Trong những năm vừa qua, ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Đồng Nai đã nỗ lực triển khai ứng dụng công nghệ thông tin trên địa bàn tỉnh, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước, phục vụ đắc lực trong quá trình phát triển ngành nói riêng và kinh tế, xã hội của tỉnh nói chung. Hầu hết các quy trình, nghiệp vụ quản lý Nhà nước của ngành đã được xây dựng; cơ sở dữ liệu ban đầu đã được xây dựng và đưa vào vận hành thường xuyên; thông tin cơ bản về xử lý hồ sơ, hoạt động của ngành đều được công khai minh bạch theo đúng quy định của Nhà nước.
Bên cạnh thành quả đã đạt được vẫn còn tồn tại những điểm yếu, khó khăn và thách thức cần phải khắc phục nhằm phát huy hơn nữa những thế mạnh đã có và đảm bảo phục vụ hiệu quả hơn trước những yêu cầu ngày càng tăng trong quản lý Nhà nước của ngành và nhu cầu đòi hỏi của sự phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh nhà. Cụ thể:
- Công tác thu thập, lưu trữ và quản lý dữ liệu nông nghiệp nói chung cũng như lĩnh vực trồng trọt và bảo vệ thực vật nói riêng tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn mặc dù đã được tổ chức, quản lý có hệ thống tương đối chặt chẽ nhưng vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Cụ thể, việc điều tra, khảo sát vẫn sử dụng phương pháp thủ công bằng giấy bút; địa điểm điều tra khảo sát chưa xác định chính xác bằng toạ độ dẫn đến các dữ liệu về địa điểm, vị trí vùng chuyên canh, vùng xây dựng cánh đồng lớn, vùng chỉ dẫn địa lý, vùng không nhiễm sinh vật gây hại (PFA), vùng sản xuất được cấp mã số PUC, GlobalG.A.P., UTZ, … theo quy định của quốc tế chưa liên kết được với nhau; việc xử lý, lưu trữ theo hình thức văn bản giấy truyền thống đã không tạo ra kết quả như ý muốn khi hệ thống hoá số liệu lưu trữ tích lũy theo thời gian và mỗi khi có sự thay đổi nhân sự thực hiện; đồng thời khối lượng các thông tin, dữ liệu thu thập ngày càng nhiều dẫn tới việc quản lý gặp nhiều khó khăn, rời rạc, không đáp ứng kịp thời.
- Vấn đề khai thác thông tin phục vụ công tác quản lý nhà nước trong lĩnh vực trồng trọt và bảo vệ thực vật cũng gặp nhiều khó khăn do thực hiện theo phương thức thủ công dễ gây hư hỏng, thất lạc tài liệu gốc; thời gian thực hiện cung cấp thông tin bị kéo dài; công tác chọn lọc, thống kê các nội dung chủ yếu, cần thiết của hồ sơ lưu trữ phức tạp, tốn thời gian, nhân lực, …
- Ngoài ra, còn bị ảnh hưởng trong công tác tìm kiếm, báo cáo, thống kê trồng trọt và bảo vệ thực vật qua từng mùa vụ, theo từng khu vực, đánh giá quá trình phát triển các vùng chuyên canh cây trồng hỗ trợ cơ quan quản lý định hướng phát triển từng loại cây trồng, vùng sinh thái, kịp thời đưa ra các chiến lược, quyết định nhằm phát triển ngành trồng trọt của tỉnh.
- Công tác quản lý dữ liệu cây trồng, năng suất, sản lượng, sâu bệnh như cập nhật, thống kê, tìm kiếm, báo cáo qua từng vụ, đánh giá việc phát triển các vùng chuyên canh cây trồng phục vụ sản xuất hàng hoá thông qua việc lập và hệ thống hoá thành các bản đồ chuyên đề cũng chưa triển khai được, dẫn đến công tác quản lý nhà nước ở lĩnh vực này chưa phát huy tối đa hiệu quả.
Để giải quyết những khó khăn, vướng mắc nêu trên, cần thiết thực hiện tin học hoá, ứng dụng công nghệ thông tin để xây dựng một hệ thống bao gồm phần mềm, tạo lập cơ sở dữ liệu và thành lập các bản đồ chuyên đề để giúp cho ngành NN và PTNT thực hiện có hiệu quả cao về quản lý nhà nước trong lĩnh vực trồng trọt và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh.
Căn cứ các cơ sở pháp lý và thực trạng nêu trên, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Đồng Nai đề xuất thực hiện dự án “Ứng dụng GIS trong việc quản lý cây trồng và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh Đồng Nai”.
Mục tiêu, yêu cầu, nhu cầu đầu tư
Mục tiêu tổng quát:
Ứng dụng công nghệ GIS lập các bản đồ chuyên đề về cây trồng nhằm quản lý cơ sở dữ liệu về sản xuất cây trồng và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.
Mục tiêu cụ thể:
- Thống kê và quản lý cơ sở dữ liệu về lĩnh vực cây trồng, gồm: loài cây, giống cây trồng chính; mùa vụ sản xuất, địa bàn phân bố; loại đất; diện tích; năng suất; sản lượng; diễn biến sinh vật gây hại; loại sinh vật gây hại trên từng cây trồng, mức độ thiệt hại, diện tích gây hại.
