá, phân tích nhằm tiếp tục xây dựng các đề án, dự án mới và hướng quản lý các đề

án đã và đang thực hiện

Việc sử dụng phần mềm mã nguồn mở Mapinfo xây dựng hệ thống bản đồ số

từ việc khai thác dữ liệu hiện có được trích xuất từ phần mềm quản lý LHS Việt Nam đang được Cục ĐTVNN quản lý sẽ đáp ứng được việc các nhà quản lý đưa ra những lựa chọn, quyết định trong quá trình thực hiện các đề án và xây dựng các đề

án mới về việc cử công dân Việt Nam ra nước ngoài học tập

- Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu về hệ thống thông tin địa lý (GIS) ứng dụng cho bài toán quản lý

nước về các học bổng sử dụng NSNN, xu hướng đi học thể hiện tại các quốc gia, châu lục trên thế giới, phân tích nhu cầu đi học của xã hội trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

- Câu hỏi nghiên cứu

- Hệ thống thông tin địa lý là gì? Phần mềm Mapinfo ứng dụng trong GIS?

- Thực trạng công tác quản lý Lưu học sinh Việt Nam tại nước ngoài?

- Phân tích dữ liệu lưu học sinh nhằm mục đích gì?

- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ứng dụng cho bài bài toán phân tích, đánh giá xu hướng theo học của LHS Việt Nam học tập tại nước ngoài theo diện học bổng NSNN phục vụ công tác quản lý, ra quyết định tại Cục ĐTVNN – Bộ Giáo dục và Đào tạo

- Phạm vi nghiên cứu :

+ Về nội dung: Luận văn tập trung nghiên cứu Hệ thống tông tin địa lý (GIS), sử dụng phần mềm Mapinfo phân tích dữ liệu, hiển thị dữ liệu các thông tin của LHS Việt Nam tại nước ngoài diện NSNN trên bản đồ

+ Về địa bàn nghiên cứu: Do thời gian và điều kiện cũng như năng lực nghiên cứu của bản thân còn hạn chế nên học viên chỉ xin nghiên cứu trong phạm vi LHS Việt Nam đi học tại nước ngoài theo diện học bổng NSNN do Cục ĐTVNN–

Bộ Giáo dục và Đào tạo quản lý, chưa nghiên cứu trên phạm vi tất cả công dân Việt Nam đi học tại nước ngoài

Bố cục luận văn gồm phần mở đầu, phần kết luận và 03 chương nội dung chính, cụ thể:

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ BÀI TOÁN QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH

Chương này trình bày những vấn đề chung nhất về một hệ thống thông tin địa lý và bài toán đặt ra đối với việc quản lý lưu học sinh

Chương 2: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Chương này trình bày những vấn đề liên quan chính trong việc xây dựng một

hệ thống phần mềm quản lý dựa trên công nghệ GIS

Chương 3: CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH TRÊN GIS Chương này trình bày quá trình phân tích và các vấn đề chính trong xây dựng cũng như kết quả của phần mềm quản lý lưu học sinh Việt Nam ở nước ngoài do Bộ Giáo dục và Đào tạo quản lý

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ BÀI

TOÁN QUẢN LÝ LƯU HỌC SINH 1.1 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

1.1.1 Giới thiệu GIS

Kỹ thuật "Thông tin Địa lý" (Geographic Information System) đã bắt đầu được

sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển hơn một thập niên qua, đây là một dạng ứng dụng công nghệ tin học nhằm mô tả thế giới thực mà loài người đang sống, tìm hiểu, khai thác Với những tính năng ưu việt, kỹ thuật GIS ngày nay đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và quản lý, đặc biệt trong quản lý và quy hoạch sử dụng, khai thác các nguồn tài nguyên một cách bền vững và hợp lý

Sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin đã đưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống, mở ra một giai đoạn mới trong quá trình phát triển khoa học Hệ thống thông tin địa lý là một trong những ứng dụng rất có giá trị của công nghệ thông tin trong ngành địa lý, điều tra cơ bản, quy hoạch đô thị và cảnh báo môi trường

Hệ thống thông tin địa lý là một kỹ thuật ứng dụng hệ thống vi tính số hoá, xuất hiện trong những năm 1960 cho đến nay công nghệ này được biết đến như là một kỹ thuật toàn cầu

Trong sự phát triển của đất nước ta hiện nay, việc tổ chức quản lý thông tin địa

lý một cách tổng thể có thể đóng góp không nhỏ vào việc sử dụng có hiệu quả hơn nguồn tài nguyên của đất nước

1.1.2 Khái niệm GIS

GIS - Geographic Information System hay hệ thống thông tin địa lý được hình thành từ ba khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống Khái niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trưng về không gian, vị trí Các đặc trưng này ánh xạ trực tiếp đến các đối tượng trong không gian Chúng có thể là vật lý, văn hoá, kinh tế,…trong tự nhiên

Khái niệm “thông tin” đề cập đến phần dữ liệu được quản lý bởi GIS Đó là các

dữ liệu về thuộc tính và không gian của đối tượng Kiến trúc của hệ thống bao hàm các thành phần và mối tương tác giữa các thành phần đó

GIS là một hệ thống có ứng dụng rất lớn Từ năm 1980 đến nay đã có rất nhiều các định nghĩa được đưa ra, tuy nhiên không có định nghĩa nào khái quát đầy đủ về GIS vì phần lớn chúng đều được xây dựng trên khía cạnh ứng dụng cụ thể trong từng lĩnh vực Có ba định nghĩa được dùng nhiều nhất:

- GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với các dữ liệu trong một hệ toạ độ quy chiếu

- GIS bao gồm một hệ cơ sở dữ liệu và các phương thức để thao tác với dữ liệu

đó GIS là một hệ thống nhằm thu thập, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích

và hiển thị dữ liệu được quy chiếu cụ thể vào trái đất

- GIS là một chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu bản đồ

- Thao tác viên hệ thống: có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày để người

sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả Công việc của họ là sửa chữa khi chương trình bị tắc nghẽn hay là công việc trợ giúp nhân viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp

cao Họ còn làm việc như quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an toàn, toàn vẹn CSDL tránh hư hỏng, mất mát dữ liệu

- Nhà cung cấp GIS: cung cấp các phần mềm, cập nhật phần mềm, phương pháp nâng cấp cho hệ thống

- Nhà cung cấp dữ liệu: là các cơ quan nhà nước hay tư nhân cung cấp các dữ liệu sửa đổi từ nhà nước

- Người phát triển ứng dụng: là những lập trình viên, họ xây dựng giao diện người dùng, giảm khó khăn các thao tác cụ thể trên hệ thống GIS

- Chuyên viên phân tích hệ thống GIS: là nhóm người chuyên nghiên cứu thiết

kế hệ thống, được đào tạo chuyên nghiệp có trách nhiệm xác định các mục tiêu của hệ GIS trong cơ quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề xuất kỹ thuật phân tích đúng đắn

1.1.3.2 Dữ liệu

Một cách tổng quát, người ta chia dữ liệu trong GIS thành 2 loại:

- Dữ liệu không gian (spatial) cho ta biết kích thước vật lý và vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất

- Dữ liệu thuộc tính (non-spatial) là các dữ liệu ở dạng văn bản cho ta biết thêm thông tin thuộc tính của đối tượng

bảng, quản lý các giao dịch do đó ta có thể lưu các dữ liệu địa lý dưới dạng các đối tượng hình học trực tiếp trong các cột của bảng quan hệ và nhiều công việc khác

1.1.3.5 Phương pháp phân tích

GIS được điều hành bằng các hàm, thủ tục và các quyết định Đó chính là kinh nghiệm của con người là phần không thể thiếu được của GIS

Một vài ví dụ về chức năng phân tích:

- Khoa học được ứng dụng có liên quan tới không gian như thủy văn, khí tượng hay dịch tể học

- Chất lượng các thủ tục bảo đảm dữ liệu là chính xác, nhất quán và đúng đắn

- Thuật toán giải quyết vấn tin trên tuyến, mạng hay mặt

- Những kiến thức áp dụng để vẽ bản đồ tạo ra những bản đồ thể hiện hoàn hảo

1.2 Bài toán quản lý LHS

1.2.1 Tổng quan công tác đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao ở nước ngoài

1.2.1.1 Đề án 322

Đề án "Đào tạo cán bộ khoa học, kỹ thuật tại các cơ sở nước ngoài bằng ngân sách nhà nước" được phê duyệt theo Quyết định số 322/QĐ-TTg ngày 19/4/2000 và số 356/QĐ-TTg ngày 28/4/2005 về việc điều chỉnh Đề án "Đào tạo cán bộ khoa học, kỹ thuật tại các cơ sở nước ngoài bằng ngân sách nhà nước" (gọi tắt là Đề án 322/356) Đề

án được thực hiện chia làm 02 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ năm 2000 đến năm 2005 theo Quyết định số 322/QĐ-TTg ngày 19/4/2000

- Giai đoạn 2: Từ năm 2006 đến năm 2014 theo Quyết định số 356/QĐ-TTg ngày 28/4/2005

- Đối tượng thụ hưởng Đề án: Cán bộ khoa học, kỹ thuật, các nhà giáo, cán bộ quản lý khoa học, kỹ thuật đang công tác tại các trường đại học, các viện nghiên cứu khoa học, phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia, các trung tâm công nghệ cao; cán bộ khoa học, kỹ thuật đang trực tiếp chỉ đạo sản xuất kinh doanh, tham gia hoạch định

chính sách phát triển kinh tế - xã hội; học sinh, sinh viên giỏi có tài năng, có phẩm chất đạo đức tốt Cán bộ, công chức trong biên chế hoặc hợp đồng dài hạn hiện đang làm việc tại các cơ quan, doanh nghiệp nhà nước Sinh viên đạt kết quả thi tuyển đại học cao nhất, đạt kết quả học tập hoặc nghiên cứu khoa học xuất sắc tại các trường đại học trong và ngoài nước

- Kể từ năm 2012, Đề án đã dừng tuyển sinh theo quy định Từ năm 2000 đến hết năm 2012 Đề án đã cử được 4.758 người đi học, trong đó có 2.256 tiến sĩ, 1.544 thạc sỹ, 261 thực tập sinh và 697 đại học (Nguồn: Cục Đào tạo với nước ngoài)

1.2.1.2 Đề án 911

Đề án "Đào tạo giảng viên có trình độ tiến sĩ cho các trường đại học, cao đẳng giai đoạn 2010–2020" (Đề án 911) được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 911/QĐ-TTg ngày 17/6/2010 với quy mô đào tạo dự kiến khoảng 10.000 tiến

sĩ giảng viên toàn thời gian ở nước ngoài tại các trường đại học có uy tín trên thế giới Hằng năm dự kiến tuyển từ 1000-1300 chỉ tiêu

Căn cứ Thông tư số 35/2012/TT-BGDĐT ngày 12/10/2012 của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Quy định đào tạo trình độ tiến sĩ theo Đề án 911 và Thông tư liên tịch số 130/2013/TTLT-BTC-BGDĐT ngày 19/9/2013 của Bộ Tài chính và Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc hướng dẫn thực hiện chế độ tài chính, Cục ĐTVNN đã triển khai thực hiện như sau:

- Từ năm 2012 đến năm 2016 Đề án đã tuyển được 2.926 nghiên cứu sinh (NCS) đạt 29,26% so với tổng chỉ tiêu, trong đó năm 2012: 681 NCS; năm 2013: 747 NCS; năm 2014: 474 NCS; năm 2015: 432 NCS; năm 2016: 592 NCS

- Đến tháng 11/2016 Đề án đã cử được 1.928 NCS đi học tại nước ngoài tại 30 nước trên thế giới (Nguồn: Cục Đào tạo với nước ngoài)

1.2.1.3 Đề án 599

Đề án "Đào tạo cán bộ ở nước ngoài bằng ngân sách nhà nước giai đoạn 2020" (Đề án 599) được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 599/TTg

2013-ngày 17/4/2013 với quy mô đào tạo của Đề án là 1.800 người, trong đó đào tạo 1.650 thạc sỹ và 150 đại học (mỗi năm dự kiến đào tạo khoảng 330 thạc sỹ và 30 đại học)

Trình độ đại học dành cho đối tượng học sinh đạt giải Olympic quốc tế, trình độ thạc sỹ dành cho 3 đối tượng: giảng viên cơ hữu trường đại học, viên chức và công chức trong cơ quan quản lý nhà nước Phương thức đào tạo gồm đào tạo toàn thời gian tại nước ngoài và đào tạo phối hợp trình độ thạc sỹ

Căn cứ Thông tư liên tịch số 05/2015/TTLT-BGDĐT-BTC ngày 10/3/2015 của

Bộ Giáo dục và Đào tạo và Bộ Tài chính hướng dẫn tuyển sinh và chế độ tài chính và Quyết định số 1666/QĐ-BGDĐT ngày 15/5/2014 của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Kế hoạch triển khai Đề án 599, Cục ĐTVNN đã triển khai thực hiện Đề án như sau:

- Đào tạo toàn thời gian tại nước ngoài: từ năm 2014 đến tháng 11/2016, Đề án

đã tuyển được 173 người (gồm 156 thạc sỹ, 17 đại học) trong đó năm 2014: 9 đại học; năm 2015: 4 đại học, 86 thạc sỹ; năm 2016: 4 đại học, 70 thạc sỹ và cử đi học tại nước ngoài 94 người (gồm 82 thạc sỹ, 12 đại học) (Nguồn: Cục Đào tạo với nước ngoài)

1.2.2 Thực trạng công tác quản lý LHS Việt Nam học tại nước ngoài

Tại Việt Nam, Bộ máy quản lý sinh viên du học của Cục ĐTVNN – Bộ GD&ĐT là một đội ngũ cán bộ, chuyên viên chuyên trách, có tinh thần trách nhiệm với công việc và với hệ thống phương tiện hiện đại quản lý lưu học sinh, từ hồ sơ trúng tuyển, số liệu về kết quả học tập, nghiên cứu của sinh viên và tiếp tục bảo quản số liệu khi sinh viên đã tốt nghiệp Cục ĐTVNN đã xây dựng quan hệ hợp tác, đối tác với nhiều cơ sở giáo dục nước ngoài Điều này không những có tác dụng tiết kiệm chi phí đào tạo cho Nhà nước, mà còn có thể hỗ trợ cho lưu học sinh tự túc Tuy nhiên, hiện nay mối quan hệ giữa Bộ GD&ĐT với các Bộ ngành khác, với cơ sở đào tạo ngoài nước chưa đạt được hiệu quả như mong muốn Đội ngũ cán bộ quản lý lại thiếu cả về

số lượng và chất lượng, cán bộ quản lý chưa được đào tạo và chưa có nhiều kinh nghiệm về quản lý sinh viên du học

Trong quản lý tài chính chưa đẩy mạnh triệt để công tác ứng dụng công nghệ thông tin, việc thực hiện sổ sách theo dõi tài chính được thực hiện thủ công, công việc nhiều khi chồng chéo ảnh hưởng đến tiến độ cấp phát và chưa khoa học

Ở nước ngoài, cùng với một số phòng, bộ phận quản lý LHS đã hoạt động từ nhiều năm nay tại Đại sứ quán LB Nga, Đức, Ucraina, Sec, Ba Lan… đã phát triển thêm 2 đơn vị quản lý tại Đại sứ quán Việt Nam tại Trung Quốc và Anh Quốc, mỗi nơi

có 01 cán bộ thuộc Bộ GD&ĐT, trực tiếp liên hệ với Cục Đào tạo vơi nước ngoài Đó

là tiền đề cho việc phát triển hệ thống cơ quan quản lý LHS tại nước ngoài trong bối cảnh mở của và hội nhập Việc phối hợp quản lý LHS bao gồm LHS học bổng và LHS

tự túc sẽ có triển vọng phát triển và đạt hiệu quả

Tuy nhiên, trên thực tế hiện nay nhiều phòng LHS không còn nữa Trong các nước chỉ còn Nga là còn phòng quản lý LHS Vì vậy, một số ĐSQ Việt Nam tại các nước sở tại cử cán bộ kiêm nhiệm công tác này

Việc ứng dụng CNTT đã được ứng dụng vào công tác quản lý LHS nhưng hiện tại phần mềm chưa đáp ứng được nhiều yêu cầu của công tác chỉ đạo, điều hành, chưa

hỗ trợ được công tác đánh giá, ra quyết định liên quan đến công tác quản lý LHS tại nước ngoài

