Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị

Nguyễn Thị Thuý Hiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 125 - 129 125 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ QUY HOẠCH XÂY DỰNG ĐÔ THỊ Nguyễn Thị Thúy Hiên*, Đinh Việt Hùng, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị ở thành phố Thái Nguyên, có một vấn đề lớn là các thông tin dạng bản đồ quy hoạch hiện nay chủ yếu tồn tại dưới dạng tài liệu giấy còn các thông tin liên quan khác lại phân tán, chưa tích hợp với thông tin dạng bản đồ để trở thành một hệ thống thông tin tổng thể. Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS đã cho phép người sử dụng có thể truy cập các thông tin với kết quả từ tổng hợp đến chi tiết về việc sử dụng công trình hạ tầng kỹ thuật: cầu, đường, cây xanh, cấp thoát nước; công trình xây dựng: tên chủ hộ, cấp phép xây dựng và tình trạng xây dựng trong đô thị. Từ khóa: quản lý đô thị, quy hoạch xây dựng, quản lý quy hoạch, GIS. TỔNG QUAN* Hệ thống thông tin địa lý (GIS-Geographic Information System) xuất hiện từ những năm 1960 và cho đến nay GIS đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Về cơ bản, GIS dựa trên một cơ sở dữ liệu (CSDL) có cấu trúc, có khả năng thể hiện điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, tình hình phát triển kinh tế - xã hội của một vùng lãnh thổ trên khía cạnh địa lý và theo thời gian. Với cách thức quản lý tích hợp dữ liệu không gian đồng thời với các thuộc tính đi kèm cùng với những công cụ liên kết dữ liệu, phân tích kết hợp, chồng xếp dữ liệu, GIS cho phép các nhà hoạch định chính sách phân tích đánh giá hiện trạng, dự báo tương lai, đề xuất các định hướng phát triển bền vững. GIS cũng hỗ trợ phổ biến thông tin đến người dân một cách thuận lợi và góp phần nâng cao tính minh bạch và tăng cường sự tham gia của cộng đồng trong quá trình lập quy hoạch và giám sát thực hiện. Tuy nhiên, hoạt động ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng (QHXD) đô thị thời gian qua nhìn chung còn ở mức khiêm tốn, chưa đáp ứng được hết các nhu cầu quản lý hiện nay. Ngoài ra, các thủ tục triển khai, theo dõi, báo cáo vẫn thực hiện thủ công gây ra sự rườm rà, * Tel: 0984436209; Email: bigzerotn@gmail.com tốn công sức, mất nhiều thời gian mà hiệu quả công việc không cao. Trong công tác quản lý đô thị nói chung và công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị nói riêng, các thông tin dạng bản đồ quy hoạch hiện nay vẫn đang chủ yếu tồn tại dưới dạng tài liệu giấy còn các thông tin liên quan khác lại phân tán, chưa tích hợp với thông tin dạng bản đồ để trở thành một hệ thống thông tin tổng thể. Vì thế, các nhà quản lý gặp khó khăn trong việc đưa ra quyết định đối với các bài toán về quy hoạch và quản lý quy hoạch do không được cung cấp đầy đủ và khai thác hiệu quả các thông tin về đô thị. Các nhà quản lý cần ứng dụng GIS, một công cụ hữu hiệu trợ giúp cho các cấp chính quyền để đưa ra quyết định chính xác thông qua việc thu thập, quản lý, phân tích và tích hợp thông tin địa lý, để tích hợp các thông tin dạng bản đồ với các dạng thông tin liên quan khác, xử lý thông tin kịp thời, phục vụ quá trình tra cứu và khai thác thông tin cho công tác quản lý đô thị. Với những ưu điểm của hệ thống thông tin địa lý GIS: nhập dữ liệu, lưu trữ, truy vấn, phân tích, hiển thị và xuất dữ liệu các thông tin liên quan đến quy hoạch xây dựng thì việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị sẽ giải quyết những nhu cầu thiết thực trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị;.v.v.. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nguyễn Thị Thuý Hiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 125 - 129 126 XÂY DỰNG CẤU TRÚC CÁC NHÓM DỮ LIỆU VÀ LỚP DỮ LIỆU TRONG CSDL GIS Một trong những nhiệm vụ của công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị là quản lý việc sử dụng hạ tầng kỹ thuật, công trình xây dựng, lập và xét bản đồ quy hoạch. Với mục tiêu là tạo sự tiện lợi, kinh tế, hài hòa giữa các chức năng của đô thị và các mối quan hệ của con người. Vì thế, CSDL GIS trong quản lý QHXD đô thị cần được xây dựng và hoàn thiện gồm 4 nhóm lớp dữ liệu: (1) dữ liệu nền và hành chính đô thị (kèm thông tin chung đô thị); (2) dữ liệu sử dụng đất đô thị; (3) dữ liệu sử dụng công trình hạ tầng đô thị; và (4) dữ liệu về công trình xây dựng trong đô thị và được thể hiện trong Bảng 1. Các nhóm dữ liệu được thu thập từ các định dạng bản đồ khác nhau ở tỷ lệ 1/5.000 và 1/10.000 đã được biên tập, chuẩn hóa và chuyển đổi về định dạng ArcGIS, sau đó tích hợp với thông tin thuộc tính để hoàn thiện CSDL GIS quản lý quy hoạch đô thị. Việc thông qua hệ thống thông tin để liên kết các cơ quan quản lý đô thị địa phương sẽ khắc phục những tồn tại trong công tác quy hoạch & quản lý đô thị để tránh việc thiếu đồng bộ, thống nhất trong việc liên lạc trao đổi thông tin. Các ban ngành trong hệ thống quản lý quy hoạch xây dựng như sở xây dựng, sở kế hoạch đầu tư, UBND tỉnh – thành phốcó nhiệm vụ cập nhật thông tin thường xuyên cho hệ thống thông qua việc truyền dữ liệu về trung tâm. Đồng thời thông qua mạng, các máy trong hệ thống có thể trao đổi dữ liệu lẫn nhau. Việc này sẽ tạo điều kiện nâng cao năng suất giải quyết công việc. Bảng 1. Cấu trúc các nhóm và lớp dữ liệu trong CSDL GIS phục vụ quản lý quy hoạch xây dựng đô thị ở thành phố Thái Nguyên Nhóm dữ liệu Cơ sở dữ liệu trong GIS A. Nhóm dữ liệu nền đô thị 1. Hành chính 2. Địa hình, địa danh 3. Giao thông chính Là nhóm dữ liệu làm khung tham chiếu cho toàn bộ cơ sở dữ liệu GIS B. Nhóm dữ liệu sử dụng đất đô thị 1. Hiện trạng sử dụng đất 2. Bản đồ địa chính 3. Dữ liệu sử dụng nhà, đất Nhóm dữ liệu cần được đưa về cùng hệ tọa độ với dữ liệu nền đô thị C. Nhóm dữ liệu sử dụng công trình hạ tầng đô thị 1. Dữ liệu sử dụng hạ tầng kỹ thuật đô thị - Giao thông: tim đường, lòng đường - Các công trình hạ tầng: đường sắt, đường bộ, đê, kè - Cấp, thoát nước - Cây xanh, mặt nước - Chiếu sáng: cột đèn, tuyến phố chiếu sáng, trạm điều khiển ánh sáng - VSMT: nhà vệ sinh công cộng, công trình tang lễ 2. Dữ liệu sử dụng hạ tầng khu công nghiệp - Nhà máy - Xí nghiệp - Khu công nghiệp - Nhóm dữ liệu cần được đưa về cùng hệ tọa độ với dữ liệu nền đô thị. - Các nhóm dữ liệu phân nhỏ dựa trên thực tế quản lý của các đô thị - Là nhóm dữ liệu chuyên ngành quan trọng và phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý quy hoạch. D. Nhóm dữ liệu về công trình xây dựng 1. Công trình nhà dân: chiều cao, kích thước, hiện trạng.. 