Tạo các quan hệ (RelationshipClass) để kết nối các bảng liên quan.
Hình 3.6. Các RelationShip Class
Dựa trên các bảng số liệu thống kê về giáo dục đã thu thập được, tiến hành nhập dữ liệu cho các bảng tương ứng
3.1.2.6. Hoàn thiện dữ liệu
Sau khi dữ liệu khơng gian và thuộc tính của các đối tượng cần thiết đã được hồn chỉnh, tiến hành biên tập nhằm hiển thị các đối tượng trên bản đồ theo phân loại các đối tượng, tỉ lệ bản đồ, các lớp hiển thị, màu sắc, font chữ…
Hình 3.9. Giao diện bản đồ trong ArcMap
3.2. Khai thác hệ thống quản lý giáo dục quận Hồng Mai trên ArcGIS Desktop
3.2.1. Tìm kiếm vị trí trường học trên bản đồ
Trong ArcMap, các đối tượng có thể được truy vấn theo vị trí trên bản đồ hoặc theo thuộc tính của chúng. ArcMap cung cấp một số cơng cụ hữu ích để khai thác thơng tin.
* Tìm kiếm theo vị trí ( Select by Location)
Đây là cách thức tìm kiếm các đối tượng trường thông qua các quan hệ không gian. ArcMap cho phép tìm kiếm các đối tượng dựa trên quan hệ vè vị trí địa lý.
- are crossed by the outline of another feature: chọn đối tượng bị cắt bởi
đường bao của các đối tượng ở lớp khác.
- are within a distance of: chọn đối tượng cách các đối tượng ở lớp khác trong một khoảng nhất định.
- are completely within: chọn các đối tượng nẳm trọn bên trong đối tượng của lớp khác.
- are contained by: chọn đối tượng nằm trong đối tượng của lớp khác bao gồm cả đối tượng tiếp xúc với đường bao.
- completely contain: chọn các đối tượng chứa đối tượng của lớp khác. VD: Tìm các trường tiểu học trong khu vực phường Định Công
- Chọn công cụ Select Feature Using an Area trong mục Task để thực hiện chọn theo vùng.
- Chọn địa phận phường Định Công trên bản đồ.
- Chọn Selection -> Select by Location để mở cửa sổ Select by Location.
- Đánh dấu vào lớp đối tượng cần tìm (Tieuhoc) - Chọn phương thức are completely within.
- Trong mục the Feature in this layer ta chọn lớp Diaphan_XP. - Đánh dấu vào mục Use selected Feature và chọn Apply
Hình 3.10. Tìm kiếm theo vị trí * Tìm kiếm theo thuộc tính (Select by Atribute) * Tìm kiếm theo thuộc tính (Select by Atribute)
Bằng cách sử dụng công cụ Select by Atribute, chúng ta có thể tìm kiếm với nhiều câu lệnh truy vấn khác nhau dựa trên các bảng thuộc tính của đối tượng. VD: Tìm những trung học cơ sở cơng lập được công nhận đạt chuẩn quốc gia trong quận.
- Vào Menu Selection -> Select by Atribute. - Chọn Layer là lớp cần truy vấn (THCS)
Hình 3.11. Tìm kiếm theo thuộc tính
- Nhấn Apply trên bản đồ sẽ đánh dấu các trường trung học cơ sở công lập đạt chuẩn quốc gia trong quận.
* Tìm kiếm theo từ khố
- Dùng cơng cụ Find (Edit -> Find).
- Nhập từ khố vào ơ trống và chọn Find, đối tượng cần tìm sẽ được hiển thị trên bản đồ
Hình 3.13. Tìm kiếm theo từ khố
3.2.2. Tra cứu thơng tin về các trường
* Xem thông tin cơ bản về các trường
Chọn công cụ Identify của ArcMap rồi chọn một đối tượng trường trên bản đồ, các thông tin cơ bản về các trường sẽ được hiển thị.
Hình 3.14. Xem thơng tin cơ bản của các trường * Tra cứu thông tin về các trường trong bảng thuộc tính
Chúng ta có thể tra cứu các thơng tin về cơ sở vật chất, giáo viên, chất lượng đào tạo… của các trường từ các bảng thuộc tính tương ứng.
3.2.3. Phân tích, thống kê, đánh giá thơng tin để hỗ trợ việc quản lý
ArcGIS hỗ trợ người sử dụng trong công tác lập báo cáo thống kê, lập các biểu đồ; giúp cho việc phân tích, đánh giá hiệu quả hơn.
