Để phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý đất đê điều, cần thiết có một công cụ hiện đại nhằm quản lý các thông tin về đê điều một cách có hệ thống, hiệu quả và tiện lợi dựa trên các tiến bộ mới của khoa học kĩ thuật, đặc biệt là tin học, giúp người quản lý khai thác thông tin nhanh, chính xác, đưa ra được những quyết định đúng đắn và nhanh chóng, duy tu sửa chữa và ứng cứu hộ đê trong mùa lũ kịp thời. Bài báo này giới thiệu kết quả của công trình: “Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng thử nghiệm cơ sở dữ liệu đê điều phục vụ công tác quản lý đất nông nghiệp ở Hải Phòng”. Kết quả nghiên cứu đã góp phần làm cơ sở lý luận và quy trình công nghệ xây dựng cơ dữ liệu đê điều trên cơ sở ứng dụng GIS. Đồng thời cũng là cơ sở dữ liệu thống nhất về hệ thống đê điều phục vụ cho công tác quản lý, qui hoạch, phòng chống lũ lụt ở Hải Phòng.

I. Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu ứng dụng GIS trong công tác quản lý đê điều phục vụ quản lý đất nông nghiệp; xây dựng thử nghiệm cơ sở dữ liệu đê điều tại Tp. Hải Phòng.

II. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Tổ chức cơ sở dữ liệu GIS và cấu trúc các lớp thông tin trong cơ sở dữ liệu về hệ thống đê điều; cơ sở dữ liệu về hệ thống đê điều khu vực nghiên cứu; ứng dụng công nghệ GIS ở phạm vi lãnh thổ Tp. Hải Phòng.

III. Nội dung nghiên cứu: Quản lý và sử dụng hệ thống các công trình về đê điều; quản lý theo dõi, phòng chống bão lụt; nghiên cứu mô hình phân cấp quản lý hệ thống các công trình đê điều; hiện trạng tổ chức thông tin phục vụ quản lý đê điều.

IV. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp thu thập, phân tích dữ liệu; phương pháp nghiên cứu khu vực; phương pháp phân tích và tổng hợp hệ thống; phương pháp khái quát và triển vẽ đối tượng nghiên cứu; phương pháp thống kê.

V. Kết quả nghiên cứu

Hiện toàn thành phố có 74 cống dưới đê nguy hiểm, không bảo đảm phòng, chống lụt bão. Khi có bão lớn, triều dâng cao xảy ra, những cống này chính là ẩn hoạ gây ra sự cố vỡ đê, gây ngập lụt nghiêm trọng…Từ hiện trạng này có thể thấy, khi mùa mưa bão đến, hệ thống đê điều Hải Phòng còn ẩn họa nhiều nỗi lo. Vì vậy, việc chủ động phương án hộ đê, phòng, chống lụt bão và bảo vệ các trọng điểm xung yếu theo phương châm “bốn tại chỗ” là biện pháp phi công trình cần được quan tâm thực hiện

1. Yêu cầu, nhiệm vụ của công tác thiết kế cơ sở dữ liệu đê điều

a. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu

Khi thiết kế cơ sở dữ liệu không gian, có hai thành phần chính cần được thiết kế là: Thiết kế về phân mảnh, thiết kế về phân lớp thông tin.

Thiết kế về phân mảnh: Thông thường tồn tại ba phương pháp phân mảnh trong cơ sở dữ liệu là lưới ô vuông, theo một phân vùng xác định, và theo một vùng tự do bất kỳ.

Thiết kế về phân lớp thông tin: Để quản lý, các đối tượng không gian được chia thành các lớp thông tin khác nhau. Các đối tượng có cùng chung một loại thuộc tính được xếp vào một lớp thông tin. Dựa vào những thuộc tính chung nhất, các lớp thông tin được gộp thành nhóm.

b. Thiết kế cơ sở dữ liệu thuộc tính

Quy trình thiết kế: Để cơ sở dữ liệu thiết kế ra được sử dụng, khai thác có hiệu quả thì các dữ liệu trong đó phải được chuẩn hóa theo các nguyên tắc thống nhất nhằm đảm bảo mục đích: Tránh dư thừa dữ liệu, giảm kích thước cơ sở dữ liệu, đơn giản hóa việc tìm kiếm, đơn giản hóa truy vấn.

Việc chuẩn hóa dữ liệu thuộc tính thường thực hiện theo ba dạng chuẩn sau:

Chuẩn dạng một: Đây là mức khởi đầu của chuẩn hóa cơ sở dữ liệu. Về bản chất tất cả các bảng quan hệ đều thuộc chuẩn một, nghĩa là không có nhóm lặp lại và chỉ có một giá trị duy nhất cho mỗi cặp dòng, cột.

Chuẩn dạng hai: Chuẩn dạng hai được thiết kế trên chuẩn một và có thêm một yêu cầu là các cột không khóa phải phụ thuộc vào khóa.

Chuẩn dạng ba: Là chuẩn dạng hai, thêm yêu cầu là chỉ có trường khóa mới ảnh hưởng tới trường không khóa, các trường không khóa không phụ thuộc hàm lẫn nhau. Đây là dạng chuẩn thông dụng nhất và tất cả các cơ sở dữ liệu đều phải đạt được chuẩn này.

Sơ đồ quy trình thiết kế cơ sở dữ liệu

2. Thử nghiệm xây dựng cơ sở dữ liệu đê điều Tp. Hải Phòng

Phần mềm ArcGIS được lựa chọn để xây dựng CSDL đê điều của Tp. Hải Phòng. Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát xây dựng CSDL đê điều Tp. Hải Phòng được khái quát như sau:

Cơ sở dữ liệu đê điều Tp. Hải Phòng có giao diện thân thiện với người dùng, dễ hiểu, với các chức năng cơ bản như: Lựa chọn, liệt kê (Select By Attributes), báo cáo (Create Reports), hiển thị thông tin đối tượng (Open Attributes Table)… Sau khi truy xuất thông tin từ CSDL thì sẽ liệt kê thông tin đối tượng của CSDL được hiển thị trên màn hình cho người dùng.

VI. Kết luận

Đề tài nghiên cứu đã đạt được những kết quả: Tổng hợp được các vấn đề về quản lý đê điều và tổng quan về CSDL đê điều.

Kết quả xây dựng CSDL có thể dùng được trong thực tiễn nghiên cứu là lưu trữ, cập nhật, liên kết dữ liệu để ứng dụng cho việc xây dựng mô hình cũng như các công tác nghiên cứu khác.

Kết quả xây dựng CSDL trên cơ sở liên kết giữa dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian cho phép người dùng có thể truy cập các dữ liệu một cách thuận tiện thông qua việc ứng dụng tối đa giao diện của ArcGIS và cũng hoàn toàn phù hợp với yêu cầu và xu thế phát triển hiện nay đó là ứng dụng công nghệ GIS trong việc quản lý hệ thống đê điều.

Đã xây dựng được một cấu trúc cơ sở dữ liệu phù hợp với các yêu cầu cần thiết của các nghiên cứu với quy hoạch.

Hệ thống thông tin bản đồ và thư viện thông tin nguồn (MetaData) được lưu trữ, quản lý và được liên kết với nhau trong CSDL – GIS, chúng dể dàng được hiển thị, tìm kiếm thông tin và sử dụng linh hoạt trong những mục đích khác nhau.

Tài liệu tham khảo

1.     Bộ TN&MT (2007), Quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia.

2.     Chi cục thủy lợi Hải Phòng, Biểu số liệu thống kê, thông tin hệ thống đê điều TP. Hải Phòng.

3.     Nguyễn Trần Cầu và Nguyễn Cẩm Vân (1995), Hệ thông tin địa lý và xây dựng cở sở dữ liệu địa lý bản đồ hành chính để quản lý lãnh thổ, Tạp chí địa chính.

4.     Lê Huỳnh, Lê Ngọc Nam, Vũ Bích Vân, Trần Minh Ý (2003), Bản đồ học chuyên đề, NXB GD Hà Nội.

5.     Nguyễn Ngọc Thạch và nnk - Viễn thám và GIS ứng dụng. 2003.

ĐỖ NHƯ HIỆP

Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội