TÌM HIỂU PHẦN MỀM ARCSDE VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ

TÌM HIỂU PHẦN MỀM ARCSDE VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ Lý do chọn đề tài Ngày nay động lực chính thúc đẩy sự phát triển của thế giới chính là tốc độ...

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH TIN HỌC TRẮC ĐỊA

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa www.gistrung.com

lý mình cần

Người dùng có thể tìm kiếm thông tin dễ dàng, nhưng với những người lập trình lại không đơn giản như vậy Để có được một sản phẩm thân thiện với người sử dụng, họ phải xử lý dữ liệu, biên tập bản đồ, đưa lên trang web Đó

là những việc đòi hỏi sự phức tạp và nhiều thời gian mà một cá nhân không thể hoàn thành được Do đó, chúng ta cần phải biết kết hợp, làm việc theo nhóm Một yêu cầu được đặt ra là: làm thế nào để kết hợp với nhau để hoàn thành công việc Để trả lời cho câu hỏi đó, một công nghệ mới đã ra đời, nếu thiếu nó những công nghệ như ArcGIS Server hay ArcIMS sẽ không được mọi người biết đến và nó chỉ được biết đến như một công cụ cho cá nhân đơn

lẻ sử dụng Công nghệ mà tôi muốn đề cập đến chính là một công cụ mang tính ứng dụng cao và phát triển mạnh cùng với các công nghệ như ArcGIS Server Đó chính là ArcSDE

Trang 3

Phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ GIS, chuẩn CSDL Đồng thời tìm hiểu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu (RDBMS), phần mềm ArcSDE Từ

đó tiến hành cài đặt, chạy chương trình

Cấu trúc đồ án

PHẦN MỞ ĐẦU

Chương I TỔNG QUAN ARCSDE

Chương II TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

Chương III TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN

KẾT LUẬN

PHỤ LỤC

Trang 4

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

MỤC LỤC 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ARCSDE 5

1.1 Khái niệm ArcSDE 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Chức năng ArcSDE 6

1.2 Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS 6

CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 13

2.1 Tổ chức cơ sở dữ liệu trong GIS 13

2.1.1 Khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu 13

2.1.2 Các loại thông tin trong hệ thống thông tin địa lý 15

2.1.3 Kiến trúc một hệ quản trị cơ sở dữ liệu 16

2.1.4 Tính độc lập dữ liệu 19

2.1.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu của GIS 21

2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS 24

2.2.1 SDE Geodatabase 24

2.2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS 27

2.2.3 Những kiến thức cơ sở 28

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN 37

3.1 Cấu hình và cài đặt ArcSDE 37

3.1.1 Phần mềm cài đặt 37

3.1.2 Yêu cầu cấu hình 37

3.1.3 Cài đặt 40

Trang 5

3.1.4 Phương pháp lưu trữ và chuyển dữ liệu bản đồ khu du lịch Tràng

An vào SDE Geodatabase 57

KẾT LUẬN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 65

LUẬT TOPOLOGY 65

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG 83

Trang 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ARCSDE

1.1 Khái niệm ArcSDE

1.1.1 Khái niệm

ArcSDE là một ứng dụng trên máy chủ, mà ứng dụng của nó là lưu trữ

và quản lý dữ liệu không gian raster, vector và số liệu khảo sát dựa trên những

hệ quản trị CSDL thịnh hành hiện nay (IBM DB2, Informix, SQL Server, và Oracle), nhằm tăng khả năng khai thác dữ liệu từ các ứng dụng đơn lẻ

ArcSDE Server sử dụng cùng với các sản phẩm ArcGIS Desktop (ArcView, ArcEditor và ArcInfo) hay các sản phẩm phát triển của ArcGIS (ArcGIS Engine, ArcGIS Server và ArcIMS với tính năng quản lý dữ liệu đa người dùng)

ArcSDE là cổng nối giữa các ứng dụng GIS và hệ thống quản lý cơ sở

dữ liệu quan hệ (RDBMS) ArcSDE cho phép nhiều người dùng từ các phần mềm GIS như ArcInfo, ArcEditor, ArcView, và ArcIMS, MapObject có thể lưu trữ, quản lý và truy cập trực tiếp tới dữ liệu không gian được lưu trong RDBMS ArcSDE tương thích với nhiều RDBMS nổi tiếng như Oracle, Informix, IBM DB2, and Microsoft SQL Server

ArcSDE là thành phần chính trong quản lý dữ liệu chia sẻ và đa người dùng

ArcSDE cho phép quản lý một geodatabase quy mô lớn, có khả năng hiển thị và cập nhật đồng thời bởi nhiều người, tốc độ truy cập và tìm kiếm cực cao, ArcSDE thực sự là thành phần cần thiết cho các hệ thống GIS tầm trung và lớn

Trang 7

Là hệ thống quản lý đa người dùng

Thực hiện các chức năng của GIS trong CSDL lớn

Là mô hình thông tin địa lý phức tạp Cấu hình một cách mềm dẻo

1.2 Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS

Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS

Một ưu thế của ArcGIS là khả năng tiếp cận và sử dụng dữ liệu ở nhiều

định dạng, từ nhiều hệ thống quản trị dữ liệu, đồng thời quản lý dữ liệu cơ sở

ArcSDE là cổng kết nối ArcGIS với phần quản trị thông tin trong hệ thống quản trị dữ liệu quan hệ (RDBMS)

ArcSDE server cung cấp cổng liên lạc cho phép lưu trữ, quản lý và truy cập các thông tin không gian từ bất kỳ hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMSs) trong bất kỳ ứng dụng nào của ArcGIS Đây là một thành phần quan trọng quản lý cơ sở dữ liệu chia sẻ và đa người sử dụng trong RDBMS ArcSDE làm tăng thêm những khả năng cần thiết cho ArcGIS khi người sử dụng cần một cơ sở dữ liệu geodatabase quy mô lớn có thể chỉnh sửa và hiển thị tức thì trong môi trường có nhiều người sử dụng

Những tiện ích của ArcSDE

ArcSDE cung cấp một số tiện ích quan trọng cho người sử dụng geodatabase

-Hiệu suất cao

-Dung lượng dữ liệu cực lớn

Trang 8

-Toàn bộ thông tin không gian được đảm bảo chính xác

-Mô hình thông tin tích hợp cho nhiều đối tượng sử dụng GIS

-Quản lý các thông tin không gian toàn diện trên nhiều dạng dữ liệu (vectors, rasters, số liệu điều tra…)

