Ứng Dụng Công Nghệ Gis Xây Dựng Hệ Thống Quản Lý Cây Xanh Ở Trà Vinh.pdf

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHUNG THIÊN TRÍ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH Ở TRÀ VINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH Đà Nẵng Năm 2018[.]

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHUNG THIÊN TRÍ CHUNG THIÊN TRÍ * ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG KHOA HỌC MÁY TÍNH QUẢN LÝ CÂY XANH Ở TRÀ VINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUN NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH * KHĨA K32 Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CHUNG THIÊN TRÍ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH Ở TRÀ VINH Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN TẤN KHÔI Đà Nẵng – Năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Chung Thiên Trí ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi TÓM TẮT LUẬN VĂN viii MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu 2.2 Nội dung nghiên cứu ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 4.1 Phƣơng pháp lý thuyết 4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm Ý NGHĨA VÀ KHOA HỌC THỰC TIỄN .3 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH TRÀ VINH 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 1.1.3 Tình hình quản lý xanh 1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ .7 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Công nghệ WebGIS 11 1.3 KẾT CHƢƠNG 20 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 21 QUẢN LÝ CÂY XANH 21 2.1 MÔ TẢ BÀI TOÁN 21 2.2 YÊU CẦU HỆ THỐNG 22 2.3 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 22 2.3.1 Xây dựng biểu đồ use case 22 3.3.2 Mô tả use case 24 2.3.3 Biểu đồ lớp 31 iii 2.4 THIẾT KẾ CHỨC NĂNG HỆ THỐNG 32 2.4.1 Các biểu đồ 32 2.4.2 Biểu đồ lớp chi tiết 34 2.4.3 Thiết kế chức 35 2.4.4 Biểu đồ triển khai 38 2.5 KẾT CHƢƠNG 39 CHƢƠNG XÂY DỰNG, THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 40 3.1 CƠNG CỤ VÀ MƠI TRƢỜNG LẬP TRÌNH .40 3.2 XÂY DỰNG CÁC LỚP BIỂU ĐỒ 41 3.2.1 Q trình số hóa đồ 41 3.2.2 Các lớp liệu đồ 42 3.2.3 Mơ hình liệu lớp liệu đồ 45 3.2.2 Kết nối liệu đồ đƣa liệu lên Geoserver 45 3.3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 48 3.3.1 Thêm xanh tuyến đƣờng 49 3.3.2 Cập nhật xanh tuyến đƣờng 49 3.3.3 Tìm kiếm truy vấn liệu xanh 50 3.3.4 Thống kê, báo cáo 50 3.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 52 3.5 KẾT CHƢƠNG 52 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 53 KẾT QUẢ ĐẬT ĐƢỢC .53 HẠN CHẾ .53 HƢỚNG PHÁT TRIỂN 53 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Anh: WWW World Wide Web OGC Open Geospatial Consortium GIS Geographic Information Systems WMS Web Map Service WFS Web Feature Service SLD Styled Layer Descriptor URL Uniform Resource Locator URN Uniform Resource Name XML Extensible Markup Language XSLT Extensible Stylesheet Language Transformations RDF Resource Description Framework CGI Common Gateway Interface ISAPI Internet Server Application Programming Interface NSAPI Netscape Server Application Programming Interface TIGER Topographically IntegratedGeographical Referencing TOPP The Open Planning Project Tiếng Việt: HTTĐL Hệ thông tin địa lý v DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng 2.1 Phân loại trạng xanh năm 2017(Nguồn: Cơng ty cơng trình thị Trà Vinh) 29 2.2 Mô tả use case đăng nhập 23 2.3 Mô tả use case thêm xanh 24 2.4 Mô tả use case cập nhật xanh 25 2.5 Mô tả use case