Luận văn Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ quản lý hoạt động của tàu tại cầu cảng cấm và cảng Nam hải, Hải Phòng

lục 3: Danh mục các đối tượng yêu cầu bổ sung bởi người dùng ..... 98 9 CHỮ VIẾT TẮT AIS Automatic Identification System - Hệ thống nhận dạng tự động bENC bathymetric Electronic Navigation Chart- Hải đồ điện tử độ sâu BAG Bathymetric Attributed Grid - Lưới độ sâu có thuộc tính CSDL Cơ sở dữ liệu ENC Electronic Navigational Chart - hải đồ hàng hải điện tử ECS Electronic Chart System - hệ thống hải đồ điện tử ECDIS Electronic Chart and Display Information System – hệ thống hiển thị thông tin hải đồ điện tử XML eXtensible Markup Language – ngôn ngữ đánh dấu mở rộng GIS Geographic Information System - hệ thông tin địa lý IHO International Hydrographic Organization - Tổ chức thủy đạc thế giới IMO International Maritime Organization - Tổ chức Hàng hải thế giới SOLAS Safety of Lives at Sea – Hiệp định về an toàn sinh mệnh trên biển 10 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 1 Cơ sở dữ liệu nền trong mối quan hệ với dữ liệu chuyên đề .................... 24 Hình 1. 2 Mô hình các lớp dữ liệu trong GIS ........................................................... 25 Hình 1. 3 Quy trình nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................... 30 Hình 2. 1 Mô hình cấu trúc đối tượng trong S-57 ..................................................... 37 Hình 2. 2 Miêu tả mô hình cấu trúc trong S-57 ........................................................ 38 Hình 2. 3 Các thành phần và lắp đặt ECDIS trên buồng lái ..................................... 41 Hình 2. 4 Tổng quan khu vực khảo sát và xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý ................. 46 Hình 2. 5 Mô hình phát triển cơ sở dữ liệu quản lý hoạt động của tàu tại cảng ....... 47 Hình 2. 6 Quy trình chuẩn hóa dữ liệu .DGN và S-57 .............................................. 49 Hình 2. 7 Modul chuẩn hóa từ lớp dữ liệu Microstation sang đối tượng S-57 ......... 49 Hình 3. 1 Giám sát tàu thuyền trên trên nền ảnh vệ tinh Google Earth .................... 51 Hình 3. 2 Tọa độ tàu trên hải đồ điện tử dự kiến theo từng khoảng thời gian khi cập cảng trên hệ thống ECDIS......................................................................................... 52 Hình 3. 3 Sơ đồ tổng quát quy trình công nghệ xây dựng CSDL địa lý khu vực ..... 56 Hình 3. 4 Mô hình đo sâu sử dụng máy đo đa tia ..................................................... 57 Hình 3. 5 Biểu diễn các tham số đo đạc .................................................................... 58 Hình 3. 6 Bản vẽ kết quả đo đạc khu vực khảo sát dưới nước .................................. 61 Hình 3.7 Bản đồ chi tiết quy hoạch kho bãi tại cảng ................................................ 63 Hình 3.8 Dữ liệu Metadata cho cơ sở dữ liệu khu vực nghiên cứu .......................... 64 Hình 3. 9 Chuẩn hóa thuộc tính lớp cơ sở dữ liệu nền địa lý.................................... 65 Hình 3. 10 Chuẩn hóa thuộc tính lớp cơ sở thủy đạc ................................................ 66 Hình 3. 11 Quy trình xây dựng bENC và BAG ........................................................ 71 Hình 3. 12 Sự hiển thị củadữ liệu bENC .................................................................. 72 Hình 3. 13 Bề mặt đáy biển thể hiện với độ phân giải 1m và 5m ............................. 74 Hình 3. 14 Cơ sở dữ liệu kết hợp bề mặt đáy biển độ phân giải 1m ......................... 74 Hình 3. 