-Giao diện dữ liệu chung cho tất cả các hệ thống quản trị dữ liệu quan

-Truy cập đồng thời tới nhiều cơ sở dữ liệu GIS

Nhiều dữ liệu GIS biên dịch, phân tích, bản đồ hoá và quản lý công việc đòi hỏi dữ liệu được tích hợp từ nhiều file và nhiều nguồn hệ quản trị dữ liệu quan hệ ArcSDE cung cấp cổng chung cho tất cả các loại dữ liệu mà không cần quan tâm đến định dạng và nguồn lưu trữ, đồng thời nó còn dễ dàng linh động giữa các hệ quản trị dữ liệu quan hệ khác nhau

Vì sao phải sử dụng ArcSDE

ArcSDE cho phép quản lý dữ liệu không gian với hiệu suất cao trên nhiều loại cấu hình cơ sở dữ liệu (IBM DB2 Universal Database, IBM Informix Dynamic Server, Microsoft SQL Server, and Oracle) giống như khả năng của tất cả các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ

Trang 9

Mặc dù tất cả cơ sở dữ liệu quan hệ đơn lẻ thông qua SQL nhưng vẫn

có sự khác nhau đáng kể trong những cơ sở dữ liệu đơn lẻ khi xét chi tiết trong nguồn dữ liệu Điều đó liên quan đến tốc độ và chỉ số, những dạng dữ liệu cung cấp, các công cụ quản lý đồng bộ và việc tiến hành các truy vấn phức tạp

Tính năng vượt trội của ArcSDE

ArcSDE được thiết kế để xử lý với sự đa dạng, phức tạp trên cơ sở nền tảng hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Cấu trúc ArcSDE là linh hoạt nhất và nhiều lựa chọn cho người sử dụng Cấu trúc của nó cho phép lựa chọn

mở những dữ liệu đơn lẻ và những biểu đồ tự nhiên cũng như truy cập dữ liệu nhanh và toàn bộ không gian trên từng công cụ dữ liệu quan hệ ArcSDE cho phép thúc đẩy khả năng của từng RDBMS đơn lẻ

Là cầu nối giữa ArcGIS geodatabase và những tính năng của RDBMS Quản lý thông tin địa lý, cũng giống như nhiều ứng dụng khác như kế hoạch kinh doanh và quản lý quan hệ khách hàng, đòi hỏi sự tập trung ứng dụng chặt chẽ hơn trên RDBMS (ví dụ: ArcGIS Desktop hoặc ArcIMS/ArcGIS Server)

Song hành GIS với xu thế phát triển IT (Công nghệ thông tin)

Nhiều người sử dụng đòi hỏi GIS của họ phải tương thích với cộng nghệ IT mà họ sử dụng Hiểu đơn giản là các ứng dụng GIS mà họ sử dụng gắn liền với những tiêu chuẩn công nghệ thông tin; thông tin GIS được quản

lý như một phần không thể thiếu trong cơ sở dữ liệu của người sử dụng, dữ liệu phải được bảo vệ và việc truy cập dữ liệu phải hạn chế ở các mức độ khác nhau tuỳ theo người sử dụng Đấy là những tiện ích chuẩn của RDBMS mà người sử dụng GIS cần

Từ khi ArcSDE cung ứng phương tiện cho lưu trữ và sử dụng dữ liệu GIS trong RDBMS với các ứng dụng đa dạng trong và ngoài GIS, ArcSDE

Trang 10

luôn hoạt động với vai trò quan trọng trong việc song hành giữa GIS và chiến lược IT

Tính năng vượt trội của ArcSDE

ArcSDE được thiết kế để xử lý với sự đa dạng, phức tạp trên cơ sở nền tảng hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Cấu trúc ArcSDE là linh hoạt nhất và nhiều lựa chọn cho người sử dụng Cấu trúc của nó cho phép lựa chọn

mở những dữ liệu đơn lẻ và những biểu đồ tự nhiên cũng như truy cập dữ liệu nhanh và toàn bộ không gian trên từng công cụ dữ liệu quan hệ ArcSDE cho phép thúc đẩy khả năng của từng RDBMS đơn lẻ

Là cầu nối giữa ArcGIS geodatabase và những tính năng của RDBMS Quản lý thông tin địa lý, cũng giống như nhiều ứng dụng khác như kế hoạch kinh doanh và quản lý quan hệ khách hàng, đòi hỏi sự tập trung ứng dụng chặt chẽ hơn trên RDBMS (ví dụ: ArcGIS Desktop hoặc ArcIMS/ArcGIS Server)

Giảm chi phí

Với ArcSDE, dữ liệu không gian được lưu trữ tập trung, chi phí sở hữu thấp Dữ liệu có thể được triển khai trên nhiều nền server (Windows, Linux, UNIX) và trên nhiều nền cơ sở dữ liệu Hơn nữa, ArcSDE đảm bảo về dữ liệu luôn được hỗ trợ bởi tốc độ cao, bảo toàn dữ liệu và không làm ảnh hưởng

đến tính linh động trong RDBMS

Ai sử dụng ArcSDE

ArcSDE đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, có hàng ngàn các tổ chức cá nhân lưu trữ, quản lý dữ liệu không gian lưu trữ trên RDBMS và phổ biến một cách dễ dàng ArcSDE còn được ứng dụng ở hầu hết các cấp quản lý nhà nước, trong quốc phòng, thông tin, tài nguyên thiên nhiên, giao thông, bảo hiểm, tài chính và nhiều ngành công nghiệp

Trang 11

Bất kỳ người sử dụng ArcGIS trong quản lý các thông tin địa lý trong RDBMS đều nhận thấy tiềm năng sử dụng của ArcSDE

Server GIS Functionality ArcSDE ArcIMS ArcGIS

Server

GIS Web publishing-Metadata (XML-based

services)

Web application development framework for

.NET, ASP, and Java ISP

Download/Upload

Comprehensive ArcObjects library for

enterprise and Web developers

Bảng 1.1 Bảng so sánh sản phẩm

Tính năng mới trong ArcSDE 9

Với việc hỗ trợ thêm tốt hơn về hiệu suất và khả năng linh hoạt theo các mức độ áp dụng khác nhau, ArcSDE 9 cung cấp cho người sử dụng các công cụ sau:

Trang 12

-Hỗ trợ tích hợp những version(phiên bản) của cơ sở dữ liệu trong khi người sử dụng vẫn kết nối với cơ sở dữ liệu

-Khả năng cập nhập dữ liệu nhanh với những file raster lớn

-Thay đổi cấu trúc một bảng trong cơ sở dữ liệu mà không cần phải khởi động lại

-Thêm hai lựa chọn cho tạo bảng bằng tay qua cơ sở dữ liệu và bảng tạm thời

-Quản lý bảo vệ sao chép phần mềm không cần khoá cứng trong máy chủ Windows

-Hoàn thiện dịch vụ báo lỗi (thêm nhiều lựa chọn )

-Windows group hỗ trợ trong SQL Server

-DB2 Group hỗ trợ trong DB2, bao gồm Windows Groups trên Windows servers

-Thêm nền tảng hỗ trợ bao gồm cho Sun Solaris, HP-UX, and Red Hat Linux Advanced Server with IBM DB2