xóa xanh 26 2.6 Mơ tả use case tính khoảng cách xanh 27 2.7 Mơ tả use case tìm kiếm xanh 29 2.8 Mơ tả use case thống kê xanh 30 3.1 Dữ liệu đồ ranh giới 43 3.2 Dữ liệu đồ đường giao thông 43 3.3 Dữ liệu đồ thủy hệ 44 3.4 Dữ liệu đồ xanh 44 Trang vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Cảnh quan thị Trà Vinh 1.2 Cây xanh hàng trăm năm tuổi 1.3 Các thành phần HTTĐL 10 1.4 Sơ đồ tổ chức hệ “Phần cứng HTTĐL” 10 1.5 Phần mềm HTTĐL 11 1.6 Các nhóm chức GIS 13 1.7 Mơ hình lớp kiến trúc WebGIS 15 1.8 Số liệu vector biểu thị dạng điểm (Point) 17 1.9 Số liệu vector biểu thị dạng Arc 18 1.10 Số liệu vector biểu thị dạng vùng (Polygon) 19 1.11 Khó khăn việc chia liệu 20 1.12 Giải pháp OGC 21 2.1 Biểu đồ use case tổng quát hệ thống quản lý xanh 31 2.2 Phân rã use case cập nhật xanh 32 2.3 Phân rã use case thống kê 32 2.4 Sơ đồ hoạt động đăng nhập 33 2.5 Sơ đồ hoạt động thêm xanh 35 2.6 Sơ đồ hoạt động chức tính khoảng cách 37 2.7 Sơ đồ hoạt động chức tìm kiếm 40 2.8 Biểu đồ lớp hệ thống quản lý xanh 41 2.9 Biểu đồ chức đăng nhập 42 2.10 Biểu đồ chức thêm xanh 43 2.11 Biểu đồ chức tìm kiếm 43 vii 2.12 Biểu đồ cho chức thống kê 44 2.13 Biểu đồ lớp thiết kế 45 2.14 Thiết kế lớp cho chức đăng nhập 46 2.15 Thiết kế lớp cho chức thêm xanh 46 2.16 Thiết kế lớp cho chức tìm kiếm 46 2.17 Thiết kế lớp cho chức thống kê 47 2.18 Biểu đồ triển khai 47 3.1 Quy trình số hóa liệu đồ 52 3.2 Chuẩn hóa liệu đồ ArcMap 10 52 3.3 Cấu trúc liệu không gian liệu thuộc tính 53 3.4 Mơ hình quan hệ lớp liệu đồ 55 3.5 Giao diện đăng nhập vào hệ thống quản lý 59 3.6 Thêm xanh tuyến đường 59 3.7 Cập nhật xanh tuyến đường 60 3.8 Tìm kiếm truy vấn xanh 60 3.9 khoảng cách xanh 61 3.10 Số liệu thống kê xanh năm 62 3.11 Thống kê tỷ lệ xanh tuyến đường 62 3.12 Thống kê trạng sinh trưởng xanh 63 viii ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH Ở TRÀ VINH Học viên: Chung Thiên Trí Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 Khóa: K32 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Chƣơng trình xã hội hóa xanh đem lại hiệu thiết thực Sự đời phát triển ngày mạnh mẽ hệ thống thông tin địa lý (Geographical Information System - gọi tắt GIS) nhánh công nghệ ngành Cơng nghệ Thơng tin đƣợc hình thành vào năm 1960 GIS tập hợp tổ chức phần cứng, phần mềm, sở liệu ngƣời đƣợc thiết kế để thu nhận, lƣu trữ cập nhật thao tác, phân tích làm mơ hình hiển thị dạng thơng tin địa lý có quan hệ không gian nhằm giải vấn đề quản lý Đặc biệt đời đánh dấu bƣớc phát triển ngành GIS WebGIS đời sở chia sẻ thông tin liệu mơ hình khơng gian qua hệ thống mạng Internet giải đƣợc vấn đề mà hệ thống GIS cũ gặp phải vấn đề chia liệu tính đồng liệu Vì việc ứng dụng GIS vào quản lí xanh thành phố Trà Vinh có ý nghĩa thiết thực giúp cán quản lý có nhìn tổng quan, thực tế từ có hƣớng điều chỉnh giúp cải trang đƣợc môi trƣờng đô thị, tiết kiệm đƣợc chi phí nguồn liệu Nhằm giúp bạn hiểu vấn đề này, mời bạn tham khảo nội dung viết ““Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý xanh Trà Vinh” dƣới Từ khóa – Hệ thống thơng tin địa lý; GIS; WebGIS; OGC Open GIS; xanh; cảnh quan môi trƣờng đô thị APPLYING GIS TECHNOLOGY TO CONSTRUCTING TRA VINH GREENTREE MANAGEMENT SYSTEM Abstract – Greentree socialization program provides practical effects The advent and dramatic development of geographical information system – also called GIS - is a technological branch of information technology field established in the 1960s GIS is a set of components, including hardware, software, database and manpower which are designed for receiving, storing, updating manipulations, analyzing to display geographical information categories having spatial relations in tackling management problems Particularly, the advent of Web GIS marking an important turning point in developing GIS field is based on sharing information in the spatial data via the Internet in order that the problems of data sharing and data’s identity which are limited by outdated GIS system can be solved Hence, utilizing GIS technology in constructing management system for Tra Vinh tree and green spaces helping managers have an overview to adjust, improve urban environment as well as save an amount of costs for data resources is practically meaningful To help you get more information in this problem, this paper mention constructing a GIS-based management system for Tra Vinh tree and green spaces below Key words - Geographical information system, GIS; WebGIS; OGC and Open GIS; green trees; urban environment and sight 12 tập trung nơi xử lý tập trung giải pháp dịch vụ WebGIS lại theo đƣờng phân tán, yêu cầu đáp ứng đƣợc gởi trả thông qua internet, điều làm giảm khoảng cách chi phí giảm rõ rệt Việc tích hợp cơng nghệ WebGIS Internet tạo nhiều hội ngƣời sử dụng liệu chức GIS mà không cần phải cài đặt phần mềm chuyên dụng GIS 1.2.2.1 Kiến trúc hệ thống WebGIS WebGIS đƣợc xây dựng để cung cấp dịch vụ thông tin địa lý theo công nghệ dịch vụ web Chính nên WebGIS thỏa mãn kiến trúc tầng thông dụng ứng dụng web Sau tùy thuộc vào công nghệ cách thức phát triển mở rộng GIS khác mà WebGIS trở thành n tầng khác Kiến trúc tầng WebGIS đƣợc mơ tả dƣới bao gồm tầng trình bày, tầng giao dịch tầng liệu Request Response Hình 1.7: Mơ hình lớp kiến trúc WebGIS a Tầng trình bày: thơng thƣờng trình duyệt web nhƣ Internet Explorer, Mozilla Firefox… để mở trang web theo địa định sẳn Các ứng dụng Website, Applet, Flash… đƣợc viết công nghệ theo chuẩn W3C, máy trạm ứng dụng desktop tƣơng tự nhƣ phần mềm MapInfo, ArcMap b Tầng giao dịch: tích hợp webserver thƣờng webserver nhƣ: Tomcat, Apache, Internet Information Server, nhiệm vụ thƣờng tiếp nhận yêu cầu từ client lấy liệu từ database theo yêu cầu client, trình bày liệu theo cấu hình định sẳn theo yêu cầu client trả kết theo yêu cầu c Tầng liệu: nơi lƣu trữ liệu địa lý bao gồm liệu không gian liệu phi không gian Các liệu đƣợc quản trị hệ quản trị sở liệu nhƣ: ORACLE, MSSQL SERVER, ESRI SDE, POSGRESQL file liệu dạng nhƣ shapfile, tab, XML, liệu đƣợc thiết kế cài đặt xây dựng theo quy trình, quy mơ tốn mà lựa chọn sở liệu phù hợp 1.2.2.2 Mơ hình triển khai WebGIS Trong mơ hình hoạt động WebGIS đƣợc chia làm hai phần: hoạt động phía máy khách (client side) xử lý phía máy chủ (server side)  Client side: đƣợc dùng để hiển thị kết đến cho ngƣời dùng, nhận điều khiển từ ngƣời dùng tƣơng tác với web server thông qua trình duyệt web, trình duyệt web chủ yếu dùng mã HTML để định dạng, thêm vào vài plug-in, ActiveX mã applet đƣợc nhúng vào trình duyệt để tăng tính tƣơng tác với ngƣời dùng 13  Server side: gồm có web server, application server, data server Server side có nhiệm vụ lƣu trữ liệu, xử lý tính tốn trả kết cho client site - Web server đƣợc dùng để phục vụ cho ứng dụng web, webserver sử dụng nghi thức HTTP để giao tiếp với trình duyệt web phía client, tất yêu cầu từ phía client với ứng dụng web đƣợc webserver nhận thơng dịch, sau gọi chức ứng dụng thông qua giao tiếp mạng - Application server: hàm chƣơng trình gọi hàm xử lý GIS, gởi yêu cầu lấy liệu đến clearinghouse - Data server: phần hầu hết hệ thống thông tin với nhiệm vụ quản lý điều khiển truy cập liệu Có hai chiến thuật lựa chọn, tƣơng ứng với hai kiểu triển khai, kiểu thứ tập trung cơng việc chủ yếu vào phía server, kiểu ngƣợc lại tập trung cho công việc phía client 1.2.2.3 Dữ liệu WebGIS Một sở liệu hệ thống thơng tin địa lý chia làm loại số liệu bản: số liệu khơng gian phi khơng gian Mỗi loại có đặc điểm riêng chúng khác yêu cầu lƣu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý hiển thị Số liệu không gian mô tả số hình ảnh đồ, chúng bao gồm toạ độ, quy luật ký hiệu dùng để xác định hình ảnh đồ cụ thể đồ Hệ thống thông tin địa lý dùng số liệu không gian để tạo đồ hay hình ảnh đồ hình giấy thông qua thiết bị ngoại vi, … Số liệu phi khơng gian diễn tả đặc tính, số lƣợng, mối quan hệ hình ảnh đồ với vị trí địa lý chúng Các số liệu phi khơng gian đƣợc gọi liệu thuộc tính, chúng liên quan đến vị trí địa lý đối tƣợng không gian liên kết chặt chẽ với chúng hệ thống thông tin địa lý thông qua chế thống chung  Mơ hình liệu không gian Dữ liệu trung tâm hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa nhiều chúng có ý nghĩa Dữ liệu hệ GIS đƣợc lƣu trữ CSDL chúng đƣợc thu thập thông qua mơ hình giới thực Dữ liệu hệ GIS cịn đƣợc gọi thơng tin khơng gian Đặc trƣng thơng tin khơng gian có khả mơ tả “vật thể đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo quan hệ không gian Chúng cịn khả mơ tả “hình dạng tƣợng” thơng qua mơ tả chất lƣợng, số lƣợng hình dạng cấu trúc Cuối cùng, đặc trƣng thông tin không gian mô tả “quan hệ tƣơng tác” tƣợng tự nhiên Mơ hình khơng gian đặc biệt quan trọng cách thức thơng tin ảnh hƣởng đến khả thực phân tích liệu khả hiển thị đồ hoạ hệ thống Kiểu đối tƣợng điểm (Points) Điểm đƣợc xác định cặp giá trị đ Các đối tƣợng đơn, thông tin địa lý gồm sở vị trí đƣợc phản ánh đối tƣợng điểm Các đối tƣợng kiểu điểm có đặc điểm: • Là toạ độ đơn (x,y) • Khơng cần thể chiều dài diện tích - 14 Hình 1.8: Số liệu vector biểu thị dạng điểm Tỷ lệ đồ tỷ lệ lớn, đối tƣợng thể dƣới dạng vùng Tuy nhiên đồ tỷ lệ nhỏ, đối tƣợng thể dƣới dạng điểm Vì vậy, đối tƣợng điểm vùng đƣợc dùng phản ánh lẫn - Kiểu đối tƣợng đƣờng Đƣờng đƣợc xác định nhƣ tập hợp dãy điểm Mơ tả đối tƣợng địa lý dạng tuyến, có đặc điểm sau: • Là dãy cặp toạ độ • Một đƣờng bắt đầu kết thúc nút • Các đƣờng nối với cắt nút • Hình dạng đƣờng đƣợc định nghĩa đỉnh điểm • Độ dài xác cặp toạ độ Hình 1.9: Số liệu vector đƣợc biểu thị dƣới dạng đƣờng - Kiểu đối tƣợng vùng (Polygons) Vùng đƣợc xác định ranh giới đƣờng thẳng Các đối tƣợng địa lý có diện tích đóng kín đƣờng đƣợc gọi đối tƣợng vùng polygons, có đặc điểm sau: • Polygons đƣợc mô tả tập đƣờng (arcs) điểm nhãn (label points) • Một nhiều đƣờng định nghĩa đƣờng bao vùng • Một điểm nhãn nằm vùng để mô tả, xác định cho vùng 15 Hình 1.10: Số liệu vector đƣợc biểu thị dƣới dạng vùng  Mơ hình liệu thuộc tính Số liệu phi khơng gian hay cịn gọi thuộc tính mơ tả đặc tính, đặc điểm tƣợng xảy vị trí địa lý xác định Một chức đặc biệt cơng nghệ GIS khả việc liên kết xử lý đồng thời liệu đồ liệu thuộc tính Thơng thƣờng hệ thống thơng tin địa lý có loại số liệu thuộc tính: - Đặc tính đối tƣợng: liên kết chặt chẽ với thông tin không gian thực SQL (Structure Query Language) phân tích - Số liệu tƣợng, tham khảo địa lý: miêu tả thông tin, hoạt động thuộc vị trí xác định - Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phƣơng hƣớng định vị, …liên quan đến đối tƣợng địa lý - Quan hệ đối tƣợng khơng gian, đơn giản phức tạp (sự liên kết, khoảng tƣơng thích, mối quan hệ đồ hình đối tƣợng) 1.2.2.4 Chuẩn dịch vụ xây dựng đồ WebGIS Sự phát triển mạnh mẽ WebGIS việc phổ biến lợi ích HTTĐL đến rộng rãi ngƣời giới việc chia liệu không gian khơng cịn vấn đề khó khăn Sự đời WebGIS khắc phục đƣợc hạn chế mà GIS truyền thống mang lại giá thành sở liệu, chuyển đổi định dạng phần mềm, giá thành phần mềm, vấn đề quyền khả cập nhật liệu Thế nhƣng sử dụng khai thác WebGIS, nhận thấy hầu hết WebGIS đƣợc xây dựng độc quyền hãng phần mềm hay tổ chức khác liệu đƣợc trình bày theo quan điểm riêng họ Điều có nghĩa ngƣời sử dụng truy cập vào server để lấy thơng tin liệu server khơng thể tích hợp liệu từ server khác Và câu hỏi tính vận hành đƣợc đặt 16 Hình 1.11 Khó khăn việc chia liệu Trong hình ta thấy ngƣời sử dụng muốn lấy thông tin từ ba server khác nhau, hay nói cách khác để lấy thơng tin họ quan tâm từ trang web, ngƣời sử dụng phải dùng ba web client khác tƣơng ứng truy cập vào web server mà thơi Trên thực tế, khơng có đồng liệu địa lý mà gặp không khó khăn vấn đề tích hợp liệu từ nhiều nguồn khác Chẳng hạn nhƣ đồ đƣờng dây điện không chồng lớp với đồ ống nƣớc Sở giao thông công chánh làm sử dụng lƣới chiếu khác Điều đƣa đến việc lãng phí thời gian, sức lực đặc biệt chi phí cơng việc chung Chính lần chi phí lại trở thành rào cản lớn cho phát triển rộng rải hệ GIS nhu cầu tìm “đồng vận hành” cho liệu trở thành nhu cầu cấp thiết phát triển khoa học công nghệ Thật vậy, nắm bắt đƣợc nhu cầu lợi ích mà đồng vận hành đem lại, nhà nghiên cứu lĩnh vực mã nguồn mở nói riêng nhà khoa học khác nói chung tìm giải pháp cho vấn đề này, thành lập tổ chức nghiên cứu phát triển tích hợp sở liệu địa lý mà không quan tâm đến liệu đƣợc thực phần mềm Tổ chức OGC đời sở tìm tiếng nói chung cho liệu, khái niệm “đồng vận hành” [18] Nhờ xuất OGC đời đặc tả OGC, đặc biệt đặc tả WMS đƣa công nghệ GIS phát triển thêm bƣớc cao 17 Hình 1.12 Giải pháp OGC Sự đời đặc tả WMS OGC, Web Client Web Server định nghĩa theo giao thức WMS mà ngƣời sử dụng cần Web Client để truy cập vào ba Web Server khác nhau, tiết kiệm đƣợc thời gian, chi phí sức lực OGC tổ chức xây dựng chuẩn đồng tâm, tự nguyện, có tính tồn cầu phi lợi nhuận OGC dẫn dắt việc phát triển chuẩn cho dịch vụ sở vị trí khơng gian địa lý OGC hoạt động với quyền, nhà cơng nghiệp GIS viện nghiên cứu để tạo giao tiếp ứng dụng mở cho HTTĐL yếu khác có liên quan Ngày nay, OGC tổ chức đƣợc hình thành cộng tác nhiều cơng ty, tổ chức phủ trƣờng đại học tham gia trình tìm tiếng nói chung để phát triển đặc tả giao tiếp cơng cộng Chúng ta thƣờng gọi đặc tả OGC Các đặt tả OGC hỗ trợ đồng vận hành, tích hợp làm cho liệu địa lý ln sẵn sàng phục vụ Web, dịch vụ tảng định vị, dịch vụ không dây phù hợp với xu hƣớng cơng nghệ thơng tin Các đặc tả tăng cƣờng sức mạnh cho nhà phát triển công nghệ nhằm biến dịch vụ thông tin không gian phức tạp trở nên dễ dàng truy cập hữu ích với hầu hết ứng dụng Sau chuẩn dịch vụ tổ chức OGC đƣa đƣợc ứng dụng vào xây dựng hệ thống WebGIS luận án: Các chuẩn OGC đƣợc chia làm hai nhóm lớn: Các chuẩn đặc tả tổng quát (hay gọi chuẩn lý thuyết – Abstract Specification) chuẩn quy định tảng nhằm đảm bảo tính đồng vận hành kiến trúc địa lý không gian Các chuẩn đặc tả kỹ thuật (hay gọi đặc điểm kỹ thuật thực - Implementation Specification) chuẩn cung cấp kỹ thuật chi tiết bổ sung cách thức xử lý thông tin Những chuẩn tiện lợi chi tiết chuẩn lý thuyết Có thể kể đến số chuẩn nhƣ: 18 - Geography Markup Language (GML) [12]: dạng mã hóa XML để truyền tải lƣu trữ thông tin địa lý bao gồm hình học thuộc tính đối tƣợng địa lý - Web Map Service (WMS) [8]: hỗ trợ tạo hiển thị hình ảnh tựa đồ theo định dạng - Web Feature Service (WFS) [10]: cho phép trình khách chồng ghép hình ảnh đồ để hiển thị cho ngƣời sử dụng đầu cuối từ nhiều dịch vụ WMS Internet Tƣơng tự nhƣ WFS cho phép client lấy chỉnh sửa liệu đƣợc mã hóa dƣới dạng GML từ nhiều dịch vụ WFS Internet - Styled Layer Descriptor (SLD) [11]: mã hóa cho đặc tả WMS mở rộng phép ký hiệu hóa liệu đồ theo yêu cầu ngƣời sử dụng  Web Map Service (WMS) WMS dịch vụ cung cấp đồ số Web theo chuẩn mở hiệp hội OpenGIS WMS bao gồm thành phần Web Map Server Web Map Client Web Map Server phần dịch vụ đồ chạy Server, có nhiệm vụ cung cấp chức nhƣ: - Tạo đồ (dƣới dạng đồ họa, ảnh, tập tin liệu địa lý,…) - Trả lời truy vấn Web Map Client nội dung đồ Web Map có chức gửi yêu cầu đến Web Map Server thuộc tính đồ hay yêu cầu hiển thị đồ dƣới dạng URL Nội dung URL phụ thuộc nhiều vào dịch vụ Web Map Server cung cấp: - Yêu cầu tạo đồ, tham số URL phạm vi địa lý đồ, hệ tọa độ, kiểu thông tin đƣợc sử dụng, dạng lƣu trữ đồ, kích thƣớc, kết quả,… - Yêu cầu truy vấn nội dung đồ, tham số URL phải lớp thông tin đồ cần truy vấn, vị trí cần truy vấn Đặc tả WMS: WMS tài liệu mô tả cách thức Server đáp ứng yêu cầu cụ thể từ Client Khi Client Server thực thi đặc tả chúng cịn trao đổi với Đặc tả WMS quy định cách thức mà WMS client liên lạc với WMS Server cách thức mà WMS Server đáp ứng yêu cầu WMS Client Có loại Request bắt buộc số loại Request tùy chọn khác Mỗi loại yêu cầu giống nhƣ trang Web, cho dù thực tế hồn tồn chƣơng trình đơn nhận tham số khác nhau: - GetMap (bắt buộc): Yêu cầu GetMap trả đồ dƣới dạng ảnh phạm vi địa lý theo tham số đƣợc định nghĩa cụ thể GetMap đƣợc yêu cầu Client để nhận tập hợp pixels Các pixels chứa ảnh đồ vùng địa lý (không gian) tập đối tƣợng đồ họa nằm vùng địa lý cụ thể 19 - GetCapabilities (bắt buộc): Yêu cầu GetCapabilities trả siêu liệu mô tả WMS Server, mô tả bao gồm nội dung thơng tin mà WMS phục vụ, tham số mà WMS Server nhận - GetFeatureInfo (tùy chọn): Yêu cầu GetFeatureInfo trả thông tin đối tƣợng địa lý cụ thể đƣợc hiển thị đồ  Web Feature Service (WFS) WFS tiêu chuẩn giao tiếp địa lý OGC WFS cung cấp tƣơng tác nhờ giao diện cho phép yêu cầu độc lập đối tƣợng địa lý thơng qua tảng Web Do ngƣời dùng yêu cầu liệu cách có chọn lọc để phục vụ cho nhu cầu Nhiều ngƣời nghĩ đối tƣợng địa lý có mã nguồn chạy ẩn bên dƣới đồ, nhƣng thực tế tƣơng tác WMS trả hình ảnh để hiển thị đồ dạng raster, với ngƣời dùng cuối nhận đƣợc đồ nhƣng khơng thể biên tập phân tích khơng gian từ đồ dạng raster GML (Geography Markup Language) ngôn ngữ quy định cách thức để mô tả cho đối tƣợng địa lý thông qua tảng XML, định dạng khác nhƣ shapefiles đƣợc truyền tải qua GML Khái quát WFS: Đặc tả WFS định nghĩa giao diện để mô tả cho hoạt động thao tác với liệu đối tƣợng địa lý Các thao tác liệu bao gồm: - Lấy truy vấn đối tƣợng dựa ràng buộc không gian phi không gian - Tạo đối tƣợng địa lý - Xóa đối tƣợng địa lý - Cập nhật đối tƣợng địa lý Một WFS mô tả hoạt động chuyển đổi liệu, truy vấn phát hoạt động Client sinh yêu cầu gửi lên tới máy chủ web thơng qua HTTP Sau máy chủ web thực thi yêu cầu Đặc tả WFS sử dụng HTTP thông dụng, khơng phải u cầu khó Có hai cách thức mã hóa cho hệ thống WFS là: - XML (tuân theo HTTP POST SOAP) - Cặp Key/Value (đã đƣợc mã hóa chuỗi