- Lập các bản đồ chuyên đề: Bản đồ quy hoạch cây trồng, bản đồ địa bàn phân bố cây trồng (trong đó có bản đồ chỉ dẫn địa lý cây bưởi và chôm chôm); bản đồ năng suất, sản lượng cây trồng; bản đồ bảo vệ thực vật (bản đồ vừa không gian vừa thuộc tính, có lớp quy hoạch phân bố cây trồng).
Yêu cầu, nhu cầu đầu tư
- Thành lập bản đồ chuyên đề và tạo lập cơ sở dữ liệu: sử dụng cơ sở dữ liệu GIS làm dữ liệu nền, gắn với dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.
- Phần mềm được xây dựng phải đảm bảo sử dụng các công nghệ tiên tiến đồng thời phù hợp với hiện trạng và định hướng phát triển công nghệ của ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn nói riêng cũng như của tỉnh Đồng Nai nói chung.
- Phải đảm bảo vận hành liên tục 24 x 7 phục vụ công tác quản lý của ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn; đảm bảo dễ dàng, khoa học trong vận hành nhằm tạo thuận lợi trong việc tiếp nhận, làm chủ công nghệ.
- Dự án phải đảm bảo tính mềm dẻo, thuận lợi trong việc tích hợp hệ thống cũng như liên kết, mở rộng về sau.
Tên của hoạt động ứng dụng công nghệ thông tin
“Ứng dụng GIS trong việc quản lý cây trồng và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh Đồng Nai”.
Đơn vị sử dụng ngân sách
Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Đồng Nai.
Địa điểm thực hiện
Phạm vi toàn tỉnh Đồng Nai.
Tổ chức lập đề cương và dự toán chi tiết
Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Đồng Nai.
Loại nguồn vốn
Vốn ngân sách Nhà nước (nguồn ngân sách sự nghiệp).
Dự kiến hiệu quả đạt được
Việc ứng dụng công nghệ GIS để lập các bản đồ cây trồng giúp đảm bảo phục vụ công tác thống kê và quản lý cơ sở dữ liệu về trồng trọt và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh Đồng Nai đạt hiệu suất và hiệu quả cao về tính chính xác, kịp thời, khả dụng mọi nơi.
Cho phép đa người dùng truy xuất đồng thời trên nền web về thông tin chuyên ngành của lĩnh vực mà ngành đang quản lý dưới dạng thống kê số liệu và bản đồ chuyên đề trực tuyến. Đồng thời, chức năng cập nhật dữ liệu cũng được xây dựng kèm theo cho mỗi phân hệ giúp cho người quản trị hệ thống dễ dàng thêm mới, quản lý và chỉnh sửa dữ liệu.
Các đề xuất, kiến nghị
– Cần có sự phối hợp của Sở Tài nguyên và Môi trường cung cấp cơ sở dữ liệu bản đồ nền hành chính tỉnh Đồng Nai; Sở Thông tin và Truyền thông hướng dẫn quản lý nội dung chương trình.
– Thu thập các lớp bản đồ và số liệu chuyên đề cho hệ quản lý từ hiện trạng sản xuất các cây trồng chính;
– UBND tỉnh bố trí nguồn kinh phí để thực hiện việc quản lý và vận hành, khai thác, cập nhật dữ liệu định kỳ hàng năm.
THUYẾT MINH GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
1. Điều tra, khảo sát, đánh giá hiện trạng, thu thập cơ sở dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật trên địa bàn tỉnh
– Điều tra, khảo sát hệ thống trang thiết bị, phần cứng, phần mềm, nhân sự, công tác quản lý Nhà nước liên quan đến việc quản lý, vận hành và khai thác cơ sở dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật.
– Điều tra, khảo sát, thu thập cơ sở dữ liệu nền bản đồ hành chính tỉnh Đồng Nai; dữ liệu và bản đồ chuyên ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật; các lớp bản đồ và số liệu chuyên đề cho hệ quản lý từ hiện trạng sản xuất các cây trồng chính.
– Đánh giá tổng quan hiện trạng:
+ Đánh giá hiện trạng dữ liệu: tỉ lệ % số hóa; hệ quy chiếu; định dạng lưu trữ; tính chính xác…
+ Đánh giá tình hình triển khai các dự án, khả năng kế thừa, kết nối, tích hợp cùng hệ thống cơ sở dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật.
+ Đánh giá hiện trạng về hạ tầng trang thiết bị, phần cứng, phần mềm, nhân sự, mô hình quản lý cơ sở dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật.
2. Nghiên cứu các cơ sở khoa học và pháp lý đề xuất giải pháp thực hiện
– Kinh nghiệm quốc tế: Các giải pháp công nghệ nổi tiếng hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
– Kinh nghiệm trong nước: Các giải pháp công nghệ đang được sử dụng tại Việt Nam, đặc biệt tại Đồng Nai, đồng thời tham khảo kinh nghiệm từ các mô hình đã và đang triển khai hiệu quả ở một số tỉnh Nam bộ.
– Tập trung nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ GIS phổ biến trên thế giới, tại Việt Nam và các nghiên cứu, dự án tại tỉnh Đồng Nai liên quan đến quản lý dữ liệu trồng trọt và bảo vệ thực vật.