-Chức năng kết nối trực tiếp với DB2 và Informix

-Chức năng hiển thị đa version với DB2 và Informix

-Một mô hình dữ liệu không gian mới cho SQL Server

-Hỗ trợ nén đinh dạng JPEG 2000 cho dữ liệu raster

-Hỗ trợ chuẩn OGC (Open Geospatial Consortium)

-Các hàm API cho Java được phát triển tốt hơn (hỗ trợ các chức năng quản lý raster)

Ưu thế chính trong ArcSDE

Trang 13

ArcSDE có vai trò quan trọng trong môi trường đa người sử dụng GIS

vì những tính năng cơ bản sau:

-Cổng kết nối tốc độ cao

ArcSDE là cổng kết nối tới nhiều RDBMSs, đây không phải là một cơ

sở dữ liệu quan hệ hay mô hình lưu trữ mà là một giao diện bậc cao, quản lý

dữ liệu GIS tốc độ cao trên nền một số RDBMS

-Hỗ trợ RDBMS mở

ArcSDE cho phép người sử dụng quản lý thông tin địa lý tương thích với một số RDBMSs: IBM DB2, Informix, Microsoft SQL Server, and Oracle

-Đa người sử dụng

ArcSDE cho phép nhiều người cùng truy cập tới geodatabases

-Khả năng co giãn trong cơ sở dữ liệu

ArcSDE có thể cung ứng geodatabases quy mô lớn với bất lỳ số lượng người sử dung, trong khi đó RDBMS có sự hạn chế này

-Tính liên tục và đa thời gian

Việc quản lý dữ liệu liên tục trên GIS, chẳng hạn khi nhiều ngýời sửa chữa, kiểm tra, ArcSDE hỗ trợ công cụ này qua RDBMSs

-Mô hình hoá thông tin địa lý toàn diện

ArcSDE đảm bảo lưu trữ toàn bộ dữ liệu với đầy đủ khuôn dạng hình học, các thông số như hệ toạ độ x,y,z, cung đường, không gian lập thể, bản

đồ, các lớp, metadata, topology…

-Tính nguyên vẹn dữ liệu không gian

ArcSDE đảm bảo lưu trữ nguyên vẹn dữ liệu không gian trong bất kỳ RDBMS, cũng như đảm bảo nguyên vẹn về hình học của tất cả các dữ liệu

Trang 14

không gian Khi kết hợp với các ứng dụng logic geodatabase, nó cho phép dữ liệu quy mô lớn có thể được tiếp cận và duy trì với bất kỳ lượng người sử dụng nào

-Cấu hình linh hoạt

Cổng ArcSDE cho phép lựa chọn đa cấu hình cho hệ máy chủ, nó tương thích với nhiều hệ điều hành Windows, UNIX, và Linux

-Lưu trữ hình học không gian

ArcSDE cho phép quản lý và sử dụng dữ liệu RDBMS cơ sở với các

ứng dụng GIS, truy cập dữ liệu được lưu trong RDBMS và làm nổi bật các

mặt mạnh về khả năng khái quát của RDBMS và các dạng dữ liệu SQL Việc thúc đẩy khả năng khái quát nhằm trợ giúp nhu cầu của người sử dụng GIS

-ArcSDE for Coverages

Trong khi ArcSDE được biết đến như là một công cụ cho truy cập dữ liệu trong RDBMSs, nó còn cung cấp file dữ liệu không gian cơ sở Server này được gọi là ArcSDE for Coverages, cung cấp một số file vector cơ sở trong toàn bộ dữ liệu

CHƯƠNG 2

TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

2.1 Tổ chức cơ sở dữ liệu trong GIS

2.1.1 Khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu

“Chức năng của hệ thống thông tin địa lý là để cải thiện khả năng người

sử dụng để đánh giá đưa đến sự quyết định trong nghiên cứu, qui hoạch và

Trang 15

quản lý Để sắp xếp cho một số hệ thống thông tin, người sử dụng cần phải

được cung cấp dữ liệu một cách đầy đủ và hữu hiệu, điều này đạt được bởi

phương pháp của hệ thống quản lý dữ liệu (DBMS) Một DBMS có thể được

định nghĩa như sau: Một sự liên kết các dữ liệu đã lưu trữ cùng với nhau mà

không gây một trở ngại hoặc việc làm dư thừa không cần thiết nhằm giúp ích cho chương trình được gia tăng khả năng sử dụng lên gấp bội; dữ liệu được lưu trữ để chúng là chương trình độc lập mà dữ liệu được sử dụng một cách phổ biến, và việc điều khiển trong việc thêm dữ liệu mới, hoặc sửa đổi và khôi phục dữ kiện hiện có bên trong hệ thống dữ liệu Dữ liệu được kết cấu như thế để cung cấp một nền tảng cho việc phát triển sau này "(Martin, 1977)

Để dễ dàng cho việc giải thích các khái niệm trước hết chúng ta sẽ tìm

hiểu bản đồ khu du lịch Tràng An Dữ liệu khu du lịch được lưu trữ trong máy tính bao gồm thông tin về khách du lịch, hệ thống khách sạn, đường v v Mọi thông tin về mối quan hệ này được biểu diễn trong máy thông qua việc

đăng ký của khách du lịch Vậy làm thế nào để biểu diễn được dữ liệu đó và

để đảm bảo cho hành khách đi đúng chuyến

• Dữ liệu nêu trên được lưu trong máy theo một qui định nào đó và

được gọi là cơ sở dữ liệu (CSDL, tiếng Anh là Database)

• Phần chương trình để có thể xử lý, thay đổi dữ liệu này là hệ quản trị

cơ sở dữ liệu (HQTCSDL, Database Management System)

Theo nghĩa này HQTCSDL có nhiệm vụ rất quan trọng như là một bộ diễn dịch (Interpreter) với ngôn ngữ bậc cao nhằm giúp người sử dụng có thể dùng được hệ thống mà ít nhiều không cần quan tâm đến thuật toán chi tiết hoặc biểu diễn dữ liệu trong máy

Trang 16

2.1.2 Các loại thông tin trong hệ thống thông tin địa lý

Như trên đã giới thiệu dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm

dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính:

Dữ liệu địa lý: bao gồm các thể loại

- Bản đồ địa lý tổng hợp từ các loại bản đồ địa hình

Các loại ảnh và bản đồ nói trên đều ở dạng số và lưu lại dưới dạng vector hoặc raster hỗn hợp raster-vector Các dữ liệu địa lý dưới dạng vector

