nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã...

14
Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã nguồn mở Trần Thị Thu Ngân Trường Đại hc Công nghLuận văn Thạc sĩ ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số: 60 48 10 Người hướng dẫn: TS. Cao Tuấn Dũng Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến (Web Cartography) về kiến trúc, cách biểu diễn thế giới thực, các phương pháp hiển thị dữ liệu không gian, quy trình phát hành bản đồ trực tuyến, các nguyên tắc bản đồ học phát triển cho bản đồ trực tuyến v.v.. Phương pháp xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã nguồn mở sử dụng các công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, xây dựng quy trình công nghệ thành lập và phát hành bản đồ trực tuyến trên Intemet. Ứng dụng Really Simple Syndication (RSS) cập nhật mới cơ sở dữ liệu, thử nghiệm ứng dụng “ứng dụng bản đồ thời tiết Việt Nam” lên mạng Internet trên cơ sở những vấn đề đã được nghiên cứu. Keywords: Mã nguồn mở; Công nghệ phần mềm; Bản đồ trực tuyến; Phần mềm; Xây dựng bản đồ Content MỞ ĐẦU Giới thiệu Bản đồ trực tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý dữ liệu và truyền bá thông tin dự báo. Nhờ có khả năng hiển thị thông tin tức thời, bản đồ trực tuyến trở thành một phương tiện chuyển tải thông tin dự báo rất phù hợp. Mục đích của luận văn 1- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến (Web Cartography) về kiến trúc, cách biểu diễn thế giới thực, các phương pháp hiển thị dữ liệu không gian, quy trình phát hành bản đồ trực tuyến, các nguyên tắc bản đồ học phát triển cho bản đồ trực tuyến v.v.. 2- Phương pháp xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã nguồn mở sử dụng các công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, xây dựng quy trình công nghệ thành lập và phát hành bản đồ trực tuyến trên Intemet.

Upload: hoangdang

Post on 03-May-2018

221 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên

nền mã nguồn mở

Trần Thị Thu Ngân

Trường Đại học Công nghệ

Luận văn Thạc sĩ ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số: 60 48 10

Người hướng dẫn: TS. Cao Tuấn Dũng

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến (Web Cartography) về kiến

trúc, cách biểu diễn thế giới thực, các phương pháp hiển thị dữ liệu không gian, quy

trình phát hành bản đồ trực tuyến, các nguyên tắc bản đồ học phát triển cho bản đồ

trực tuyến v.v.. Phương pháp xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã nguồn mở sử

dụng các công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, xây dựng quy trình

công nghệ thành lập và phát hành bản đồ trực tuyến trên Intemet. Ứng dụng Really

Simple Syndication (RSS) cập nhật mới cơ sở dữ liệu, thử nghiệm ứng dụng “ứng

dụng bản đồ thời tiết Việt Nam” lên mạng Internet trên cơ sở những vấn đề đã được

nghiên cứu.

Keywords: Mã nguồn mở; Công nghệ phần mềm; Bản đồ trực tuyến; Phần mềm; Xây

dựng bản đồ

Content

MỞ ĐẦU

Giới thiệu

Bản đồ trực tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý dữ liệu và truyền bá thông

tin dự báo. Nhờ có khả năng hiển thị thông tin tức thời, bản đồ trực tuyến trở thành một

phương tiện chuyển tải thông tin dự báo rất phù hợp.

Mục đích của luận văn

1- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến (Web Cartography) về kiến trúc, cách

biểu diễn thế giới thực, các phương pháp hiển thị dữ liệu không gian, quy trình phát hành bản

đồ trực tuyến, các nguyên tắc bản đồ học phát triển cho bản đồ trực tuyến v.v..

2- Phương pháp xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã nguồn mở sử dụng các công cụ

MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, xây dựng quy trình công nghệ thành lập và phát

hành bản đồ trực tuyến trên Intemet.