Hình 3.16. Biểu đồ số học sinh các trường cấp 2 trên địa bàn quận
3.2.4 Phân tích khơng gian, hỗ trợ lập kế hoạch
ArcGIS có khả năng hỗ trợ rất tốt cho người dùng để đưa ra các phân tích, nhận định, đánh giá, nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu đặt ra trong công tác quản lý. Với sự trợ giúp của ArcGIS, người quản lý có thể đưa ra các dự báo, lập các kế hoạch phát triển ngành một cách hiệu quả. Tuy nhiên việc ứng dụng ArcGIS trong quản lý như thế nào còn phải dựa trên yêu cầu thực tế của bài toán đặt ra, đồng thời cũng dựa vào kinh nghiệm và khả năng phân tích thơng tin của người quản lý. Trong việc quản lý giáo dục hiện nay, có khá nhiều bài tốn đặt ra đối với người làm cơng tác quản lý. Có thể nêu ra một vài bài tốn mà việc ứng dụng GIS vào đó có thể hỗ trợ cơng tác quản lý như:
- Lập kế hoạch đầu tư hợp lý cho các trường có cơ sở vật chất kém. - Lên kế hoạch xây dựng các trường đạt chuẩn quốc gia.
- Tìm kiếm một vị trí thuận lợi để xây dựng trường mới.
Ví dụ:Tìm địa điểm để xây dựng trường mầm non trên địa bàn phường Định Cơng – quận Hồng Mai.
3.2.4.1. Địa bàn nghiên cứu:
Phường Định Cơng nằm ở phía Tây Nam Quận Hồng Mai
Phía Đơng giáp phường Phương Liệt, quận Thanh Xuân và phường Thịnh Liệt
Phía Nam giáp phường Đại Kim
Phía Tây giáp phường Khương Đình quận Thanh Xn Phía Bắc giáp phường Khương Mai quận Thanh Xuân
Diện tích: 275,5 ha với dân số 44.495 nhân khẩu được chia thành 24 khu dân cư với 84 tổ dân phố, có trình độ dân trí khơng đồng đều.
Cơ cấu dân số biến động thường xuyên do phường đang trong quá trình đơ thị hố nhanh.
Trên địa bàn phường Định Cơng hiện nay có duy nhất trường mẫu giáo Định Cơng. Vì vậy các năm qua trên địa bàn phường đã không đủ về số trường lớp nên một số lượng trẻ em phải được chăm sóc trong các hộ gia đình giữ trẻ, hoặc phải đến học tại các trường mầm non thuộc các phường khác, gây khó khăn trong việc đưa đón trẻ. Điều này có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng giáo dục mầm non tại phường. Bài toán đặt ra là ứng dụng GIS và cơ sở dữ liệu giáo dục quận Hồng Mai tìm địa điểm thích hợp để xây dựng trường mầm non trên địa bàn phường.
3.2.4.2 Tiêu chuẩn xây trường mầm non
Việc xây dựng tất cả các trường mầm non đều tuân theo nhưng tiêu chuẩn xây dựng chặt chẽ. Các tiêu chuẩn này có thể phân ra làm 2 nhóm lớn:
- Nhóm tiêu chuẩn về khu đất xây dựng và tổ chức quy hoạch mặt bằng tổng thể.
- Nhóm tiêu chuẩn về thiết kế trang trí nội thất bên trong phịng.
Ở đây do nhấn mạnh về tính chất khơng gian trong bài tốn phân tích để xác định khu vực đối tối ưu nên nhóm các tiêu chuẩn thứ nhất được quan tâm.
Trong đó văn bản: “Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 260: 2002” ghi rõ: lựa chọn các khu đất xây trường mầm non cần đáp ứng những tiêu chuẩn sau:
- Phù hợp với cơ cấu tổ chức quy hoạch của điểm dân cư và khả năng phát triển của tương lai.
- Cao ráo, thống mát, thốt nước tốt, ít tốn kém về các biện pháp xử lỹ nền móng; Thuận tiện cho việc cấp điện, nước, thông tin liên lạc từ các mạng lưới cung cấp chung của thành phố và các điểm dân cư;
- Cách xa nguồn ơ nhiễm, các xí nghiệp gây nhiều độc hại, các cơng trình có nguy cơ gây cháy, nổ, bệnh viện, chợ, nhà ga…đáp ứng các khoảng cách ly như quy định trong tiêu chuẩn quy hoạch đô thị hiện hành.
- Thuận tiện cho việc đưa đón trẻ, tránh đặt cạnh các tuyến đường có mật độ giao thơng lớn. Trường hợp phải bố trí cạnh các tuyến đường này thì khoảng cách từ mép đường đến mặt ngồi đường các phịng sinh hoạt, phịng ngủ và lớp học phải đảm bảo khơng nhỏ hơn 12m.