3. Đề xuất giải pháp công nghệ
3.1 Công nghệ GIS
Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) là bộ công cụ máy tính để lập và phân tích các sự vật, hiện tượng có gắn với dữ liệu không gian. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thuộc tính và các phép phân tích thống kê, phân tích không gian) kết hợp với kỹ thuật lập trình Web (còn gọi là công nghệ WebGIS) cho phép quản lý, chia sẻ, truy xuất và tìm kiếm dữ liệu hình học lẫn thuộc tính một cách dễ dàng.
a) ArcGIS Server
Là một giải pháp thương mại gồm nhiều phần mềm trong dòng sản phẩm hỗ trợ hệ thống thông tin địa lý (GIS) của ESRI, để xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS) có quy mô lớn, trong đó các ứng dụng GIS được quản lý tập trung, hỗ trợ đa người dùng, tích hợp nhiều chức năng GIS mạnh và được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp. ArcGIS Server quản lý các nguồn dữ liệu địa lý như bản đồ, số liệu không gian, …
Đây là một hệ thống phân phối gồm nhiều thành phần có thể triển khai trên nhiều máy khác nhau. Mỗi thành phần này nắm giữ một vai trò cụ thể trong quá trình quản lý, hoạt động hoặc ngừng hoạt động, cân bằng nguồn tài nguyên cung cấp cho một hay nhiều server. Các thành phần của ArcGIS Server bao gồm:
– Máy chủ GIS (GIS Server): Lưu trữ và chạy các ứng dụng server. Máy chủ GIS bao gồm một máy chủ SOM (Server Object Manager) và một hoặc nhiều máy chủ SOC khác (Server Object Containers).
– Máy chủ Web (Web Server): Lưu trữ các ứng dụng và dịch vụ Web có sử dụng các thành phần chạy trên máy chủ GIS.
– Trình duyệt Web: Được dùng để kết nối đến các ứng dụng Web chạy trên máy chủ Web.
Các ứng dụng Desktop: Kết nối theo giao thức truyền dẫn siêu văn bản (HTTP) đến các dịch vụ Web chạy trên máy chủ Web hoặc kết nối trực tiếp đến máy chủ GIS thông qua môi trường mạng LAN hay WAN
Những đặc điểm chính của ArcGIS Server:
– Khung GIS chuẩn: ArcGIS Server cung cấp một framework chuẩn dùng cho việc phát triển các ứng dụng trên máy chủ GIS. Bộ phần mềm GIS phổ biến nhất hiện nay (ArcView® , ArcEditorTM, ArcInfo®) cũng được xây dựng dựa trên cùng một nền tảng. ArcGIS Server không những có thể mở rộng ra mà còn cung cấp rất nhiều chức năng mạnh cho phép các lập trình viên không phải mất nhiều thời gian nghiên cứu, xây dựng các chức năng GIS từ đầu.
– Chi phí thấp: ArcGIS Server có khả năng hỗ trợ các ứng dụng lớn như xây dựng Web GIS, chạy trên nhiều máy chủ, hỗ trợ đa người dùng. Công nghệ ADF không giới hạn bản quyền. Điều này cho phép các ứng dụng server có thể chạy trên nhiều máy chủ Web, do đó làm giảm giá thành, chỉ phụ thuộc vào số lượng người dùng.
– Các ứng dụng Web: ArcGIS Server cung cấp một bộ các Web controls. Các Web controls này làm đơn giản đi các công đoạn xây dựng tích hợp bản đồ vào các ứng dụng Web, giúp cho các lập trình viên tập trung vào xây dựng các chức năng GIS theo mục đích của mình.
– Các mẫu ứng dụng Web: ArcGIS Server cung cấp khá nhiều mẫu ứng dụng Web. Lập trình viên có thể sử dụng những mẫu này kết hợp với các Web controls để tạo ra các ứng dụng Web theo mục đích của mình hoặc cũng có thể dùng để tham khảo.
– Hỗ trợ đa nền: ArcGIS Server ADF dành cho Java chạy trên nhiều hệ điều hành sử dụng kiến trúc của UNIX và hỗ trợ một số lượng lớn các Web server. Bản thân GIS Server được hỗ trợ cho Windows, Sun Solaris và Red Hat Linux. ADF dành cho .NET chỉ chạy được trên một số hệ điều hành Windows.
– Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình: ArcGIS Server hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình, bao gồm cả .NET và Java để phát triển các ứng dụng, dịch vụ Web. Sử dụng COM và .NET cho phép mở rộng ArcGIS Server các tính năng theo yêu cầu riêng, ngoài ra COM, .NET, Java, và C++ còn được dùng để xây dựng các ứng dụng Desktop client. Điều này cho phép các đối tượng được lập trình bằng nhiều công cụ và các lập trình viên không nhất thiết phải biết nhiều ngôn ngữ lập trình.
– Các phần mở rộng của ArcGIS Server: Bộ công cụ cho lập trình viên sử dụng ArcGIS Server còn kèm theo các chức năng mở rộng của ArcGIS 3D AnalystTM, ArcGIS Spatial Analyst và ArcGIS StreetMapTM.
– Cung cấp nhiều tài nguyên cho các lập trình viên: Bộ công cụ phát triển ArcGIS Server cung cấp một hệ thống trợ giúp dựa theo các sơ đồ mô hình đối tượng (OMDs), các mẫu ứng dụng Web và cả các đoạn mã lập trình mẫu giúp cho các lập trình viên dễ dàng tiếp cận, sử dụng.
Đánh giá chung, khi sử dụng ArcGIS Server có những thuận lợi và khó khăn sau:
– Dễ cài đặt, vận hành và phát triển.
– Có một hệ thống phần mềm hoàn toàn tương thích của ESRI sử dụng từ khâu chỉnh sửa, biên tập, xuất bản bản đồ và giải các bài toán không gian.
– Được hỗ trợ 24/7 từ ESRI. Các câu hỏi đưa lên diễn đàn cũng được trả lời rất nhanh và chính xác bởi các nhân viên của ESRI.
– Tùy vào gói bản quyền trang bị, ArcGIS Server có thể phù hợp từ các hệ thống trung bình đến các hệ thống lớn.
– Chi phí cao cho việc đầu tư bản quyền.
b) ArcGIS Desktop
Các phần mềm Desktop cung cấp các công cụ để người sử dụng có thể khai thác, cập nhật và xử lý dữ liệu không gian thông qua ArcSDE của ArcGIS Server. ESRI cung cấp 3 dạng phần mềm Desktop và các thành phần mở rộng tùy theo yêu cầu của người dùng, đó là ArcDesktop, ArcView, ArcEditor. Trong đó, ArcDesktop cung cấp cho người sử dụng gần như đầy đủ các chức năng và thành phần mở rộng cần thiết để vận hành một cơ sở dữ liệu GIS lớn.
3.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server
Sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server. Toàn bộ cơ sở dữ liệu sẽ được tích hợp vào hệ thống đặt tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn để quản lý và cung cấp các dịch vụ có liên quan đến người sử dụng.
Microsoft SQL Server là hệ quản trị cơ sở dữ liệu chạy trên môi trường mạng được Microsoft phát triển kế tiếp các sản phẩm cơ sở dữ liệu chạy máy đơn là FoxBASE, FoxPro, Access từ năm 1996. Các công nghệ phục vụ cơ sở dữ liệu kích thước lớn của Microsoft SQL Server đang trong giai đoạn phát triển, các công nghệ hỗ trợ dự phòng nóng, xử lý phân tán cũng đang xây dựng. Microsoft SQL Server hiện cũng được ứng dụng khá rộng rãi ở các doanh nghiệp SME.
Ưu điểm của hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server là cơ sở dữ liệu thương mại trung bình, chi phí trang bị vận hành rẻ, đội ngũ lập trình và vận hành đông đảo.
Hơn nữa, với việc mở rộng của kiểu dữ liệu không gian (Spatial Data) trong Microsoft SQL Server cho phép tích hợp kiểu dữ liệu Geometry để lưu trữ dữ liệu bản đồ chuyên ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật theo chuẩn dữ liệu không gian OGC (Open Geospatial Consortium); chuẩn không gian của kiểu dữ liệu này biểu diễn cho 07 dạng đối tượng như: Point (điểm), LineString (đường), Polygon (vùng), Geometry Collection (hỗn hợp), MultiPoint (nhiều điểm), MultiLine (nhiều đường) và MultiPolygon (nhiều vùng).
3.3 Công cụ phát triển các phần mềm ứng dụng
Microsoft Visual Studio là môi trường phát triển tích hợp chính (Integrated Development Environment (IDE)) được phát triển từ Microsoft. Microsoft Visual Studio được phát triển dựa trên một mã ngôn ngữ gốc (native code) cũng như mã được quản lý (managed code) cho các nền tảng được hỗ trợ Microsoft Windows, Windows Mobile, .NET Framework, .NET Compact Framework và Microsoft Silverlight. Visual Studio hỗ trợ rất nhiều ngôn ngữ lập trình, có thể kể tên như sau: C/C++ (Visual C++), VB.NET (Visual Basic .NET), và C# (Visual C#)… cũng như hỗ trợ các ngôn ngữ khác như F#, Python, và Ruby; ngoài ra còn hỗ trợ cả XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript và CSS…
3.4 Ứng dụng theo mô hình kiến trúc Web
Ứng dụng theo mô hình kiến trúc Web, các ứng dụng được cài đặt tại Application Server, mỗi ứng dụng là độc lập và tương tác, trao đổi dữ liệu với nhau hoặc với các hệ thống bên ngoài (external systems) thông qua hệ quản trị dữ liệu (DBMS) hoặc kênh thông tin được đặc tả riêng cho từng ứng dụng.
Mô hình ứng dụng web về mặt kiến trúc gần giống với mô hình client/server, ngoại trừ việc client là các trình duyệt (sau đây gọi tắt là browsers) bất kỳ. Người sử dụng dùng trình duyệt (browsers) truy vấn (request) thông tin thông qua mạng internet trên máy chủ web (Web Server), máy chủ web tiếp nhận và chuyển thông tin này cho máy chủ ứng dụng (Application Server), máy chủ ứng dụng thực hiện các tính toán logic và chuyển trả kết quả về cho máy chủ web để phản hồi (response) cho người truy cập. Việc triển khai ứng dụng theo mô hình này, người sử dụng sẽ dễ dàng sử dụng phần mềm ở bất kỳ máy tính có kết nối mạng Internet mà không cần phải cài đặt ứng dụng.