được phân lớp thông tin yêu cầu của việc tổ chức các thông tin Thông thường

người ta hay phân lớp theo tính chất thông tin: lớp địa hình, lớp thuỷ văn, lớp

đường giao thông, lớp dân cư, lớp thức phụ, lớp giới hành chính v.v Trong

nhiều trường hợp để quản lý sâu hơn, người ta sẽ phân lớp chuyên biệt hơn như trong lớp thuỷ văn được phân thành các lớp con: các lớp sông lớn, sông nhỏ, lớp biển, lớp ao hồ,v.v…

Các thông tin ở dạng raster là các thông tin nguồn và các thông tin hỗ trợ, không gian quản lý như một đối tượng địa lý Các thông tin ở dạng vector tham gia trực tiếp quản lý và được định nghĩa như những đối tượng địa lý Các đối tượng này thể hiện ở 3 dạng: điểm, đường và vùng hoặc miền Mỗi

đối tượng đều có thuộc tính hình học riêng như kích thước, miền vị trí Vấn

đề được đặt ra là tổ chức lưu trữ và hiển thị các thông tin vector như thế nào

để thoả mãn các yêu cầu sau:

Trang 17

- Thể hiện đầy đủ các thông tin cần thiết

- Độ dư và độ thừa nhỏ nhất

- Truy cập thông tin nhanh

- Cập nhật thông tin dễ dàng và không sai sót (xoá bỏ thông tin không cần thiết, bổ sung thông tin mới , chỉnh lý các thông tin đã lạc hậu)

- Thuận lợi cho việc hiển thị thông tin

Dữ liệu thuộc tính (Attribute)

Là các thông tin giải thích cho các hiện tượng địa lý gắn liền với hiện tượng địa lý Các thông tin này được lưu trữ dữ liệu thông thường Vấn đề đặt

ra là là phải tìm mối quan hệ giữa thông tin địa lý và thông tin thuộc tính Từ thông tin ta có thể tìm ra được các thông tin kia trong cơ sở dữ liệu

2.1.3 Kiến trúc một hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Một CSDL được phân thành các mức khác nhau Ở đây có thể xem như chỉ có một CSDL đơn giản và có một hệ phần mềm QTCSDL

Hình 2.1 Cấu trúc hệ Cơ sở dữ liệu

Sự trừu tượng hoá dữ liệu

- CSDL vật lý (mức vật lý) là các tệp dữ liệu theo một cấu trúc nào đó

được lưu trên các thiết bị nhớ thứ cấp (như đĩa từ, băng từ, )

Trang 18

- CSDL mức khái niệm là một sự biểu diễn trừu tượng của CSDL vật lý (còn có thể nói tương đương: CSDL mức vật lý là sự cài đặt cụ thể của CSDL mức khái niệm

- Các khung nhìn (view) là cách nhìn, là quan niệm của từng người sử dụng đối với CSDL mức khái niệm Sự khác nhau giữa khung nhìn và mức khái niệm thực chất là không lớn

Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát hệ cơ sở dữ liệu

Thể hiện và lược đồ của CSDL

- Thể hiện của CSDL (INSTANCE)

Khi CSDL đã được thiết kế, thường người ta quan tâm tới “bộ khung“ hay còn gọi là “mẫu” của CSDL Dữ liệu có trong CSDL gọi là thể hiện của CSDL, mặc dù khi dữ liệu thay đổi trong một chu kỳ thời gian nào đó thì ”bộ khung“ của CSDL vẫn không thay đổi

CSDL luôn thay đổi mỗi khi thông tin được thêm vào hay bị xoá đi Tập hợp các thông tin lưu trữ trong CSDL tại một thời điểm nào đó được gọi

là một thể hiện của CSDL

- Lược đồ của CSDL (Scheme)

Thiết kế tổng quan của CSDL được gọi là lược đồ (hay sơ đồ) của CSDL Lược đồ của CSDL ít khi bị thay đổi Trong một ngôn ngữ lập trình,

Trang 19

nó tương ứng với các tập định nghĩa của các kiểu dữ liệu (kiểu mẫu tin, kiểu bảng, …)

Thường “ bộ khung” nêu trên bao gồm một số danh mục hoặc chỉ tiêu hoặc một số kiểu của các thực thể trong CSDL Giữa các thực thể có thể có mối quan hệ nào đó với nhau Ở đây sử dụng thuật ngữ “ lược đồ” để thay thế cho khái niệm “ bộ khung”

Lược đồ khái niệm là bộ khung của CSDL mức vật lý, khung nhìn

được gọi là lược đồ con (Subscheme)

- Lược đồ khái niệm và mô hình dữ liệu

Lược đồ khái niệm là sự biểu diễn thế giới thực bằng một loại ngôn ngữ phù hợp, hệ QTCSDL cung cấp ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu cho lược đồ con (subscheme data definition language) để xác định lược đồ khái niệm Đây là ngôn ngữ bậc cao có khả năng mô tả lược đồ khái niệm bằng cách biểu diễn của mô hình dữ liệu Ví dụ mô hình dữ liệu phù hợp là một đồ thị có hướng (mô hình mạng - Network model), trong đó các đỉnh biểu diễn mối quan hệ giữa các thực thể (như hành khách, chuyến bay), các cạnh của đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các thực thể (như xác định đội bay cho mỗi chuyến bay)

Các mô hình của CSDL

- Mô hình phân cấp (HIERACHICAL)

Mô hình dữ liệu là một cây, trong đó các nút biểu diễn các tập thực thể, giữa các nút con và nút cha được liên hệ theo một mối quan hệ xác định

Điểm nổi bật trong các thủ tục truy xuất đến một đối tượng trong mô hình

phân cấp là đường dẫn đi từ gốc đến phần tử cần xét trong cây phân cấp

Trang 20

Mô hình phân cấp khá phù hợp với những hình thức tổ chức phân cấp trong xã hội Thường gặp trong các hệ thống máy tính là mô hình quản lý thư mục

- Mô hình lưới (Network Model)

Mô hình dữ liệu kiểu lưới là mô hình cho phép dùng một mô hình đồ thị trực tiếp và đơn giản cho dữ liệu

Mô hình lưới và mô hình phân cấp nói chung là khá bất tiện cho lưu trữ

và khai thác xử lý bởi vì toạ độ các điểm, một số cạnh phải lưu trữ nhiều lần gây nên sự dư thừa dữ liệu Ngoài ra, hệ thống còn phải cần lưu trữ một số lớn các con trỏ móc nối gây nên phức tạp trong quá trình cập nhật, biến đổi dữ liệu, đặc biệt khi thêm bớt một cạnh hoặc một một đỉnh nào đó

- Mô hình quan hệ (Relational Model)