Page 2: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

2

3- Ứng dụng RSS cập nhật mới cơ sở dữ liệu, thử nghiệm thành lập và phát hành “ứng

dụng bản đồ thời tiết Việt Nam” lên mạng Internet trên cơ sở những vấn đề đã được nghiên

cứu.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:

Về giới hạn địa lý: Việc xây dựng bản đồ thời tiết có thể ứng dụng ở tất cả các quốc gia

trên thế giới.

Về công nghệ: Sử dụng công nghệ mã nguồn mở vì:

Tính an toàn cao, tính ổn định và đáng tin cậy, giảm phụ thuộc vào nhà cung cấp,

không hạn chế quyền sử dụng, tiết kiệm chi phí trực tiếp.

Tận dụng được các ý tưởng của cộng đồng, tuân thủ các chuẩn công nghệ chung

của thế giới

Về phần mềm: Sử dụng phần mềm mã nguồn mở MapServer kết hợp với hệ quản trị cơ

sở dữ liệu PostgreSQL, lập trình ASP.NET, C#.

Yêu cầu của luận văn:

- Đúc kết được những vấn đề lý thuyết căn bản của bản đồ trực tuyến hiện đại, đúc kết

được những vấn đề về công nghệ liên quan và xây dựng quy trình công nghệ thành lập và phát

hành bản đồ trên mạng.

- Quy trình công nghệ xây dựng được phải đảm bảo tính khả thi trong điều kiện về trình

độ và hạ tầng cơ sở công nghệ thông tin của Việt Nam. Từ đó chọn ra một công nghệ tiêu

biểu để xây dựng sản phẩm thử nghiệm

- Sản phẩm thử nghiệm phải đạt chất lượng của bản đồ dự báo thời tiết về mặt nội dung

thông tin cần chuyển tải, tính thẩm mỹ và thể hiện được ưu điểm của bản đồ trực tuyến là cung

cấp khối lượng lớn thông tin ngoài thông tin địa lý.

Nội dung của Luận văn: Luận văn gồm 3 chương.

Chƣơng 1. Chương này trình bày những vấn đề lý thuyết căn bản của khoa học bản đồ

truyền thống như khái quát phân loại bản đồ, bố cục của bản đồ, phương pháp thiết kế ký

hiệu, v.v.. đã được các nhà bản đồ học nghiên cứu phát triển cho biên tập bản đồ trực tuyến.

Chƣơng 2. Trọng tâm của chương là phần công nghệ được học viên chọn lựa để tạo lập

sản phẩm thử nghiệm đó là hai phần mềm mã nguồn mở MapServer và hệ quản trị cơ sở dữ

liệu PostgreSQL.

Chƣơng 3. Trình bày quy trình khảo sát hiện trạng, ứng dụng RSS cập nhật mới cơ sở

dữ liệu, phương án công nghệ được áp dụng để thành lập và phát hành bản đồ thời tiết trên

Internet, giới thiệu giao diện, nội dung chính và các công cụ trên bản đồ. Xây dựng phần mềm

DEMO ứng dụng dự báo thời tiết Việt Nam trên bản đồ trực tuyến.

Page 3: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

3

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN

1.1. Bản đồ - Cách biểu diễn thế giới thực

1.1.1. Khái niệm chung về bản đồ

1.1.2. Cơ sở toán học cho bản đồ

1.1.2.1. Tỷ lệ bản đồ (map scale)

1.1.2.2. Cơ sở trắc địa - thiên văn của bản đồ

1.1.2.3. Lưới kinh - vĩ tuyến và các lưới toạ độ khác

1.1.2.4. Bố cục bản đồ và khung bản đồ

1.1.2.5. Phân mảnh bản đồ

1.1.3. Các phƣơng pháp thể hiện bản đồ

1.2. Phân loại bản đồ trực tuyến

1.3. Kiến trúc bản đồ trực tuyến

Tương tự như kiến trúc của các ứng dụng trong môi trường web, kiến trúc bản đồ trực

tuyến dựa trên mô hình Client-Server và gồm có 3 tầng: Tầng CSDL (Database tier), tầng

trung gian (Middle tier) và tầng người dùng (Client tier).