Môi trường để lập trình phát triển ứng dụng: Phần mềm được xây dựng trên nền web, sử dụng ngôn ngữ Microsoft Visual Studio.NET, cơ sở dữ liệu được lựa chọn là Microsoft SQL Server.
3.5 An toàn bảo mật
Phần mềm được vận hành trên môi trường máy chủ và mạng đã được thiết kế và đầu tư đảm bảo tính an toàn, an ninh mạng. Tuy nhiên, là một ứng dụng Web nên vấn đề tuân thủ các nguyên tắc bảo mật trong quá trình xây dựng và vận hành là cần thiết. Các mức bảo mật cần tuân thủ là:
– Mức cơ sở dữ liệu: Kết nối đến cơ sở dữ liệu bằng tài khoản có quyền hạn chế (đủ dùng và không có quyền quản trị). Có cơ chế thay đổi tài khoản và mật khẩu định kỳ. Mã hóa luồng dữ liệu xuất nhập bằng các công cụ có sẵn của hệ điều hành và hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
– Mức ứng dụng: Xây dựng cơ chế đăng nhập, xác thực người dùng trên phần mềm. Do xây dựng trên nền tảng công nghệ web, nên phần mềm cần phải hạn chế các tấn công qua các lỗ hổng trong quá trình lập trình phát triển như SQL injection, CSS (Cross-Site Scripting)… kiểm tra các thông số truy cập, kiểm tra và quản lý session người sử dụng. Dùng các công cụ chống virus để loại bỏ các mã độc hại, malware… được gửi từ bên ngoài vào hệ thống thông qua các request hoặc các tập tin đính kèm.
3.7 Thiết bị định vị cầm tay
Thiết bị định vị cầm tay (hay còn gọi là máy định vị GPS cầm tay) là thiết bị hỗ trợ định vị vị trí, đo khoảng cách, dẫn đường giữa hai vị trí trên bản bản đồ, ngài ra còn hỗ trợ người dùng xác định tọa độ điểm trên các bản đồ. Thiết bị được thiết kế với ngoại hình nhỏ gọn, thời gian sử dụng lâu và hoạt động trong các điều kiện thời tiết khác nhau. Ngoài ra hỗ trợ nhập/xuất dữ liệu từ thiết bị ra nhiều nền tảng khác nhau, giúp người dùng có thể linh động trong quá trình sử dụng.
4. Nội dung thực hiện
4.1 Xây dựng phần mềm để quản lý dữ liệu cây trồng
Phần mềm được xây dựng dựa trên các cơ sở như sau:
a) “Tác nhân hệ thống” (actor) là một người, một vật nào đó hoặc một hệ thống khác tương tác với hệ thống, sử dụng hệ thống, gồm có 04 tác nhân:
Quản trị: Là người có thể phân quyền người dùng, cấu hình hệ thống, …
Người xây dựng dữ liệu: Thực hiện nhập, chỉnh sửa dữ liệu, thao tác báo cáo thống kê, tổng hợp trên phân mềm.
Người tra cứu thông tin: Thực hiện tra cứu thông tin trên phần mềm phục vụ công tác quản lý nhà nước về nông nghiệp và phát triển nông thôn.
b) “Đối tượng quản lý” là một tập hợp các lớp dữ liệu, bảng dữ liệu được quản lý trong cơ sở dữ liệu nhằm đạt được các yêu cầu quản lý về chuyên môn, nghiệp vụ đề ra, gồm có 04 đối tượng quản lý:
– Quản lý Thông tin về cây trồng: tên cây trồng, giống cây trồng, loại đất, diện tích, địa bàn phân bố (tập trung vào những cây trồng chủ lực).
– Quản lý thông tin về canh tác: Thổ nhưỡng, mùa vụ canh tác, vùng canh tác, năng suất, sản lượng, diện tích, địa bàn phân bố.
– Quản lý Thông tin về bảo vệ thực vật: mùa vụ, thời gian, loại cây trồng, giống cây, diễn biến sinh vật gây hại, loại sinh vật gây hại (sâu và bệnh), mức độ hại, diện tích gây hại.
– Quản lý Thông tin về các loại bản đồ chuyên đề: Bản đồ quy hoạch, bản đồ địa bàn phân bố, năng suất, sản lượng cây trồng; bản đồ bảo vệ thực vật.
