Sau hai năm học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tình giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy lợi, bằng sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên cứu và tìm tòi, tích lũy kinh n
Trang 1Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực và không sao chép từ bất
kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu
đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định
Hà Nội, Ngày 03 tháng 03 năm 2014
H ỌC VIÊN
Võ Ngọc Quang
Trang 2Sau hai năm học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tình giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy lợi, bằng sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên cứu và
tìm tòi, tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay đề tài “Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu, quy hoạch phân loại hệ sinh thái và đa
d ạng sinh học cây trồng trên địa bàn thành phố Hà Nội” đã được tác giả hoàn
thành đúng thời hạn quy định
Trong khuôn khổ của luận văn, với kết quả còn rất khiêm tốn trong việc nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ cho việc lựa chọn giải pháp hợp lý phù hợp cho
quản lý cơ sở dữ liệu, quy hoạch phân loại hệ sinh thái và đa dạng cây trồng, tác giả
hy vọng đóng góp một phần nhỏ phục vụ cho nghiên cứu các vấn đề có liên quan
Đặc biệt tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Thế Hoà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin khoa
học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn các
thầy giáo, cô giáo Khoa Kinh tế và quản lý - Trường Đại học Thủy Lợi, đã giảng
dạy tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Phòng Đào tạo Đại học
và sau đại học - Trường Đại học Thuỷ lợi nơi tác giả đã từng công tác; gia đình, bạn
bè đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn đúng
thời hạn
Do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong
nhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tác giả hoàn thiện hơn đề tài
của luận văn
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà N ội, Ngày 03 tháng 03 năm 2014
HỌC VIÊN
Võ Ngọc Quang
Trang 3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1
1.1 Khái niệm về GIS và ứng dụng công nghệ thông tin trên GIS 1
1.1.1 Khái niệm GIS 1
1.1.2 Nguồn gốc và sự phát triển của GIS 1
1.1.3 Các đặc điểm điển hình của hệ thống GIS 2
1.1.4 Sự cần thiết của GIS 3
1.1.5 Thành phần của GIS 4
1.1.6 Một số ứng dụng của GIS 9
1.1.7 Chi phí cho GIS 11
1.2 Khái niệm về cơ sở dữ liệu và bản đồ 12
1.2.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu 12
1.2.2 Sự cần thiết của các hệ cơ sở dữ liệu 12
1.2.3 Mô hình kiến trúc tổng quát cơ sở dữ liệu 13
1.2.4 Mục tiêu của các hệ cơ sở dữ liệu 14
1.2.5 Khái niệm bản đồ 15
1.2.6 Phân loại bản đồ 15
1.2.7 Các hệ quy chiếu và hệ tọa độ sử dụng ở Việt Nam 16
1.2.8 Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ 17
1.3 Vai trò, vị trí của công tác quy hoạch và phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học 17
1.3.1 Hệ sinh thái 17
1.3.2 Đặc điểm, chức năng của hệ sinh thái 17
1.3.3 Các trạng thái của hệ sinh thái 18
1.3.4 Phân loại hệ sinh thái 18
1.3.5 Đa dạng sinh học 19
1.3.6 Giá trị của đa dạng sinh học 19
Trang 41.3.7 Vai trò, vị trí của công tác quy hoạch và phân loại hệ sinh thái và đa dạng
sinh học 20
1.4 Phương pháp, nội dung ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học 22
1.4.1 Nội dung ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học 22
1.4.1.1 Về lớp bản đồ chuyên ngành nông nghiệp 22
1.4.1.2 Xây dựng phần mềm tra cứu thông tin trên bản đồ số cho các nhóm cây trồng 22
1.4.1.3 Thành phần công việc 22
1.4.2 Phương pháp ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học 23
1.5 Hiệu quả kinh tế của việc áp dụng các giải pháp tiến bộ khoa học công nghệ 23
1.6 Thực trạng cơ sở dữ liệu và công tác quản lý cơ sở dữ liệu trong ngành Nông nghiệp và phát triển nông thôn nước ta hiện nay 26
Kết luận chương 1 28
CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU, QUY HOẠCH PHÂN LOẠI HỆ SINH THÁI VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 29
2.1 Giới thiệu khái quát về Thành phố Hà Nội 29
2.1.1 Vị trí địa lý 29
2.1.2 Địa hình 30
2.1.3 Khí hậu 31
2.1.4 Thực vật và động vật 31
2.1.5 Dân cư 32
2.1.6 Các đơn vị hành chính Hà Nội 32
2.1.7 Kinh tế 32
Trang 52.2 Thực trạng công tác quản lý cơ sở dữ liệu quy hoạch phân loại hệ thống sinh
thái học và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn Thành phố 34
2.2.1 Kết quả kiểm kê và xây dựng cơ sở dữ liệu về đa dạng cây trồng nông nghiệp Hà Nội 35
2.2.2 Đề xuất danh mục một số nguồn gen cây đặc sản của Hà Nội 37
2.2.3 Kết quả phân tích di truyền 38
2.3 Những đánh giá chung 47
2.3.1 Những kết quả đạt được trong công tác 47
2.3.2 Những mặt còn tồn tại 49
Kết luận chương 2 51
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU, QUY HOẠCH PHÂN LOẠI HỆ THỐNG SINH THÁI VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC CÂY TRỒNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 52
3.1 Sự cần thiết của việc ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu quy hoạch hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn thành phố Hà Nội 52
3.2 Trình tự các bước ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu 52
3.2.1 Quy trình Thu thập và xây dựng CSDL 52
3.2.2 Quy trình cập nhật dữ liệu 53
3.2.3 Lựa chọn giải pháp công nghệ và công cụ phát triển 53
3.3 Nghiên cứu ứng dụng để quản lý cơ sở dữ liệu và xây dựng kịch bản quy hoạch phân bổ cơ cấu cây trồng tại Huyện Đông Anh, Hà Nội 56
3.3.1 Sơ đồ thiết kế hệ thống 56
3.3.2 Kế hoạch triển khai hệ thống 58
3.3.3 Các giải pháp khai thác thông tin 60
3.3.4 Mô hình xây dựng phần mềm 62
3.3.5 Thiết kế cơ sở dữ liệu 65
3.3.6 Xây dựng kịch bản và đánh giá hiệu quả kinh tế quy hoạch phân bố cây trồng Huyện Đông Anh, Hà Nội theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội 68
Trang 63.3.6.1 Giới thiệu khái quát về Huyện Đông Anh 68
3.3.6.2 Phân bố cây trồng hiện tại năm 2012 huyện Đông Anh 74
3.3.6.3 Thay đổi cơ cấu cây trồng theo quy hoạch phát triển kinh tế của Đông Anh 78
Kết luận chương 3 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81
Kết luận 81
Kiến nghị 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
PHỤ LỤC 83
Trang 7Hình 1.1: Thành phần của GIS 5
Hình 1.2: Sơ đồ sử dụng các thiết bị trong GIS 6
Hình 1.3: Quản trị cơ sở dữ liệu hệ thống GIS 7
Hình 1.4: Sơ đồ quản trị hệ thống GIS 8
Hình 1.5: Ứng dụng GIS để giám sát sự thay đổi của các ruộng lúa theo giai đoạn phát triển ở Nhật Bản 10
Hình 1.6: Bản đồ phân loại ruộng lúa tại Nhật bản 11
Hình 1.7: Bản đồ phân loại ruộng lúa tại Thái Lan 11
Hình 1.8: Chi phí cho GIS 12
Hình 1.9: Sơ đồ mô hình vật lý tương tác cơ sở dữ liệu 14
Hình 2.1: Bản đồ hành chính Thành phố Hà Nội năm 2013 29
Hình 3.1: Sơ đồ chức năng tổng quan cho hệ thống quản lý CSDL quy hoạch phân bổ cơ cấu cây trồng 56