Hiện nay công tác tiếp nhận và sử dụng sinh viên sau khi tốt nghiệp chưa được thực hiện theo đúng ý nghĩa và mục tiêu của nó, việc lập kế hoạch tiếp nhận, sử dụng nhân lực đã đào tạo khi về nước rất khó thực hiện một cách thống nhất và đồng bộ

Khi chuyển sang cơ chế kinh tế nhiều thành phần, cơ chế phân phối chỉ tiêu biên chế việc làm cho LHS tốt nghiệp về nước cũng không còn nữa, các LHS tốt nghiệp về nước phải tự tìm việc làm Các chính sách về phát hiện, đào tạo, sử dụng nhân tài còn chưa phù hợp, chậm đổi mới, thiếu tính hệ thống để thu hút, sử dụng nguồn lực tài năng quý hiếm này Do chưa có chính sách cụ thể và thoả đáng để thu hút nhân tài nên một số người đi theo con đường học bổng của Nhà nước sau khi tốt nghiệp chưa muốn về nước ngay, họ tìm cơ hội học lên hoặc tìm việc làm

1.2.3 Những thuận lợi và khó khan trong công tác đào tạo cán bộ tại nước ngoài

Bộ GD&ĐT được Chính phủ giao chủ trì thực hiện công tác đào tạo cán bộ tại

NN, sau những năm triển khai đề án đã đạt mục tiêu đề ra là đào tạo và bồi dưỡng cho đất nước đội ngũ cán bộ có trình cao được đào tạo tại nước ngoài trong các lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế - xã hội

1.2.3.1 Những thuận lợi

Những năm qua, Đảng và Nhà nước không ngừng quan tâm, đầu tư NSNN chi cho việc đào tạo tại nước ngoài để nâng cao trình độ nguồn nhân lực nước nhà thể hiện rất rõ trong việc tăng nguồn vốn ngân sách hằng năm cho Đề án 322, Đề án 911, 599 Kinh phí chi cho đào tạo tại nước ngoài được thực hiện khá hiệu quả là do cả hệ thống vận hành được thực hiện tốt từ khâu tuyển sinh đến khâu quản lý và cấp phát kinh phí

Công tác tuyển sinh cơ bản đảm bảo thực hiện các chính sách của Đảng và Nhà nước Đã hoàn thành kế hoạch về số lượng tuyển sinh Chỉ năm đầu tiên (năm 2000) tuyển sinh chưa đủ chỉ tiêu vì thí sinh chưa có nhiều thời gian chuẩn bị Các năm 2001-

2003 đã tuyển vượt chỉ tiêu 5-10% kế hoạch [4] Từ năm 2004 đến nay tuyển sinh đúng

kế hoạch quy định để phù hợp với ngân sách được phê duyệt hàng năm Chất lượng tuyển sinh tốt, tuyển đúng đối tượng và tiêu chuẩn, đảm bảo khả năng học tập tốt của LHS

Công tác chuẩn bị cho sinh viên trước khi đi học nước ngoài như bồi dưỡng ngoại ngữ, bồi dưỡng chính trị thực hiện tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên đi học Công tác quản lý sinh viên ở nước ngoài được quan tâm hơn, thực hiện có bài bản, chặt chẽ, báo cáo thường xuyên, nắm chắc được tình hình học tập rèn luyện của sinh viên Sinh viên được giáo dục giúp đỡ mọi mặt, phát huy được tính chủ động, tích cực của sinh viên Công tác quản lý đã dần đi vào nền nếp, việc đào tạo tại nước ngoài đã được khôi phục thành một hoạt động quan trọng trong ngành giáo dục và đào tạo, góp phần đưa Giáo dục ĐH và Sau ĐH tại một số cơ sở đào tạo Việt Nam hội nhập với các nước trên trường quốc tế

Đa số sinh viên có hoài bão, ý thức say mê học tập, tự túc kinh phí học tập thêm ngoại ngữ, tin học và bậc học cao hơn Nhiều sinh viên đạt kết quả học tập giỏi, xuất sắc Số sinh viên này bước đầu phát huy được hiệu quả của công tác đào tạo ở nước ngoài Các sinh viên đi học ở nước ngoài bằng NSNN đa số đều có nguyện vọng về nước ngay sau khi tốt nghiệp để làm việc và làm việc trong các cơ quan nhà nước

Các quy định về thủ tục đang dần được xem xét cải tiến Các Bộ ngành liên quan đã có sự hợp tác chặt chẽ, trao đổi kinh nghiệm để hình thành nên các cơ chế chính sách hợp lý, khoa học nhằm thắt chặt quản lý

Sự ra đời của thông tư liên tịch số 144 về hướng dẫn cấp phát kinh phí tạo cơ chế tài chính rõ ràng, chính xác Trên cơ sở các quy định chung và sự khảo sát tình hình thực tế, thông tư 144 đã hướng dẫn việc quản lý cấp phát tài chính cho các hình thức đào tạo thuộc “Đề án đào tạo cán bộ khoa học kỹ thuật tại nước ngoài” và việc giải quyết các chế độ học bổng chung và riêng cho đề án phối hợp đào tạo

Việc theo dõi quản lý và cấp phát kinh phí cho các sinh viên tại nước ngoài được thực hiện khá chặt chẽ đảm bảo tính chính xác, kịp thời

Các đề án đào tạo tại nước ngoài bằng NSNN đã đạt được mục tiêu cơ bản là đào tạo nguồn nhân lực có trình độ quốc tế để phục vụ công cuộc Công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, chuẩn bị nhân lực cho việc đổi mới giáo dục ĐH

1.2.3.2 Những khó khăn

Mặc dù công tác quản lý sinh viên du học tại nước ngoài đã đạt được những thành tích như đã trình bày tại mục trên, nhưng trong quá trình triển khai thực hiện công tác này cũng bộc lộ nhiều bất cập

Cơ chế và hoạt động của các bộ phận liên quan còn cứng nhắc, ràng buộc lẫn nhau Chưa có quy trình làm việc cụ thể và bộ phận giám sát thực hiện cũng như thực hiện các chế độ thưởng, phạt trong quá trình thực hiện

Đội ngũ cán bộ quản lý còn mỏng chưa có một bộ phận quản lý tài chính chuyên trách, công việc bộn bề nên chưa có sự phối hợp chặt chẽ với các cơ sở đào tạo

lập dự toán chuyển kinh phí cho các sinh viên tại nước ngoài còn phụ thuộc vào một cá nhân đôi khi thực hiện bị chậm ảnh hưởng quá trình nhận kinh phí của các LHS tại nước ngoài

Hầu hết các cán bộ được giao công việc quản lý sinh viên ở nước sở tại là kiêm nhiệm không do Bộ GD&ĐT cử đi, khó quán xuyến hết công việc ở những địa bàn rộng và phức tạp Các vấn đề cốt yếu về quản lý như giáo dục, khích lệ, động viên sinh viên học tập, rèn luyện không được quan tâm đúng mức dẫn tới tình trạng tự do buông lỏng kỷ luật

Việc hỗ trợ, bồi dưỡng ngoại ngữ cho các sinh viên thuộc các trường ĐH, cao đẳng ở các tỉnh khó khăn chưa được chú trọng đúng mức Nên có chương trình bồi dưỡng ngoại ngữ cho các ứng viên này trước khi dự tuyển thì số lượng ứng viên từ các vùng khó khăn sẽ nhiều hơn, tránh được tình trạng tỷ lệ ứng viên từ các vùng khó khăn

so với ứng viên từ các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh còn quá nhỏ

Công tác quản lý hiện nay còn phức tạp và công nghệ quản lý chưa đáp ứng được yêu cầu đưa ra, Công tác quản lý có nhiều phần việc nhưng những thủ tục nêu ra hiện nay thiếu tính khả thi, nhất là khi sinh viên sang học ở những nước rộng lớn như

Mỹ, Canada, Australia, Trung Quốc thực đăng ký công dân, họp đoàn, công nghệ thông tin chưa sử dụng được để phục vụ quản lý

Chưa có cơ sở dữ liệu chung để chia sẻ với các Bộ, ngành khác và độ tin cậy cơ

sở dữ liệu chưa cao

Công tác lập kế hoạch ngân sách thường xuyên bị động vì kế hoạch tuyển sinh thường được thực hiện sau thời gian lập kế hoạch ngân sách

Việc cấp phát kinh phí tiếp theo cho các sinh viên đang học ở nước ngoài hoàn toàn dựa trên các báo cáo định kỳ của sinh viên gửi về Trong khi đó, nội dung các chính sách, quy chế quản lý ở nước ngoài chưa được cập nhật, đổi mới cho phù hợp Việc quản lý sinh viên trong thời gian học tập tại nước ngoài chủ yếu thông qua báo cáo định kỳ, nhận xét của cơ sở đào tạo và sự quản lý của bộ phận/phòng công tác LHS thuộc các ĐSQ Việt Nam ở nước ngoài Hiện nay, phòng quản lý LHS mới chỉ có ở

ĐSQ Việt Nam tại Liên bang Nga, CHLB Đức, CH Séc Các địa bàn nhiều sinh viên Việt Nam học tập như Mỹ, Anh, Pháp, úc, Nhật Bản, Trung Quốc chưa có phòng quản

lý lưu học sinh, ĐSQ ở các nước này chỉ cử một cán bộ kiêm nhiệm quản lý, vì thế việc quản lý chưa được sát sao, chặt chẽ

Mặt khác công tác kiểm tra, đánh giá, thống kê, tổng kết và rút bài học kinh nghiệm, đề ra phương hướng mới phù hợp cho mảng công tác này chưa được thực hiện đều đặn

Những mặt trái của cơ chế thị trường lao động và việc làm trong nước ảnh hưởng đến tư tưởng, động cơ phấn đấu của sinh viên Mặt khác chính sách tiếp nhận,

sử dụng đãi ngộ cán bộ KHKT chậm đổi mới, chưa tạo động lực khích lệ và thu hút nhân tài sau đào tạo Vì vậy đã xảy ra hiện tượng thất thoát chất xám, một số sinh viên học xong có ý định làm việc ở nước ngoài dẫn đến hiệu quả quản lý công tác quản lý LHS chưa đạt như mong muốn

1.2.4 Bài toán quản lý LHS ứng dụng công nghệ thông tin

Trong quản lý nói chung và quản lý giáo dục nói riêng, công nghệ thông tin ngày càng đóng vai trò quan trọng, là một nhân tố nâng cao hiệu quả công tác quản lý

Hệ thống mạng thông tin là huyết mạch quan trọng đảm bảo lưu chuyển thông tin và các quyết định quản lý của người làm công tác quản lý đến sinh viên Vì vậy, đối với công tác tổ chức thực hiện việc quản lý sinh viên du học, công nghệ thông tin là một trong những lĩnh vực ưu tiên cần phải được chấn chỉnh và đặc biệt coi trọng Công nghệ thông tin giúp người làm công tác quản lý sinh viên và bản thân sinh viên dễ dàng tạo mối liên hệ mật thiết với nhau, thậm chí là trực tuyến góp phần tăng cường hiệu quả của nhà quản lý cũng như tạo thuận lợi cho sinh viên Ngoài ra thông tin còn có vai trò quan trọng trong đời sống tinh thần của sinh viên vì nhờ có công nghệ thông tin họ có thể liên lạc được với gia đình, bạn bè

Ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác quản lý sinh viên Việt Nam du hoc tại nước ngoài có vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả công tác quản lý như: Rút ngắn thời gian xử lý thông tin trong nước và nước ngoài đặc biệt là công tác

cấp phát kinh phí; Cập nhật thông tin liên tục trong quá trình nộp hồ sơ dự tuyển (đăng

ký online); Rút ngắn thời gian vào sổ sách chứng từ tài chính; Tăng độ chính xác cho công tác quản lý tài chính và giảm giấy tờ do đã ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ các công việc hằng ngày; Tăng cường sự giám sát tình hình thực hiện công tác thu chi tài chính; nắm bắt được tình hình học tập, sinh hoạt của sinh viên đang học tại nước ngoài

1.2.4.1 Nội dung và quy trình thực hiện

Rà soát lại công tác ứng dụng công nghệ thông tin hiện nay trong quá trình quản

lý như: phần mềm quản lý tuyển sinh (đăng ký online); phần mềm quản lý chi tiêu nội

tệ, phần mềm theo dõi cấp phát kinh phí cho sinh viên tại nước ngoài, phần mềm quản

lý sinh viên đang học tại nước ngoài, Website, hệ thống quản lý hành chính điện tử, trao đổi thư điện tử

Xây dựng quy trình công khai các thủ tục hành chính của Cục ĐTVNN theo cơ chế một cửa tại Cục ĐTVNN và trên website của Cục Như vậy, những người quan tâm đến du học sẽ dễ dàng tìm hiểu trực tiếp hoặc qua mạng các thủ tục và qui trình xử

lý hồ sơ tại Cục ĐTVNN, thậm chí một số khâu văn bản có thể xử lý qua mạng

Xây dựng lại hệ thống phần mềm quản lý sinh viên với nhiều tiện ích hơn, phần mềm quản lý chi nội tệ, phần mềm cấp phát kinh phí cho các sinh viên tại nước ngoài

Tăng cường bồi dưỡng nhận thức cho các cán bộ quản lý và chuyên viên làm công tác quản lý sinh viên thấy được vai trò quan trọng của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong công tác quản lý

1.2.4.2 Các điều kiện để thực hiện

Cần có sự phối hợp của các Bộ, ngành có liên quan trong việc xây dựng hệ thống mạng thông tin quản lý Phối hợp với Sứ quán, Hội sinh viên Việt Nam tại nước ngoài để xây dựng website riêng về tình hình sinh viên đang học tập ở nước ngoài Thông qua các website này, có thể nắm bắt chính xác hơn về số lượng cũng như quá trình học tập của sinh viên

Cần có chuyên gia thiết lập phần mềm quản lý chi tiêu nội bộ và theo dõi cấp phát kinh phí cho các sinh viên tại nước ngoài

Đề nghị các cán bộ làm công tác quản lý tài chính, quản lý sinh viên, báo cáo về những thuận lợi và khó khăn trong việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình quản lý tài chính hiện nay

Có đủ kinh phí thực hiện việc thiết lập và quản lý phần mềm và các quy trình, tiêu chuẩn, tiêu chí đánh giá, khảo sát

1.2.5 Ứng dụng GIS cho bài toán quản lý LHS

Đến nay các Đề án nhằm đưa công dân Việt Nam đi nước ngoài học tập đã và đang tiếp tục được thực hiện, Đề án 322 đã kết thúc, tiếp nối những thành công của đề

án này, Đề án 911 đã được phê duyệt và tiếp tục cử công dân Việt Nam đi nước ngoài học tập, đến nay Đề án 911 đã dừng tuyển sinh và tiếp tục cấp tiếp học bổng cho những công dân đã trúng tuyển những năm trước

Năm 2017, Cục ĐTVNN đã được Bộ GD&ĐT giao nhiệm vụ viết đề án thay thế

đề án 911 nhằm tiếp tục cấp học bổng cho công dân Việt nam ra nước ngoài học tập, tuy nhiên để có thể đánh giá và xem xét lại kết quả của những đề án đã thực hiện, học viên đề xuất ra phương án sử dụng GIS nhằm hỗ trợ công tác quản lý LHS, hỗ trợ việc

ra các quyết định, đánh giá kết quả thực hiện những đề án cử LHS đi học nước ngoài

Hiện nay công tác quản lý LHS đi học theo diện NSNN và diện Hiệp định đang được quản lý bằng phần mềm tại Cục ĐTVNN, trong quá trình quản lý phần mềm, học viên đã xin phép và được sự đồng ý của Lãnh đạo Cục việc trích xuất các dữ liệu cần thiết phục vụ cho việc xây dựng hệ thống thông tin cho bài toán quản lý LHS

CHƯƠNG II: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG

THÔNG TIN ĐỊA LÝ 2.1 Tổ chức, liên kết cơ sở dữ liệu

Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm 2 loại số liệu

cơ bản: số liệu không gian và phi không gian Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị

Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm toạ

độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên từng bản

đồ Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi, …

Số liệu phi không gian là những diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng Các số liệu phi không gian được gọi là dữ liệu thuộc tính, chúng liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không gian và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ chế thống nhất chung

2.1.1 Số liệu không gian

Dữ liệu không gian là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng càng có ý nghĩa Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin không gian Đặc trưng thông tin không gian là có khả năng mô tả

