XÂY DỰNG DỊCH VỤ BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN TUÂN THEO CHUẨN WMS DỰA TRÊN QGIS SERVER VÀ OPENLAYER

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHÙNG THỊ MINH LÝ XÂY DỰNG DỊCH VỤ BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN TUÂN THEO CHUẨN WMS DỰA TRÊN QGIS SERVER VÀ OPENLAYER Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 60480103 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM Hà Nội – 2016 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết ðề tài Trong nãm gần ðây hệ thống thông tin ðịa lý (GIS) ðã trở thành ngành khoa học ðýợc quan tâm nhiều lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật toàn cầu Hiện nay, hầu hết ngýời ðều sử dụng tài khoản ngân hàng ðể gửi, trả tiền giúp bạn sử dụng dịch vụ trực tuyến, rút tiền ðâu Do mà việc sử dụng thẻ ATM ðể rút tiền ngày phổ biến hõn Ðể rút gửi tiền bạn ngân hàng ATM ðể rút tiền Xuất phát từ nhu cầu tra cứu tìm kiếm ðịa ðiểm ATM ngýời sử dụng Bản ðồ trực tuyến hiển thị chi tiết thông tin tọa ðộ, ðịa chỉ, ATM hệ thống ngân hàng Vietcombank Ðồng thời ðâu bạn dễ dàng sử dụng tra cứu cách trực quan Vì lý trên, học viên ðịnh chọn ðề tài “Xây dựng dịch vụ ðồ trực tuyến tuân theo chuẩn WMS dựa QGIS server OpenLayers” Với toán cụ thể xây dựng ðồ hiển thị ðiểm ATM ngân hàng Vietcombank Mục tiêu nhiệm vụ ðề tài Ðúc kết ðýợc vấn ðề lý thuyết cãn ðồ trực tuyến ðại, vấn ðề công nghệ liên quan xây dựng quy trình cơng nghệ thành lập phát hành ðồ mạng Biết cách sử dụng công cụ nguồn mở ðể lập ðồ tuân theo chuẩn mở ðã có Hiểu ðýợc quy trình hoạt ðộng phía server client Mục đích luận văn 1- Nghiên cứu sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến kiến trúc, cách biểu diễn giới thực, phương pháp hiển thị liệu khơng gian, quy trình phát hành đồ trực tuyến 2- Phương pháp xây dựng đồ trực tuyến mã nguồn mở sử dụng công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, QGIS server, QGIS web client xây dựng quy trình cơng nghệ thành lập phát hành đồ trực tuyến Intemet 3- Thử nghiệm thành lập phát hành ứng dụng đồ điểm ATM ngân hàng Vietcombank sở vấn đề nghiên cứu Nội dung luận văn Luận văn gồm chương Chương 1: giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) đưa kiến thức tổng quát GIS Chỉ thành phần, chức kiểu liệu GIS Chương 2: giới thiệu chuẩn mở hỗ trợ lập đồ WMS, Openlayer, OGC Chương 3: Các công cụ nguồn mở hỗ trợ lập đồ Giới thiệu toán cách thức triển khai làm trang web đồ 4 Chương 1, TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hệ thống thơng tin địa lý 1.1.1 GIS gì? Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) cơng cụ máy tính để lập đồ phân tích tồn kiện xảy trái đất cơng nghệ GIS tích hợp hoạt động sở liệu thông thường truy vấn phân tích thống kê với hình dung độc đáo lợi ích phân tích địa lý cung cấp đồ Những khả phân biệt GIS với hệ thống thông tin khác làm cho có giá trị cho loạt doanh nghiệp nhà nước tư nhân để giải thích kiện, dự đoán kết quả, hoạch định chiến lược 1.1.2 Các thành phần GIS Một GIS tích hợp năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, liệu, người, phương pháp quản lý 1.1.3 Các đối tượng GIS Chính người cần sử dụng GIS cho mục đích khác 1.2 Dữ liệu sử dụng GIS 1.2.1 Các kiểu liệu địa lý Dữ liệu không gian miêu tả vị trí tương đối tuyệt đối đặc điểm địa lý Dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi khơng gian) diễn tả đặc tính đặc điểm đia lý Những đặc tính chất số lượng chất lượng Kiểu liệu thường dùng môt kiện bảng 1.2.2 Các mơ hình liệu 1.2.2.1 Mơ hình liệu Raster Raster rời rạc Raster liên tục 1.2.2.2 Mô hình liệu véc tơ Ba loại biểu tượng cho liệu vectơ điểm, đường đa giác (khu vực) Trong thuật ngữ GIS, tính thực tế gọi thực thể không gian 1.2.3 Ưu nhược điểm mơ hình Ưu điểm nhược điểm liệu Vector Ưu điểm nhược điểm liệu raster 1.3 Chức GIS Tiền xử lý liệu thao tác Phân tích liệu Hiển Thị Dữ Liệu Quản Lý Cơ Sở Dữ Liệu Chương 2, GIỚI THIỆU VỀ WEB MAPPING, OPENLAYERS, OGC VÀ CHUẨN WMS 2.1 Giới thiệu web mapping 2.1.1 Định nghĩa web mapping 2.1.2 Các kiểu web mapping Bản đồ web phân tích (Analytical web maps) Chuyển động thời gian thực Bản đồ web cộng tác Bản đồ trực tuyến Bản đồ web tĩnh 2.1.3 Các công nghệ web mapping 2.2 Open Geospatial Consortium - OGC Một số chuẩn OGC công bố:     Web Feature Service (WFS) Web Map Service (WMS) Filter Encoding (FE) Catalogue Service for the Web (CSW) 2.3 Web Mapping Service - WMS 2.3.1 Thế WMS 2.3.2 WMS làm việc nào? WMS định nghĩa cụ thể thông qua: Cách lấy cung cấp thông tin loại đồ máy chủ cung cấp (GetCapabilities) Q trình gửi yêu cầu đưa đố dang ảnh tính (getmap) Các bước lấy cung cấp thông tin nội dung đồ giá trị /trị số tính địa điểm (GetFeatureInfo) 2.3.4 GetMap Thực hành với getmap Đáp ứng yêu cầu getmap 2.3.5 GetCapabilities Response 2.3.6 GetFeatureInfo (optional Attribute) 2.4 Openlayer Tại nên chọn Openlayers Giải phẫu ứng dụng Web-mapping Web map client Web map server Chương 3, CÁC CÔNG CỤ NGUỒN MỞ HỖ TRỢ ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỔ, BÀI TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM 3.1 PostgreSQL Các kiểu liệu PostgreSQL Các lệnh PostgreSQL 3.2 Postgis 3.3 QGIS 3.4 QGIS server 3.6 Thực nghiệm 3.6.1 Sự cần thiết toán Xuất phát từ nhu cầu thực tế người dùng ATM muốn tìm kiếm ATM gần để tiện cho việc rút tiền, chuyển khoản hay xem số dư Các ngân hàng có danh sách thông tin điểm ATM trang ngân hàng Nhưng liệu dạng địa đơn vất vả để tìm kiếm với người chưa quen Từ lý nên mà làm làm đồ trực tuyến hiển thị hệ thống điểm ATM ngân hàng Vietcombank Giúp người dùng dễ dàng xem hiển thị trực quan 3.6.2 Thiết kế chức đồ Các yêu cầu ứng dụng Website hiển thị điểm ATM gắn liền với nhu cầu người dùng sử dụng Website để xem thông tin điểm ATM - Các ATM khu vực nào? Thời gian hoạt động địa đâu? - Xem chi tiết thông tin điểm? Các chức đồ:      Di chuyển đồ Phóng to/ thu nhỏ Hiển thị điểm ATM Xem chi tiết thông tin tỉnh thành Xem thông tin chi tiết điểm ATM 3.6.3 Xây dựng liệu thực nghiệm Lấy liệu hệ thống điểm ATM Vietcombank trang https://www.vietcombank.com.vn/ATM/ Hình 3.1 Dữ liệu điểm ATM trang vietcombank.com Viết đoạn chương trình chuyển đổi liệu địa sang dạng tọa độ XY (kinh độ vĩ độ) sử dụng googlemapAPI 3.6.4 Cài đặt xây dựng chương trình 10 Với phần thực nghiệm này, học viên cài đặt môi trường hệ điều hành Fedora 24 3.6.4.1 Cài đặt PostgreSQL, PostGIS, QGIS server, QGIS web client Trong cửa sổ Terminal fedora dùng lệnh sau để cài đặt postgresql, Qgis, PostGis $ sudo dnf install PostgreSQL* $ sudo dnf install QGIS QGis-server $ sudo dnf install postgis Enable dịch vụ postgresql $ sudo systemctl enable postgresql $ sudo systemctl start postgresql Cấu hình file liệu, sửa