Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng web atlas quản lý hành chính thành phố hà nội

Luận văn

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Toàn bộ quá trình nghiên cứu được tiến hành một cách khoa học, các số liệu, kết quả nêu trong luận án

là chính xác, trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác

Tác giả luận án

Bùi Ngọc Quý

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

LỜI CẢM ƠN v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

3 Mục đích nghiên cứu 3

4 Đối tượng nghiên cứu 3

5 Phạm vi nghiên cứu 3

6 Nội dung nghiên cứu 4

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Những điểm mới của luận án 5

9 Các luận điểm bảo vệ 5

10 Cấu trúc của luận án 5

CHƯƠNG 1 6

TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 6

1.1 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử 6

1.1.1 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử trên thế giới 6

1.1.2 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas ở Việt Nam 8

1.1.3 Tình hình nghiên cứu xây dựng Atlas thành phố Hà Nội 17

1.2 Khái quát về Atlas điện tử 20

1.3 Khái quát về Atlas mạng – Web Atlas 21

1.3.1 Khái quát về Web map 21

iii

1.3.2 Khái quát về Web Atlas 22

1.3.3 Đặc điểm chung của Web Atlas 23

1.3.4 Các loại Web Atlas 25

1.3.5 Tính ưu việt của Web Atlas 27

1.4 Vai trò của Web Atlas trong khoa học và thực tiễn 29

1.5 Những vấn đề được giải quyết trong luận án 30

CHƯƠNG 2 32

CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP WEB ATLAS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HÀNH CHÍNH 32

2.1 Cơ sở lý thuyết Web Atlas 32

2.1.1 Thiết kế Web Atlas 32

2.1.2 Biên tập Web Atlas 48

2.1.3 Cơ sở dữ liệu của Web Atlas 49

2.2 Cơ sở công nghệ 55

2.2.1 Các công nghệ thành lập bản đồ 55

2.2.2 Công nghệ tin học lập trình 56

2.2.3 Công nghệ mạng toàn cầu -Web 57

2.2.4 Các công nghệ hỗ trợ khác 60

2.2.5 Một số phần mềm thiết kế Web Atlas 61

2.2.6 Lựa chọn phần mềm thiết kế cho Web Aatlas 64

2.3 Cơ sở khoa học của Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính 71

2.3.1 Công tác quản lý hành chính nhà nước 71

2.3.2 Xu hướng hiện đại hóa công tác quản lý hành chính 73

2.3.3 Đặc điểm Web Atlas trong công tác QLHC 77

2.3.4 Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính 80

CHƯƠNG 3 86

XÂY DỰNG WEB ATLAS HỖ TRỢ QUẢN LÝ HÀNH CHÍNH THÀNH PHỐ HÀ NỘI 86

3.1 Đặc điểm địa lý thành phố Hà Nội 86

iv

3.2 Sơ lược về hành chính Hà Nội 89

3.2.1 Hành chính Hà Nội trước 01 tháng 08 năm 2008 89

3.2.2 Hành chính Hà Nội sau 01 tháng 08 năm 2008 92

3.3 Xây dựng Web Atlas hỗ trợ công tác quản lý hành chính TP Hà Nội 95

3.3.1 Mục đích và yêu cầu của Web Atlas hành chính Hà Nội 95

3.3.2 Mô tả sản phẩm 99

3.3.3 Quy trình công nghệ xây dựng sản phẩm 103

3.3.4 Công tác chuẩn bị 104

3.3.5 Công tác thành lập bản đồ 105

3.3.6 Xây dựng các thành phần của Web Atlas Hành chính Hà Nội 109

3.3.7 Phương thức quản lý và sử dụng Web Atlas hỗ trợ công tác quản lý hành chính thành phố Hà Nội 131

3.3.8 Khả năng ứng dụng Web Atlas hành chính Hà Nội hỗ trợ công tác QLHC 143

3.3.9 Đánh giá kết quả thử nghiệm vận hành Web Atlas hành chính Hà Nội 144 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO 151

PHỤ LỤC 158

v

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận án, NCS đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trường Xuân và PGS.TS Nguyễn Cẩm Vân cùng các cán bộ, giảng viên thuộc Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám,

Bộ môn Bản đồ, khoa Trắc địa (Trường đại học Mỏ - Địa chất) NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới sự dìu dắt quý báu này Trong thời gian học tập và nghiên cứu, NCS còn nhận được những ý kiến trao đổi thẳng thắn về chuyên môn cũng như

sự hỗ trợ về tài liệu tham khảo rất quý báu từ PGS.TS Nguyễn Trần Cầu, TS Vũ Bích Vân, TS Đinh Thị Bảo Hoa cùng các đồng nghiệp ở các cơ quan sản xuất và nghiên cứu khoa học như Viện địa lý (Viện khoa học và công nghệ Việt Nam), Nhà xuất bản Tài nguyên, môi trường và bản đồ Việt Nam (Bộ Tài nguyên và Môi trường), Trường đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), Sở Tài nguyên và Môi trường, Văn phòng UBND thành phố Hà Nội NCS xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu này NCS xin chân thành cảm ơn Trường đại học

Mỏ - Địa chất đã tạo mọi điều kiện để NCS có thể hoàn thành bản luận án này Nhân đây, NCS cũng xin chân thành cảm ơn sự động viên, khích lệ của gia đình và bạn bè trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án này

Hà Nội, tháng 08 năm 2013

NCS Bùi Ngọc Quý

WAN Wide Area Network - Mạng diện rộng

UBND Ủy ban nhân dân

HTTP Hypertext Transfer Protocol -Giao thức truyền tải siêu văn bản HTML HyperText Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu Siêu văn bản DHTML Dynamic HyperText Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu Siêu

văn bản động W3C World Wide Web Consortium

XML eXtensible Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng

DEM Digital Elevation Model – Mô hình số độ cao

DTM Digital Terrain Model – Mô hình số địa hình

TIN Triangulated Irregular Network - Mạng lưới các tam giác không

đều, liền kề biểu diễn bề mặt địa hình

WMS Web Map Service - Dịch vụ cung cấp bản đồ trên web

WFS Web Feature Service - Dịch vụ web cung cấp các đối tượng dữ liệu

dưới dạng ngôn ngữ GML

IP Internet Protocol - Giao thức Internet

OSS Open – Source Software – Phần mềm mã nguồn mở

XSLT Extensible Stylesheet Language Transformations – Ngôn ngữ định

dạng chuyển đổi mở rộng CNTT Công nghệ thông tin

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Yêu cầu hệ thống của MapXtreme khi xây dựng Web Atlas 70 

Bảng 2-2 Danh mục các nhóm nội dung và chuyên đề hỗ trợ quản lý hành chính 79 

Bảng 3-1 Hệ thống các bản đồ của Atlas 101 

Bảng 3-2 Các bản đồ địa hình sử dụng trong xây dựng Atlas 105 

Bảng 3-3 Sơ đồ lưu trữ tổng quát cơ sở dữ liệu trong Atlas 108 

Bảng 3-4 Cấu hình nhóm lớp hệ thống trong Web Atlas hành chính 111 

Bảng 3-5 CSDL từ điển dùng cho hiển thị tiếng việt trên giao diện Web Atlas 112 

Bảng 3-6 Cây thư mục đơn vị hành chính 127 

Bảng 3-7 Cơ sở dữ liệu Multimedia 130 

Bảng 3-8 Cơ sở dữ liệu quản lý cấu hình đầu vào: Atlas_config 131 

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH

Hình 2-1 Bố cục, giao diện chung của các Web Atlas 33 

Hình 2-2 Mô hình màu RGB [70] 46 

Hình 2-3 Tổng hợp màu theo phương pháp cộng màu [46] 47 

Hình 2-4 Tổng hợp màu theo phương pháp trừ màu [46] 48 

Hình 2-5 Các thành phần đa phương tiện [55] 50 

Hình 2.6 Mô hình kiến trúc Web Atlas của MapXtreme [65] 65 

Hình 2.7 Các bước thực hiện của chương trình 69 

Hình 3-1 Bản đồ vị trí thành phố Hà Nội trong lãnh thổ Việt Nam 87 

Hình 3-2 Hà Nội giai đoạn 2003 đến 8/2008 (a) và Hà Nội từ 8/2008 đến nay (b) 89  Hình 3-3 Giao diện Web Atlas hành chính Hà Nội 100 

Hình 3-4 Giao diện Web Atlas hành chính Hà Nội 101 

Hình 3-5 Sơ đồ quy trình xây dựng Web Atlas Hành chính Hà Nội 104 

Hình 3-6 Sơ đồ quy trình thành lập các trang bản đồ 106 

Hình 3-7 Sơ đồ lưu trữ tổng quát cơ sở dữ liệu trong Atlas 107 

Hình 3-8 Mô hình cây thư mục trong phần quản trị 110 

Hình 3-9 Mô hình quan hệ giữa CSDL ĐVHC với dữ liệu bản đồ 113 

Hình 3-10 Mô hình quan hệ giữa CSDL ĐVHC và các bảng số liệu hành chính 114 

Hình 3-11 Mô phỏng tọa độ màn hình 116 

Hình 3-12 Sơ đồ thực hiện hiển thị dữ liệu 116 

Hình 3-13 Mô phỏng vị trí hiển thị bản đồ trên màn hình 116 

Hình 3-14 Cây thư mục các cấp hành chính 117 

Hình 3-15 Sơ đồ lưu trữ dữ liệu của các đơn vị hành chính 118 

Hình 3-16 Sơ đồ thực hiện tìm kiếm các đơn vị hành chính 118 

Hình 3-17 Sơ đồ thực hiện xây dựng bản đồ chuyên đề trên Web Atlas 119 

Hình 3-18 Mô tả các lớp và nhóm lớp dữ liệu 119 

Hình 3-19 Sơ đồ tìm kiếm dữ liệu thuộc tính từ các đơn vị hành chính 120 

Hình 3-20 Sơ đồ khối thực hiện tìm kiếm thông tin 121 

Hình 3-21 Các bước thực hiện tìm kiếm theo số liệu so sánh 121 

ix

Hình 3-22 Đăng nhập vào hệ thống quản trị Web Atlas 132 

Hình 3-23 Giao diện quản trị chung cho hệ thống Web Atlas 132 

Hình 3-24 Giao diện quản trị đơn vị hành chính và cơ sở dữ liệu bản đồ 133 

Hình 3-25 Thêm đơn vị hành chính ngay trên giao diện quản trị 134 

Hình 3-26 Quản lý danh sách bản đồ cấp Thành phố 134 

Hình 3-27 Quản lý danh sách bản đồ cấp Quận, huyện, thị xã 135 

Hình 3-28 Quản lý, cập nhật, chỉnh sửa các số liệu thống 135 

Hình 3-29 Giao diện tải bản đồ vào hệ thống Web Atlas 136 

Hình 3-30 Giao diện người dùng 136 

Hình 3-31 Cây thư mục các đơn vị hành chính 137 

Hình 3-32 Xem bản đồ Hành chính cấp Quận, huyện, thị xã 138 

Hình 3-33 Tìm kiếm và hiển thị ĐVHC cấp xã, phường, thị trấn trên nền bản đồ thông qua trình duyệt web 138 

Hình 3-34 Thực hiện tìm kiếm các đơn vị hành chính nhờ công cụ tìm kiếm: (a) Tìm tất cả các đơn vị hành chính trong thành phố Hà Nội; (b) Tìm kiếm đơn vị hành chính theo từ khóa chính xác; (c) Tìm kiếm đơn vị hành chính theo từ khóa phân nhóm 139 

