Tài liệu Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng web atlas quản lý hành chính thành phố hà nội (tt)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI NGỌC QUÝ NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG WEB ATLAS QUẢN LÝ HÀNH CHÍNH THÀNH PHỐ HÀ NỘI Ngành: Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ Mã số: 62520503 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2013 2 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám, Khoa Trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Nguyễn Trường Xuân Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2. PGS.TS Nguyễn Cẩm Vân Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Phản biện 1: PGS.TS Nhữ Thị Xuân Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Phản biện 2: PGS.TS Trương Thị Hòa Bình Trung tâm Vệ tinh Quốc gia, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Phản Biện 3: TS Đào Ngọc Long Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi …. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm 2013 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia, Hà Nội hoặc Thư viện trường Địa học Mỏ - Địa chất 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay trên thế giới việc ứng dụng công nghệ thông tin, đặc biệt là hệ thống thông tin địa lý vào lĩnh vực thành lập và sản xuất bản đồ rất phát triển. Vì vậy, việc thành lập các tập bản đồ tin học, tập bản đồ điện tử đã trở thành một xu hướng hiện đại nhằm xuất bản và đưa bản đồ vào sử dụng rộng rãi trong đời sống xã hội. Ở Việt Nam, công nghệ bản đồ số và GIS cũng đã sớm được áp dụng để thành lập Atlas điện tử 1 số tỉnh như: Lào Cai, Đồng Nai, Đăk Nông [34], [38], [39],…Từ năm 2002, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đặt ra việc điện tử hoá Atlas Quốc gia xuất bản năm 1996, song mới chỉ hoàn thành được một phần công việc. Như vậy, việc triển khai xây dựng Web Atlas ở nước ta đang là một nhu cầu cấp bách, số các đơn vị trong và ngoài ngành bản đồ đang tiến hành nghiên cứu và thực hiện các công việc này càng ngày càng tăng. Tuy nhiên, việc nghiên cứu một cách có hệ thống để tạo dựng cơ sở khoa học và quy trình thành lập Web Atlas vẫn chưa có nhiều công trình cơ bản và hoàn thiện. Do đó cần có những nghiên cứu cụ thể về cơ sở khoa học về phương pháp luận và phương pháp xây dựng Web Atlas, đặc biệt là Web Atlas hỗ trợ ra quyết định. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Luận án đã tổng hợp và đề xuất cơ sở khoa học, phương pháp và quy trình xây dựng Web Atlas nói chung và Web Atlas hành chính nói riêng cho các ĐVHC cấp tỉnh, thành phố. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả thử nghiệm nghiên cứu của luận án có thể được đưa vào sử dụng, phục vụ khai thác và cung cấp thông tin hỗ trợ QLHC và 1 số thông tin liên quan cho các nhà lãnh đạo cũng như các tổ chức và nhân dân có nhu cầu tìm hiểu về Hà Nội. 2 3. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas nói chung và Web Atlas hỗ trợ QLHC nói riêng, đưa ra được các tiêu chí cụ thể cho thể loại Web Atlas hỗ trợ công tác QLHC và xây dựng thử nghiệm Web Atlas hỗ trợ QLHC thành phố Hà Nội. 4. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp các cơ sở lý luận khoa học về bản đồ và Web Atlas. Trên cơ sở đó triển khai thực nghiệm xây dựng Web Atlas hỗ trợ QLHC cho TP Hà Nội. 5. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi khoa học: Luận án tập trung vào nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas nói chung, đề xuất các nội dung chuyên đề cần thiết của Web Atlas phục vụ QLHC nói riêng. Phạm vi không gian: Toàn bộ phạm vi hành chính TP Hà Nội. Nghiên cứu xây dựng các bản đồ hành chính theo các ĐVHC cấp quận, huyện, thị xã (thông tin chi tiết tới cấp xã, phường, thị trấn). 6. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan tình hình nghiên cứu và xây dựng Atlas điện tử và Web Atlas trên thế giới và ở Việt Nam. - Nghiên cứu và phân tích cơ sở khoa học thành lập Web Atlas. - Nghiên cứu đặc thù của QLHC, vai trò và ý nghĩa của bản đồ và web Atlas trong QLHC. - Thu thập số liệu, dữ liệu, thiết kế, xây dựng Web Atlas hỗ trợ QLHC cho thành phố Hà Nội. 7. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận; - Phương pháp thu thập và xử lý thông tin; - Phương pháp phân tích, so sánh, tổng hợp tài liệu; 3 - Phương pháp điều tra khảo sát; - Phương pháp chuyên gia; - Phương pháp lập trình và ứng dụng công nghệ tin học trong thành lập bản đồ. 8. Những điểm mới của luận án - Đề xuất được cấu trúc nội dung của Web Atlas hỗ trợ QLHC, đưa ra quy trình xây dựng Web Atlas trên cơ sở sử dụng MapXtreme. - Lần đầu tiên xây dựng được Web Atlas hành chính Hà Nội với 29 bản đồ các quận, huyện, thị xã được quản lý trên nền web kết hợp với thông tin thuộc tính cần thiết, hỗ trợ cho công tác QLHC Hà Nội. - Tạo dựng được cơ sở khoa học và mô hình ứng dụng Web Atlas hỗ trợ cho công tác QLHC thành phố Hà Nội. 9. Các luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Web Atlas hành chính là một dạng sản phẩm mới được phát triển trên cơ sở khoa học của Bản đồ học và Tin học cũng như nền tảng kỹ thuật và nền tảng xã hội cho phát triển công nghệ số, có thể hỗ trợ công tác quản lý hành chính các cấp thống nhất và hiệu quả. Luận điểm 2: Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hành chính bao gồm hai hệ thống (quy trình) độc lập nhưng liên kết chặt chẽ và quy định lẫn nhau là quy trình thành lập bản đồ số và quy trình lập trình thiết kế đưa bản đồ lên mạng. 10. Cấu trúc của luận án Luận án gồm 3 Chương, với 158 trang, 46 hình vẽ, 10 Bảng biểu. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 4 1.1. Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử 1.1.1. Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử trên thế giới Tích hợp bản đồ số với hệ thống thông tin địa lý và các công nghệ thiết kế Web, công nghệ multimedia tạo ra một thế hệ Web Atlas có khả năng tương tác [31], [32], [33], [70] với những tính năng ưu việt hơn hẳn so với bản đồ và Atlas truyền thống về chất lượng sản phẩm cũng như về phương pháp thành lập và khai thác. Nhiều quốc gia trên thế giới đã tập trung nghiên cứu và xây dựng các Atlas, Atlas điện tử và Web Atlas phục vụ cho công tác quy hoạch, phát triển đất nước. Ngày nay, các Web Atlas đều được xây dựng dựa trên các thành tựu của công nghệ tin học kết hợp với công nghệ bản đồ, đặc biệt đó là sự kết hợp công nghệ GIS và công nghệ multimedia. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas ở Việt Nam Ở Việt Nam, có thể chia làm 3 giai đoạn phát triển Atlas như sau: giai đoạn 1: thời kỳ phong kiến; giai đoạn 2: thời kỳ pháp thuộc; giai đoạn 3: từ 1945 đến nay. Trong giai đoạn 1 cần phải kể đến tập bản đồ Hồng Đức, đây là tập bản đồ đầu tiên ở nước ta. Sau năm 1958 dưới ách đô hộ của thực dân Pháp, việc thành lập các bản đồ và Atlas ở nước ta chủ yếu là do người pháp thực hiện, nhằm phục vụ cho công tác điều tra và quản lý của họ. Đến nay nhiều tỉnh, thành phố đã ứng dụng công