Tài liệu Thu thập, nghiên cứu và thử nghiệm phần mềm grass

Báo cáo đề tài GRASS TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Xác định các yêu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý của các quận/huyện • Xác định các lĩnh vực, các bài toán ứng dụng GIS • Xác định các chức năng cho các ứng dụng GIS quận/huyện Thu thập, nghiên cứu và thử nghiệm phần mềm Grass (phần mềm GIS mã nguồn mở), và một số giải pháp GIS khác • Thu thập phần mềm Grass và một số (khoảng 2-3) phần mềm GIS mã nguồn mở) • Nghiên cứu các chức năng cơ bản của các giải pháp. • Phân tích các chức năng phù hợp với ứng dụng của các quận/huyện Nội dung nghiên cứu các giải pháp: • Các chức năng cơ bản • Giải pháp CSDL • Khả năng giao tiếp với các phần mềm GIS khác • Khả năng sử dụng phát triển của các giải pháp phù hợp với đối tượng là các quận/huyện Xây dựng phần mềm GIS từ cơ sở phần mềm Grass SUMMARY OF RESEARCH CONTENT Specify requirements in applying GIS technology for managements of districts/wards • Determine fields, problems applying GIS • Determine functionalities of GIS applications for districts/wards Assemble, research and pilot Grass applications (open source GIS applications) and other GIS solutions • Assemble Grass applications and some (about 2-3) open source GIS applications Trang 1/257 Báo cáo đề tài GRASS • Study basic functions of those solutions • Analyse functions suitable for district/ward applications The research contents of solutions: • Basic functions • Database remedies • Interactive competences with other GIS applications • Flexibilities suitable for districts/wards Develop GIS applications based on Grass applications MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH .............................................................................................8 DANH SÁCH CÁC BẢNG .........................................................................................13 KÝ HIỆU VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ .......................................................................14 CHƯƠNG I: TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ......................................................................15 1.1 Giới thiệu tầm quan trọng và các ứng dụng của GIS .................................................................................... 15 1.1.1. Tài nguyên thiên nhiên và môi trường ............................................................................................. 15 1.1.2. Khí tượng thủy văn............................................................................................................................. 16 1.1.3. Nông nghiệp ......................................................................................................................................... 16 1.1.4. Dịch vụ tài chính ................................................................................................................................. 17 1.1.5. Y tế........................................................................................................................................................ 17 1.1.6. Chính quyền địa phương.................................................................................................................... 17 1.1.7. Hệ thống phân phối bán lẻ ................................................................................................................. 18 1.1.8. Giao thông............................................................................................................................................ 18 1.1.9. Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại... ......................................................................................... 18 1.2 Tổng quan về tình hình ứng dụng mã nguồn mở trên thế giới và tại Việt Nam ........................................ 19 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước:.................................................................................................... 19 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước:.................................................................................................... 20 1.3 Mục tiêu của đề tài:............................................................................................................................................ 20 CHƯƠNG II: KHẢO SÁT NHU CẦU GIS TẠI QUẬN HUYỆN ..................................22 2.1 Tổng quan về khảo sát hiện trạng GIS tại quận-huyện: ............................................................................... 22 2.1.1. Đánh giá chung về nhu cầu ứng dụng GIS và khả năng triển khai các phần mềm GIS mã nguồn mở tại quận-huyện. ................................................................................................................................. 22 2.1.2. Hiện trạng các điều kiện để triển khai các phần mềm GIS xuống quận-huyện:......................... 23 2.1.2.1. Dữ liệu nền GIS:......................................................................................................................... 23 2.1.2.2. Hiện trạng sử dụng các phần mềm GIS: .................................................................................... 25 Trang 2/257 Báo cáo đề tài GRASS 2.1.2.3. 2.1.2.4. 2.1.2.5. Hiện trạng phần cứng: ................................................................................................................ 25 Hiện trạng nhân lực đáp ứng nhu cầu triển khai hệ thống GIS:................................................ 26 Thói quen sử dụng các phần mềm nguồn đóng: ........................................................................ 26 2.2 Thu thập thông tin về dữ liệu bản đồ sử dụng tại các quận-huyện, phân tích và đánh giá khả năng triển khai các ứng dụng GIS. ........................................................................................................................................... 26 2.2.1. Bản đồ Địa chính................................................................................................................................. 26 2.2.2. Bản đồ Địa hình................................................................................................................................... 28 2.2.3. Bản đồ quy hoạch................................................................................................................................ 28 2.3 Hiện trạng và yêu cầu ứng dụng GIS đối với một quận ven nội có tốc độ đô thị hóa cao, quản lý dân cư và các lĩnh vực xã hội khá phức tạp....................................................................................................................... 30 2.3.1. Mô tả sơ lược về đơn vị khảo sát – quận 11:.................................................................................... 30 2.3.2. Các qui trình nghiệp vụ: .................................................................................................................... 30 2.3.2.1. Qui trình cấp giấy chứng nhận quyền Sở hữu nhà và quyền Sử dụng đất:............................... 30 2.3.2.2. Qui trình cấp giấy phép xây dựng:............................................................................................. 32 2.3.2.3. Qui trình quản lý hồ sơ hoàn công:............................................................................................ 33 2.3.2.4. Qui trình cấp đổi số nhà: ............................................................................................................ 34 2.3.2.5. Qui trình đăng bộ toàn phần:...................................................................................................... 35 2.3.2.6. Qui trình đăng bộ một phần nhà, đất: ........................................................................................ 36 2.3.3. Các qui trình áp dụng GIS: ............................................................................................................... 36 2.3.4. Phần mềm Hệ thống thông tin địa lý-GIS: ...................................................................................... 37 2.3.5. Dữ liệu GIS: ......................................................................................................................................... 38 2.3.6. Phần cứng ............................................................................................................................................ 39 2.3.7. Nhân lực ............................................................................................................................................... 