8. Cấu trỳc của luận văn
2.2.3. Thiết kế cấu trỳc cơ sở dữ liệu
a. Thiết kế cấu trỳc cơ sở dữ liệu khụng gian địa lý
- Cơ sở dữ liệu (CSDL) địa lý cấp tỉnh được thiết kế theo cấu trỳc của CSDL hệ thụng tin địa lý (GIS) và theo cụng nghệ ArcGIS.
- Cỏc đối tượng địa lý trong CSDL phải lưu theo tớnh chất topology tức là tỏch riờng thành cỏc đối tượng dạng điểm, đường, vựng. Đồng thời được liờn kết với cỏc bảng thuộc tớnh mụ tả những đặc điểm cơ bản của chỳng.
- Cỏc đối tượng địa lý trong CSDL sẽ được quản lý theo chuyờn đề.
- Cỏc chuyờn đề trong CSDL được thiết lập trong ArcGIS theo cỏc feature dataset bao gồm nhiều nhúm lớp đối tượng, mỗi lớp đối tượng trong mụ hỡnh được gọi là feature class, một lớp đối tượng (feature class) cú cỏc đối tượng, một đối tượng được gọi là feature.
- Trong một lớp, cỏc đối tượng phải đồng nhất về mụ hỡnh khụng gian (hoặc là điểm, hoặc là đường, hoặc là vựng) và được lưu ở khuụn dạng SHP của ArcGIS.
- Cỏc đối tượng địa lý trong CSDL phải được định nghĩa rừ ràng và lập thành danh mục đối tượng.
- Việc đặt tờn cho cỏc chuyờn đề (feature dataset), cỏc lớp đối tượng (feature class) phải tuõn thủ theo nguyờn tắc: cú tớnh hệ thống, nhất quỏn và logic.
- Mỗi đối tượng địa lý phải được gỏn một mó (code) riờng và cú tớnh duy nhất. Trong CSDL đối tượng địa lý được quản lý thụng qua mó (code). Mó (code) gồm 3 thành phần đại diện cho chuyờn đề, lớp và đối tượng. Để cú thể sẵn sàng tớch hợp với CSDL địa lý quốc gia, cần vận dụng triệt để cỏch đặt mó (code) như trong "Danh mục đối tượng địa lý cơ sở quốc gia".
b. Thiết kế cấu trỳc cơ sở dữ liệu thụng tin thuộc tớnh
- Cấu trỳc CSDL thuộc tớnh phải đồng nhất và bao gồm: tờn thuộc tớnh, mó thuộc tớnh, kiểu dữ liệu, đơn vị, giỏ trị, mụ tả thuộc tớnh.
- Cấu trỳc CSDL thuộc tớnh của cỏc lớp đối tượng địa lý cựng loại cú mặt trong cả 2 hoặc nhiều chuyờn đề phải cú tờn thuộc tớnh, mó thuộc tớnh, kiểu dữ liệu, đơn vị đo, độ lớn của trường... hoàn toàn giống nhau.
Dữ liệu thụng tin thuộc tớnh được tổ chức quản lý theo mụ hỡnh dữ liệu quan hệ: thụng tin thuộc tớnh đối tượng được lưu trữ quản lý trong bảng dữ liệu cú cấu trỳc kiểu dũng - cột trong đú mỗi dũng là một bản ghi tương ứng với một thực thể và mỗi cột chứa một thuộc tớnh của thực thể. Trong cỏc phần mềm ứng dụng GIS mối liờn kết giữa cỏc bản ghi trong cơ sở thụng tin thuộc tớnh với đối tượng địa lý trong cơ sở dữ liệu khụng gian địa lý cấu thành thụng tin đầy đủ của mỗi đối tượng địa lý được thể hiện.
Cơ sở dữ liệu thụng tin thuộc tớnh đối tượng với cấu trỳc theo mụ hỡnh dữ liệu quan hệ cú ưu điểm: Dữ liệu được thể hiện dưới dạng logic nờn người sử dụng khụng cần hiểu cấu trỳc cơ sở dữ liệu mà vẫn sử dụng được dữ liệu, việc truy cập dữ liệu dễ dàng, đỏp ứng được việc truy cập, sử dụng, phõn tớch dữ liệu bằng SQL (Structured Query Language), dễ dàng thực hiện được toàn vẹn dữ liệu, thể hiện được tớnh đỳng đắn của dữ liệu và dễ thay đổi cấu trỳc dữ liệu, dễ phỏt triển chương trỡnh ứng dụng.