nghệ bản đồ số và GIS để thành lập các Atlas điện tử: Atlas điện tử Bắc Ninh, Lào Cai, Đồng Nai, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Phú Thọ,... nhằm phục vụ cho việc quy hoạch và phát triển KTXH của mỗi địa phương. Nhà xuất bản Tài nguyên, Môi trường và Bản đồ Việt Nam đã xuất bản nhiều Atlas như: Atlas lịch sử Việt Nam [17]; Atlas Kinh tế xã hội Việt Nam[18]; Atlas Giao thông [19]; Atlas thế giới [20]; Atlas hành chính Việt Nam[21],… 5 1.1.3. Tình hình nghiên cứu xây dựng Atlas thành phố Hà Nội + Theo công nghệ truyền thống đáng chú ý là các công trình: Atlas Hà Nội [22] xuất bản năm 1984; Atlas thông tin địa lý thành phố Hà Nội [36] năm 2002; Atlas dân số, gia đình và trẻ em [23]; Atlas đường phố Hà Nội [24]; Atlas Thăng Long - Hà Nội [10],… + Theo công nghệ của Mapinfo và được phát triển trên nền tảng công nghệ MapXtreme, một số các tác giả đã nghiên cứu khẳng định phương pháp và khả năng ứng dụng của nó như: PGS.TS Nhữ Thị Xuân năm 2010 [49]; NCS. Bùi Ngọc Quý [32][54],… + Theo công nghệ của hãng ESRI, TS Đoàn Thị Xuân Hương [82], NXB Tài Nguyên, Môi trường và Bản đồ Việt Nam cũng đã nghiên cứu và thực nghiệm phát hành các bản đồ lên mạng internet. 1.2. Khái quát về Atlas điện tử Theo cách hiểu đơn giản thì Atlas điện tử là một loại Atlas được xây dựng và sử dụng chủ yếu trên máy tính điện tử - đây chính là định nghĩa được Eva Siekierska [58] đưa ra vào năm 1984 và đã được hội bản đồ thế giới ICA chấp nhận. 1.3. Khái quát về Atlas mạng – Web Atlas 1.3.1. Khái quát về Web map 1.3.1.1. Web - Môi trường mới cho xuất bản bản đồ Hiện nay, khi mạng Internet đã phát triển khá rộng rãi thì World Wide Web (WWW) là phương tiện mới nhất để trình bày và hiển thị các dữ liệu không gian địa lý với nhiều ưu thế. Người ta sử dụng WWW cho quá trình xuất bản các bản đồ [64] để tạo ra các bản đồ mạng (web map) hay tập bản đồ mạng (Web Atlas). 1.3.1.2. Web map như một dịch vụ web Web map là một dịch vụ cung cấp bản đồ số trên Web. Hiện nay, Dịch vụ bản đồ theo chuẩn mở Web Map Service bao gồm: 6 Web Map Server là phần dịch vụ bản đồ chạy trên Server, nó có nhiệm vụ tạo bản đồ và trả lời các câu truy vấn của Web Map Client. Web Map Client có chức năng gửi các yêu cầu đến Web Map Server về các thuộc tính của bản đồ hay yêu cầu hiển thị bản đồ dưới dạng một URL. 1.3.2. Khái quát về Web Atlas Web Atlas là một dạng của Atlas điện tử, được thiết kế và xây dựng cho mục đích phát hành trên mạng Internet. Các hệ thống Web Atlas sau khi thiết kế và xây dựng hoàn thiện có thể sử dụng các trình duyệt Internet như: Firefox, Internet Explore, Google Chrome,... để sử dụng thông qua cơ sở hạ tầng mạng Internet. 1.3.3. Đặc điểm chung của Web Atlas. + Về tổng thể Web Atlas là một sản phẩm phải đáp ứng các tiêu chuẩn như một Atlas truyền thống. + Atlas phải được xây dựng trên cơ sở phối hợp và sử dụng các công nghệ bản đồ và các công nghệ tin học hiện đại. + Nội dung phong phú và đa dạng, có tính hệ thống và nhất quán cao theo mục đích và chủ đề đã định, có thể kết hợp sử dụng kỹ thuật đa phương tiện. + Các bản đồ được hiển thị rất linh hoạt theo các chuỗi tỷ lệ khác nhau và mức độ chi tiết khác nhau. Ngoài ra Web Atlas còn bao gồm các đặc điểm của bản đồ số. 1.3.4. Các loại Web Atlas 1.3.4.1. Phân loại theo các tiêu chí truyền thống 1.3.4.2. Phân loại theo các tiêu chí mới (hiện đại) gồm: Các Web Atlas tĩnh, Các Atlas tương tác (Interactive), Các Web Atlas phân tích, Các Web Atlas động, Các Web Atlas mở. 