Nghiên cứu Ứng dụng công nghệ webgis trong khai thác cơ sở dữ liệu quy hoạch thành phố cần thơ thời kỳ 2021 2030, tầm nhìn Đến năm 2050 (tt)

Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan: Tìm hiểu về quy hoạch sử dụng đất và ứng dụng công nghệ WebGIS trong khai thác cơ sở dữ liệu quy hoạch, nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Hoàng Phong

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS TRONG KHAI THÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU QUY HOẠCH THÀNH PHỐ CẦN THƠ THỜI KỲ 2021 - 2030,

Công trình được hoàn thành tại: Khoa Địa lý, Trường ĐH Khoa học

Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Xuân Linh

Phản biện 1: TS Phạm Thị Thanh Thủy

Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Mẫn Quang Huy

Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN vào ngày 18 tháng

01 năm 2025

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện Khoa Địa lý, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên

- Trung tâm Thông tin Thư viện, ĐHQGHN

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu và xây dựng hệ thống WebGIS phục vụ khai thác

cơ sở dữ liệu quy hoạch sử dụng đất TP Cần Thơ giai đoạn 2021 -

2030, tầm nhìn đến năm 2050, nhằm giúp các cơ quan quản lý và người dân có thể truy cập thông tin một cách trực quan, thuận tiện

3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu tổng quan: Tìm hiểu về quy hoạch sử dụng đất

và ứng dụng công nghệ WebGIS trong khai thác cơ sở dữ liệu quy hoạch, nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và minh bạch thông tin

Thiết kế hệ thống WebGIS: Xây dựng hệ thống WebGIS hoạt động trên môi trường Internet, hỗ trợ truy cập, tra cứu và giám sát thông tin quy hoạch một cách thuận tiện và chính xác

Triển khai thử nghiệm: Áp dụng hệ thống WebGIS tại TP Cần Thơ, sử dụng dữ liệu quy hoạch từ ngành Tài nguyên & Môi trường để kiểm tra hiệu suất, khả năng khai thác và hiệu quả ứng dụng thực tế

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích, tổng hợp tài liệu: Thu thập và

phân tích các tài liệu về quy hoạch sử dụng đất, công nghệ WebGIS,

bản đồ và báo cáo ngành Tài nguyên & Môi trường, tạo cơ sở lý thuyết và dữ liệu phục vụ xây dựng hệ thống WebGIS

- Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế: Khảo sát tại TP

Cần Thơ để thu thập thông tin thực tế về hiện trạng sử dụng đất, nhu cầu quy hoạch và vấn đề quản lý đất đai

- Phương pháp bản đồ số: Chuẩn hóa và xử lý dữ liệu bản

đồ, tạo các lớp thông tin không gian như ranh giới thửa đất, hạ tầng giao thông, vùng chức năng quy hoạch nhằm phục vụ phân tích và giám sát

- Phương pháp quản lý dữ liệu bằng GIS: Sử dụng GIS để

tổ chức, quản lý dữ liệu không gian và thuộc tính, đảm bảo cơ sở dữ liệu quy hoạch đồng bộ, dễ truy xuất và phân tích

- Phương pháp thiết kế hệ thống WebGIS: Xây dựng hệ

thống WebGIS trực tuyến với giao diện thân thiện, hỗ trợ xem bản

đồ, tra cứu quy hoạch, giúp minh bạch hóa thông tin và tăng cường tương tác giữa người dân và cơ quan quản lý

5 Kết quả đạt được

Đề tài đã thiết kế và triển khai thành công hệ thống WebGIS, giúp khai thác và truy cập cơ sở dữ liệu quy hoạch TP Cần Thơ trên môi trường Internet Hệ thống cung cấp thông tin quy hoạch chính xác, minh bạch, hỗ trợ cán bộ quản lý và người dân trong việc tra cứu, theo dõi và giám sát quy hoạch đất đai hiệu quả, góp phần nâng cao công tác quản lý quy hoạch tại địa phương

6 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn

Dựa trên các phương pháp nghiên cứu, tài liệu tham khảo và

số liệu thực tế, đề tài đã xây dựng thành công hệ thống WebGIS phục

vụ khai thác cơ sở dữ liệu quy hoạch TP Cần Thơ Hệ thống không chỉ công bố thông tin quy hoạch minh bạch đến cộng đồng mà còn hỗ trợ theo dõi tiến độ thực hiện quy hoạch Ngoài ra, hệ thống cho phép khai thác và sử dụng dữ liệu không gian và thuộc tính từ bản đồ, góp phần nâng cao công tác quản lý đất đai và thúc đẩy sự phát triển bền vững của thành phố

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về quy hoạch tỉnh

1.1.1 Khái niệm

Quy hoạch là việc tổ chức, sắp xếp không gian các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh gắn với phát triển hạ tầng và bảo vệ tài nguyên nhằm sử dụng hiệu quả nguồn lực quốc gia phục

vụ mục tiêu phát triển bền vững

Quy hoạch tỉnh là quy hoạch cụ thể hóa quy hoạch tổng thể quốc gia và quy hoạch vùng, nhằm định hướng phát triển không gian, phân bố dân cư, hạ tầng, sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường ở cấp tỉnh, đảm bảo kết nối với các cấp quy hoạch khác

Mối quan hệ giữa các loại quy hoạch:

+ Quy hoạch tổng thể quốc gia là nền tảng để lập các quy

hoạch khác như quy hoạch vùng, tỉnh, ngành, đô thị, nông thôn

+ Quy hoạch ngành quốc gia phải phù hợp với quy hoạch

tổng thể quốc gia, quy hoạch không gian biển và quy hoạch sử dụng đất Khi có mâu thuẫn, phải điều chỉnh theo quy hoạch cấp cao hơn

+ Quy hoạch vùng và quy hoạch tỉnh phải tuân theo quy

hoạch cấp quốc gia Nếu có mâu thuẫn với quy hoạch ngành quốc gia, phải điều chỉnh để phù hợp với quy hoạch tổng thể quốc gia

+ Quy hoạch đô thị và quy hoạch nông thôn phải thống

nhất với quy hoạch cấp quốc gia, quy hoạch vùng và quy hoạch tỉnh

để đảm bảo tính đồng bộ trong phát triển

1.1.2 Các văn bản pháp lý về quy hoạch tỉnh

Luật Quy hoạch số 21/2017/QH14 quy định nội dung quy hoạch tỉnh, giúp xây dựng kế hoạch phát triển toàn diện, từ xác định ngành kinh tế mũi nhọn, phân bố dân cư hợp lý đến bảo vệ môi trường và ứng phó với biến đổi khí hậu Đây là công cụ pháp lý quan trọng định hướng đầu tư, xây dựng và phát triển của tỉnh

Nghị định số 37/2019/NĐ-CP quy định chi tiết về quy trình lập, thẩm định và phê duyệt quy hoạch, nâng cao chất lượng và tính khoa học của quy hoạch, đồng thời khuyến khích đánh giá môi trường chiến lược và sự tham gia của cộng đồng để đảm bảo tính bền vững

Nghị định số 58/2023/NĐ-CP sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định 37/2019/NĐ-CP, cập nhật quy định về quy hoạch để phù hợp với thực tiễn

Thông tư số 04/2023/TT-BKHĐT hướng dẫn yêu cầu nội dung, kỹ thuật cơ sở dữ liệu hồ sơ quy hoạch, sơ đồ và bản đồ quy hoạch cấp quốc gia, vùng và tỉnh, giúp tiêu chuẩn hóa dữ liệu phục

vụ công tác quản lý và khai thác thông tin quy hoạch

1.1.3 Nội dung và quy trình công tác lập quy hoạch tỉnh

1.1.3.1 Nội dung công tác lập quy hoạch tỉnh

Theo Điều 27 Luật Quy hoạch 2017, quy hoạch tỉnh có vai trò cụ thể hóa các quy hoạch cấp quốc gia và vùng, định hướng phát triển không gian và phân bổ nguồn lực cho các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh, bảo vệ môi trường ở cấp tỉnh

Các nội dung chính của quy hoạch tỉnh:

- Phân tích, đánh giá: Điều kiện phát triển đặc thù, hiện trạng kinh tế - xã hội, sử dụng đất, hệ thống đô thị và nông thôn

- Quan điểm, mục tiêu: Xác định phương hướng và phương

án tổ chức hoạt động kinh tế - xã hội

- Quy hoạch phát triển ngành: Định hướng phát triển các ngành kinh tế quan trọng trên địa bàn tỉnh

- Hệ thống đô thị và khu chức năng: Phát triển đô thị, khu công nghiệp, khu kinh tế, khu du lịch, bảo tồn di tích và phát triển vùng sản xuất nông nghiệp tập trung

- Hạ tầng giao thông: Mạng lưới đường bộ, đường sắt, đường thủy, cảng biển, sân bay và hệ thống giao thông liên kết vùng

- Hạ tầng kỹ thuật: Mạng lưới cấp điện, viễn thông, cấp thoát nước, thủy lợi và xử lý chất thải

- Hạ tầng xã hội: Thiết chế văn hóa, thể thao, du lịch, trung tâm thương mại, công trình an sinh xã hội

- Quy hoạch sử dụng đất: Phân bổ đất đai theo khu chức năng

và theo loại đất đến cấp huyện

- Bảo vệ môi trường: Khai thác và bảo vệ tài nguyên, đa dạng sinh học, phòng chống thiên tai và ứng phó với biến đổi khí hậu

- Danh mục dự án và nguồn lực: Xác định các dự án ưu tiên

và giải pháp thực hiện quy hoạch

Chính phủ quy định chi tiết nội dung quy hoạch tỉnh và quy trình tích hợp quy hoạch theo quy định pháp luật

1.1.3.2 Quy trình công tác lập quy hoạch tỉnh

Theo Khoản 4 Điều 16 Luật Quy hoạch 2017, quy trình lập quy hoạch tỉnh được thực hiện theo các bước sau:

Xây dựng nhiệm vụ lập quy hoạch: Cơ quan lập quy hoạch

phối hợp với các cơ quan liên quan và UBND cấp huyện để xây dựng nhiệm vụ lập quy hoạch, trình UBND cấp tỉnh và Thủ tướng Chính phủ phê duyệt

Lập quy hoạch: Cơ quan lập quy hoạch lựa chọn tổ chức tư

vấn, nghiên cứu, phân tích, đánh giá thực trạng và đề xuất định hướng phát triển

Thu thập đề xuất: Các cơ quan, tổ chức, UBND cấp huyện

gửi nội dung đề xuất về lĩnh vực phụ trách cho cơ quan lập quy hoạch

Tổng hợp, điều chỉnh nội dung quy hoạch: Cơ quan lập

quy hoạch phối hợp với các bên liên quan để xử lý các vấn đề liên ngành, đảm bảo tính thống nhất của quy hoạch

Hoàn thiện nội dung quy hoạch: Các cơ quan, tổ chức và

UBND cấp huyện điều chỉnh, bổ sung nội dung quy hoạch theo phân công

Lấy ý kiến: Cơ quan lập quy hoạch gửi dự thảo quy hoạch

để lấy ý kiến theo quy định

Tiếp thu, giải trình và hoàn thiện: Cơ quan lập quy hoạch

tiếp thu các ý kiến góp ý và hoàn thiện quy hoạch để trình Hội đồng thẩm định

Thẩm định và hoàn thiện lần cuối: Hội đồng thẩm định

xem xét, kết luận; cơ quan lập quy hoạch hoàn thiện theo kết luận này và trình UBND cấp tỉnh

Trình phê duyệt: UBND cấp tỉnh trình Hội đồng nhân dân

cấp tỉnh thông qua, sau đó trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt

Quy trình này giúp đảm bảo tính khoa học, minh bạch và đồng bộ trong công tác lập quy hoạch tỉnh

1.2 Tổng quát về quy hoạch ngành Tài nguyên Môi trường của thành phố Cần Thơ

Quy hoạch sử dụng đất thành phố Cần Thơ đến năm 2030 có những mục đích sau:

Là công cụ pháp lý giúp hoạch định chính sách, tổ chức không gian phát triển kinh tế - xã hội

Cơ sở triển khai kế hoạch đầu tư công, phát triển đô thị, bảo

vệ môi trường, ứng phó biến đổi khí hậu

Xây dựng Cần Thơ trở thành trung tâm vùng về thương mại,

du lịch, logistics, giáo dục, công nghệ

Tối ưu hóa sử dụng tài nguyên, loại bỏ chồng chéo, đảm bảo kết nối hạ tầng với ĐBSCL

1.2.1 Phương án phân bổ và khoanh vùng đất

Quy hoạch tuân thủ chỉ tiêu sử dụng đất cấp quốc gia, vùng ĐBSCL theo các quyết định của Thủ tướng Chính phủ

Đất nông nghiệp: 84.540 ha (giảm 29.768 ha so với năm

2020), trong đó đất trồng lúa 48.391 ha

Đất phi nông nghiệp: 59.500 ha (tăng 9.521 ha), bao gồm

đất công nghiệp, đô thị, thương mại, hạ tầng

Đất chưa sử dụng: 0 ha (giảm 20 ha so với năm 2020)

1.2.2 Phương án phân vùng môi trường

Vùng bảo vệ nghiêm ngặt: Quận Ninh Kiều, khu dân cư tập

trung, nguồn nước sinh hoạt

Vùng hạn chế phát thải: Các khu dân cư trung tâm huyện,

xã, hành lang bảo vệ nguồn nước

Vùng khác: Khu công nghiệp, cảng, cụm công nghiệp và

vùng còn lại trên địa bàn TP

Mục tiêu: Ngăn ngừa ô nhiễm, bảo tồn đa dạng sinh học, nâng cao năng lực quản lý môi trường

1.2.3 Phương án bảo tồn đa dạng sinh học

Bảo vệ hệ sinh thái đất ngập nước, sông, cồn, cù lao, duy trì

phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực tuyến trên Internet”

1.3.2 Khả năng ứng dụng

Công nghệ GIS bắt đầu được ứng dụng từ thập niên 90 và phát triển mạnh mẽ nhờ tiến bộ trong phần mềm, mạng máy tính, GPS và viễn thám Hiện nay, nhiều cơ quan trung ương (Bộ TN&MT, Bộ GTVT, Bộ NN&PTNT) đã sử dụng GIS trong quản lý nhà nước Các địa phương cũng triển khai các hệ thống như HANOIGIS, HCMGIS, HUEGIS

Việt Nam đã ứng dụng kinh nghiệm và công nghệ từ các nước tiên tiến để rút ngắn thời gian phát triển hệ thống GIS Tuy nhiên, để xây dựng hệ thống đạt tiêu chuẩn quốc tế, cần có chiến lược đầu tư, đào tạo nhân lực và hoàn thiện cơ chế chính sách

Cung cấp thông tin quy hoạch trực tuyến: Giúp người dân,

doanh nghiệp và cơ quan quản lý dễ dàng tra cứu dữ liệu về ranh giới thửa đất, khu chức năng, dự án quy hoạch

Theo dõi tiến độ quy hoạch: Hỗ trợ giám sát tiến độ thực

hiện dự án theo thời gian thực, giúp đảm bảo tiến độ và tính minh bạch

Hỗ trợ lập kế hoạch và ra quyết định: Phân tích không

gian để dự báo nhu cầu sử dụng đất, xác định khu vực phát triển và giải quyết các vấn đề vi phạm quy hoạch

Quản lý tài nguyên đất đai hiệu quả: Theo dõi tình trạng

sử dụng đất, phát hiện lãng phí hoặc sử dụng sai mục đích, giúp điều chỉnh hợp lý

Tăng cường tính minh bạch và công khai: Công khai dữ

liệu lên nền tảng trực tuyến để người dân giám sát, góp phần phát hiện sai phạm và nâng cao trách nhiệm quản lý