1.4. Các nguyên tắc bản đồ học phát triển cho bản đồ trực tuyến.

1.4.1. Khái quát hóa trong bản đồ trực tuyến

- Phương pháp cấp độ chi tiết (LOD)

- Phương pháp Khái quát tức thời.

- Phương pháp kết hợp.

1.4.2. Thể hiện nội dung theo chuyên đề

Bản đồ chuyên đề thể hiện sự phân bố của các đối tượng địa lý theo một chủ đề nào đó,

như mật độ dân số, trường học, v.v.

1.4.3. Nguyên tắc thiết kế ký hiệu

Các yếu tố nội dung bản đồ nói chung, bản đồ trực tuyến nói riêng được thể hiện bằng các ký

hiệu kiểu điểm, đường, vùng và các chữ ghi chú.

1.4.3.1. Các ký hiệu dạng điểm:

1.4.3.2. Các ký hiệu dạng đường:

1.4.3.3. Các ký hiệu dạng vùng:

1.4.3.4. Chữ ghi chú:

Page 4: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

4

1.4.4. Màu sắc trình bày bản đồ trực tuyến.

Theo yêu cầu truyền thống, màu sắc trên bản đồ phải hài hòa, đảm bảo tính thẩm mỹ,

nhưng đồng thời tuân thủ các quy ước chung (thường được quy định trong các quyển ký

hiệu).

1.4.5. Các thành phần chính của bản đồ trực tuyến

Theo công nghệ truyền thống, các thành phần chính của bản đồ trên giấy bao gồm: Tên

bản đồ, bản đồ chính, ghi chú thước tỷ lệ, bảng chú giải, bản đồ phụ và các ô dành cho tranh

ảnh, bài viết thuyết minh hoặc biểu đồ. Với bản đồ trực tuyến, ngoài các thành phần chính nêu

trên, bản đồ còn có thêm các thanh công cụ tương tác thường là công cụ thu phóng (zoom),

tìm kiếm thông tin, bật tắt lớp, in bản đồ.

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN TRÊN NỀN MÃ

NGUỒN MỞ

2.1. Các tính năng của MapServer

MapServer là gì? “MapServer là một môi trường phát triển mã nguồn mở dùng để xây

dựng các ứng dụng về dữ liệu không gian trên web Internet”.

2.2. Các thành phần và cách thức hoạt động của MapServer.

2.2.1. Các thành phần của MapServer

- File khởi tạo (Initialization File).

- Mapfile - điều khiển cách tương tác với dữ liệu. và vẽ kết quả của câu truy vấn.

Mapfile có phần mở rộng là .map.

- Template File - điều khiển các hình bản đồ và các ghi chú trả về bởi MapServer sẽ

xuất hiện trên trang HTML.

- GIS Dataset - Về dữ liệu vectơ, MapServer sử dụng shapefile (của ERI) làm định

dạng dữ liệu mặc định.

2.2.2. Cách thức hoạt động của MapServer

MapServer có thể hoạt động ở hai chế độ CGI (Common Gateway Interface) và API

(Application Program Interface). Ở chế độ CGI, các chức năng của MapServer trong môi

trường WebServer là CGI MapScript. Đây là cách thức dễ dàng để khởi tạo và phát triển một

ứng dụng. Ở chế độ API, có thể truy cập MapServer bằng PHP, Perl hoặc Python, chế độ này

cho phép xây dựng các ứng dụng uyển chuyển, giàu các chức năng và có khả năng truy cập

các cơ sở dữ liệu mở rộng khác.

Page 5: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

5

2.2.3. Qui trình xử lý của MapServer

Hình 2.3. Qui trình xử lý của MapServer.

2.3. Hệ CSDL không gian PostgreSQL

Để tăng thêm hiệu quả cho MapServer, ta sử dụng MapServer kết hợp với một hệ cơ sở

dữ liệu không gian.

2.3.1. Tổng quan về PostgreSQL.

2.3.2. Các đặc trƣng của PostgreSQL.

PostgreSQL hỗ trợ cho kiểu dữ liệu hình học như point, line segment, box, polygon, và

circle. PostgreSQL sử dụng cấu trúc chỉ mục, cấu trúc đó tạo nhanh các kiểu dữ liệu hình học.

2.3.3. Kiến trúc về hệ quản trị CSDL PostgreSQL.

Cũng như các ứng dụng client/server khác, các ứng dụng client và server có thể nằm

trên các máy khác nhau và được trao đổi thông qua mạng giao thức TCP/IP. PostgreSQL quản

lý đồng thời nhiều kết nối, có thể tạo mới, hủy kết nối,....

Tạo đối tượng bản đồ

Tính phạm vi bản đồ

Chọn công

cụ

Truy vấn thuộc tính Truy vấn không gian

Xác định hàm truy vấn

Xác định lại phạm vi bản đồ

Hiển thị thông tin

truy vấn Vẽ lại bản đồ

CSDL

bản đồ

Page 6: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

6

- Quản lý truy nhập.

- Quản lý vùng đệm.

- Lớp quản lý lưu trữ vật lý.

Hệ quản trị CSDL hỗ trợ điều khiển tương tranh và phục hồi sự cố bằng cách lập kế

hoạch các yêu cầu của người dùng, lưu lại tất cả các thay đổi của CSDL. Các mô đun liên

quan đến điều khiển tương tranh và phục hồi sự cố:

- Quản lý giao tác.

- Quản lý khóa.

- Quản lý phục hồi sự cố.

Các lớp quản lý truy nhập và quản lý bộ đệm đều phải tương tác với các mô đun này.

2.3.4. Truy vấn dữ liệu tham chiếu không gian từ PostgresSQL

Khi người dùng gửi truy vấn, nó được phân tích và chuyển tới bộ tối ưu (optimizer), và

tạo ra một cây truy vấn (thường là cây của các toán tử quan hệ). Mô đun thực hiện các toán tử

quan hệ nằm ở phía trên của lớp Quản lý truy nhập.

Parser: Nhận các truy vấn ở dạng chuỗi ký tự từ các client, kiểm tra cú pháp, nếu đúng

cú pháp, truy vấn này sẽ được chuyển thành một cây truy vấn để có thể sử dụng được ở các

mức thấp hơn.

Rewriter: chỉ sử dụng với trường hợp truy vấn trên view. Khi tạo ra một view thì

rewriter sẽ áp dụng lại các khóa trên các trường của bảng gốc được tạo ra trong view.

Optimizer: Lấy cấu trúc của truy vấn dựa trên cây cú pháp, sau đó bộ phận con Path

Generator sinh ra tất cả các phương án thực hiện truy vấn, bộ phận Planner sẽ tính toán trên

các phương án này, lựa chọn phương án sử dụng ít tài nguyên nhất (thường là các chu kỳ của

CPU) để thực hiện.

Evualator: Lấy phương án đã được lựa chọn, truy nhập tới các mô đun hỗ trợ, thực hiện

truy vấn, lấy kết quả trả về từ CSDL.

Command: Nếu truy vấn quá đơn giản (thường là các câu lệnh cơ sở), hệ thống sẽ sử

dụng Command mà không cần phải gọi đến Optimizer.

Basic Parse: chia làm hai phần, phân tích từ vựng được thực hiện bởi Scan và sau đó

chuyển sang cho Gram thực hiện phân tích ngữ pháp và sinh ra cây cú pháp.

Analyzer: chuyển đổi cây cú pháp thành cây truy vấn.

2.4. Quy trình thành lập bản đồ sử dụng MapServer và PostgreSQL.

2.4.1. Xây dựng CSDL trên PostgreSQL cho bài toán dự báo.

2.4.1.1. Xây dựng CSDL không gian.

Page 7: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

7

Bộ dữ liệu này bao gồm các lớp sau: Tỉnh, thành phố và Vùng.