15 Kiểm tra sự hợp lệ của cơ sở dữ liệu theo tiêu chuẩn S-58 .................... 75 Hình 3. 16 Cấu trúc thư mục chứa bộ sản phẩm hải đồ điện tử ................................ 76 Hình 3. 17 Sử dụng cơ sở dữ liệu hải đồ điện tử kết hợp AIS để giám sát tàu ......... 80 Hình 3. 18 Sử dụng cơ sở dữ liệu cho nhiệm vụ dẫn đường và hỗ trợ cập cảng ...... 81 Hình 3. 19 Hiển thị cơ sở dữ liệu hải đồ điện tử trên phần mềm ArcGIS ................ 82 Hình 3. 20 Sử dụng cơ sở dữ liệu hải đồ điện tử cho mục đích dẫn đường trên thiết bị di động hệ điều hành Android ............................................................................... 83 11 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Danh mục các chuẩn .................................................................................. 32 Bảng 3.1 Bảng thiết bị và chỉ tiêu kỹ thuật đo đạc ................................................... 59 12 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Cảng biển là đầu mối trong vận chuyển hàng hóa, hành khách, là hạt nhân trong quy hoạch phát triển các loại hình giao thông vận tải; lưu chuyển hàng hóa trong nước, xuất nhập khẩu với số lượng lớn, giá thành thấp so với phương tiện khác. Cảng biển là cơ sở hình thành trung tâm chuỗi logistics, là nhân tố quyết định phát triển kinh tế - xã hội và an ninh - quốc phòng, góp phần trực tiếp và gián tiếp thúc đẩy các ngành kinh tế khác, phát triển kinh tế xã hội khu vực, vùng miền, quốc gia [5]. Cảng cũng chính là các điểm bắt đầu cũng như kết thúc của mỗi con tàu trên một hành trình. Từ năm 2012 đến 2018 bắt buộc các tàu chở khách, chở dầu và chở hàng lắp đặt Hệ thống hiển thị thông tin và hải đồ điện tử (ECDIS) theo quy định của Tổ chức Hàng hải thế giới. Hải đồ điện tử hàng hải (Eletronic Navigational Chart) được sử dụng trong các hệ thông tin địa lý thời gian thực ECDIS để hỗ trợ dẫn đường cho tàu trong vùng nước tự do và vùng nước ven biển nhằm thay thế hải đồ giấy. Tuy nhiên, do đặc thù của yêu cầu hàng hải đối với cảng nên còn rất nhiều thông tin cần thiết cho nhiệm vụ quản lý cảng không được đề cập trong các tiêu chuẩn hiện tại cho hải đồ điện tử. Các nhiệm vụ thông thường như quay tàu, thả neo và cập cảng yêu cầu thông tin đáng tin cậy, chi tiết và độ chính xác cao các đối tượng vật lý trong cảng. Bên cạnh đó, hoa tiêu dẫn tàu vào cảng yêu cầu các thông tin bổ sung về độ sâu và các đối tượng đặc thù ví dụ như: điểm thả neo, cọc bích, cần trục nâng hàng để thuận tiện hỗ trợ ra quyết định hàng hải trong các vùng nước nhỏ hẹp hoặc trong cảng. Ngoài ra, tiêu chuẩn hiện tại cho khảo sát thủy đạc của Tổ chức Thủy đạc thế giới S-44 mới chỉ đề cập đến độ chính xác của các đối tượng dưới nước, chưa có các đánh giá và tiêu chuẩn cụ thể cho các đối tượng địa hình, các đối tượng hỗ trợ hoạt động của tàu. 13 Cảng Hải Phòng là một trong các cảng lớn nhất Việt Nam với số lượng hàng hóa thông qua hàng năm lên tới 80 triệu tấn, hoạt động hàng hải trên sông Cấm diễn ra rất nhộn nhip với tàu rất nhiều quốc tịch tham gia. Tuy nhiên, sông Cấm đang trở nên nhỏ hẹp và không thể mở rộng thêm về hai phía, do đó cần có các biện pháp nhằm tối ưu hoạt động của tàu thuyền trong luồng trên sông này. Tại Việt Nam hải đồ điện tử đã được Bộ Giao thông vận tải xây dựng và ban hành quy chuẩn quốc gia nhằm áp dụng thống nhất cho các cơ quan thủy đạc (TCVN 10337: 2015) [2], tuy nhiên hải đồ mới chỉ dừng lại ở mục đích chính cho an toàn hàng hải trong vùng nước xa bờ và từ phao báo hiệu an toàn đến hết luồng hàng hải. Các thông tin chi tiết trong khu vực trước cảng và các đối tượng đặc thù phục vụ hoạt động quản lý, cập bến chưa được đề cập trong quy chuẩn này. Do vậy, với đề tài nghiên cứu “Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ quản lý hoạt động của tàu tại cầu cảng Cấm và cảng Nam Hải, Hải Phòng ” học viên sẽ cố gắng đưa ra những ý tưởng và giải pháp ứng dụng GIS một cách rộng rãi hơn, toàn diện hơn để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trên trong công tác quản lý các hoạt động của tàu tại khu vực sông Cấm, Hải Phòng. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ công tác quản lý cảng và hỗ trợ các hoạt động của tàu trong vùng nước trước cầu Cảng Cấm và cảng Nam Hải trên sông Cấm, Hải Phòng tỷ lệ 1/2000. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu trên, đề tài đã tiến hành giải quyết các nhiệm vụ sau. - Tổng quan các vấn đề liên quan đến hoạt động quản lý cảng và vận động hàng hải tại vùng nước trước cảng. - Phân tích các nhu cầu người dùng và xây dựng mô hình dữ liệu địa lý theo tiêu chuẩn S-57, xây dựng dữ liệu có bổ sung yêu cầu mới. 14 - Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ các hoạt động của tàu tại cầu Cảng Cấm và cảng Nam Hải trên sông Cấm, Hải Phòng. - Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý thời gian thực ECS/ECDIS vận hành kết hợp cơ sở dữ liệu địa lý hàng hải. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Các lớp dữ liệu phục vụ nhiệm vụ quản lý và vận hành tàu Phạm vi không gian nghiên cứu: Không gian nghiên cứu được giới hạn trong khu vực từ cầu cảng Đài Hải đến cảng Đoạn Xá trên sông Cấm, Hải Phòng. 5. Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập phân tích dữ liệu: nhằm đánh giá tổng quan về vấn đề nghiên cứu và làm rõ các nội dung cần nghiên cứu - Phương pháp bản đồ: Phương pháp này giúp đọc và phân tích các tài liệu bản đồ, hiển thị kết quả - Phương pháp điều tra thực địa: để thu thập số liệu địa hình và độ sâu làm rõ những vấn đề của thực tiễn, đánh giá nhu cầu và xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho các nghiên cứu của đề tài. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa còn được sử dụng để: thử nghiệm với dữ liệu kết quả tại khu vực thực địa để kiểm tra và đánh giá các ưu việt so với các dạng dữ liệu trước đó. - Phương pháp GIS: nhằm thiết kế, tổ chức xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính và không gian cho các thực thể tại khu vực nghiên cứu. 6. Cơ sở tài liệu Tài liệu phục vụ cho đề tài bao gồm tài liệu do học viên tự thu thập được, tài liệu điều tra khảo sát tại thực địa, chi tiết như sau: - Cơ sở dữ liệu địa lý nền hải đồ tỷ lệ 1/25.000 khu vực luồng Sông Cấm - Bản đồ quy hoạch chi tiết các cầu cảng và kho bãi tỷ lệ 1/500 15 - Bình đồ độ sâu khu vực vùng nước từ cầu cảng Đài Hải đến cầu cảng Đoạn Xá trên luồng Sông Cấm, Hải Phòng - Các thông báo hàng hải về thay đổi phát sinh tại khu vực trong quá trình nghiên cứu - Các quyết định của Bộ Giao thông vận tải về quy định vùng nước cảng vụ quản lý và các khu vực khác - Atlas hệ thống đèn biển Việt Nam 7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu về lý luận của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý cho một chuyên đề cụ thể, trong phạm vi nghiên cứu của luận văn giúp xác định cơ sở khoa học trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý các hoạt động của tàu trong vùng nước trước cảng. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả thực nghiệm của để tài là sản phẩm tham khảo có giá trị cho công tác quản lý cảng và hỗ trợ tàu thuyền nói chung và đáp ứng công tác quản lý tàu tại khu vực Cảng Cấm và cảng Nam Hải nói riêng. 