Mô hình này dựa trên cơ sở khái niệm lý thuyết tập hợp của các quan

hệ, tức là tập các K - bộ với K cố định

Thuận lợi của mô hình quan hệ là được hình thức hoá toán học chặt chẽ

do đó các xử lý, thao tác với dữ liệu là dễ dàng, có tính độc lập dữ liệu cao Cấu trúc dữ liệu đơn giản mềm dẻo trong xử lý và dễ dàng cho người sử dụng Đặc biệt các phép tính cập nhật dữ liệu cho mô hình quan hệ nói chung

là ít phức tạp hơn nhiều so với các mô hình khác

Trên cơ sở mô hình dữ liệu quan hệ, đến nay đã phát triển thêm một số loại mô hình khác nhằm mô tả và thể hiện thế giới thực một cách chính xác và phù hợp hơn như mô hình quan hệ thực thể (Entily Relationship model), mô hình dữ liệu hướng đối tượng (Object Oriented Model)

2.1.4 Tính độc lập dữ liệu

Sự phụ thuộc dữ liệu của các ứng dụng hiện nay

Trang 21

Một hệ ứng dụng được gọi là phụ thuộc dữ liệu khi không thể thay đổi

được cấu trúc lưu trữ hoặc chiến lược truy xuất mà không ảnh hưởng đến

chương trình ứng dụng

Lúc đó, các khó khăn gây nên bởi cấu trúc mặt ghép nối của các chương trình xử lý tập tin, chứ không liên quan gì đến vấn đề mà hệ ứng dụng viết ra để giải quyết

Yêu cầu của các hệ ứng dụng

- Các hệ ứng dụng khác nhau cần có những cái nhìn khác nhau đối với những dữ liệu khác nhau

- Người quản trị cơ sở dữ liệu phải có khả năng thay đổi cấu trúc lưu trữ hoặc chiến lược truy xuất để đáp ứng các yêu cầu thay đổi mà không cần phải sửa đổi các chương trình ứng dụng hiện có

lý (thay đổi các tổ chức, cấu trúc dữ liệu trên các thiết bị nhớ thứ cấp) có thể làm thay đổi hiệu quả tính toán của các chương trình ứng dụng nhưng không

đòi hỏi phải viết lại các chương trình đó Tính độc lập này gọi là Độc lập dữ

liệu mức vật lý

- Độc lập dữ liệu ở mức logic:

Trang 22

Mối quan hệ giữa các khung hình và lược đồ khái niệm cho thêm một loại độc lập, gọi là độc lập dữ liệu logic Khi sử dụng một CSDL, có thể cần thiết để thay đổi lược đồ khái niệm như thêm thông tin về các loại khác nhau của các thực thể hoặc bớt xoá các thông tin về các thực thể đang tồn tại trong CSDL Việc thay đổi lược đồ khái niệm không làm ảnh hưởng tới các lược đồ con đang tồn tại, do đó không cần thiết phải thay đổi các chương trình ứng dụng

2.1.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu của GIS

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là hệ thống quản lý, lưu trữ, bảo trì toàn bộ cơ

sở dữ liệu Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cũng cung cấp các công cụ cho phép người dùng hỏi đáp, tra cứu và tác động vào cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu cho một hệ thống GIS bao gồm 2 cơ sở dữ liệu thành phần chính là :

- Cơ sở dữ liệu địa lý (không gian)

- Cơ sở dữ liệu thuộc tính (phi không gian)

Trong hệ thống GIS, hệ quản trị cơ sở dữ liệu GIS được xây dựng bao gồm 2 hệ quản trị cơ sở dữ liệu riêng cho từng phần hoặc xây dựng một hệ quản trị cơ sở dữ liệu chung cho cả hai cơ sở dữ liệu con kể trên Thông thường hệ quản trị cơ sở dữ liệu GIS được xây dựng bao gồm 3 hệ quản trị cơ

sở dữ liệu con:

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho cơ sở dữ liệu địa lý

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ ở mức tra cứu, hỏi đáp Hệ này

được tích hợp cùng với hệ quản trị cơ sở dữ liệu địa lý cho phép người ta

dùng truy nhập dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính đồng thời Tuy nhiên, hệ quản trị cơ sở dữ liệu này cho thao tác trên cơ sở dữ liệu thuộc tính bị hạn chế

Trang 23

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu thuộc tính Thông thường các hệ thống GIS

đều lấy một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ hiện có để quản trị và thực hiện

các bài toán trên dữ liệu thuộc tính mà không liên quan đến dữ liệu không gian Ví dụ: FOX, MS SQL, ORACLE

Về hệ quản trị cơ sở dữ liệu quản lý cơ sở dữ liệu thuộc tính, chúng ta

đã xem xét chi tiết trong phần “Hệ thống cơ sở dữ liệu“ Vì vậy, ở đây chúng

ta chỉ đi sâu vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho dữ liệu không gian

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho dữ liệu không gian bao gồm các hệ thống con sau:

+ Vector hoá bản đồ: Bản đồ được quét vào thành dạng file ảnh (scanning) sau đó chuyển sang dạng vector (vectorizing) Quá trình

Trang 24

vectorizing có thể thực hiện thủ công qua số hoá trên màn hình (head up digitizing) hoặc dùng phần mềm chuyển tự động/bán tự động từ ảnh sang vector

Một trong những nguồn dữ liệu quan trọng là dữ liệu được nhập từ các

hệ thống khác Vì vậy hệ thống nhập bản đồ phải có chức năng nhập (import) các dạng (format) dữ liệu khác nhau

- Hệ thống hiển thị bản đồ

Hệ thống cung cấp các khả năng hiển thị bản đồ trên màn hình cho người sử dụng xem Hiện nay chức năng hiển thị bản đồ đều có khả năng cung cấp cách nhìn 3 chiều (3D) Bản đồ sẽ được thể hiện sinh động, trực quan hơn

- Tra cứu, hỏi đáp cơ sở dữ liệu

Hệ thống cung cấp các công cụ cho người sử dụng tra cứu, hỏi đáp, lấy các thông tin cần thiết trong cơ sở dữ liệu ra Hệ thống này ảnh hưởng trực tiếp đến tính hiệu quả của hệ thống Bởi vì phần lớn, người dùng chỉ có yêu cầu tra cứu thông tin Hệ thống tra cứu phải mềm dẻo, dễ sử dụng, thời gian truy cập dữ liệu nhanh Hệ thống cho phép tra cứu trên cả hai dữ liệu: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

- Hệ thống xử lý, phân tích địa lý

Đây là hệ thống thể hiện rõ nhất sức mạnh của GIS Hệ thống cung cấp

các công cụ cho phép người dùng xử lý, phân tích dạng dữ liệu không gian

Từ đó, chúng ta có thể sản sinh ra các thông tin mới (thông tin dẫn suất)

Hệ thống phân tích thống kê

Hệ thống cung cấp các công cụ thống kê trên dữ liệu không gian cũng như dữ liệu thuộc tính Tuy nhiên các phép phân tích thống kê trên dữ liệu

Trang 25

không gian khác biệt so với một số phép phân tích thống kê thông thường trên

dữ liệu phi không gian

- Hệ thống in ấn bản đồ

Hệ thống có nhiệm vụ in các bản đồ kết quả ra các thiết bị ra thông dụng như máy in (printer), máy vẽ (Plotter) Yêu cầu đối với hệ thống này là tương thích với nhiều loại thiết bị ngoại vì hiện có trên thị trường

2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS

2.2.1 SDE Geodatabase

Là dữ liệu địa lý được lưu bởi ArcSDE trong các hệ quản trị cở sở dữ liệu RDBMS với dữ liệu không gian thuộc tính mối quan hệ của chúng

Dữ liệu lưu trong ArcSDE sẽ có các trường mã Object ID

Dữ liệu lưu có chứa mối quan hệ đối tượng

Dữ liệu lưu trong ArcSDE sẽ có các mối quan hệ và các luật về không gian và dữ liệu thuộc tính

Geodatabase hỗ trợ nhiều định dạng lưu trữ dữ liệu như XML, DBMS, File-database…

Trong Geodatabase có một hay nhiều Feature Dataset Feature Dataset

là một nhóm các đối tượng có cùng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Một Feature Dataset có thể chứa một hay nhiều Feature Class Feature Class chính là đơn

vị chứa các đối tượngkhông gian của bản đồ và tương đương với một lớp(layer) trong ArcMap Mỗi một Feature Class chỉ chứa một dạng đối tượng Mỗi một Feature Class sẽ được gắn chặt với một bảng thuộc tính (Attribute Table) Khi bạn tạo Feature Class thì bảng thuộc tính cũng được tự

động tạo theo

Trang 26

tự hàng và cột Nếu vị trí của mỗi một ô ảnh pixel được tham chiếu với vị trí

địa lý thật của nó trong một hệ tọa độ Cartesian trên Trái đất Cấu trúc dữ liệu

Raster đơn giản nhất là cấu trúc dạng bảng, ở đó có chứa các thông tin về toạ

độ và thuộc tính phi không gian Thông tin về vị trí được thể hiện ở toạ độ

theo hàng và cột, tính theo trật tự sắp xếp của dữ liệu Trường hợp có nhiều tính chất thì có thể gọi là thông tin nhiều chiều Bảng thuộc tính hai chiều của

Trang 27

đối tượng được gọi là bảng một chiều hay còn gọi là bảng thuộc tính raster

mở rộng (Expanded Raster Table) Cấu trúc Raster đầy đủ là cấu trúc có đầy

đủ số lượng các pixel sắp xếp theo những vị trí xác định

Cấu trúc raster rất tiện lợi cho việc áp dụng các chức nằng xử lý không gian dựa trên nguyên tắc chồng xếp thông tin nhiều lớp Các đặc điểm không gian là có thông tin về ðịa lý, nghĩa là chúng có thể được trình bày trên bất cứ một bản đồ nào của một hệ toạ độ đã biết Cấu trúc Raster yêu cầu mỗi một

đặc điểm phải được trình bày thành dạng đơn vị hình ảnh Trong trường hợp

này một bản đồ được phân chia thành nhiều pixel, mỗi pixel có vị trí theo hàng và cột Một điểm nhỏ nhất được trình bày bởi một pixel đơn lẻ và nó chiếm một diện tích bằng kích thước của một pixel

Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng

xử lư và phân tích Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản đồ dễ dàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm

là kém chính xác về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càng thấp (kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

+ Dữ liệu dạng Vector

Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các đối tượng không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3 dạng : đối tượng dạng điểm, đối tượng dạng đường và đối tượng dạng vùng Điểm được xác định bằng một cặp tọa độ (X,Y) Đường là một chuỗi các cặp tọa độ (X,Y) liên tục Vùng là khoảng không gian được giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa độ X,Y trong đó điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Với đối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao

Trang 28

Hình 2.4 Dữ liệu dạng vector

Cấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định

vị chính xác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao); Cấu trúc này

giúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên

cấu trúc này có nhược điểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản

đồ Có thể chuyển đổi dữ liệu từ cấu trúc raster sang vector và ngược lại

thông qua các chức năng của các phần mềm hệ thông tin địa lý

2.2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS

Dùng công cụ topology

Hình 2.5 Thanh công cụ topology Topology là quy luật và phương pháp để kết nối những điểm, đường,

vùng với nhau trong geometry Ví dụ:

- Hai đối tượng kề nhau, đó có thể là hai nước láng giềng, sẽ có một

đường bao giữa chúng, nói cách khác, hai quốc gia gần nhau sẽ có chung một

đường biên giới

Trang 29

- Trong một quốc gia, đường bao của các tỉnh thành phố phải nằm trong

đường bao của quốc gia đó

về máy yêu cầu Một chương trình được coi là client khi nó gửi các yêu cầu tới máy có chương trình server và chờ đợi câu trả lời từ server 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) Để một chương trình server và một chương trình client có thể giao tiếp được với nhau thì giữa chúng phải có một chuẩn để nói chuyện, chuẩn này được gọi là giao thức Nếu một chương trình client nào đó muốn yêu cầu lấy thông tin từ server thì nó phải tuân theo giao thức mà server đó đưa ra Bản thân chúng ta khi cần xây dựng một mô hình Client/Server cụ thể thì ta cũng có thể tự tạo ra một giao thức riêng nhưng thường chúng ta chỉ làm được điều này ở tầng ứng dụng của mạng Với sự phát triển mạng như hiện này thì có rất nhiều giao thức chuẩn trên mạng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển này Các giao

Trang 30

thức chuẩn (ở tầng mạng và vận chuyển) được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay như: giao thức TCP/IP, giao thức SNA của IBM, OSI, ISDN, X.25 hoặc giao thức LAN-to-LAN NetBIOS Một máy tính chứa chương trình server được coi là một máy chủ hay máy phục vụ (server) và máy chứa chương trình client

được coi là máy tớ (client) Mô hình mạng trên đó có các máy chủ và máy tớ

giao tiếp với nhau theo 1 hoặc nhiều dịch vụ được gọi là mô hình Client/Server Thực tế thì mô hình Client/Server là sự mở rộng tự nhiên và tiện lợi cho việc truyền thông liên tiến trình trên các máy tính cá nhân Mô hình này cho phép xây dựng các chương trình Client/Server một cách dễ dàng

và sử dụng chúng để liên tác với nhau để đạt hiệu quả hơn

Mô hình Client/Server như sau

Hình 2.7 Mô hình Client/Server

Client/Server là mô hình tổng quát nhất, trên thực tế thì một server có thể được nối tới nhiều server khác nhằm làm việc hiệu quả và nhanh hơn Khi nhận được 1 yêu cầu từ client, server này có thể gửi tiếp yêu cầu vừa nhận

được cho server khác ví dụ như database server vì bản thân nó không thể xử

lý yêu cầu này được Máy server có thể thi hành các nhiệm vụ đơn giản hoặc phức tạp Ví dụ như một máy chủ trả lời thời gian hiện tại trong ngày, khi một máy client yêu cầu lấy thông tin về thời gian nó sẽ phải gửi một yêu cầu theo

Trang 31

một tiêu chuẩn do server định ra, nếu yêu cầu được chấp nhận thì máy server

sẽ trả về thông tin mà client yêu cầu Có rất nhiều các dịch vụ server trên mạng nhưng nó đều hoạt động theo nguyên lý là nhận các yêu cầu từ client sau đó xử lý và trả kết quả cho client yêu cầu Thông thường chương trình server và client được thi hành trên hai máy khác nhau Cho dù lúc nào server cũng ở trạng thái sẵn sàng chờ nhận yêu cầu từ client nhưng trên thực tế một tiến trình liên tác qua lại (interaction) giữa client và server lại bắt đầu ở phía client, khi mà client gửi tín hiệu yêu cầu tới server Các chương trình server thường đều thi hành ở mức ứng dụng (tầng ứng dụng của mạng) Sự thuận lợi của phương pháp này là nó có thể làm việc trên bất cứ một mạng máy tính nào có hỗ trợ giao thức truyền thông chuẩn cụ thể ở đây là giao thức TCP/IP Với các giao thức chuẩn này cũng giúp cho các nhà sản xuất có thể tích hợp nhiều sản phẩm khác nhau của họ lên mạng mà không gặp phải khó khăn gì Với các chuẩn này thì các chương trình server cho một dịch vụ nào đấy có thể thi hành trên một hệ thống chia sẻ thời gian (timesharing system) với nhiều chương trình và dịch vụ khác hoặc nó có thể chạy trên chính một máy tính các nhân bình thường Có thể có nhiều chương trình server cùng làm một dịch vụ, chúng có thể nằm trên nhiều máy tính hoặc một máy tính Với mô hình trên chúng ta nhận thấy rằng mô hình Client/Server chỉ mang đặc điểm của phần mềm không liên quan gì đến phần cứng mặc dù trên thực tế yêu cầu cho một máy server là cao hơn nhiều so với máy client Lý do là bởi vì máy server phải quản lý rất nhiều các yêu cầu từ các clients khác nhau trên mạng Ưu và nhược điểm chính Có thể nói rằng với mô hình Client/Server thì mọi thứ dường như đều nằm trên bàn của người sử dụng, nó có thể truy cập dữ liệu từ

xa (bao gồm các công việc như gửi và nhận file, tìm kiếm thông tin, ) với nhiều dịch vụ đa dạng mà mô hình cũ không thể làm được Mô hình Client/Server cung cấp một nền tảng lý tưởng cho phép tích hợp các kỹ thuật

Trang 32

hiện đại như mô hình thiết kế hướng đối tượng, hệ chuyên gia, hệ thông tin

địa lý (GIS) Một trong những vấn đề nảy sinh trong mô hình này đó là tính

an toàn và bảo mật thông tin trên mạng Do phải trao đổi dữ liệu giữa 2 máy ở

2 khu vực khác nhau cho nên dễ dàng xảy ra hiện tượng thông tin truyền trên mạng bị lộ

Client Trong mô hình Client/Server, người ta còn định nghĩa cụ thể cho một máy client là một máy trạm mà chỉ được sử dụng bởi 1 người dùng với để muốn thể hiện tính độc lập cho nó Máy client có thể sử dụng các hệ điều hành bình thường như Win9x, DOS, OS/2 Bản thân mỗi một client cũng đã

được tích hợp nhiều chức năng trên hệ điều hành mà nó chạy, nhưng khi được

nối vào một mạng LAN, WAN theo mô hình Client/Server thì nó còn có thể

sử dụng thêm các chức năng do hệ điều hành mạng (NOS) cung cấp với nhiều dịch vụ khác nhau (cụ thể là các dịch vụ do các server trên mạng này cung cấp), ví dụ như nó có thể yêu cầu lấy dữ liệu từ một server hay gửi dữ liệu lên server đó Thực tế trong các ứng dụng của mô hình Client/Server, các chức năng hoạt động chính là sự kết hợp giữa client và server với sự chia sẻ tài nguyên, dữ liệu trên cả 2 máy Vai trò của client Trong mô hình Client/Server, client được coi như là người sử dụng các dịch vụ trên mạng do một hoặc nhiều máy chủ cung cấp và server được coi như là người cung cấp dịch vụ để trả lời các yêu cầu của các clients Điều quan trọng là phải hiểu được vai trò hoạt động của nó trong một mô hình cụ thể, một máy client trong mô hình này lại có thể là server trong một mô hình khác Ví dụ cụ thể như một máy trạm làm việc như một client bình thường trong mạng LAN nhưng đồng thời nó có thể đóng vai trò như một máy in chủ (printer server) cung cấp dịch vụ in ấn từ

xa cho nhiều người khác (clients) sử dụng Client được hiểu như là bề nổi của

Trang 33

các dịch vụ trên mạng, nếu có thông tin vào hoặc ra thì chúng sẽ được hiển thị trên máy client

Server Server còn được định nghĩa như là một máy tính nhiều người sử dụng (multiuser computer) Vì một server phải quản lý nhiều yêu cầu từ các client trên mạng cho nên nó hoạt động sẽ tốt hơn nếu hệ điều hành của nó là đa nhiệm với các tính năng hoạt động độc lập song song với nhau như hệ điều hành UNIX, WINDOWS Server cung cấp và điều khiển các tiến trình truy cập vào tài nguyên của hệ thống Các ứng dụng chạy trên server phải được tách rời nhau để một lỗi của ứng dụng này không làm hỏng ứng dụng khác Tính đa nhiệm đảm bảo một tiến trình không sử dụng toàn bộ tài nguyên hệ thống Vai trò của server Như chúng ta đã bàn ở trên, server như là một nhà cung cấp dịch vụ cho các clients yêu cầu tới khi cần, các dịch vụ như cơ sở dữ liệu, in ấn, truyền file, hệ thống Các ứng dụng server cung cấp các dịch vụ mang tính chức năng để hỗ trợ cho các hoạt động trên các máy clients có hiệu quả hơn Sự hỗ trợ của các dịch vụ này có thể là toàn bộ hoặc chỉ một phần thông qua IPC Để đảm bảo tính an toàn trên mạng cho nên server này còn có vai trò như là một nhà quản lý toàn bộ quyền truy cập dữ liệu của các máy clients, nói cách khác đó là vai trò quản trị mạng Có rất nhiều cách thức hiện nay nhằm quản trị có hiệu quả, một trong những cách đang được sử dụng đó

là dùng tên Login và mật khẩu

2.2.3.2 Các máy trạm sử dụng ArcSDE

Arc IMS ArcIMS là giải pháp phân phối các bản đồ, các dữ liệu và dịch vụ thông tin địa lý thông qua Web ArcIMS tận dụng các lợi thế của Internet để chia sẻ thông tin và dữ liệu với nhiều người sử dụng tại bất kì đâu trên khắp thế giới

