Hình 8: Mô hình đề xuất cho cơ sở dữ liệu quản lý đô thị
3. Mô hình tích hợp cơ sở dữ liệu quản lý đất đai và đô thị
Với từng mô hình cơ sở dữ liệu nêu trên, chúng tôi thiết lập các ontology tương ứng cho từng lớp dữ liệu được đề xuất bằng cách xây dựng mới từ đầu hoặc trích xuất từ các cơ sở dữ liệu sẳn có ở từng ngành, địa phương (các Sở, ngành liên quan: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Xây dựng, Sở Quy hoạch Kiến trúc, Sở Giao thông Vận tải, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Sở Tư pháp, Cục thuế, Kho bạc Nhà nước và các Phòng Tài nguyên và Môi trường quận, huyện). Tùy thuộc vào từng địa phương mà chúng tôi chọn các giải pháp như đã nêu trong Chương 2, trích xuất ontology từ cơ sở dữ liệu đã có hoặc thiết kế các ontology hoàn toàn mới trên cơ sở chuẩn dữ liệu đã được ban hành của từng ngành (nếu có) kết hợp với đặc thù từng địa phương (các quận nội thành, các quận vùng ven, các huyện ngoại thành).
Tại một số thành phố lớn ở Việt nam, do quá trình quản lý và lịch sử phức tạp, nên việc chọn phương pháp tiếp cận xây dựng các ontology từ dưới lên nhằm tái cấu trúc các cơ sở dữ liệu hiện có và rút ra các ontology từ chúng được đề xuất và được đánh giá khả thi.
Trong nội dung tiểu luận có hạn này, tôi xin không nêu chi tiết (vì còn đang trong giai đoạn thảo luận, chưa được chấp thuận chính thức) của các ontology trong các mô hình trên, mà chỉ đưa ra gợi ý một cách tiếp cận mới trong việc thiết lập một cơ sở dữ liệu đất đai cấp quốc gia bảo đảm phục vụ đa ngành, đa mục tiêu và có thể tương thích với các chuẩn quốc tế hiện hành tạo thuận lợi trong việc giao tiếp với các dữ liệu không gian của các quốc gia khác hoặc xuất bản thông tin không gian một cách nhanh chóng và dễ dàng thông qua các đặc tả ontology mà hệ thống cơ sở dữ liệu này tham chiếu đến.
Áp dụng mô hình và cách tiếp cận trên, thử nghiệm tại thành phố Hồ Chí Minh đã có một số kết quả khả quan ban đầu, cho thấy quá trình tích hợp và rút trích thông tin từ các quận, huyện (với các mô hình cơ sở dữ liệu và phần mềm khai thác khác nhau) có những tiến bộ đáng kể về thời gian cũng như chất lượng dữ liệu. Tuy nhiên, cũng gặp một số khó khăn và
thách thức đáng kể trong việc rút trích các ontology từ các cơ sở dữ liệu này: việc trao đổi mô hình, thông tin diễn ra khá chậm chạp; các thông tin, mô hình của các cơ sở dữ liệu hiện hành không được lập tài liệu; sự hợp tác của các chuyên gia trong ngành cũng như các chuyên viên có kinh nghiệm tại địa phương…
Một thành công đáng kể của mô hình trên là đã được Sở Thông tin và Truyền thông đề xuất Ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh ban hành thành Mô hình hệ thống thông tin đất đai - xây dựng tạo điều kiện thuận lợi hơn cho quá trình thành lập, rút trích, tích hợp các thông tin chuyên ngành theo hướng ontology.
Hệ thống thông tin quản lý đất đai thử nghiệm theo kiến trúc mô hình cơ sở dữ liệu địa chính (mô hình theo Hình 7).
KẾT LUẬN
Tiểu luận tập trung trình bày vai trò, phân loại, cách sử dụng và quá trình thiết kế các ontology trong lĩnh vực thông tin địa lý. Đã tập trung trình bày cách giải quyết các vấn đề khả năng tương tác - vấn đề có vai trò đặc biệt quan trọng khi làm việc với các SDI. Đã trình bày ba nghiên cứu điển hình về khả năng tương tác thông tin địa lý bằng cách sử dụng các ontology; khai phá và rút trích thông tin địa lý, tích hợp dữ liệu trong các cơ sở dữ liệu không gian không đồng nhất và sự phát triển của hệ thống thông tin địa lý. Trong tất cả các trường hợp này, bản chất không đồng nhất trong thông tin địa lý (cú pháp và ngữ nghĩa) đã làm cho việc sử dụng các ontology có một vai trò đặc biệt quan trọng.
