HỆ THỐNG QUẢN LÝ THÔNG TIN TỔNG HỢP VÙNG BỜ VIỆT NAM IIMS-VN

Hệ thống quản lý thông tin tổng hợp vùng bờ Việt Nam (Intergrated Information Management System of Viet Nam IIMS-VN) là một ứng dụng cơ sở dữ liệu trên mạng máy tính. IIMS-VN sẽ cung cấp ghi dữ liệu và cập nhật thông tin kịp thời cho quản lý và can thiệp công nghệ và tạo điều kiện chia sẻ dữ liệu qua Internet. Đồng thời, IIMS-VN cũng là một phần mềm được dùng để lưu trữ dữ liệu, trích xuất và phân tích số liệu để từ đó có thể hỗ trợ cho việc ra quyết định và các thành phần tham gia khác đối với các vấn đề về môi trường và mối liên hệ giữa nó và các hoạt động của con người.

IIMS-VN là một hệ thống cơ sở dữ liệu toàn diện bao gồm các dữ liệu về sinh kế, nguồn tài nguyên sinh vật, địa hình, thông tin của các cơ sở, các hoạt động kinh tế xã hội, nguồn gây ô nhiễm, chất lượng môi trường và đặc tính vật lý.

Với vai trò là một hệ thống hỗ trợ ra quyết định, nó chuyển các dữ liệu thành các thông tin được hiển thị rõ ràng để giúp các nhà quản lý và hoạch định chính sách có được các thông tin cần thiết từ đó đưa ra được các giải pháp đối với vấn đề môi trường.

1. Lợi ích của Hệ thống quản lý thông tin tổng hợp IIMS

-    Giúp sắp xếp và lưu giữ thông tin/dữ liệu một cách có hệ thống, cho phép dễ dàng cập nhật và truy cập;

-    Góp phần giải quyết các vấn đề về thông tin dữ liệu: chia sẻ các thông tin/dữ liệu, sự phân tán thông tin/dữ liệu, chồng chéo trong các nỗ lực thu thập thong tin/dữ liệu, các nghiên cứu và hoạt động sử dụng nguồn lực để tạo ra các thông tin dữ liệu;

-    Cung cấp các thông tin/dữ liệu cho các hoạt động của Chương trình Quản lý tổng hợp vùng bờ nói riêng và cho việc xây dựng chính sách và ra quyết định nói chung;

- Hệ thống thông tin tích hợp (IIMS - Integrated Information Management System) của Việt Nam là cần thiết và hữu ích cho quản lý tổng hợp vùng bờ (QLTHVB) thống nhất ở các cấp từ tỉnh, vùng/miền, quốc gia đến khu vực;

- Hệ thống thông tin tích hợp có khả năng lưu trữ, quản lý và cho phép tìm kiếm, truy xuất các thông tin dữ liệu liên quan đến tài nguyên và môi trường, cung các công cụ hỗ trợ cho việc giám sát, đánh giá hiện trạng/dự báo xu thế các yếu tố vùng bờ; đánh giá tính dễ bị tổn thương/rủi ro vùng bờ; đánh giá xung đột, bất hợp lý trong việc sử dụng tài nguyên vùng bờ.

2. Yêu cầu đạt được đối với Hệ thống quản lý thông tin tích hợp vùng bờ Việt Nam (IIMS-VN)

- Phù hợp (tương thích về giải pháp công nghệ, giải pháp kỹ thuật) phù hợp với CSDL tài nguyên và môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi trường;

- Hệ thống phải bao gồm 2 thành phần chính là CSDL quan hệ (Relational database) cung cấp thông tin tổng hợp và CSDL hệ thống thông tin địa lý (Geospatial database) cung cấp thông tin bản đồ, có thể chạy độc lập hoặc trên nền tảng web.

- Có khả năng làm việc trên hệ thống máy cá nhân, thiết bị điện thoại thông minh cầm tay, cũng như trên mạng cục bộ (LAN) chạy trên nền hệ điều hành Microsoft  Windows, MacOS, Linux và mạng diện rộng (WAN);

- Có khả năng lưu trữ thông tin lớn về dung lượng và tích hợp nhiều kiểu dữ liệu;

- Có khả năng làm việc được với nhiều chủng loại thiết bị lưu trữ hiện đại như CD, DVD, băng từ, ...;

- Tích hợp kết nối được với các hệ thống tổ chức mạng khác nhau của Bộ Tài nguyên và Môi trường, các Sở Tài nguyên và Môi trường trong nước;

- Đơn giản, chi phí thấp trong triển khai và phát triển mở rộng hệ thống, tương thích với các cấu hình thiết bị khác nhau mà vẫn đảm bảo được chất lượng thông tin, phù hợp với điều kiện hiện tại và sự phát triển trong tương lai;

- Hỗ trợ các dịch vụ khác nhau như xuất bản tài liệu, cung cấp thông tin, báo cáo, thông báo, dự báo, quản lý giấy phép;

- Hỗ trợ tính năng phân tích, đánh giá và dự báo thông tin phục vụ công tác quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường biển;

- Đảm bảo tính mở, dễ phát triển hệ thống trong tương lai theo yêu cầu. Khi có nhu cầu mở rộng phải đáp ứng khả năng tích hợp với các hệ thống mới;

- Đảm bảo tính hiệu quả, lưu trữ dữ liệu, cung cấp thông tin nhanh chóng, chính xác và đầy đủ trên phần mềm CSDL, cho phép tiến hành khai thác, tìm kiếm, tham khảo các thông tin dễ dàng qua các trình duyệt Web phổ thông;

- Đảm bảo tính an toàn, bảo mật của thông tin, có quy tắc rõ ràng về mức độ bảo mật của dữ liệu, quyền truy nhập và tra cứu dữ liệu của các nhóm đối tượng sử dụng khác nhau;

- Đảm bảo giao diện thân thiện với người sử dụng để dễ tập huấn cho các nhóm đối tượng sử dụng khác nhau ở các cấp độ khác nhau (lãnh đạo, chuyên viên…) không đòi hỏi chuyên môn cao về tin học;

- Là hệ quản trị CSDL quy mô có thể từ hàng trăm đến hàng nghìn gigabytes và cho phép tìm kiếm truy cập nhanh chóng. Hệ quản trị CSDL phải có kỹ thuật đa luồng, đa xử lý cho phép số lượng lớn yêu cầu truy cập đồng thời với lưu lượng xử lý dữ liệu lớn. Hệ quản trị CSDL cũng phải có kỹ thuật phân hoạch bảng, kỹ thuật hàng đợi, kỹ thuật tối ưu truy cập, kỹ thuật hoá đến từng bản ghi và kỹ thuật treo kết nối chờ, ...;

- Cho phép lưu trữ nhiều kiểu dữ liệu khác nhau, từ dữ liệu số, văn bản, hình ảnh và bản đồ trong cùng một CSDL tích hợp;

- Khả năng quản trị dễ dàng và phù hợp với nhiều loại phần cứng và hệ điều hành.

- Các hệ quản trị CSDL được xem xét sử dụng cho hệ thống sẽ là: Microsoft SQL Server 2008 chạy trên các hệ điều hành Windows Server 2008, 2012.

- Phần mềm được thiết kế xây dựng trên nền CNTT địa lý GIS, công nghệ website và trên mạng diện rộng, có thể kết nối với cổng thông tin điện tử của Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường.

- Phần mềm được xây dựng theo hướng mở, có khả năng mở rộng, nâng cấp trong tương lai khi các lớp dữ liệu yêu cầu có thay đổi;

- Phần mềm được xây dựng trên công nghệ hiện đại; ngôn ngữ, giao diện tiếng Việt, dễ sử dụng, thân thiện với người dùng;

- Phần mềm dễ cài đặt và triển khai ở cấp tỉnh, không có yêu cầu cao về cấu hình máy tính, hoạt động phù hợp và ổn định trên môi trường mạng hiện có.

3. Lựa chọn mô hình Hệ thống quản lý thông tin tổng hợp vùng bờ Việt Nam (IIMS-VN)

3.1- Xây dựng khung Hệ thống quản lý thông tin tích hợp (IIMS) Việt Nam

+ Giải pháp kỹ thuật

Hệ thống quản lý thông tin tích hợp (IIMS) Việt Nam quản lý các thông tin thuộc tính và dữ liệu bản đồ GIS được thiết kế và xây dựng dựa trên nền tảng mô hình hệ thống web Client/Server (hình 1). Trong mô hình này, các thành phần xử lý ứng dụng trên hệ thống Client gửi yêu cầu đến máy chủ cơ sở dữ liệu, phần mềm trên Server sẽ xử lý, truy cập vào cơ sở dữ liệu và gửi trả kết quả cho máy Client. Chương trình server và client nói chuyện với nhau bằng các thông điệp (messages) thông qua một cổng truyền thông liên tác IPC (Interprocess Communication). Căn cứ vào nhu cầu công tác quản lý và mục tiêu của đề tài, mô hình hệ thống được xây gồm 3 tầng kiến trúc như hình 1.

a). Tầng hệ thống Máy chủ cơ sở dữ liệu tài nguyên và Môi trường biển:

- Hạ tầng công nghệ thông tin (Platform): Có thể sử dụng hạ tầng CNTT của Tổng cục biển và hải đảo hoặc hạ tầng CNTT của các Sở Tài nguyên và Môi trường tại các địa phương.