39 2.3.8. Nhu cầu ứng dụng GIS trong các lĩnh vực khác ............................................................................. 39 2.4 Hiện trạng và yêu cầu ứng dụng GIS đối với một quận ngoại thành tương đối ổn định về trật tự xã hội, nhu cầu quản nông nghiệp và phát triển kinh tế nông thôn lớn – Huyện Củ Chi. .......................................... 39 2.4.1. Nhu cầu ứng dụng GIS: ..................................................................................................................... 39 2.4.2. Hiện trạng về ứng dụng GIS trong quản lý, xây dựng dữ liệu GIS và trình độ nhân lực tại huyện Củ Chi....................................................................................................................................................... 40 2.5 Khảo sát thu thập thông tin về hiện trạng và yêu cầu ứng dụng GIS đối với một quận nội thành với mô hình đô thị khá ổn định. .......................................................................................................................................... 41 2.5.1. Giới thiệu chung đơn vị khảo sát: quận 5 ........................................................................................ 41 2.5.2. Đơn vị khảo sát: .................................................................................................................................. 41 2.5.3. Các qui trình nghiệp vụ đã có ứng dụng GIS:................................................................................. 41 2.5.3.1. Qui trình cấp giấy chứng nhận quyền Sở hữu nhà và quyền Sở hữu đất .................................. 41 2.5.3.2. Qui trình phép xây dựng............................................................................................................. 43 2.5.3.3. Qui trình hoàn công:................................................................................................................... 44 2.5.3.4. Qui trình cấp đổi số nhà: ............................................................................................................ 45 2.5.3.5. Qui trình đăng bộ toàn phần....................................................................................................... 46 2.5.4. Phần mềm GIS sử dụng: .................................................................................................................... 47 2.5.5. Dữ liệu GIS sử dụng: .......................................................................................................................... 47 2.5.6. Phần cứng ............................................................................................................................................ 48 2.5.7. Nhân lực ............................................................................................................................................... 48 2.6 Phân tích và xác định các chức năng liên quan đến quản lý và cấp đổi số nhà.......................................... 49 2.6.1. Qui trình cấp đổi số nhà:.................................................................................................................... 49 2.6.2. Các công đoạn trong qui trình cấp đổi số nhà có thể áp dụng GIS:............................................. 51 2.7 Xác định các chức năng GIS liên quan đến quản lý xây dựng và cấp phép xây dựng quận/huyện: ....... 51 2.7.1. Qui trình đăng ký cấp phép xây dựng:............................................................................................. 51 2.7.2. Các chức năng GIS liên quan tới quản lý xây dựng và cấp phép xây dựng quận-huyện: ......... 59 Trang 3/257 Báo cáo đề tài GRASS 2.8 Phân tích và xác định các chức năng GIS liên quan đến quản lý đất đai và cấp giấy chứng nhận QSDĐ, QSHNO&QSDĐO.................................................................................................................................................... 61 2.8.1. Qui trình cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất: ....................................................................... 61 2.8.2. Các chức năng GIS liên quan tới quản lý đất đai và cấp phép giấy chứng nhận quyền sử dụng đất ở quận-huyện:............................................................................................................................................... 61 2.9 Phân tích và xác định các chức năng GIS liên quan đến quản lý biến động. ............................................. 61 2.9.1. Qui trình............................................................................................................................................... 61 2.9.2. Các chức năng GIS liên quan đến chức năng quản lý biến động.................................................. 64 CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHẦN MỀM GIS NGUỒN MỞ VÀ GRASS ...........................................................................................65 3. Đánh giá phần mềm nguồn mở .......................................................................................................................... 65 3.1 Giới thiệu các phần mềm GIS mã nguồn mở.................................................................................................. 66 3.1.1. Nhánh các phần mềm GIS nguồn mở phát triển dựa trên ngôn ngữ C ....................................... 67 3.1.1.1. Các thư viện nguồn mở C: ......................................................................................................... 68 3.1.1.2. Các ứng dụng:............................................................................................................................. 74 3.1.2. Nhánh các phần mềm nguồn mở phát triển dựa trên ngôn ngữ Java.......................................... 80 3.1.2.1. Các thư viện nguồn mở java: ..................................................................................................... 81 3.1.2.2. Các ứng dụng:............................................................................................................................. 83 3.3 Giới thiệu phần mềm GRASS........................................................................................................................... 87 3.3.1. Lịch sử của GRASS ............................................................................................................................ 87 3.3.2. Các ứng dụng điển hình của GRASS trên thế giới ......................................................................... 88 3.3.3. Đánh giá tổng quan về GRASS ......................................................................................................... 90 3.4 Ứng dụng các phần mềm GIS mã nguồn mở nói chung và GRASS vào Việt Nam và thành phố Hồ Chí Minh........................................................................................................................................................................... 92 3.4.1. Các điều kiện để ứng dụng GIS nguồn mở tại Thành phố Hồ Chí Minh: ................................... 92 3.4.2. Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu quận-huyện của các phần mềm GIS nguồn mở: ............. 92 3.4.3. Ứng dụng các phần mềm GIS vào việc xây dựng các phần mềm quản lý tại thành phố Hồ Chí Minh. 94 3.4.4. Sử dụng GRASS.................................................................................................................................. 95 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC CHỨC NĂNG GRASS.....................97 4.1 Kiến trúc GRASS............................................................................................................................................... 97 4.2 Phương pháp tổ chức dữ liệu đồ họa và phi đồ họa....................................................................................... 99 4.2.1. Tổ chức CSDL của GRASS: .............................................................................................................. 99 4.2.1.1. GISDBASE: ............................................................................................................................. 100 4.2.1.2. LOCATION:............................................................................................................................. 100 4.2.1.3. Mapset ...................................................................................................................................... 100 4.2.2. Mô hình lưu trữ dữ liệu vector của GRASS:................................................................................. 