Trong ba trường hợp đó, tiểu luận cũng trình bày các phương pháp thiết kế các ontology và việc sử dụng chúng trong ngữ cảnh thông tin địa lý. Trường hợp đầu tiên quan tâm đến hướng tiếp cận thiết kế ontology từ trên xuống áp dụng trong lĩnh vực thủy văn, trường hợp thứ hai quan tâm đến hướng tiếp cận thiết kế ontology từ dưới lên trong dự án tái cấu trúc cơ sở dữ liệu không gian đô thị. Trường hợp thứ ba liên quan đến việc sử dụng các ontology cho việc chú thích ngữ nghĩa của các dịch vụ mã hóa địa lý trong các hệ thống quản lý đô thị. Tiếp đó, trình bày một số ý kiến theo hướng tiếp cận ontology trong quá trình tích hợp dữ liệu trong dự án xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu quản lý đất đai đa mục tiêu tại Việt nam.
Việc sử dụng các ontology ngày càng phát triển mạnh trong cộng đồng thông tin địa lý. Đó là hệ quả của sự phát triển của các SDI và các dịch vụ toàn cầu cần các loại thông tin khác nhau của thông tin địa lý. Ontology đóng một vai trò quan trọng trong phát triển hệ thống, truy xuất thông tin và tích hợp dữ liệu. Nó cho thấy sự cần thiết phải có các ontology thông tin địa lý và cách thức sử dụng chúng khi tiếp cận lĩnh vực ontology đô thị.
Bên cạnh các vấn đề nghiên cứu chung như đánh giá chất lượng các ontology, vẫn còn một số thách thức để cộng đồng thông tin địa lý tiếp tục
nghiên cứu. Dễ thấy rằng mặc dù việc sử dụng các ontology trong lĩnh vực thông tin địa lý được thảo luận rộng rãi trong giới học thuật nhưng chỉ có rất ít các ontology về quan hệ địa lý và quá trình địa lý. Điều đó nói lên rằng chúng ta đang thiếu các ontology về các quá trình địa lý và các ontology dễ dàng chuyển dịch thành một lược đồ cơ sở dữ liệu hơn là thành một mô hình xử lý. Ngoài ra, một khối lượng công việc khá lớn vẫn còn chờ đợi hoàn thành để bao gồm các khái niệm như là các quan hệ không gian, sự nhập nhằng hoặc là các thay đổi của đối tượng địa lý. Điều đó rõ ràng là do sự tương tác mạnh mẽ giữa không gian và thời gian, cho ta thấy các ontology không gian – thời gian là một vấn đề quan trọng trong các mô hình tích hợp trong tương lai.
Ngoài sự cần thiết cho các ontology địa lý, một số tác giả cũng đã chỉ ra các nhu cầu phát triển kỹ thuật. Ví dụ như vấn đề chuyển đổi từ kho dữ liệu GIS tĩnh sang các mô hình xử lý dựa trên GIS đòi hỏi sự phát triển của các thư viện có thể tái sử dụng để cung cấp các đặc tả của quá trình. Người ta cũng xác định được một nhược điểm kỹ thuật khá quan trọng là các bộ biên tập ontology còn lâu mới cho phép một kết nối đơn giản đến các hệ thống thông tin địa lý; thường thì có một cách dài hơn là theo hướng liên kết sự phát triển của các ontology không gian địa lý ban đầu với các lược đồ cơ sở dữ liệu GIS chuyên môn.
Cuối cùng, một thách thức khác nữa phải bảo đảm sự tích hợp với các ontology chuyên ngành khác như xây dựng, kiến trúc, quy hoạch đô thị, văn hóa, kinh tế, xã hội… Đó là thách thức đáng chú ý nhất trong bối cảnh quản lý đô thị tương lai.