8. Cấu trúc của luận văn
1.3. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN
1.3.1. Phát triển và ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý trên thế giới
a. Lịch sử phát triển của HTTĐL (GIS)
Lịch sử phát triển và ứng dụng của HTTĐL đã có khởi điểm từ những năm 50 của thế kỷ XX. Lúc đó, các nhà bản đồ và tin học trên thế giới đã kết hợp suy nghĩ, nghiên cứu về một hệ thống máy móc và thiết bị vẽ bản đồ tự động. Những ứng sớm nhất và hình thành nền tảng về GIS là ở Canada, nơi mà những ứng dụng sớm nhất và hình thành nền tảng về GIS ở Canada, nơi mà những nghiên cứu về kỹ thuật sử dụng máy tính để lưu trữ và xử lý số liệu, lập bản đồ và xử lý các thông tin không gian, lần đầu tiên được thực hiện. Tuy nhiên các thiết bị máy tính thời đó rất to lớn, cồng kềnh, việc nhập dữ liệu chậm và khó khăn nên những hệ tự động hóa ít khả năng thâm nhập vào thực tiễn Lúc đó những phiên bản đầu tiên của các HTTĐL là những phần mềm nhập dữ liệu và bản đồ đơn giản, việc xử lý những thông tin đồ họa còn rất hạn chế.
Sự phát triển mạnh mẽ của máy tính cùng với yêu cầu xử lý các dữ liệu địa lý khổng lồ đã là nhân tố cơ bản cho việc hình thành HTTĐL với các phần mềm xử lý hết sức đa dạng. Xét trên tổng thể GIS đã phát triển theo 5 giai đoạn chính. [11]
+ Giai đoạn 1960 – 1975: là giai đoạn sơ khai của Hệ Thông tin Địa Lý đánh dấu bằng sự ra đời của HTTĐL Canada CGIS (1962) và MIDAS (1964), Giai đoạn này đặc trưng bởi sự phát triển có tính chất riêng rẽ, khơng có sự tiếp xúc quốc tế và ít dữ liệu trên máy.
+ Giai đoạn 1975 – 1980: GIS đã phát triển mạnh mẽ trong các cơ quan nhà nước và quốc tế đồng thời vài tro các nhân trong phát triển GIS vẫn tiếp tục được giữ vững ảnh hưởng của mình.
+ Giai đoạn 1980 – 1990 giai đoạn phát triển mạnh của GIS trong thương mại. Các phần mềm máy tính đã được phát triển đa dạng và bán ra thị trường tầm cỡ quốc gia và quốc tế. Phần mềm thương mại nghiên cứu môi trường của Mỹ ESRi đã đạt những thành tích lớn bởi các sản phẩm GIS vector ARC/INFO của mình cho các chủng loại máy tính khác nhau từ Main Frame đến máy tính cá nhân.
+ Giai đoạn 1990 đến nay: là giai đoạn mà người sử dụng GIS đã phổ biến khắp trên thế giới. Thời kỳ mà phát huy mạnh mẽ sự cạnh tranh quảng cáo của các công ty phần mềm GIS, thời kỳ mà người sử dụng đã hiểu rõ GIS sẽ làm và làm nhưng gì; GIS được ứng dụng ở tất cả các ngành và được đào tạo ở nhiều nơi, nhiều tạp chí, ấn phẩm về GIS được xuất bản…
b. Các lĩnh vực ứng dụng
Cho dù chúng ta nghĩ về GIS là phần mềm hay khơng, mục đích chính của nó là các tổ chức và phân tích dữ liệu có tham chiếu không gian (thường là dữ liệu địa lý). Các tiện ích của GIS để giải quyết vấn đề thế giới thực địa lý và cung cấp hoàn vốn đầu tư dài hạn đã đóng góp vào sự tăng trưởng của xã hội. Một số lĩnh vực chung của GIS bao gồm quản lý tài nguyên thiên nhiên; quy hoạch thành phố, quy hoạch môi trường vùng và khu vực, lập kế hoạch giao thơng, phân tích tội phạm, các dịch vụ khẩn cấp và lựa chọn địa điểm để đặt tên chỉ là một số ít. [19]
1.3.2. Phát triển và ứng dụng GIS tại Việt nam
a. Công nghệ GIS ở Việt Nam
Tại Việt Nam, công nghệ GIS cũng được thí điểm khá sớm, từ cuối thập niên 80 và đến nay đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông, lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý cơ sở hạ tầng... Những ứng dụng ban đầu tuy ở mức độ vi mô trong một số chuyên ngành hẹp nhưng đã cho thấy có khả năng mang lại hiệu quả trong tương lai.
Các ứng dụng có hiệu quả nhất mới giới hạn ở các lĩnh vực lưu trữ, in ấn các tư liệu bản đồ bằng công nghệ GIS.
Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp quyết định hầu như mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian và đầu tư mới có thể đưa vào ứng dụng chính thức, phục vụ cộng đồng.
Xu thế sử dụng công nghệ GIS trong quản lý Nhà nước là xu thế tất yếu tại các nước trên thế giới. Việt Nam cũng có được thuận lợi là đang trên đà phát triển về CNTT, cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và ln có xu thế ứng dụng được các thành tựu khoa học tiến tiến nhất trên thế giới và như thế, tất cả các công nghệ GIS mới nhất cũng sẽ nhanh chóng được sử dụng. Thực tế, nhiều hãng phần mềm nền và ứng dụng hàng đầu về GIS trên thế giới đã có mặt ở Việt nam như ESRI, Intergraph, Leica-Geosystems, DigitalGlobal, GeoEye, Trimble, Mapinfo…
Cùng với việc ứng dụng phát triển công nghệ GIS, Việt Nam cũng đang cố gắng xây dựng nguồn nhân lực, đội ngũ trong lĩnh vực công nghệ GIS, viễn thám, bản đồ, ảnh số, đo đạc… gấp rút đưa các công nghệ GIS mới vào giảng dạy trong các trường đại học, cao đẳng, đáp ứng nhu cầu cấp thiết trong tương lai.
Từng bước hồn thiện mơi trường pháp lý phục vụ ứng dụng và phát triển GIS tại Việt Nam:
Bộ TN&MT làm chủ trì xây dựng tiêu chuẩn thơng tin không gian dùng trong các hệ thống GIS thống nhất theo chuẩn quốc tế.
- Xây dựng các cơ chế, thể chế quản lý, điều hành trong các ứng dụng CNTT kết hợp công nghệ GIS, dữ liệu phục vụ GIS.
- Xây dựng Quy chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia.
- Xây dựng và cập nhật thông tin cho hệ thống thông tin, hệ thống ứng dụng GIS.
- Xây dựng các tiền đề, môi trường văn hố phù hợp với xã hội thơng tin và kinh tế tri thức.
- Xây dựng cơ sơ dữ liệu quốc gia về tài nguyên và môi trường.
Hiện nay công nghệ GIS đã và đang được ứng dụng ngày một nhiều, tại nhiều lĩnh vực khác nhau. Nhiều tỉnh, thành trong đó có tỉnh Lào Cai đã có định hướng ứng dụng GIS rộng khắp cho quản lý hành chính và nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội...
b. Các ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý ở Việt Nam
Mặc dù mới chỉ phát triển ứng dụng GIS ở thời kỳ đầu, chưa đồng bộ thống nhất trong các hệ thống lớn, nhưng một số ứng dụng căn bản kết hợp với hệ thống GIS đã được triển khai ở Việt Nam như:
- Các hệ thống ứng dụng GIS trong quản lý phát triển kinh tế-xã hội,quản lý đất đai, hồ sơ, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất… của nhiều tỉnh thành toàn quốc như Hà Nội, Vĩnh Phúc, TP-HCM, Sóc Trăng, Bến Tre, Trà Vinh, tỉnh Thừa Thiên Huế v.v…
- Các hệ ứng dụng GIS tích hợp với cổng thông tin của tỉnh, ngành phục vụ nhân dân.
- Hệ thống quản lý mạng lưới giao thơng, địa điểm, tìm kiến địa chỉ, địa danh Tp. Hồ Chí Minh và các trung tâm thị xã lớn trên cả nước do “diadiem.com” và Công ty Donsoff và Google thực hiện.
- Hệ thống Web-GIS quản lý hành chính, đất đai của Sở TN&MT tỉnh Bắc Ninh. - Hệ thống Web-GIS quản lý hành chính, đất đai của Sở TN&MT tỉnh Hưng Yên. - Hệ thống quản trị thông tin môi trường trực tuyến của Cục Môi trường.
- Hệ thống ứng dụng quản lý mạng lưới cấp thốt nước của Cơng ty Cấp thốt nước Hải Phịng.
- Hệ thống ứng dụng GIS bản đồ hành chính Việt Nam và tra cứu thơng tin hành chính tỉnh của Web-GIS Nhà xuất bản bản đồ (www.mapviet.com.vn).
- Hệ thống ứng dụng trên mơi trường Web-GIS tìm kiếm đường đi, tuyến phố trên địa bàn Hà Nội của Công ty Đổi mới (Ba Sao).
- Hệ thống ứng dụng GIS quản lý các tuyến xe buýt kết hợp cả công nghệ Web của Transeco.
Theo TTXVN, 22/10/2008 tại hội thảo quốc tế về GIS, ngày 21/10 tại Thành phố Hồ Chí Minh, Phó Giám đốc Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Lê Quang Minh khẳng định nghiên cứu về GIS đã vượt qua giai đoạn bó hẹp ứng dụng trong xây dựng bản đồ nền hay giao thông để chuyển sang nghiên cứu ứng dụng đa ngành, trong đó có những ứng dụng quan trọng cho y tế, giáo dục, quy hoạch và quản lý đơ thị.