104 4.2.3. Các định dạng lưu trữ dữ liệu vector: ............................................................................................ 107 4.2.3.1. Định dạng kiểu Native (Native format): .................................................................................. 107 4.2.3.2. PostGRASS: ............................................................................................................................. 108 4.2.3.3. Định dạng tập tin SHAPE: ....................................................................................................... 110 4.2.3.4. Định dạng OGR:....................................................................................................................... 110 4.2.4. Mô hình lưu trữ dữ liệu thuộc tính:................................................................................................ 110 4.2.5. Mô hình dữ liệu Raster: ................................................................................................................... 111 Trang 4/257 Báo cáo đề tài GRASS 4.3 Nghiên cứu và thử nghiệm các chức năng thao tác với các lớp bản đồ của GRASS: .............................. 117 4.4 Các chức năng thao tác với lớp (Delete, copy, merge): ............................................................................... 120 4.5 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng liên kết đối tượng hình học và đối tượng thuộc tính của GRASS: .................................................................................................................................................................................. 120 4.6 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng truy vấn và cập nhật dữ liệu thuộc tính của GRASS................. 122 4.7 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng xuất và nhập của GRASS, các định dạng dữ liệu đầu ra và vào của GRASS. ............................................................................................................................................................ 124 4.7.1. Nhập (Import): .................................................................................................................................. 125 4.7.2. Xuất (Export): ................................................................................................................................... 126 4.7.3. Thử nghiệm: ...................................................................................................................................... 126 4.7.4. Đánh giá: ............................................................................................................................................ 127 4.8 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng vẽ và cập nhật đối tượng của GRASS.......................................... 127 4.8.1. Thử nghiệm chức năng dịch chuyển đối tượng (move):............................................................... 128 4.8.2. Thử nghiệm chức năng xóa đối tượng:........................................................................................... 130 4.8.3. Thử nghiệm các chức năng thêm xóa vertex: ................................................................................ 131 4.8.4. Các chức năng khác: Thêm, xóa điểm: .......................................................................................... 132 4.8.5. Đánh giá: ............................................................................................................................................ 132 4.9 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng số hóa tự động bản đồ.................................................................... 132 4.9.1. Thử nghiệm: ...................................................................................................................................... 132 4.9.2. Đánh giá kết quả: .............................................................................................................................. 136 4.9.2.1. Đánh giá chức năng lọc xương của GRASS............................................................................ 136 4.9.2.2. Đánh giá chức năng vector hóa tự động .................................................................................. 137 4.10 Nghiên cứu chức năng nắn ảnh. ................................................................................................................... 140 4.10.1. Thử nghiệm: ................................................................................................................................. 140 4.10.2. Đánh giá:....................................................................................................................................... 141 4.11 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng quản lý hệ tọa độ. ......................................................................... 143 4.12 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng in ấn của GRASS.......................................................................... 149 4.13 Nghiên cứu và thử nghiệm chức năng tạo lớp bản đồ của GRASS. ........................................................ 150 4.14 Nghiên cứu và thử nghiệm các chức năng xử lý dữ liệu raster. ............................................................... 151 4.14.1. Xem và quản lý các lớp bản đồ raster ....................................................................................... 152 4.14.2. Thực hiện các phép toán đại số trên bản đồ raster.................................................................. 153 a) Các toán tử và hàm đại số xử lý trên bản đồ raster mà GRASS cung cấp: ....................................... 153 b) Một số ví dụ đơn giản về áp dụng các phép toán đại số trên bản đồ raster:...................................... 154 4.14.2 Chuyển đổi dữ liệu raster và thực hiện các phép phân tích nội suy trên bản đồ raster........... 155 4.14.3 Thực hiện các phép phân tích không gian trên bản đồ raster..................................................... 155 a) Thống kê bản đồ và phân tích neighborhood ..................................................................................... 155 b) Chồng lớp và trộn các bản đồ raster ................................................................................................... 155 c) Buffering raster feartures .................................................................................................................... 156 d) Cost surface......................................................................................................................................... 156 e) Landscape structure analysis and modeling ....................................................................................... 156 4.15 Xử lý ảnh vệ tinh và không ảnh trong GRASS .......................................................................................... 157 4.15.1. Chức năng xử lý ảnh vệ tinh trong GRASS.............................................................................. 157 4.15.1.1 Nhập dữ liệu ảnh vệ tinh chưa xử lý ........................................................................................ 158 Trang 5/257 Báo cáo đề tài GRASS 4.15.1.2 Xuất bộ dữ liệu đa kênh ........................................................................................................... 159 4.15.1.3 Phân tích ảnh vệ tinh dùng lược đồ Histogram ....................................................................... 159 4.15.1.4 Bảng màu.................................................................................................................................. 160 4.15.1.5 Lập ảnh tổ hợp màu.................................................................................................................. 160 4.15.1.6 Chức năng tiền xử lý ảnh hình học và ảnh bức xạ................................................................... 161 a) Bộ dữ liệu hình ảnh có sẵn mã địa lý ................................................................................................. 161 b) Bộ dữ liệu hình ảnh không có mã địa lý nhưng điểm khống chế GCPs............................................ 162 c) Bộ dữ liệu hình ảnh không có mã địa lý và không chứa điểm khống chế GCPs .............................. 162 4.15.1.7 Phân tích đặc tính hình học ảnh vệ tinh trong GRASS ........................................................... 164 4.15.2. Xử lý không ảnh........................................................................................................................... 164 4.15.2.1 Khái niệm về không ảnh .......................................................................................................... 164 4.15.2.2 Xử lý không ảnh trong GRASS ............................................................................................... 165 a) Chọn/xử lý một nhóm ảnh .................................................................................................................. 166 b) Chọn/xử lý target của nhóm ảnh (imagery group target)................................................................... 166 c) Chọn/xử lý target elevation model .....................................................................................................166 d) Chọn/xử lý imagery group camera ..................................................................................................... 167 e) Tính toán chuyển đổi image thành photo ........................................................................................... 167 f) Tính toán tham số nắn chỉnh (ortho-rectification) ............................................................................. 168 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ......................................................................169 5.1. Sản phẩm tự xây dựng của trường Đại học Khoa học tự nhiên - ứng dụng HCMUNS GIS ....... 169 5.1.1 Chức năng tạo bản đồ và các lớp bản đồ ....................................................................................... 169 5.1.2 Chức năng thao tác với các lớp bản đồ .......................................................................................... 171 5.1.2.1 Add layer .................................................................................................................................. 171 5.1.2.2 Thay đổi tên lớp (Rename layer) ............................................................................................. 172 5.1.2.3 Tạo và thiết kế lớp (Create/Design layer)................................................................................ 172 5.1.2.4 Sao chép một lớp (Copy layer) ................................................................................................ 174 5.1.2.5 Xoá lớp (Delete layer).............................................................................................................. 175 5.1.2.6 Hợp lớp (Merge layer) (Union Table) ..................................................................................... 175 5.1.2.7 Thêm vào lớp ảnh (Add bitmap layer)..................................................................................... 175 5.1.3 Chức năng Nhập/Xuất...................................................................................................................... 177 5.1.3.1 Nhập.......................................................................................................................................... 177 5.1.3.2 Xuất........................................................................................................................................... 179 5.1.4 Chức năng chọn đối tượng............................................................................................................... 181 5.1.5 Chức năng view ................................................................................................................................. 183 5.1.5.1 Phóng to (Zoom Into/Zoom In)................................................................................................ 183 5.1.5.2 Thu nhỏ (Zoom Out) ................................................................................................................ 184 5.1.5.3 Zoom to Fit. .............................................................................................................................. 184 5.1.5.4 Pan (Move/Scroll). ................................................................................................................... 185 5.1.6 Chức năng soạn thảo (Edit) ............................................................................................................. 185 5.1.6.1 Soạn thảo bằng công cụ trực quan. .......................................................................................... 186 5.1.6.2 Soạn thảo bằng Data Table. ..................................................................................................... 191 5.1.7 Bảng đồ chuyên đề (Themantic Map)............................................................................................. 196 5.1.8 Chức năng tạo Layout. ..................................................................................................................... 197 5.1.9 Chức năng In ấn................................................................................................................................198 5.1.10 Layer ảo (Virtual Layer).................................................................................................................. 198 5.1.11 Các chức năng Overlay. ................................................................................................................... 199 5.1.11.1 Buffering................................................................................................................................... 199 5.1.11.2 Intersection. .............................................................................................................................. 200 5.1.11.3 Union. ....................................................................................................................................... 201 5.1.11.4 Difference. ................................................................................................................................ 203 5.2 Phát triển GRASS trên nền Cygwin .............................................................................................................. 204 Trang 6/257 Báo cáo đề tài GRASS 5.2.1. 5.2.2. Giới thiệu chương trình.................................................................................................................... 204 Đánh giá ............................................................................................................................................. 205 5.3 Phát triển phần mềm web GIS dựa trên Map server và hệ quản trị CSDL nguồn mở .......................... 206 5.3.1. Định hướng ........................................................................................................................................ 206 5.3.2. Lựa chọn công nghệ.......................................................................................................................... 207 5.3.3. Kiến trúc ứng dụng........................................................................................................................... 208 5.3.4. Mô tả ứng dụng ................................................................................................................................. 209 5.3.4.1. Chức năng hiển thị ................................................................................................................... 209 5.3.4.2. Các chức năng zoom in, zoom out, pan, zoom full extent ...................................................... 210 5.3.4.3. Truy vấn thông tin bản đồ ........................................................................................................ 211 5.3.4.4. Truy vấn thông tin bản đồ sử dụng các tiêu chí, số nhà, địa chỉ, chủ sử dụng, số tờ số thửa. 212 5.3.4.5. Chức năng hiển thị thermatic ................................................................................................... 213 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................214 6.1 Kết luận:............................................................................................................................................................ 214 6.2 Kiến nghị:......................................................................................................................................................... 215 PHỤ LỤC 1. CHI TIẾT CƠ CHẾ DÒNG LỆNH TRONG GRASS ............................216 PHỤ LỤC 2. TÀI LIỆU KỸ THUẬT PHẦN MỀM HCMUNS GIS ..............................238 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................256 Trang 7/257 Báo cáo đề tài GRASS DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1. Sơ đồ tổ chức phòng quản lý đô thị quận 11...................................................30 Hình 2. Quy trình cấp GCN quyền sở hữu nhà và quyền SDĐ quận 11 .....................31 Hình 3. Sơ đồ qui trình cấp phép xây dựng quận 11....................................................32 Hình 4. Sơ đồ qui trình hoàn công quận 11 .................................................................33 Hình 5. Sơ đồ qui trình cấp đổi số nhà Q11.................................................................34 Hình 6. Sơ đồ qui trình đăng bộ Q11(tt) ......................................................................35 Hình 7. Sơ đồ qui trình đăng bộ một phần Q11 ...........................................................36 Hình 8. Sơ đồ tổ chức P. Quản lý đô thị quận 5 ..........................................................41 Hình 9. Sơ đồ qui cấp giấy chứng nhận Q5 .................................................................42 Hình 10. Sơ đồ qui cấp giấy phép xây dựng Q5 ........................................................43 Hình 11. Sơ đồ qui trình hoàn công Q5 .....................................................................44 Hình 12. Sơ đồ qui trình đổi số nhà Q5 .....................................................................45 Hình 13. Sơ đồ qui trình đăng bộ toàn phần Q5 ........................................................46 Hình 14. Sơ đồ qui trình cấp số nhà tại các quận-huyện............................................49 Hình 15. Sơ đồ luồng thông tin cấp phép xây dựng...................................................56 Hình 16. Sơ đồ luồng thông tin cấp phép xây dựng...................................................57 Hình 17. Sơ đồ luồng thông tin cấp phép xây dựng...................................................58 Hình 18. Minh họa chức năng tra cứu, xét duyệt qui hoạch ......................................59 Hình 19. Minh họa chức năng tra cứu bản đồ............................................................60 Hình 20. Qui trình đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất........................61 Hình 21. Sơ đồ khái quát về các phần mềm nguồn mở .............................................66 Hình 22. Các ứng dụng GIS trên nền C phát triển dựa vào các thư viện mở ............67 Hình 23. Open EV......................................................................................................75 Hình 24. Giao diện GRASS .......................................................................................77 Hình 25. Giao diện OSSIM........................................................................................78 Hình 26. QGIS ...........................................................................................................79 Hình 27. PostGIS và các công cụ GIS nguồn mở khác .............................................80 Hình 28. Các sản phẩm GIS nguồn mở phát triển trên ngôn ngữ Java......................81 Hình 29. Giao diện phần mềm JUMP ........................................................................85 Hình 30. Open Map....................................................................................................86 Hình 31. UDIG so với một trang WEB-GIS..............................................................87 Hình 32. Lịch sử phát triển của GRASS từ phiên bản 5.0 .........................................88 Hình 33. GRASS Display Manager – Giao diện người dùng kết hợp tất cả các lệnh của GRASS 97 Hình 34. Kiến trúc các thư viện của GRASS.............................................................99 Hình 35. Cấu trúc CSDL GRASS ............................................................................100 Hình 36. Cấu trúc Mapset trong Location................................................................101 Hình 37. Kiến trúc của Mapset ................................................................................101 Hình 38. Cấu trúc các đối tượng hình học ...............................................................104 Hình 39. Kiến trúc vector của GRASS. ..................................................................106 Hình 40. Mô hình liên kết giữa đối tượng hình học và đối tượng thuộc tính ..........106 Trang 8/257 Báo cáo đề tài GRASS Hình 41. Ví dụ về sự liên kết giữa đối tượng vector và đối tượng thuộc tính trong PostGRASS 107 Hình 42. Mô hình liên kết giữa đối tượng hình học và đối tượng thuộc tính ..........111 Hình 43. Ví dụ về dữ liệu raster...............................................................................112 Hình 44. Thử nghiệm zoom với dữ liệu quận 4 .......................................................119 Hình 45. Liên kết giữa thư viện hình học và thư viện thuộc tính. ...........................120 Hình 46. Mô hình liên kết giữa đối tượng hình học vàđối tượng tuộc tính .............121 Hình 47. Ví dụ về sự liên kết giữa đối tượng vector và đối tượng thuộc tính trong PostGRASS 121 Hình 48. Các bước thực hiện truy vấn thông tin thuộc tính.....................................123 Hình 49. Ví dụ truy vấn CSDL thuộc tính ...............................................................123 Hình 50. Cập nhật dữ liệu thuộc tính .......................................................................123 Hình 51. Query và update trên dữ liệu quận 4, phường 4.......................................124 Hình 52. Kiến trúc vector của GRASS ....................................................................125 Hình 53. Nhập dữ liệu quận 4 ..................................................................................127 Hình 54. Các chức năng của module v.digit ............................................................128 Hình 55. Đối tượng trước khi dịch chuyển ..............................................................129 Hình 56. Đối tượng sau khi dịch chuyển .................................................................129 Hình 57. Đối tượng trước khi xóa ............................................................................130 Hình 58. Kết quả sau khi xóa đường và thiết lập vùng mới ....................................131 Hình 59. : Trước khi thêm vertex.............................................................................132 Hình 60. Kết quả sau khi thêm vertex......................................................................132 Hình 61. Cửa sổ r.thin ..............................................................................................133 Hình 62. Cửa sổ r.to.vect .........................................................................................134 Hình 63. Ảnh Vector ................................................................................................135 Hình 64. Ảnh Vector ................................................................................................135 Hình 65. Ảnh raster trước khi lọc xương .................................................................138 Hình 66. Ảnh raster sau khi lọc xương ...................................................................138 Hình 67. Ảnh vector.................................................................................................139 Hình 68. Ảnh raster ..................................................................................................139 Hình 69. Ảnh vector.................................................................................................140 Hình 70. Phân tích kết quả lọc nắn ảnh....................................................................142 Hình 71. Chồng tập tin ảnh và tập tin vector ...........................................................142 Hình 72. Sự trùng khớp giữa những điểm hình sao và dấu cộng.............................143 Hình 73. Lưu bản đồ hiện tại dưới các tập tin ảnh...................................................150 Hình 74. Chức năng in ấn một tập tin ảnh bản đồ ...................................................150 Hình 75. Các chức năng thao tác với workspace .....................................................151 Hình 76. Workspace quận Phú Nhuận và các phường sau khi tạo workspace và layer151 Hình 77. Minh họa cho chuyển project hiện hành từ TP HCM sang Quận 4 ..........170 Hình 78. Kết quả sau khi tắt layer rghc và chuyển thứ tự hiển thị của đường lên trên cùng 170 Hình 79. Chọn chức năng Add Exist Layer .............................................................171 Trang 9/257 Báo cáo đề tài GRASS Hình 80. Màn hình chọn các bảng dữ liệu sẽ được hiển thị.....................................171 Hình 81. Màn hình cấu hình layer cho phép chọn các thuộc tính quan trọng như Tên, Shape.....................................................................................................................172 Hình 82. Chức năng thêm mới một layer.................................................................173 Hình 83. Chức năng hiệu chỉnh cấu trúc một layer có sẵn ......................................173 Hình 84. Màn hình Design Table cho phép hiệu chỉnh cấu trúc bảng dữ liệu ứng với layer 174 Hình 85. Màn hìnhh chép layer phuong1 tạo ra 1 layer mới là phuong1_Copy......174 Hình 86. Chức năng Delete một layer được chọn....................................................175 Hình 87. Tham khảo chức năng Union Table ở phần overlay .................................175 Hình 88. Chức năng Add Bitmap Layer ..................................................................176 Hình 89. Màn hình cấu hình cho bitmap layer.........................................................176 Hình 90. Ảnh minh họa cho bitmap layer................................................................177 Hình 91. Chọn cơ sở dữ liệu để lưu dữ liệu .............................................................178 Hình 92. Chọn các tập tin shape cần chuyển đổi .....................................................178 Hình 93. Màn hình Wizard hướng dẫn người dùng thực hiện Nhập dữ liệu từ các nguồn khác (ví dụ như file.shp) ....................................................................................178 Hình 94. Chọn cơ sở dữ liệu nguồn .........................................................................179 Hình 95. Các layer sẽ được chuyển đổi ...................................................................180 Hình 96. Màn hình Wizard hướng dẫn người dùng thực hiện Xuất layer sang các dạng tập tin khác như tập tin Shape, tập tin SVG hay Microsoft Access Database. ....180 Hình 97. Vùng bản đồ được chọn ............................................................................181 Hình 98. Hình 1 Kết quả chọn và thông tin thuộc tính được hiển thị......................181 Hình 99. Chọn đối tượng từ dữ liệu thuộc tính và đối tượng được tô sáng trên bản đồ 182 Hình 100. Hoặc có thể sử dụng chức năng Go to từ Data Explorer ..........................182 Hình 101. Kết quả thực hiện tìm kiếm theo thuộc tính..............................................183 Hình 102. Chức năng Zoom In. .................................................................................184 Hình 103. Trước và sau khi Zoom Out. .....................................................................184 Hình 104. Chức năng Zoom to Fit cho phép xem toàn bộ bản đồ .............................185 Hình 105. Trước và sau khi thực hiện Pan.................................................................185 Hình 106. Chọn layer và chọn soạn thảo bằng công cụ trực quan.............................186 Hình 107. Thêm POINT.............................................................................................186 Hình 108. Thêm POLYGON. ....................................................................................187 Hình 109. Trước khi xóa 3 POINT được chọn (a) và sau khi xóa 3 POINT được chọn (b). 188 Hình 110. Trước khi xóa LINESTRING được chọn (a) và sau khi xóa LINESTRING được chọn (b). ...............................................................................................................188 Hình 111. Hình 2 Trước khi xóa POLYGON được chọn (a) và sau khi xóa POLYGON được chọn (b). ...........................................................................................189 Hình 112. Trước khi di chuyển điểm điều khiển của LINSTRING (a) và sau khi di chuyển điểm điều khiển của LINESTRING ra vị trí mới (b). ......................................189 Trang 10/257 Báo cáo đề tài GRASS Hình 113. Hình 3 Trước khi di chuyển điểm điều khiển của POLYGON (a) và sau khi di chuyển điểm điều khiển của POLYGON ra vị trí mới (b)..................................190 Hình 114. Hình 4 Trước khi Move các POINT được chọn (a) và sau khi Move các POINT được chọn (b). ..................................................................................................190 Hình 115. Trước khi Move các LINESTRING được chọn (a) và sau khi Move các POINT được chọn (b). ..................................................................................................191 Hình 116. Trước khi Move các POLYGON được chọn (a) và sau khi Move các POLYGON được chọn (b). ...........................................................................................191 Hình 117. Trước khi thêm một POINT (a) và sau khi thêm một POINT (b). ...........192 Hình 118. Trước khi thêm một MUTILINESTRING (a) và sau khi thêm một MULTILINESTRING (b).............................................................................................192 Hình 119. Trước khi thêm một POLYGON (a) và sau khi thêm một POLYGON (b).193 Hình 120. Trước khi xóa một POINT (a) và sau khi xóa một POINT (b).................193 Hình 121. Trước khi xóa một MULTILINESTRING (a) và sau khi xóa một MULTILINESTRING (b).............................................................................................194 Hình 122. Trước khi xóa một POLYGON (a) và sau khi xóa một POLYGON (b). .194 Hình 123. Trước khi thay đổi thông tin về vị trí địa lý và Tên của POINT (a) và sau khi thay đổi (b). .............................................................................................................195 Hình 124. Trước khi thay đổi thông tin về vị trí địa lý và Tên của MULTILINESTRING (a) và sau khi thay đổi (b). .......................................................196 Hình 125. Trước khi thay đổi thông tin về vị trí địa lý và Tên của POLYGON (a) và sau khi thay đổi (b)........................................................................................................196 Hình 126. Panel cấu hình bản đồ chuyên đề. .............................................................197 Hình 127. Kết quả sau khi phân loại các loại dữ liệu theo số tờ................................197 Hình 128. Màn hình thiết kế layout cho bản đồ.........................................................198 Hình 129. Bản đồ ở chế độ Print Preview..................................................................198 Hình 130. Màn hình tạo Layer ảo bằng truy vấn SQL...............................................199 Hình 131. Bản đồ trước khi thêm vào layer ảo RoadWithName (a) và sau khi thêm layer ảo RoadWithName với đường vẽ màu đen (b). ...................................................199 Hình 132. Buffer điểm. ..............................................................................................200 Hình 133. Buffer đường. ............................................................................................200 Hình 134. Chức năng intersection với các thuộc tính liên quan đã được chọn .........201 Hình 135. Hình (a) với đường màu sáng là lộ giới cần được mở rộng thêm. Hình (b) với các vùng màu xanh lá cây chính là phần kết quả Intersection giữa phần lộ giới trong hình (a) và nhà của dân. Hai hình trên minh họa cho ví dụ tính toán phần đền bù giải tỏa nhà dân khi muốn phóng đường bằng cách thực hiện Intersection..................201 Hình 136. Màn hình giao diện cho phép người dùng lựa chọn các layer cần thực hiện Union. 202 Hình 137. Ảnh minh họa kết quả ...............................................................................203 Hình 138. Màn hình giao diện cho phép người dùng lựa chọn các layer cần thực hiện Difference. 203 Hình 139. Hình minh họa trước khi thực hiện difference, nhà vẫn đang lấn lộ giới .204 Trang 11/257 Báo cáo đề tài GRASS Hình 140. Hình 141. Hình 142. Hình 143. Hình 144. Phần màu xanh là phần nhà sau khi đã thực hiện giải tỏa ........................204 Mapserver và GeoServer...........................................................................207 Kiến trúc ứng dụng phát triển trên nền Mapserver ...................................208 Giao diện website nhà đất quận huyện......................................................210 Các chức năng zoom in, zoom out, pan, zoom full 211 Hình 145. Hình minh họa tra cứu thông tin bản đồ ...................................................212 Hình 146. Chức năng truy vấn thông tin....................................................................213 Hình 147. Thermatic lớp thửa địa chính theo thông tin có giấy chứng nhận hay không213 Trang 12/257 Báo cáo đề tài GRASS DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1. Bảng 2. Bảng 3. quận 11 Bảng 4. Bảng 5. Củ Chi Bảng 6. Bảng 7. Bảng 8. Bảng 9. Bảng 10. Bảng 11. Bảng 12. Bảng 13. Bảng 14. Bảng 15. Bảng 16. Bảng 17. Bảng 18. Bảng 19. Bảng 20. Bảng 21. Bảng 22. Bảng 23. Bảng 24. Bảng 25. Bảng 26. Bảng 27. Các quy trình ứng dụng GIS tại quận 11 ....................................................37 Các phần mềm GIS đã sử dụng tại quận 11 ................................................37 Các phần mềm quản lý Đất đai xây dựng ứng dụng GIS đang triển khai tại 37 Các loại dữ liệu bản đồ đang sử dụng tại quận 11 ......................................38 Các phần mềm quản lý đất đai xây dựng đã và đang triển khai tại huyện 40 Danh sách các phần mềm GIS đã sử dụng tại quận 5 .................................47 Các phần mềm quản lý đất đai xây dựng đang triển khai tại quận 5 ..........47 Mô tả quy trình cấp đổi số nhà....................................................................50 Mô tả qui trình đăng ký cấp phép xây dựng ...............................................53 Các định dạng dữ liệu raster GDAL quản lý ..............................................68 các định dạng dữ liệu vector thư viện OGR quản lý...................................70 Các hàm quan trọng của thư viện Geos ......................................................73 Các định dạng dữ liệu GIS được Map server quản lý.................................75 Các dự án GRASS quản lý..........................................................................88 Các nhóm lệnh của GRASS ........................................................................98 Các tập tin của Mapset ..............................................................................101 Cấu trúc tập tin WIND ..............................................................................102 Các thành phần của MAPSET ..................................................................103 Các thư mục của MAPSET .......................................................................112 Cấu trúc tập tin Raster header của định dạng bình thường:......................113 Cấu trúc tập tin raster header theo định dạng reclass................................115 Ví dụ bảng màu của các lớp raster ............................................................116 So sánh chức năng thao tác với các lớp bản đồ giữa các phần mềm ........118 Kết quả thử nghiệm chức năng truy vấn bản đồ .......................................122 Các module và các định dạng dữ liệu GRASS có khả năng import .........125 Các module và các định dạng dữ liệu GRASS có khả năng export..........126 Các hệ tọa độ GRASS tương thích ...........................................................143 Trang 13/257 Báo cáo đề tài GRASS KÝ HIỆU VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ Ký hiệu Ý nghĩa PM Phần mềm PMNM Phần mềm nguồn mở GIS Geographical Information System CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở dữ liệu HTTT Hệ thống thông tin GCN Giấy chứng nhận GML Geographical Markup Language WFS Web Feature Service WKB (Wellknown Binary Chuẩn lưu trữ dữ liệu nhị phân theo chuẩn OpenGIS format) WKT (Wellknown format) DEM (Digital Model) text Chuẩn lưu trữ dữ liệu text theo chuẩn OpenGIS Elevation Dữ liệu của lớp bản đồ raster biểu diễn địa hình, mặt của một khu vực Trang 14/257 Báo cáo đề tài GRASS CHƯƠNG I: TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tầm quan trọng và các ứng dụng của GIS GIS được thiết kế với một hệ cơ sở dữ liệu có khã năng hỗ trợ dữ liệu địa lý hay nói cách khác vừa quản lý dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi hình học) vừa quản lý dữ liệu không gian (dữ liệu hình học). Việc tận dụng tối đa các ưu thế mà hệ thống cơ sở dữ liệu “hỗn hợp” này mang lại sẽ nâng cao khả năng khai thác thông tin thuộc nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên hiện nay hầu hết các sản phẩm GIS thương mại được thiết kế với mục đích đáp ứng các nhu cầu cơ bản của người dùng như số hóa, lưu trữ và hiển thị dữ liệu hỗn hợp mà đa phần tập trung vào lĩnh vực phát triển đô thị và môi trường tự nhiên: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả, bệnh tật,…. Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ cho việc lập quy hoạch, quản lý các nguồn tài nguyên và xây dựng các kế hoạch hoạt động. Việc đi sâu vào khả năng phân tích và xử lý đa dạng để giải quyết các bài toán dự báo, hỗ trợ ra quyết định hay mô hình hóa tiến trình của các bài toán phức tạp dựa trên không ảnh hay ảnh vệ tinh là việc cần đầu tư nghiên cứu sâu hơn hầu đáp ứng và sử dụng hiệu quả hệ thống thông tin địa lý. Kỹ thuật GIS hiện nay được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau: 1.1.1. Tài nguyên thiên nhiên và môi trường Theo những chuyên gia GIS nhiều kinh nghiệm thuộc những tổ chức quan tâm đến tài nguyên thiên nhiên và môi trường, việc ứng dụng GIS trong lĩnh vực này rất phong phú và đa dạng: • Ở mức đơn giản nhất, người ta sử dụng GIS để: - Quản lý và đánh giá môi trường, ví dụ như quản trị rừng: theo dõi sự thay đổi, phân loại vị trí và thuộc tính của cây rừng; hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên; - Quản trị đường di cư và đời sống động vật hoang dã; - Quản lý, đánh giá và theo dõi dịch bệnh, chất lượng nước; - Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông; - Xây dựng bản đồ và thống kê chất lượng thổ nhưỡng... • Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS để mô hình hóa: - Các tiến trình xói mòn đất; - Sự lan truyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước, hoặc thay đổi của vùng lưu vực sông dưới ảnh hưởng của một trận mưa lớn hoặc các biến động khí hậu, thủy văn. Trang 15/257 Báo cáo đề tài GRASS - Mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu thế nếu sử dụng những dữ liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng và sử dụng các chức năng phân tích phức. - Các đơn vị cần tới hệ thống GIS trong quản lý Tài nguyên và Môi trường là Sở tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường quận – huyện, Công ty Môi trường Đô thị, … 1.1.2. Khí tượng thủy văn Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời... Tương tự vì lĩnh vực này có những ứng dụng cần giải nhanh một khối lượng khổng lồ các bài toán mang tính phân tích phức tạp với độ phân tích cao nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế. 1.1.3. Nông nghiệp Trong nghiên cứu sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn, các lĩnh vực ứng dụng của kỹ thuật GIS rất rộng rãi. Do vậy, GIS trở thành công cụ hỗ trợ đắc dụng cho việc quản lý và tổ chức sản xuất nông nghiệp – nông thôn trên các vùng lãnh thổ. Những ứng dụng đặc trưng: • Thổ nhưỡng: xây dựng các bản đồ đất; đặc trưng hóa các lớp phủ thổ nhưỡng; • Trồng trọt: - Khả năng thích nghi của các loại cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã; - Sự thay đổi của việc quy hoạch sử dụng đất; - Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp; - Tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp (Nông – Lâm kết hợp); - Theo dõi mạng lưới khuyến nông; - Khảo sát nghiên cứu dịch - bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại), phân bón và thuốc trừ sâu; - Suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật. • Quy hoạch thủy văn và tưới tiêu: - Xác định hệ thống tưới tiêu và lập thời khóa biểu tưới nước; - Tính toán sự xói mòn/bồi lắng trong hồ chứa nước; - Nghiên cứu đánh giá ngập lũ. Trang 16/257 Báo cáo đề tài GRASS • Kinh tế nông nghiệp: - Thống kê và điều tra dân số/nông hộ; - Khảo sát kỹ thuật canh tác; - Xu thế thị trường của cây trồng, ước lượng/tiên đoán năng suất cây trồng và các nguồn nông sản hàng hóa. Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp; - Chăn nuôi: thống kê đàn vật nuôi, phân bố vật nuôi, khảo sát và theo dõi diễn biến, dự báo dịch bệnh. Đánh giá khả năng thích nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã. • Phân tích khí hậu: phân tích và thống kê tình hình hạn hán, các yếu tố thời tiết. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, phòng Kinh tế quận – huyện là những đơn vị rất cần đưa GIS vào trong công tác quản lý 1.1.4. Dịch vụ tài chính GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứng dụng đơn lẻ. Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của Ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS trong lĩnh vực này trở nên đa dạng và phong phú hơn. Nhờ vào việc xác định những khu vực có độ rủi ro cao hay thấp với độ chính xác cao, GIS là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích của việc bảo hiểm. Lĩnh vực này đòi hỏi phải kết hợp nhiều loại cơ sở dữ liệu khác nhau như: hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản. 1.1.5. Y tế Ngoại các lĩnh vực đã được đề cập và đánh giá bên trên, GIS còn có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ như chỉ ra được lộ trình tối ưu giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu dựa trên cơ sở dữ liệu giao thông. GIS cũng có thể được sử dụng như là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát, xác định hướng lây lan bệnh tật trong cộng đồng. 1.1.6. Chính quyền địa phương Chính quyền là đơn vị ứng dụng GIS nhiều nhất, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất. Tất cả các cơ quan của chính quyền có thể sử dụng GIS dưới nhiều gốc độ và lĩnh vực khác nhau: ¾ Tìm kiếm cập nhật và quản lý: dân số hoặc thửa đất, thay thế cho hồ sơ giấy tờ hiện hành, việc xây dựng nhà cửa và hệ thống cơ sở hạ tầng (như là hệ thống cấp nước, thoát nước, điện lực, mạng viễn thông,…); ¾ Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch đô thị, các khu công nghiệp, khu chế suất, …; Trang 17/257 Báo cáo đề tài GRASS ¾ Sử dụng trong các trung tâm điều khiển phối hợp và quản lý các tình huống khẩn cấp: xe cấp cứu, xe cứu hỏa, lực lượng an ninh phản ứng nhanh,... Các đơn vị có nhu cầu cấp thiết ứng dụng GIS trong quản lý: Sở Tài nguyên và Môi trường và phòng Tài nguyên Môi trường quận trong quản lý đất đai và tải nguyên môi trường; Sở Xây dựng và phòng quản lý đô thị quận trong quản lý xây dựng; Sở Quy hoạch – Kiến trúc và phòng Quản lý Đô thị trong quản lý Quy hoạch, Kiến trúc,… 1.1.7. Hệ thống phân phối bán lẻ Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí với sự trợ giúp của GIS. GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trong một vùng nào đó. Một vùng thích hợp cho việc xây dựng một siêu thị có thể được tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh. GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất. 1.1.8. Giao thông GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải. Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây còn có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử. Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS. Khu Quản lý Giao thông Đô thị là đơn vị rất cần ứng dụng GIS trong quản lý giao thông. Hiện tại Khu đang xây dựng dự án nhằm đưa GIS vào quản lý giao thông cho thành phố. 1.1.9. Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại... Những công ty và các đơn vị quản lý nhà nước trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS được dùng để xây dựng và quản lý những nguồn lực tài nguyên doanh nghiệp, một nhân tố của chiến lược ứng dụng công nghệ thông tin trong cạnh tranh và mở rộng thị phần. Dữ liệu vector thường được dùng, những ứng dụng lớn nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management (AM-FM). AM-FM được dùng để quản lý các đặc điểm và vị trí của các cáp, valve... Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ chính xác cao. Một tổ chức dù có nhiệm vụ là lập kế hoạch và bảo dưỡng các mạng lưới: điện, nước, gas, cáp viễn thông, vận chuyển,… hay là cung cấp các dịch vụ về nhân lực, hỗ trợ cho các chương trình an toàn công cộng, hoặc hỗ trợ trong các trường hợp khẩn cấp, hoặc bảo vệ môi trường, thì công nghệ GIS luôn đóng vai trò quan trọng, giúp cho việc quản lý và sử dụng thông tin địa lý một cách hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu hoạt động và mục tiêu của tổ chức đó. Hiện tại, các đơn vị như: Bưu điện thành phố, Khu quản lý Giao thông Đô thị, Công ty Cấp nước, công ty Thoát nước, Điện lực thành phố đã và đang triển khai hệ thống GIS phục vụ quản lý. Trang 18/257 Báo cáo đề tài GRASS Với tầm quan trọng như vậy, hiện nay các nước đã và đang phát triển trên thế giới đã ứng dụng GIS vào hầu hết các lĩnh vực nói trên để khai thác thế mạnh của nó. Và Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Tuy nhiên hiện nay việc ứng dụng GIS trong một số lĩnh vực ở nước ta còn rất hạn chế. 1.2 Tổng quan về tình hình ứng dụng mã nguồn mở trên thế giới và tại Việt Nam 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước: Các nước và các tổ chức trên thế giới ngày càng nhận thức được vai trò quan trọng của phần mềm nguồn mở. Xu hướng sử dụng công nghệ mã nguồn mở trên thế giới ngày càng rộng rãi, không những với các nước phát triển như Mỹ, Anh, Đức, Nhật mà còn với các nước đang phát triển và kém phát triển như Trung Quốc, Ấn độ, Peru…. Trong “Dự thảo kế hoạch ứng dụng và phát triển phần mềm nguồn mở ở Việt Nam từ 2003 đến 2007” đã có những số liệu cụ thể như sau: PMNM được dùng trong 90% máy chủ tên miền ở Hoa kỳ, 70% máy chủ thư tín điện tử và 60% máy chủ web trên thế giới đã dùng PMNM. Đến giữa năm 2001, đã có 56% số doanh nghiệp toàn cầu sử dụng PMNM. Các trường đại học ở nhiều nước hầu hết sử dụng PMNM, đặc biệt là các nước tiên tiến về CNTT như Hoa kỳ, Nhật, Ấn độ, Ailen, Ixrael… Hệ thống quản lý thông tin khổng lồ của Yahoo và AOL sử dụng PMNM. Các công ty danh tiếng khác đã hướng vào việc sử dụng PMNM như Bưu điện Hoa kỳ, Yellow Cab, NASA, Ikea, Fujitec, Sony, Corel Computers, Digital Domain, MercedesBentz, Cisco, Netscape, IBM, Apple, Digital Equipment, tạp chí Byte,.. Châu Âu: Chính phủ Đức đã cấm dùng các sản phẩm Microsoft trong các hệ thống máy tính “nhạy cảm”. Nhằm giám sát và bảo vệ các mạng máy tính của các quốc gia thành viên, Cộng đồng châu Âu đã khuyến cáo các tổ chức của Cộng đồng và các cơ quan công quyền của các quốc gia thành viên “khuyến khích các dự án dùng phần mềm có mã nguồn công khai, vì đó là cách duy nhất bảo đảm trong phần mềm không có các “cửa sau” (back doors)”. Tổng Cục Thuế quốc gia Pháp, một cơ quan mà vấn đề an toàn và bảo mật dữ liệu được coi là quan trọng hàng đầu, cũng đã chuyển 950 máy chủ sang hệ điều hành Nguồn mở. Tổng cục cảnh sát Anh đang thử nghiệm sử dụng PMNM cho 60.000 máy tính của mình. Châu Á: Chính phủ Hàn quốc sử dụng PMNM cho hơn 120.000 máy tính và có kế hoạch sử dụng PMNM tin học hoá văn phòng cho các cơ quan chính phủ. Chính phủ Nhật bản năm 2003 dành 8,6 triệu USD cho sử dụng thử nghiệm PMNM và phát triển một số hệ thống nhúng PMNM. Trung Quốc sử dụng PMNM cho dự án Chính phủ điện tử ở Thành phố Bắc kinh. Đài loan dự kiến tiết kiệm 295 triệu USD nhờ sử dụng PMNM. Các quốc gia như Thái Lan, Philipine, Malaysia đang có kế hoạch sử dụng PMNM cho các cơ quan Nhà nước.. Trang 19/257 Báo cáo đề tài GRASS Tại Hoa Kỳ: 6 Trung tâm siêu máy tính, cơ quan vũ trụ quốc gia NASA và Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ sử dụng PMNM. Một số nước Mỹ La tinh có chính sách mạnh mẽ về PMNM, Peru dự kiến thông qua một đạo luật, theo đó tất cả các cơ quan Chính phủ đều phải sử dụng PMNM. Mexico có kế hoạch sử dụng PMNM cho 100 triệu dân của mình trong đề án e-Mexico. (Trích dự thảo” Kế hoạch sử dụng và phát triển phần mềm nguồn mở ở Việt Nam từ 2003 đến 2007”) 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước: Chỉ thị số 58/CT-TW ngày 17 tháng 10 năm 2000 của Bộ Chính Trị Ban chấp hành Trung ương khóa 8 đã xác định nhiệm vụ của các cơ quan Đảng, Nhà nước, các tổ chức chính trị – xã hội trong việc triển khai ứng dụng công nghệ thông tin theo phương châm tiết kiệm, thiết thực và hiệu quả lâu dài. Để đáp ứng chủ trương của Đảng và Nhà nước, với chức năng nhiệm vụ về việc định hướng và hoạch định chiến lược phát triển công nghệ thông tin, với xu thế của thế giới về phát triển và ứng dụng phần mềm mã nguồn mở, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) đã tổ chức nhiều cuộc hội thảo cấp quốc gia về tình hình ứng dụng và phát triển phần mềm mã nguồn mở. Nhận thức được lợi ích to lớn và thiết thực của việc dùng phần mềm mã nguồn mở đối với đất nước, Ban chỉ đạo thực hiện chỉ thị 58/CT-TW của Bộ chính trị đã trình Thủ tướng giao cho Bộ KHCN&MT xây dựng kế hoạch ứng dụng và phát triển phần mềm mã nguồn mở của Việt Nam. Thực hiện chỉ đạo của Thủ tướng chính phủ, Bộ KHCN&MT đã thành lập tổ soạn thảo kế hoạch ứng dụng và phát triển phần mềm mã nguồn mở ở Việt nam từ năm 2004 đến 2008 và đã có Quyết định số 235/QĐ-TTg ngày 02 tháng 3 năm 2004 về phê duyệt Dự án tổng thể “Ứng dụng và phát triển phần mềm nguồn mở ở Việt Nam giai đoạn 2004-2008". 1.3 Mục tiêu của đề tài: Định hướng của đề tài: Nghiên cứu các phần mềm nguồn mở GIS phục vụ cho các công việc nghiên cứu và đặc biệt chú trọng vào ứng dụng GIS vào công tác quản lý hành chính nhà nước tại quận-huyện. Đề tài này cũng sẽ cung cấp thêm một sự lựa chọn cho thị trường GIS thành phố Hồ Chí Minh một số các phần mềm nguồn mở, phù hợp với định hướng và kế hoạch của Bộ Khoa học và Công nghệ về triển khai, ứng dụng công nghệ mã nguồn mở ở Việt Nam từ năm 2004 đến năm 2008. Với định hướng trên, đề tài đã đề ra các mục tiêu cụ thể như sau: Trang 20/257