c) “Trường hợp sử dụng” (use case) là một kỹ thuật được dùng trong kỹ thuật phần mềm và hệ thống để nắm bắt yêu cầu chức năng của hệ thống, use case là một tập hợp các giao dịch giữa hệ thống phần mềm với các tác nhân bên ngoài hệ thống nhằm đạt được một mục tiêu sử dụng của tác nhân, gồm các trường hợp sử dụng tương đương với 06 nhóm chức năng chính cụ thể như sau:
| TT | Tên chức năng | Mô tả |
| I | Nhóm chức năng chung của hệ thống | |
| 1 | Quản trị hệ thống | Đăng nhập |
| Đăng nhập uỷ quyền | ||
| Thêm tài khoản người dùng | ||
| Cập nhật, chỉnh sửa tài khoản người dùng | ||
| Xóa tài khoản người dùng | ||
| Phân quyền người dùng | ||
| 2 | Thay đổi mật khẩu | Người dùng tự thay đổi mật khẩu |
| Quản trị viên cấp lại (reset) mật khẩu | ||
| 3 | Chức năng đồ hoạ | Thao tác phóng to bản đồ |
| Thao tác thu nhỏ bản đồ | ||
| Thao tác phóng vừa khung (full extend) bản đồ | ||
| Thao tác rê, kéo, thả trên bản đồ | ||
| Thao tác chọn và truy xuất thông tin trực tiếp trên bản đồ | ||
| II | Nhóm chức năng Quản lý thông tin cây trồng | |
| 4 | Quản lý thông tin cây trồng | Thêm thông tin loại cây trồng |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin loại cây trồng | ||
| Xóa thông tin loại cây trồng | ||
| Tìm kiếm thông tin loại cây trồng | ||
| Thêm mới giống cây trồng | ||
| Cập nhật, chỉnh sửa giống cây trồng | ||
| Xóa giống cây trồng | ||
| Tìm kiếm giống cây trồng | ||
| III | Nhóm chức năng Quản lý thông tin về canh tác | |
| 5 | Quản lý thông tin mùa vụ | Thêm mới thông tin mùa vụ: |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin mùa vụ | ||
| Xóa thông tin mùa vụ | ||
| Tìm kiếm thông tin mùa vụ | ||
| 6 | Quản lý thông tin vùng canh tác | Thêm mới thông tin vùng canh tác |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin vùng canh tác | ||
| Xóa thông tin vùng canh tác | ||
| Tìm kiếm vùng canh tác | ||
| 7 | Quản lý thông tin vụ canh tác | Thêm thông tin vụ canh tác |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin vụ canh tác | ||
| Xóa thông tin vụ canh tác | ||
| Tìm kiếm thông tin vụ canh tác | ||
| 8 | Quản lý thông tin phân bố cây trồng | Thêm thông tin phân bố cây trồng |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin phân bố cây trồng | ||
| Xóa thông tin phân bố cây trồng | ||
| Tìm kiếm thông tin phân bố cây trồng | ||
| IV | Nhóm chức năng quản lý thông tin Bảo vệ thực vật | |
| 9 | Quản lý thông tin sinh vật gây hại | Thêm mới thông tin sinh vật gây hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới thông tin sinh vật gây hại | ||
| Xóa mới thông tin sinh vật gây hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin sinh vật gây hại | ||
| 10 | Quản lý thông tin bệnh hại | Thêm mới thông tin bệnh hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới thông tin bệnh hại | ||
| Xóa mới thông tin mức độ gây hại bệnh hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin bệnh hại | ||
| 11 | Quản lý thông tin lây lan dịch hại | Thêm mới thông tin lây lan dịch hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới thông lây lan dịch hại | ||
| Xóa mới thông tin lây lan dịch hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin lây lan dịch hại | ||
| 12 | Quản lý thông tin mức độ gây hại | Thêm mới thông tin mức độ gây hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới thông tin mức độ gây hại | ||
| Xóa mới thông tin mức độ gây hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin mức độ gây hại | ||
| 13 | Quản lý thông tin mức độ thiệt hại | Thêm mới thông tin mức độ thiệt hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới mức độ thiệt hại | ||
| Xóa mới thông tin mức độ thiệt hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin mức độ thiệt hại | ||
| 14 | Quản lý thông tin diện tích gây hại | Thêm mới thông tin diện tích gây hại |
| Cập nhật, chỉnh sửa mới thông diện tích gây hại | ||
| Xóa mới thông tin diện tích gây hại | ||
| Tìm kiếm mới thông tin diện tích gây hại | ||
| V | Nhóm chức năng quản lý bản đồ chuyên đề | |
| 15 | Quản lý bản đồ chuyên đề | Thêm mới thông tin bản đồ chuyên đề |
| Cập nhật, chỉnh sửa thông tin bản đồ chuyên đề | ||
| Xoá thông tin bản đồ chuyên đề | ||
| Tìm kiếm thông tin bản đồ chuyên đề | ||
| VI | Nhóm chức năng tổng hợp, báo cáo | |
| 16 | Tổng hợp thống kê số liệu | Tổng hợp các thông tin về cây trồng. |
| Tổng hợp thông tin canh tác. | ||
| Tổng hợp thông tin bảo vệ thực vật. | ||
| Tổng hợp thông tin bản đồ chuyên đề | ||
4.2 Thu thập và tạo lập cơ sở dữ liệu để quản lý cơ sở dữ liệu cây trồng
– Công tác thu thập dữ liệu: Thu thập thông tin về dữ liệu bản đồ nền hành chính từ Sở Tài nguyên và Môi trường, đồng thời thu thập các lớp bản đồ và số liệu chuyên đề cho hệ quản lý từ hiện trạng sản xuất các cây trồng, thông tin chi tiết về giống cây trồng, loại đất trồng, diện tích, năng suất, sản lượng, vùng canh tác, các loại sinh vật gây hại.