2. Cơ quan hành chính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nguyễn Thị Thuý Hiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 125 - 129 127 TÍNH KHẢ THI CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ QUY HOẠCH XÂY DỰNG ĐÔ THỊ Một là, GIS có thể nhập dữ liệu từ bản đồ giấy, từ dữ liệu số, dữ liệu tọa độ hoặc GPS. Nền địa hình có thể xếp chồng với nền hành chính và địa chính để kết hợp và khai thác thông tin liên quan. Từ các nguồn dữ liệu (đã chuẩn hóa theo tiêu chuẩn GIS) như: MapInfo, ArcGIS, AutoCAD Map... thông qua giải pháp GIS bản đồ sẽ được mã hóa (đảm bảo tính toàn vẹn và tốc độ truy cập của dữ liệu) và có thể chạy trên mọi cấu hình máy tính (từ CD-ROM, USB...), hoặc qua môi trường Internet mà không cần các phần mềm GIS đã tạo lập các dữ liệu từ ban đầu. Hai là, GIS có thể lưu trữ dữ liệu dưới hai dạng: định dạng vector thích hợp cho biểu diễn đối tượng không gian với độ chính xác cao; định dạng Raster thích hợp cho phân tích không gian và được áp dụng cho các mô hình số độ cao. Ba là, GIS có thể truy cứu không gian, tìm kiếm đối tượng bằng cách đánh giá quan hệ về mặt địa lý của chúng với các đối tượng khác nhau như khu vực, trục đường, số lô, số thửa, chủ hộ, diện tích, trình trạng xây dựng.. và được thể hiện trong menu dưới đây: Khi cần xác định thông tin liên quan đến hộ gia đình, có thể truy vấn vào số lô, số thửa để biết các thông tin về chủ hộ (Nguyễn Văn A), diện tích (m2), giấy phép xây dựng (True, False), được cấp sổ đỏ (True, False);.. được thể hiện trong menu sau: Menu truy vấn còn được xây dựng theo các hướng sau: - Thông tin về các trục đường, công trình xây dựng có trong diện quy hoạch và giải tỏa đền bù hay không? thuộc diện quy hoạch của dự án nào? để phục vụ nhà đầu tư biết thông tin khu đất dự định sẽ đầu tư, theo menu dưới sau: - Thông tin về đường: tính tổng diện tích mặt đường bê tông láng nhựa, tình trạng ngập nước, tải trọng cho phép, số làn xe, tình trạng mặt đường tốt - xấu hay trung bình; tìm đường theo năm xây dựng, thông tin về đường theo tên đường xác định. - Thông tin về cầu: thống kê số cầu giao thông; thống kê cầu theo loại cầu và theo năm xây dựng; tìm các cầu theo thời gian sữa chữa. - Thông tin về chiếu sáng: thống kê trụ điện theo ngày sửa chữa và năm bão dưỡng; tìm thông tin tổng thể về trụ theo số thứ tự và đường. - Thông tin về cây xanh: Thống kê cây xanh theo loại cây và đường xác định, chiều cao cây và tên đường xác định. - Thông tin về các khu công nghiệp: tính chất đặc thù của từng khu, diện tích, hiện trạng sử dụng đấtVí dụ thể hiện qua 2 menu sau: Menu: thông tin lô đất Hiển thị thông tin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nguyễn Thị Thuý Hiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 125 - 129 128 - Quản lý hồ sơ nhà, đất: Truy tìm hồ sơ nhà đất theo mã hồ sơ, theo số lô thửa, theo tên chủ hộ, theo địa chỉ nhà; cập nhật thông tin về hồ sơ nhà đất (thay đổi các thông tin về số lô thửa, chủ hộ, diện tích, giấy phép xây dựng, tình trạng xây dựng, bản vẽ lô đất, v.v.v..) được thể hiện trong menu sau: - Quản lý dân số: Cập nhật sự thay đổi nhân khẩu ở từng hộ; thống kê dân số cấp phường xã; mật đô dân số ở cấp phường xã Từ đó dự báo mức độ biến động dân số trong tương lai, phục vụ cho công tác quy hoạch theo giá trị thay đổi về dân số, ví dụ thể hiện trong menu sau: Bốn là, GIS có thể hiển thị báo cáo theo nhiều dạng khác nhau: theo bảng biểu, biểu đồ, hay bản đồ ; có thể xuất dữ liệu dưới dạng ảnh, bản đồ giấy, internet hay dạng tài liệu. Kết quả thể hiện như sau: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu đã đạt được những kết quả khả quan. Kết quả truy xuất trực quan, người dùng có thể dễ dàng thao tác chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu, thông