Cùng với cuộc cách mạng 4.0, Tỉnh Bắc Giang đã và đang thúc đẩy phát triển các hệ thống nền tảng thông tin, các ứng dụng, cơ sở dữ liệu, phần mềm chuyên ngành phục vụ công việc chỉ đạo điều hành các cấp trong công cuộc chuyển đổi số của tỉnh. Trong lĩnh vực tài nguyên môi trường, các phần mềm, cổng thông tin, các cơ sở dữ liệu lớn của tỉnh đã được xây dựng mới trong những năm gần đây, trong đó một số phần mềm, cơ sở dữ liệu thuộc khu vực tài nguyên môi trường được xây dựng đầu tiên bao gồm: Cơ sở dữ liệu đất đai, cơ sở dữ liệu địa lý, cơ sở dữ liệu tài nguyên nước và hệ thống quản lý môi trường tự động. Các phần mềm và cơ sở dữ liệu nêu trên đã hoạt động và ứng dụng vào công tác chuyên môn. Tuy nhiên, công tác giám sát khai thác thác, sử dụng tài nguyên nước tại tỉnh Bắc Giang đa phần thực hiện thủ công hoặc bán thủ công, một số trạm quan trắc, công trình quan khai thác được thực hiện giám sát tự động nhưng chưa nhiều, mặc dù về trang thiết bị đã được đầu tư xây dựng tương đối bài và hiện đại, tuy nhiên vẫn chưa có hệ thống quản lý giám sát khai thác, sử dụng tài nguyên nước đồng bộ, thống nhất sử dụng chung trong toàn quyền có thể kết nối và chia sẻ thông tin về tài nguyên nước với các đơn vị có nhu cầu. Dự án “Xây dựng Hệ thống giám sát khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang” đã thực hiện mục tiêu xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu và phần mềm quản lý dịch vụ kết nối khai thác dữ liệu giám sát tài nguyên nước.
Từ khóa: Công nghệ thông tin, Cách mạng 4.0, Cơ sở dữ liệu, Phần mềm, Tài nguyên nước, Tỉnh Bắc Giang
1. Giới thiệu
Để thúc đẩy ứng dụng công nghệ thông tin, tự động hóa trong hoạt động quản lý, giám sát, báo cáo trong lĩnh vực quản lý nhà nước nói chung và quản lý tài nguyên nước nói riêng. Đồng thời thay đổi tư duy quản lý bằng phương pháp thủ công, truyền thống trên giấy bằng hệ thống phần mềm hiện đại. Giúp cập nhật, bổ sung thông tin một cách tự động, nhanh chóng và kịp thời. Khi cần khai thác, tổng hợp, số liệu đều được thực hiện trên phần mềm và đưa ra kết quả một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Giang cho phát triển khai dự án “Xây dựng Hệ thống giám sát khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang”. Trong đó, mục chính là xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu và phần mềm quản lý dịch vụ kết nối khai thác dữ liệu giám sát tài nguyên nước. Phần mềm này thực hiện giám sát khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh bằng cách kết nối các công trình giám sát khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước tự động và định kỳ vào hệ thống máy chủ cơ sở dữ liệu; Xây dựng các mô-đun cảnh báo, dự báo hoạt động khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước và gửi cảnh báo thông tin tới người sử dụng; Công bố dữ liệu giám sát khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước; Kết nối, chia sẻ thông tin lên giám đốc khai thác và sử dụng tài nguyên nước lên trục kết nối chia sẻ dữ liệu (LGSP) của tỉnh. Phần mềm sẽ tích hợp các tính năng giám sát, quản lý và cảnh báo trong công tác khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh nhắm mục tiêu bảo vệ nguồn nước, giảm thiểu ô nhiễm bạch cầu cũng như cạn kiệt nguồn nước (Hình 1).
|
|
|
Hình 1. Hệ thống giám sát tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang |
2. Hiện trạng thái ứng dụng công nghệ thông tin trên địa bàn tỉnh Bắc Giang
2.1. Hiện trạng thái ứng dụng thông tin nghệ thuật
Hiện nay trang thiết bị hạ tầng công nghệ thông tin của Tỉnh Bắc Giang đang là một trong những nền tảng hoàn toàn mới và hiện đại, hiện đang được quản lý và vận hành bởi Trung tâm tích hợp dữ liệu – Sở Thông tin và Truyền thông Tỉnh Bắc Giang. Tổng quan có thể được hiện bằng sơ đồ sau:
|
|
|
Hình 2. Phân vùng mạng của dữ liệu phân tích trung tâm |
Với yêu cầu hạ tầng đáp ứng cài đặt ứng dụng, hoạt động của Hệ thống thông tin báo cáo Tỉnh Bắc Giang, hiện trạng tầng hạ tầng tại trung tâm dữ liệu (TTDL) được thiết kế bao gồm: Vùng mạng biên giới; Vùng DMZ; Proxy máy chủ Zone; Ứng dụng Zone; Network Network QLVB; Vùng Email; Zone Network Hosting; Zone Một cửa; Zone server STNMT; Hệ thống quản trị mạng vùng; Về đường truyền: Hiện nay đường truyền số liệu chuyên dụng (thuê của VNPT) kết nối từ Trung tâm phân tích hợp dữ liệu tỉnh đến 10 huyện, thành phố phố, 209 xã, phường thị trấn và 10 Văn phòng quản lý đất các huyện, thành phố; đường truyền mạng WAN kết nối các cơ sở, ngành thuộc UBND tỉnh đảm bảo vận hành các ứng dụng sử dụng chung của tỉnh Bắc Giang và các ứng dụng chuyên ngành đang cài đặt tại Trung tâm THDL Tỉnh. Như vậy hiện trạng công nghệ thông tin tại Trung tâm dữ liệu của tỉnh đáp ứng ứng dụng cài đặt, phát triển khai báo, vận hành cho công việc thực hiện “xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên nước tỉnh Bắc Giang”. Do đó, dự án không đầu tư Hạ tầng mà sử dụng hạ tầng hiện có tại TTDL Tỉnh.
2.2. Phương pháp tổng hợp dữ liệu nền
Dự án được tiến hành dựa trên các phương án tổng hợp dữ liệu hành động như sau:
– Phương pháp thu thập, thống kê, phân tích tài liệu: Thu thập các tài liệu địa hình, khí tượng, thủy văn, cơ sở tài nguyên nước cho kế hoạch lập kế hoạch.
– Phương pháp kế thừa: Tiếp cận đối tượng nghiên cứu, tiếp cận hệ thống và tiếp cận công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến. Kế hoạch nghiên cứu kết quả có liên quan đến nội dung nghiên cứu trong kế hoạch.
– Phương pháp nghiên cứu nghiên cứu trường, giám sát ngoài thực địa: Khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu, khảo sát thực địa hiện trạng nguồn nước, khai thác, sử dụng tài nguyên nước.
3. Kết quả đạt được
Dự án được Trung tâm Công nghệ và Dữ liệu tài nguyên nước trực thuộc Trung tâm Chiến lược và Điều tra tài nguyên nước quốc gia – Bộ Tài nguyên và Môi trường hoàn thành trong năm 2023. Phần mềm giám sát khai thác thác và quản lý tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang có các tính năng như sau:
3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống
Phần mềm Giám sát khai thác và quản lý tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang đã tổng hợp các lớp dữ liệu cần quản lý và khai thác như sau:
Thông tin thủy hệ bao gồm hệ thống sông ngòi, Hồ tự nhiên/hồ chứa, Điểm khai thác/ Trạm lầu; Tài nguyên nước mặt bao gồm Giấy phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước mặt, Thông tin chung công trình khai thác và quản lý cấp quyền khai thác; Tài nguyên nước dưới đất bao gồm giấy phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất, thông tin chung công trình khai thác thác, tiền cấp quyền khai thác và giấy phép hành nghề khoan nước dưới đất; Các thông tin về khoan, phun sơn, các công trình quan trắc; Các thông tin về khí tượng văn bản; Bản đồ tài nguyên nước bao gồm Bản đồ danh mục nguồn gốc sông nội tỉnh (nguồn nước mặt) trên địa bàn tỉnh Bắc Giang và Bản đồ tài nguyên nước dưới đất tỉnh Bắc Giang.
Nhìn chung, dữ liệu nền về tài nguyên nước của tỉnh Bắc Giang là rất nhiều, chủ yếu được lưu trữ dưới dạng giấy và lưu trữ trong thời gian dài nên rất thuận lợi để thu thập dữ liệu nền. Một số phi dữ liệu không thể được thu thập dưới nhiều dạng nhưng những dữ liệu này được phân tán và chưa có tính tổng thống hóa cho toàn tỉnh Bắc Giang.
3.2. Xây dựng phần mềm
3.2.1. Lựa chọn vị trí máy chủ
Trung tâm Công nghệ và Dữ liệu tài nguyên nước đã hoàn thành việc xây dựng phần mềm theo đúng mô hình kiến trúc Chính phủ điện tử Bắc Giang được quy định theo và Quyết định số 2291/QĐ-UBND ngày 17/11/2020 của UBND tỉnh Bắc Giang việc ban hành Kiến trúc Chính quyền điện tử tỉnh Bắc Giang, phiên bản 2.0 như sau:
|
|
|
Hình 3. Mô hình kiến trúc Chính quyền điện tử cấp tỉnh |
Trong những năm vừa qua, Tỉnh Bắc Giang đã xây dựng và hoàn thiện mạng lưới học rộng, sử dụng riêng của UBND tỉnh Bắc Giang (mạng BGNet), bao gồm Trung tâm tích hợp dữ liệu Tỉnh Bắc Giang (TTTHDLT) liên kết các cơ sở hạ tầng thông tin tại các cơ sở quản lý hành chính nhà nước phụ thuộc, địa hạt, xã trong mạng lưới môi trường thành phố tốt nhất. TTTHDLT cho phép các kết nối cơ sở dữ liệu ứng dụng, hợp nhất, chia sẻ dữ liệu với các HTTT và cơ sở dữ liệu chung của tỉnh cũng như các cơ sở dữ liệu quốc gia trên nền tảng LGSP/ NDXP . Đây cũng là điều kiện thuận lợi cho hệ thống Giám sát khai thác thác và sử dụng tài nguyên nước có thể vận hành, sử dụng đáp ứng yêu cầu về kết nối, chia sẻ dữ liệu với các cơ sở dữ liệu dùng chung cấp tỉnh và cơ sở dữ liệu về dân cư. Qua khảo sát tại Trung tâm Nghiên cứu hợp dữ liệu tỉnh Bắc Giang, hiện tại tài nguyên máy chủ, hệ thống lưu trữ phục vụ các ứng dụng của các cơ quan nhà nước cấp ủy phạm vi quản lý của Trung tâm vẫn còn khả năng mở rộng đáp ứng yêu cầu của hệ thống khác, bên cạnh đó, hiện nay có một số máy chủ của Sở Tài nguyên và trường đang được thiết lập tại đây, dung lượng cũng như tài nguyên còn lại của các máy chủ này là khá lớn, nên việc bổ sung thêm hệ thống giám sát, sử dụng tài tài nguyên nước sẽ tận dụng được nguồn tài nguyên này. Một mặt khác tiết kiệm chi phí đầu tư trang thiết bị hạ tầng so với việc đặt máy chủ tại Sở Tài Nguyên và Môi trường Tỉnh Bắc Giang.
3.2.2. Lựa chọn giải pháp phần mềm
Hệ thống phần mềm quản lý giám sát khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang được xây dựng và phát triển tại Sở Tài nguyên và Môi trường Tỉnh Bắc Giang. Vì vậy, hệ thống sẽ được xây dựng theo kiến trúc đã được sử dụng để xây dựng các ứng dụng hệ thống hiện có là kiến trúc ứng dụng kiến trúc 3 lớp (Dựa trên web). Kiến trúc ứng dụng 3 lớp Webbased được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng dựa trên môi trường Internet. Mô hình kiến trúc ứng dụng 3 lớp, bao gồm lớp người dùng (Client), lớp xử lý nghiệp vụ (WebServer) và lớp cơ sở dữ liệu (DataBase), cơ chế hoạt động của mô hình này được mô tả như sau:
+ Client (Presentation): gửi yêu cầu, nhận và hiển thị kết quả từ lớp WebServer
+ WebServer (Business Logic): nhận các yêu cầu từ phía Client, phân tích và xử lý các yêu cầu của phía Client, sau đó gửi các yêu cầu đến lớp Cơ sở dữ liệu để truy xuất dữ liệu hoặc cập nhật dữ liệu (thông tin qua các lệnh truy xuất SQL), nhận lại các kết quả từ Data Access và gửi kết quả đó cho Client.