Hình 3.2: Thuộc tính mô tả bản đồ 57
Hình 3.3: Sơ đồ quy trình truyền, nhận cơ sở dữ liệu về sinh thái học cây trồng 58
Hình 3.4: Mô hình Ba mức Người sử dụng 62
Hình 3.5: Mô hình trao đổi xây dựng phần mềm 63
Hình 3.6: Sơ đồ khối phân tích thiết kế 64
phần mềm quản lý CSDL 64
Hình 3.7: Các phương pháp thu thập bản đồ 65
Hình 3.8: Các lớp dự liệu bản đồ 66
Trang 8Bảng 2.1: Thống kê nhóm cây trồng nông nghiệp trên địa bàn Hà Nội năm 2012 39
Bảng 2.2: Đa dạng loài cây trồng nông nghiệp trên địa bàn Hà Nội năm 2012 40
Bảng 2.3: Danh mục một số nguồn gen cây trồng đặc sản Hà Nội cần bảo tồn và phát triển 45
Bảng 3.1: Phân bố sử dụng đất trong toàn huyện Đông Anh 71
Bảng 3.2: Bảng tính lợi ích mang lại từ nhóm cây lương thực của sản xuất nông nghiệp tại năm 2012 74
Bảng 3.3: Tính lợi ích mang lại từ nhóm cây ăn quả của sản xuất nông nghiệp tại năm 2012 75
Bảng 3.4: Tính lợi ích mang lại từ nhóm cây công nghiệp của sản xuất nông nghiệp
tại năm 2012 76 Bảng 3.5: Tính lợi ích mang lại từ nhóm cây rau và gia vị của sản xuất nông nghiệp
tại năm 2012 76
Bảng 3.6: Tính lợi ích mang lại từ nhóm cây Cây thuốc - Cây Hoa cảnh của sản xuất nông nghiệp tại năm 2012 77
Bảng 3.7: Bảng tính tổng thu nhập thuần túy hiện tại năm 2012 78
Bảng 3.8: Bảng tính tổng thu nhập thuần túy sau khi thay đổi cơ cấu cây trồng theo kịch bản phát triển kinh tế xã hội huyện phê duyệt năm 2013-2020 và tầm nhìn đến
2025 79
Trang 9GIS Geographic Information System
CSDL Cơ sở dữ liệu
UTM Universal Transverse Meleator
NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn GDP Gross Domestic Product
TTLT Thông tư liên tịch
Trang 10M Ở ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ và trao đổi thông tin số Công nghệ thông tin đã và đang được ứng dụng rộng rãi, hiệu quả trong mọi lĩnh vực trong cuộc sống, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất, kinh doanh và
quản lý của cơ quan nhà nước Vì vậy công tác nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp từng lĩnh vực chuyên môn, nghiệp vụ và quản lý là hết sức cần thiết
Ngày nay công nghệ GIS đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và
có nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống, đặc biệt là trong lĩnh vực quản
lý tài nguyên, môi trường và biến đổi khí hậu… Ứng dụng GIS để xây dựng cơ sở
dữ liệu quản lý, quy hoạch phân loại hệ sinh thái và đang dạng sinh học cây trồng trên địa bàn thành phố Hà Nội nhằm mục đích xây dựng cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh
phục vụ tốt hơn cho việc quản lý, tra cứu, cập nhật thông tin tại vùng nghiên cứu
Hiện nay ở nước ta đất nông nghiệp thường xuyên có sự biến động rất lớn,
do đó việc cập nhật, chỉnh lý những thông tin biến động về đất nông nghiệp một cách kịp thời, chính xác là rất cần thiết Tuy nhiên, thực tế cho thấy công tác quản
lý thông tin, tư liệu về đất nông nghiệp bằng phương pháp truyền thống dựa trên hồ
sơ, sổ sách và bản đồ giấy mà các tại xã, phường đang thực hiện khó đáp ứng được nhu cầu cập nhật, tra cứu, khai thác các thông tin
Cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão đã chỉ đạo xây dựng chương trình quản lý dữ liệu cơ bản hệ thống đê điều trên máy tính với công nghệ GIS Trong đó, số liệu nền là các lớp bản đồ cơ bản được số hoá Các số liệu quản lý bao
gồm: (1) Các công trình đê điều hiện có như đê, kè, cống, kho vật tư phòng chống
lụt bão, trụ sở đội quản lý đê, trạm thuỷ văn Các công trình này được số hoá trực tiếp bằng các phần mềm chuyên dụng (2) Các số liệu mặt cắt địa hình, địa chất (mặt cắt dọc và mặt cắt ngang) được nhập vào chương trình và chương trình sẽ tự
Trang 11động vẽ các mặt cắt (3) Các dữ liệu sự cố, diễn biến lòng sông, đoạn đê đã được
trồng tre chống sóng, đoạn đê đã được khoan phụt vữa, đoạn đê két hợp giao thông được nhập theo dạng bảng dữ liệu và chương trình tự động tìm đến vị trí xác định trên bản đồ
Trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn việc ứng dụng công nghệ thông tin cũng đã được Chính Phủ, các Bộ và các tỉnh rất quan tâm Tuy nhiên
do số lượng cây trồng lớn, việc lưu trữ, cập nhập, bổ sung tài liệu cây trồng chủ yếu
bằng thủ công nên gặp nhiều khó khăn
Để khắc phục những hạn chế nêu trên, phát huy trang thiết bị công nghệ thông tin hiện có thì cần có công cụ hỗ trợ để quản lý cơ sở dữ liệu và phục vụ công tác quy hoạch cơ cấu cây trồng là rất cần thiết Vì vậy tác giả xin đề xuất đề tài :
“Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu, quy hoạch phân loại hệ
sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn thành phố Hà Nội”
2 Mục đích nghiên cứu của đề tài
Hỗ trợ việc lưu trữ cơ sở dữ liệu và tra cứu đa dạng sinh học của hệ sinh thái cây trồng nông nghiệp của Hà Nội, thực hiện theo từng taxon và các đặc điểm cơ bản và tình trạng sử dụng của từng loài trên địa danh từng xã, từng Huyện của Thành phố Hà Nội trên bản đồ số hóa Áp dụng cho các đơn vị tư vấn quy hoạch nông nghiệp, các đơn vị quản lý nhà nước về nông nghiệp trong công tác cơ cấu lại cây trồng để đạt hiệu quả kinh tế cao
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản
đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng nói chung, bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn thành phố
Hà Nội
b Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là hệ thống sinh thái, cây trồng trên địa bàn thành phố Hà Nội
Trang 124 Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Để thực hiện nội dung, nhiệm vụ của đề tài, tác giả luận văn đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: Phương pháp điều tra cơ bản; phương pháp thử nghiệm; phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh; phương pháp tổng hợp chi phí, thu nhập, phương pháp số hoá bản đồ và một số phương pháp kết hợp khác
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
a Ý ng hĩa khoa học của đề tài
Đề tài đã hệ thống hoá những vấn đề lý luận có cơ sở khoa học về công tác
quản lý cơ sở dữ liệu Phân tích một cách hệ thống và toàn diện thực trạng quản lý
và phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng, từ đó đó tìm ra một
số giải pháp khả thi nhằm tăng cường công tác quản lý, khai thác tốt năng suất cây
trồng
Những kết quả nghiên cứu của đề tài là nội dung tham khảo hữu ích cho những nghiên cứu, học tập và giảng dạy về xây dựng bản đồ số trong ngành Nông nghiệp và phát triển nông thôn
b Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo điều kiện cho các cơ quan, đơn vị ứng
dụng công nghệ thông tin bằng công cụ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu và sử
dụng cây trồng có hiệu quả, đồng thời làm cơ sở cho phân tích đánh giá lập quy hoạch, kế hoạch phân bố nuôi trồng các thời kỳ mùa vụ tại nhiều địa phương
6 K ết quả dự kiến đạt được
Đề tài nghiên cứu dự kiến đạt được những kết quả như sau:
Nghiên cứu xây dựng quy trình và phương pháp lập một số chức năng trong
bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng
Áp dụng kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình và phương pháp lập một số
chức năng trong bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây
trồng để xây dựng bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn Thành phố Hà Nội
7 N ội dung của luận văn
Trang 13Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận văn gồm có 3 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu
Chương 2: Thực trạng về công tác quản lý cơ sở dự liệu, quy hoạch phân loại hệ
sinh thái và đa dạng sinh học trên địa bàn Thành phố Hà Nội
Chương 3: Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu, quy hoạch
phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng trên địa bàn Thành
phố Hà Nội
Trang 14C HƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm về GIS và ứng dụng công nghệ thông tin trên GIS
1.1.1 Khái ni ệm GIS
GIS (Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý):Một hệ
thống dựa vào máy tính để trợ giúp cho công tác thu thập, bảo vệ lưu trữ, phân tích,
xuất, phân phối dữ liệu và thông tin không gian
1.1.2 Nguồn gốc và sự phát triển của GIS
GIS được khai phá vào những năm 1960 từ một sáng kiến về bản đồ hoá công tác quản lý rừng của người dân Canada GIS được phát triển thông qua việc tìm kiếm của các nhà nghiên cứu ở các trường Đại học và Chính phủ Canada, Mỹ
và các quốc gia khác nhằm mục đích giới thiệu các yếu tố địa lý của Trái đất bằng cách sử dụng một hệ cơ sở dữ liệu máy tính, hiển thị nó trên thiết bị đầu cuối của máy tính và vẽ bản đồ ra giấy Họ đã phát triển các chương trình máy tính để tìm
kiếm và phân tích dữ liệu này một cách nhanh chóng Đến những năm 1970, một số
hợp tác được thiết lập để phát triển và bán các hệ thống máy tính sử dụng cho việc
vẽ bản đồ và phân tích Ngày nay, hai hãng phát triển phần mềm GIS hàng đầu đã tìm thấy nguồn gốc của họ trong những ngày đầu tiên mới phát triển, tuy nhiên vào thời kỳ đó họ chú trọng đi sâu vào hai hường công nghệ khác biệt nhau;
Tập đoàn Intergraph của Huntsville, Alabama đã tập trung vào dữ liệu đầu vào và khả năng lưu trữ có hiệu quả của dữ liệu GIS cũng như sự chuẩn bị các bản
đồ được xuất ra từ máy tính để cạnh tranh với các bản đồ truyền thống về chất lượng vẽ bản đồ Viện nghiên cứu hệ thống môi trường ESRI (the Environmental Systems Research Institute) của Redlands, California tập trung vào việc cung cấp bộ công cụ máy tính để phân tích các dữ liệu GIS Qua nhiều năm, cả hai công ty trên
đã không ngừng phát triển khả năng trên về các hệ thống của họ
Ban đầu, các cơ quan chính phủ, các ngành phục vụ cộng đồng và các tập đoàn lớn mới có thể có khả năng sử dụng GIS bởi vì chi phí cao Trên nền tảng các máy chủ và các máy tính con, một trạm nghiên cứu GIS điển hình đòi hỏi một chi phí hơn 100.000 đô la bao gồm tất cả các phần cứng, phần mềm và công tác đào tạo
Trang 15Tuy nhiên, thị trường GIS được mở rộng một cách mạnh mẽ vào đầu những năm
1980 nhờ vào các tạp chí thương mại, các hội nghị và các sự hợp tác chuyên nghiệp truyền bá cho toàn thế giới về lợi ích của GIS GIS phát triển nhanh như nấm cùng
với sự xuất hiện của máy tính cá nhân và các phần mềm GIS đã nhanh chóng thích nghi với bước ngoạt mới và ít đắt đỏ hơn Và chi phí của các phần mềm đã giảm trong khi số lượng người sử dụng ngày càng gia tăng;
Mặc dù vậy, thời gian đầu GIS được ít người sử dụng bởi nó đòi hỏi phải có
phần mềm được cài đặt trong máy tính và đào tạo để sử dụng nó Tuy nhiên, hàng chục triệu đô la đã được đầu tư vào xây dựng cơ sở dữ liệu GIS từ các bản đồ giấy, ảnh không gian và ảnh vệ tinh Các dữ liệu này vẫn chưa đạt được trên quy mô rộng lớn cho đến khi các chuyên gia GIS quyết định vẽ chúng trên giấy để tiến hành phân
loại chúng Đến những năm 1990, Internet mở cánh cửa cho việc đưa dữ liệu GIS có giá tri này đến với người sử dụng trên toàn thế giới;
Ngày nay, có hàng trăm website đăng tải dữ liệu GIS trực tuyến trên mạng toàn cầu Internet Bất kỳ một ai có thể sử dụng các trình duyệt web đều có thể truy
cập và xem dữ liệu GIS Và như là một kết quả, thị trường các sản phẩm và dịch vụ GIS với lợi nhuận 7 tỷ đô la vào năm 1999 đang ngày càng gia tăng tốc độ gần 13%
mỗi năm;
1.1.3 Các đặc điểm điển hình của hệ thống GIS
Các đặc điểm của thế giới trên bề mặt Trái đất được mô tả lại trên một hệ quy chiếu bản đồi và được lưu lại trong máy tính Đồng thời, máy tính cũng lưu lại lưới chiếu và các thuộc tính của đặc điểm bản đồ đó để có thể trả lời các câu hỏi như “Chúng ở đâu?” và “Chúng là cái gì?”;
Các đặc điểm bản đồ có thể được hiển thị hoặc vẽ ra khi kết hợp bất kỳ hai hay nhiều đối tượng và hầu như trên bất kỳ một tỷ lệ bản đồ Tin học hoá các dữ
liệu bản đồ phải được sử dụng một cách linh hoạt hơn với các bản đồ giấy truyền
thống;
GIS có khả năng phân tích mối quan hệ trong không gian giữa các đặc điểm
bản đồ
Trang 161.1.4 Sự cần thiết của GIS
GIS là cần thiết phần nào đó bởi vì dân số trên thế giới đang tăng nhanh và công nghệ đang ở trình độ cao trong khi công tác tài nguyên, đặc biệt là không khí
và đất đang ở trong tình trạng giới hạn do hoạt động của con người Dân số thế giới
đã tăng gấp đôi trong 50 năm qua và đạt mức 6 tỷ người và dường như chúng ta sữ
có thêm 5 tỷ người nữa trong vòng 50 năm tới 100 nghìn năm đầu tiên của sự tồn
tại của con người đã gây ra rất ít các tác động lên các tài nguyên của Thế giới trong khi chỉ 300 năm vừa qua, con người đã làm biến đổi thường xuyên đa phần bề mặt
của Trái đất Khí quyển ở các đại dương đã cho thấy sự suy giảm khả năng hấp thụ
tốt các khí CO2và khí Nitơ, hai sản phẩm xả thải chính của con người Bùn đã “bóp nghẹt” nhiều con sông và có vô số các ví dụ khoanh vùng nơi mà ô zôn hay các chất
thải độc hại khác làm tổn thương sức khoẻ cộng đồng Đến cuối thế kỷ 20, đa số các vùng đất thích hợp đều có người ở và chỉ một vài phần trăm nhỏ diện tích đất bề mặt chưa bị trồng, cắt xén, chăn thả, xây dựng lên trên, hút nước, ngập lụt hay bị
biến đổi theo cách khác bởi con người;
GIS giúp chúng ta xác định được các vấn đề môi trường bằng cách cung cấp các thông tin chủ yếu về nơi mà các vấn đề đó xảy ra và ai bị tác động bởi chúng GIS giúp ta xác định nguồn, vị trí và quy mô của các tác động môi trường có hại và
có thể giúp ta đưa ra kế hoạch hành động để quan trắc, quản lý và giảm thiểu các thiệt hại môi trường;
Nhiều doanh nghiệp cần GIS vì họ cố gắng gia tăng hiệu quả trong việc phân phối sản phẩm và dịch vụ của mình Các doanh nghiệp bán lẻ tiến hành đặt các cửa hàng của mình dựa vào một số yếu tố không gian có liên quan như: các khách hàng
tiềm năng phân bố ở đâu? Khu vực phân phối các doanh nghiệp đối thủ ở đâu? Đâu
là vị trí tiềm năng cho một cửa tiệm mới? Luồng giao thông nào gần với các cửa
tiệm hiện nay và việc đỗ xe và mua sắm ở các cửa hàng đó có dễ dàng hay không?
