Sau một thời gian Cục Bản đồ Bộ tổng Tham m−u đã cho ra đời nhiều loại bản đồ số các loại tỷ lệ đ−ợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt làm dữ liệu đầu vào cho hệ thống thông tin địa
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HẢI HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ CẤP PHÁT THƠNG TIN TƯ LIỆU ĐỊA HÌNH QN SỰ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG Hà Nội – 2004 1708330011418e93cd052-fcb9-482a-9c42-077628cceffc 17083300114186eae4897-14ec-4617-b5b9-f7255f3d4c64 1708330011418d8357f4a-ce2c-4437-af7b-70374a47040c BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HẢI HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ CẤP PHÁT THƠNG TIN TƯ LIỆU ĐỊA HÌNH QN SỰ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀ TRUYỀN THƠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THC HI H Ni 2004 -i- Trang Mở đầu Chơng 1: hệ thống thông tin địa lý 1.1 kh¸i niƯm vỊ hƯ thèng gis 1.1.1 Tỉng quan hệ thống GIS 1.1.2 Định nghĩa gis 1.1.3 Các lĩnh vực khoa học công nghệ liên quan đến gis 1.1.4 Các lĩnh vực ứng dụng gis 1.2 Các thành phần chức gis 1.2.1 Các thành phần gis 1.2.2 Các chức GIS 1.3 Các kiểu liệu mô hình liệu GIS 10 1.3.1 Các kiểu liệu GIS 10 1.3.1.1 Dữ liệu không gian 10 3.1.2 Dữ liệu thuộc tính 11 1.3.1.3 Dữ liệu ảnh 11 1.3.2 Các Mô hình liệu GIS 11 1.3.2.1 Mô hình liệu raster 12 1.3.2.2 Mô hình liệu Vector 12 1.4 hệ toạ độ hệ quy chiếu sử dụng GIS 13 1.4.1 Hệ toạ độ 14 1.4.1.1 Hệ toạ độ phẳng 14 1.4.1.2 Hệ toạ ®é tr¸i ®Êt 15 1.4.2 C¸c hƯ quy chiÕu 16 1.5 đồ địa hình 17 1.5.1 Khái quát chung 17 1.5.2 Bản đồ địa hình 18 1.5.2.1 Khái niệm chung đồ địa hình 18 A - Khái niệm, phân loại công dụng đồ địa hình 18 B - Yêu cầu đồ địa hình 19 1.5.2.2 Cơ sở toán học đồ A - Hình dạng kích thớc trái đất Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông 20 21 Nguyễn Hải Hà -iiB - Lới khống chế trắc địa quốc gia 22 C - Chiếu hình đồ 23 a Chiếu hình Gauss 24 b Chiếu hình U.T.M 25 1.5.2.3 Các hệ toạ độ đồ 26 A - Toạ độ địa lý 26 B - Toạ độ vuông góc 26 a Toạ độ vuông góc Gauss 26 b Toạ độ vuông góc U.T.M 27 1.5.2.4 Chia mảnh, đánh số đồ địa hình 29 A - Chia mảnh, đánh số đồ Gauss 29 B - Chia mảnh, đánh số đồ địa hình UTM 31 a Chia mảnh đồ địa hình tỷ lệ 1:1.000.000, 1:500.000, 1:250.000 31 b Chia mảnh, đánh số đồ địa hình UTM tỷ lệ 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000 32 1.6 xử lý phân tÝch d÷ liƯu GIS 33 1.6.1 Xư lý d÷ liệu GIS 33 1.6.2 Phân tích liệu GIS 33 1.6.2.1 Truy vÊn d÷ liƯu thc tÝnh 34 1.6.2.2 Truy vÊn kh«ng gian 34 1.6.2.3 Truy vÊn kÕt hợp 35 1.6.2.4 Một số kiểu phân tích khác GIS 35 1.7 sở liệu gis 36 1.7.1 Các khái niệm 36 1.7.1.1 Cơ sở liệu 36 1.7.1.2 Kiến trúc hệ quản trị sở liệu 37 1.7.1.3 Ngời quản trị sở liệu 39 1.7.1.4 Ngời sử dụng sở liệu 39 1.7.2 Tích hợp thông tin đồ với sở liệu 40 1.7.2.1 Ngôn ngữ truy nhập không gian 40 1.7.2.2 Cơ sở liệu GIS 40 Chơng 2: quản lý thông tin t liệu địa hình quân 2.1 thực trạng ứng dụng gis quân 