– Chuẩn hóa các dữ liệu: Đây là bước khó khăn, phức tạp, chiếm khối lượng thực hiện cao nhất trong quá trình hướng đến các mục tiêu đề ra, nội dung thực hiện gồm:
+ Số hóa nếu bản đồ còn ở dạng giấy.
+ Chuyển định dạng lưu trữ chuẩn nếu bản đồ dạng số;
+ Chuẩn hóa phông chữ theo TCVN 6909;
+ Sử dụng các phần mềm chuyên ngành để chuẩn hóa, chuyển đổi các dữ liệu, thông tin thu thập được về cùng một quy chuẩn (kiểu dữ liệu, hệ quy chiếu). Nguồn dữ liệu bản đồ thu thập được gồm nhiều định dạng (MapInfo, MicroStation, AutoCAD, tọa độ GPS). Sử dụng phần mềm MapInfo tiến hành chuyển đổi định dạng, nắn chỉnh và chuyển các lớp bản đồ không cùng hệ quy chiếu về một hệ quy chiếu với lưới chiếu WGS84, vùng lưới chiếu là UTM Zone 48-Northern Hemisphere.
+ Chuẩn hóa các dữ liệu thuộc tính: Tìm kiếm, sửa lỗi và chuẩn hóa các dữ liệu dưới dạng file số đã có để hỗ trợ cho việc chuyển đổi dữ liệu vào trong hệ thống cơ sở dữ liệu.
+ Chuẩn hóa việc trình bày lớp, ký hiệu, cỡ chữ… theo quy phạm.
+ Chuẩn hóa các trường của dữ liệu không gian, và nhập dữ liệu bổ sung (nếu cần).
– Chuyển dữ liệu không gian đã biên tập từ dạng shapfile vào trong cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server. Xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính và không gian trên SQL Server.
– Nhập dữ liệu cho danh mục dữ liệu, siêu dữ liệu.
– Nội dung công việc biên tập và chuẩn hóa bản đồ được thực hiện trên nhiều phần mềm tương ứng với định dạng lưu trữ dữ liệu như: Autocad, Microstation, MapInfo, ArcMap…
– Sau khi biên tập và chuẩn hóa bản đồ, bản đồ được chuyển sang định dạng lưu trữ phù hợp để lưu trữ, quản lý trên phần mềm được xây dựng trong dự án này.
– Tiếp theo, dữ liệu sau chuyển đổi được chuyển lên phần mềm để xem và quản lý trực tiếp. Ngoài ra, bản đồ trước chuyển đổi được nén lại và chuyển lên phần mềm phục vụ việc khai thác của chuyên viên xử lý về sau.
– Cuối cùng, nhập dữ liệu thuộc tính, danh mục dữ liệu và siêu dữ liệu trên phần mềm cùng dự án.
Danh mục chi tiết các loại dữ liệu cần nhập vào cơ sở dữ liệu:
| TT | Nhóm thông tin | Chi tiết các thông tin cần nhập | Ghi chú |
| I | Quản lý thông tin cây trồng | ||
| 1 | Thông tin loài cây trồng | Thông tin chi tiết phân loại cây trồng: bộ, họ, chi, loài | |
| 2 | Thông tin chi tiết giống cây trồng | Thông tin chi tiết giống cây trồng: Tên, tên mã, nguồn gốc xuất xứ, đặc điểm nông học, ảnh, sơ lược kỹ thuật trồng trọt, file đính kèm tài liệu kỹ thuật trồng trọt và bảo vệ thực vật | |
| II | Quản lý thông tin về canh tác | ||
| 1 | Quản lý thông tin mùa vụ | Thông tin về mùa vụ: Tên mùa vụ, thời gian mùa vụ trong năm, cây trồng theo mùa vụ | |
| 2 | Quản lý thông tin vùng canh tác | Thông tin cơ bản về vùng canh tác như: vị trí địa lý, diện tích; loại đất; các loại cây trồng trên vùng, loại cây trồng quy hoạch, năng suất, sản lượng; dữ liệu không gian vùng | |
| 3 | Quản lý thông tin vụ canh tác | Thông tin vụ canh tác: địa bàn, năm, mùa vụ, giống cây trồng, diện tích canh tác, năng suất, sản lượng, liên kết thông tin sinh vật gây hại. | |
| 4 | Thông tin phân bố cây trồng | Thông tin phân bố cây trồng: loại cây trồng, giống cây, vị trí địa lý, diện tích, đơn vị hành chính, liên kết vụ – năm trồng. | |
| III | Quản lý thông tin bảo vệ thực vật | ||
| 1 | Quản lý thông tin sinh vật gây hại | Thông tin sâu hại: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ, thời gian, loại đất, tên sâu hại, mức độ hại, quy mô | |
| 2 | Quản lý thông tin bệnh h3ại | Thông tin bệnh hại: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ, thời gian, loại đất, tên bệnh hại, mức độ hại, quy mô | |
| 3 | Quản lý thông tin lây lan dịch hại | Thông tin lây lan dịch hại: thời gian, vùng dịch hại – dữ liệu không gian, mức độ lây lan, mức độ thiệt hại | |
| IV | Quản lý các loại bản đồ chuyên đề | ||
| 1 | Bản đồ phân bố cây trồng | Thông tin Bản đồ địa bàn phân bố cây trồng: tên cây, giống cây, vị trí địa lý, diện tích, năng suất, sản lượng, đơn vị hành chính, dữ liệu không gian | |
| 2 | Bản đồ quy hoạch | Thông tin Bản đồ quy hoạch cây trồng: loại cây, vị trí địa lý, diện tích, năng suất, sản lượng, đơn vị hành chính, dữ liệu không gian | |
| 3 | Bản đồ bảo vệ thực vật | Thông tin Bản đồ bảo vệ thực vật: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ, thời gian, loại đất, tên bệnh hại, tên sâu hại, mức độ hại, quy mô | |
Tổng khối lượng tài liệu cần nhập (chi tiết tại Phụ lục III đính kèm)
4.3 Thành lập các loại bản đồ chuyên đề
Xây dựng các bản đồ chuyên đề dựa trên cơ sở bản đồ quy hoạch cấp tỉnh và cấp huyện như: Bản đồ phân bố cây trồng; Bản đồ quy hoạch cây trồng; bản đồ bảo vệ thực vật (bản đồ vừa không gian vừa thuộc tính, có lớp quy hoạch phân bố cây trồng), trong đó có thể hiện các thông tin đến cấp xã với các yêu cầu cụ thể như sau:
a) Thao tác bản đồ trực tuyến
Xây dựng chức năng nhập dữ liệu điều tra dịch hại, dữ liệu canh tác và giống cây trồng chính của địa phương.