Việc phân tích không gian được sử dụng hàng ngày để trả lời cho các câu hỏi đó GIS cũng được sử dụng trong hàng trăm ứng dụng khác nhau trong kinh doanh như
Trang 17để vạch các tuyến đi của phương tiện phân phối sản phẩm, hướng dẫn cho việc
quảng cáo, thiết lập các toà nhà, lập kế hoạch xây dựng hay mua bán đất;
Các tổ chức cộng đồng cũng được sự hỗ trợ của GIS bởi lẽ GIS hỗ trợ các
chức năng của chính phủ Sự phát triển đô thị gây ra sự thay đổi về cảnh quan và GIS là một công cụ quan trọng cho việc quy hoạch hợp lý Các phương tiện của dịch vụ khẩn cấp được thường xuyên điều động và việc vạch tuyến đường đi có sự
trợ giúp của GIS GIS dùng cho việc đáp lại các tình huống khẩn cấp nước phát triển và cài đặt rộng rãi để phản ứng nhanh các yêu cầu khẩn Người gọi điện đến số máy khẩn cấp được xác nhận tự động thông qua số điện thoại gọi đến Và số điện thoại giúp cho việc xác nhận địa chỉ của tòa nhà đang có sự cố cũng như xác định các trạm cứu hỏa, cảnh sát hay cấp cứu gần nhất Một bản đồ đường đi ngay lập tức được thiết lập để cung cấp đường đi tối ưu đến nơi cần sự hỗ trợ và được gởi về các
trạm ứng cứu phù hợp cùng với hệ thống báo động tự động
Trên đây là một số trường hợp mà sự hỗ trợ của GIS là rất cần thiết đối với
xã hội loài người hiện nay Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ lại tạo nên động
lực thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng của GIS Việc phân tích không gian trở nên
có ích hơn nhiều với máy tính tốc độ cao hơn và ổ đĩa cứng lưu trữ lớn hơn đồng
thời việc giá cả thiết bị ngày càng giảm do cạnh tranh đã giúp cho GIS ngày càng
phổ biến và phát huy tốt hơn sức mạnh của nó
1.1.5 Thành phần của GIS
Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người và bộ quy định ở cấp độ tổ chức Các hợp phần này phải được hợp nhất tốt
để phục vụ cho việc sử dụng GIS hiệu quả; và sự phát triển và tương thích của các
hợp phần là một quá trình lặp đi lặp lại theo chiều hướng phát triển liên tục Việc lựa chọn và trang bị phần cứng và phần mềm thường là những bước dễ dàng nhất
và nhanh nhất trong quá trình phát triển một hệ GIS Việc thu thập và tổ chức dữ
liệu, phát triển nhân sự và thiết lập các quy định cho vấn đề sử dụng GIS thường khó khăn hơn và tốn nhiều thời gian hơn
Trang 18Hình 1.1: Thành ph ần của GIS
a) Phần cứng:
Phần cứng của GIS được xem là phần cố định mà bằng mắt thường ta có thể
dễ dàng thấy được Nó bao gồm máy tính và thiết bị ngoại vi
Máy tính có thể là máy có bất kỳ kích thước nào và có thể do nhiều hãng sản xuất với cấu hình khác nhau Tuy nhiên, máy tính có cấu hình mạnh là điều mong
muốn để sử dụng trong GIS Các thiết bị ngoại vi bao gồm bản đồ số hoá, máy quét, máy in và máy vẽ Các thiết bị này đều hết sức đa dạng về kích cỡ, kiểu dáng, tốc
độ xử lý và độ phân giải do các hãng khác nhau sản xuất Chúng được kết nối với máy tính để thực hiện việc nhập và xuất dữ liệu
Trang 19Hình 1.2 Sơ đồ sử dụng các thiết bị trong GIS
b) Phần mềm
Phần mềm GIS rất đa dạng do nhiều hãng khác nhau sản xuất Các phần
mềm GIS có thể giống nhau ở chức năng, song khác nhau về tên gọi, hệ điều hành hay môi trường hoạt động, giao diện, khuôn dạng dữ liệu không gian và hệ quản trị
cơ sở dữ liệu Theo thời gian, phần mềm GIS phát triển ngày càng thân thiện với người dùng, toàn diện về chức năng và có khả năng quản lý dữ liệu hiệu quả hơn Tuy nhiên, sự gia tăng mạnh mẽ về số lượng người bán phần mềm cũng như năng
lực quản lý của GIS đã khiến cho sự lựa chọn phần mềm trở thành một quyết định không đơn giản Sự lựa chọn đó cần phải căn cứ vào mục đích sử dụng, năng lực tài chính và trình độ cán bộ Về quy mô hay mục đích sử dụng, GIS được dùng ở cấp địa phương, cấp quốc gia, khu vực hay toàn cầu, cho giáo dục, nghiên cứu khoa học, quy hoạch và quản lý Do vậy, có thể chọn phần mềm tổng quát hay chuyên dụng;
Trang 20Để tạo thuận lợi cho việc kết nối, chia sẻ dữ liệu, nên chọn dùng các hệ đã được tin dùng ở nhiều nơi, các hệ mở dễ thích ứng với những thay đổi và dễ xuất nhập, trao đổi dữ liệu với các hệ khác
Hình 1.3 Quản trị cơ sở dữ liệu hệ thống GIS
c) Phần dữ liệu
Phần dữ liệu GIS bao gồm dữ liệu không gian và phi không gian Dữ liệu không gian là dữ liệu về vị trí của các đối tượng trên mặt đất theo một hệ quy chiếu nào đó Nó có thể được biểu diễn dưới dạng các ô lưới hay các cặp tọa độ hay cả hai, tùy thuộc vào khả năng của từng phần mềm cụ thể Dữ liệu phi không gian là dữ liệu thuộc tính hay dữ liệu mô tả các đối tượng địa lý Dữ liệu thuộc tính thường được trình bày dưới dạng bảng Sự kết nối giữa dữ liệu không gian và phi không gian trong GIS là cơ sở để xác định chính xác các đối tượng địa lý và thực hiện phân tích tổng hợp GIS Việc xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS là một đầu tư lớn về
thời gian, công sức và tiền bạc do vậy, phần dữ liệu GIS phải được quản lý khai thác một cách an toàn, tiện lợi và hiệu quả
CSDL GIS
Giao diện Người dùng
Phân tích Không gian
Hiển thị làm Báo cáo
Chuy ển đổi
D ữ liệu
Thu th ập
D ữ liệu
Trang 21Với bất kỳ một hệ thông tin nào cũng phải hiểu rõ các loại dữ liệu khác nhau lưu trữ trong chúng Dữ liệu thống kê gắn theo các hiện tượng tự nhiên với mức độ chính xác khác nhau Hệ thống thước đo của chúng bao gồm các biến tên, số thứ tự, khoảng và tỷ lệ
d) Phương pháp
Việc xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS lớn bằng các phương pháp nhập dữ
liệu khác nhau thường rất tốn kém về thời gian, công sức và tiền bạc Số chi phí
bằng tiền cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu có thể lớn hơn hẳn chi phí phần cứng và phần mềm GIS Điều đó phần nào nói lên ý nghĩa của việc quản lý dữ liệu, một
chức năng quan trọng của tất cả các hệ thống thông tin địa lý Chức năng này bao gồm việc tổ chức lưu trữ và truy cập dữ liệu sao cho hiệu quả nhất
e) Con người
Con người trong hệ thống bao gồm: Người sử dụng hệ thống; Thao tác viên
hệ thống; Nhà cung cấp GIS; Nhà cung cấp dữ liệu; Nhà phát triển ứng dụng; Chuyên gia phân tích hệ thống GIS hoạt động theo sơ đồ quản lý dự án GIS như sau:
Hình 1.4 Sơ đồ quản trị hệ thống GIS
Trang 221.1.6 Một số ứng dụng của GIS
Kể từ khi ra đời cho đến nay, GIS đã được ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới, trong nhiều lĩnh vực và ở các quy mô khác nhau Các ứng dụng đầu tiên của GIS ở các nước trên thế giới không giống nhau;
Ở Châu Âu, xu hướng chủ yếu là ứng dụng GIS vào việc xây dựng các hệ thống quản lý đất đai và cơ sở dữ liệu cho môi trường;
Ở Canada, nơi chứng kiến sự ra đời của GIS cấp quốc gia đầu tiên trên thế giới, một ứng dụng trong lâm nghiệp quan trọng của GIS là xây dựng kế hoạch khai thác gỗ, xác định các con đường để đi khai thác gỗ và báo cáo kết quả cho chính
phủ địa phương;
Ở Mỹ, GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực Một dự án đang được đề
cập đến về việc sử dụng công nghệ GIS là TIGER (Topographically Integrated Geographical Referencing) do cơ quan điều tra dân số và sở địa chất Mỹ triển khai
Dự án này được thiết kế để tạo thuận lợi cho cuộc điều tra dân số năm 1990 và đã được phát triển để xây dựng được mô hình máy tính hóa cho mạng lưới giao thông
Mỹ với trị giá khoảng 170 triệu đôla;
Ở Trung Quốc và Nhật Bản, GIS được ứng dụng chủ yếu vào việc xây dựng
mô hình và quản lý các thay đổi của môi trường do mức độ nghiêm trọng của thiên tai;
Ở các nước đó, các lĩnh vực ứng dụng của GIS hết sức đa dạng và ngày càng gia tăng cùng với sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện các vấn đề mới ở các quy mô khác nhau GIS đã được áp dụng vào lập bản đồ các vùng sinh thái nông nghiệp, lập bản đồ thích hợp đất đai, dự báo sản lượng, quy hoạch và quản lý sử
Trang 23Với khả năng liên kết các lớp dữ liệu khác nhau, GIS được sử dụng có hiệu
quả trong việc tìm kiếm khoáng sản trên cơ sở tổng hợp các dữ liệu viễn thám, địa vật lý, địa hóa và địa chất;
Ở các đô thị, GIS đã nước sử dụng để trợ giúp các quyết định pháp lý, hành chính, kinh tế cũng như các hoạt động quy hoạch khác;
Ứng dụng cho Nông Nghiệp ở Nhật Bản để xác định các ruộng lúa: Đo độ
Bức xạ vi sóng tăng lên theo mùa và giai đoạn phát triển của lúa Các loại ruộng có
thể phân loại bằng cách so sánh các dữ liệu data về mùa vụ và giai đoạn phát triển
Hình 1.5: Ứng dụng GIS để giám sát sự thay đổi của các ruộng lúa theo giai đoạn
phát triển ở Nhật Bản
Ứng dụng cho Nông Nghiệp ở Nhật Bản để phân loại giữa ruộng lúa và các
ruộng nông nghiệp khác:
Trang 24Hình 1.6: Bản đồ phân loại ruộng lúa tại Nhật bản
Ứng dụng cho Nông Nghiệp ở Thái Lan để khảo sát các vùng ruộng lúa và
dự báo thời vụ thu hoạch, sử dụng các dữ liệu vệ tinh sẽ rất hiệu quả
Hình 1.7: Bản đồ phân loại ruộng lúa tại Thái Lan
1.1.7 Chi phí cho GIS
GIS cần phần cứng, phần mềm, dữ liệu và quản trị để dẫn đến thành công của mọi ứng dụng Tuy nhiên, mỗi loại đều đòi hỏi nguồn kinh phí nhất định Hiên
Trang 25nay, rất nhiều phần mềm GIS được thương mại hóa cho nên giá thành của chúng hạ nhanh chóng nhưng chức năng của chúng lại ngày càng được tăng cường Chỉ có chi phí cho dữ liệu không gian hầu như vẫn giữ nguyên ở mức cao Thông thường, khoảng 70% tổng chi phí của dự án GIS là dành cho việc thu thập dữ liệu
Hình 1.8: Chi phí cho GIS
1.2 Khái niệm về cơ sở dữ liệu và bản đồ
1.2.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu là một bộ sưu tập rất lớn về các loại dữ liệu tác nghiệp, bao gồm các loại dữ liệu âm thanh, tiếng nói, chữ viết, văn bản, đồ hoạ, hình ảnh tĩnh hay hình ảnh động được mã hoá dưới dạng các chuỗi bit và được lưu trữ dưới
dạng File dữ liệu trong các bộ nhớ của máy tính Cấu trúc lưu trữ dữ liệu tuân theo các quy tắc dựa trên lý thuyết toán học Cơ sở dữ liệu phản ảnh trung thực thế giới
dữ liệu hiện thực khách quan Cơ sở dữ liệu (CSDL) là tài nguyên thông tin chung cho nhiều người cùng sử dụng Bất kỳ người sử dụng nào trên mạng máy tính, tại các thiết bị đầu cuối, về nguyên tắc có quyền truy nhập khai thác toàn bộ hay một
phần dữ liệu theo chế độ trực tuyến hay tương tác mà không phụ thuộc vào vị trí địa lý của người sử dụng với các tài nguyên đó
1.2.2 Sự cần thiết của các hệ cơ sở dữ liệu
Trang 26Giảm bớt dư thừa dữ liệu trong lưu trữ: Trong các ứng dụng lập trình truyền
thống, phương pháp tổ chức lưu trữ dữ liệu vừa tốn kém, lãng phí bộ nhớ và các thiết bị lưu trữ, vừa dư thừa thông tin lưu trữ Nhiều chương trình ứng dụng khác nhau cùng xử lý trên các dữ liệu như nhau, dẫn đến sự dư thừa đáng kể về dữ liệu
Tổ chức lưu trữ dữ liệu theo lý thuyết CSDL sẽ tránh được sự không nhất quán trong lưu trữ dữ liệu và bảo đảm được tính toàn vẹn của dữ liệu: Nếu một thuộc tính được mô tả trong nhiều tệp dữ liệu khác nhau và lặp lại nhiều lần trong các bản ghi, khi thực hiện việc cập nhật, sửa đổi, bổ sung sẽ không sửa hết nội dung các mục đó Nếu dữ liệu càng nhiều thì sự sai sót khi cập nhật, bổ sung càng lớn
Khả năng xuất hiện mâu thuẫn, không nhất quán thông tin càng nhiều, dẫn đến không nhất quán dữ liệu trong lưu trữ Tất yếu kéo theo sự dị thường thông tin, thừa, thiếu và mâu thuẫn thông tin
1.2.3 Mô hình kiến trúc tổng quát cơ sở dữ liệu
Mô hình dữ liệu là cách nhìn toàn bộ nội dung thông tin của CSDL, sơ đồ quan niệm là định nghĩa của cách nhìn ấy Là bước đi đầu tiên, quan trọng trong
việc thiết kế và cài đặt các hệ cơ sở dữ liệu
Trang 27Hình 1.9 Sơ đồ mô hình vật lý tương tác cơ sở dữ liệu
1.2.4 Mục tiêu của các hệ cơ sở dữ liệu
Người sử dụng khi thao tác trên các cơ sở dữ liệu không được làm thay đổi cấu trúc lưu trữ dữ liệu và chiến lược truy nhập tới các hệ cơ sở dữ liệu Dữ liệu chỉ được biểu diễn, mô tả một cách duy nhất Cấu trúc lưu trữ dữ liệu và các hệ chương trình ứng dụng trên các hệ CSDL hoàn toàn độc lập với nhau, không phụ thuộc lẫn
Trang 28nhau Vì vậy bảo đảm tính độc lập dữ liệu là mục tiêu quan trọng của các hệ cơ sở
dữ liệu Có thể định nghĩa tính độc lập dữ liệu là “Tính bất biến của các hệ ứng dụng đối với sự thay đổi trong cấu trúc lưu trữ và chiến lược truy nhập dữ liệu”
b Phân loại theo nội dung:
Bản đồ địa lý chung: Trên bản đồ địa lý chung ta thấy đặc điểm của lãnh thổ
về các mặt địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội
Nội dung của bản đồ địa lý chung bao gồm: Thủy hệ, điểm dân cư, đường giao thông, các đối tượng nông nghiệp, công nghiệp, địa hình bề mặt, ranh giới hành chính, lớp phủ thực vật, thổ nhưỡng, đất đá,
Bản đồ địa lý chung được chia ra:
Nhóm bản đồ tỷ lệ 1/500 đến 1/200000, bao gồm:
Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn: 1/500 đến 1/5000 Bản đồ địa hình tỷ lệ trung bình: 1/10000 đến 1/50000
Bản đồ địa hình tỷ lệ nhỏ 1/100000 đến 1/200000 Nhóm bản đồ địa hình khái quát: 1/250000 đến 1/1000000 Nhóm bản đồ khái quát gồm các bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn 1/1000000
c Bản đồ chuyên đề bao gồm:
Nhóm bản đồ địa lý tự nhiên: gồm các bản đồ Thủy văn, địa chất
Trang 29Nhóm bản đồ kinh tế - xã hội: gồm các bản đồ dân cư, bản đồ kinh tế (bản đồ tài nguyên thiên nhiên với những đánh giá chung về mặt kinh tế, bản đồ giao thông, )
Nhóm bản đồ kỹ thuật: gồm các bản đồ hàng hải, bản đồ hàng không, bản đồ thiết kế, bản đồ sử dụng đất, bản đồ kỹ thuật khác,
1.2.7 Các hệ quy chiếu và hệ tọa độ sử dụng ở Việt Nam
Trước năm 2000, theo quy định của Tổng Cục địa chính, bản đồ Việt Nam
sử dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Hà Nội-72 với lưới chiếu Gauss là một lưới chiếu hình trụ ngang giữ góc Theo phép chiếu Gauss thì bề mặt ellipsoid được chia thành 60 múi, mỗi múi 6 độ Sau khi căng ra mặt phẳng thì mỗi múi này từ một nhị giác cầu trở thành một nhị giác phẳng giới hạn bởi hai cung kinh tuyến biên;
Đến năm 2000, Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số 83/2000QĐ-TTg ngày 12/7/2000 về việc sử dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia mới thống nhất trên phạm vi toàn quốc cho tất cả các loại tư liệu đo đạc bản đồ, thay thế cho hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia Hà Nội-72 được sử dụng trước đây Trong quyết định có nêu rõ các nội dung chính liên quan đến hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia
mới như sau:
Tên hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia mới là VN-2000;
Lựa chọn hệ quy chiếu quốc tế WGS-84 toàn cầu làm ellipsoid quy chiếu
quốc gia;
Lựa chọn điểm gốc tọa độ quốc gia là điểm N00 đặt tại khuôn viên Viện nghiên cứu địa chính (Viện Khoa học Công nghệ địa chính trước đây), đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội;
Lựa chọn lưới chiếu tọa độ phẳng UTM (Universal Transverse Meleator) quốc tế là lưới chiếu tọa độ phẳng quốc gia UTM cũng là lưới chiếu hình trụ ngang giữ góc với các múi 6 độ như lưới chiếu Gauss Tuy nhiên, điểm khác nhau giữa hai lưới chiếu này là trong phép chiếu hình của Gauss, mặt trụ tiếp xúc với bề mặt của ellipsoid theo đường kinh tuyến giữa của mỗi múi, còn ở lưới
Trang 30chiếu UTM, mặt trụ cắt bề mặt của ellipsoid theo hai vòng đứng cách kinh tuyến
giữa 2 độ;
Việc chia múi và phân mảnh hệ thống bản đồ cơ bản được thực hiện theo hệ
thống lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế
1.2.8 Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ
Cấu trúc cơ sở dữ liệu đề cập đến cách thức tổ chức các file dữ liệu trong
một cơ sở dữ liệu Khái niệm cơ sở dữ liệu là trọng tâm của GIS và là sự khác nhau chủ yếu giữa GIS và các hệ thống tạo bản đồ trên máy tính khác Tất cả các hệ GIS
hiện nay đều kết hợp chặt chẽ với hệ quản trị cơ sở dữ liệu Một cơ sở dữ liệu GIS hoàn chỉnh bao gồm:
Cơ sở dữ liệu không gian: Cơ sở dữ liệu không gian bao gồm các file dữ liệu không gian Trong GIS có hai mô hình dữ liệu không gian là vector và raster Từ chính hai mô hình đó lại có các cấu trúc khác nhau Điều này có nghĩa là sau khi nhập, ta được các dữ liệu thô (các cặp tọa độ hay các pixel) Các dữ liệu thô đó cần được cấu trúc lại để tạo thành các file dữ liệu trong cơ sở dữ liệu không gian trước khi sử dụng
Cơ sở dữ liệu phi không gian: bao gồm các file dữ liệu mô tả các đối tượng địa lý Cũng như các dữ liệu không gian, các dữ liệu phi không gian hay còn gọi là các dữ liệu thuộc tính cũng phải được cấu trúc sao cho dễ quản lý và khai thác Các thuộc tính mô tả được lưu trữ trong máy tính hoàn toàn tương tự như lưu trữ các giá trị tọa độ Các thuộc tính được lưu trữ như một tập hợp các số và ký tự
1.3 Vai trò, vị trí của công tác quy hoạch và phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học
1.3.1 Hệ sinh thái
Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm các sinh vật tác động qua lại với môi trường bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng nhất định đa dạng về loài và các chu trình vật chất
1.3.2 Đặc điểm, chức năng của hệ sinh thái
Trang 31Hệ sinh thái có thể hiểu nó bao gồm quần xã sinh vật (động vật, thực vật, vi sinh vật) và môi trường vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, chất vô cơ )
Tùy theo cấu trúc dinh dưỡng tạo nên sự đa dạng về loài, cao hay thấp, tạo nên chu trình tuần hoàn vật chất (chu trình tuần hoàn vật chất hiện nay hầu như chưa được khép kín vì dòng vật chất lấy ra không đem trả lại cho môi trường đó)
Hệ sinh thái có kích thước to nhỏ khác nhau và cùng tồn tại độc lập (nghĩa
là không nhận năng lượng từ hệ sinh thái khác)
Hệ sinh thái là đơn vị cơ bản của sinh thái học và được chia thành hệ sinh thái nhân tạo và hệ sinh thái tự nhiên Đặc điểm của hệ sinh thái là một hệ thống hở
có 3 dòng (dòng vào, dòng ra và dòng nội lưu) vật chất, năng lượng, thông tin
Hệ sinh thái cũng có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng,
nếu một thành phần thay đổi thi các thành phần khác cũng thay đổi theo ở mức
độ nào đó để duy trì cân bằng, nếu biến đổi quá nhiều thì sẽ bị phá vỡ cân bằng sinh thái
1.3.3 Các trạng thái của hệ sinh thái
Hệ sinh thái có thể có các trạng thái chính là:
Trạng thái cân bằng: tốc độ của các quá trình thuận nghịch như nhau (tổng
hợp = phân hủy), năng lượng tự do không thay đổi
Trạng thái bất cân bằng: trong quá trình trao đổi chất của hệ phần lớn vật chất đi vào không biến thành sản phẩm đi ra nên một phần năng lượng tự do mất
đi dưới dạng nhiệt, phần năng lượng khác biến thành chất dự trữ của hệ
Trạng thái ổn định: hệ sinh thái là hệ hở, nó thường xuyên được đảm bảo nguồn vật chất và năng lượng từ bên ngoài Vật chất thường xuyên đi vào và sản
phẩm cuối cùng của hệ không ngừng thải ra ngoài là CO2 và H2O; mật độ các sản phẩm trung gian trong hệ không thay đổi được gọi là trạng thái ổn định
1.3.4 Phân lo ại hệ sinh thái
Các hệ sinh thái trong sinh quyển có thể chia thành các hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước mặn và các hệ sinh thái nước ngọt
Trang 32Các hệ sinh thái trên cạn được đặc trưng bởi các quần xã thực vật và thảm
thực vật ở đây chiếm sinh khối rất lớn và gắn liền với khí hậu địa phương Do đó tên của quần xã cảnh quan địa lý thường là tên quần thể thực vật ở đấy
Hệ sinh thái nước mặn ít phụ thuộc vào khí hậu hơn hệ sinh thái trên cạn Tính đặc trưng của hệ sinh thái nước mặn thể hiện ở sự phân bố theo chiều sâu,
và sự quang hợp của sinh vật nước mặn thể hiện được ở tầng sản xuất hay tầng xanh, nơi nhận ánh sáng mặt trời Các hệ sinh thái nước ngọt thường không sâu, người ta còn phân ra hệ sinh thái môi trường nước chảy và hệ sinh thái môi trường nước tỉnh (ao, hồ, đầm…)
1.3.5 Đa dạng sinh học
Là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, sinh thái trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó Thuật ngữ đa dạng sinh học này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các
hệ sinh thái khác nhau
Thuật ngữ "đa dạng sinh học" được đưa ra lần đầu tiên bởi hai nhà khoa học Norse và McManus vào năm 1980 Định nghĩa này bao gồm hai khái niệm có liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài)
và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật) Cho đến nay đã
có hơn 25 định nghĩa nữa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học" này Trong đó, định nghĩa của tổ chức FAO (Tổ chức Lương nông Liên hiệp quốc) cho rằng: "đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao
gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái"
1.3.6 Giá trị của đa dạng sinh học
Đa dạng sinh học gồm tính đa dạng, trạng thái khác nhau về đặc tính hoặc
chất lượng của sinh vật;
Sự đa dạng và tính khác nhau của các loài sinh vật sống và các phức hệ sinh thái mà chúng tồn tại trong đó Tính đa dạng có thể hiểu là một số lượng xác định các đối tượng khác nhau và tần số xuất hiện tương đối của chúng Đối với đa dạng
Trang 33sinh học, những đối tượng này được tổ chức ở nhiều cấp độ, từ các hệ sinh thái phước tạp đến các cấu trúc hoá học là cơ sở phân tử của vật chất di truyền Do đó, thuật ngữ này bao hàm các hệ sinh thái, các loài, các gen khác nhau và sự phong phú tương đối của chúng;
Đa dạng sinh học còn là sự đa dạng của các sinh vật trên trái đất, bao gồm cả
sự đa dạng về di truyền của chúng và các dạng tổ hợp Đây là một thuật ngữ khái quát về sự phong phú của sinh vật tự nhiên, hỗ trợ cho cuộc sống và sức khoẻ của con người Khái niệm này bao hàm mối tương tác qua lại giữa các gen, các loài và các hệ sinh thái;
1.3.7 Vai trò, v ị trí của công tác quy hoạch và phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học
a Vai trò đối với nông thôn và nông dân:
Với thu nhập từ nông nghiệp của người nông dân còn quá thấp nên hiện nay người lao động trong nông nghiệp giảm đi nhanh chóng Họ bỏ không đất nông nghiệp để lên thành thị lao động phổ thông nhằm để mưu sinh dẫn đến lãng phí đất
và mất cân bằng về ngành nghề lao động giữa thành thị và nông thôn
Hiện trạng hệ sinh thái và đa dạng sinh học cây trông ở nhiều địa phương trong cả nước vẫn phát triển tự phát từ trước đến nay nên năng suất cây trồng không cao, lợi nhuận thu được từ nông nghiệp còn quá thấp
Nghiên cứu bản đồ sử dụng đất cùng với việc áp dụng khoa học kỹ thuật để phát triển cây trồng cho hợp lý nhằm quy hoạch sinh thái, cân bằng không khí ứng phó với biến đổi khí hậu và mang lại thu nhập cao cho người dân
Chính vì vậy, vai trò và vị trí của công tác quy hoạch và phân loại sinh thái
và đang dạng sinh học được đặt lên hàng đầu với mục tiêu giải quyết các vấn đề đó
và tạo cơ hội cho những người lao động nông nghiệp quay trở lại địa phương
b Vai trò đối với cơ quan quản lý nhà nước trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn
Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ và trao đổi
Trang 34thông tin số Công nghệ thông tin đã và đang được ứng dụng rộng rãi, hiệu quả trong mọi lĩnh vực trong cuộc sống, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất, kinh doanh và quản lý của cơ quan nhà nước Vì vậy công tác nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp từng lĩnh vực chuyên môn, nghiệp vụ và quản lý là hết sức cần thiết
Xây dựng bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng
tạo điều kiện cho các cấp nhà nước quản lý và sử dụng cây trồng có hiệu quả, đồng
thời làm cơ sở cho phân tích đánh giá lập quy hoạch, kế hoạch phân bố nuôi trồng các thời kỳ mùa vụ
Bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng được xây dựng theo quy phạm, các biểu tượng ký hiệu của bản đồ tuân theo các biểu tượng có liên quan do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành thống nhất tuân theo quy chuẩn nhà nước
Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ nhu cầu cho công tác quản lý cây trồng trong thành phố Hà Nội, nắm được quỹ đất cây trồng trong thời điểm kiểm kê, làm tài liệu cơ bản, thống nhất phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất, kiểm tra thực hiện quy hoạch, kế hoạch hàng năm của thành phố Đồng thời là tài liệu cho các ngành khác sử dụng để xây dựng quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và định hướng phát triển của ngành mình Đây là Bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng có tính chất cơ bản và thống nhất trong toàn thành phố, là tài liệu làm cơ sở cho các đợt chỉnh lý và xây dựng Bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và
đa dạng sinh học cây trồng cho các kỳ kiểm kê sau
Bản đồ phân loại hệ thống sinh thái và đa dạng sinh học cây trồng năm 2012 thành phố Hà Nội thể hiện đúng, đầy đủ số liệu trên biểu kiểm kê cây trồng
Giúp cho các đơn vị trực tiếp quản lý có thể lưu trữ, bổ sung, truy cập tài liệu
một cách nhanh chóng, chính xác và thuận tiện
Giúp cho các cơ quan quản lý nhà nước cũng trực tiếp truy cập 6 nhóm cây trồng trên toàn thành phố một cách nhanh chóng Đồng thời giúp cho việc trao đổi thông tin giữa đơn vị trực tiếp quản lý Nhà nước một cách thường xuyên, liên tục
Trang 351.4 Phương pháp, nội dung ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học
1.4.1 Nội dung ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân
lo ại hệ sinh thái và đa dạng sinh học
1.4.1.1 Về lớp bản đồ chuyên ngành nông nghiệp
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho bản đồ nhóm cây lương thực
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho nhóm cây công nghiệp
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho nhóm cây rau và gia vị
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho nhóm hoa và cây cảnh
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho nhóm cây ăn quả
- Bổ sung lớp sử dụng đất cho nhóm cây dược liệu
1.4.1.2 Xây dựng phần mềm tra cứu thông tin trên bản đồ số cho các nhóm cây
tr ồng
Phần mềm hoạt động trong môi trường mạng kết nối cơ sở dữ liệu bản đồ và
cơ sở dữ liệu về sử dụng đất, thông tin cây trồng
o Nhập, sửa bảng hướng sử dụng của giống cây trồng
o Nhập, sửa tên loài cây
+ Phân hệ xử lý số liệu cấp huyện
o Nhập, sửa số liệu theo diện tích từng nhóm cây trồng
o Làm sạch số liệu theo danh sách nhóm cây trồng
Trang 36+ Phân hệ lập báo cáo theo từng nhóm cây trồng (6 nhóm)
+ Phân hệ tổng hợp
+ Biên soạn tài liệu hướng dẫn sử dụng
1.4.2 Phương pháp ứng dụng GIS trong quản lý cơ sở dữ liệu để quy hoạch, phân loại hệ sinh thái và đa dạng sinh học
Để thực hiện nội dung, nhiệm vụ của đề tài, tác giả luận văn đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau:
a Phương pháp điều tra cơ bản: Thu thập, cập nhật các cơ sở dữ liệu về đất đai,
bản đồ, cây trồng, nông nghiệp, kinh tế xã hội…
b Phương pháp số hoá bản đồ: Số hóa từ các loại bản đồ giấy sang bản đồ số
c Phương pháp thử nghiệm: Áp dụng để xây dựng theo kịch bản phân bố cây
trồng
d Phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh; phương pháp tổng hợp chi phí, thu nhập: Phân tích, so sánh giữa hiện trạng sinh thái học với các kịch bản trong tương lai
1.5 Hiệu quả kinh tế của việc áp dụng các giải pháp tiến bộ khoa học công nghệ
Việt Nam được thế giới biết đến là một nước nông nghiệp với những bước tiến vượt bậc Nông nghiệp không chỉ góp phần xóa đói, giảm nghèo, bảo đảm an ninh lương thực quốc gia mà còn đưa Việt Nam trở thành một trong những nước xuất khẩu nông sản hàng đầu thế giới Việc đẩy mạnh ứng dụng rộng rãi các tiến bộ khoa học công nghệ trong nông nghiệp đã góp phần tăng đáng kể năng suất và chất lượng của sản phẩm nông nghiệp trong những năm qua Theo thống kê, biện pháp giống làm tăng năng suất từ 5-20%; biện pháp phân bón giúp tăng 10-15%, tưới tiêu giúp tăng 20-40% Theo đánh giá của Bộ NN&PTNT, để tốc độ tăng trưởng nông
- lâm - thủy sản đạt 3,5-4%/năm từ nay đến năm 2020, khoa học công nghệ vẫn là lực lượng sản xuất quan trọng nhất đưa nông nghiệp vươn lên mạnh mẽ và bền vững;
Trang 37Trong 16 năm (1996-2012), khoa học công nghệ đã đóng góp 30% giá trị gia tăng trong tăng trưởng nông nghiệp, giúp Việt Nam gia tăng giá trị sản lượng nông - lâm - thủy sản xuất khẩu lên mức gần 20 tỷ USD;
Chỉ tính riêng 5 năm (2008-2012), kết quả từ Vụ Khoa học công nghệ và môi trường (Bộ NN&PTNT) cho thấy, có 4.386 đề tài nghiên cứu khoa học và dự án sản xuất thử nghiệm tạo ra 273 giống cây trồng; lai tạo và chọn lọc thành công 29 dòng, giống vật nuôi mới; 20 quy trình công nghệ về bảo vệ thực vật, chưa kể hơn 24 nghìn mẫu nguồn gen quý hiếm của các loài cây trồng có ở Việt Nam với gần 20 nghìn gen đang bảo tồn tại Ngân hàng gen quốc gia và trên 5 nghìn gen lưu giữ tại
cơ quan mạng lưới đang được Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam quản lý, đáp ứng cao nhất nhu cầu sản xuất trong nước;