Hình 3-35 (a) Quản lý các lớp nội dung bản đồ; (b) Xem thông tin thuộc tính của đối tượng trên bản đồ 140 

Hình 3-36 Thực hiện truy vấn thông tin thuộc tính từ CSDL Web Atlas: (a) truy vấn toàn bộ thông tin từ 1 lớp CSDL;(b) truy vấn thông tin theo từ khóa trong 1 lớp CSDL 141 

Hình 3-37 Bảng chú giải cho hệ thống các bản đồ 142 

Hình 3-38 Lựa chọn trường số liệu và xác định các chỉ tiêu để tạo chuyên đề 142 

Hình 3-39 Kết quả quá trình thực hiện tạo chuyên đề theo số liệu diện tích 143 

x

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Hệ thống ký hiệu dùng cho thành lập các trang bản đồ của Web Atlas 158 Phụ lục 2: Cấu trúc nội dung bản đồ chương Hành chính của Web Atlas 159 

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong giai đoạn hiện nay, việc áp dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực thành lập và sản xuất bản đồ đã và đang tạo ra nhiều sản phẩm có tính ứng dụng cao như: các bản đồ số, bản đồ Multimedia, bản đồ điện tử và Atlas điện tử… Đặc biệt các bản đồ điện tử, Atlas điện tử, Atlas mạng (Web Atlas ) đã trở thành các phương tiện thông tin với đầy đủ các chức năng để mô hình hoá, phân tích không gian và mô phỏng thực tế

Ở nhiều nước trên thế giới, công nghệ thông tin ứng dụng trong lĩnh vực bản

đồ, đặc biệt là hệ thống thông tin địa lý (GIS) rất phát triển, nên việc thành lập các Atlas tin học (Informatic Atlas) hay Atlas điện tử (Atlas điện tử - Electronic Atlas)

đã trở thành một phương pháp hiện đại, phổ cập để xuất bản và đưa bản đồ vào sử dụng rộng rãi trong xã hội Từ những Atlas điện tử đầu tiên ra đời vào những năm

80 [60] của thế kỷ trước đến nay tính ứng dụng của chúng ngày càng được khẳng định

Ở Việt Nam, công nghệ bản đồ số và GIS cũng đã sớm được áp dụng để thành lập các Atlas điện tử Một số tỉnh đã xuất bản các Atlas dưới hai hình thức: Atlas in trên giấy và Atlas điện tử như: Atlas điện tử Lào Cai, Đồng Nai, Đăk Nông [34], [38], [39], [77]…Từ năm 2002, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đặt ra việc điện tử hoá Atlas Quốc gia xuất bản năm 1996, song do những khó khăn khách quan, mới chỉ hoàn thành được 2 chương: Chương mở đầu và chương địa hình Năm 2011 Bộ Tài nguyên và Môi trường lại xây dựng dự án mới “Cập nhật, bổ sung và hiện đại hóa Atlas Quốc gia Việt Nam” nhằm hiện đại hóa và cập nhật dữ liệu,…Tuy nhiên, đến nay chỉ mới đang thực hiện các công việc về chuẩn bị tổ chức, hoàn thiện đề cương, thuyết minh dự án và tập hợp nguồn nhân lực,…

Trước thực tế đòi hỏi của các ngành các địa phương cũng như sự phát triển của cổng thông tin điện tử của mỗi tỉnh, thành, các dự án về Chính phủ điện tử, vấn đề xây dựng và thành lập các Web Atlas cho từng tỉnh, thành phố lại nổi lên, đặc biệt

là xây dựng các Web Atlas về tài nguyên và môi trường phục vụ công tác khai thác

2

hợp lý và phát triển bền vững tại mỗi địa phương Mặt khác, với vị trí và vai trò là thủ đô của cả nước, Hà Nội lại chưa có công trình nào về xây dựng Web Atlas đặc biệt là Web Atlas hành chính nhằm phục vụ cho sự phát triển của thành phố

Như vậy, việc triển khai xây dựng Web Atlas ở nước ta nói chung và Hà Nội nói riêng đã và đang là một nhu cầu cấp bách, số các đơn vị trong và ngoài ngành bản đồ đang tiến hành nghiên cứu và thực hiện các công việc này càng ngày càng tăng Tuy nhiên, việc nghiên cứu một cách có hệ thống để đưa ra cơ sở khoa học và quy trình thành lập Web Atlas vẫn chưa có nhiều công trình Trong công tác đào tạo, các tài liệu về Web Atlas phục vụ cho giảng dạy đại học và sau đại học chuyên ngành Trắc địa - Bản đồ ở các trường Đại học hiện nay cũng còn rất ít Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng đào tạo các bậc đào tạo (Đại học, Cao học và nghiên cứu sinh) chuyên ngành Trắc địa - Bản đồ của các cơ sở đào tạo

Cần rất nhiều các công trình ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng các sản phẩm Web Atlas để làm cơ sở khoa học minh chứng cho nhu cầu phát triển của ngành Trắc địa - Bản đồ Việt Nam, làm sáng tỏ và chặt chẽ hơn những cơ sở lý luận khoa học về bản đồ học hiện đại và đóng góp của ngành Trắc địa - Bản đồ trong thời kỳ hiện đại hóa công nghiệp hóa đất nước

Các kết quả nghiên cứu về Web Atlas sẽ góp phần quan trọng vào việc đổi mới phương pháp dạy và học đối với cán bộ giảng dạy và sinh viên, học viên cao học ngành Bản đồ, Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) của các trường Đại học nói chung và trường Đại học Mỏ - Địa chất nói riêng

Từ những nhu cầu cấp thiết của thực tiễn khách quan nêu trên, nghiên cứu sinh

đã lựa chọn nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas quản lý hành chính thành phố Hà Nội” với mong muốn góp phần đưa các công

nghệ tiên tiến vào ứng dụng, nâng cao chất lượng các sản phẩm bản đồ phục vụ đào tạo các cán bộ khoa học kỹ thuật chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS)

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Các kết quả nghiên cứu của luận án đã tổng hợp và đề

xuất cơ sở khoa học, phương pháp và quy trình xây dựng Web Atlas nói chung và Web Atlas hành chính nói riêng cho một đơn vị lãnh thổ

3

Mặt khác, những đóng góp của luận án về lý thuyết và thực nghiệm có thể được sử dụng làm mô hình phát triển các Web Atlas hỗ trợ cho công tác quản lý hành chính tại các tỉnh và thành phố trong cả nước

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả thử nghiệm của luận án là Web Atlas hành chính

thành phố Hà Nội Web Atlas này có thể được đưa vào sử dụng phục vụ khai thác

và cung cấp thông tin hỗ trợ quản lý cho các nhà lãnh đạo cũng như các tổ chức và nhân dân có nhu cầu tìm hiểu về thủ đô Hà Nội

3 Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu được đề ra là làm sáng tỏ cơ sở khoa học xây dựng Web Atlas nói chung và Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính nói riêng, đưa ra được các tiêu chí cụ thể cho thể loại Web Atlas hỗ trợ công tác quản lý hành chính và xây dựng thử nghiệm Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính thành phố Hà Nội, làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng các Web Atlas tương tự cho các đơn vị hành chính cấp tỉnh và thành phố trong cả nước

4 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các bản đồ và Atlas điện tử phát hành trên mạng hay là – Web Atlas Trong đó tập trung nghiên cứu tổng hợp các cơ sở lý luận khoa học về Atlas điện tử nói chung và Web Atlas nói riêng Trên cơ sở đó triển khai thực nghiệm xây dựng Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính cho TP Hà Nội

5 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi khoa học: Luận án tập trung vào nghiên cứu cơ sở khoa học xây

dựng Web Atlas nói chung, đề xuất cấu trúc nội dung các chuyên đề cần thiết của Web Atlas phục vụ quản lý hành chính nói riêng Phần thực nghiệm đi sâu vào kỹ thuật và quy trình xây dựng Web Atlas trên cơ sở ứng dụng phần mềm MapXtream, giới hạn trong phạm vi xây dựng cơ sở dữ liệu các bản đồ hành chính hỗ trợ quản lý các đơn vị hành chính của Hà Nội trực quan trên mạng internet

Phạm vi không gian: Bao gồm toàn bộ phạm vi hành chính thành phố Hà Nội

sau năm 2008 Nghiên cứu xây dựng các bản đồ hành chính theo các đơn vị hành chính cấp quận, huyện, thị xã

4

6 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện được mục tiêu đặt ra luận án cần giải quyết các nội dung sau:

- Tổng quan tình hình nghiên cứu và xây dựng Atlas điện tử và Web Atlas

trên thế giới và ở Việt Nam

- Nghiên cứu và phân tích các cơ sở khoa học cho thành lập Web Atlas: cơ

sở lý thuyết bản đồ về Atlas điện tử, các công nghệ và phương pháp thành lập bản

đồ mạng, nền tảng kỹ thuật cho công nghệ số và nền tảng xã hội với trình độ dân trí

và khả năng tiếp cận mạng Internet của người dân

- Nghiên cứu đặc thù của quản lý hành chính, vai trò và ý nghĩa của bản đồ

và Web Atlas trong quản lý hành chính

- Thu thập số liệu, dữ liệu thiết kế, xây dựng Web Atlas hỗ trợ quản lý hành chính cho thành phố Hà Nội theo cơ sở khoa học mà luận án đã trình bày

7 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các lý thuyết liên quan đến

bản đồ, Atlas điện tử nói chung và Web Atlas nói riêng

- Phương pháp thu thập thông tin: Tiến hành thu thập và tổng hợp các tài

liệu đã công bố trong các Tạp chí, Kỷ yếu Hội thảo, Chuyên khảo, Báo cáo lưu trữ đồng thời thu thập các tài liệu liên quan trên mạng Internet có nội dung liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận án để có các tài liệu cập nhật với trình độ nghiên cứu của thế giới

- Phương pháp phân tích, so sánh, tổng hợp tài liệu: Các thông tin, tài liệu

thu thập được phân tích, đánh giá, so sánh và tổng hợp phân loại phục vụ trực tiếp cho các nội dung nghiên cứu

- Phương pháp điều tra khảo sát: Thực hiện nghiên cứu và tổng hợp các sản

phẩm đã xuất bản trước đây nhằm đánh giá lại các vấn đề còn tồn tại phục vụ công tác nghiên cứu về mặt lý luận và phương pháp luận của luận án được thực tế hơn

- Phương pháp chuyên gia: Thường xuyên tham khảo ý kiến các chuyên gia

trong lĩnh vực Trắc địa - Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý nhằm kiểm chứng các đề xuất của mình về cơ sở lý thuyết, phương pháp, quy trình công nghệ

và những đề xuất mới của luận án

5

- Phương pháp lập trình và ứng dụng công nghệ tin học trong thành lập bản đồ: Tìm hiểu và nghiên cứu sử dụng các ngôn ngữ và công cụ lập trình như

MapXtream, ArcGIS server, Visual Studio 2005,…để xây dựng giao diện và công

cụ cho các bản đồ và Atlas điện tử trên máy tính cũng như phục vụ phát hành lên mạng Internet

8 Những điểm mới của luận án

- Đề xuất được cấu trúc nội dung của Web Atlas hỗ trợ QLHC, đưa ra quy trình xây dựng Web Atlas trên cơ sở sử dụng MapXtreme.