2.4.1.2. Xây dựng CSDL thuộc tính

Việc thu thập dữ liệu thời tiết đòi hỏi rất nhiều thời gian và công sức để đi đo độ ẩm,

nhiệt độ, sức gió, lượng mưa, v.v…

2.4.1.3. Kết nối dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

2.4.2. Tổ chức dữ liệu bản đồ trong MapFile.

File map (mapfile - .map) là một đối tượng mà MapServer sử dụng để định nghĩa một

ứng dụng vẽ bản đồ ở môi trường CGI. Nó không những xác định bề ngoài của bản đồ, mà

còn xác định cách thức MapServer hoạt động như thế nào khi có lời gọi đến nó từ máy chủ

Web.

2.4.3. Xây dựng giao diện cho trang bản đồ trực tuyến.

* Thông tin dự báo:

- Thông tin chung nêu lên dự báo cho vùng khu vực gồm: khoảng trung bình nhiệt độ,

kết luận nắng hay mưa, sức gió,...

- Thông tin chi tiết cho vùng hay khu vực: Nhiệt độ, lượng mưa, sức gió, độ ẩm, áp suất,

...

* Các loại dự báo: Dự báo theo ngày, dự báo tương lai: theo 3 ngày hoặc 1 tuần.

* Truy vấn dữ liệu với bản đồ

Thông tin thuộc tính mô tả về đối tượng trên bản đồ (thường liên quan đến các yếu tố

địa lý) không đủ để giải quyết bài toán dự báo.

2.4.4. Xây dựng các chức năng thành phần của bản đồ trực tuyến

Các yêu cầu của ứng dụng Website dự báo thời tiết gắn liền với nhu cầu một người

dùng khi sử dụng Website để xem thông tin thời tiết.

- Tình hình thời tiết khu vực trong ngày như thế nào?

- Thời tiết của tỉnh, thành phố trong ngày như thế nào?

- Thời tiết một tỉnh, thành phố vào một ngày nào đó như thế nào?

Các chức năng trên Web được chia thành 2 nhóm chính:

Bảng 2.1. Các chức năng trên bản đồ

STT Chức năng Giải thích

1 Phóng to, thu nhỏ bản

đồ

2 Di chuyển bản đồ

Page 8: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

8

3 Truy vấn thông tin trên

bản đồ

Lấy thông tin của 1 tỉnh, thành phố, một

khu vực khi click chuột vào vùng

không gian của tỉnh, thành phố hoặc

khu vực đó.

4 Tìm kiếm vị trí của một

tỉnh, thành phố, một khu

vực trên bản đồ.

Dịch chuyển tới khu vực chứa tỉnh,

thành phố hoặc khu vực này

Bảng 2.2. Các chức năng dự báo thời tiết

STT Chức năng Giải thích

1 Xem thời tiết trong

ngày

Sử dụng các chức năng trên bản đồ để

truy xuất thông tin thời tiết

2 Xem thời tiết vài ngày

tới

Sẽ cho phép truy xuất thông tin trong

ngày và cả quá khứ

3 Tra cứu thông tin thời

tiết

CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG DỰ BÁO THỜI TIẾT

TRÊN BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN

3.1. Khảo sát hiện trạng.

3.1.1. Số liệu thời tiết trong dự báo.

Dữ liệu gồm 3 dạng:

- Số liệu dự báo.

- Số liệu tức thời.

- Số liệu lưu trữ.

Hình thức lưu trữ: Điện tử (lưu vào máy tính) và giấy tờ (có bộ phận quản lý giấy tờ số

liệu).

Quyền hạn trên số liệu:

- Hiện nay chưa có cơ chế phân quyền trên số liệu. Mọi người trong đài đều có quyền

khai thác, sử dụng và loại bỏ số liệu (dạng điện tử)

- Về nguyên tắc không được tự ý chuyển giao số liệu ra bên ngoài (các hệ thống, cơ

quan, cá nhân ngoài ngành) đặc biệt là đối với một số khu vực nhạy cảm cần phải được sự cho

phép của lãnh đạo Đài.