“vật thể ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian Chúng còn khả năng mô tả “hình dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc Cuối cùng, đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và tương tác” giữa các hiện tượng tự nhiên Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị

đồ hoạ của hệ thống

2.1.1.1 Hệ thống Vector

a Kiểu đối tượng điểm (Points)

Điểm được xác định bởi cặp giá trị đ Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm Các đối tượng kiểu điểm có đặc điểm:

- Là toạ độ đơn (x,y)

- Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Hình 2.1: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point)

Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau

b Kiểu đối tượng đường (Arcs)

Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm Mô tả các đối tượng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:

- Là một dãy các cặp toạ độ

- Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node

- Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node

- Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertices

- Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ

Hình 2.2: Số liệu vector được hiển thị dưới dạng Arc

c Kiểu đối tượng vùng (Polygons)

Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau:

- Polygons được mô tả bằng tập các đường (arcs) và điểm nhãn (label points)

- Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng

- Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

Hình 2.3: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon)

2.1.1.2 Hệ thống Raster

Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một lưới các ô vuông hay điểm ảnh (pixcel) Mô hình raster có các đặc điểm:

- Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới

- Mỗi một điểm ảnh (pixcel) chứa một giá trị

- Một tập các ma trận điểm và các giá trị tương ứng tạo thành một lớp (layer)

- Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp

Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS được dùng tương đối phổ biến trong các bài toán về môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên

Mô hình dữ liệu raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tượng dạng vùng là ứng dụng cho các bài toán tiến hành trên các loại đối tượng dạng vùng: phân loại; chồng xếp

Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm: Quét ảnh, ảnh máy bay, ảnh viễn thám, chuyển từ dữ liệu vector sang, lưu trữ dữ liệu dạng raster, nén theo hàng (Run lengh coding), nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtree), nén theo ngữ cảnh (Fractal)

Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster được lưu trữ trong các ô (thường hình vuông) được sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột Nếu có thể, các hàng

và cột nên được căn cứ vào hệ thống lưới bản đổ thích hợp

Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đưa đến một số chi tiết bị mất Với

lý do này, hệ thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi có các chi tiết có chất lượng cao được đòi hỏi

2.1.2 Dữ liệu thuộc tính

Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định Một trong các chức năng

giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính:

- Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích

- Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định

- Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị, …liên quan đến các đối tượng địa lý

- Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối tượng)

Để mô tả một cách đầy đủ các đối tượng địa lý, trong bản đồ số chỉ dùng thêm các loại đối tượng khác: điểm điều khiển, toạ độ giới hạn và các thông tin mang tính chất mô tả (annotation)

Bản chất một số thông tin dữ liệu thuộc tính như sau:

- Số liệu tham khảo địa lý: mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định Không giống các thông tin thuộc tính khác, chúng không mô tả về bản thân các hình ảnh bản đồ Thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động như cho phép xây dựng, báo cáo tai nạn, nghiên cứu y tế, … liên quan đến các vị trí địa

lý xác định Các thông tin tham khảo địa lý đặc trưng được lưu trữ và quản lý trong các file độc lập và hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp chúng với các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu của hệ thống Tuy nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định

vị trí của sự kiện hay hiện tượng

- Chỉ số địa lý: được lưu trong hệ thống thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra cứu số liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định Một chỉ số có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể địa lý sử dụng từ các cơ quan khác nhau như là lập danh sách các mã địa lý mà chúng xác định mối quan

hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý Ví dụ: chỉ số địa lý về đường phố và địa chỉ địa lý liên quan đến phố đó

- Mối quan hệ không gian: của các thực thể tại vị trí địa lý cụ thể rất quan trọng cho các chức năng xử lý của hệ thống thông tin địa lý Các mối quan hệ không gian có thể là mối quan hệ đơn giản hay lôgic, ví dụ tiếp theo số nhà 101 phải là số nhà 103 nếu

là số nhà bên lẻ hoặc nếu là bên chẵn thì cả hai đều phải là các số chẵn kề nhau Quan hệ Topology cũng là một quan hệ không gian Các quan hệ không gian có thể được mã hoá như các thông tin thuộc tính hoặc ứng dụng thông qua giá trị toạ độ của các thực thể

- Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian: thể hiện phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần không gian và phi không gian Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc các chỉ báo địa lý hay số liệu xác định vị trí lưu trữ chung Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa toạ độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc con trỏ đến vị trí lưu trữ của số liệu liên quan Bộ xác định được lưu trữ cùng với các bản ghi toạ độ hoặc mô tả số khác của các hình ảnh không gian và cùng với các bản ghi số liệu thuộc tính liên quan

Sự liên kết giữa hai loại thông tin cơ bản trong cơ sở dữ liệu GIS thể hiện theo

sơ đồ sau:

Hình 2.4: Mối quan hệ giữa thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính

2.2 Thu thập thông tin địa lý và phương pháp nhập dữ liệu

2.2.1 Một số phương pháp thu thập thông tin địa lý

GIS có rất nhiều loại dữ liệu cần phải thu thập tùy vào mục tiêu phản ánh khác

tự phát triển khuôn mẫu riêng để lưu trữ GIS, do vậy rất khó khăn khi chia sẻ và chuyển đổi giữa các hệ GIS với nhau Cộng thêm việc nhập dữ liệu vào GIS rất tốn kém thời gian, thường tiêu tốn tới 80% ngân sách của dự án Vì vậy, việc chia sẻ dữ liệu trở nên thông thường trong GIS và đẩy nhanh quá trình chuẩn hóa dữ liệu và phát sinh khái niệm dữ liệu về dữ liệu để mô tả nguồn gốc và độ chính xác của các lớp GIS Nếu dữ liệu có sẵn không phù hợp thì phải tự số hóa bản đồ