- Lần đầu tiên xây dựng được Web Atlas hành chính Hà Nội với 29 bản đồ các quận, huyện, thị xã được quản lý trên nền web kết hợp với các thông tin thuộc tính cần thiết, hỗ trợ thiết thực cho công tác quản lý các đơn vị hành chính và dân cư tại thành phố Hà Nội

- Tạo dựng được cơ sở khoa học và mô hình ứng dụng Web Atlas hỗ trợ cho công tác quản lý hành chính thành phố Hà Nội

9 Các luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: Web Atlas hành chính là một dạng sản phẩm mới được phát

triển trên cơ sở khoa học của Bản đồ học và Tin học cũng như nền tảng kỹ thuật và nền tảng xã hội cho phát triển công nghệ số, có thể hỗ trợ công tác quản lý hành chính các cấp thống nhất và hiệu quả

Luận điểm 2: Quy trình công nghệ thành lập Web Atlas hành chính bao

gồm hai hệ thống (quy trình) độc lập, nhưng liên kết chặt chẽ và quy định lẫn nhau

là quy trình thành lập bản đồ số và quy trình lập trình thiết kế đưa bản đồ lên mạng

10 Cấu trúc của luận án

Nội dung của Luận án gồm:

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ

TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử

1.1.1 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas điện tử trên thế giới

Atlas điện tử đã được nghiên cứu, ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới như: Canada, Thụy Sỹ, Hà Lan và tiếp theo là Mỹ, Nga, Trung Quốc, Phần Lan, [52] Tuy nhiên, thuật ngữ “Atlas điện tử” đã được Ewa Siekierska [60] đưa ra lần đầu tiên trong hội nghị của Hiệp hội Bản đồ quốc tế ICA năm 1984 (International Cartographic Association) và nó đã trở thành một hướng đi mới và quan trọng trong ngành Bản đồ học Atlas Trong hướng đi này, có những vấn đề hoàn toàn mới, chỉ thật sự nảy sinh từ khi có Atlas điện tử [61], [67] như: vấn đề tự động khái quát hóa nội dung bản đồ khi thể hiện chúng ở các tỷ lệ khác nhau Việc xây dựng cơ sở dữ liệu Atlas mà khuynh hướng mới hiện nay là cơ sở dữ liệu theo hướng đối tượng, khả năng kết hợp giữa các chức năng phân tích GIS và multimedia trong các hệ thống Atlas điện tử,

Ngày nay trên thế giới, khi mà công nghệ thông tin phát triển mạnh thì việc xây dựng các Atlas điện tử lại càng được quan tâm ứng dụng nhiều hơn [76] Hệ thống các Atlas điện tử ngày nay chủ yếu được xây dựng theo hướng tích hợp với công nghệ GIS và multimedia [52], [69] đặc biệt là sự ra đời của mạng Internet, đã làm thay đổi cơ bản về ngành khoa học bản đồ – bản đồ và Atlas điện tử được chuyển sang giai đoạn phát triển mới: bản đồ mạng -Web Cartography [53], [66] Theo hướng phát triển này các Web Atlas được nghiên cứu và xây dựng đều chú trọng tới cấu trúc của tầng cơ sở dữ liệu phục vụ việc phát hành lên mạng Internet đảm bảo được phù hợp với tốc độ của đường truyền

Ở các trường Đại học lớn trên thế giới như Đại học Trắc địa bản đồ Matxcơva (LB Nga), đại học Leeds (UK), Đại học University of Ottawa thuộc đại học Canada’s University (Canada), Atlas nói chung và Atlas điện tử nói riêng đều được xây dựng và phục vụ rất hiệu quả cho nhiệm vụ đào tạo đại học và sau đại học ở các trường này [71]

7

Hướng nghiên cứu và xây dựng Atlas điện tử nói chung và Web Atlas nói riêng trên thế giới đã được các nhà khoa học, các quốc gia trên thế giới quan tâm nghiên cứu với các mục đích quản lý, quy hoạch, phát triển đất nước Ngày nay, hầu như tất cả các nước trên thế giới đều xây dựng cho mình các bản đồ riêng tờ, Atlas với các chuyên đề khác nhau, Atlas tổng hợp, Atlas chuyên đề phục vụ cho nhiều mục đích cụ thể khác nhau [18], [36], [37], [39], [41], [78], [79], [80], [81]

Sự phát triển công nghệ đòi hỏi việc củng cố và phát triển cơ sở lý thuyết tương xứng Liên tiếp từ năm 1990 trở đi, trong các Hội nghị Hiệp hội Bản đồ quốc

tế ICA (International Cartographic Association) người ta thường đề cập đến Atlas điện tử như một hướng đi mới và quan trọng trong Bản đồ học Atlas [62], [63], [64]

Sự kết hợp của các bản đồ số với hệ thống thông tin địa lý và các công nghệ thiết kế Web, công nghệ multimedia đã tạo ra được một thế hệ Web Atlas có khả năng tương tác [31], [32], [33], [72] với những tính năng ưu việt hơn hẳn so với bản đồ

và Atlas truyền thống về chất lượng sản phẩm cũng như trong cách thành lập và khai thác chúng mà nhiều quốc gia trên thế giới đã sớm áp dụng công nghệ bản đồ

số để xây dựng các bản đồ, Atlas điện tử [52]

Tại Canada, phải kể đến công trình Electronic Atlas Canada [59], đây là Atlas xuất bản năm 1993 với 93 bản đồ bằng tiếng Anh và Pháp Tỉ lệ bản đồ 1:7500000 Gồm đầy đủ các nhóm bản đồ (tự nhiên, kinh tế xã hội)

Năm 2003 trường Tổng hợp Arizona xây dựng và phát hành Atlas điện tử vùng Arizona -Mỹ (Arizona Electronic Atlas) [80] Đây là Atlas tương tác cho phép tạo, thay đổi và tải các bản đồ và dữ liệu vùng Arizona Trong Atlas này, ngoài các bản đồ về tài nguyên thiên nhiên, kinh tế, môi trường còn có các bản đồ dân số và

xã hội Atlas có tác dụng dùng tham khảo cho nhiều lĩnh vực khác nhau Ngoài ra, Atlas điện tử quốc gia Mỹ (Electronic National Atlas of USA) [82] cũng được xây dựng với với đầy đủ các nhóm bản đồ về tự nhiên, kinh tế xã hội

Nhìn chung các Quốc gia trên thế giới đều đã tập trung nghiên cứu và xây dựng các Atlas, Atlas điện tử và Web Atlas phục vụ cho công tác quy hoạch, phát triển đất nước Ngày nay, các Web Atlas đều được xây dựng dựa trên các thành tựu

8

của công nghệ tin học kết hợp với công nghệ bản đồ, đặc biệt đó là sự kết hợp công nghệ GIS và công nghệ multimedia [30], [32], [33], [49], [54], [55], [58], [68], [69], [73] Các bản đồ trong Atlas có thể được tùy biến một cách linh hoạt, hệ thống Web Atlas có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu nền dùng chung và từ đó phát triển, xây dựng các chuyên đề nhỏ Mỗi Atlas đều được xây dựng tích hợp các công cụ điều khiển cơ bản như: phóng to, thu nhỏ, di chuyển và các công cụ phục vụ cho truy vấn, phân tích các bản đồ (chỉ có đối với một số Atlas nhất định) như: tìm kiếm thông tin, hiển thị thông tin, đo đạc [77], [83], tạo bản đồ chuyên đề từ cơ sở dữ liệu, [32]

1.1.2 Tình hình nghiên cứu, phát triển Atlas ở Việt Nam

Ở Việt Nam, có thể chia làm 3 giai đoạn phát triển Atlas như sau: giai đoạn 1: thời kỳ phong kiến; giai đoạn 2: thời kỳ pháp thuộc; giai đoạn 3: từ 1945 đến nay Trong giai đoạn 1 việc thành lập Atlas ở nước ta cần phải kể đến tập bản đồ Hồng Đức, đây là tập bản đồ đầu tiên được hoàn thành vào năm Hồng Đức thứ 21 (1490), triều Lê Thánh Tông Sau năm 1858 dưới ách đô hộ của thực dân Pháp, việc thành lập các bản đồ và Atlas ở nước ta chủ yếu là do người pháp thực hiện, nhằm phục

vụ cho công tác điều tra và quản lý của họ

Từ những năm 50 bản đồ đã được sản xuất dưới dạng tờ rời, xêri hoặc tập bản

đồ (Atlas) bằng công nghệ truyền thống Các tập bản đồ có ưu điểm là thể hiện được các yếu tố kinh tế, văn hóa, xã hội trên bề mặt trái đất ở dạng tĩnh (in ra và sử dụng trên giấy) [9], [11] Nhược điểm của nó là việc cập nhật các yếu tố thay đổi theo thời gian là không thể thực hiện được Đồng thời, công tác thành lập và trình bày bản đồ [12] phải trải qua rất nhiều công đoạn sản xuất tốn kém, việc phát hành rộng rãi khó thực hiện được do số lượng in ấn có hạn [11] và khả năng vận chuyển không thuận tiện

Ngày nay, bản đồ được sản xuất theo công nghệ thông tin, được nâng cấp thành bản đồ điện tử, không chỉ dừng lại ở việc phát hành trên giấy mà nó trở thành một loại bản đồ chứa đựng cơ sở dữ liệu về nhiều lớp thông tin: cơ sở địa lý, các số liệu, các bảng thống kê, hình ảnh, âm thanh trên không gian linh hoạt [34], [45],

9

giúp người đọc có khả năng nhận thức nhiều chiều và đặc biệt còn cho phép bổ sung

và cập nhật những sự biến đổi theo thời gian của các đối tượng và hiện tượng trên bản đồ Công nghệ thông tin không chỉ thúc đẩy ngành bản đồ phát triển nhanh mà còn là một sự thăng hoa, tạo ra một hướng đi mới, một cuộc cách mạng thật sự trong ngành: sự ra đời của công nghệ GIS và sự kết hợp một cách có hệ thống của các bản đồ điện tử đã tạo nên Atlas điện tử

Trong thời gian qua nhiều ngành, tỉnh, thành phố ở nước ta đã sớm áp dụng công nghệ bản đồ số và GIS để thành lập các Atlas điện tử Một số tỉnh đã xuất bản các Atlas dưới hai hình thức: Atlas in trên giấy và Atlas điện tử như: Atlas điện tử Bắc Ninh, Lào Cai, Đồng Nai, Đăk Nông [34], [37], [38], [39] Năm 2002, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đặt ra việc điện tử hoá Atlas Quốc gia xuất bản năm 1995[47] Tuy nhiên do khối lượng công việc lớn, nhiều vấn đề kỹ thuật và chuẩn

dữ liệu chưa được thống nhất nên dự án này mới chỉ hoàn thành một phần công việc Nhìn chung các Atlas đảm bảo phản ánh tốt nội dung, đáp ứng mục đích đặt ra của mỗi Atlas, các trang bản đồ trong các Atlas đã phản ánh được các đặc điểm của đối tượng cần thể hiện Tuy nhiên, mức độ đầy đủ, chi tiết trong các Atlas không đồng nhất tùy thuộc nhiều yếu tố như mục đích, tài liệu thu thập được, đặc điểm địa

lý của khu vực thành lập bản đồ và kinh phí thực hiện Hơn nữa, việc xây dựng các Atlas đều xuất phát từ nhu cầu chủ quan của mỗi đơn vị, chưa có sự thống nhất cao

về mặt lý luận khoa học cũng như phương pháp thể hiện nội dung, công nghệ thành lập,

Từ trước tới nay, ngành Bản đồ nước ta đã cho ra đời rất nhiều sản phẩm bản

đồ có giá trị khoa học và thực tiễn Chúng phong phú về nội dung, đa dạng về cách thức và sự trình bày Với mục đích tích lũy thêm kinh nghiệm trong việc thiết kế giao diện, xác định nội dung, trình bày bản đồ điện tử, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu, phân tích một số Atlas đã xuất bản ở Việt Nam Khi phân tích các Atlas, luận án chủ yếu nghiên cứu các bản đồ chuyên đề, trọng tâm là các bản đồ hành chính

