Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển dựa trên GIS mã nguồn mở

2. Hệ thống tổ chức ứng phó sự cố, thiên tai và tìm kiếm cứu nạn 
 Hệ thống tổ chức tìm kiếm cứu nạn đã được Chính phủ kiện toàn và thành lập từ rất sớm. 
Năm 1996, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 780-TTg về việc thành lập Uỷ ban Quốc 
gia tìm kiếm cứu nạn trên không và trên biển nhằm đảm bảo việc tìm kiếm cứu nạn người và 
phương tiện được kịp thời, hiệu quả [11]. Năm 2014, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 
1041/QĐ-TTg về việc phê duyệt đề án tổng thể lĩnh vực ứng phó sự cố, thiên tai và tìm kiếm cứu 
nạn đến năm 2020 nhằm củng cố, kiện toàn cơ quan chỉ huy ứng phó sự cố thiên tai và tìm kiếm 
cứu nạn các cấp để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước gắn với củng cố quốc phòng, an ninh 
 44 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
và từng bước hội nhập quốc tế trong tình hình mới [12]. Năm 2017, Thủ tướng Chính phủ ký 
Quyết định số÷ 2054/QĐ-TTg đổi tên Ủy ban Quốc gia Tìm kiếm Cứu nạn thành Uỷ ban Quốc 
gia Ứng phó sự cố, thiên tai và Tìm kiếm Cứu nạn. Hình 1 là sơ đồ tổ chức tìm kiếm cứu hộ cứu 
nạn các cấp. Hệ thống tổ chức ứng phó sự cố, thiên tai và tìm kiếm cứu nạn từ trung ương đến địa 
phương bao gồm: Ủy ban Quốc gia Ứng phó sự cố, thiên tai và Tìm kiếm Cứu nạn; Ban Chỉ huy 
Ứng phó sự cố, thiên tai và Tìm kiếm Cứu nạn các Bộ, ngành; Ban Chỉ huy Phòng, chống thiên 
tai và Tìm kiếm Cứu nạn các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương; các quận, huyện, thị xã, 
thành phố thuộc tỉnh; xã, phường, thị trấn thuộc huyện; Các đơn vị chuyên trách, kiêm nhiệm làm 
nhiệm vụ thuộc lĩnh vực ứng phó sự cố, thiên tai và tìm kiếm cứu nạn [13]. 
 Hình 1. Hệ thống tổ chức tìm kiếm cứu nạn các cấp 
 Trong phạm vi nghiên cứu này, nhóm tác giả đã tập trung vào một số cơ quan, lực lượng 
chính tham gia tìm kiếm, cứu nạn trên biển như sau: 
 - Bộ Quốc phòng: bao gồm Cục Cứu hộ Cứu nạn, Bộ đội biên phòng, Cảnh sát biển; Bộ 
chỉ huy Quân sự các tỉnh ven biển. 
 - Bộ Giao thông vận tải: bao gồm Cục Hàng hải Việt Nam, Hệ thống đài thông tin duyên 
hải Việt Nam. 
 - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn: bao gồm Cục Kiểm ngư. 
 - Ủy ban nhân dân các tỉnh ven biển. 
 Ngoài ra, còn có các hệ thống Cảng biển (Bộ Giao thông vận tải), Khu neo đậu tránh trú bão 
(Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) là những khu vực đảm bảo công tác tránh trú bão, neo 
đậu, sửa chữa cho các phương tiện trên biển [14]. 
2.3. CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
2.3.1. Mô hình CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
 CSDL không gian hỗ trợ công tác tìm kiếm cứu hộ cứu nạn bao gồm các lớp dữ liệu như trên 
hình 2: 
 - Các lớp dữ liệu nền địa lý như: lớp ranh giới giữa các quốc gia xung quanh biển Đông, 
lớp ranh giới cấp tỉnh Việt Nam. 