8. Bố cục của luận văn Luận văn được trình bày trong 96 trang, với 21 hình, 2 bảng, nội dung các chương ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn bao gồm 3 chương như sau: Chương 1: Tổng quan cơ sở dữ liệu địa lý quản lý các hoạt động của tàu Chương 2: Cơ sở dữ liệu địa lý quản lý các hoạt động của tàu Chương 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ công tác quản lý tàu tại Cảng Cấm và cảng Nam Hải. 16 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TÀU 1.1 Tổng quan công trình nghiên cứu cơ sở dữ liệu địa lý quản lý các hoạt động của tàu 1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam Trên thế giới Trên thế giới, tại các cảng lớn người ta quản lý cảng theo mô hình chính quyền cảng nhằm thống nhất quản lý cảng trong khu vực, tránh tình trạng phát triển manh mún, tự phát, không đồng bộ [5]. Chính quyền cảng chịu trách nhiệm quản lý giao thông trong cảng, điều động tàu trong cảng, điều phối việc đón trả hoa tiêu và điều phối tàu trong khu vực cảng. Các vận động của tàu tại cảng được tối ưu bằng cách áp dụng những phương tiện kỹ thuật hiện đại và cơ sở dữ liệu chính xác, cập nhật liên tục. Tại cảng Rotterdam, Hà Lan các nhà quản lý cảng đã phát triển dạng dữ liệu riêng để đáp ứng với yêu cầu ngày càng tăng về sự hoạt động của các con tàu lớn hơn trong cảng khi không thể tiếp tục mở rộng diện tích mặt bằng của cảng.Cảng vụ sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý để truy cập và cập nhật nhiều dạng thông tin trong cảng. Cơ sở dữ liệu này đóng vai trò trung tâm trong việc quản lý môi trường làm việc, quản lý giao thông hàng hải, lập kế hoạch khu vực, phát triển cảng và phản ứng với sự cố. Trong nước Trong những năm gần đây, ở nước ta, sự phát triển của công nghệ GIS đã hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý cảng và hỗ trợ dẫn tàu. Thông qua các dự án khác nhau, một số thông tin về cảng và các công trình phụ trợ đã từng bước được nâng cấp và quản lý bằng hệ thống tin học và công nghệ GIS. Hải quân Việt Nam đã xây dựng nhiều bản đồ, bao gồm cả hải đồ điện tử ở các tỷ lệ nhằm phục vụ các yêu cầu hàng hải khác nhau như tổng đồ, hải đồ ven biển, lối vào cảng...Cục Hàng hải, Bộ Giao thông vận tải cũng đã có những dự án triển khai lắp đặt thiết bị dẫn đường và giám sát quản lý báo hiệu hàng hảitrên nền cơ sở dữ liệu địa lý dựa vào công nghệ nhận dạng tự động AIS. 17 Tuy nhiên, đến thời điểm hiện tại việc quản lý cảng và tàu thuyền trong cảng vẫn còn nhiều hạn chế, chưa phát huy hết thế mạnh của hải đồ điện tử và hệ thống giám sát tàu thuyền, vẫn xảy ra mất an toàn trên biển và trên sông, điển hình là vụ việc năm 2010 khi xảy ra va chạm nghiêm trọng giữa các tàu chở hàng và cầu Bính làm gián đoạn giao thông trong một thời gian dài [6]. Các vụ việc tàu va chạm nhau trong cảng vẫn xảy ra do thiếu sự thực thi và áp dụng nghiêm ngặt quy định về công nghệ hải đồ điện tử và ECDIS. Những con tàu lớn vào cảng vẫn rất hạn chế và phụ thuộc toàn bộ vào hoa tiêu dẫn đường, các báo hiệu hàng hải, khi đến vùng nước trước cầu cảng, công tác cập cảng hết sức khó khăn vì thiếu thông tin chi tiết về độ sâu và địa hình tại cầu cảng. Hải đồ điện tử chưa phát huy hết tác dụng vì sự thiếu thông tin và tính chất cập nhật. 1.1.2 Tổng quan công tác quản lý tại cảng Hải Phòng Công tác quản lý cảng biển, các cầu cảng được chia làm 2 lĩnh vực: Quản lý Nhà nước cảng biển và quản lý khai thác cảng biển. Quản lý Nhà nước cảng biển Quản lý Nhà nước cảng biển là việc ban hành các văn bản quy phạm pháp