- Cơ sở dữ liệu vùng bờ: Đây là nơi lưu trữ dữ liệu các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên và môi trường, thực trạng quản lý tài nguyên và môi trường vùng bờ biển Việt Nam và Hệ thống các bản đồ và sơ đồ chuyên đề phục vụ quản lý tổng hợp vùng bờ.

- Phần mềm quản trị CSDL vùng bờ: Gồm các các mô đun chức năng, giao diện thực hiện tác vụ xử lý, kết nối và hiển thị các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên và môi trường, thực trạng quản lý tài nguyên và môi trường vùng bờ biển Việt Nam.

- Hệ thống sao lưu dự phòng dữ liệu: hệ thống này hoạt động như một server thay thế trong khi hệ thống chính tạm ngưng hoạt động (vì hỏng hóc, sự cố, nâng cấp, …). Ngoài ra, theo định kỳ, hệ thống này sẽ tiến hành sao lưu dữ liệu của hệ thống chính – dùng để khắc phục khi có sự cố sảy ra.

b). Tầng môi trường truyền thông:

- Yêu cầu tối thiểu đối với hệ thống khi kết nối người dùng với cơ sở dữ liệu phải thông qua hệ thống mạng nội bộ (LAN-Local Area Network) hoặc mạng (WAN-Wide Area Network).

c). Tầng người dùng:

- Quản lý, cập nhật, bổ sung và hiệu chỉnh thông tin: người dùng có quyền thao tác và xử lý đối với dữ liệu sẽ thực hiện các tác vụ cập nhật, bổ sung và hiệu chỉnh thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên và môi trường, thực trạng quản lý tài nguyên và môi trường vùng bờ biển Việt Nam và Hệ thống các bản đồ và sơ đồ chuyên đề phục vụ quản lý tổng hợp vùng bờ. Cơ chế cập nhật phù hợp: cập nhật bán tự động (một số dữ liệu có thể tự động import/cập nhật từ nguồn cố định từ các sở, ban ngành, … theo chuẩn CSDL, nhập trực tiếp bằng tay vào CSDL).

- Khai thác thông tin: tra cứu cơ sở dữ liệu và hiển thị các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên và môi trường, thực trạng quản lý tài nguyên và môi trường vùng bờ biển Việt Nam và Hệ thống các bản đồ và sơ đồ chuyên đề phục vụ quản lý tổng hợp vùng bờ. Phân tích, đánh giá và dự báo xu thế các yếu tố vùng bờ; đánh giá tính dễ bị tổn thương/rủi ro vùng bờ; đánh giá xung đột, bất hợp lý trong việc sử dụng tài nguyên vùng bờ. Cơ chế chia sẻ thông tin: cho phép truy cập từ xa, cấp quyền và phân cấp người dùng theo nhóm/lớp (chỉ xem và tìm kiếm dữ liệu; có thể download dữ liệu; có thể trực tiếp thực hiện các chức năng phân tích; …);

Hình 1: Mô hình Hệ thống quản lý thông tin tổng hợp vùng bờ Việt Nam ( IIMS-VN)

* Bản đồ Nền địa hình

- Quy định chung: Bản đồ nền địa hình cho địa phương ở tỷ lệ từ 1: 50.000 trở lên. Hệ tọa độ quốc gia VN-2000 áp dụng cho từng địa phương. Bản đồ thể hiện bao trùm toàn bộ phần diện tích vùng bờ theo quy định về phạm vi vùng bờ.

- Các lớp thông tin cơ bản:
+ Địa giới hành chính cấp tỉnh.
+ Địa giới hành chính cấp huyện.
+ Địa giới hành chính cấp xã.
+ Thủy hệ: sông ngòi, ao hồ, kênh.
+ Giao thông.
+ Nền biển.
+ Đường bình độ, đường đẳng sâu.
+ Điểm độ cao, điểm độ sâu.
+ Ký hiệu UBND các cấp.
+ Địa danh.

* Hệ thống bản đồ chuyên đề: Hệ thống các bản đồ chuyên đề phân chia theo các nhóm sau:

- Điều kiện tự nhiên
+ Địa hình - địa mạo.
+ Địa chất.
+ Khí hậu.
+ Thủy văn, hải văn.