2.1.1 Vai trò đồ số giai đoạn Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông 44 44 44 Nguyễn Hải Hà -iii2.1.2 Hai mô hình tổ chức liệu 44 2.1.3 Đôi nét cục đồ - tổng tham mu 45 2.1.4 Qui định chung 46 2.1.5 Qui trình công nghệ số hoá đồ 46 2.2 hệ thống thông tin t liệu địa hình quân 48 2.2.1 Thông tin T liệu địa hình quân 48 2.2.1.1 T liệu đồ 48 2.2.1.2 T liệu không ảnh 48 2.2.1.3 T liệu trắc địa 49 2.2.1.4 T liệu đồ số 49 2.2.1.5 T liệu địa hình khác 49 2.2.2 Hệ thống phần mềm øng dơng GIS 49 2.2.2.1 CÊu tróc cđa hƯ GIS-OFFICE 49 2.2.2.2 Các thành phần modul phần mềm hệ thèng GIS-OFFICE 50 2.2.3 Thu thËp d÷ liƯu gis-office 54 2.2.3.1 Dữ liệu số hoá thao tác 55 2.2.3.2 Dữ liệu vào dạng text 55 2.2.3.3 Số liệu từ đo đạc ngoại nghiệp 56 2.2.3.4 Nguồn liệu số 56 2.2.3.5 Dữ liệu hình ảnh liệu đà quét 57 2.2.3.6 Dữ liệu ảnh đo 58 2.2.4 Phân tích, xử lý liệu gis-office 58 2.2.4.1 Các phép phân tích không gian 58 2.2.4.2 Phân tích hình ảnh 59 2.2.4.3 Xử lý liệu 60 2.2.4.4 Các phân tích mô hình hoá địa hình 61 2.2.5 Cơ sở liệu GIS-OFFICE 61 2.2.5.1 Một số khả xử lý, tổng hợp sở liệu GIS-OFFICE 62 a Chức hỏi đáp 62 b Các chức thu thập liệu 63 c Các chức bảo trì liệu 63 d Các chức nhập, chèn sở liệu lớn 63 2.2.5.2 Sản phẩm GIS-OFFICE Chơng 3: Phân tích thiÕt kÕ hƯ thèng 3.1 ph©n tÝch hƯ thèng Ln văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông 63 64 64 Nguyễn Hải Hà -iv3.1.1 Lựa chän kiÕn tróc thùc hiƯn 64 3.1.2 Lùa chän c«ng thùc hiƯn 66 3.1.2.1 Lùa chän phÇn mỊm l−u tr÷ d÷ liƯu GIS 3.2 thiÕt kÕ hƯ thèng 3.2.1 Những yêu cầu mục tiêu hệ thống 66 67 67 3.2.1.1 Yêu cầu hệ thống 67 3.2.1.2 Mục tiêu hệ thống 68 3.2.2 Lựa chọn công cụ thực 68 3.2.2.1 Mô hình tổ chức hệ thống 68 3.2.2.2 Phần mềm thao tác, hiển thị liệu 69 3.2.3 Mô tả trờng thông tin sử dụng hệ thống 3.2.3.1 Các loại liệu đợc l−u tr÷ hƯ thèng 69 69 D÷ liƯu raster đồ địa hình quân 69 Dữ liệu vector đồ địa hình quân 71 Dữ liệu văn 72 Dữ liệu multimedia 72 3.2.3.2 Các chức phần mềm 73 Khối chức cập nhật liệu 73 Khối chức khai thác thông tin 73 Khối chức phân phối tìm kiếm thông tin 73 Khối chức hệ thống 73 Đặc điểm ngời sử dụng 74 3.2.4 Qui trình quản lý cấp phát liệu 74 3.2.4.1 Quản lý liệu 74 3.2.4.2 Cấp phát liệu 74 3.2.5 Các chức hệ thống 75 3.2.5.1 Nhóm thao tác liệu 75 3.2.5.2 Nhãm in Ên 76 3.2.5.3 Nhãm kiÓm tra 76 3.2.5.4 Nhóm quản trị hệ thống 76 3.2.5.5 Nhóm huy cấp phát 77 3.2.6 Sơ đồ quan hƯ d÷ liƯu thc tÝnh cđa hƯ thèng 77 3.2.6.1 Sơ đồ quan hệ liệu vector văn 77 3.2.6.2 Sơ đồ quan hệ liệu vector multimedia 77 Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông Nguyễn Hải Hà -v3.2.6.3 Quan hệ dạng liệu đơn vị cung cấp, lu trữ liệu 78 3.2.6.4 Sơ đồ quan hệ thuộc tính đồ hoạ liệu Vector 78 3.2.6.5 Sơ đồ quan hệ liệu văn multimedia 79 3.2.6.6 Sơ đồ quan hệ liệu vector raster 79 3.2.6.7 Sơ đồ quan hệ liệu raster multimedia 79 3.2.6.8 Sơ đồ quan hệ liệu raster văn 80 3.2.6.9 Sơ đồ quan hệ tỉ lệ đồ liệu Raster, Vector 80 3.2.6.10 Sơ đồ quan hệ thuộc tính đồ hoạ liệu Vector 80 3.2.6.11 Sơ đồ quan hệ hệ toạ độ liệu Raster, Vector 81 3.2.7 Mô tả hệ thống gis 82 3.2.7.1 Mô hình thu thập xử lý thông tin 82 3.2.7.2 Khả hệ thống thiết kế 83 3.2.7.3 Vấn đề thu thập thông tin 83 Chơng 4: Cài đặt thử nghiệm hệ thống 4.1 càI đặt hệ thống 85 85 4.1.1 Cài đặt SQL server 2000 85 4.1.2 Yêu cầu cấu hình cài đặt cho máy chủ quản lý File 85 4.2 Các thủ tục cài đặt chơng trình 87 4.3 thử nghiệm chơng trình 89 4.3.1 Chơng trình thử nghiệm 89 4.3.2 Một vài hình ảnh trình thử nghiệm 89 4.4 kết thử nghiệm Kết luận 94 95 i đánh giá kết đạt đợc 95 II phơng hớng phát triển 96 III kết luận 96 Phụ lục 97 tài liệu tham khảo 125 Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông Nguyễn Hải Hà -1- Mở đầu rong năm qua với phát triển Công nghệ Thông tin mà điển hình phát triển phần cứng nh phần mềm máy tính, việc thu thập, xử lý cập nhật thông tin trở nên nhanh chóng xác Bản đồ số với độ xác cao, kèm theo thông tin hỗ trợ đa dạng đà đợc sử dụng nhiều lĩnh vực nh: quân sự, kinh tế văn hoá xà hội vv áp dụng thành tựu tiên tiến công nghệ số, Cục Bản đồ Bộ tổng Tham mu đà cho nghiên cứu sử dụng công nghệ thành lập đồ hÃng InterGraph lĩnh vực quản lý số hoá t liệu đồ địa hình quân Sau thời gian Cục Bản đồ Bộ tổng Tham mu đà cho đời nhiều loại đồ số loại tỷ lệ đợc sử dụng nhiều lĩnh vực đặc biệt làm liệu đầu vào cho hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Information System) Một sản phẩm đáng đợc ghi nhận t liệu đồ phục vụ công tác phân định Vịnh Bắc Bộ Việt nam Trung quốc, đồ biên giới Việt nam - Lào Đây sản phẩm ứng dụng công nghệ số đại, khẳng định tiện lợi vợt trội liệu số hệ thống GIS trình quản lý, lu trữ, cập nhật khai thác thông tin đồ thông qua hệ thống mạng máy tính có T Đề tài: nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ công tác quản lý cấp phát thông tin tt liệu địa hình quân đợc xây dựng với mục đích sau: ã Đa khối t liệu địa hình quân vào quản lý dới dạng sở liệu, đảm bảo an toàn, xác bảo mật ã Từng bớc tự động hoá qui trình cấp phát t liệu địa hình quân theo quyền hạn ngời đăng nhập khai thác ã Chuẩn hoá quy trình quản lý t liệu địa hình quân đợc lu trữ, sản xuất đơn vị với định hớng áp dụng Công nghệ Thông tin Quốc phòng ã Cung cấp công cụ dịch vụ cấp phát t liệu, tìm kiếm thông tin, hiển thị báo cáo ã Việc cấp phát thông tin khai thác hệ thống đợc thực thông qua môi trờng mạng nội có đơn vị Ngày hệ thống thông tin địa lý đợc hiểu hệ thống không cung cấp thông tin địa lý tuý mà phơng tiện trợ giúp công tác quản lý, tìm kiếm, hiển thị phân tích liệu mà có khả trợ giúp định hữu hiệu cho ngời Việc tạo lập ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để lu trữ, quản lý, phân tích trao đổi thông tin có ý nghĩa to lớn công phát triển kinh tế, văn hoá - xà hội, bảo vệ môi trờng sinh thái an ninh quốc gia Do đó, Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông Nguyễn Hải Hà -2việc thu thập xử lý thông tin vấn đề đà sớm đợc đặt Để có thông tin