Tiến trỡnh thiết kế cơ sở dữ liệu thụng tin thuộc tớnh đối tượng chia thành 2 bước:
- Trước hết thực hiện thiết kế logic với nội dung chớnh là mụ hỡnh húa đối tượng: biểu diễn khỏi quỏt cỏc đối tượng và thuộc tớnh đó được xỏc định ở phần trước và mối quan hệ giữa chỳng. Trong quỏ trỡnh thiết kế logic, thực hiện chuẩn húa cơ sở dữ liệu nhằm loại bỏ dữ liệu dư thừa và đảm bảo tớnh toàn vẹn của dữ liệu. Việc chuẩn húa được thực hiện thụng qua việc phõn tớch cỏc thuộc tớnh đối tượng, mối quan hệ khụng gian giữa cỏc đối tượng, phõn ró đối tượng để giảm thiểu việc trựng lặp dữ liệu trờn cỏc bảng khỏc nhau của cỏc lớp đối tượng hoặc trờn cỏc bảng khỏc nhau của cỏc lớp đối tượng đồng thời đơn giản húa cấu trỳc cơ sở dữ liệu, xỏc định mối quan hệ giữa cỏc bảng, chuyển cỏc mối quan hệ nhiều – nhiều thành mối quan hệ một – nhiều làm cơ sở cho bước tiếp theo của tiến trỡnh thiết kế.
- Thiết kế vật lý: nội dung của thiết kế vật lý là thiết kế bảng thụng tin thuộc tớnh đối tượng. Cỏc bảng được kế thừa từ cỏc lớp đối tượng, trường dữ liệu được kế thừa từ thuộc tớnh đối tượng, quan hệ giữa cỏc bảng được kế thừa từ quan hệ đối tượng, quan hệ thuộc tớnh đó được thiết kế trong quỏ trỡnh thiết kế logic.
Bảng dữ liệu thụng tin thuộc tớnh được thiết kế đảm bảo nguyờn tắc chung: - Tờn bảng: được lựa chọn trờn cơ sở tờn loại đối tượng, tờn lớp đối tượng đó được thiết kế ở cỏc bước trờn sao cho trỏnh được sự xung đột trong cơ sở dữ liệu, tờn mỗi bảng là duy nhất trong cơ sở dữ liệu, ngắn gọn, sỳc tớch nhưng tạo sự gợi ý đến nội dung dữ liệu trong bảng là tốt nhất, cú độ dài tối đa khụng vượt quỏ độ dài cho phộp của hệ quản trị cơ sở dữ liệu và tờn cỏc bảng được đặt theo một quy tắc chung, trong đú cú sử dụng dấu gạch dưới để tạo sự tỏch bạch giữa cỏc từ khi cần thiết. Để phự hợp với cỏc phần mềm GIS hiện nay cựng như trỏnh sự thay đổi khi chuyển đổi khuụn dạng dữ liệu, tờn bảng được viết bằng bộ chữ cỏi tiếng Việt khụng dấu, font chữ unicode.
- Số lượng bảng thụng tin thuộc tớnh: kết quả của quỏ trỡnh thiết kế logic giai đoạn trước đó chỉ ra số lượng bảng cần thiết, tuy nhiờn trong quỏ trỡnh thiết kế cú thể thay đổi số lượng bảng và loại bảng cho phự hợp hơn.
- Trường (cột): trường trong bảng được kế thừa từ thuộc tớnh đối tượng và mối quan hệ đó được xõy dựng trong giai đoạn mụ hỡnh húa đối tượng.