- Bán kính phục vụ:
Từ 500m đến 800m đối với đồng bằng.
Từ 800 đến 1000m đối với trung du và miền núi.
(Trích “Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 260: 2002”)
Bài toán sẽ được giải quyết dựa trên những thơng tin có trong cơ sở dữ liệu. Trên thực tế có thể sẽ cịn rất nhiều yếu tố thông tin khác nữa, chẳng hạn như mật độ dân cư, môi trường xã hội, tỉ lệ trẻ trong khu vực. Các tiêu chí phân tích đưa ra như sau:
- Cách xa các tuyến đường giao thơng có mật độ cao 300m
- Khơng nằm trong bán kính phục vụ của trường mầm non đã được xây dựng trong phường từ 500 đến 800m.
- Các khu xây dựng khơng năm trong những mảnh có các mã đất theo quy định của luật đất đai năm 2003.
3.2.4.3 Quy trình thực hiện: Dữ liệu đường giao thơng Dữ liệu trường mầm mon Dữ liệu hiện trạng sử dụng đất theo mục đích sử dụng Tạo vùng đệm 300m cho các con đường có mật độ giao thơng cao Tạo vùng đệm trường mầm non đã có 500m Tạo vùng đệm trường mầm non đã có 800m Mã đất có mục đích sử dụng khơng phù hợp Mã đất có mục đích sử dụng phù hợp Khu vực có thể xây dựng Khu vực khơng thể xây dựng Chồng lớp 2 khu vực Khu vực thích hợp để xây dựng trường
Việc xây dựng trường mầm non sẽ cách xa các tuyến đường giao thơng có mật độ cao là 300m: dùng cơng cụ Buffer tạo vùng đệm bán kính 300m đối với các con đường có mật độ giao thơng cao.
Bán kính phục vụ 500m đến 800m đối với đồng bằng: từ tâm khu vực trường mầm non Định Công tạo 2 vùng đệm (Buffer) với bán kính 500m và 800m. Đây là vùng mà trường mầm non hiện tại có thể giải quyết hay đáp ứng được số lượng trẻ em trong độ tuổi mẫu giáo. Ngoài khu vực này là khu vực thích hợp có thể xây trường mầm non mới
.
Hình 3.20: Tạo vùng đệm giao thông và trường mầm non đã được xây dựng tại địa bàn phường
Các khu xây dựng không nằm trong những mảnh có các mã đất theo quy định của luật đất đai năm 2003. Từ bản đồ sử dụng đất phường Định Công, lọc ra các mã đất không phù hợp. Cụ thể theo bảng:
Bảng 3.1: Các mã đất không phù hợp cho việc xây dựng trường mầm non mới
TT Mã
đất Tên loại đất Đặc tính
2 can Đất an ninh Đất sử dụng ổn định lâu dài, quản lý nghiêm ngặt, khó chuyển đổi.
3 cqp Đất quốc phòng Đất sử dụng ổn định lâu dài, quản lý nghiêm ngặt, khó chuyển đổi.
4 dgd Đất cơ sở giáo dục - đào tạo
Đất sử dụng ổn định lâu dài, quản lý nghiêm ngặt, khó chuyển đổi.
5 dgt Đất giao thông Đất sử dụng ổn định lâu dài. 6 dnl Đất cơng trình năng
lượng Đất sử dụng ổn định lâu dài.
7 dtl Đất thuỷ lợi Khó chuyển đổi, tốn kém.
8 dtt Đất cơ sở thể dục - thể
thao Đất sử dụng ổn định lâu dài.
9 dvh Đất cơ sở văn hoá Đất sử dụng ổn định lâu dài. 10 dyt Đất cơ sở y tế Đất sử dụng ổn định lâu dài. 13 ntd Đất nghĩa trang, nghĩa
địa Đất sử dụng ổn định lâu dài.
16 son Đất sơng, ngịi, kênh,
rạch, suối Khó chuyển đổi, tốn kém.
17 tin Đất tín ngưỡng Đất sử dụng ổn định lâu dài. 18 ton Đất tôn giáo Đất sử dụng ổn định lâu dài.
Thực hiện chồng xếp các lớp thu được bản đồ khu vực khơng thích hợp để xây dựng trường.
