Chương 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐÔ THỊ KHU VỰC THÀNH PHỐ QUY NHƠN
3.6. Phát triển ứng dụng GIS
Một trong những phát triển ứng dụng GIS là phân tích dữ liệu, đó cũng là chức năng quan trọng và mang đặc điểm khác biệt và ưu điểm hơn hẳn so với các hệ thống thông tin khác. Phân tích dữ liệu không gian bao gồm việc sử dụng các phép toán để sắp sếp các dữ liệu đó cũng như dữ liệu thuộc tính có liên quan. Các phép toán không gian có thể được sử dụng liên tiếp nhau để giải quyết vấn đề nào đó.
Trong GIS, việc phân tích hay khai thác dữ liệu có thể được thực hiện ở các mức độ khác nhau như sau:
- Dữ liệu thuộc tính trong các bảng được sắp xếp lại để trình bày trong các báo cáo hay sử dụng ở các hệ máy tính khác.
- Các thao tác được thực hiện trên các dữ liệu hình học hay ở chế độ tìm kiếm hay vì mục đích tính toán.
- Các thao tác logic, số học và thống kê được thực hiện ở các bảng thuộc tính.
- Hình học và thuộc tính được dùng chung để lập các bộ dữ liệu mới dựa trên các thuộc tính gốc và phát sinh, hay lập bộ dữ liệu mới dựa trên các mối quan hệ địa lý.
Nói cách khác, phân tích dữ liệu GIS có thể được xếp thành 3 nhóm: hỏi đáp cơ sở dữ liệu, lập bản đồ phát sinh và mô hình hóa quá trình. Hỏi đáp đơn thuần là tìm kiếm thông tin có sẵn trong cơ sở dữ liệu. Lập bản đồ phát sinh là quá trình tạo ra các lớp dữ liệu mới từ các lớp dữ liệu cũ. Ví dụ như trong cơ sở dữ liệu có lớp hiện trạng sử dụng đất của hai thời điểm, ta có thể chồng xếp để có được lớp bản đồ phát sinh là lớp biến động hiện trạng sử dụng đất.
Hỏi đáp: Phép hỏi đáp bao gồm việc nhận biết các đối tượng thỏa mãn một hay nhiều điều kiện hay tiêu chí nào đó. Các đối tượng được lựa chọn có thể được ghi lại trên một lớp dữ liệu mới hoặc dữ liệu hình học hay thuộc tính của chúng và được lưu lại theo vài cách khác nhau.
Có rất nhiều phép lựa chọn tùy thuộc vào nhu cầu khai thác dữ liệu của người sử dụng, hình bản đồ hiện trạng các chất sau đây là mô phỏng một số lựa chọn các đối tượng theo thuộc tính.
Chồng ghép: Chồng ghép lớp thông tin là công cụ phân tích không gian lợi thế và là một yếu tố quan trọng đứng phía sau sự phát triển của công nghệ GIS. Chồng ghép là sự gộp chung dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của hai hay nhiều lớp dữ liệu.
Với cơ sở dữ liệu của thành phố Quy Nhơn, ta có thể chồng ghép để có được các lớp thông tin phát sinh tùy thuộc vào yêu cầu của người khai thác dữ liệu.
Chẳng hạn ghép hai lớp thông tin hàm lượng sắt (Fe) của 2 thời điểm quan trắc, ta sẽ có một lớp thông tin biến động giữa 2 thời kỳ của sắt.
Với khả năng phân tích không gian rất mạnh của GIS, nhiều ứng dụng có thể khai thác được từ cơ sở dữ liệu GIS thành phố Quy Nhơn, nhằm phục vụ cho việc quản lý tài nguyên môi trường của thành phố. Với phạm vi của một luận văn thạc sĩ, học viên chỉ nêu một số khả năng phân tích như trên.
Lập bản đồ chuyên đề tài nguyên - môi trường:
Từ cơ sở dữ liệu GIS đã được xây dựng, các bản đồ chuyên đề tài nguyên - môi trường được thành lập. Nội dung của bản đồ chuyên đề được trình bày thông qua phần mềm ArcMap. Đây là phần mềm có các thư viện về ký hiệu, chữ và màu sắc khá phong phú. Đảm bảo việc thành lập bản đồ chuyên đề được nhanh chóng,
tiện dụng và chất lượng. Các bản đồ chuyên đề về tài nguyên môi trường dưới đây được lập dựa trên cơ sở dữ liệu GIS tài nguyên môi trường thành phố Quy Nhơn.