Mỗi cột trong bảng được kế thừa từ một loại thuộc tớnh đối tượng đó được xỏc định trong giai đoạn thiết kế logic. Kiểu dữ liệu cho mỗi trường được thiết kế cụ thể trờn cơ sở loại thuộc tớnh đối tượng. Độ rộng trường được thiết kế trờn cơ sở kiểu dữ liệu đó lựa chọn và kớch thước thụng tin lớn nhất trong miền giỏ trị của trường. Thiết kế kiểu dữ liệu và kớch thước trường phải đảm bảo tớnh toàn vẹn của dữ liệu, trỏnh dư thừa. Kiểu dữ liệu được lựa chọn dựa trờn bản chất của thụng tin thuộc tớnh (Vớ dụ như thụng tin đối tượng phục vụ cho quỏ trỡnh tớnh toỏn sau này cần được thể hiện theo kiểu số nguyờn hoặc số thực tựy theo yờu cầu sử dụng, mó định danh đối tượng tuy là chữ số Ả rập song cần phải thể hiện trong dữ liệu theo kiểu ký tự,…); kớch thước
trường nhỏ hơn yờu cầu làm mất mỏt thụng tin và lớn hơn yờu cầu thực tế làm tăng dung lượng dữ liệu và bất tiện khi kết quả sử dụng dữ liệu sau này được đưa ra dưới dạng bảng.
Bảng dữ liệu cú khúa chớnh cho một hoặc một số trường để định danh duy nhất cho 1 đối tượng của 1 lớp. Trong mỗi bảng dữ liệu khụng cú một trường nào được dẫn xuất từ một trường đó cú trong bảng và khụng cú trường lặp lại. Để đảm bảo sự khụng lặp lại của một trường trong một bảng, quỏ trỡnh thiết kế logic cần phải xỏc định và mụ hỡnh húa quan hệ giỳp cho quỏ trỡnh thiết kế vật lý xõy dựng bảng kết nối, bảng con và bảng kiểm tra.
Một trong những điều kiện đảm bảo tớnh chuẩn húa của cơ sở dữ liệu là tớnh nhất quỏn của dữ liệu. Để đảm bảo tớnh nhất quỏn của dữ liệu quy định thụng tin thuộc tớnh trong cỏc bảng dữ liệu được viết bằng bộ chữ tiếng Việt, font chữ unicode, theo nguyờn tắc ngữ phỏp tiếng Việt. Miền giỏ trị thụng tin thuộc tớnh được xõy dựng trong bước cụng việc trước là một trong số giải phỏp đảm bảo yờu cầu tớnh nhất quỏn của dữ liệu.
2.3. NỘI DUNG, NHIỆM VỤ QUẢN Lí CƠ SỞ HẠ TẦNG
2.3.1. Nội dung cỏc yếu tố cơ sở hạ tầng
a. Hệ thống giao thụng:
+ Cỏc loại đường giao thụng:
Cỏc loại đường cú trong xó, phường, thị trấn, phõn biệt rừ cấp quản lý và tớnh chất rải mặt đường hiện cú, đường quy hoạch, đang thi cụng.
- Phõn theo cấp quản lý: xỏc định tờn đường quốc lộ, tỉnh lộ hoặc đường huyện lộ, đường liờn xó, giao thụng nụng thụn, đường chuyờn dựng, đường trục thụn, xúm …
- Phõn theo tớnh chất rải mặt: Xỏc định cỏc loại đường cao tốc, bờ tụng nhựa cú trục phõn tuyến:: đường nhựa, đường cấp phối, đường đất lớn, đường đất nhỏ, đường mũn, đường đờ.
- Đường trong khu phố vẽ theo mộp vỉa hố, độ rộng tương đối đều cho một đường phố. Ghi đầy đủ tờn đường phố, ngừ, ngỏch.
- Xỏc định rừ cỏc loại cầu, cống, cống ngầm, tràn trờn đường xó, liờn xó, đường trục thụn, xúm cú từ đường đất nhỏ trở lờn đi qua và ghị chỳ tờn cầu, độ rộng, độ dài.
- Xỏc định phà, tờn phà qua sụng hai nột.
- Xỏc định rừ dốc, đốo và ghi chỳ (ở nơi cú nỳi). + Đường hàng khụng: sõn bay.