luật quản lý cảng biển và hoạt động tại cảng biển; ban hành chiến lược và chính sách phát triển cảng biển; lập và công bố quy hoạch phát triển cảng biển, giám sát thực hiện quy hoạch cảng biển, quản lý việc đầu tư xây dựng phát triển cảng biển. Theo quy hoạch phát triển hệ thống cảng biển Việt Nam đến 2020, định hướng đến 2030, Hải Phòng được xác định là cảng cửa ngõ quốc tế (loại IA), là cảng tổng hợp quốc gia, tiêu biểu nhất của khu vực phía Bắc [6]. Quản lý cảng biển còn là ban hành và tổ chức thu các loại phí, lệ phí cảng biển. Đồng thời, quản lý cảng biển là thực hiện thủ tục hải quan đối với hàng hóa, phương tiện tại cảng biển; điều động tàu thuyền ra vào, hoạt động tại cảng biển; thủ tục về biên phòng đối với con người, kiểm dịch y tế, động vật, thực vật với con 18 người, hàng hóa tại cảng biển; thanh tra, kiểm tra bảo đảm an toàn hàng hải, an ninh hàng hải và phòng ngừa ô nhiễm môi trường Quản lý khai thác cảng biển Quản lý khai thác cảng biển là việc tổ chức quản lý khai thác cầu, bến: Bốc dỡ, vận chuyển, lưu kho bãi, đón trả hành khách; quản lý khai thác khu đất hậu cần sau cảng, khu công nghiệp phụ trợ; cung cấp dịch vụ phụ trợ tại cảng: Hoa tiêu, lai dắt, đại lý hàng hải, cung ứng vật tư, sửa chữa; đầu tư, cho thuê kết cấu hạ tầng cầu bến, hậu cần; kiểm tra, giám sát hoạt động khai thác của nhà khai thác tại cảng biển và lập kế hoạch xây dựng phát triển kết cấu hạ tầng cầu, bến cảng biển theo từng giai đoạn. 1.1.3 Một số khái niệm sử dụng trong ngành hàng hải Để xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ công tác quản lý các hoạt động của tàu tại cầu Cảng Cấm và cảng Nam Hải, Hải Phòng, đề tài luận văn đã bổ sung thêm một số khái niệm về các đối tượng đặc thù như sau: - Bến cảng bao gồm cầu cảng, kho, bãi, nhà xưởng, trụ sở, cơ sở dịch vụ, hệ thống giao thông, thông tin liên lạc, điện, nước, luồng vào bến cảng và các công trình phụ trợ khác. - Cầu cảng là kết cấu cố định thuộc bến cảng, được sử dụng cho tàu biển neo đậu, bốc dỡ hàng hóa, đón, trả hành khách và thực hiện các dịch vụ khác. - Vùng đón trả hoa tiêu là vùng nước được thiết lập và công bố cho tàu thuyền neo đậu để đón trả hoa tiêu hàng hải. - Vùng kiểm dịch là phần giới hạn thuộc vùng nước cảng biển được thiết lập và công bố cho tàu thuyền neo đậu để thực hiện việc kiểm dịch theo quy định của pháp luật. - Vùng quay trở của tàu thuyền là phần giới hạn thuộc vùng nước cảng biển được thiết lập và công bố để tàu thuyền quay trở. 19 - Khu neo đậu là phần giới hạn thuộc vùng nước cảng biển được thiết lập và công bố để tàu thuyền neo đậu chờ cập cầu, cập tàu chứa dầu khí, chờ vào khu chuyển tải, chờ đi qua luồng hoặc thực hiện các dịch vụ hàng hải liên quan khác. - Khu chuyển tải là phần giới hạn thuộc vùng nước cảng biển được thiết lập và công bố để tàu thuyền neo đậu thực hiện chuyển tải hàng hóa, hành khách. - Khu tránh bão là phần giới hạn thuộc vùng nước cảng biển được thiết lập và công bố để tàu thuyền neo đậu tránh bão. - Khu nước, vùng nước bao gồm vùng đón trả hoa tiêu, vùng kiểm dịch, vùng quay trở tàu, khu neo đậu, khu chuyển tải, khu tránh bão trong vùng nước cảng biển. - Luồng hàng hải công cộng là luồng cảng biển được đầu tư xây dựng và quản lý, khai thác phục vụ hoạt động chung của cảng biển. - Luồng hàng hải chuyên dùng là luồng nhánh cảng biển và luồng hàng hải khác được đầu tư xây dựng và quản lý, khai thác phục vụ hoạt động của cảng chuyên dùng. - Thông báo hàng hải là văn bản do cơ quan có thẩm quyền ban hành, công bố để cung cấp thông tin, chỉ dẫn cho người đi biển và tổ chức, cá nhân liên quan nhằm bảo đảm an toàn hàng hải, an ninh hàng hải và phòng ngừa ô nhiễm môi trường. - Báo hiệu hàng hải là thiết bị hoặc công trình, tàu thuyền dùng làm báo hiệu hàng hải được thiết lập và vận hành trên mặt nước hoặc trên đất liền để chỉ dẫn cho người đi biển và tổ chức, cá nhân liên quan định hướng, xác định vị trí của tàu thuyền. - Tàu thuyền bao gồm tàu biển, tàu quân sự, tàu công vụ, tàu cá, phương tiện thủy nội địa, thủy phi cơ và các phương tiện thủy khác. - Khu thả neo là khu vực trong đó nhiều tàu thả neo hoặc có thể thả neo 20 - Bến thả neo là một khu vực thiết kế trên mặt nước để một con tàu hoặc phương tiện hàng hải thả neo - Bến là một khu vực được đặt tên hoặc đánh số để một con tàu neo đậu tại cầu cảng - Phao là một đối tượng nổi neo với đáy biển bằng dây xích tại một khu vực cụ thể nhằm hỗ trợ hàng hải hoặc cho mục đích thủy đạc khác như xác định giới hạn luồng, nguy hiểm độc lập, vùng nước an toàn, công trình đang xây dựng... - Tiêulà một đối tượng đặc biệt nổi bật để tạo nên một điểm dễ nhận biết phục vụ cho an toàn hàng hải hoặc mục đích thủy đạc. - Điểm kiểm tra là một khu vực chính thức để đăng ký, khai báo hoặc kiểm tra hàng hóa hoặc con người - Cần trục là một thiết bị để nâng hạ, bốc dỡ, dịch chuyển đối tượng hoặc các vật liệu bằng trục xoay hoặc thiết bị di động theo tuyến cố định. - Tuyến phà là một tuyến trong đó phà chạy từ bờ này sang bờ khác. - Đốc nổi là một cấu trúc gồm nhiều phần trong đó có những phần được điều khiển để ngập nước và nổi lên cho mục đích nhận tàu vào sửa chữa, bảo trì. - Cơ sở thả neo là một thiết bị hoặc cấu trúc sử dụng để neo tàu, ví dụ cọc bích, dây xích, phao buộc tàu... - Ngư trường là tập hợp lồng, lưới và các cọc nổi để nuôi trồng các loại thủy hải sản. - Đường hàng hải là một đường thẳng định hướng đến một khu vực quan tâm, thường được xác định bằng hai báo hiệu hàng hải hoặc một báo hiệu và một phương vị. - Khu vực hạn chế là khu vực thiết kế bởi cơ quan có thẩm quyền trong đó hàng hải bị hạn chế tuân theo các điều khoản nhất định. 21 - Vật cản hàng hảilà bất kỳ một đối tượng nào có thể ngăn cản sự di chuyển, đặc biệt là có thể gây nguy hiểm cho tàu, ví dụ: cọc ngầm, các thiết bị đánh cá không còn sử dụng... 1.2 Một số vấn đề về xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý 1.2.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu Hiện nay, thuật ngữ cơ sở dữ liệu được hiểu như một hệ thống các thông tin được sắp đặt cho một mục đích sử dụng cụ thể và được thiết kế quản lý và lưu trữ trong máy tính. Có rất nhiều loại hình cơ sở dữ liệu, chúng được xử lý bằng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu. Đặc điểm của hệ thống CSDL GIS là dữ liệu số, bao gồm dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian tại một khu vực địa lý nhất định. Cơ sở dữ liệu địa lý là một hợp phần cơ bản của Hệ thống thông tin địa lý, được tổ chức, lưu trữ, khai thác và sử dụng theo một mục đích cụ thể trong GIS. CSDL địa lý được tổ chức theo kiểu quan hệ, trong đó số liệu được lưu trữ, sắp xếp theo các bảng ghi chứa các đối tượng và các giá trị thuộc tính. Cơ sở dữ liệu địa lý là một cơ sở dữ liệu đặc biệt gồm các dữ liệu về vị trí, hình dạng không gian của các đối tượng địa lý được thể hiện dưới dạng điểm, đường, vùng, ô mạng (pixel) với các giá trị thuộc tính phi không gian của chúng. Đặc điểm nổi bật của CSDL đó là bao gồm các thông tin đã được sắp xếp và gắn với một lãnh thổ nhất định. Dữ liệu này phải bao gồm và quản lý cả hai dạng thông tin: không gian và thuộc tính. Các hệ thống quản trị CSDL thuần túy chỉ quản lý thông tin thuộc tính mà không có thông tin không gian. CSDL là một phần quan trọng nhất của hệ thông tin địa lý và được gọi là nhân của hệ thống. Những đặc điểm của dữ liệu địa lý và phương pháp quản lý của hệ thông tin địa lý như trên đã tạo nên đặc thù của CSDL địa lý. Đây là một CSDL đặc biệt gồm các dữ liệu về vị trí, hình dạng không gian của các đối tượng địa lý thể hiện dưới dạng điểm, đường, vùng trong cấu trúc vector hoặc các ô vuông trong cấu trúc raster với các giá trị thuộc tính phi không gian của chúng. 22 Một đặc điểm nữa của CSDL thông tin địa lý đó là được tổ chức theo kiểu quan hệ, trong đó số liệu được lưu trữ, sắp xếp theo các bản ghi chứa các đối tượng và giá trị thuộc tính. Mối liên kết các dữ liệu phản ánh mối quan hệ mật thiết giữa hai loại thông tin. Mối liên kết đảm bảo cho mỗi đối tượng địa lý đều được gắn liền với các thông tin thuộc tính, phản ánh đúng hiện trạng và các điểm riêng biệt của đối tượng. Đồng thời qua nó, người sử dụng dễ dàng tra cứu, tìm kiếm và chọn lọc các đối tượng theo yêu cầu thông qua bộ xác định hay chỉ số index. 1.2.2 Cơ sở dữ liệu nền địa lý a . Cơ sở dữ liệu nền địa lý Cơ sở dữ liệu nền địa lý là sản phẩm được xây dựng từ dữ liệu của tập hợp các đối tượng địa lý dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật nhất định (ví dụ: OGC, ISO TC211, ), có khả năng mã hoá, cập nhật và trao đổi qua các dịch vụ truyền tin hiện đại. Định dạng mở, không phụ thuộc vào phần mềm gia công dữ liệu. Cơ sở dữ liệu nền địa lý là CSDL địa lý để mô tả thế giới thực ở mức cơ sở, có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo để làm “nền” cho các mục đích xây dựng các hệ thống thông tin địa lý chuyên đề khác nhau. Mỗi khu vực địa lý cần được mô tả bởi loại dữ liệu “ nền ” phù hợp sao cho mức độ khái lược và thu nhỏ mô hình thực địa là ít nhất, cho phép đủ phục vụ đa mục đích. Theo đó, tuỳ thuộc vào mô hình quản lý, khai thác ứng dụng, cập nhật sản phẩm dữ liệu địa lý để định hướng cho công tác đo đạc xây dựng CSDL nền trên phạm vi cả nước hoặc theo khu vực địa lý phục vụ đa mục đích (ví dụ CSDL nền địa lý ở tỷ lệ 1/10.000 bao trùm toàn bộ lãnh thổ; CSDL nền địa lý ở tỷ lệ 1/2000, 1/5000 sẽ có mức độ chi tiết và độ chính xác cao hơn, thường dành cho các khu vực đô thị, thành phố). Tài liệu mô tả sản phẩm dữ liệu nền địa lý được xây dựng trên cơ sở các văn bản hướng dẫn áp dụng Quy chuẩn thông tin địa lý cơ sở Quốc gia cho từng loại CSDL nền [1]. 23 Các quy chuẩn của chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia: + Quy chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý. + Quy chuẩn mô hình khái niệm không gian. + Quy chuẩn mô hình khái niệm thời gian. + Quy chuẩn phân loại đối tượng địa lý. + Quy chuẩn hệ quy chiếu toạ độ. + Quy chuẩn siêu dữ liệu địa lý. + Quy chuẩn chất lượng dữ liệu địa lý. + Quy chuẩn trình bày dữ liệu địa lý. + Quy chuẩn mã hoá trong trao đổi dữ liệu địa lý. b. Cấu trúc về cơ sở dữ liệu nền địa lý Cơ sở dữ liệu nền địa lý là một hệ thống những dữ liệu mà các hệ thông tin địa lý trong cùng một địa bàn (vùng quản lý) đều cần đến và có thể sử dụng chung. Cơ sở dữ liệu nền = ∩ Cơ sở dữ liệu chuyên ngành Sau khi cơ sở dữ liệu nền địa lý được xây dựng một cách chuẩn mực, các hệ thống cơ sở dữ liệu không gian chuyên ngành có thể phát triển độc lập mà không cần theo trình tự các nhóm chuyên ngành tài nguyên thiên nhiên, môi trường, hạ tầng kỹ thuật, địa chính, kinh tế - xã hội [1]. 24 Hình 1. 1 Cơ sở dữ liệu nền trong mối quan hệ với dữ liệu chuyên