+ Cơ sở dữ liệu (Data Access): tiếp tục nhận các yêu cầu từ WebServer lớp và trả lại kết quả cho WebServer lớp.
– Kiến trúc lớp 3:
o Tầng Web: Máy chủ Web.
o Tầng ứng dụng: Máy chủ ứng dụng.
o Tầng dữ liệu: RBDMS
Mỗi lớp đều thiết kế cấu hình Cluster để đảm bảo khả năng sẵn sàng cao
Việc lựa chọn phần mềm hệ thống và cơ sở dữ liệu cần được đảm bảo phù hợp với các giải pháp kỹ thuật phát triển khai các ứng dụng khác liên quan trong thời gian tới.
Vòng chọn hệ điều hành: Qua khảo sát hiện trạng hạ tầng kỹ thuật tại Sở Thông tin và Truyền thông tỉnh Bắc Giang và Trung tâm Lưu trữ và Phát triển đất đất thì chủ yếu được vận hành trên môi trường Windows, ngoài ra người dùng cũng quen sử dụng và sử dụng thành phần mềm ứng dụng trên môi trường Windows hơn. Qua đánh giá bộ giá sơ bộ về hệ điều hành, cũng như khả năng đầu tư và ứng dụng định hướng của công nghệ thông tin, chúng tôi sử dụng hệ điều hành dành riêng cho cơ sở dữ liệu máy chủ, ứng dụng máy chủ là hệ điều hành Microsoft Windows Server phiên bản 2019 trở lên.
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu : Qua đánh giá bộ sơ đồ về cơ sở dữ liệu quản trị hệ thống, cũng như khả năng ứng dụng công nghệ thông tin đầu tư và định hướng, chúng tôi sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Postgree SQL.
Công nghệ phát triển ứng dụng : Trên cơ sở phân tích, đề xuất lựa chọn công nghệ phát triển ứng dụng dựa trên nền tảng Microsoft .NET.
3.2.3. phần mềm giao diện
Phần mềm giám sát thác thác và quản lý tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang sau khi được hoàn thiện thành giao diện như sau:
|
|
|
Giao diện trang khai thác thông tin |
|
|
|
hệ thống đăng nhập trang giao diện |
|
|
|
Giao diện thay đổi quản lý |
3.3. Đào tạo chuyển công nghệ
Việc đào tạo chuyển giao công nghệ đã được thực hiện trực tiếp và trực tuyến thông qua cài đặt tài liệu hướng dẫn và sử dụng phần mềm.
Phần mềm trước khi bàn giao cho đơn vị sử dụng đã được kiểm tra với tỷ lệ như sau: Tỷ lệ đạt được trên tổng đề kiểm tra: 333/333 (100%). Sai sót khi kiểm tra bài toán tổng hợp: 0. Kết quả cho thấy các yêu cầu về chức năng đáp ứng yêu cầu theo Hợp đồng và thiết kế tài liệu.
3.4. Bảo trì phần mềm
Trong quá trình sử dụng phần mềm, đơn vị xây dựng phần mềm đã nhận được 17 yêu cầu bảo trì, trong đó chủ yếu là những người yêu cầu liên quan đến lỗi trích xuất tài liệu. Đơn vị xây dựng phần mềm đã được xử lý 17/17 yêu cầu bảo trì, đảm bảo chạy ổn định phần mềm.
4. Lời cảm ơn
Cám ơn Dự án “Xây dựng Hệ thống giám sát thác thác, sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang” đã cung cấp số liệu và tài liệu để viết bài báo này.
5. Kết luận và kiến nghị
Như vậy, từ kết quả thực hiện cho việc xây dựng phần mềm Hệ thống giám sát khai thác thác, sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang cho thấy tỉnh Bắc Giang đã và đang phát triển mạnh mẽ công cuộc chuyển đổi số trong công tác quản lý nói chung và lĩnh vực tài nguyên nước nói riêng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trung tâm Công nghệ và Dữ liệu tài nguyên nước (2023), Báo cáo kết quả dự án “Xây dựng Hệ thống giám sát khai thác thác, sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bắc Giang”.
Nguồn: https://congghiepmoitruong.vn/