Năm 1996 Atlas quốc gia Việt Nam [35] ra đời là kết quả lao động trí tuệ nỗ lực của các nhà khoa học đầu ngành trên cả nước trong suốt 20 năm nỗ lực lao

Mở đầu; Tự nhiên và Kinh tế - xã hội Phần mở đầu gồm 8 trang bản đồ giới thiệu

vị trí của Việt Nam nhìn từ vũ trụ, Việt Nam trên bản đồ thế giới, Việt Nam trên bản đồ khu vực, bản đồ đất nước ngày xưa và hệ thống hành chính hiện nay với 2 trung tâm lớn là thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh; Phần Tự nhiên gồm 8 chương về điều kiện tự nhiên của Việt Nam từ tổng thể tới kết quả nghiên cứu, trong một số lĩnh vực chủ yếu, bao gồm các chương: Địa chất (11 trang), Địa hình (7 trang), Khí hậu (7 trang), Thủy văn (7 trang), Thổ nhưỡng (3 trang), Thực vật (5 trang), Động vật (5 trang) và Biển Đông (11 trang) Các trang bản đồ của phần Tự nhiên được xây dựng theo số liệu thu thập trong giai đoạn 1980-1985; Phần Kinh tế

- xã hội được mở đầu bằng chương Dân cư (10 trang) phản ánh về con người; tiếp

đó là 4 chương mô tả kết quả các mặt hoạt động kinh tế và bức tranh kinh tế chung: chương Nông nghiệp (11 trang), chương Công nghiệp (11 trang), chương Giao thông vận tải - Bưu điện - Thương nghiệp (7 trang), chương Kinh tế chung (3 trang); cuối cùng là chương Giáo dục - Y tế - Văn hóa - Du lịch (7 trang) giới thiệu một số hoạt động văn hóa - xã hội chủ yếu Số liệu của phần Kinh tế - xã hội đã được cập nhật đến năm 1990 và cấu trúc lại theo tổ chức hành chính mới và mô hình kinh tế đổi mới chuyển từ nền kinh tế kế hoạch hóa tập trung sang nền kinh tế nhiều thành phần vận hành theo cơ chế thị trường có sự quản lý của Nhà nước Các

số liệu được xử lý và trình bày trên cơ sở phân tích các mô hình toán học

Atlas quốc gia Việt Nam được xuất bản là một thành công của các nhà khoa học thuộc các ngành khác nhau trong cả nước Bài viết của Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã nhận xét: “Atlas quốc gia Việt Nam là một công trình khoa học tổng hợp, toàn diện, dựng lên một bức tranh tổng thể của đất nước, một bộ chuyên khảo địa lý tổng hợp lớn bằng ngôn ngữ bản đồ, mang nhiều ý nghĩa khoa học và thực tiễn”

11

[35] Thông qua các trang bản đồ, Atlas đã đưa đến người đọc một cái nhìn tổng

quan nhất về cả tự nhiên lẫn kinh tế - xã hội của Việt Nam ở thời kỳ trước năm

1995 Bố cục của các bản đồ được trình bày hợp lý, hình thức đẹp, khoa học Các phương pháp thể hiện nội dung trên bản đồ khá đa dạng và sinh động Mỗi trang bản đồ bao gồm bản đồ chính và bản đồ phụ, kèm theo đó là các biểu đồ, đồ thị và

sự kết hợp của các phương pháp thể hiện nội dung, giúp biểu thị rõ hơn về các chỉ tiêu mà trang bản đồ thể hiện Thuyết minh đồng thời bằng 2 thứ tiếng: Việt và Anh

do đó nội dung Atlas không chỉ người Việt Nam mà bạn bè quốc tế cũng có thể hiểu

được Tuy nhiên, nên có thuyết minh của từng chương trước khi giới thiệu các bản

đồ cụ thể Việc này sẽ giúp cho người đọc có cái nhìn bao quát, nắm bắt vấn đề nhanh hơn về ý đồ mà các bản đồ trong chương đó muốn thể hiện Vì là Atlas giấy nên không cập nhật được dữ liệu, khó khăn trong việc lưu trữ, bảo quản, vận chuyển

Trong Atlas Quốc gia Việt Nam này có thể hiện thủ đô Hà Nội, nhưng ở tỷ lệ rất nhỏ, mọi chỉ tiêu thể hiện trên các bản đồ trong các Atlas trên chỉ mang tính tổng thể của toàn thành phố Hà Nội Vì là Atlas của toàn lãnh thổ quốc gia, nên chúng không có khả năng cho phép khai thác các thông tin chi tiết về các quận, huyện trong thành phố Hà Nội

Năm 2000 Nhà xuất bản Bản đồ (nay là nhà xuất bản Tài nguyên, Môi trường

và Bản đồ Việt Nam) đã xuất bản Atlas lịch sử Việt Nam [17] tỉ lệ: 1/10 000 000 với kích thước: 14,4 x 22 (cm) gồm 32 trang bản đồ được thể hiện với hình thức

sử dụng bản đồ kết hợp với biểu đồ, hình ảnh, số liệu và lời trích, Atlas lịch sử Việt Nam đã phản ánh được những sự kiện lịch sử trọng đại trong quá trình đấu tranh dựng nước và giữ nước của nhân dân ta như cuộc vận động giải phóng dân tộc 1939 - 1945, cuộc cách mạng Tháng Tám năm 1945, âm mưu và tội ác của đế quốc Mỹ, nền kinh tế chung của nước ta,… Atlas giúp người đọc tiếp nhận cả quá trình lịch sử dựng nước và giữ nước của cha ông ta từ khi có Đảng lãnh đạo đến khi hoàn thành cuộc cách mạng dân tộc dân chủ, thống nhất đất nước năm 1975 trên tất cả các lĩnh vực kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội một cách trực quan sinh động

12

Năm 2004 Nhà xuất bản bản đồ đã xuất bản Atlas Kinh tế xã hội Việt Nam [18] Atlas đã giới thiệu bao quát nhiều mặt kinh tế xã hội của dân cư Việt Nam Lần đầu tiên số liệu tổng điều tra dân số được trình bày dưới dạng bản đồ với mục đích phân tích theo không gian ở cấp độ chi tiết, các chỉ tiêu thể hiện tới cấp xã, cung cấp cho người đọc bức tranh chi tiết về mô hình không gian của dân cư, giáo dục và đời sống xã hội của Việt Nam

Về trình bày, hầu hết các bản đồ trong Atlas có nền màu đồ giải phân chia tới cấp xã Màu được chọn trên các bản đồ cho phép so sánh tối đa giữa các bản đồ, đồng thời duy trì tính đa dạng về màu sắc trên từng bản đồ Màu đỏ nhìn chung được dùng để thể hiện các biến về nữ giới Màu xanh lam cho các biến về nam giới

và màu xanh lá cây thể hiện các biến tổng (cả nam và nữ) Vì mục đích của Atlas là xác định các mô hình đặc điểm kinh tế xã hội theo không gian địa lý, không yêu cầu chỉ ra giá trị phân chia chính xác cụ thể giữa các xã, nên ranh giới các xã không vẽ đường ranh giới, chỉ thể hiện xu hướng chung trên toàn lãnh thổ Việt Nam

Atlas Kinh tế xã hội Việt Nam thể hiện rõ ràng, chi tiết và khá đầy đủ các chỉ tiêu về dân cư, kinh tế, xã hội Việt Nam, đưa ra một bức tranh toàn cảnh mô tả tổng điều tra dân số và nhà ở năm 1999 Các số liệu trong từng trang bản đồ được thể hiện tới cấp xã Hình thức bản đồ đẹp (nền màu tạo hiệu ứng nổi) Có thuyết minh chung giới thiệu từng chương Ưu điểm nổi bật của Atlas là có thuyết minh chung cho từng trang bản đồ, nêu rõ đặc điểm phân bố và phân tích, nhận xét về các chỉ tiêu thể hiện trên bản đồ Giúp người đọc bản đồ có thêm kiến thức về địa lý kinh tế

xã hội của Việt Nam Hiếm khi gặp được một Atlas có sự phân tích về các đối tượng thể hiện trên bản đồ như Atlas này Bố cục các chương, các bản đồ trong các chương rõ ràng, hợp lý Tất cả các bản đồ cùng tỷ lệ, dễ cho việc so sánh và đối chiếu giữa các chỉ tiêu khác nhau trên các trang bản đồ Thuyết minh bằng 2 thứ tiếng: Việt và Anh do đó Atlas là nguồn tài liệu tham khảo không những cho người Việt Nam mà còn cho cả bạn bè quốc tế Tuy nhiên, Atlas nghèo nàn trong việc chọn lựa các phương pháp thể hiện, phần lớn các trang bản đồ đều sử dụng lặp lại phương pháp nền đồ giải Các biểu đồ, đồ thị gần như là không xuất hiện trên các

13

trang bản đồ nên không thể hiện được các số liệu thống kê trong toàn vùng Tất cả bản đồ cùng một tỷ lệ nên không thể hiện được chi tiết và nhấn mạnh tới từng vùng

Số liệu điều tra dân số từ năm 1999 cho tới năm 2005 mới được xuất bản, khi đó đã

có rất nhiều sự thay đổi như ranh giới hành chính, mật độ phân bố của các yếu tố địa lý

Năm 2005 Nhà xuất bản bản đồ đã cho ra đời Atlas Giao thông [19] có kích thước: 21 x 29,7 (cm) gồm 121 trang bản đồ Atlas thể hiện chi tiết hệ thống giao thông đường bộ với các thông tin về tên đường, số đường, loại đường, khoảng cách giữa các nút giao thông, các cầu, phà, đường hầm, trạm thu phí Atlas được coi là người bạn đường tin cậy đối với tất cả mọi người khi đi tới các tỉnh thành Việt Nam

Năm 2007 Nhà xuất bản Bản đồ đã xuất bản Atlas thế giới [20] với kích

thước: 14 x 20 (cm) Đây là cuốn cẩm nang tra cứu về tự nhiên, hành chính của các châu lục, các vùng biển trên toàn thế giới Bên cạnh các bản đồ về tự nhiên, hành chính với nhiều tỷ lệ khác nhau, Atlas thế giới còn cung cấp các thông tin về sơ đồ cấu tạo hành tinh mặt trời, sơ đồ cấu tạo trái đất, sơ đồ các mùa trong năm, quốc kỳ, tên quốc gia, thủ đô, diện tích và dân số của các quốc gia; một số thông tin về châu lục và phần tra cứu các địa danh Atlas thế giới ra đời thực sự trở thành người bạn không thể thiếu trong giá sách của các gia đình

Tháng 8 năm 2007, nhằm hỗ trợ tích cực cho hoạt động nghiên cứu các địa danh, địa giới, các khu vực dân cư, các đơn vị hành chính và trung tâm hành chính các cấp, hệ thống giao thông thuỷ hệ và địa hình Nhà xuất bản bản đồ đã xuất bản

2000 cuốn Atlas hành chính Việt Nam [21] để đáp ứng nhu cầu tra cứu của cán bộ thuộc các ngành, các cấp trong lãnh thổ Việt Nam

Sự phát triển của công nghệ thông tin đã làm thay đổi diện mạo mới cho hầu hết các ngành, các lĩnh vực trong đó có ngành Trắc địa – Bản đồ Việc ứng dụng công nghệ tin học trong nghiên cứu đã tạo ra các sản phẩm bản đồ mang tính công nghệ cao như: bản đồ số, bản đồ điện tử, các loại bản đồ mạng, bản đồ đa phương tiện, song song với quá trình này các thể loại Atlas điện tử - Atlas mạng cũng được hình thành và phát triển