Dữ liệu trong GIS bao gồm dữ liệu hình học và phi hình học (các thuộc tính)

Dữ liệu được thu thập trong hệ thống thông tin địa lý thường:

- Dưới dạng số như bản đồ số hóa, CSDL, bảng tính, ảnh vệ tinh

- Phi số hóa như bản đồ giấy, ảnh chụp, các bản vẽ

- Dữ liệu trắc địa

- Tổng hợp từ các nguồn khác

Dữ liệu được thu thập qua hai phương pháp chính

- Thứ nhất là thu thập từ chính các đối tượng, phương pháp này cho độ chính xác cao nhưng tốn kém, chúng bao gồm:

+ Trắc địa mặt đất: dùng để thu thập dữ liệu tôpô có tỷ lệ lớn như đo vẽ địa hình, đất đai Kết quả của trắc địa là các vectơ hai hoặc ba chiều, độ chính xác trong khoảng vài xentimet đến đêximet

+ Phương pháp định vị bằng vệ tinh: thực hiện nhờ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Máy thu GPS hiển thị vị trí bằng chữ và số của lưới tọa độ chọn trước Lưới tạo

độ là mẫu vuông hay chữ nhật đặt trên bản đồ Lưới sử dụng để mô tả vị trí nhờ tổ hợp chữ và số Khi sử dụng GPS thì ta có địa lý vectơ hai và ba chiều Độ chính xác của GPS được nâng cao khi có hai máy cùng xác định một điểm thường năm trong khoảng 1-2 xentimet đến 10-20 met

+ Chụp ảnh bằng máy bay hay vệ tinh: sử dụng các thiết bị hay cảm biến để thu thập từ xa các quan hệ phổ và không gian của đối tượng quan sát Các ảnh do vệ tinh chụp được gửi về qua sóng radio và phải được xử lý theo để thu về thông tin cần thiết

Độ chính xác phương pháp phụ thuộc vào chất lượng ảnh truyền và cách xử lý

2.2.3 Số hóa bản đồ

Khi chuẩn bị bản đồ để số hóa hay quét thì cần coi trọng phương pháp qui chiếu không gian Tiến trình tham chiếu địa lý là tiến trình cung cấp địa chỉ không gian có thể thực hiện nhờ sử dụng hẹ tọa độ địa lý, tọa độ lưới hay không dùng tọa độ Khi sử dụng

hệ tọa độ địa lý, trái đất được coi là hình cầu Khi sử dụng hệ tọa độ lưới, trái đất coi như mặt phẳng Hệ tọa độ địa lý Utm tổ hợp cả hệ tọa độ địa lý và tọa độ lưới vì nó là tập hợp các mặt phẳng bao quanh trái đất

Nhiều hệ GIS không lưu trữ tọa độ theo khuôn mẫu độ, phút, giây mà lưu trữ tọa độ hệ thập phân Do vậy, cần phải công thức chuyển đổi giữa chúng như sau:

DecimalDegrees = Degrees + (Minutes + seconds/60)/60

DecimalDegrees = 35 + (35 + 45/60)/60 = 35.59583

Số hóa bản đồ giấy bằng bàn số hóa hay nhập bản đồ giấy bằng máy quét là phương pháp thường được sử dụng Số hóa bằng bàn số hóa là tiến trình ghi lại vị trí của trình tự các điểm đặc trưng dọc theo đường quét trên bản đồ Phương pháp này cho kết quả dưới dạng bản đồ vectơ hai chiều Kết quả nhập bản đồ số bằng máy quét là số liệu raster, nếu sử dụng công cụ phần mềm chuyển đổi raster sang vectơ thì cũng có số liệu bản đồ hai chiều Độ chính xác của dữ liệu phụ thuộc trước hết vào độ chính xác bản đồ giấy

2.2.2.1 Bàn số hóa

Bao gồm bàn nhỏ chứa lưới dây kim loại mịn đặt theo các trục Đềcác Con trỏ chứa cuộn dây kim loại và được nối với bàn để người thao tác xác định điểm cần ghi Vị trí chính xác được xác định nhờ dấu thập phân mỏng tại đầu con chạy Trên con trỏ còn có các phím để nhập dữ liệu hay nhập mã lệnh Công nghệ chung nhất của bàn số hóa dựa trên nguyên tắc điện từ Lưới dây trong bảng nhỏ và cuộn dây của con trỏ hoạt động như bộ thu, bộ phát hay ngược lại Nếu con trỏ là bộ phát thì bộ điều khiển của bàn sẽ quét lưới dây kim loại theo chiều X và Y để tìm

ra vị trí chữ thập mỏng đầu con trỏ

Mục tiêu chính của tiến trình chuyển đổi thông tin không gian từ dạng tuyến tính sang dạng số hóa là đảm bảo quan hệ bản đồ, bao gồm:

- Đảm bảo các liên kết tồn tại giữa các điểm

- Các đường song song được bảo toàn

- Bảo toàn các vị trí tương đối, tuyệt đối, tính liền kề

- Các đường gần sát không được cắt nhau

Tiến trình số hóa thường bắt đầu bằng cố định bản đồ gốc lên mặt bàn số hóa Trước hết phải số hóa các điểm điều khiển hay lưới tạo độ để đăng ký hệ thống tọa độ, sau đó mới đến các đặc trưng Một phần quan trọng của số hóa bản đồ là đảm bảo thông tin tham chiếu địa lý, biểu thị bằng lưới và các đường kinh vĩ tuyến cần được lưu