tin các đối tượng. Đề tài đã cho thấy việc áp dụng GIS trong công tác quản lý quy hoạch đô thị mang lại hiệu quả và tính khả thi cao. Việc ứng dụng công nghệ GIS trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị có thể: - Quản lý tập trung các thông tin quy hoạch. Tạo môi trường đơn giản, thuận tiện cho việc khai thác, sử dụng các thông tin quy hoạch. Phục vụ nhanh chóng các nhu cầu về khai thác thông tin, tin học hóa quá trình giải quyết các thủ tục hành chính. - Với lãnh đạo: cung cấp thông tin tổng hợp, đa chiều và thuộc nhiều chủ đề khác nhau, thông tin mang tính tri thức hỗ trợ việc ra quyết định. - Với đơn vị quản lý quy hoạch xây dựng: cung cấp một hệ thống thông tin thống nhất từ việc khởi tạo dữ liệu, quản lý cập nhật dữ liệu đến các hình thức khai thác dữ liệu theo yêu cầu nghiệp vụ. - Với các đơn vị có nhu cầu sử dụng thông tin quy hoạch xây dựng: được cung cấp thông tin về quy hoạch xây dựng theo chức năng nhiệm vụ của mình. - Với cộng đồng: cung cấp một kênh tra cứu thông tin về quy hoạch xây dựng, thông tin về khu vực ở hoặc khu đất dự kiến sẽ đầu tư hoặc biết được trạng thái xây dựng của lô đất nhà mình như thế nào. Trong xây dựng và phát triển đô thị hiện nay, công tác quy hoạch, quản lý quy hoạch xây dựng có vai trò rất quan trọng, đây là vấn đề vừa mang tính chiến lược nhưng phải đi trước một bước làm cơ sở cho đầu tư xây dựng các công trình, chỉnh trang và phát triển đô thị... Đồng thời là một trong những giải pháp chủ yếu để quản lý xây dựng đô thị phát triển theo hướng văn minh, hiện đại, góp phần làm tăng trưởng kinh tế, nâng cao đời sống nhân dân, đảm bảo an ninh xã hội. Tuy nhiên việc đưa mô hình hệ thống vào hoạt động cần phải có sự thống nhất giữa các cơ quan hữu quan cũng như có sự chỉ đạo của lãnh đạo thành phố để đào tạo nguồn nhân lực sử dụng tốt công nghệ GIS. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. TS. Nguyễn Thế Thận, TS. Trần Công Yên, Hướng dẫn sử dụng phần mềm GIS. ARC/INFO; Nhà xuất bản xây dựng; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nguyễn Thị Thuý Hiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 106(06): 125 - 129 129 [2]. TS. Phạm Sĩ Liêm, Phó chủ tịch Tổng hội Xây dựng Việt Nam; Báo cáo tại Hội nghị “Giải quyết các vấn đề phát triển đô thị”. [3]. TS. Trần Hùng, (2010), sổ tay “Sử dụng công nghệ GIS trong quy hoạch và quản lý hạ tầng đô thị”. SUMMARY RESEARCHING TO APPLY GIS TECHNOLOGY IN MANAGEMENT OF URBAN CONSTRUCTION PLANNING Nguyen Thi Thuy Hien*, Dinh Viet Hung, College of Technology - TNU In the management of urban construction planning in Thai Nguyen City, a major problem that information as current zoning maps still exist mainly in the form of paper documents is relevant information others dispersed, yet integrated with map information as to become an information systems master. The research and application of GIS technology that can allow users to access information with results from synthesis to detail on the use of technical infrastructure: roads, bridges, trees, water drainage, construction work: household names, licensing and construction status... in urban. Key words: urban management, construction planning, management planning, GIS. Ngày nhận bài: 18/4/2013; Ngày phản biện: 13/6/2013; Ngày duyệt đăng: 26/7/2013 * Tel: 0984436209; Mail: bigzerotn@gmail.com Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên