Ứng dụng cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý thông tin thảm họa của Trung ương hội chữ thập đỏ Việt Nam

Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 377 ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS TRONG QUẢN LÝ THÔNG TIN THẢM HỌA CỦA TRUNG ƯƠNG HỘI CHỮ THẬP ðỎ VIỆT NAM ðẶNG VŨ KHẮC Khoa ðịa lý, Trường ðHSP Hà Nội NGUYỄN HƯNG HÀ Trung ương Hội Chữ thập ñỏ Việt Nam I. ðẶT VẤN ðỀ Việt Nam thường xuyên phải hứng chịu nhiều loại hình thiên tai như bão, áp thấp nhiệt ñới, lụt lội, lũ quét, xâm nhập mặn, khô hạn, trượt lở ñất, cháy rừng, ñộng ñất, v.v... Tuy nhiên, mỗi loại hình thiên tai lại có tần suất khác nhau và nhiều loại trong số ñó có mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với nước. Theo Cục Quản lý ñê ñiều và Phòng chống bão lụt thì bão và lụt là hai loại thiên tai thường xuyên ñe dọa và có nguy cơ gây nhiều thiệt hại nhất ñối với nước ta. Nhưng hai loại thiên tai này lại cũng có thể là nguyên nhân gây ra một loạt tai biến khác như trượt lở ñất, lũ quét.v.v... Qua số liệu thống kê của Ban chỉ ñạo Phòng chống lụt bão Trung ương, chúng ta thấy thiên tai ñã gây ra những thiệt hại to lớn về tài sản và những thiệt hại này ñang ngày càng có xu hướng gia tăng, ngoài ra chúng còn ñe dọa ñến tính mạng của nhân dân. Chẳng hạn như trong năm 2004, thiên tai làm 270 người chết và mất tích; với tổng giá trị thiệt hại về tài sản lên ñến 900 tỷ ñồng. Chính vì vậy, việc nắm ñược thông tin liên quan tới thiên tai, thảm họa tại các ñịa phương một cách kịp thời ñể chủ ñộng trong công tác phòng tránh và tổ chức công tác cứu trợ, cứu nạn trở thành một yêu cầu cấp bách không chỉ ñối với Trung ương Hội Chữ thập ñỏ Việt Nam mà với cả các cơ quan chịu trách nhiệm ñiều phối công tác cứu trợ, cứu nạn. II. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ Trước kia, các nhà quản lý của Trung ương Hội Chữ thập ñỏ vẫn nắm thông tin qua hệ thống công văn, giấy tờ ñược các ñơn vị cấp dưới cung cấp. Việc quản lý theo hình thức này nhiều khi gặp trở ngại do thông tin tản mạn, không có hệ thống và ñòi hỏi nhiều thời gian. Nhưng như chúng ta ñã biết: « Thông tin là một trong những công cụ cơ bản ñể mở rộng tầm nhìn cho nhà quản lý. Hãy thử hình dung, họ sẽ lãnh ñạo và tổ chức công việc thế nào nếu không có thông tin và không nắm những gì ñang xảy ra xung quanh » [1]. Thông tin ñến với nhà quản lý càng nhanh, chất lượng thông tin thu thập ñược càng cao, thì nhận ñịnh của họ về công việc càng chính xác, phán ñoán và cảm nhận của họ cũng tốt hơn, nhờ vậy họ sẽ ñưa ra ñược những quyết ñịnh phù hợp và có hiệu quả. Còn theo Nancy (2002) thì mục tiêu chủ yếu của hệ thống quản lý thông tin (MIS) là cung cấp cho các nhà quản lý những thông tin ñầy ñủ, chính xác và kịp thời về ñối tượng cần quản lý. Trong quá trình này, vấn ñề thể hiện thông tin ñược coi trọng do nó có vai trò rất lớn trong trao ñổi thông tin giữa người sử dụng với nguồn dữ liệu. Chính vì vậy, việc ñưa hệ thống Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 378 thông tin ñịa lý - GIS vào ứng dụng trong quản lý sẽ làm tăng khả năng truyền tải thông tin tới người sử dụng thông qua những phân tích trực quan trên bản ñồ và hơn thế nữa, hệ thống tin này có thể ñồng thời trả lời hai câu hỏi: ñối tượng cần quản lý nằm ở ñâu và các tính chất của chúng là gì? ðây chính là ưu ñiểm khác biệt của GIS so với các hệ thông tin truyền thống. ðể ñáp ứng ñược nhu cầu này, ñề tài hướng tới xây dựng hệ thống thông tin trong ñó các số liệu mang yếu tố ñịa lý cùng với các loại số liệu khác ñược khai thác, phục vụ cho công tác quản lý thiên tai, thảm họa của Trung ương Hội Chữ thập ñỏ. ðể ñạt ñược mục tiêu nêu trên, ñề tài ñặt ra những nhiệm vụ sau: - Phát triển một hệ thống thông tin quản lý thảm họa với sự kết hợp chặt chẽ giữa GIS và hệ thống thông tin truyền thống, - ðào tạo nhân viên các Hội Chữ thập ñỏ ñịa phương về quy trình bảo trì hệ thống, cập nhật số liệu và lập báo cáo, - Tập hợp thông tin có chất lượng, phong phú về chủng loại ñể ñưa vào cơ sở dữ liệu chuyên ngành dưới dạng số liệu. Từ cơ sở dữ liệu này, số liệu sẽ ñược khai thác và chuyển thành thông tin cần thiết phục vụ công tác quản lý. III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Nhiệm vụ ñề tài ðề tài ñã ñược triển khai ở 10 tỉnh và thành phố thí ñiểm (ðiện Biên, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, ðà Nẵng, Bình ðịnh, ðắc Lắc, Tiền Giang) với các công việc cụ thể sau: - ðánh giá hệ thống thông tin hiện ñang sử dụng tại Hội Chữ thập ñỏ Việt Nam ñể từ ñó xác ñịnh xem các quy trình, số liệu, mô hình hiện tại có ñủ khả năng cung cấp thông tin liên quan tới thảm họa hay không? - Xác ñịnh yêu cầu của hệ thống quản lý thông tin ñối với người sử dụng, như về khuôn dạng số liệu, tỷ lệ bản ñồ, tiêu chuẩn về trao ñổi và tích hợp số liệu, - Thiết kế thống nhất báo cáo, biểu mẫu thu thập số liệu theo yêu cầu của nhà quản lý, - Thiết kế nội dung bản ñồ chuyên ñề phù hợp với yêu cầu về nội dung của từng loại báo cáo, - Xây dựng bản ñồ số và kết nối giữa cơ sở dữ liệu bản ñồ số với cơ sở dữ liệu quản lý thiên tai, thảm họa, - Lựa chọn và ñào tạo nhân viên cách ñiền thông tin vào biểu mẫu, nhập số liệu vào cơ sở dữ liệu, ñồng bộ hóa số liệu với cơ sở dữ liệu ở văn phòng Trung ương Hội, lập báo cáo ñịnh kỳ có kèm bản ñồ chuyên ñề minh họa, - Hỗ trợ từ xa cho nhân viên Chữ thập ñỏ ñịa phương trong quá trình làm quen với hệ thống mới. Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 379 Hình vẽ sau ñây mô tả các moñun chức năng của hệ thống ñã ñược xây dựng: Hình 1. Các moñun chức năng (Phạm Thủy Vân, 2001) Các chức năng tìm kiếm thông tin thông qua yêu cầu hỏi ñáp ñược phát triển với các truy vấn ñặc thù và lưu lại dưới dạng macro. Các macro này có thể thực hiện việc tìm kiếm thông tin ở mức cao hơn so với những truy vấn trong cơ sở dữ liệu thông thường, chẳng hạn như: - Phóng to, thu nhỏ một khu vực ñịa lý nào ñó, - Hiển thị hay ẩn ñi một nhóm ñối tượng trên bản ñồ, - Gán nhãn cho một ñối tượng theo thuộc tính lấy từ cơ sở dữ liệu, - Xác ñịnh tọa ñộ ñịa lý của ñối tượng trên bản ñồ, - Xác ñịnh vị trí và ñặc tính của một ñối tượng, - Tìm kiếm ñối tượng trên bản ñồ thoả mãn ñiều kiện mà người sử dụng ñặt ra - Tìm hiểu ñặc tính của một ñối tượng, - Xây dựng bản ñồ chuyên ñề của một khu vực mà người sử dụng quan tâm Cơ sở dữ liệu Hệ quản trị Nhập dữ liệu Cơ sở dữ liệu ñịa lý Vị trí Quan hệ topo Thuộc tính Yêu cầu hỏi ñáp Lấy dữ liệu ra Chuyển ñổi Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 380 2. Công tác dữ liệu Dữ liệu bản ñồ số ñược ñưa vào trong ứng dụng này có cấu trúc vector với ñối tượng không gian dạng ñường và vùng. Trong một cơ sở dữ liệu GIS, cấu trúc dữ liệu vector tích hợp hai loại dữ liệu: không gian và thuộc tính. Dữ liệu không gian xác ñịnh vị trí ñịa lý của ñối tượng và mối quan hệ trong không gian của chúng với ñối tượng khác. Còn dữ liệu thuộc tính thì xác ñịnh tính chất của ñối tượng như ta vẫn thấy trong các cơ sở dữ liệu bảng truyền thống. Chính nhờ cấu trúc này mà người sử dụng dễ dàng truy vấn thông tin, xây dựng các báo cáo, nhưng ñồng thời lại có thể tìm kiếm các ñối tượng trên bản ñồ số và thành lập bản ñồ chuyên ñề theo yêu cầu của nhà quản lý. Nhờ vậy, họ có thể nắm ñược thông tin về từng ñịa phương cần quản lý, ñưa ra dự báo sớm về ñịa bàn có nguy cơ cao và suy luận ra những tình trạng nguy cấp một cách trực quan. a. Dữ liệu không gian ðể quản lý các thông tin có yếu tố ñịa lý, phần lớn các GIS ñều tổ chức các ñối tượng bản ñồ theo các lớp. Mỗi lớp bao gồm tập hợp các ñối tượng có cùng một loại cấu trúc. Người sử dụng sẽ xây dựng nội dung của bản ñồ bằng cách chọn lớp thông tin cần thiết ñể hiển thị lên màn hình máy tính. Dựa trên nhu cầu quản lý, dữ liệu không gian ñược chia ra hai nhóm ñối tượng: + Nhóm ñối tượng chính - các ñối tượng mà dữ liệu thuộc tính thay ñổi thường xuyên và tham gia trực tiếp trong quá trình quản lý: Lớp ñịa giới hành chính: - Thực thể 1: Ranh giới xã - Thực thể 2: Ranh giới huyện - Thực thể 3: Ranh giới tỉnh Lớp tổ chức quản lý: - Thực thể 4: Tỉnh hội Chữ thập ñỏ - Thực thể 5: Huyện hội Chữ thập ñỏ + Nhóm ñối tượng mà dữ liệu thuộc tính ít có sự biến ñổi và không tham gia trực tiếp vào quá trình quản lý thông tin, chỉ có tác dụng giúp người sử dụng ñịnh vị các ñối tượng trong quá trình khai thác dữ liệu bản ñồ: Lớp sông: - Thực thể 6: Hệ thống thủy văn Lớp ñường bộ: - Thực thể 7: Hệ thống giao thông Lớp ñịa danh: - Thực thể 8: ðịa danh Lớp hệ thống tọa ñộ: - Thực thể 9: Lưới toạ ñộ Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 381 b. Dữ liệu thuộc tính: Dữ liệu thuộc tính cho phép cập nhật, và lưu trữ các thông tin về: - Dân số (tổng số dân, người già, trẻ em, số dân ở tuổi lao ñộng, số hộ nghèo, số nhà tranh tre, tổng số hộ gia ñình, vv...) - ðặc ñiểm ñịa hình (loại ñịa hình, ñộ dốc, ñộ cao, vv...) - ðặc ñiểm kinh tế (cơ cấu kinh tế theo dân cư, theo diện tích, vv...) - Thiên tai (tần suất, mức ñộ ảnh hưởng, diện tích bị ảnh hưởng, vv...) - Nguy cơ tổn thương (người già, trẻ em, người tàn tật, người có hoàn cảnh khó khăn, vv...) Vấn ñề quan trọng ở ñây là tổ chức, sắp xếp dữ liệu sao cho có thể kết nối cơ sở dữ liệu bản ñồ số với cơ sở dữ liệu quản lý thảm họa, qua ñó tiếp nhận có chọn lọc dữ liệu ñang lưu trữ trong cơ sở dữ liệu này nhằm xây dựng các bản ñồ chuyên ñề và thành lập các báo cáo thống kê có liên quan. IV. KẾT LUẬN Thông qua kết quả của ứng dụng này, chúng ta thấy công nghệ GIS có thể góp phần tích cực và có hiệu quả trong vấn ñề quản lý thông tin. Các công cụ hiển thị của GIS cho phép nắm bắt thông tin về các ñối tượng một cách trực quan. Mặc dù Hình 2. Một trong những báo cáo do hệ thống cung cấp Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 382 vậy, một ñiều quan trọng cần lưu ý là hệ thống chỉ hoạt ñộng tốt và có khả năng cung cấp thông tin chính xác cho người sử dụng khi việc cập nhật thông tin vào cơ sở dữ liệu ñược duy trì ñều ñặn, ñúng nguyên tắc. Trong ứng dụng này, chúng tôi mới chỉ bước ñầu ñưa vào quản lý một số loại thông tin, việc mở rộng quản lý sang các thông tin khác cũng như mở rộng sang các khu vực khác là hoàn toàn có thể thực hiện ñược. Tuy nhiên, ñiều này ñòi hỏi thời gian và ñầu tư về nhân lực cũng như kinh phí. Mặt khác, ta cũng thấy rõ việc kết hợp cơ sở dữ liệu GIS với các hệ quản trị cơ sở dữ liệu không chỉ giới hạn ở việc phục vụ cho công tác nắm bắt thông tin mà còn là một nguồn cung cấp dữ liệu bổ sung phục vụ cho công tác quy hoạch, lập kế hoạch của các nhà quản lý. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyệt Ánh. 2006. « Thiếu thông tin, lãnh ñạo biết quyết ñịnh gì ». VietnamNet (Hà Nội). 4/9/2006, p. 3. [2]. Bourrough Peter A., Rachael A. McDonnell.(1998). Principles of Geographical Information Systems. Oxford: Oxford University Press, 97 tr. [3]. Dueker Kenneth J., Tôn Thất Tú. 2001. Hệ thống thông tin ñịa lý cho Giao Thông Vận Tải (GIS-T) trong Hội thảo Xây dựng cơ sở dữ liệu hạ tầng giao thông vận tải. Bộ Giao thông vận tải, tr. 67-70. Hà Nội. [4]. Goodchild Michael F., Karen K.Kemp, Marius Thériault, Yann Roche. 1995. Systèmes d’Information Géografique. Université Laval. 304 tr. Québec. [5]. Nguyễn Ngọc Hiệp. 1999. Xây dựng hệ thống thông tin ñịa lý phục vụ quản lý ñô thị của thành phố Hà Nội. Sở KHCN và MT Hà Nội, 150 tr. Hà Nội [6]. Obermeyer J. Nancy, Jeffrey K. Pinto. 2000. Managing geographic information systems. The Guilford Press, 219 tr. New York. [7]. Phạm Thủy Vân. 2001. Tìm hiểu về Internet và hệ thông tin ñịa lý phân tán. ðại học Quốc gia Hà Nội, 87 tr. Hà Nội. TÓM TẮT Trung ương Hội Chữ thập ñỏ Việt Nam ñang bước ñầu ñưa hệ thống thông tin ñịa lý - GIS vào phục vụ công tác quản lý thảm họa nhằm nắm ñược thông tin về thiệt hại mỗi khi xảy ra thiên tai. Hệ thống này ñược xây dựng và chuyển giao trong khuôn khổ của ñề tài “Ứng dụng cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý thông tin thảm họa” hợp tác giữa Trung tâm Viễn thám & Geomatic - Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia với Trung ương Hội Chữ thập ñỏ Việt Nam. Với mục ñích xây dựng một hệ thống thông tin có thể liên kết các dữ liệu chuyên ngành với dữ liệu bản ñồ số, các chuyên viên của hai ñơn vị ñã xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS và phát triển một phần mềm ứng dụng có tên « Chương trình quản lý thông tin thảm họa » ñể khai thác các dữ liệu này, ñồng thời tiến hành triển khai hệ thống trên tại một số Huyện hội Chữ thập ñỏ ñể thu thập thông tin theo thiết kế ñề ra.