Như vậy ta đã tạo ra được bản đồ thể hiện hàm lượng các chất có trong tài nguyên môi trường. Sau đó ta biên tập khung ngoài và các chú giải cần thiết.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Quá trình thực hiện luận văn với đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý tài nguyên môi trường thành phố Quy Nhơn” với lý thuyết và thực nghiệm, tác giả rút ra một số kết luận và kiến nghị sau:
Kết luận
1. Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, các vấn đề môi trường ở thành phố Quy Nhơn đang và ngày càng trở lên bức xúc. Ở đây, hiện hữu các hiện tượng về ô nhiễm môi trường suy thoái môi trường và tai biến môi trường. Nhu cầu quản ký môi trường trở lên cấp thiết nhiều tổ chức , quy hoạch môi trường hợp lý hướng tới sự bảo vệ môi trường sống cho cư dân Thành phố hiện tại và lâu dài
2. Bên cạnh chính sách, pháp luật và chế tài, kinh tế, công cụ kĩ thuật, trong đó hạ tầng dữ liệu không gian là cơ sở cho công tác điều hành, quản lý và quy hoạch môi trường hợp lý và hiệu quả. Cơ sở dữ liệu GIS giúp cho các nhà quản lý có các quyết định chính xác và hợp lý trong công tác quản lý môi trường.
3. Kết quả đã xây dựng được cơ sở dữ liệu nền địa lý và cơ sở dữ liệu chuyên đề tài nguyên môi trường của thành phố Quy Nhơn. Việc xây dựng cơ sở dữ liệu GIS được thực hiện dựa trên các thao tác chuyển đổi dữ liệu gốc từ khuôn dạng DGN sang ArcGIS. Kết quả của quá trình chuyển đổi được tổ chức theo Geodatabase, là một hệ tổ chức dữ liệu khoa học chuẩn Thế giới theo phương pháp tổ chức dữ liệu trong GIS. Cơ sở dữ liệu nền địa lý và cơ sở dữ liệu chuyên đề tài nguyên - môi trường được xây dựng với các chuẩn: chuẩn định dạng dữ liệu, chuẩn project, chuẩn topology và chuẩn dữ liệu thuộc tính.
4. Cơ sở dữ liệu GIS tài nguyên môi trường được xây dựng, cùng với một số chức năng như: chiết xuất, hỏi đáp, trình bày dữ liệu, lập bản đồ chuyên đề tài nguyên môi trường ... đã cung cấp những thông tin quan trọng về một số lĩnh vực của hiện trạng tài nguyên môi trường thành phố Quy Nhơn, góp phần thiết thực
phục vụ công tác quản lý tài nguyên và môi trường của thành phố một cách hiệu quả, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.
5.Tình trạng môi trường được phân tích và đánh giá một cách định lượng theo các giá trị của các thông số môi trường và các các tiêu chí cụ thể, theo các phân bố không gian và diễn biến thời gian. Trên cơ sở phân tích các dữ liệu quan trắc môi trường từ CSDL đã lập, có thể đưa ra các nhận định và đánh giá về tình hình ô nhiễm môi trường nói chung và do đô thị hóa nhanh nói riêng, từ đó làm cơ sở đưa ra các giải pháp xử lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trường đúng đắn, góp phần tích cực vào công tác quản lý theo dõi môi trường khu vực.
Kiến nghị
1. Do thời gian có hạn và các thông tin về khu vực nghiên cứu còn hạn chế, nên đề tài mới chỉ dừng ở việc xây dựng cơ sở dữ liệu GIS chuyên đề tài nguyên môi trường mang tính chất tổng quan với 3 nhóm lớp, chưa tích hợp được cơ sở dữ liệu GIS tài nguyên môi trường đầy đủ để có thể đưa ra những phân tích, đánh giá toàn diện hơn. Do đó cần tiếp tục nghiên cứu để xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu GIS về tài nguyên môi trường của thành phố với mức độ chi tiết, đầy đủ hơn.
2. Cần nghiên cứu tích hợp tư liệu viễn thám với ưu thế về không gian và thời gian để xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS về tài nguyên môi trường cho hoàn chỉnh và đồng bộ hơn phục vụ công tác quản lý tài nguyên và môi trường thành phố Quy Nhơn.
3. Tăng cường nâng cao nhận thức về môi trường, trợ giúp thông tin kĩ thuật.
Cung cấp thông tin theo nhóm ngành sản xuất giúp cho cơ sở nỗ lực tìm kiếm và thực thi các giải pháp bảo vệ môi trường trong khu vực.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
1. Nguyễn Văn Hùng, Hoàng Văn Nghiệp, Nethnapha Phouangsomthong, Phạm Thị Thanh Hòa (Năm 2013), "Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS nghiêm cứu biến động đới bờ do ảnh hưởng của quá trình khai thác mỏ", Tạp chí Công nghiệp mỏ.
2. Nguyễn Văn Hùng, Hoàng Văn Nghiệp, Nethnapha Phouangsomthong, Phạm Thị Thanh Hòa (Năm 2013), "Nghiên cứu tác động của quá trình khai thác mỏ đối với đới bờ khu vực bể than Quảng Ninh bằng tư liệu địa tin học" Tạp chí Khoa học và Bản đồ.