 - Các lớp dữ liệu về đường phân định biển Việt Nam: vùng phân định biển Bắc bộ giữa 
Việt Nam – Trung Quốc, vùng biển cơ sở, vùng biển lãnh hải 
 - Các lớp dữ liệu về khu sửa chữa tàu thuyền, tránh bão: Lớp dữ liệu hệ thống cảng biển, 
hệ thống khu neo đậu tránh trú bão. 
 - Các cơ quan tham gia công tác tìm kiếm cứu hộ cứu nạn: lớp dữ liệu Bộ đội biên phòng, 
lớp dữ liệu Cảnh sát biển, lớp dữ liệu Cục Hàng hải. 
 Việc thiết kế, xây dựng CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển, nhóm tác 
giả đã tuân theo các quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường, chẳng hạn như: Quy chuẩn kỹ 
 45 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
thuật quốc gia về chuẩn thông tin địa lý cơ sở ban hành kèm theo Thông tư số 02/2012/TT-
BTNMT của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường; Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC của 
Tổng cục trưởng Tổng cục Địa chính (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) [15]-[16] 
 Hình 2. Mô hình CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
2.3.2. Quy trình xây dựng CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
 Dựa trên phân tích nghiên cứu các công tác tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển và quy trình 
xây dựng CSDL không gian theo Thông tư số 26/2014/TT-BTNMT do Bộ trưởng Bộ Tài nguyên 
và Môi trường ban hành, nhóm tác giả đã thiết kế quy trình xây dựng CSDL không gian hỗ trợ 
tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển như hình 3. Các bước xử lý trong quy trình bao gồm: 
 - Xác định lớp đối tượng: xác định lớp đối tượng trong CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm 
cứu hộ cứu nạn như mô tả trên hình 3. Với mỗi lớp đối tượng sẽ bao gồm các thông tin như: tên, 
vị trí, số điện thoại, vĩ độ, kinh độ Bảng 1 là ví dụ về các thông tin thuộc tính của lớp dữ liệu 
về hệ thống đài thông tin duyên hải. 
 - Thu thập các nguồn thông tin dữ liệu: Bước này thực hiện việc thu thập các nguồn thông 
tin dữ liệu liên quan như dữ liệu văn bản pháp luật, các lớp dữ liệu cơ sở, dữ liệu thông tin điện 
tử, dữ liệu ảnh viễn thám và các nguồn dữ liệu khác. 
 - Chuẩn hóa thông tin dữ liệu: Cập nhật đúng thông tin dữ liệu vào các trường thuộc tính 
của đối tượng, chẳng hạn như bảng 1 thể hiện các thông tin thuộc tính của lớp đối tượng hệ thống 
đài thông tin duyên hải. 
 - Xây dựng định dạng dữ liệu csv: csv (Comma Separated Values) là một loại định dạng 
văn bản, được sử dụng để lưu trữ trung gian thông tin về vĩ độ, kinh độ của đối tượng. Việc xây 
dựng định dạng dữ liệu csv có thể được tạo ra từ phần mềm excel. 
 - Biên tập dữ liệu trên QGIS: sử dụng QGIS để biên tập các lớp dữ liệu không gian dạng 
vector. Quá trình biên tập bao gồm việc định nghĩa trường thuộc tính, cập nhật thông tin dữ liệu, 
số hóa. 
 - Xuất định dạng shapfile: thực hiện lưu trữ lớp đối tượng dưới định dạng shapfile. 
 - Import vào CSDL PostGIS: thực hiện xây dựng CSDL không gian PostGIS hỗ trợ tìm 
kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển và nhập các lớp dữ liệu định dạng shapefile vào CSDL không gian 
PostGIS. 
 - Phân tích tình huống cứu hộ cứu nạn trên biển: Thực hiện phân tích các tình huống cứu 
hộ cứu nạn dựa trên sự biểu diễn, xử lý thông tin trên QGIS và PostGIS; đồng thời xuất in các kết 
quả thu được. 
 46 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
 Hình 3. Quy trình xây dựng CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
 Bảng 1. Các thông tin thuộc tính của lớp dữ liệu về hệ thống đài thông tin duyên hải 
 STT Thông tin thuộc tính 
 1 Tên đài thông tin duyên hải 
 2 Cơ quan chủ quản 
 3 Tần số trực canh cấp cứu khẩn cấp 
 4 Tần số liên lạc 
 5 Địa chỉ cơ quan 
 6 Điện thoại cơ quan 
 7 Số Fax cơ quan 
 8 Đơn vị phối hợp tìm kiếm cứu nạn hàng hải 
 9 Tọa độ của cơ quan (Vĩ độ) 
 10 Tọa độ của cơ quan (Kinh độ) 
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 
3.1. Kết quả nghiên cứu 
 Sử dụng phần mềm QGIS, nhóm tác giả đã xây dựng các lớp dữ liệu định dạng shapefile như 
trên bảng 2. 
 Bảng 2. Các lớp dữ liệu định dạng shapefile hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển 
 STT Tên Dạng hình học 
 1 Lớp điểm phân định Vịnh Bắc bộ Dạng điểm 
 2 Lớp điểm xác định đường cơ sở Dang điểm 
 3 Lớp đường thể hiện vùng biển Việt Nam Dạng đường 
 4 Lớp vùng thể hiện biển Việt Nam Dạng vùng 
 5 Lớp ranh giới các quốc gia xung quanh Biển Đông Dạng vùng 
 6 Lớp hành chính các tỉnh Việt Nam Dạng vùng 
 7 Lớp các đảo xa bờ Việt Nam Dạng vùng 
 8 Lớp Bộ chi huy Quân sự tỉnh Dạng điểm 
 9 Lớp Bộ đội Biên phòng Dạng điểm 
 47 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
 STT Tên Dạng hình học 
 10 Lớp hệ thống cảng biển Việt Nam Dạng điểm 
 11 Lớp hệ thống cảng biển Việt Nam Dạng vùng 
 12 Lớp Cảnh sát biển Dạng điểm 
 13 Lớp Cục Hàng hải Dạng điểm 
 14 Lớp Cục Kiểm ngư Dạng điểm 
 15 Lớp khu neo đậu tránh trú bão Dạng điểm 
 16 Lớp khu neo đậu tránh trú bão Dạng vùng 
 17 Lớp hệ thống đài thông tin duyên hải Dạng điểm 
 18 Lớp Ủy ban nhân dân tỉnh Dạng điểm 
 Xử lý trên QGIS nhằm quản lý các lớp dữ liệu hỗ trợ công tác tìm kiếm cứu hộ, cứu nạn; đồng 
thời xây dựng các kiểu biểu diễn (style) cho mỗi lớp dữ liệu, thực hiện việc xuất in các kết quả và 
kết nối với PostGIS nhằm thể hiện các kết quả truy vấn từ CSDL. Hình 4 minh họa dạng hình học 
của hai khu vực neo đậu tránh trú bão cho tàu cá là An Hải – Lý Sơn – Quảng Ngãi và Phổ 
Quang – Đức Phổ - Quảng Ngãi. 
 An Hải – Lý Sơn – Quảng Ngãi Phổ Quang – Đức Phổ - Quảng Ngãi 
 Hình 4. Khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá 
 Để tạo CSDL không gian trên PostGIS, sử dụng công cụ pgAdmin, sau đó dùng lệnh SQL 
như sau: create extension postgis. 
 Việc tạo các bảng dữ liệu có thể sử dụng ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc. Chẳng hạn như tạo 
bảng dữ liệu không gian cho lớp đối tượng hệ thống đài thông tin duyên hải như sau: 
 CREATE TABLE ttdh 
 ( gid integer NOT NULL DEFAULT, 
 tanso_ll character varying(254), 
 diachi character varying(254), 
 dienthoai character varying(254), 
 ten character varying(250), 
 tanso_truc character varying(50), 
 fax character varying(250), 
 vido numeric, 
 kinhdo numeric, 
 donvi_ph character varying(254), 
 diaphuong character varying(40), 
 geom geometry(4326), 
 CONSTRAINT ttdh_pkey PRIMARY KEY (gid)) 
 Sau đó, thiết lập chỉ số không gian cho bảng dữ liệu trên với câu lệnh: 
 CREATE INDEX ttdh_geom_idx ON public.ttdh USING gist (geom) 
 48 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
 Quá trình thao tác với CSDL không gian PostGIS, có thể thực hiện nhiều lệnh truy vấn như 
select, insert, delete và nhiều hàm phân tích không gian như ST_Area, ST_Length Chẳng 
hạn, muốn truy vấn các thông tin về tên, địa chỉ, điện thoại, địa phương, tần số liên lạc của lớp 
đối tượng hệ thống đài thông tin duyên hải, thực hiện câu lệnh dưới đây đối với bảng ttdh: 
 select ten, diachi, dienthoai, diaphuong, tanso_ll from ttdh 
 Kết quả thu được như trên hình 5. 
 Hình 5. Kết quả trả về của lệnh select bảng dữ liệu hệ thống đài thông tin duyên hải 
3.2. Thảo luận 
 Kết quả đạt được của nghiên cứu cho thấy một số điểm như sau: 
 - Các nền tảng GIS mã nguồn mở như QGIS và PostGIS hoàn toàn phù hợp cho việc xây 
dựng CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn. 
 - Sự kết hợp giữa QGIS và PostGIS có thể hỗ trợ quá trình phân tích, đưa ra các kết quả 
phù hợp trong quá trình thực hiện tìm kiếm cứu hộ cứu nạn. Hình 6 mô tả ví dụ về kịch bản hỗ 
trợ quá trình tìm các khu neo đậu tránh trú bão gần nhất cho tàu thuyền đang đánh bắt cá gần khu 
vực đảo Bạch Long Vĩ. Trong trường hợp này, QGIS sẽ thực hiện việc tìm kiếm dữ liệu các khu 
neo đậu tránh trú bão được lưu trữ trong PostGIS. Các khu neo đậu tìm thấy cách đảo Bạch Long 
Vĩ trong phạm vi 140 km và được thể hiện bởi màu vàng. 
 - CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ cứu nạn trên biển là thành phần cốt lõi cho 
việc phát triển một hệ thống phần mềm tích hợp hỗ trợ ra quyết định cho công tác tìm kiếm cứu 
hộ cứu nạn trên biển trong tương lai. 
 Hình 6. Minh họa kịch bản tìm kiếm các khu neo đậu tránh trú bão 
 49 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 42 - 50 
4. Kết luận 
 Việc ứng dụng GIS mã nguồn mở như QGIS và PostGIS trong xây dựng CSDL không gian ở 
một số lĩnh vực như tài nguyên nước, lâm nghiêp đã được thực hiện. Tuy nhiên ở Việt Nam, 
việc nghiên cứu, ứng dụng các nền tảng này trong xây dựng CSDL không gian hỗ trợ tìm kiếm 
cứu nạn trên biển lại chưa được thực hiện. Kết quả của nghiên cứu này là bộ CSDL không gian 
đầy đủ về cơ quan tổ chức, hệ thống cảng biển, hệ thống khu tránh trú bão cho tàu cá đã được 
thiết kế và xây dựng theo các chuẩn thông tin địa lý do Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định. 
Đây sẽ là tiền đề để xây dựng hệ thống thông tin tích hợp hỗ trợ chỉ huy ra quyết định trong công 
tác tìm kiếm cứu hộ cứu nạn. 
Lời cảm ơn 
 Nhóm tác giả cảm ơn sự tài trợ về kinh phí từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Quốc phòng 
mã số 2018.73.041; sự tạo điều kiện của Bộ môn Trắc địa Bản đồ – Viện Kỹ thuật Công trình 
Đặc biệt – Học viện Kỹ thuật Quân sự để nghiên cứu này được tiến hành thuận lợi. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES 
[1] T. Luyen, "The conference on search and rescue at sea," (in Vietnamese), People's Army Newspaper 
 Online. Available: https://www.qdnd.vn/quoc-phong-an-ninh/tin-tuc/hoi-nghi-rut-kinh-nghiem-cong-
 tac-tim-kiem-cuu-nan-tren-bien-589676. [Accessed Aug. 28, 2019]. 
[2] G. Liao, and M. Li, “SARGIS: a GIS-based Decision-making Support System for Maritime Search and 
 Rescue,” International Conference on E-Business and E-Government, 2010, pp.1571-1574. 
[3] T. D. Duong, H. H. Nguyen, P. B. Nguyen, H. H. Pham and S. Ismo, Training courses Advanced QGIS 
 Documentation, (in Vietnamese), FORMIS II project, 2015. 
[4] Vietnam Red Cross Society and Red Cross EU Office, “Method of mapping disaster risk involvement 
 in urban and sub-urban areas,” (in Vietnamese), 2017. 
[5] T. K. Chu, T. T. Chu, V. H. Quang, T. A. Tran, and N. A. Nguyen, “Application of open GIS (QGIS) 
 and postgis/postgresql system into construct and managing soil information of thai nguyen university 
 of agriculture and forestry,” (in Vietnamese), TNU Journal of Science and Technology, vol. 166, no. 
 06, pp. 9-14, 2017. 
[6] C. C. Nguyen, X. Q. Truong, X. L. Truong, and T. D. Nguyen, “Development WebGIS application for 
 the management of map data at Sin Quyen copper mine, Lao Cai,” (in Vietnamese), Mining Industry 
 Journal, vol. 5, pp. 100-104, 2018. 
[7] QGIS Development Team, QGIS User Guide Release 2.18, QGIS Project, 2019. 
[8] B. Grant, Using QGIS v3 in Mineral Exploration, Geological Society of Australia, 2019. 
[9] S. Daniel, M. Leonard, S. Nima, C. Sara, and M. Matteo, “Developing an Intelligent PostGIS Database 
 to Support Accessibility Tools for Urban Pedestrians,” Urban Science, vol. 2, no. 3, p. 52, 2018. 
[10] PostGIS Development Team, PostGIS 2.4.10dev Manual, OSGeo Project, 2018. 
[11] Prime Minister of Vietnam, Decision on the establishment of the National Committee for Air and Sea 
 Search and Rescue (in Vietnamese), No. 780-TTg 23/10, 1996. 
[12] Prime Minister of Vietnam, Decision approving master plan project on incident and disaster response 
 and search and rescue by 2020 (in Vietnamese), No. 1041/QD-TTg 24/6, 2014. 
[13] Prime Minister of Vietnam, Decision on promulgating regulations on coordinated search and rescue at 
 sea and in seaport waters (in Vietnamese), No. 06/2014/QD-TTg 10/3, 2014. 
[14] Ministry of Agriculture and Rural Development of Vietnam, Regulation on announcing the list of 
 storm shelter anchorage zones for fishing vessels in 2019 (in Vietnamese), No: 1121/QD-BNN-TCTS 
 04/4, 2019. 
[15] Vietnam Ministry of Natural Resources and Environment, Circular on National Technical Standards 
 on Grassroots Geographic Information Standards (in Vietnamese), No: 02/2012/TT-BTNMT, 2012. 
[16] Ministry of Natural Resources and Environment of Vietnam, Circular Promulgating the process and 
 economic-technical norms for building a database of natural resources and environment (in 
 Vietnamese), No. 26/2014/TT-BTNMT 15/7, 2014. 
 50 Email: jst@tnu.edu.vn