1.3.5. Tính ưu việt của Web Atlas 7 1.3.5.1. Về sự thể hiện nội dung Web Atlas có thể thể hiện nội dung linh hoạt và mang tính tương tác cao, có thể kết hợp với các thành phần đa phương tiện như: âm thanh, hình ảnh, bài viết,… 1.3.5.2. Về hiệu quả sử dụng - Thực hiện nhanh chóng các phép toán thống kê số liệu, đo đạc chính xác toạ độ, chu vi, diện tích, khoảng cách,... có khả năng tìm kiếm thông tin, có thể tạo các biểu đồ, báo cáo từ CSDL. Các phân tích thông tin từ CSDL của Web Atlas luôn cho các kết quả có độ chính xác cao hơn, khách quan hơn. Có thể sử dụng Web Atlas bất cứ khi nào, bất cứ nơi đâu miễn là có thể kết nối với mạng Internet. 1.3.5.3. Về khả năng lưu trữ, quản lý và cập nhật thông tin Việc cập nhật, hiệu đính Web Atlas có thể thực hiện gần như bất kỳ lúc nào ta muốn; do đó, tính hiện đại và chính xác của Web Atlas luôn luôn được đảm bảo[47]. 1.4. Vai trò của Web Atlas trong khoa học và thực tiễn Trong khoa học: Nghiên cứu địa lý, thế giới khách quan, khai thác các thông tin chi tiết, đa chiều, đa chỉ tiêu, đa thời gian, nhờ đó mà kết quả nghiên cứu đáng tin cậy hơn. Trong thực tiễn: Hỗ trợ công tác quản lý, ra quyết định đúng đắn, kịp thời nhờ khả năng phân tích và tương tác Web Atlas với người sử dụng. 1.5. Những vấn đề được giải quyết trong luận án Nghiên cứu, hoàn thiện cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas hỗ trợ công tác QLHC; Xây dựng mô hình công nghệ và các giải pháp kỹ thuật xây dựng Web Atlas hỗ trợ công tác QLHC; Triển khai thực nghiệm xây dựng Web Atlas hành chính Hà Nội. 8 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP WEB ATLAS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HÀNH CHÍNH 2.1. Cơ sở lý thuyết Web Atlas 2.1.1. Thiết kế Web Atlas. 2.1.1.1. Nguyên tắc chung Web Atlas là sản phẩm của bản đồ học ứng dụng tin học nói chung và Internet nói riêng. Do đó, khi thiết kế phải đảm bảo các yêu cầu khoa học và tính năng kỹ thuật của cả ba lĩnh vực trên. 2.1.1.2. Thiết kế bố cục, giao diện Web Atlas Giao diện của trang chủ được thiết kế tuỳ thuộc vào từng tác giả, tuy nhiên giao diện của từng trang bản đồ được thiết kế như nhau cho tất cả các trang trong mỗi Web Atlas. Các trang nội dung chính thường được bố cục chung như sơ đồ sau: A Hình 2-1. Bố cục, giao diện B C D chung của các Web Atlas E Trong đó: + A: là phần giới thiệu chung, tiêu đề của Web Atlas. + B: là danh mục bản đồ của Web Atlas. + C: Phần hiển thị các trang bản đồ . + D: phần thông tin thể hiện cho bản đồ đang thể hiện. + E: đường dẫn để xem tiếp hoặc quay lại các trang bản đồ. 2.1.1.3. Nguyên tắc thiết kế bản đồ đa tỷ lệ Các tiêu chí để thiết kế bản đồ đa tỷ lệ trong Web Atlas gồm: 9 + Tỷ lệ thu phóng cho phép của công nghệ thiết kế. + Kích thước cửa sổ bản đồ trong giao diện được thiết kế. + Diện tích lãnh thổ và tỷ lệ của dữ liệu đầu vào. Tuy nhiên cần phải đảm bảo 3 loại tỷ lệ hiển thị: + Tỷ lệ nhỏ nhất cần phải thể hiện được toàn vẹn lãnh thổ trong khuôn khổ kích thước thiết kế cho bản đồ. + Tỷ lệ lớn nhất đúng với tỷ lệ của bản đồ gốc cho phép hiển thị chi tiết hóa các thông tin của bản đồ. + Tỷ lệ trung bình là mức thu phóng giữa hai loại tỷ lệ trên. 2.1.1.4. Thiết kế các thành phần đa phương tiện Việc thiết kế kỹ thuật các thành phần đa phương tiện bao gồm các công việc như: thu thập, phân tích xử lý dữ liệu và tạo lập CSDL các thành phần đa phương tiện. 2.1.1.5. Thiết kế nội dung Ngoài các yếu tố nội dung được thiết kế giống như các yêu cầu đối với Atlas truyền thống như: thiết kế cơ sở toán học, nền cơ sở địa lý, nội dung chính, phụ cũng như các nội dung bổ trợ khác,… khi thiết kế nội dung của Web Atlas cần phải xây dựng cơ sở dữ liệu các thông tin thuộc tính cho các đối tượng bản đồ, phục vụ cho việc tìm kiếm và phân tích thông tin trên nền GIS sau này. 2.1.1.6. Phương pháp trình bày thể hiện nội dung bản đồ Thông thường trong khoa học bản đồ người ta thường sử dụng 10 phương pháp cho thể hiện các nội dung của bản đồ chuyên đề. Tuy nhiên, không phải bất cứ bản đồ nào cũng áp dụng tất cả các phương pháp, vì vậy trước khi sử dụng các phương pháp để biểu thị nội dung bản đồ cần phải nghiên cứu đặc điểm của từng đối tượng và phương pháp thể hiện để sử dụng sao cho hợp lý, khoa học. 2.1.1.7. Ký hiệu bản đồ 10 Thực chất ký hiệu bản đồ chính là phương tiện để thể hiện nội dung thông tin của bản đồ. Trong bản đồ web các ký hiệu có thể được sử dụng với nhiều khác biệt hơn so với bản đồ giấy. Chẳng hạn như các ký hiệu có thể kết nối với các thông tin nằm ẩn bên trong nhờ việc kết hợp của bản đồ với các thông tin trong một hệ thống thông tin địa lý; hay ký hiệu có thể biến đổi hình dạng, kích thước khi nhấp chuột vào,... 2.1.1.8. Màu sắc sử dụng trên bản đồ web A. Màu sắc trên bản đồ Web Màu sắc trên các bản đồ web phụ thuộc chủ yếu vào người thiết kế bản đồ. Tất cả các bản đồ được thiết kế đều chịu ảnh hưởng về màu sắc theo quan điểm của người lập bản đồ, việc này dẫn đến các yêu cầu chủ quan về nhìn nhận màu sắc. Tuy nhiên, thực tế các máy tính của chúng ta đều hiển thị màu sắc phụ thuộc vào cấu hình của máy (16 bit, 24 bit, 32 bit,…) do đó người thiết kế bản đồ web luôn cần phải dựa theo các cấu hình phổ biến của các máy tính để thiết kế màu sắc cho bản đồ. B. Vai trò của màu sắc trên bản đồ Sử dụng màu sắc làm tăng lượng thông tin của bản đồ và làm phong phú nội dung của nó. Màu sắc làm cho tác phẩm bản đồ đẹp và tăng tính mỹ thuật, nghệ thuật. C. Các mô hình màu sắc trong thành lập, chế in bản đồ trên máy tính điện tử. Có rất nhiều các mô hình màu trong thực tế như: Hệ màu RGB; Hệ màu HLS; Hệ màu CMY,... 2.1.2. Biên tập Web Atlas 2.1.2.1. Biên tập bản đồ Mục đích chính của công đoạn này chính là tạo ra CSDL bản đồ theo nội dung đã thiết kế của Web Atlas. 2.1.2.2. Biên tập các thành phần đa phương tiện 11 Các thành phần đa phương tiện cần phải biên tập để đảm bảo các thuộc tính như: kích thước, màu sắc, các hiệu ứng, độ sáng, độ tương phản,…để tạo ra một cơ sở dữ liệu đa phương tiện. 2.1.2.3. Lập trình liên kết cơ sở dữ liệu tạo trang Web Atlas Việc lập trình, liên kết các thành phần của Atlas để tạo ra trang Web Atlas, bao gồm: Xây dựng mô hình giao diện, chức năng, danh mục các chương tương ứng với nội dung bản đồ đã thiết kế,… 2.1.3. Cơ sở dữ liệu của Web Atlas 2.2.5.1. Dữ liệu không gian 2.2.5.2. Dữ liệu thuộc tính 2.2.5.3. Dữ liệu đa phương tiện 2.2. Cơ sở công nghệ 2.2.1. Các công nghệ thành lập bản đồ 2.2.1.1. Công nghệ GIS: Là công nghệ cho phép xây dựng và quản lý CSDL cả về mặt không gian và thuộc tính, bản chất của đối tượng. 2.2.1.2. Công nghệ CAD, graphic: Là công nghệ cho phép thành lập các bản đồ số dạng vector, đây là các bản đồ được thành lập từ các phần mềm hỗ trợ thiết kế CAD. 2.2.2. Công nghệ tin học lập trình Công nghệ tin học và lập trình Web được thực hiện với rất nhiều các ngôn ngữ khác nhau. Tuy nhiên, khi xây dựng Web Atlas thì ngoài việc sử dụng các ngôn ngữ lập trình Web cần phải sử dụng các hàm, thư viện bản đồ trong quá trình lập trình cho Web Atlas. 2.2.3. Công nghệ mạng toàn cầu -Web 2.2.3.1. Các công nghệ và phương thức quản trị Web Atlas Web Atlas là một dạng Atlas điện tử được đưa lên mạng Internet cho mọi người dùng chung. Người dùng có thể truy cập vào 12 các địa chỉ của Web Atlas là có thể khai thác các thông tin của Web Atlas. Trên Internet có rất nhiều dịch vụ trong đó có web. Theo định nghĩa của W3C, dịch vụ web là một hệ thống phần mềm được thiết kế để hỗ trợ khả năng tương tác giữa các ứng dụng trên các máy tính khác nhau thông qua mạng Internet. 2.2.3.2. Phương thức và kiến trúc quản lý Web Atlas Kiến trúc của Web Atlas dựa trên mô hình Client – Server gồm ba tầng: Tầng CSDL, tầng trung gian và tầng người dùng. Trong đó tầng 1 và 2 là mô hình Server. Tầng thứ 3 là người dùng sử dụng. Phương thức khai thác và sử dụng Web Atlas là: kiến trúc hướng máy khách và kiến trúc hướng máy chủ. 2.2.3.3. Các công nghệ phát hành Web Atlas Hiện nay có nhiều công nghệ hỗ trợ để đưa các dữ liệu địa lý lên mạng Internet nhưng đều tập chung vào hai hướng phát triển công nghệ đó là: công nghệ theo hướng có bản quyền và công nghệ theo hướng mã nguồn mở. 2.2.4. Các công nghệ hỗ trợ khác 2.2.4.1. Các công nghệ bảo mật dữ liệu Các phần mềm thương mại đều có cơ chế bảo mật bằng phép mã hóa dữ liệu để bảo vệ dữ liệu gốc. Các phần mềm chuyên dụng khác nhau cũng có các modul chuyển đổi thực hiện bảo mật thích hợp cho từng loại khuôn dạng bản đồ riêng. 2.2.4.2. Công nghệ đóng gói và phát hành sản phẩm Web Atlas sau khi hoàn thiện sẽ là một website hoàn chỉnh. Cần phải đăng ký tên miền, chuyển dữ liệu vào Mapserver, cấu hình cho hệ thống Web Atlas để quản lý, khai thác và đưa lên mạng Internet. 2.2.5. Một số phần mềm thiết kế Web Atlas 2.2.5.1. Phần mềm thương mại 13 2.2.5.2. Phần mềm mã nguồn mở 2.2.6. Lựa chọn phần mềm thiết kế cho Web Aatlas Trên cơ sở so sánh về ưu nhược điểm cũng như giá thành với điều kiện hiện tại ở Việt Nam, việc lựa chọn MapXtreme cho xây dựng Web Atlas hành chính là hoàn toàn khả thi [31]. 2.2.6.1. Mô hình kiến trúc Web Atlas trong MapXtreme Cũng giống như các hệ thống Web GIS khác, mô hình kiến trúc Web Atlas của MapXtreme là mô hình kiến trúc 3 tầng (mục 2.2.3.2) 2.2.6.2. Các yêu cầu về hệ thống của MapXtreme cho thành lập Web Atlas chỉ ở mức trung bình so với cấu hình của các máy tính và cơ sở hạ tầng mạng hiện nay. 2.3. Cơ sở khoa học của Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính 2.3.1. Công tác quản lý hành chính nhà nước 2.3.1.1. Khái niệm chung về Quản lý Hành chính QLHC nhà nước là hoạt động hành chính của các cơ quan thực thi quyền hành pháp để quản lý, điều hành các lĩnh vực của đời sống xã hội theo luật pháp của Nhà nước. 2.3.1.2. Vị trí của nghiên cứu không gian trong quản lý hành chính Một nguyên tắc rất quan trọng là QLHC theo ngành và theo lãnh thổ[13]. QLHC theo lãnh thổ (ĐVHC) hay Quản lý theo địa giới hành chính là quản lý trên một phạm vi địa bàn nhất định theo sự phân chia địa giới hành chính của nhà nước. QLHC đòi hỏi người quản lý hoặc các đơn vị tham mưu cần phải có đầy đủ các thông tin trên về các ĐVHC để phân tích, đánh giá và đưa ra các nhận định, xây dựng các định hướng, quy hoạch phát triển và quản lý các vấn đề về kinh tế, văn hóa, xã hội. Thực tế này đưa đến hệ quả tất yếu là QLHC cần có công cụ hỗ trợ thích hợp (Web Atlas) nhằm đảm bảo tính khoa học - một trong các tính chất cơ bản của QLHC Nhà nước. 14 2.3.2. Xu hướng hiện đại hóa công tác quản lý hành chính 2.3.2.1. Định hướng chiến lược của nhà nước trong việc hiện đại hóa công tác quản lý hành chính nhà nước. Trong những năm qua, Nhà nước ta đã quan tâm đến việc sử dụng những công cụ hỗ trợ QLHC thông qua các văn bản, quyết định, chương trình đề án ứng dụng công nghệ tin học trong QLHC. 2.3.2.2. Nền tảng hạ tầng kỹ thuật của Việt Nam và Hà Nội Nền tảng kỹ thuật cho phát triển hệ thống Web Atlas của Hà Nội tương đối thuận lợi, 100% các sở, ban, ngành, quận, huyện, thị xã có mạng nội bộ (mạng LAN) và kết nối Internet. 2.3.2.3. Nền tảng xã hội. Trong những năm qua, Nhà nước ta nói chung và Hà Nội nói riêng đã có những quan tâm thích đáng tới việc xây dựng các chính sách và đầu tư ứng dụng công nghệ thông tin trong nhiều mặt của đời sống xã hội trong đó có việc xây dựng chính phủ điện tử. 2.3.3. Đặc điểm Web Atlas trong công tác QLHC 2.3.3.1. Khả năng sử dụng Web Atlas trong công tác QLHC - Quan sát trực quan toàn cảnh hoặc chi tiết 1 khu vực, địa điểm để xác định đặc điểm thay cho việc phải xuống tận nơi thị sát. - Dễ dàng cập nhật, sửa chữa, tra cứu nội dung và thu nhận các thông tin thuộc tính nhanh chóng, đầy đủ, chi tiết đã được tích hợp trong web Atlas, - Mô hình hóa và xây dựng các bản đồ phân tích, đánh giá tổng hợp, hoặc tính ra các chỉ số phân tích,… để hỗ trợ ra quyết định. - Lập báo cáo tổng hợp dựa trên CSDL lưu trữ của Web Atlas. - Trao đổi thông tin nhanh chóng giữa các cấp QLHC thông qua các hòm thư điện tử được xây dựng trong hệ thống. 2.3.3.2. Yêu cầu đối với Web Atlas hành chính 1. Phản ánh được tính chất của các đối tượng, hiện tượng trong cùng 1 thời điểm. 15 2. Tài liệu sử dụng phải bảo đảm tính thống nhất, đầy đủ và tin cậy đồng thời có tham khảo các tài liệu khác để chỉnh lý và bổ sung. 3. Phương pháp biểu thị nội dung bản đồ phù hợp và khoa học. 4. Bố cục bản đồ chặt chẽ, khoa học, nhấn mạnh được những yếu tố nội dung cơ bản theo mục đích và chủ đề của bản đồ. 5. Thông tin mang tính pháp lý cao, đầy đủ theo yêu cầu của QLHC, có tính đồng bộ, tính hiện thời, tính thống nhất,… 6. Nội dung chủ yếu được thể hiện trên các bản đồ, do đó cần thể hiện đúng theo các yêu cầu đối với Atlas truyền thống về cơ sở toán học, độ chính xác, phương pháp biểu thị và tổng quát hóa,… 2.3.3.3. Nội dung của Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính Web Atlas hỗ trợ QLHC là một atlas tổng hợp gồm nhiều khía cạnh của công tác QLHC được chia thành nhiều chương theo các chủ đề phản ánh, trong mỗi chương sẽ là tập hợp của các chuyên đề riêng biệt, mỗi chuyên đề có thể có một hoặc nhiều bản đồ khác nhau nhằm hỗ trợ thiết thực cho công tác QLHC. Bảng 2-1 Danh mục các nhóm nội dung và chuyên đề hỗ trợ QLHC STT Nhóm nội dung 1 Hành chính Chuyên đề hỗ trợ Bản đồ hành chính Thành phố Bản đồ hành chính các Quận, huyện 2 Dân cư Dân số Phân bố dân cư Nguồn lao động 3 Kinh tế Kinh tế chung Công nghiệp Nông nghiệp Lâm nghiệp Giao thông – vận tải Quản lý đất đai 16 Tài nguyên – môi trường Thương mại – dịch vụ Thông tin - truyền thông 4 Văn hóa – xã hội Giáo dục - đào tạo Văn hóa – tín ngưỡng Du lịch Thể thao Y tế 5 Quy hoạch Quy hoạch Thành phố Quy hoạch các Quận, huyện, thị xã 2.3.4. Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hỗ trợ QLHC 2.3.4.1. Công tác chuẩn bị Xác định rõ mục tiêu xây dựng Atlas, đặt tên Atlas, loại hình Atlas, đưa ra các yêu cầu đối với công nghệ thành lập bản đồ, các phần mềm đồ họa chuyên dụng dùng để thành lập bản đồ, các quy định về tài liệu, số liệu, cơ sở toán học, cách thức trình bày,... 2.3.4.2. Thiết kế và xây dựng nội dung, giao diện của Web Atlas + Biên tập và thành lập các trang bản đồ của Web Atlas; + Lập trình xây dựng giao diện, kết nối CSDL bản đồ vào Atlas; 2.3.4.3. Kết nối các thành phần đa phương tiện với bản đồ Việc kết nối các thành phần đa phương tiện với bản đồ thực chất là xây dựng mối liên kết của các ký hiệu bản đồ với các đối tượng như: hình ảnh, âm thanh, bài viết, video,...thông qua các ngôn ngữ lập trình. 2.3.4.4. Kiểm tra chỉnh sửa và phát hành Web Atlas Sau khi hoàn thiện toàn bộ nội dung, liên kết từng trang bản đồ để tạo thành một hệ thống Web Atlas hoàn chỉnh, tiến hành cài đặt vào máy chủ bản đồ, đăng ký tên miền và phát hành Web Atlas. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG WEB ATLAS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HÀNH CHÍNH THÀNH PHỐ HÀ NỘI 17 3.1. Đặc điểm địa lý thành phố Hà Nội. 3.2. Sơ lược về hành chính Hà Nội 3.2.1. Hành chính Hà Nội trước 01 tháng 08 năm 2008 Hà Nội đã qua nhiều lần thay đổi địa giới hành chính, đến trước 08/2008 Hà Nội có 14 Quận, Huyện, và 230 xã, phường, thị trấn. 3.2.2. Hành chính Hà Nội sau 01 tháng 08 năm 2008 Hiện nay, Hà Nội được mở rộng địa giới với diện tích 3328,9 2 km và dân số là 6.699.600 người [8] với 10 quận, 1 thị xã và 18 huyện với 577 ĐVHC xã, phường, thị trấn. 3.3. Xây dựng Web Atlas hỗ trợ công tác QLHC TP Hà Nội 3.3.1. Mục đích và yêu cầu của Web Atlas hành chính Hà Nội 3.3.1.1. Mục đích: Xây dựng Web Atlas Hành chính Hà Nội theo loại hình Atlas tương tác. 3.3.1.2. Yêu cầu: Ngoài các yêu cầu như với Atlas truyền thống thì Web Atlas cần phải đảm bảo các yêu cầu như: Hệ thống hỗ trợ đa người dùng; cho phép người dùng tra cứu dữ liệu; Dữ liệu được cập nhật theo thời gian; Phân bổ và hướng dẫn luồng dữ liệu được tổ chức khoa học và hợp lý. Giao diện cần thiết kế thân thiện với đa số người dùng, dễ sử dụng, thao tác đơn giản,... 3.3.2. Mô tả sản phẩm 3.3.2.1. Bố cục và giao diện Gồm 2 phần: Giao diện quản trị Atlas và Giao diện người dùng. 3.3.2.2. Nội dung của Web Atlas hành chính Hà Nội Thể hiện được toàn bộ nội dung của 30 bản đồ hành chính, cấp độ hiển thị của các bản đồ chi tiết tới ĐVHC cấp xã, phường, thị trấn. Ngoài các dữ liệu bản đồ, Atlas còn tích hợp thêm các thành phần đa phương tiện như: Video, nhạc, bài viết và các hình ảnh,… 3.3.2.3. Các chức năng của Web Atlas hành chính Hà Nội 18 Web Atlas có tính mở, cho phép tạo các ĐVHC mới tương ứng với nó là các bản đồ liên quan. Có thể hiển thị riêng biệt từng lớp nội dung hoặc toàn bản đồ; hiển thị thông tin thuộc tính của mọi đối tượng trên bản đồ; tìm kiếm thông tin, tạo bản đồ chuyên đề theo các chỉ tiêu khác nhau từ CSDL,... 3.3.3. Quy trình công nghệ xây dựng sản phẩm Xác định mục tiêu của Web Atlas Thiết kế tổng thể Web Atlas Xây dựng các thành phần của Web Atlas Quy trình thành lập các trang bản đồ hành chính Thu thập các tư liệu CSDL gốc Biên tập các bản đồ đa tỷ lệ, đa chỉ tiêu CSDL hiển thị Giao diện quản trị hệ thống Giao diện người dùng Phân quyền quản trị; Quản lý, cập nhật và tương tác với CSDL Liên kết tích hợp bản đồ vào hệ thống website Hiển thị, tương tác và thực hiện một số phân tích với CSDL Hệ thống Web Atlas quản lý hành chính Hình 3-5. Sơ đồ quy trình xây dựng Web Atlas Hành chính Hà Nội 3.3.4. Công tác chuẩn bị Bao gồm các công việc như: chuẩn bị tài liệu, hiện chỉnh bản đồ nền, chuẩn bị trang thiết bị máy móc, các phần mềm ứng dụng và ngôn ngữ lập trình,…