Dựa vào công nghệ GIS cho phép tích hợp được các công cụ thao tác trên các lớp bản đồ như: Thanh công cụ hỗ trợ xem bản đồ (xem toàn màn hình, phóng to, thu nhỏ và di chuyển), điều khiển chọn lớp hiển thị bản đồ giúp người dùng bấm chọn (click) vào để chọn lớp cần thể hiện nội dung bản đồ và kết xuất in bản đồ.
Cho phép tô các màu phân biệt ở các vùng khác nhau và biểu diễn các đối tượng hình học dạng điểm và đường mô phỏng thế giới thực một cách sinh động.
b) Thao tác tìm kiếm dữ liệu trên bản đồ
Xây dựng chức năng tìm kiếm – báo cáo tình hình dịch hại theo đợt, diện tích gieo trồng và năng suất, sản lượng thu hoạch.
Cho phép xác định vị trí, truy cập và xác định các đối tượng trên bản đồ, truy xuất dữ liệu bản đồ, thể hiện bảng dữ liệu thuộc tính. Nội dung chung các trang tìm kiếm này là nhập tên đối tượng hoặc chọn điều kiện để truy vấn. Kết quả truy vấn dữ liệu sẽ được trình bày dưới biểu mẫu dạng bảng và trên bản đồ.
Các chức năng tìm kiếm kết hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian để tạo bản đồ chuyên đề động thể hiện qua trường hợp tạo bản đồ phân bố dịch hại trong phân hệ quản lý dữ liệu bảo vệ thực vật, cho phép chọn nhiều điều kiện để truy vấn với phương pháp sử dụng chồng lớp bản đồ Intersect được hỗ trợ cho xử lý dữ liệu không gian trên SQL Server giữa lớp bản đồ nền hành chính và các số liệu điều tra dịch hại, xuống giống và thu hoạch để hiển thị kết quả trên bản đồ.
Trang bản đồ phân bố dịch hại với các điều kiện truy vấn như: chọn loại cây trồng, loại sâu bệnh, đợt điều tra và năm sẽ biểu diễn được phân bố các cấp độ nhiễm dịch hại trên lúa ở các xã và diện tích nhiễm.
4.4 Các yêu cầu cần lưu ý khi xây dựng phần mềm
– Môi trường: Webform, hệ điều hành Microsoft Windows;
– Ngôn ngữ lập trình: các ngôn ngữ lập trình trên nền Microsoft .Net Framework (sử dụng bộ phát triển ứng dụng Microsoft Visual Studio);
– Kiến trúc phần mềm: Client-Server vận hành trên môi trường LAN (Local Area Network);
– Khả năng liên kết: xây dựng theo chuẩn mở OpenGIS và các chuẩn về hệ thống thông tin của Bộ Thông tin và Truyền thông; đồng thời áp dụng các chuẩn về GIS của Bộ Tài nguyên và Môi trường
– Yêu cầu đối với dữ liệu: kế thừa các dữ liệu hiện có của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; Sở Tài nguyên và Môi trường trên cơ sở chuẩn hóa và hệ thống hóa dữ liệu. Không thực hiện xây dựng lại các dữ liệu đã có.
4.5 Đào tạo, chuyển giao công nghệ
Mục đích: đào tạo, chuyển giao công nghệ, hướng dẫn quy trình và phương pháp tiếp tục xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật sau này.
Yêu cầu: Các tiêu chuẩn về công chức, viên chức của Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật đều đáp ứng yêu cầu sử dụng phần mềm.
Đối tượng: Cán bộ nghiệp vụ của Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật, cán bộ phụ trách công nghệ thông tin của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Hình thức: Đơn vị thi công tổ chức tập huấn hoặc hướng dẫn trực tiếp tại chỗ cho người sử dụng và không tính chi phí hướng dẫn sử dụng.