nhanh chóng, kịp thời xác ngời ta đà sử dụng máy tính điện tử gắn kết chúng với môi trờng mạng máy tính Để dễ cập nhật quản lý thông tin ngời ta thống dạng liệu qui định cách tạo lập liệu chung cho tất đơn vị, tổ chức cá nhân tham gia trình tạo lập xây dựng liệu cho hệ thống thông tin địa lý Là cán công tác Cục Bản đồ Bộ tổng Tham mu quan Bộ Quốc phòng, đơn vị tham gia vào công tác thành lập chuẩn hoá thông tin t liệu địa hình, hiểu rõ vai trò mục đích sử dựng liệu đồ số, đặc biệt vai trò thông tin t liệu địa hình quân tác chiến nh nhiệm vụ bảo vệ an ninh quốc gia Để đáp ứng tình hình nhiệm vụ Cục Bản đồ thời kỳ mới, việc xây dựng sở liệu thống nhằm quản lý, khai thác sử dụng t liệu địa hình có cho có hiệu quả, nhanh chóng, kịp thời xác; cấp phát t liệu đối tợng, sử dụng mục đích theo yêu cầu lÃnh đạo huy đơn vị cần thiết Hệ thống đợc xây dựng thành nhiều giai đoạn Giai đoạn xây dựng hệ quản trị sở liệu GIS trợ giúp công tác quản lý, cấp phát sử dơng d÷ liƯu theo qun truy nhËp hƯ thèng ViƯc hoàn thiện xây dựng toàn hệ thống cần nhiều thời gian công sức với phối hợp tham gia, đạo nhiều cấp lÃnh đạo huy đơn vị, đồng thời phải có hiểu biết sâu sắc lĩnh vực liên quan nh: tài nguyên môi trờng, đo đạc đồ, khí tợng thuỷ văn, tôn giáo, kính tế, văn hoá xà hội ; với kỹ thuật tiên tiến hệ thống mạng máy tính, hệ quản trị sở liệu, công nghệ đa phơng tiện vv Vì vậy, luận văn nhấn mạnh vào giai đoạn đầu tiên, nghiên cứu sở lý thuyết đề xuất thiết kế xây dựng hệ thống lu trữ cấp phát thông tin t liệu địa hình quân hệ thống GIS, khai thác quản lý liệu đồ số đà sản xuất đơn vị Với mục tiêu nh trên, luận văn trình bày nội dung nh sau: Giới thiệu hệ thống thông tin địa lý Quản lý thông tin t liệu địa hình quân Phân tích thiết kế hệ thống Cài đặt thử nghiệm hệ thống Kết luận phơng hớng Rất mong nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo khoa Công nghệ Thông tin, Trung tâm bồi dỡng đào tạo sau đại học trờng Đại học Bách khoa Hà nội, bạn bè đồng nghiệp, lÃnh đạo huy đơn vị ngời quan tâm tới vấn đề để đề tài đợc hoàn thiện bớc đợc áp dụng thử nghiệm đơn vị thời gian tới Xin trân trọng cảm ơn giáo s tiến sỹ khoa học Nguyễn Thúc Hải khoa Công nghệ Thông tin đà tận tình hớng dẫn suốt trình thực Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông Nguyễn Hải Hà -3luận văn này, xin cảm ơn cán giảng viên thuộc Trung tâm Đào tạo Bồi dỡng sau đại học - trờng Đại học Bách khoa Hà nội, Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp đà giúp đỡ, đóng góp ý kiến, thử nghiệm chơng trình trình hoàn thành luận văn Do phạm vi ứng dụng luận văn rộng, với khả hiểu biết hạn chế cộng với thời gian thực có hạn, đạt đợc luận văn bớc đầu nội dung hình thức, chắn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp xây dựng để hệ thống đợc chỉnh sửa bổ sung ngày hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Học viên thực Nguyễn Hải Hà Xí nghiệp Bản đồ - Bộ Quốc Phòng Luận văn thạc sỹ - ngành Xử lý tín hiệu Truyền thông Nguyễn Hải Hà