Việc đưa GIS tích hợp vào sử dụng ở nhiều cấp độ quản lý hành chính nhà nước và quản lý lãnh thổ cũng đã được triển khai thành công.
Tại một số địa phương như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Thừa Thiên-Huế, Bắc Ninh, GIS đã được ứng dụng ở cấp quận, huyện và trong những dự án bảo tồn văn hóa, sinh thái đặc thù. Những hệ thống này có khả năng chia sẻ dữ liệu không gian, hỗ trợ trao đổi thông tin giữa các cơ quan quản lý nhà nước, góp phần nâng cao năng lực quản lý nhà nước của các địa phương.
Mới đây, Thủ tướng đã ra quyết định xây dựng hệ thống bản đồ địa hình phủ trùm toàn quốc, tạo nền tảng cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu không gian (SDI) quốc gia và địa phương.
Giới nghiên cứu GIS trong và ngoài nước đánh giá đây là một bước đi quan trọng đối với Việt Nam trong việc chuyển hóa và khai thác cơ sở dữ liệu trong thế giới thực sang môi trường làm việc điện tử. Khi SDI trở thành cơ sở hạ tầng cho nền kinh tế tri thức, các hoạt động dịch vụ GIS như phân tích, xử lý dữ liệu khơng gian và các dịch vụ khác liên quan không gian sẽ phát triển mạnh mẽ.
Tại hội thảo, các đại biểu đã cùng chia sẻ các giải pháp chun mơn thích hợp nhằm thúc đẩy các hoạt động nghiên cứu, ứng dụng, đào tạo và cung cấp dịch vụ về GIS, hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và viễn thám.
Khi được ứng dụng rộng rãi, GIS sẽ có một vai trị quan trọng đóng góp cho sự phát triển kinh tế vùng và lãnh thổ, bởi khả năng quản lý và cung cấp thông tin đến mọi ban, ngành quản lý nhà nước và phổ cập thông tin đến người dân. GIS thực sự sẽ góp phần khơng nhỏ cho việc xây dựng một hạ tầng thông tin tại Việt Nam trong tương lai không xa.
1.3.3. Khái qt các cơng trình liên quan đến đề tài
Năm 1995 đến năm 1998 Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (trước đây) đã thực hiện dự án “Xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ giám sát tài nguyên và môi trường”. Dự án đã phối hợp với một số ngành để xây dựng CSDL nền địa lý và các CSDL chuyên ngành, phối hợp với các tỉnh để xây dựng các CSDL tài nguyên thiên nhiên của địa phương. CSDL của dự án đã được xử lý, tích hợp và xây dựng thành sản phẩm trên CD-ROM “Atlas Tài ngun và Mơi trường Việt Nam”. Đây có thể coi là là sản phẩm GIS đầu tiên tại Việt Nam có quy mơ tương đối lớn.
Trong những năm gần đây, việc xây dựng CSDL GIS ở Việt Nam cũng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu như: PGS.TS. Nguyễn Cẩm Vân (Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ quản lý và sử dụng đất đai ở cấp tỉnh); PGS. TS. Nguyễn Trần Cầu và PGS.TS. Nguyễn Cẩm Vân (Xây dựng CSDL địa lý bản đồ hành chính để quản lý lãnh thổ); TS. Lại Huy Phương (Ứng dụng GIS trong điều tra quy hoạch và quản lý rừng); Đinh Hồng Phong (Ứng dụng công nghệ thông tin trong đo đạc bản đồ và xây dựng CSDL khơng gian)…
Ngồi ra cũng có nhiều đề tài luận văn thạc sĩ nghiên cứu về xây dựng CSDL cho các chuyên ngành khác nhau như: Nguyễn Thị Thanh Giang (Xây dựng CSDL) bản đồ số trên cơ sở ứng dụng công nghệ GIS phục vụ quản lý đới bờ), Nguyễn Thị Thu Lan (xây dựng CSDL địa hình phục vụ cơng tác quy hoạch chung xây dựng TT.Kỳ Anh, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh). Đỗ Thị Dinh (Ứng dụng tiêu chuẩn ISO/TC211 chuẩn hóa CSDL sử dụng đất huyện Duy Tiên, Tỉnh Hà Nam). Phạm Đức Thuật (Ứng dụng phần mềm GIS xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ đưa lên mạng và quản lý hành chính về giáo dục, y tế tỉnh Hưng Yên).
Đối với tỉnh Lào Cai chưa có đề tài nào về nghiên cứu xây dựng CSDL HTTĐL cho tỉnh. Tác giả đã lựa chọn lĩnh vực quản lý về CSHT để thử nghiệm tại tỉnh và cũng là tiền đề để ứng dụng cho các chuyên ngành khác và cho toàn bộ các lĩnh vực của tỉnh.