Trang 34

Nó đưa ra một khung làm việc nhạy bén với nhiều công cụ hữu ích cho phát triển GIS Web Sau khi dữ liệu đã được đưa lên Web với ArcIMS, thì nhiều tổ chức hay cá nhân có thể dễ dàng truy cập đến nguồn thông tin này thông qua môi trường mạng bằng bất kỳ thiết bị hỗ trợ Internet nào như các máy tính cá nhân, thiết bị di động, hay các thiết bị không dây.ArcIMS hỗ trợ một số chức năng sau:

- Phân phối bản đồ và các dữ liệu địa lý thông qua Web: ArcIMS cung cấp các dữ liệu địa lý đến người sử dụng thông qua các kiểu dịch vị trên WebServer như: Image Service, Feature Service, ArcMap Image Service, Metadata Service Các dịch vụ chạy trên WebServer này có thể được cấu hình

và khởi tạo thông qua công cụ quản trị Administrator trực tiếp trên Server hay thông qua dịch vụ truy cập từ xa Service Administrator

- ArcIMS đưa ra một số mẫu dưới dạng DHTML và JavaScipt cho phép người phát triển dễ dàng tạo ra các trang Web tương tác với cơ sở dữ liệu địa

lý thông qua các Service được cung cấp

- ArcIMS đưa ra nhiều Connector tương thích cho các ngôn ngữ lập trình Web phổ biến nhất như là ActiveX Connector, ColdFusion Connector, Java Connector Thông qua các API người lập trình mạng có thể đưa các ứng dụng địa lý vào trang Web của mình

- Vì là một thành phần nằm trong bộ phần mềm GIS của hãng ESRI nên ArcIMS còn có khả năng cung cấp các Service giúp cho các phần mềm cùng nhóm khác như ArcCaralog, ArcPad, ArcMap có thể truy cập các dữ liệu địa lý thông qua Internet, đặc biệt lợi thế với các thiết bị Mobie GIS

ArcGIS Server ArcGIS Server là nền tảng 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

Trang 35

người dùng, tích hợp nhiều chức năng GIS mạnh vì 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 tŕnh 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

2.2.3.3 Hệ quản trị dữ liệu quan hệ (RDBMS) - SQL Server Developer

2005

SQL Server là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu sử dụng SQL (ngôn ngữ SQL mở rộng dựa trên SQL chuẩn của ISO (International Organization for Standardization) và ANSI (American National Standards Institute) được sử dụng trong SQL Server) để trao đổi dữ liệu giữa Client computer và SQL Server computer Một RDBMS bao gồm databases,

Trang 36

Transact-Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa www.gistrung.com

database engine và các ứng dụng dùng để quản lý dữ liệu và các bộ phận khác nhau trong RDBMS

SQL Server được tối ưu để có thể chạy trên môi trường cơ sở dữ liệu rất lớn (Very Large Database Environment) lên đến Tera-Byte và có thể phục

vụ cùng lúc cho hàng ngàn user SQL Server có thể kết hợp "ăn ý" với các server khác như Microsoft Internet Information Server (IIS), E-Commerce Server, Proxy Server

SQL Server có 7 editions:

- Enterprise :

Chứa đầy đủ các đặc trưng của SQL Server và có thể chạy tốt trên hệ thống lên đến 32 CPUs và 64 GB RAM Thêm vào đó nó có các dịch vụ giúp cho việc phân tích dữ liệu rất hiệu quả (Analysis Services)

- Standard :

Rất thích hợp cho các công ty vừa và nhỏ vì giá thành rẻ hơn nhiều so với Enterprise Edition, nhưng lại bị giới hạn một số chức năng cao cấp (advanced features) khác, edition này có thể chạy tốt trên hệ thống lên đến 4 CPU và 2 GB RAM

- Personal:

Được tối ưu hóa để chạy trên PC nên có thể cài đặt trên hầu hết các

phiên bản windows kể cả Windows 98

Trang 37

Ðây chỉ là một engine chạy trên desktop và không có user interface (giao diện) Thích hợp cho việc triển khai ứng dụng ở máy client Kích thước database bị giới hạn khoảng 2 GB

Trang 38

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN

3.1 Cấu hình và cài đặt ArcSDE

3.1.1 Phần mềm cài đặt

SQL Server Developer 2005 Microsoft Data Access Components (MDAC) SP2 ArcSDE for SQL Server

3.1.2 Yêu cầu cấu hình

SQL Server Developer 2005

Prerequisite software Microsoft NET Framework 2.0

Internet Requirements Microsoft Internet Explorer 6.0 Service Pack 1 (SP1)

or later (prerequisite for NET Framework)

Internet Information Services (IIS) 5.0 or later is required for Microsoft SQL Server 2005 Reporting Services (SSRS) installations

Recommended: 1GB or higher

Minimum: 600 MHz

Trang 39

Recommended: 1 GHz or higher

Windows Server 2003 Enterprise Edition SP1 Windows Server 2003 Datacenter Edition SP1 Windows Server 2003 Web Edition SP1

Windows Small Business Server 2003 Standard Edition SP1

Windows Small Business Server 2003 Premium Edition SP1

Windows XP Professional SP2 Windows XP Tablet Edition SP2 Windows XP Home Edition SP2¹ Windows XP Media Edition SP2¹ Windows 2000 Professional Edition SP4 Windows 2000 Server Edition SP4 Windows 2000 Advanced Edition SP4 Windows 2000 Datacenter Server Edition SP4 Virtual PC

Virtual Server Windows Vista Home Basic Windows Vista Home Premium Windows Vista Business

Trang 40

Windows Vista Enterprise Windows Vista Ultimate Bảng 3.1 Cấu hình cài đặt SQL Server Developer 2005

Đối với ArcSDE ta cần cài đặt ArcGIS Decktop để chạy ứng dụng

Dưới đây là bảng cấu hình cài đặt cho ArcGIS Decktop

ArcInfo, ArcView, ArcEditor

See Dual or dual-core support policy

If using the ArcSDE Personal Edition for Microsoft SQL Server Express software, 2 GB of RAM is required

Display Properties 24 bit color depth

Screen Resolution 1024 x 768 recommended or higher at Normal size

(96dpi)

minimum

In addition, up to 50 MB of disk space maybe needed

in the Windows System directory (typically C:\Windows\System32) You can view the disk space requirement for each of the 9.3 components in the

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	1,59 MB