Tính chung đến nay, đã có trên 90% diện tích lúa, 80% diện tích ngô, 60% diện tích mía, bông, cây ăn quả được dùng giống mới Còn trong chăn nuôi, mỗi năm Viện Chăn nuôi (Bộ NN&PTNT) đã chuyển giao vào sản xuất khoảng 1.700 con lợn giống, 600.000 liều tinh bò, trên 15 triệu con gia cầm giống các loại… Kim ngạch xuất khẩu nông nghiệp nhờ đó không ngừng gia tăng với tốc độ 24%/năm, và ước tính mỗi năm tổng kim ngạch xuất khẩu nông sản cả nước thu về khoảng 14-16
tỷ USD Tính đến thời điểm hiện tại, Việt Nam đã và đang có nhiều mặt hàng có thị phần lớn và chiếm vị thế cao trên thế giới như: hạt điều, hạt tiêu, lúa gạo, cà phê, cao su, chè và một số mặt hàng thủy sản…;
Trên đà đó, theo Chiến lược phát triển khoa học công nghệ nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020, các thành tựu khoa học công nghệ nông nghiệp đóng góp 40% giá trị gia tăng trong tăng trưởng nông nghiệp đến năm 2015 và 50% đến năm 2020 Sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao và sản phẩm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao chiếm tỷ trọng 30% trong giá trị sản xuất của các sản phẩm chủ yếu đến năm 2015 và 50% đến năm 2020 Tỷ lệ doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao chiếm 30% trong tổng số doanh nghiệp nông nghiệp đến năm
2020 Tăng số lượng và chất lượng cán bộ khoa học có trình độ trên đại học đến năm 2020 gấp đôi so với hiện nay, hình thành đội ngũ cán bộ đầu đàn ở tất cả các
Trang 38lĩnh vực khoa học công nghệ chuyên sâu Đến năm 2020, 80% số tổ chức khoa học công nghệ nông nghiệp và phát triển nông thôn công lập đạt trình độ khu vực, trong
đó 20% đạt trình độ quốc tế;
Để làm được điều này, Bộ NN&PTNT đề ra giải pháp sẽ tăng cường đầu tư cho khoa học công nghệ lĩnh vực nông nghiệp, đạt 0,3% GDP vào năm 2015 và 0,5% GDP vào năm 2020 Tổng kinh phí cần thiết phục vụ cho công tác nghiên cứu lĩnh vực nông nghiệp trong 8 năm 2013-2020 vào khoảng 13.000 tỷ đồng và hàng năm phải tăng kinh phí đầu tư 20% so với năm trước để nghiên cứu, chuyển giao, nâng cấp, mở rộng cơ sở vật chất, hiện đại hóa các trang thiết bị nghiên cứu của các
tổ chức khoa học công nghệ Còn kinh phí chuyển giao các tiến bộ kỹ thuật, các công nghệ mới khoảng 4.000 tỷ đồng
Đầu tư theo hướng tập trung, đồng bộ cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ nghiên cứu, thí nghiệm, chuyển giao với các trang thiết bị nghiên cứu, chuyển giao tiên tiến, hiện đại Đến năm 2020, có ít nhất 10 tổ chức khoa học công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp đạt trình độ ngang tầm khu vực và thế giới Lĩnh vực ưu tiên đầu tư nghiên cứu, chuyển giao tập trung vào ứng dụng công nghệ sinh học để tạo giống cây trồng, vật nuôi, thủy sản chất lượng cao Phát triển ứng dụng công nghệ, thiết bị
cơ giới hóa, tự động hóa trong sản xuất, chế biến, bảo quản nông - lâm - thủy sản, đánh bắt thủy hải sản, giảm tổn thất sau thu hoạch Nghiên cứu các bệnh gia súc, gia cầm, chế tạo các loại vắc xin, thuốc thú y và các chế phẩm sinh học phục vụ chẩn đoán, điều trị và khống chế dịch bệnh Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới để cải tạo đất, khai thác hiệu quả nước mặt, nước ngầm Đặc biệt, ưu tiên đầu tư cho vùng sản xuất nông nghiệp hàng hóa trọng điểm, vùng có điều kiện kinh tế xã hội đặc biệt khó khăn, vùng có nguy cơ xảy ra thiên tai, dịch bệnh;
Để khắc phục những tồn tại, khó khăn trong hoạt động khoa học công nghệ hiện nay, trong lần sửa đổi Luật khoa học công nghệ lần này, Nhà nước cần phân công trách nhiệm cụ thể cho các bộ, ngành, bởi thực tế thời gian qua, việc phân công nhiệm vụ nghiên cứu về lĩnh vực nông nghiệp, nông thôn chưa rõ ràng và cụ
Trang 39thể giữa các bộ, cơ quan ngang bộ dẫn đến tình trạng nhiều đề tài, dự án chồng chéo, gây lãng phí Bên cạnh đó, Bộ khoa học công nghệ và Bộ Tài chính sớm sửa đổi Thông tư liên tịch 93/2006/TTLT/BTC-BKHCN và Thông tư liên tịch 44/TTLT/BTC-BKHCN cho phù hợp với điều kiện hiện nay, làm sao thu hút và huy động được tổng lực hiện có cho nghiên cứu
1.6 Thực trạng cơ sở dữ liệu và công tác quản lý cơ sở dữ liệu trong ngành Nông nghi ệp và phát triển nông thôn nước ta hiện nay;
Nhiều năm qua, các cơ quan của Bộ Nông nghiệp và PTNT đã cố gắng thu thập nhiều loại dữ liệu, thông tin để phục vụ công tác quản lý, điều hành ngành Các sản phẩm thông tin ngành đã được biên tập và phát hành dưới nhiều dạng như: niên giám thống kê ngành, các báo cáo thông tin tổng hợp, các thông tin chuyên đề, vv Các sản phẩm thông tin đó phần nào đã phục vụ tích cực cho việc quản lý ngành tại
Bộ và đáp ứng cho nhiều đối tượng sử dụng khác như cán bộ nghiên cứu, người lập chính sách và các doanh nghiệp ở Trung ương và các địa phương Tuy nhiên, do việc tập hợp, lưu trữ dữ liệu thông tin chưa được tổ chức hợp lý nên việc tìm kiếm,
xử lý, trích rút thông tin còn hạn chế Phương thức cung cấp, chia sẻ thông tin theo hình thức truyền thống là hạn chế lớn cho các đối tượng có nhu cầu tiếp cận, sử dụng thông tin
Để cải tiến quá trình tập hợp, quản lý số liệu, thông tin ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn, nhằm làm tăng khả năng tìm kiếm, xử lý, trích rút thông tin thông qua việc áp dụng công nghệ thông tin Bộ Nông nghiệp và PTNT với sự trợ giúp của dự án MESMARD đã triển khai xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý số liệu cơ bản nông nghiệp và nông thôn các tỉnh/thành phố của cả nước Với mục đích tạo ra một cơ sở dữ liệu trên nền tảng web đơn giản, thuận lợi cho việc truy cập thông tin, thiết thực với nhiều nhóm người dùng như: Cán bộ các Tổng cục/Cục/Vụ của Bộ Nông nghiêp và PTNT; Cán bộ các sở Nông nghiệp và PTNT 63 tỉnh/thành phố trên
cả nước;
Trang 40Bên cạnh đó hệ thống còn đáp nhu cầu thông tin cho: Cán bộ các cơ quan ngoài ngành nông nghiệp, cơ quan nghiên cứu, các nhà tài trợ; Công chúng quan tâm đến phát triển nông nghiệp, nông thôn;
Ngoài chức năng hỗ trợ cho quản trị, hệ thống nhằm đáp ứng người dùng trong việc: Cập nhật, lưu trữ và xử lý nhanh dữ liệu, thông tin cơ bản về tình hình nông nghiệp chung, thông tin cơ bản về kinh tế ngành; sản xuất, thị trường giá cả nông lâm thủy sản; thực trạng nông thôn của 63 tỉnh/thành phố trên cả nước; Cung cấp chức năng tìm kiếm, tra cứu thông tin, dữ liệu theo ngành, theo chỉ tiêu của ngành/lĩnh vực và theo địa phương; Cung cấp công cụ tạo ra các báo cáo theo các ngành, nhóm chỉ tiêu ngành/lĩnh vực, theo phạm vi tỉnh/thành phố, các vùng kinh
tế và cả nước;
Số liệu thu thập, lưu trữ trong CSDL từ nguồn số liệu thống kê chính thức, tư liệu kinh tế xã hội các tỉnh/thành phố và số liệu điều tra nông nghiệp nông thôn, điều tra mức sống dân cư của Tổng cục Thống kê và nguồn từ các cơ quan, địa phương khác được tổ chức thành các bảng số liệu, với hơn 330 chỉ tiêu có thể đưa
ra theo 12 mẫu báo cáo khác nhau Số liệu cập nhật vào cơ sở dữ liệu từ năm 2000 đến nay và sẽ tiếp tục cập nhật theo tần suất hàng năm, 2 năm hoặc 5 năm tương ứng với mỗi nguồn số liệu Thông tin có thể được tìm kiếm, trích rút và lập báo cáo theo 1 năm, nhiều năm và được so sánh theo theo mốc thời gian;