Page 9: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

9

3.1.2. Các vấn đề trong bài toán dự báo thời tiết bằng bản đồ.

3.2. Ứng dụng RSS xây dựng quy trình cập nhật cơ sở dữ liệu

3.2.1. RSS là gì?

Một dịch vụ Web - RSS (Readlly Simple Syndication) là một định dạng tập tin thuộc

họ XML dùng trong việc chia sẻ tin tức Web (Web syndication), cung cấp nội dung cập nhật

thường xuyên.

3.2.2. Các chuẩn chung của RSS.

Do khó khăn trong việc trao đổi dữ liệu giữa một hệ thống gốc Java với một hệ thống

gốc COM vào thời tiền RSS. Cơ chế gom chuyển kiểu dữ liệu và những điểm không tương

thích giữa hai hệ thống đã khiến cho tiến trình đó gặp không ít rắc rối khi thực thi. Do đó các

RSS dựa vào một chuẩn chung là XML, nên công việc trao đổi dữ liệu trở nên dễ dàng.

3.2.3. Điểm mạnh của RSS

- RSS cập nhật thông tin, tiết kiệm về chi phí, tương hỗ với nhiều định dạng.

- RSS độc lập với email, cho phép tổ chức nội dung, người nhận RSS hoàn toàn chủ

động.

- RSS đảm bảo quyền cá nhân, RSS có thể tái sử dụng, an toàn.

- RSS linh hoạt trong cách cung cấp thông tin.

3.2.4. Trao đổi dữ liệu trong RSS.

- Web Map Service/Server (WMS)

WMS la môt trong cac chuân phô biên nhât cua OGC . Các hoạt động mà client có thể

thực hiện thông qua service này gồm: nhận về mô tả các bản đồ, nhận về bản đồ, các thông tin

truy vấn các đặc điểm được thể hiện trên bản đồ.

Hình 3.2. Các chức năng của một Web Map Service

Ngoài ra, WMS con cung câp cho Client kiêm soat cac kiêu hiên thi ban đô thông qua

Styled Layer Desrciptor (SLD).

Máy Client

WMS

Khả năng

hỗ trợ

Thông tin

đặc điểm

Mô tả Layer

Loại yêu

cầu

Bản đồ

Page 10: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

10

- Web Feature Service/Server (WFS)

Đây cũng là chuẩn do OGC đưa ra. Trong đó Websever giờ được gọi là Web Feature có

service phục vụ việc chia xẻ dữ liệu. Tuy nhiên thay vì trả một ảnh bản đồ dạng đồ họa thì

Web Feature Service sẽ gửi trả về thông tin không gian và thông tin thuộc tính có liên quan

dưới dạng file GML (Geography Markup Languge), dạng XML và sau đó client sử dụng file

XML này làm dữ liệu để tạo ra ảnh bản đồ.

3.2.5. Ứng dụng RSS cập nhật mới cơ sở dữ liệu thời tiết.

Web bản đồ thời tiết nhăm đên ngươi sư dung la nhưng ngươi truy câp web binh

thương, không đoi hoi co kiên thưc nhiêu vê linh vưc GIS . Vì thế , hê thông đươc xây dưng

dưa trên kiên truc Client – Server. Chiên lươc phat triên theo hương Ser ver-side đươc chon đê

giảm thiểu các chức năng phân tích cho phía người dùng .

Hình 3.3. Mô hình hệ thống

Phía Client –side: chưa trinh duyêt web co chưc năng hiên thi , gưi yêu câu đên

WebServer va nhân kêt qua tra vê tư WebServer đê hiên thi .

Phía Server -side: bao gôm cac thanh phân WebServer , Application Server , WFS

Server va Data Server.

Cơ chê hoat đông cua hê thông như sau:

Web Client

Requess

t

(1)

Request

New Data

(6)

(7)

Web

Data

Server

Data Spatial

Data

Exchange

RSS

Calling

Program

HỆ THỐNG SERVER CỦA

TRANG WEB

(3)

CSDL

(2)

(4) (5

)

Page 11: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

11

Hình 3.3. Qui trình RSS cập nhật cơ sở dữ liệu thời tiết và yêu cầu từ ngƣời dùng

(1) Khi người dùng lần đầu tiên mở ứng dụng dịch vụ web thời tiết , Webserver sẽ kiểm

tra cơ sở dữ liệu trên hệ thống, nếu dữ liệu trên hệ thống là dữ liệu cũ thì chúng sẽ gưi yêu câu

đến cho RSS.

(2) RSS sẽ tìm kiếm và lấy các thông tin về thời tiết, lấy và gửi gửi đến server chứa dữ

liệu (Data server).

(3) Các dữ liệu này sẽ được cập nhật vào trong cơ sở dữ liệu.

(4) Bất kỳ khi nào người dùng có nhu cầu tìm kiếm, truy vấn thông tin thì trình duyệt

gửi yêu cầu dữ liệu của người dùng thông qua giao thức HTTP đến Websever.

(5) Websever gưi yêu câu đên Application Server đê phân tich . Nêu yêu câu co liên

quan đên ban đô chuyển tiếp yêu cầu đến server chứa dữ liệu không gian (data spatial).

(6) Các ứng dụng nhận yêu cầu cụ thể và gọi các hàm có liên quan đến để tính toán xử

lý. Sau đó gửi yêu cầu dữ liệu đến data exchange server (server trao đổi dữ liệu).

(7) Data exchange server nhận yêu cầu dữ liệu và tìm kiếm vị trí của những dữ liệu này.

Sau đó gửi yêu cầu đến server chứa dữ liệu (Data server) tương ứng cần tìm. Data server dữ

liệu tiến hành truy vấn lấy ra dữ liệu cần thiết và trả dữ liệu này về cho data exchange server.

(8) Nêu yêu câu liên quan đên thông tin thuôc tinh thi Application Server se kêt nôi đên

RDBMS đê lây dư liêu vê xư lý và trả về phía client. Chu trình cứ thế tiếp tục.

Hình 3.4 mô tả các dạng yêu cầu dữ liệu từ phía client.

Hình 3.4. Các dạng yêu cầu từ phía Client

3.3. Xây dựng Webside dự báo thời tiết

3.3.1. Kiến trúc hệ thống.

Page 12: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

12

Hệ thống được thiết kế với 3 tầng khác nhau như hình 3.5:

Hình 3.5. Kiến trúc hệ thống

Tầng Client: được xây dựng bằng JavaScript, HTML và DHTML, thực hiện nhiệm

vụ xử lý các thao tác, lưu trữ thông tin ứng với từng người sử dụng, đảm nhận vai

trò trung gian, truyền nhận dữ liệu giữa người sử dụng với Websever.

Tầng ứng dụng (Applicaton Layer) chia làm 2 phần: WebForm và MapServer. Cả

hai đều được phát triển dựa trên công nghệ .NET (ASP.NET)

Tầng cơ sở dữ liệu: đóng vai trò trung gian giữa tầng ứng dụng với cơ sở dữ liệu.

3.3.2. Tổ chức dữ liệu dự báo.

Sơ đồ logic:

Hình 3.6. Sơ đồ Logic dữ liệu.

Client Layer

Máy tính cá nhân

Web browse

(HTML+JavaScript+DHTML)

Application Layer

Web Sever

Web Form + MapServer

Data Layer CSDL

quan hệ

Page 13: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

13

KẾT LUẬN VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN

KẾT LUẬN

Cơ sở thực tiễn về nhu cầu phát triển bản đồ trực tuyến từ cả hai phía: phía người sử

dụng và phía những người tạo lập bản đồ đã được khảo sát và phân tích để thấy rõ sự cần thiết

để hình thành và phát triển công nghệ bản đồ trực tuyến. Trọng tâm nghiên cứu của luận văn

gồm 2 phần chính được trình bày trong chương 2 và chương 3.

Đó là tìm hiểu được các vấn đề sau:

- Các vấn đề về công nghệ mã nguồn mở vào việc xây dựng WebGIS: WebServer,

MapServer và hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL

- ứng dụng phần mềm mã nguồn mở để biên tập bản đồ trực tuyến, xây dựng các chức

năng tìm kiếm vị trí một tỉnh trên bản đồ, dựa vào các thông tin về thời tiết Việt Nam

trên Internet cập nhật về trang web xử lý thông tin thu được đưa ra thông tin về nhiệt

độ, độ ẩm, sức gió, … trong 3 ngày tiếp theo; sau đó tổng hợp thông tin đưa ra cảnh

báo về bão, lũ trên các tỉnh.

- Nghiên cứu quy trình khảo sát hiện trạng, ứng dụng RSS cập nhật mới cơ sở dữ liệu

cho bài toán dự báo thời tiết

Bản đồ hoàn toàn có thể phát hành được trên mạng Internet và đáp ứng được những yêu

cầu tìm kiếm thông tin về thời tiết trong nền cơ sở dữ liệu PostgreSQL lên nội dung của

website, các thông tin thuộc tính liên quan đến các đối tượng không gian dễ dàng được cập

nhật và phát triển sau này. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, học viên đã bám sát vào

các nội dung đã đăng ký và được duyệt. Đề tài đã hoàn thành các mục tiêu và các yêu cầu đã

đề ra.

ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN

Do công nghệ thành lập và phát hành bản đồ trực tuyến mà luận văn tập trung nghiên

cứu gồm MapServer và PostgreSQL là hai hệ phần mềm mã mở có nhiều tính năng mạnh, nên

việc sử dụng hai công nghệ này để thành lập bản đồ trực tuyến sẽ có hướng phát triển rất khả

quan. Phát triển thêm tính năng truy vấn dữ liệu trên cả dữ liệu không gian lẫn trên dữ liệu

thuộc tính. Người dùng nhập dữ liệu từ bàn phím để thực hiện truy vấn những thông tin về

môi trường, các điểm dịch vụ và giá cả hiện thời, dự báo thời tiết, cảnh báo thiên tai, các tin

tức về thiệt hại do thiên tai gây ra, v.v.

References

Tiếng Việt

1. Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội,

Hà Nội.

2. Dương Anh Đức và Lê Đình Duy, Khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Khoa

học Tự Nhiên thành phố Hồ Chí Minh, Báo cáo Hội nghị Khoa học lần II (2000),

Nghiên cứu một số cách tiếp cận xây dựng hệ thống WebGIS.

3. Nguyễn Thế Thận (1999), Cơ sở hệ thống thông tin địa lý GIS, Nhà xuất bản Khoa

Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội.

4. Trần Quốc Vương (2006), Nghiên cứu WebGis phục vụ du lịch, Luận văn Thạc sỹ, Đại

học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh

5. A.M. Berliant, Phương pháp nghiên cứu bằng bản đồ (2004), Hoàng Phương Nga,

Nhữ Thị Xuân (biên dịch), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

Tiếng Anh

1. Bill Kropla (2005), Beginning MapServer Open Source GIS Development, Berkeley,

California.

Page 14: Nghiên cứu xây dựng bản đồ trực tuyến trên nền mã …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/6448/1/00050001587.pdf3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢN ĐỒ

14

2. Clarke P (2005), Dynamic web-mapping using Scaleable Veclor Graphic (SVG),

QinetiQ. Malvern Technology Centre, England.

3. Dixon E.R (2002), Cartographic Design Principles in Interactive Multimedia,

Preloria, South Africa.

4. Doyle, A. (ed.) (2000), OpenGIS Web Map Service Implementation Specification

1.0.0, <http://www.opengis.org/techno/specs/>.

5. Kraak M.J. and Brown A (2001), Web Cartography Developmenls and Prospects,

Taylor & Francis, London.

6. Stephen Potts and Mike Kopack (2003), Sams Teach Yourself Web Services in 24

Hours, Sams Publishing.