Nhìn chung, WebGIS đang trở thành công cụ quan trọng trong quản lý quy hoạch, giúp nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng đất đai bền vững

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG WEBGIS PHỤC VỤ KHAI THÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU QUY HOẠCH

2.1 Phân tích, lựa chọn phương án, giải pháp kỹ thuật công nghệ

2.1.1 Yêu cầu chung

Hệ thống phải dựa trên công nghệ Web tiên tiến, đảm bảo tính mở, dễ bảo trì, và có khả năng mở rộng

Phần mềm phải có giao diện thân thiện, quản trị hệ thống đơn giản nhưng hiệu quả

Đảm bảo bảo mật và phân quyền hợp lý cho người dùng

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kỹ thuật

Kiến trúc phần mềm: Xem xét nhiều mô hình như Server, N-Tier, SOA, Microservices, trong đó SOA được ưu tiên do khả năng mở rộng cao

Client-Định hướng công nghệ: Xác định sử dụng NodeJS và Net Core làm nền tảng phát triển backend, PostgreSQL với PostGIS để quản lý cơ sở dữ liệu không gian

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Sử dụng PostgreSQL/PostGIS để lưu trữ dữ liệu không gian, hỗ trợ truy vấn địa lý và tích hợp dữ liệu bản đồ

2.2 Thiết kế hệ thống

Mô tả kiến trúc hệ thống và các thành phần chính

+ Quy trình nghiệp vụ cần tin học hóa: Hệ thống giúp

quản lý dữ liệu quy hoạch, hỗ trợ tìm kiếm, truy vấn, cập nhật dữ liệu không gian và thuộc tính

+ Các đối tượng tham gia: Bao gồm người dùng truy vấn

dữ liệu, quản trị viên cập nhật dữ liệu và cơ quan quản lý giám sát hệ thống

+ Hiển thị bản đồ quy hoạch, tìm kiếm thông tin thửa đất, truy xuất dữ liệu không gian

+ Bảo mật dữ liệu với phân quyền truy cập

Giải pháp triển khai:

+ Mô hình triển khai theo dạng web-based, hỗ trợ truy cập qua Internet

+ Áp dụng bảo mật, sao lưu dữ liệu định kỳ để đảm bảo an toàn hệ thống

2.3 Các yêu cầu kỹ thuật

2.3.1 Yêu cầu về kiến trúc ứng dụng

Hệ thống được thiết kế theo mô hình tập trung trên nền tảng web, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn CNTT hiện hành

Áp dụng kiến trúc SOA (Service-Oriented Architecture) để đảm bảo khả năng mở rộng và tương thích với nhiều nền tảng hệ điều hành như Windows Server, Ubuntu, CentOS

Lớp Backend API yêu cầu bảo mật cao, sử dụng API Gateway và OAuth2/SAML2 để xác thực, phân quyền truy cập

Hỗ trợ kết nối với nhiều hệ thống cơ sở dữ liệu như SQL Server, MySQL, PostgreSQL

2.3.2 Yêu cầu cần đáp ứng đối với cơ sở dữ liệu (CSDL)

Hệ thống phải có khả năng lưu trữ lớn, đáp ứng nhu cầu thực

tế của cơ quan quản lý Nhà nước

Hỗ trợ cả dữ liệu có cấu trúc và phi cấu trúc để phù hợp với nhiều loại thông tin quy hoạch

Cho phép tìm kiếm toàn văn (full-text search) trong CSDL, bao gồm cả tài liệu đính kèm

Hỗ trợ lưu trữ dữ liệu theo thời gian để giảm tải dung lượng

mà vẫn đảm bảo khả năng tra cứu nhanh chóng

Phải cho phép nhiều người dùng truy cập đồng thời, đảm bảo tốc độ xử lý ổn định

2.3.3 Yêu cầu về an toàn, bảo mật

Bảo mật thông tin ở nhiều cấp độ: mạng, xác thực người dùng, cơ sở dữ liệu

Hệ thống phải mã hóa dữ liệu quan trọng theo chuẩn bảo mật cao, đảm bảo an toàn dữ liệu trong quá trình lưu trữ và truyền tải