- Tài nguyên thiên nhiên
+ Tài nguyên nước.
+ Tài nguyên sinh vật.
+ Tài nguyên khoáng sản.
+ Tài nguyên đất, đất ngập nước.
+ Tài nguyên vị thế.
+ Các dạng năng lượng biển.
+ Tài nguyên du lịch.

- Kinh tế - xã hội.
+ Phân bố dân cư
+ Cơ sở hạ tầng.
+ Cơ cấu các ngành kinh tế.
+ Đời sống vất chất và văn hóa tinh thần.
+ Chuyển dịch cơ cấu.
+ Tốc độ phát triển kinh tế - xã hội.

- Môi trường.
+ Môi trường nước (nước mặt, nước ngầm, nước ven biển).
+ Môi trường đất, trầm tích biển ven bờ.
+ Môi trường không khí.
+ Các điểm xả thải ở các khu công nghiệp, đô thị.
+ Phân bố chất thải rắn, rác thải, chất thải độc hại.
+ Khu xử lý, đổ và chôn cất chất thải rắn.
+ Dự bảo biến động môi trường.
+ Các sự cố môi trường nghiêm trọng.

- Hiện trạng sử dụng tài nguyên.
+ Hiện trạng sử dụng đất.
+ Hiện trạng khai thác, nuôi trồng thủy hải sản.
+ Hiện trạng sử dụng biển.

3.2. Hệ thống bảo mật và an toàn dữ liệu

Nhằm tăng cường tính bảo mật và an toàn dữ liệu hệ thống được thiết kế và quản lý theo mô hình phân quyền bảo mật ở hai mức:

+ Bảo mật mức hệ thống: Quy định về các quyền truy cập hệ thống, quản trị hệ thống, bảo mật dữ liệu và toàn vẹn dữ liệu, kiểm soát các máy tính kết nối, truy cập vào hệ thống

+ Bảo mật mức phần mềm: Qui định về quyền truy cập, khai thác, chia sẻ thông tin.

3.2.1. Bảo mật mức Hệ thống

a. Truy cập hệ thống:

Hệ thống thông tin cơ sở dữ liệu được cài đặt trên hệ thống mạng LAN của Bộ Tài nguyên và Môi trường, hệ thống được thiết lập các chế độ bảo mật cho phép người sử dụng (máy tính cá nhân hay máy trạm) được phép truy cập hệ thống theo các phương thức khác nhau như truy cập trực tiếp trên máy chủ hệ thống (Server), truy cập từ xa  thông qua mạng LAN, mạng Internet.

b. Bảo mật dữ liệu:

Hệ thống thông tin cung cấp khả năng bảo vệ dữ liệu trong lưu trữ cũng như trong quá trình lưu thông trên mạng, chống rò rỉ dữ liệu vào tay người sử dụng không được phép hoặc không tin cậy. Chỉ tiêu này sẽ đặc biệt quan trọng khi thông tin thuộc vào loại mật, tuyệt mật hay các thông tin nhạy cảm khác liên quan.

Hệ thống bảo mật dữ liệu được cài đặt trên cơ sở sử dụng các công nghệ hỗ trợ tiên tiến như tường lửa (Firewall), phần mềm diệt virus mạng, virus máy tính để chống thâm nhập bất hợp pháp, lây nhiễm Virus và các chương trình mã máy độc hại. Hệ thống được kết nối mạng Internet và tự động cập nhật các bản vá lỗi hệ thống thường xuyên nhằm tăng cường tính ổn định và an toàn cho hệ thống.

c. Tình toàn vẹ dữ liệu:
Thông tin của hệ thống đảm bảo độ tin cậy cao, được bảo vệ, ngăn chặn các hành động đón chặn để sửa đổi, thay thế khi đang trao đổi thông tin trên mạng.

d. Kiểm soát người truy cập hệ thống:
Tài nguyên của hệ thống thông tin chỉ được sử dụng bởi người dùng được phép, tin cậy. Hệ thống được cài đặt và thiết lập các chế độ kiểm soát chặt chẽ người truy cập mạng, đồng thời có khả năng cung cấp các quyền sử dụng tài nguyên mạng khác nhau cho các người dùng khác nhau.

3.2.2. Bảo mật mức phần mềm

Nhằm tối ưu hoá hệ thống trong việc cung cấp các dịch vụ hỗ trợ người sử dụng truy cập, khai thác thông tin một cách hiệu quả, nhanh chóng và đảm bảo được tính bảo mật, an toàn dữ liệu, phần mềm được thiết kế và xây dựng dựa trên mô hình bảo mật với 7 nhóm quyền cơ bản và 6 mức phân quyền chi tiết bảo mật thông tin, cụ thể như sau:

* Các nhóm quyền cơ bản: