Dữ liệu GIS - hợp phần không thể thiếu để phát triển ứng dụng cho đô thị thông minh

Từ năm 2002-2005, Sở KHCN TP.HCM đã phối hợp cùng các sở, ban, ngành, quận, huyện, các trường, viện, các doanh nghiệp trong Thành phố thực hiện dự án SAGOGIS - hệ thống thông tin địa lý TP.HCM. Mục tiêu của dự án này là xây dựng hệ thống thông tin địa lý GIS để lưu trữ, cập nhật, trao đổi, xử lý tích hợp các dữ liệu tổng hợp về địa lý, kinh tế, xã hội... phục vụ cho công tác quản lý, quy hoạch và các nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội của TP. Hệ thống SAGOGIS sẽ kết nối thông tin từ các phân hệ như: môi trường, địa chính-nhà đất, quy hoạch, xây dựng, giao thông, bưu điện, điện lực, thoát nước, cấp nước, thống kê, Đại học Bách khoa.

Có nhiều cách tiếp cận khác nhau khi định nghĩa GIS. Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ thống gồm các thành phần: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia, nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin.Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào.

Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý, phân tích và hiển thị tri thức địa lý, tri thức này được thể hiện qua các tập thông tin:

• Các bản đồ: giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết quả và sử dụng như là một nền thao tác với thế giới thực

• Các tập thông tin địa lý: thông tin địa lý dạng file và dạng cơ sở dữ liệu gồm các yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình, thuộc tính

• Các mô hình xử lý: tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự động

• Các mô hình dữ liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh hơn là một cơ sở dữ liệu thông thường bao gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống như các hệ thông tin khác. Lược đồ, quy tắc và sự toàn vẹn của dữ liệu địa lý đóng vai trò rất quan trọng

• Metadata: hay tài liệu miêu tả dữ liệu, cho phép người sử dụng tổ chức, tìm hiểu và truy nhập được tới tri thức địa lý..

Là đơn vị thuộc Sở KHCN TP.HCM, Trung tâm Ứng dụng Hệ thống thông tin Địa lý TP.HCM - HCMGIS cung cấp các giải pháp trải dài trên nhiều lĩnh vực như quản lý cơ sở hạ tầng, quản lý tài nguyên môi trường, quản lý đô thị, quản lý văn hóa xã hội cụ thể như: Phần mềm quản lý thửa đất, số nhà; Phần mềm quản lý bệnh lây nhiễm; Quản lý nhân, hộ khẩu; Quản lý cấp phép kinh doanh; Quản lý và cung cấp thông tin giao thông; Quản lý mộ liệt sĩ tại Nghĩa trang Liệt sĩ Trường Sơn…đã góp phần cho các ngành nghề này hoạt động hiệu quả, đóng góp cho sư phát triển chung của TP.HCM, đầu tàu của cả nước trên nhiều lĩnh vực.

Với việc sử dụng đa dạng các công nghệ GIS trong giải pháp của mình, trong đó định hướng ưu tiên phát triển các sản phẩm trên nền tảng mã nguồn mở tiết kiệm chi phí, HCMGIS đã có những hoạch định cụ thể cho sự phát triển trong tương lai theo hướng cập nhật, hiện đại và hiệu quả để ngày càng hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình, góp sức vào thành công chung của Thành phố và khu vực. Trong đó định hướng ưu tiên phát triển các sản phẩm trên nền tảng mã nguồn mở tiết kiệm chi phí. Các giải pháp được xây dựng theo các tiêu chuẩn OGC, đáp ứng tốt yêu cầu tích hợp, trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống.

Các lớp dữ liệu GIS

Bên cạnh các giải pháp GIS dựa trên nền tảng mã nguồn mở, HCMGIS đồng thời cung cấp các giải pháp GIS sử dụng các phần mềm thương mại để xây dựng hệ thống như Hệ quản trị CSDL: Oracle, SQLServer; Phần mềm GIS: ArcGIS, GeoMedia, Intergraph, MapInfo… Cơ sở dữ liệu GIS nền của TP.HCM được xây dựng dựa theo bản đồ địa hình số tỷ lệ 1:2.000 và 1:5.000, bao gồm 7 nhóm và hơn 80 loại dữ liệu cho các Sở, ban ngành trên địa bàn Thành phố:

• Nhóm lớp cơ sở toán học: Điểm khống chế

• Nhóm lớp địa hình: Điểm độ cao

• Nhóm lớp thủy hệ: Đường bờ nước, thủy hệ, công trình thủy lợi

• Nhóm lớp giao thông: Giao thông (vùng, đường), Đường sắt, Công trình giao thông

• Nhóm lớp dân cư: Đường dây điện, Kinh tế văn hóa xã hội, Dân cư

• Nhóm lớp hành chính: Ranh giới hành chính

• Nhóm lớp thực vật: Vùng thực vật

Nhóm cơ sở dữ liệu này hiện đang phục các chuyên đề cho Sở, ngành, quận huyện trên địa bàn TP.HCM như: Giáo dục (trường học, cơ sở đào tạo, thể dục thể thao,...); Y tế (bệnh viện, phòng khám, nhà thuốc đông tây y,…); Điểm cung cấp dịch vụ, sản xuất và kinh doanh; Quy hoạch xây dựng; Quy hoạch chi tiết sử dụng đất; Quy hoạch lộ giới và hẻm giới; Mạng lưới cấp nước; Mạng lưới thoát nước; Mạng lưới điện và hành lang an toàn điện; Dân số.

Vai trò của HCMGIS trong tiến trình xây dựng đô thị thông minh

Theo đề án đô thị thông minh, TP.HCM sẽ thành lập 5 trung tâm, gồm 2 trung tâm kho dữ liệu dùng chung và phát triển hệ sinh thái dữ liệu mở, trung tâm điều hành đô thị thông minh, trung tâm an toàn thông tin và trung tâm nghiên cứu mô phỏng dự báo xây dựng chiến lược phát triển kinh tế xã hội của TP. Với lượng cơ sở dữ liệu GIS khổng lồ được thu thập trong nhiều năm và được sử dụng cho nhiều ứng dụng của Sở, ngành, quận, huyện thì HCMGIS được kỳ vọng sẽ góp phần không nhỏ trong trung tâm kho dữ liệu dùng chung của Thành phố.

HCMGIS hiện đang cung cấp 6 nền tảng dịch vụ gồm HCMGIS Portal ; HCMGIS Maps; HCMGIS GeoSurvey; HCMGIS Georeference; HCMGIS OpenData; HCMGIS StoryMaps.

Trong đó, cổng thông tin địa lý HCMGIS Portal cung cấp nền tảng chia sẻ dữ liệu không gian địa lý. Nhà cung cấp dữ liệu có thể tải dữ liệu lên hệ thống, nhập thông tin metadata và biên tập hiển thị dữ liệu. Trong khi đó, người dùng có thể linh hoạt khai thác dữ liệu, xem dữ liệu, chồng lớp dữ liệu để biên tập và chia sẻ các bản đồ, tải dữ liệu từ hệ thống với nhiều định dạng khác nhau. Hiện tại, HCMGIS Portal đang có 64 lớp dữ liệu về dân số, vị trí cơ sở y tế, trường học, nhà hàng, đường xá, tuyến xe bus… do các đơn vị, quận huyện cung cấp. Người dùng có thể chọn xem một trong những lớp dữ liệu này hoặc kết hợp nhiều lớp dữ liệu, tiêu chí lọc khác nhau theo nhu cầu cụ thể. Kết quả truy xuất sẽ được thể hiện trực quan và chính xác trên bản đồ, thuận tiện cho người sử dụng theo dõi.

Thông tin quy hoạch được cung cấp trên ứng dụng "Thông tin quy hoạch TP.HCM" là Quy hoạch sử dụng đất trong hồ sơ quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 được phê duyệt trên địa bàn thành phố (24 quận huyện). Ứng dụng cung cấp các bản đồ quy hoạch sử dụng đất tỷ lệ 1/2000 dạng bản giấy có đóng dấu phê duyệt được sao chụp (scan) và sắp xếp thống nhất vào hệ tọa độ VN2000. Trong giai đoạn đầu, phần mềm cũng cung cấp tham khảo thêm bản đồ quy hoạch dạng số cho khu vực trung tâm thành phố và quận Thủ Đức. Đây là dữ liệu bản đồ quy hoạch phân khu được xây dựng trên nền tảng GIS, cho phép người dùng định vị thửa đất thông qua một chức năng nữa là tìm kiếm theo số tờ-số thửa bên cạnh việc tìm kiếm thông qua tọa độ khu đất hoặc định vị GPS. Các khu vực còn lại sẽ được Sở Quy hoạch-Kiến trúc tiếp tục xây dựng hoàn chỉnh dữ liệu và cập nhật trong thời gian tiếp theo.Một trong những ứng dụng đáng chú ý trong sử dụng GIS là phần mềm "Thông tin quy hoạch TP.HCM” được phát triển và quản lý bởi Sở Quy hoạch-Kiến trúc nhằm cung cấp thông tin quy hoạch đô thị tại Thành phố đến người dân, tổ chức và doanh nghiệp một cách trực tuyến thông qua ứng dụng web và ứng dụng trên thiết bị di động thông minh (điện thoại thông minh và máy tính bảng).

Ngoài ra, cơ sở dữ liệu GIS còn được Sở Tài nguyên và Môi trường TP.HCM ứng dụng mạnh mẽ nhằm phục vụ công tác nghiệp vụ hàng ngày. Hàng loạt hệ thống quản lý của Sở TN MT sử dụng nền tảng GIS như : Quản lý hồ sơ giao thuê, cấp GCN QSDĐ; Quản lý giếng và khai thác nước dưới đất; Tính toán mô hình nước dưới đất Visual ModFlow; Lotus Notes 4.6; Mapping Office; Quản lý ruộng đất; Phần mềm đăng ký biến động nhà đất; Quản lý công văn; Phần mềm quản lý sổ bộ địa chính;...

Tuy nhiên, việc phát triển cơ sở dữ liệu GIS của HCMGIS hiện nay chỉ mới tập trung trên địa bàn Thành phố trong khi trên thực tế nhiều lĩnh vực có liên quan đến các tỉnh thành khác xung quanh. Ví dụ như vấn đề ô nhiễm kênh Ba Bò đang được TP.HCM và tỉnh Bình Dương chung tay giải quyết nhưng chưa có dữ liệu chung về GIS cho cả 2 bên, trong khi HCMGIS chỉ giới hạn trong địa bàn Thành phố. Ngoài ra, việc phân tích dự báo về tượng thủy văn, ngập ở thành phố, triều cường do xả lũ ở các tỉnh lân cận thì cũng đòi hỏi dữ liệu GIS của khu vực để phân tích xử lý. Mặc dù hiện nay Chính phủ đã ban hành nghị quyết triển khai xây dựng Đề án xây dựng cơ sở dữ liệu liên ngành vùng Đồng bằng sông Cửu Long tuy nhiên các chuyên gia cũng đề nghị TP chủ động tiến hành thực hiện cơ sở dữ liệu GIS nhằm phục vụ cho các hoạt động của TP.HCM.

Thạch An