file /var/lib/pgsql/data/postgresql.conf /var/lib/pgsql/data/pg_hba.conf postgresql.conf listen_addresses = 'localhost' port: 5433 pg_hba.conf # TYPE METHOD DATABASE USER ADDRESS Host md5 all all 127.0.0.1/32 Local peer all postgres 11 Đăng nhập, tạo user, database $ su – postgres # createdb minhly; # createuser – s minhly; Tạo phần postgis mở rộng # create extension postgis; Cài đặt cấu hình QGIS-web-client Down QGIS web client https://github.com/qgis/QGIS-Web-Client địa Dữ liệu QGIS web client bao gồm Hình 3.2 Thành phần liệu QGIS-web-client 3.6.4.2 Xây dựng liệu phía server 12 Đẩy liệu vào PostgreSQL Viết đoạn chương trình đổi địa thành tọa độ XY (vĩ độ, kinh độ) Ta liệu sau Hình 3.3 liệu ATM có tọa độ XY Dùng QGIS desktop để chuyển đổi liệu csv dang sharpfile Layer/add layer/add delimeted text layer 13 Hình 3.4 chuyển đổi liệu sang tọa độ XY Ta thu liệu điểm ATM hình 3.5 14 Hình 3.5 Các điểm ATM đồ Sau xuất liệu dạng sharp file để đẩy vào CSDL Dùng lệnh phg2psql để import lệu 15 $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm3.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm4.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 roads.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W vietcombank.shp|psql Tạo project QGIS Kết nối đến CSDL 16 Hình 3.6 Kết nối với sở liệu postgresql 17 Hình 3.7 Add layer vào QGIS 18 3.6.5 Kết hiển thị phía web client Hình 3.11 Đo diện tích vùng Hình 3.12 Xem thơng tin huyện 19 Hình 3.13 Xem thơng tin đường Hình 3.14 Xem thơng tin điểm đặt ATM 20 KẾT LUẬN Luận văn giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin địa lý, kiểu liệu mơ hình liệu GIS Giới thiệu tổng quan chuẩn mở công nghệ số hóa đồ (WMS, OGC, OpenLayer) Các Layer sử dụng đồ Cách tiếp cận sử dụng công cụ nguồn mở để xây dựng đồ trực tuyến Thực nghiệm cho thấy ứng dụng đồ chạy hiển thị tốt trình duyệt, dễ dàng tìm kiếm hiển thị chi tiết thông tin lớp đồ Kết đạt Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu, thu kiến thức về: - Tổng quan GIS, WMS, OpenLayer chuẩn mở hỗ trợ việc lập đồ - Cách thực xây dựng đồ - Các công cụ phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ việc lập đồ trực tuyến ( Qgis Server, Qgis Client, Qgis Desktop, PostgreSQL, GoogleAPI ) - Các kiểu liệu không gian, cách thao tác truy vấn liệu sở liệu PostgreSQL phần mở rộng PostGis - Có thể thu thập cập nhật liệu từ nguồn khác Hướng phát triển Bản đồ đáp ứng yêu cầu hiển thị điểm ATM ngân hàng Vietcombank liệu dạng đơn thuần, 21 tỉ lệ xác đồ chưa cao, chức đồ hạn chế Hướng nghiên cứu tơi tối ưu hóa độ xác tọa độ điểm ATM Hiển thị thêm hệ thống ATM ngân hàng khác, thêm chức tự động cập nhật liệu từ website ngân hàng  ... createdb minhly; # createuser – s minhly; Tạo phần postgis mở rộng # create extension postgis; Cài đặt cấu hình QGIS-web-client Down QGIS web client https://github.com/qgis/QGIS-Web-Client địa... import lệu 15 $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm3.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm4.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 roads.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W vietcombank.shp|psql... Thi? ??t kế chức đồ Các yêu cầu ứng dụng Website hiển thị điểm ATM gắn liền với nhu cầu người dùng sử dụng Website để xem thông tin điểm ATM - Các ATM khu vực nào? Thời gian hoạt động địa đâu? -