14

Thực tế ở nước ta đã có nhiều tỉnh, thành phố triển khai xây dựng Atlas điện

tử như: Đồng Nai, Bắc Ninh, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Lào Cai, Đắk Nông, Phú Thọ, [34], [37], [38], [39], [40], [42], [43] nhằm phục vụ cho việc quy hoạch và phát triển kinh tế xã hội của mỗi địa phương

Tỉnh Đồng Nai là đơn vị sớm bắt tay vào nghiên cứu và xây dựng Atlas điện

tử Năm 2001 Tỉnh Đồng Nai đã cho ra mắt bộ Atlas Đồng Nai [39], đây là một tập hợp có hệ thống các bản đồ, phản ánh toàn diện các hoạt động về tự nhiên, kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội của tỉnh Atlas xuất bản dưới 2 dạng: Atlas điện tử và Atlas in trên giấy

Atlas có giao diện bản đồ đẹp, bố cục rõ ràng, hợp lý Nội dung bản đồ phong phú và khá đầy đủ về tất cả các lĩnh vực tự nhiên cũng như dân cư, kinh tế - xã hội của toàn tỉnh Riêng lẻ từng trang bản đồ chuyển tải khá nhiều thông tin đa dạng tới người sử dụng thông qua sự kết hợp của các phương pháp thể hiện nội dung và đặc biệt là các biểu đồ, đồ thị thể hiện bổ sung thông tin cho nội dung bản đồ chính, đảm bảo tính mỹ thuật và thân thiện với người sử dụng Người sử dụng có thể tương tác với dữ liệu theo mục đích riêng một cách dễ dàng và nhanh chóng thông qua các công cụ hỗ trợ trên giao diện của màn hình máy tính Các chức năng tương tác cơ bản bao gồm: phóng to, thu nhỏ, xem toàn cảnh, di chuyển khung hình, hiển thị (bật, tắt các lớp thông tin), tìm kiếm, đo đạc và in bản đồ Đặc biệt, với công cụ tìm kiếm, người dùng dễ dàng truy vấn đến các địa danh quan tâm trên địa bàn tỉnh Atlas thực sự là là một công trình khoa học tổng hợp, toàn diện dựng nên một bức tranh tổng thể của Đồng Nai bằng ngôn ngữ bản đồ, một sản phẩm mang ý nghĩa lớn trong khoa học và thực tiễn

Atlas Bắc Ninh [37] được xuất bản ở 2 dạng: Atlas in trên giấy và Atlas điện

tử phát hành trên Internet – Web Atlas Phiên bản Atlas in trên giấy gồm 86 trang, kích thước 47cm x 35cm trong đó có 56 trang bản đồ và 30 trang khác như bìa, tiêu

đề chương, bài viết, tra cứu địa danh

Phiên bản Atlas điện tử tỉnh Bắc Ninh phát hành trên Internet có cấu trúc và nội dung tương tự như Atlas in trên giấy nhưng có đặc điểm khác biệt theo kiểu tương tự một trang báo điện tử

15

Atlas tỉnh Bắc Ninh thể hiện một cách tổng quát về các mặt (vị trí địa lý, hành chính, địa lý tự nhiên, dân cư - kinh tế - văn hóa - xã hội và quy hoạch tổng thể đến năm 2020) của tỉnh Riêng lẻ từng trang bản đồ chuyển tải khá nhiều thông tin, đa dạng thông qua sự kết hợp các phương pháp thể hiện nội dung và đặc biệt là các biểu đồ, đồ thị bổ sung thông tin cho nội dung bản đồ chính Đảm bảo tính mỹ thuật

và thân thiện với người sử dụng Người sử dụng có thể tương tác với dữ liệu theo mục đích riêng một cách dễ dàng và nhanh chóng thông qua các công cụ hỗ trợ trên giao diện của màn hình máy tính Các chức năng tương tác cơ bản bao gồm: phóng

to, thu nhỏ, xem toàn cảnh, di chuyển khung hình, hiển thị (bật tắc các lớp thông tin), tìm kiếm, đo đạc và in bản đồ Đặc biệt, với công cụ tìm kiếm, người dùng dễ dàng truy vấn đến các địa danh như các điểm du lịch, làng nghề, các yếu tố địa lý (sông, hồ) trên địa bàn tỉnh Tuy nhiên, Không thể với một hoặc hai bản đồ là có thể biểu thị một cách chi tiết và đầy đủ về mỗi vấn đề đã đưa ra Bởi vậy, cơ sở dữ liệu

về bản đồ cùng các chỉ tiêu thể hiện nội dung trên đó cần phải được bổ sung và đầu

tư hơn

Năm 2007 Sở Nội vụ tỉnh Đắk Nông phối hợp với Nhà xuất bản Bản đồ hoàn thiện bộ Atlas điện tử tỉnh Đắk Nông [38] Đây là một tập hợp có hệ thống các bản

đồ phản ánh toàn diện các điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế, chính trị, văn hóa,

xã hội của tỉnh Đây là một công trình khoa học tổng hợp, toàn diện, dựng nên một bức tranh tổng thể của Đắk Nông, chủ yếu bằng ngôn ngữ bản đồ và được xuất bản dưới 2 dạng: Atlas điện tử và Atlas in trên giấy Atlas thể hiện tương đối đầy đủ về các mặt dân cư, kinh tế - xã hội của tỉnh Giao diện đẹp, bố cục trên từng trang bản

đồ hợp lý Các trang bản đồ kết hợp được khá nhiều phương pháp nhằm đưa đến

hiệu quả thể hiện tối đa cho bản đồ Cho phép chọn lọc, tìm kiếm thông tin (đo

khoảng cách giữa các đối tượng, xem thông tin thuộc tính và không gian của đối tượng trên bản đồ, tìm kiếm đối tượng trên bản đồ, ), có thể in bản đồ, có thể xem các báo cáo ứng với mỗi bản đồ, các biểu đồ tổng kết, các hình ảnh, âm thanh, film tài liệu phụ hoạ cho bản báo cáo Tuy nhiên, khó khăn trong việc so sánh, đối chiếu giữa các tỷ lệ

16

Tỉnh Phú Thọ cũng đã triển khai xây dựng cho mình hệ thống Atlas điện tử [42] Cấu trúc Atlas gồm giới thiệu chung, điều kiện tự nhiên, văn hóa - kinh tế - xã hội, hành chính Atlas cho cái nhìn tổng quát về tự nhiên cũng như dân cư, kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh Phú Thọ Có thể xem các báo cáo ứng với mỗi bản đồ, các biểu đồ tổng kết, các hình ảnh, âm thanh, film tài liệu phụ hoạ cho bản báo cáo Các chức năng tương tác cơ bản bao gồm: phóng to, thu nhỏ, xem toàn cảnh, di chuyển bản đồ Tuy nhiên, bố cục trên bản đồ chưa thực sự hợp lý Bản đồ trong Atlas chỉ đơn thuần là hiển thị dưới dạng ảnh, chưa có các chức năng tra cứu thông tin, chỉ tiêu trên mỗi bản đồ còn nghèo nàn, chưa kết hợp được nhiều phương pháp thể hiện

về nội dung bản đồ, không có chức năng in bản đồ, hạn chế về nguồn dữ liệu

Trong khuôn khổ của Chương trình quốc gia về công nghệ thông tin từ năm

1995 đến năm 2000, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã triển khai xây dựng

dự án: Hệ thống thông tin địa lý phục vụ công tác quản lý tài nguyên, thiên nhiên và giám sát môi trường nhằm mục đích quản lý và khai thác sử dụng tối ưu các nguồn tài nguyên Atlas điện tử hiện trạng tài nguyên và môi trường được xây dựng từ cơ

sở dữ liệu GIS của dự án này Đây là dự án đầu tiên thử nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý Nhà nước Atlas gồm 89 trang bản đồ với các chuyên đề: hành chính, địa hình, địa chất, cơ sở hạ tầng, đất, nông nghiệp, lâm nghiệp, khí hậu, nước, hiện trạng môi trường, dầu khí, du lịch, biển, kinh tế - xã hội Dữ liệu được quản lý bằng phần mềm Mapinfo Tuy nhiên, những dữ liệu chưa được hoàn chỉnh do nguồn cung cấp không đồng nhất Phương pháp thể hiện thiên về định tính hơn là định lượng

Năm 2002, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đặt ra việc điện tử hoá Atlas Quốc gia xuất bản năm 1996 [47] Tuy nhiên do khối lượng công việc lớn, nhiều vấn đề kỹ thuật và chuẩn dữ liệu chưa được thống nhất nên dự án này mới chỉ hoàn thành một phần công việc- hoàn thành phần mở đầu và chương địa hình

Ngoài ra, còn có một số các Atlas điện tử đã được xây dựng như: Atlas điện tử môi trường các vùng Việt Nam [2] do Cục Môi trường xây dựng và phát hành năm

2000 với 125 bản đồ, chia thành 4 chương (Việt Nam trên bản đồ thế giới, tự nhiên,

đồ họa và thuộc tính trong một cơ sở dữ liệu GIS,…

Các bản đồ mạng đã được Nhà xuất bản Bản đồ truyền tải lên mạng như: Bản

đồ du lịch Việt Nam; Bản đồ thành phố Hải Phòng (Bản đồ hành chính TP Hải Phòng); Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh (Bản đồ hành chính TP Hồ Chí Minh); Bản đồ tỉnh Đà Nẵng (Bản đồ hành chính tỉnh Đà Nẵng); Bản đồ tỉnh Cần Thơ (Bản

đồ hành chính tỉnh Cần Thơ),…

Ngoài các công trình thực nghiệm kể trên, năm 2005 Lê Minh Vĩnh[48], trường đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh cũng đã nghiên cứu về cơ sở lý luận trong xây dựng Atlas điện tử phục vụ quản lý hành chính cấp tỉnh Trong luận

án này tác giả cũng đã chú trọng đưa ra các phương pháp sử dụng cho thể hiện nội dung của các bản đồ chuyên đề nói chung, tuy nhiên luận án cũng mới chỉ dừng ở mức độ cơ sở lý luận và chưa tiến hành xây dựng thực nghiệm minh chứng cho cơ

sở lý luận đưa ra Các lập luận đều trên quan điểm Atlas điện tử chạy trên Desktop chưa hướng tới dạng Web Atlas

1.1.3 Tình hình nghiên cứu xây dựng Atlas thành phố Hà Nội

Ngay từ những năm 80 của thế kỷ trước, Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu và xây dựng các Atlas phục vụ cho công tác quy hoạch và lập kế hoạch phát triển kinh

tế - xã hội Atlas Hà Nội [22] xuất bản năm 1984 nhân kỷ niệm 30 năm giải phóng Thủ đô, trong đó có 6 bản đồ thuộc nhóm kinh tế - xã hội Atlas này đã được xây dựng cách đây gần 30 năm, khi Việt Nam trong điều kiện nền kinh tế bao cấp, kinh phí eo hẹp và kỹ thuật chưa hiện đại (công nghệ truyền thống) Nội dung của Atlas phản ánh thực trạng của Hà Nội lúc đó, không còn phù hợp với Hà Nội ngày nay Năm 2002 Atlas thông tin địa lý thành phố Hà Nội [36] được xây dựng theo công nghệ số nhưng xuất bản ở dạng tương tự Công trình được thực hiện trong chương trình hợp tác khoa học quốc tế Pháp - Việt giữa Trung tâm viễn thám và

18

GEOMATIC (VTGEO) thuộc Trung tâm khoa học và công nghệ Quốc gia Việt Nam và Trung tâm nghiên cứu khoa học Quốc gia và Viện nghiên cứu phát triển Bordeaux – Pháp Các bản đồ được xây dựng dưới dạng số, nhưng xuất bản ở dạng tương tự bằng hai thứ tiếng - Việt và Pháp Công trình khoa học này tập trung nghiên cứu về địa lý tự nhiên, dân số, quy hoạch, kinh tế và đất đai của thành phố

Hà Nội

Năm 2006, Uỷ ban nhân dân thành phố Hà Nội và Uỷ ban dân số gia đình và trẻ em đã kết hợp xây dựng và xuất bản Atlas Dân số, Gia đình và Trẻ em (thành phố Hà Nội) [23] Đây là Atlas được xây dựng ở dạng số và được in ở dạng tương

tự Atlas thể hiện khá đầy đủ các khía cạnh về dân số, giáo dục, xã hội của thành phố Hà Nội (năm 2004), về sự phân bố mạng lưới các điểm Uỷ ban dân số, trường học, cơ sở y tế và nhà văn hóa Hình thức bản đồ đẹp, các đối tượng địa lý được phân bố trên bản đồ rõ ràng, hợp lý Trong chương 2 hầu hết các bản đồ cùng tỷ lệ,

dễ dàng cho việc so sánh và đối chiếu giữa các chỉ tiêu khác nhau trong các trang bản đồ Tuy nhiên, Atlas không có thuyết minh chung giới thiệu từng chương, không có thuyết minh cho từng trang bản đồ, nêu rõ đặc điểm phân bố và đánh giá các chỉ tiêu cụ thể Các điểm giáo dục thể hiện vị trí các trường, nhưng các thông tin khác như số cán bộ, cơ cấu cán bộ, học sinh, sinh viên, cơ sở hạ tầng đào tạo…không được thể hiện Atlas xuất bản ở dạng giấy nên không cập nhật được dữ liệu, khó khăn trong việc lưu trữ, bảo quản, vận chuyển

Hà Nội là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá và thương mại của Việt Nam Hiện nay, trong quá trình đô thị hoá, Hà Nội được mở rộng và lớn hơn gấp nhiều lần so với nửa đầu thế kỷ XX Để hướng tới kỷ niệm 1000 năm Thăng Long - Hà Nội, với mong muốn giới thiệu những thay đổi nhiều mặt của thủ đô Hà Nội - thành phố vì hoà bình - trái tim của cả nước Năm 2007, Nhà xuất bản Bản đồ đã xuất bản Atlas đường phố Hà Nội[24] tỷ lệ 1: 7500 với 174 trang, kích thước 12,5 x24,5 cm Atlas này cung cấp những thông tin chi tiết về các tuyến phố, các danh lam thắng cảnh, các di tích lịch sử, các điểm du lịch, các cơ quan, trường học, các trung tâm thương mại, các khách sạn, nhà hàng, các cơ sở dịch vụ và nhiều những thông tin

19

cần thiết khác, nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng khi muốn tìm hiểu các khả năng hợp tác đầu tư, chỉ dẫn tìm đường, dịch vụ công cộng, du lịch

Năm 2010, để kỷ niệm 1000 năm Thăng Long – Hà Nội, Viện Việt Nam học

và Khoa học phát triển đã phối hợp với Nhà xuất bản Hà Nội tổ chức, nghiên cứu thành lập và xuất bản Atlas Thăng Long - Hà Nội [10] Atlas Thăng Long – Hà Nội được xuất bản dưới 2 dạng: In trên giấy theo phương pháp truyền thống và công bố dưới dạng Web Atlas trên trang Web của Nhà xuất bản Hà Nội, phiên bản Web Atlas được xây dựng trên nền tảng công nghệ Flash và ASP, các bản đồ được chuyển sang định dạng ảnh để tạo Web Atlas Dự án này kết thúc thành công, song

do những điều kiện khách quan, phiên bản Web Atlas vẫn chưa được công bố rộng rãi Về nội dung, Atlas này được dày công xây dựng bởi đội ngũ các nhà khoa học đầu ngành trong các lĩnh vực lịch sử, tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội,… do GS.TS Trương Quang Hải chủ biên Đây là một công trình nghiên cứu tổng hợp liên ngành,

đã thể hiện rõ được đặc điểm chung về Thăng Long - Hà Nội, về lịch sử - hành chính của thành phố Hà Nội qua các thời kỳ khác nhau; các điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên; về dân cư, lao động, về tình hình phát triển kinh tế, văn hóa - xã hội của Thủ đô,…Tuy nhiên Atlas Thăng Long - Hà Nội mới chỉ thể hiện được các mặt của Hà Nội trước thời điểm Hà Nội mở rộng năm 2008

Ngày nay, khi công nghệ phát triển, nhiều bản đồ về Hà Nội đã được các đơn

vị quan tâm nghiên cứu xây dựng và phát hành ở dạng bản đồ điện tử và bản đồ mạng Trên Website của nhà xuất bản Tài Nguyên, Môi trường và Bản đồ Việt Nam [84] bản đồ Hà Nội (phần nội thành) được xây dựng và đưa lên mạng theo dạng bản

đồ hành chính Bản đồ mạng này được xây dựng theo công nghệ của hãng ESRI

Năm 2010, Đề tài trọng điểm cấp đại học Quốc gia về “Thành lập Xêri bản

đồ điện tử về dân cư, văn hoá - xã hội thành phố Hà Nội” của PGS.TS Nhữ Thị Xuân [50] đã được nghiên cứu và thực hiện triển khai xây dựng Đề tài được xây dựng theo các số liệu thống kê năm 2007, khi Hà Nội chưa mở rộng địa giới hành chính như hiện nay Đề tài này đã triển khai xây dựng giao diện và kết nối các bản

đồ theo công nghệ của mapinfo, tuy nhiên, các công cụ trong xê ri bản đồ điện tử còn hạn chế, chưa có các công cụ nâng cao như: tìm kiếm, phân tích, đo đạc,…

20

Theo hướng nghiên cứu tích hợp công nghệ GIS trong xây dựng Atlas điện

tử - Web Atlas, năm 2009 Bùi Ngọc Quý đã thực hiện xây dựng Atlas điện tử Hành chính Thành phố Hà Nội[32], gồm 32 trang bản đồ trong đó có 29 trang bản đồ hành chính của các quận, huyện, thị xã Atlas này được thành lập theo công nghệ của Mapinfo và được phát triển trên nền tảng công nghệ MapXtreme Bộ Atlas có thể chạy trên các máy tính Desktop, mạng LAN hoặc mạng Internet Tuy nhiên, đây mới chỉ là bước đầu thử nghiệm xây dựng nên các chức năng của Atlas còn hạn chế, chưa có sự tham chiếu của các đơn vị hành chính theo tọa độ, khả năng thực hiện các chức năng tìm kiếm còn hạn chế, giao diện chưa linh hoạt,… cần phải tiến hành thực hiện nghiên cứu và hoàn thiện thêm nữa

Năm 2010 Bùi Ngọc Quý đã thực hiện nghiên cứu, xây dựng và tiến hành thử nghiệm công tác ứng dụng Web Atlas trong quản lý đất đai [56] Atlas được thành lập theo công nghệ của Mapinfo, các bản đồ được cập nhật đầy đủ các thông tin phục vụ cho quá trình quản lý đất đai như: hiện trạng, quy hoạch của từng thửa đất theo quy phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường

Năm 2011 Đoàn Thị Xuân Hương, Vụ hợp tác Quốc tế - Bộ Tài nguyên và Môi trường đã nghiên cứu công nghệ WebGIS trong quản lý cơ sở dữ liệu về du lịch, triển khai thực nghiệm quản lý cơ sở dữ liệu du lịch thành phố Hà Nội[14] Tác giả đã chỉ rõ hướng nghiên cứu mới trong xây dựng các thể loại bản đồ mạng tích hợp với công nghệ GIS, đây là hướng đi mới phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta hiện nay và trong tương lai

1.2 Khái quát về Atlas điện tử

Theo cách hiểu đơn giản thì Atlas điện tử là một loại Atlas được xây dựng và

sử dụng chủ yếu trên máy tính điện tử - đây chính là định nghĩa được Eva Siekierska [60] đưa ra vào năm 1984 với thuật ngữ Electronic Atlas và đã được hội bản đồ thế giới ICA chấp nhận

Từ đó đến nay đã có rất nhiều các khái niệm về Atlas điện tử như:

- Uang Y và một số tác giả Trung Quốc đã đưa ra khái niệm về Atlas điện tử tại hội nghị ICA năm 1999 như sau: “Atlas điện tử là một phương tiện trực quan

21

hoá, kết hợp giao diện đồ hoạ, dữ liệu địa lý với mô hình bản đồ; là công cụ trực quan để mô tả các đối tượng không gian và sự biến đổi của chúng theo thời gian, có các chức năng phân tích, truy xuất dữ liệu không gian.”

- A Brown, C.P.J.M van Elzakker [51] đã đưa ra định nghĩa nói lên mối liên

hệ giữa Atlas điện tử với GIS như sau: “Atlas điện tử là một hệ thống thông tin địa

lý trên máy tính, về một vùng hay một chuyên đề nào đó theo một mục đích xác định trước, có thêm vào các bài viết, mà ở đó bản đồ chiếm ưu thế

Như vậy có thể nói:“Atlas điện tử là Atlas địa lý dạng số, được trực quan hoá

và sử dụng trên màn hình, tiếp cận GIS và sử dụng kỹ thuật đa phương tiện, có khả năng phân tích và truy xuất dữ liệu không gian”

1.3 Khái quát về Atlas mạng - Web Atlas

1.3.1 Khái quát về Web map

1.3.1.1 Web - Môi trường mới cho xuất bản bản đồ

Có thể nói: “Bản đồ là sự biểu thị khái quát, thu nhỏ bề mặt trái đất hoặc bề mặt của thiên thể khác trên mặt phẳng trong một phép chiếu xác định Nội dung của bản đồ biểu thị các đối tượng, hiện tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội bằng hệ thống ký hiệu quy ước”[46] Theo định nghĩa của Hội nghị Bản đồ thế giới lần thứ 10 tại Barxelona, 1995 thì “Bản đồ là hình ảnh của thực tế địa lý được ký hiệu hoá, phản ánh các yếu tố hoặc các đặc điểm một cách có chọn lọc, là kết quả từ sự nỗ lực sáng tạo trong lựa chọn của tác giả bản đồ, và được thiết kế để sử dụng chủ yếu liên quan đến mối quan hệ không gian”; và theo A.M Berliant [75] “Bản đồ là hình ảnh (mô hình) của bề mặt trái đất, các thiên thể hoặc không gian vũ trụ, được xác định về mặt toán học, thu nhỏ và tổng quát hóa, phản ánh về các đối tượng được phân bố hoặc chiếu trên đó, trong một hệ thống ký hiệu đã được chấp nhận” Như vậy, bản

đồ có thể biểu thị được các yếu tố địa lý lên trên mặt phẳng, các bản đồ này thường được xuất bản thông qua chế bản và in ấn trên các vật liệu như giấy hoặc các vật liệu tương đương để đưa tới người sử dụng

Cho đến nay, khi mạng Internet đã phát triển khá rộng rãi thì World Wide Web (WWW) là phương tiện mới nhất để trình bày và hiển thị các dữ liệu không

22

gian địa lý với nhiều ưu thế Hầu hết các nhà khoa học trong lĩnh vực các khoa học trái đất đều đã sử dụng WWW cho quá trình xuất bản các bản đồ [66] để tạo ra các bản đồ mạng (web map) hay Atlas mạng (Web Atlas)