+ Đường thủy.
b. Hệ thống cấp điện:
+ Cỏc loại đường dõy điện: - Đường dõy điện cao thế 500KV - Đường dõy điện cao thế 220KV - Đường dõy điện cao thế 35 thể - Đường dõy điện cao thế 380 thể - Đường dõy điện hạ thế 220 thể - Cỏc đường điện cụng nghiệp - Cỏc đường điện dõn sinh
- Hệ thống điện chiếu sỏng cụng cộng + Cỏc đối tượng liờn quan:
- Trạm biến thờ - Trạm cấp điện - Hệ thống hạ thế
- Cỏc nhà mỏy thủy điện - Cỏc nhà mỏy nhiệt điện
c) Hệ thống thủy lợi:
+ Hệ thống sụng, kờnh, mương, suối, khe, rạch, cỏc ao hồ lớn
+ Hệ thống cụng trỡnh thủy lợi trờn địa bàn, bao gồm cỏc hồ, đập, hệ thống kờnh mương; trạm bơm tưới, tiờu; đờ, kố, cống...;
- Cỏc loại sụng lớn
- Cỏc loại sụng, suối, khe và ghi chỳ tờn sụng, suối, khe...
- Cỏc kờnh, mương phõn cấp thành 2 loại: kờnh dẫn nước và kờnh thoỏt nước + Cỏc cụng trỡnh liờn quan đến cỏc đối tượng thủy hệ
- Trạm bơm, trạm cấp nước, cống điều tiết, trạm thủy văn, giếng nước, mạch nước khoỏng.
d) Hệ thống trường học:
Cỏc trường chớnh: Nhà trẻ, mẫu giỏo, trường tiểu học, trường THCS, trường THPT, trường đại học, cao đẳng, trường chuyờn nghiệp
Cỏc điểm trường, trường cắm bản
e) Mạng lưới y tế:
f) Hạ tầng thụng tin liờn lạc:
- Hạ tầng bưu chớnh: Bưu cục, điểm bưu điện văn hoỏ xó, đại lý bưu điện - Hạ tầng viễn thụng: mạng lưới viễn thụng, tuyến cỏp quang, tuyến truyền dẫn Vi ba, trạm BTS điện thoại đạt Internet 4.
g) Hạ tầng cụng nghệ thụng tin: Mạng LAN đụ thị, cổng giao tiếp điện tử, h) Cơ sở vật chất văn hoỏ:
Nhà văn húa và khu thể thao xó.
i) Nhà ở dõn cư :
Nhà, khối nhà, điểm dõn cư đụ thị, điểm dõn cư nụng thụn.
k) Mạng lưới chợ:
Cỏc khu chợ, siờu thị, trung tõm thương mại.
2.3.2. Nhiệm vụ quản lý nhà nước về cơ sở hạ tầng
- Xõy dựng và chỉ đạo thực hiện chiến lược,quy hoạch, kế hoạch, chớnh sỏch phỏt triển cơ sở hạ tầng dựa trờn những phõn tớch đỏnh giỏ về chất lượng, và sự ảnh hưởng của cỏc yếu tố đến đời sống vật chất của con người.
- Ban hành và tổ chức thực hiện văn bản quy phạm phỏp luật về CSHT; ban hành quy định về tổ chức và hoạt động của từng sở thuộc từng lĩnh vực quản lý khỏc nhau như sở giao thụng, sở y tế, sở giỏo dục…
- Ban hành quy chuẩn, tiờu chuẩn xõy dựng.
- Tổ chức bộ mỏy quản lý trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng
- Tổ chức quản lý đảm bảo chất lượng cụng trỡnh và kiểm định chất lượng cỏc cụng trỡnh cơ sở hạ tầng, cải tạo nõng cấp cụng trỡnh và lưu trữ hồ sơ cụng trỡnh xõy dựng.
- Cấp, thu hồi cỏc loại giấy phộp trong hoạt động xõy dựng.
- Hướng dẫn, kiểm tra, thanh tra, giải quyết khiếu nại, tố cỏo và xử lý vi phạm trong hoạt động xõy dựng.
- Thực hiện cụng tỏc thống kờ, thụng tin về tổ chức và hoạt động trong lĩnh vực CSHT.
- Tổ chức nghiờn cứu khoa học và cụng nghệ trong vấn đề quản lý cơ sở hạ tầng - Tổ chức, chỉ đạo việc đào tạo, bồi dưỡng, quản lý nguồn nhõn lực cho hoạt động quản lý cơ sở hạ tầng.
2.4. THIẾT KẾ CSDL ĐỊA Lí VỀ CSHT.
Mụ hỡnh cấu trỳc CSDL địa lý về CSHT cấp tỉnh được thiết kế như hỡnh sau:
CSDL địa lý về CSHT CSDL chuyờn CSHT đề CSDL nền địa lý cấp tỉnh Hỡnh 2.3. Mụ hỡnh cấu trỳc CSDL địa lý về CSHT 2.4.1. Thiết kế CSDL nền địa lý a. Nội dung CSDL nền địa lý
Nền địa lý cơ sở là khung để định vị nội dung chuyờn đề của CSDL, tạo điều kiện thuận lợi để định hướng và làm sỏng tỏ cỏc đặc điểm và quy luật phõn bố của cỏc hiện tượng nằm trong chuyờn đề của cơ sở dữ liệu. Cỏc yếu tố nền cơ sở địa lý bao gồm: Cơ sở đo đạc, địa giới hành chớnh, địa hỡnh, thủy hệ, giao thụng, dõn cư, cơ sở hạ tầng, phủ bề mặt. Nền cơ sở địa lý được xõy dựng từ bản đồ địa hỡnh tỷ lệ phự hợp.
Cỏc yếu tố nội dung thể hiện trong CSDL nền địa lý bao gồm bao gồm 7 lớp:
a) Lớp cơ sở toỏn học: Khung giới hạn phạm vi biểu thị, hệ thống lưới km, lưới kinh vĩ tuyến và cỏc ghi chỳ, tỷ lệ
b) Lớp thủy hệ: Cỏc yếu tố thuộc nhúm này bao gồm hệ thống sụng ngũi lớn, hệ thống sụng ngũi nhỏ, hệ thống kờnh mương, đờ, bói cỏt kốm theo ghi chỳ và cỏc thuộc tớnh đặc trưng của cỏc đối tượng
c) Lớp địa hỡnh: Thể hiện đặc trưng về dỏng địa hỡnh của khu vực bằng hệ thống cỏc đường bỡnh độ, điểm độ cao và cỏc kiểu địa hỡnh đặc biệt như khu vực nỳi đỏ vụi, casto...
d) Lớp giao thụng: Thể hiện mạng lưới giao thụng trong vựng bao gồm cỏc loại đường sắt, đường bộ, sõn bay, bến bói (ga, đường sắt, bến ụ tụ, bến phà...) và cỏc thiết bị phụ thuộc cầu giao thụng, cống giao thụng.
e) Lớp dõn cư và cỏc yếu tố địa vật khỏc: Biểu thị cỏc vựng dõn cư và cỏc thuộc tớnh của vựng dõn cư như tờn gọi, kiểu dõn cư (nụng thụn, thành thị)...
f) Lớp địa giới hành chớnh: Bao gồm đường biờn giới quốc gia; địa giới hành chớnh cỏc cấp xó (phường, thị trấn), huyện (quận, thị xó), tỉnh (thành phố); tờn gọi và trung tõm hành chớnh cỏc cấp.
g) Lớp hiện trạng sử dụng đất: thể hiện cỏc đường khoanh bao và mó của cỏc loại đất khỏc nhau (khu dõn cư, khu trồng cõy nụng nghiệp, khu nuụi trồng thủy sản...).
* Metadata:
Ngoài ra, đi kốm với cỏc tệp tin dữ liệu đều phải cú metadata mụ tả nội dung, chất lượng, nguồn gốc và những đặc điểm khỏc của dữ liệu. Nội dung của metadata phải thể hiện những thụng tin chớnh như sau:
- Thụng tin cơ bản về bộ dữ liệu như tờn, vựng phủ trựm, tớnh hiện thời, những quy định chung trong việc thu thập và sử dụng dữ liệu.
- Thụng tin về chất lượng dữ liệu: độ chớnh xỏc về định vị, độ tin cậy của cỏc thụng tin thuộc tớnh, mức độ đầy đủ, mức độ thống nhất, nguồn cung cấp và phương phỏp tạo lập dữ liệu.
- Thụng tin về tổ chức dữ liệu khụng gian: nờu cơ chế được sử dụng để thể hiện dữ liệu khụng gian trong bộ dữ liệu, vớ dụ: phương phỏp trực tiếp để thể hiện dữ liệu