truy vấn HTTP GET)  Styled Layer Descriptor (SLD) - SLD mã hóa cho đặc tả WMS mở rộng phép ký hiệu hóa liệu theo yêu cầu ngƣời sử dụng - Đặc tả hƣớng đến việc đáp ứng yêu cầu ngƣời dùng sử dụng liệu không gian (con ngƣời máy) để điều khiển việc tạo đồ trực quan từ liệu sử dụng Đặc tả OpenGIS WMS hỗ trợ khả cung cấp thông tin dựa vào lựa chọn cụ thể ký hiệu, kiểu dáng tập liệu sẳn có Tuy nhiên WMS cung cấp cho ngƣời sử dụng chọn lựa, WMS cho ngƣời sử dụng biết tên ký hiệu Nó khơng cho ngƣời sử dụng biết tạo hình ảnh trực quan đồ nhƣ Một vấn đề quan trọng ngƣời sử dụng khơng có cách định nghĩa luật để tạo 20 hình ảnh đồ theo cách riêng Điều có nghĩa cần cung cấp ngơn ngữ mơ tả ký hiệu để ngƣời sử dụng có khả tự định nghĩa hình thức trình bày đối tƣợng địa lý theo quan điểm riêng Ngơn ngữ SLD SLD dùng để định nghĩa hình dáng, màu sắc đầu liệu WFS - Có hai cách để tạo hình cho liệu Đơn giản tạo màu cho tất đối tƣợng theo cách Ví dụ : tất sông suối nét (line) hai nét (polygon) đƣợc tô màu theo cách, ngƣời sử dụng muốn “nói” với server tơ màu bên tất polygon (sông hai nét) màu xanh dƣơng nhạt, cịn đƣờng viền sơng suối nét màu xanh dƣơng đậm Kiểu tạo hình khơng cần biết thuộc tính liệu phía dƣới Những yêu cầu tạo hình cho lớp liệu đƣợc định nghĩa phần tử FeatureTypeStyle tài liệu đặc tả SLD 1.3 KẾT CHƢƠNG Trong chƣơng giới thiệu tổng quan điều kiện tự nhiên, thực trạng xanh Trà Vinh Đồng thời làm rõ thêm số nội dung liên quan tới hệ thống thông tin địa lý, công nghệ WebGIS chuẩn dịch vụ đặc tả GIS tổ chức OGC sáng lập Từ thực trạng kiến thức tổng quan chƣơng vận ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý xanh trà vinh mang tính thiết thực hiệu 21 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH Trong chƣơng 1, trình bày thành phần HTTTĐL cơng nghệ GIS Trong chƣơng đến để giải toán quản lý xanh, phân tích thiết kế hệ thống quản lý xanh, cách thức triển khai hệ thống sau cho phù hợp với thực trạng địa phƣơng 2.1 MÔ TẢ BÀI TỐN Cây xanh thị bao gồm: xanh sử dụng công cộng, xanh sử dụng hạn chế xanh chun dụng Có vai trị việc điều hịa khí hậu, bảo vệ mơi trƣờng giải vấn đề môi sinh Hiện việc quản lý xanh đô thị thành phố Trà Vinh cịn nhiều bất cập, chi phí cho cơng tác sản xuất trì xanh chủ yếu dựa vào ngân sách nhà nƣớc, nguồn lực xanh thị cịn ít, lại thiếu chế sách để khuyến khích thành phần kinh tế nhân dân tham gia Bảng sau cho ta thấy đƣợc trạng xanh thành phố Trà Vinh Bảng 2.1 Phân loại trạng xanh năm 2017 (Nguồn: Cơng ty cơng trình thị Trà Vinh) Số lƣợng Tỹ lệ (%) Loại I 4.238 30,95 Loại II 5.493 40,11 Loại III 1.341 9,79 Cây tạo hình 2.622 19,15 Tổng cộng 13.694 100 Loại Từ trạng trên, cán quản lý xanh muốn xây dựng hệ thống quản lý xanh công nghệ WebGIS Chủ đạo hệ thống WebGIS cung cấp giao diện đồ trực tuyến gồm số lớp thông tin tuyến đƣờng giao thông, thủy hệ, đồ ranh giới hành thành phố, lớp thông tin xanh bao gồm vị trí, loại cây, tên, chiều cao, tình trạng, mã số Tại ngƣời quản lý xanh tra cứu, xem đƣợc thông tin chi tiết xanh, tình trạng xanh, cho phép cập nhật trạng xanh, thêm xanh, tổng hợp thống kê theo loại xanh, trạng xanh tuyến đƣờng thành phố Trà Vinh Ngoài ngƣời quản lý xanh muốn giám sát đƣợc tình trạng dịch chuyển chặt hạ xanh tuyến đƣờng thị sau dịch chuyển xong trạng đƣợc cập nhật đảm bảo thông tin đƣợc cập nhật 22 2.2 YÊU CẦU HỆ THỐNG Hệ thống WebGIS quản lý xanh nhằm mục đích giải yêu cầu sau: - Giúp cho ngƣời quản lý xanh tra cứu, xem thông tin xanh tuyến đƣờng đô thị - Thống kê chuẩn loại, số lƣợng xanh tuyến đƣờng toàn thành phố - Hỗ trợ theo dõi hồ sơ quản lý cho xanh đƣợc dễ dàng, xác hơn, tìm vị trí xanh cần cắt tỉa nhanh chống việc sử dụng thông tin tọa độ đƣợc chiết xuất từ hệ thống GIS - Hỗ trợ chức cập nhật thông tin xanh thêm xanh  Các yêu cầu phi chức năng: - Hệ thống đƣợc triển khai website mạng internet - Ngƣời quản lý tra cứu thơng tin, xem thơng tin môi trƣờng mạng internet - Thông tin thống kê phải đảm bảo tính xác theo chuẩn loại, theo trạng 2.3 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 2.3.1 Xây dựng biểu đồ use case a Biểu đồ use case tổng quát Dựa yêu cầu nêu biểu đồ use case tổng quát đƣợc thiết kế nhƣ sau: 23 Hình 2.1 Biểu đồ use case tổng quát hệ thống quản lý xanh b Phân rã use case cập nhật xanh Use case cập nhật xanh đƣợc phân rã thành use case thêm xanh, cập nhật thông tin xanh, xóa xanh nhƣ hình 3.2 Hình 2.2 Phân rã use case cập nhật xanh 24 c Phân rã use case thống kê Hình 2.3 Phân rã use case thống kê 3.3.2 Mô tả use case Tải FULL (72 trang): https://bit.ly/3ZCbblI Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net a Use case đăng nhập Bảng 2.2 Mô tả use case đăng nhập Ý nghĩa Nội dung Tên use case Đăng nhập Tác nhân Cán quản lý Mức Ngƣời chịu trách nhiệm Cán quản lý xanh Tiền điều kiện Có tài khoản mật đăng nhập Đảm bảo tối thiểu Hệ thống thông báo tài khoản mật không hợp lệ Đảm bảo thành công Nhập tài khoản mật Kích hoạt Khi cán quản lý chọn chức đăng nhập Chuỗi kiện chính: Hệ thống hiển thị form đăng nhập yêu cầu nhập vào username password Cán quản lý nhập username password click nút submit Ngoại lệ: Hệ thống thông báo username password không hợp lệ 25 Hoạt động chức đƣợc miêu tả biểu đồ nhƣ sau: Hình 2.4 Sơ đồ hoạt động đăng nhập b Thêm xanh Tải FULL (72 trang): https://bit.ly/3ZCbblI Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Bảng 2.3 Mơ tả use case thêm xanh Ý nghĩa Nội dung Tên use case Thêm xanh Tác nhân Cán quản lý Mức Ngƣời chịu trách nhiệm Cán quản lý xanh Tiền điều kiện Đăng nhập thành công vào hệ thống Đảm bảo tối thiểu Hệ thống loại bỏ thông tin quay lại bƣớc trƣớc Đảm bảo thành công Thông tin xanh đƣợc thêm Kích hoạt Cán quản lý chọn chức thêm xanh Chuỗi kiện chính: Hệ thống hiển thị form yêu cầu cán quản lý nhập thông tin xanh Cán quản lý nhập thông tin xanh click chọn nút submit 26 Hệ thống kiểm tra thông tin xanh xác nhận thông tin xanh hợp lệ Hệ thống thông báo thêm xanh thành công Ngoại lệ: Hệ thống thông báo vị trí xanh tồn Hệ thống thông báo thông tin xanh không hợp lệ Hoạt động chức đƣợc mô tả biểu đồ sau: Hình 2.5 Sơ đồ hoạt động thêm xanh c Cập nhật xanh Bảng 2.4 Mô tả use case cập nhật xanh Ý nghĩa Nội dung Tên use case Cập nhật xanh Tác nhân Cán quản lý Mức Ngƣời chịu trách nhiệm Cán quản lý xanh Tiền điều kiện Đăng nhập thành công vào hệ thống Đảm bảo tối thiểu Hệ thống loại bỏ thông tin quay lại bƣớc trƣớc Đảm bảo thành công Thông tin xanh đƣợc cập nhật 7740399 ... học: ? ?Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý xanh Trà Vinh” MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống Website quản lý xanh Trà. .. 3.10 Số liệu thống kê xanh năm 62 3.11 Thống kê tỷ lệ xanh tuyến đường 62 3.12 Thống kê trạng sinh trưởng xanh 63 viii ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH Ở TRÀ VINH Học... viết “? ?Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý xanh Trà Vinh” dƣới Từ khóa – Hệ thống thông tin địa lý; GIS; WebGIS; OGC Open GIS; xanh; cảnh quan môi trƣờng đô thị APPLYING GIS TECHNOLOGY