1.3.1.2 Web map như một dịch vụ web

Web map là một dịch vụ cung cấp bản đồ số trên Web Hiện nay, dịch vụ bản

đồ theo chuẩn mở WMS (Web Map Service) của hiệp hội OpenGIS là một hướng

nghiên cứu khá mới mẻ nhưng đầy tiềm năng tại Việt Nam

Chuẩn mở WMS bao gồm 2 thành phần chính là Web Map Server và Web Map Client:

Web Map Server là phần dịch vụ bản đồ chạy trên Server, nó có nhiệm vụ cung cấp các chức năng chính như:

+ Tạo bản đồ (dưới dạng đồ họa, ảnh, tập tin dữ liệu địa lý )

+ Trả lời các câu truy vấn của Web Map Client về nội dung bản đồ

Web Map Client (Web Browser hay một Application) có chức năng gửi các yêu cầu (Request) đến Web Map Server về các thuộc tính của bản đồ hay yêu cầu hiển thị bản đồ dưới dạng một URL Nội dung của URL phụ thuộc rất nhiều vào dịch vụ do Web Map Server cung cấp như:

+ Yêu cầu tạo bản đồ, tham số URL chỉ ra phạm vi địa lý của bản đồ, hệ tọa

độ, kiểu thông tin được sử dụng, dạng lưu trữ bản đồ, kích thước, kết quả

+ Yêu cầu truy vấn nội dung bản đồ, tham số URL phải chỉ ra lớp thông tin bản đồ cần truy vấn, vị trí cần truy vấn,…

+ Yêu cầu cung cấp thông tin về khả năng phục vụ của WMS Server

1.3.2 Khái quát về Web Atlas

Atlas điện tử sau khi được xây dựng và hoàn thiện có thể xuất bản ở dạng đĩa quang (CD, DVD, HDVD,…) hoặc cài đặt trên các máy tính cá nhân PC đã phổ biến từ cuối những năm 90 [51], [52], [61], [62], [64] và khi cơ sở hạ tầng mạng Internet được đầu tư nghiên cứu và phát triển thì các Atlas điện tử dần chuyển sang hình thức xuất bản mới là Atlas điện tử dùng trên mạng – Web Atlas [32], [34], [37], [38], [66], [78], [79], [80], [81], [82]

Trong Web Atlas thì bản đồ đóng một vai trò quan trọng, chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về các mô hình không gian địa lý và quan hệ giữa các thực thể địa lý

23

trên đó Các thực thể địa lý trên bản đồ (thể hiện qua các ký hiệu bản đồ) có thể liên kết đến một đối tượng mô tả khác như hình ảnh, bài viết, các đoạn video mô phỏng,…gọi là đa phương tiện (multimedia) Đây cũng chính là những lợi thế mà bản đồ điện tử hơn hẳn so với các bản đồ truyền thống khác Đặc biệt khi mà hệ thống thông tin địa lý phát triển mạnh thì các bản đồ mạng nói chung và Atlas mạng nói riêng đã được trú trọng phát triển theo hướng tích hợp các thông tin thuộc tính (GIS và Multimedia) [30], [32], [33], [34], [37], [38], [52], [53], [54], [55], [61], [67] nhằm nâng cao chất lượng và phong phú hơn cho các mô tả địa lý Có thể nói, Atlas mạng - Web Atlas là Atlas được xây dựng và sử dụng thông qua các trình duyệt web trên các máy tính điện tử

Như vậy: Web Atlas là một dạng của Atlas điện tử, được thiết kế và xây dựng cho mục đích phát hành trên mạng Internet Các hệ thống Web Atlas sau

khi thiết kế và xây dựng hoàn thiện có thể sử dụng các trình duyệt Internet như: Firefox, Internet Explorer, Google Chrome, để sử dụng thông qua cơ sở hạ tầng mạng Internet

1.3.3 Đặc điểm chung của Web Atlas

Theo khái niệm về Web Atlas thì có thể thấy rằng Web Atlas có các đặc điểm

có đầy đủ các đặc điểm của bản đồ chuyên đề, có nội dung phong phú và đa dạng,

có tính hệ thống và nhất quán cao theo mục đích và chủ đề đã định của toàn Atlas + Atlas phải được xây dựng trên cơ sở phối hợp và sử dụng các công nghệ bản

đồ với các công nghệ tin học hiện đại Đó phải là một cơ sở dữ liệu thống nhất, hệ thống được biên tập, thiết kế rõ ràng, được chuẩn hóa theo yêu cầu của các lớp thông tin GIS, trên cơ sở các phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu không gian, công

24

nghệ tích hợp dữ liệu không gian với dữ liệu thuộc tính, dữ liệu multimedia, công nghệ cập nhật thay đổi số liệu, công nghệ tra cứu dữ liệu đa tỷ lệ, công nghệ bảo mật và an toàn dữ liệu, Vì thế, ngoài các kiến thức bản đồ người biên tập thành lập bản đồ cần phải có hiểu biết về công nghệ thông tin, công nghệ đa phương tiện và trong ban biên tập các chuyên gia tin học đóng vai trò rất quan trọng

+ Nội dung phong phú và đa dạng, có tính hệ thống và nhất quán cao theo mục đích và chủ đề đã định Khác với các Atlas truyền thống, khối lượng và tỷ lệ bản đồ trong các Web Atlas đa dạng hơn nhiều Để khắc phục, tầm bao quát và thể hiện của bản đồ bị giới hạn theo kích thước của màn hình, các bản đồ được tổ chức theo nguyên tắc đa lớp, đa tỷ lệ Các bản đồ được hiển thị rất linh hoạt theo các chuỗi tỷ

lệ khác nhau và mức độ chi tiết khác nhau Đây cũng là sự khác biệt lớn và là ưu điểm nổi trội của Web Atlas Điều này cho phép đáp ứng các hướng khai thác thông tin, phục vụ cho các nhu cầu sử dụng khác nhau của người sử dụng Với tỷ lệ nhỏ

có thể nghiên cứu khái quát lãnh thổ và tổng quan các hiện tượng, đối tượng địa lý, với tỷ lệ lớn có thể tiếp cận từng đối tượng nghiên cứu

+ Hình thức phong phú, tận dụng được hầu hết các phương tiện đồ hoạ và trình bày thẩm mỹ trên cùng một Atlas, đặc biệt là có thể kết hợp sử dụng kỹ thuật

đa phương tiện

+ Giao diện đơn giản, được thiết kế để có thể sử dụng dễ dàng cho mọi đối tượng

Ngoài ra Web Atlas còn bao gồm các đặc điểm của bản đồ số như:

- Thông tin của bản đồ số được cấu trúc theo kiểu raster hoặc vector, có kèm theo topology, tổ chức thành các file bản đồ riêng rẽ, hoặc liên kết thành thư mục trong các cơ sở dữ liệu bản đồ hoặc GIS, được lưu trữ trong một hệ thống máy tính hoặc các thiết bị ghi thông tin có khả năng đọc bằng máy tính

- Bản đồ số có thể chuyển đổi và hiển thị thành hình ảnh bản đồ dạng tương đồng, trên các phương tiện khác nhau như: giấy, màn hình, qua mạng,

- Để có thể sử dụng và làm việc với bản đồ số nhất thiết phải có máy tính điện

tử và các thiết bị liên quan, hệ điều hành cũng như các phần mềm liên quan (phần mềm trên hệ điều hành và phần mềm chuyên dụng trong công tác thành lập bản đồ)

+ Cho ta khả năng chứa đựng thông tin rất phong phú và chi tiết nhưng không

hề ảnh hưởng đến sự hiển thị và các phương pháp sử dụng bản đồ, do đặc điểm tổ chức các lớp thông tin, và do khả năng của các thiết bị tin học ngày càng tinh xảo + Bản đồ số có tính chuẩn hoá cao về: dữ liệu, tổ chức dữ liệu, thể hiện dữ liệu,

+ Dễ dàng cập nhật, chỉnh sửa, hoặc có thể thay đổi về thiết kế, trình bày, ký hiệu,…do đó thông tin của bản đồ luôn luôn mới, hoặc muốn theo ý người quản lý, người sử dụng, trong khi đó các thông tin cũ vẫn được bảo lưu

+ Có thể bảo mật ở các mức độ khác nhau

1.3.4 Các loại Web Atlas

1.3.4.1 Phân loại theo các tiêu chí truyền thống

Trong thực tế Web Atlas cũng là một loại Atlas do vậy nó cũng tuân thủ theo các tiêu chuẩn và nguyên tắc phân loại của Atlas, như sau[48]:

+ Phân loại theo phạm vi lãnh thổ:

- Các Web Atlas thế giới, Web Atlas các châu hoặc Web Atlas một nhóm các nước, Web Atlas một quốc gia, Web Atlas một khu vực của quốc gia (Web Atlas vùng), Web Atlas tỉnh, Web Atlas thành phố, Web Atlas huyện,…

+ Phân loại theo nội dung có:

- Web Atlas địa lý chung: là Atlas chủ yếu gồm các bản đồ địa lý chung, thể hiện đặc điểm địa lý chung của lãnh thổ: thủy hệ, địa hình (dáng đất), các điểm dân

cư, mạng lưới giao thông, địa giới và một số yếu tố đất và thực vật Trong Atlas địa

lý chung thường bao gồm: bản đồ lãnh thổ, các bản đồ từng khu vực lớn, các bản đồ chi tiết của các khu vực nhỏ có tỉ lệ tương đối lớn Trong Atlas địa lý chung cũng thường có một số bản đồ chuyên đề toàn lãnh thổ nhất định, ví dụ như bản đồ hành chính, chính trị, bản đồ địa thế, bản đồ nhân khẩu, bản đồ khí hậu…

26

- Web Atlas chuyên đề: là Atlas mà nội dung chủ yếu của nó phản ánh một chuyên đề hoặc một nhóm chuyên đề nào đó như khí hậu, thủy văn, Các Atlas chuyên đề được phân ra hai nhóm: các Atlas tự nhiên và các Atlas kinh tế xã hội, các nhóm Atlas đó được phân chia tỉ mỉ hơn

+ Phân loại theo mục đích sử dụng

* Các Web Atlas tra cứu:

- Các Atlas tra cứu cung cấp cho đông đảo các đối tượng sử dụng khác nhau trong công tác, học tập, sinh hoạt Đặc điểm của nó là chú trọng biểu thị sự phân chia hành chính và biểu thị địa danh một cách tỉ mỉ, các thành phố lớn thường được biểu thị trên các bản đồ phụ, ngoài ra còn có bản chỉ dẫn địa danh chi tiết

- Các Atlas tra cứu dùng cho các công tác nghiên cứu khoa học và xây dựng kinh tế

- Các Atlas tra cứu dùng cho mục đích quân sự

- Các Atlas tra cứu khác: Trong loại này thường gặp nhất là Atlas du lịch, trong đó biểu thị nổi bật các danh lam thắng cảnh, các di tích lịch sử và văn hóa, những nơi nghỉ mát, các địa danh và mạng lưới giao thông…

* Các Web Atlas giáo khoa Chủ yếu là những Atlas dùng để giảng dạy và học tập địa lý và lịch sử Thường gặp nhất là Atlas dùng để giảng dạy địa lý ở trường phổ thông Các Atlas này được thành lập dựa trên nội dung giảng dạy của các cấp học Ví dụ Atlas dùng cho phổ thông cơ sở, Atlas dùng cho các trường phổ thông trung học Trong các Atlas giáo khoa phổ thông thì nội dung tương đối sơ lược, trình bày sáng sủa, trực quan và đẹp

1.3.4.2 Phân loại theo các tiêu chí mới (hiện đại)

+ Các Web Atlas tĩnh: Đây là các Atlas được xây dựng với các bản đồ dạng

ảnh, thông thường là các định dạng PNG , JPEG , GIF , hoặc TIFF được quét từ các bản đồ giấy Các Web Atlas xây dựng theo kiểu này chỉ cho phép người dùng xem mà không có khả năng tương tác với dữ liệu

+ Các Web Atlas tương tác (Interactive ): đây là loại Atlas mà người dùng

có thể tương tác với cơ sở dữ liệu bản đồ

27

+ Các Web Atlas phân tích: Là những Atlas được xây dựng kèm theo các

chức năng phân tích GIS Người sử dụng có thể dùng các công cụ GIS được thiết kế sẵn trên giao diện Web Browser để thực hiện các phép toán phân tích với cơ sở dữ liệu Geodata của Atlas Web Atlas loại này có thể nói gần giống như một Web GIS

+ Các Web Atlas động: là loại Atlas có thể hiển thị sự thay đổi nội dung bản

đồ theo thời gian bằng cách tạo hiệu ứng cho từng ký hiệu trên bản đồ Công nghệ

và kỹ thuật đa phương tiện cho phép hiển thị các dữ liệu bản đồ khác nhau trên màn hình máy tính dưới dạng hoạt hình Các công nghệ dùng cho thành lập các bản đồ dạng này thường là: SVG , Adobe Flash, Java, QuickTime…Điển hình cho các bản

đồ loại này là: bản đồ thời tiết, bản đồ dòng chảy, bản đồ hướng gió,…

+ Các Web Atlas mở: đây là một loại bản đồ mạng mới, hiện tại vẫn chưa

hoàn thiện và đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Với các bản đồ loại này người dùng có thể chỉnh sửa và tạo ra các bản đồ ngay trên các trình duyệt web Một trong những thể loại bản đồ này được chú ý nhiều trên Internet đó là Google Map Maker, OpenStreetMap, WikiMapia,…

Tuy nhiên, trong thực tế các Atlas có thể được xây dựng kết hợp nhiều kiểu trên trong cùng một Atlas

1.3.5 Tính ưu việt của Web Atlas

1.3.5.1 Về sự thể hiện nội dung

Web Atlas có thể thể hiện nội dung linh hoạt và mang tính tương tác cao [48]:

- Các thể hiện trên Web Atlas như: màu sắc, ký hiệu, kiểu chữ, phương pháp thể hiện, cách phân chia dữ liệu,… đều có thể được người sử dụng chọn lại theo ý muốn để phù hợp tối đa với từng yêu cầu cụ thể Đặc biệt có chế độ làm sáng, nhấp nháy để làm nổi bật những đối tượng cần lưu ý hay muốn tìm kiếm

- Ở bản đồ trên giấy, toàn bộ thông tin cần thiết đều phải đưa lên một mặt giấy Điều này sẽ là một vấn đề đối với các nhà làm bản đồ: nếu quá nhiều thông tin cần đưa lên thì mặt giấy sẽ không đủ vị trí để biểu thị, sẽ làm rối rắm, khó đọc, khó hiểu; nhưng nếu lược bỏ quá nhiều thì bản đồ sẽ thiếu thông tin

- Với bản đồ trên máy tính, các thông tin được lưu trữ và thể hiện theo từng lớp, có thể được biểu hiện cụ thể hoặc ẩn đi tạm thời, hoặc có thể ẩn đi một phần

28

Do đó giải quyết được mâu thuẫn cơ bản trong bản đồ về lượng thông tin với tính

dễ đọc của bản đồ: lượng thông tin trên bản đồ số là gần như không hạn chế mà vẫn

không ảnh hưởng tới vấn đề đọc bản đồ

- Bản đồ trên máy tính có thể thu phóng ở nhiều mức khác nhau và có thể dùng công cụ di chuyển để đưa bản đồ tới vị trí cần xem trên một trang bản đồ lớn Vì vậy ta không cần cắt nhỏ các mảnh bản đồ cho vừa khổ giấy như đối với các bản đồ tương đồng Người sử dụng có thể được xem cùng một bản đồ với nhiều góc độ: xem toàn cảnh rồi xem chi tiết với các mức độ khác nhau

- Web Atlas có thể kết hợp dễ dàng với các thành phần đa phương tiện như:

âm thanh, hình ảnh, bài viết,… để tăng hiệu quả thể hiện, tăng tính hấp dẫn cho nội dung bản đồ, điều mà Atlas truyền thống không thể có được

- Đặc biệt, với các Web Atlas đã được xuất bản thì người sử dụng có thể sử

dụng bất cứ khi nào, bất cứ nơi đâu miễn là có thể kết nối với mạng Internet Đây là một trong những ưu điểm vượt trội so với các thể loại bản đồ khác Điều đó có thể thấy rằng môi trường WWW là môi trường mới đầy tiềm năng cho việc xuất bản các tác phẩm bản đồ và Atlas lên mạng Internet

1.3.5.2 Về hiệu quả sử dụng

Nhờ lưu trữ dữ liệu ở dạng số và quản lý dữ liệu theo một hệ quản trị cơ sở dữ liệu, Web Atlas có thể thực hiện những tính năng phân tích đặc biệt mà Atlas truyền thống không thể có[48]:

- Thực hiện nhanh chóng các phép toán thống kê số liệu, đo đạc chính xác toạ

độ, chu vi, diện tích, khoảng cách,

- Truy cập ngẫu nhiên, tìm kiếm các đối tượng thoả mãn điều kiện cho trước nhờ các câu lệnh (SQL, ) của chương trình Nếu đối với một Atlas truyền thống, việc tìm một địa danh hành chính đôi khi khá vất vả thì trong Web Atlas ta có thể dễ dàng tìm thấy đối với một đối tượng ngay cả khi địa danh ấy ta không biết tên chính xác hoàn toàn

Ngoài ra, với cấu trúc của các câu lệnh SQL ta có thể chọn lọc các đối tượng theo một tiêu chuẩn cho trước, từ đó có thể thực hiện tổng quát hoá tự động dễ dàng

và đúng chuẩn

29

- Thực hiện các so sánh thể hiện biến đổi thuộc tính đối tượng theo thời gian

và không gian, có thể cho kết quả ở dạng số, dạng biểu đồ và thậm chí có thể [57] thể hiện kết quả so sánh ngay trên màn hình thông qua phương pháp tạo bản đồ chuyên đề (chỉ có ở một số Atlas)

- Cho phép thực hiện các phép phân tích chính xác để nhìn thấy khuynh hướng chung của dữ liệu, phân bổ dữ liệu, dự đoán khuynh hướng phát triển chung; đưa ra các mô hình dữ liệu và thực hiện các bài toán ra quyết định với chức năng chồng lớp bản đồ để giải quyết các vấn đề tổng hợp như trong các bài toán quy hoạch, phân vùng,

Ở Atlas truyền thống, dữ liệu được đưa ra một cách khách quan, sau đó người

sử dụng dùng dữ liệu này để phân tích Các phương pháp dùng trong phân tích nhiều khi mang tính chủ quan, cảm tính Với Web Atlas, đi kèm các dữ liệu là các chức năng phân tích khá khách quan, nhờ vậy, việc khai thác dữ liệu từ Web Atlas

có độ chính xác cao hơn, khách quan hơn

1.3.5.3 Về khả năng lưu trữ, quản lý và cập nhật thông tin

Là một hệ thống thông tin trên máy tính, các dữ liệu của Web Atlas rất dễ dàng được cập nhật, thêm bớt, sửa đổi mà không làm thay đổi cấu trúc chung và không đòi hỏi nhiều về thời gian và tiền bạc như đối với Atlas truyền thống (phải sửa và in lại) Vì vậy, việc cập nhật, hiệu đính Web Atlas có thể thực hiện gần như bất kỳ lúc nào ta muốn; do đó, tính hiện đại và chính xác của Web Atlas luôn luôn

được đảm bảo[48]

1.4 Vai trò của Web Atlas trong khoa học và thực tiễn

Trong nghiên cứu khoa học: Dùng để nghiên cứu khoa học địa lý, thế giới

khách quan, khai thác các thông tin chi tiết, đa chiều, đa chỉ tiêu, đa thời gian, nhờ

đó mà kết quả nghiên cứu đáng tin cậy hơn Nhờ tính bao quát của bản đồ có thể tìm ra các mối quan hệ không gian và các quy luật mới giữa các đối tượng, hiện tượng Thông qua Internet và Web Atlas các nhà khoa học có thể trao đổi quan điểm, học thuật, hội thảo để mở rộng hoặc kết luận các kiến thức khoa học

Trong sản xuất bản đồ: các sản phẩm Web Atlas sau khi biên tập (trước khi phát hành) có thể gửi đi cho nhiều nhà chuyên môn để lấy ý kiến từ đó chất lượng khoa học của sản phẩm được nâng cao rất nhiều

30

Trong phát hành: các Atlas truyền thống (kể cả Atlas điện tử) sau khi xuất bản phải tổ chức phát hành tốn nhiều thời gian và chi phí, đặc biệt là đối với các vùng sâu, vùng xa Trong khi đó Web Atlas có thể đến tay người dùng ngay sau khi đưa lên mạng, đáp ứng các nhu cầu cấp bách về thời gian Hiệu quả kinh tế có thể thấy

rõ trong các Web Atlas giáo khoa

Trong thực tiễn: Hỗ trợ công tác quản lý, hỗ trợ ra quyết định đúng đắn và kịp

thời nhờ khả năng phân tích và tương tác của bản đồ/ Web Atlas với người sử dụng

và nhờ khả năng truyền đạt, trao đổi rộng rãi giữa các nơi Đổi mới phương pháp làm việc, giảng dạy, học tập nhờ sử dụng phương tiện bản đồ điện tử, Atlas điện tử hay Web Atlas

Nâng cao dân trí, phát triển đào tạo từ xa do cung cấp thông tin trên nền bản

đồ thông qua mạng Internet

Chính vì vậy, trong những năm gần đây, Nhà nước ta đã quan tâm đến việc sử dụng những công cụ hỗ trợ quản lý này: Chương trình chính phủ điện tử (dự án tin học hoá quản lý Hành chính nhà nước - Đề án 112) là một trong những tiền đề quan trọng nhất, làm nền tảng cho hàng loạt các chương trình dự án tiếp theo như: “Xây dựng hệ thống thông tin dữ liệu phục vụ công tác quản lý nhà nước về đo đạc bản đồ” của Bộ Tài nguyên và Môi trường

Như vậy, có thể nói rằng, việc ứng dụng Web Atlas trong thực tiễn đã và đang được chú trọng Với khả năng của công nghệ thông tin như hiện nay thì việc xây dựng các hệ thống ứng dụng này sẽ chiếm được ưu thế trong thực tiễn

Vấn đề khai thác thông tin Web Atlas phục vụ công tác quản lý, khoa học và đời sống là vấn đề thực tiễn Người quản lý nhà nước có thể khai thác thông tin có trên hệ thống Web Atlas và tổng hợp, phân tích thông tin nhờ các bài toán, giải pháp

từ các công cụ được thiết kế trên Web Atlas để phục vụ cho mục đích của mình

1.5 Những vấn đề được giải quyết trong luận án

Qua tổng quan các công trình xây dựng Atlas, Atlas điện tử nói chung và Web Atlas nói riêng có thể thấy rằng, các Atlas điện tử đã được xây dựng và phát triển trên thế giới với thời gian tương đối dài Tuy nhiên, do điều kiện lịch sử, sự phát triển các Atlas điện tử ở Việt Nam nói chung và ở Hà Nội nói riêng chỉ mới được