Ngồi các khu vực trên là những khu vực có thể xây dựng trường mầm non mới. Trường mầm non mới có thể được xây dựng trên các mã đất sau:
Bảng 3.2: Các mã đất phù hợp cho việc xây dựng trường mầm non mới
TT Mã đất Tên loại đất
1 bhk Đất bằng trồng cây hàng năm khác
2 hnk Đất trồng cây hàng năm khác
3 luc Đất chuyên trồng lúa nước
4 odt Đất ở tại đô thị
5 skc Đất cơ sở sản xuất, kinh doanh
Dựa trên giá thành các loại đất trên có thể chia ra làm các mức: + Khu vực thích hợp cao
+ Khu vực thích hợp trung bình + Khu vực thích hợp ít
3.3. Đề xuất hƣớng phát triển
Những kết quả đạt được trên đây mới chỉ là những phần rất nhỏ về khả năng ứng dụng của GIS trong công tác hỗ trợ quản lý khơng chỉ ngành cho GD-ĐT mà cịn nhiều ngành khác nữa. CSDL GIS được xây dựng trong đề tài này chưa thể coi là một chuẩn tối ưu mà mới chỉ đưa ra những đề xuất ban đầu trong công tác xây dựng chuẩn CSDL GIS phục vụ cho ngành GD-ĐT. Việc xây dựng một chuẩn hoàn chỉnh, đáp ứng được những yêu cầu thực tế đặt ra là một công việc cần thiết hiện nay. Việc xây dựng một chuẩn CSDL GIS ngành hoàn chỉnh, tương thích với hệ thống CSDL GIS của các ngành khác và của quốc gia sẽ tạo điều kiện cho việc chia sẻ thông tin tốt hơn, phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý của nhà nước, tiến tới hội nhập với thế giới. Việc xây dựng chuẩn CSDL GIS ngành GD-ĐT hồn chỉnh cịn là nền tảng để phát triển các ứng dụng của khác của GIS trên nền tảng ArcIMS như WebGIS, MobileGIS… Đây cũng là những mục tiêu mà đề tài hướng tới trong tương lai.
KẾT LUẬN
Có thể nói việc ứng dụng GIS trong quản lý ngành giáo dục là một đề tài có tính ứng dụng cao trong thực tế. Tuy nhiên đây cũng là một đề tài rất rộng và khá là phức tạp do đặc thù việc quản lý của ngành là đa dạng về cấp học, đông về số lượng trường, thêm vào đó là khối lượng dữ liệu rất lớn, được thu thập qua nhiều năm. Chính vì vậy để xây dựng được một CSDL GIS hoàn chỉnh cho ngành GD-ĐT ở phạm vi quận huyện là một công việc đòi hỏi nhiều thời gian và kinh nghiệm.
Trong phạm vi của một luận văn tốt nghiệp, em mới chỉ xây dựng bước đầu một mơ hình CSDL GIS phục vụ cho cơng tác quản lý của ngành GD-ĐT cấp quận huyện, dựa trên một số quy phạm của nhà nước về xây dựng CSDL GIS. Đồng thời triển khai mơ hình CSDL GIS đã xây dựng trên một phần mềm GIS phổ biến để hỗ trợ công tác quản lý giáo dục ở quận Hoàng Mai. Việc ứng dụng đã đưa ra một số tính năng ưu việt của GIS trong việc hỗ trợ quản lý ngành GD-ĐT, từ đó đã phần nào minh chứng cho khả năng ứng dụng của GIS trong công tác quản lý GD-ĐT. Do điều kiện thời gian và vốn kiến thức còn hạn chế, cộng thêm kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên luận văn chắc chắn cịn nhiều điều thiếu sót, cần phải chỉnh sửa và bổ sung trong tương lai để có thể thực hiện được các yêu cầu của thực tế đề ra.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1.Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Dự án chuẩn hố hệ thống thơng tin địa lý
cơ sở quốc gia, Kèm theo quyết định phê duyệt của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và
Môi trường Hà Nội.
2.Bộ Tài nguyên và Môi trường, Quy định kỹ thuật thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ
1:2000 và 1:5000 bằng cụng nghệ ảnh số, Ban hành kèm theo Quyết định số
17/2005/QĐ-BTNMT của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2005
3. Cục đo đạc bản đồ – Bộ Tài nguyên và môi trường, Quy chuẩn danh mục đối tượng địa lý cơ sở quốc gia. (Bản dự thảo lần thứ 6)
4. Nguyễn Ngọc Thạch (2003), Giáo trình Hệ thống thơng tin địa lý, Trường ĐH Khoa học tự nhiên Hà Nội.
5. Nguyễn Ngọc Thạch, Báo cáo xây dựng CSDL GIS phục vụ quản lý thuỷ sản, Dự án SUMMA, Bộ NN&PTNT