HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH ĐÔ THỊ TRÊN NỀN WEBGIS SỬ DỤNG PHẦN MỀM PYCHARM VÀ THƯ VIỆN LEAFLET

Kinh Doanh - Tiếp Thị - Kỹ thuật - Công nghệ thông tin 1 MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................... 1 DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... 5 DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... 6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................. 8 NỘI DUNG ĐỀ TÀI ................................................................................................ 9 Phần 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................... 9 1.1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 9 1.2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................... 10 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 10 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 10 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 10 1.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 10 1.5. Lịch sử nghiên cứu.......................................................................................... 10 1.6. Đóng góp của đề tài........................................................................................ 10 1.7. Bố cục của đề tài ............................................................................................ 11 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...................................................................... 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI...................................................................... 12 1.1. Khu vực nghiên cứu ........................................................................................ 12 1.1.1. Vị trí địa lý................................................................................................... 12 1.1.2. Hiện trạng quản lý cây xanh đô thị .............................................................. 13 1.2. Hệ thống thông tin địa lý- GIS (Geographical Information System) ................ 13 1.2.1. Giới thiệu..................................................................................................... 13 1.2.2. Lịch sử hình thành GIS ................................................................................ 14 1.2.3. Thành phần của GIS .................................................................................... 15 1.2.4. Dữ liệu địa lý trong GIS............................................................................... 16 1.2.5. Chức năng của GIS ...................................................................................... 17 1.2.6. Dạng dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý .................................................. 17 1.3. Công nghệ WebGIS ........................................................................................ 20 1.3.1. Bản đồ - Cách biễu diễn thế giới thực .......................................................... 20 1.3.1.1. Khái niệm bản đồ ...................................................................................... 20 1.3.1.2. Các phương pháp thể hiện bản đồ............................................................. 21 2 1.3.2. Giới thiệu về công nghệ WebGIS ................................................................. 21 1.3.2.1. Khái niệm WebGIS.................................................................................... 21 1.3.2.2. Kiến trúc WebGIS ..................................................................................... 22 1.3.2.3. Chức năng của WebGIS ............................................................................ 24 1.3.3. Ưu, nhược điểm của WebGIS ....................................................................... 24 1.3.4. Các phương thức phát triển của WebGIS ..................................................... 25 1.3.5. Các nghiên cứu liên quan tới công nghệ WebGIS ........................................ 25 1.4. Phần mềm PyCharm ....................................................................................... 26 1.4.1. Định nghĩa ................................................................................................... 26 1.4.2. Cài đặt môi trường PyCharm ....................................................................... 27 1.4.3. Một số tính năng của PyCharm .................................................................... 27 1.5. Thư viên lập trình tương tác bản đồ- Leaflet ................................................... 27 1.5.1. Định nghĩa ................................................................................................... 27 1.5.2. Cách sử dụng leaflet .................................................................................... 28 1.6. Khái quát chung về cây xanh đô thị ................................................................ 30 1.6.1. Định nghĩa cây xanh đô thị .......................................................................... 30 1.6.2. Công dụng của cây xanh đô thị .................................................................... 30 1.6.3. Vai trò của hệ thống thông tin trong quản lý cây xanh đô thị ....................... 31 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH ..... 32 2.1. Môi trường hệ thống ....................................................................................... 32 2.2. Xác định yêu cầu ............................................................................................ 32 2.2.1. Yêu cầu của người quản lý ........................................................................... 32 2.2.2. Yêu cầu hệ thống.......................................................................................... 33 2.2.3. Các yêu cầu chức năng ................................................................................ 33 2.2.3.1. Quản lý nhân viên ..................................................................................... 33 2.2.3.2. Quản lý dữ liệu ......................................................................................... 33 2.2.3.3. Chăm sóc cây ............................................................................................ 33 2.2.3.4. Thống kê ................................................................................................... 33 2.2.3.5. Tương tác bản đồ ...................................................................................... 34 2.2.3.6. Quản lý tài khoản...................................................................................... 34 2.2.3.7. Thiết lập.................................................................................................... 34 2.2.3.8. Đổi mật khẩu ............................................................................................ 34 3 2.2.4. Các yêu cầu phi chức năng .......................................................................... 34 2.3. Mô hình Ri ...................................................................................................... 35 2.4. Đặc tính của người dùng ................................................................................ 38 2.4.1. Người quản lý .............................................................................................. 38 2.4.2. Nhân viên..................................................................................................... 38 2.5. Phân tích hệ thống .......................................................................................... 38 2.5.1. Xác định tác nhân (Actor) và vai trò của tác nhân (Actor) ........................... 38 2.5.1.1. Người quản lý ........................................................................................... 38 2.5.1.2. Nhân viên.................................................................................................. 39 2.5.2. Xác định Use Case ....................................................................................... 39 2.5.3. Sơ đồ Use Case ............................................................................................ 39 2.5.3.1. UCTương tác bản đồ ............................................................................... 39 2.5.3.2. UCQuản lý tài khoản .............................................................................. 45 2.5.3.3. UCĐổi mật khẩu ..................................................................................... 47 2.5.3.4. Sơ đồ Use Case tổng quát ......................................................................... 48 2.5.4. Sơ đồ lớp (class) .......................................................................................... 49 2.5.4.1. Xác định các Lớp ...................................................................................... 49 2.5.4.2. Sơ đồ lớp................................................................................................... 50 2.5.5. Biểu đồ tuần tự ............................................................................................ 54 2.5.5.1.Biểu đồ tuần tự Tương tác bản đồ .............................................................. 54 2.5.5.2. Biểu đồ tuần tự Quản lý tài khoản............................................................. 56 2.5.5.3. Biểu đồ tuần tự Đổi mật khẩu ................................................................... 57 2.5.6. Biểu đồ hoạt động ........................................................................................ 58 2.5.6.1. Biểu đồ hoạt động Quản lý tài khoản ........................................................ 58 2.5.6.2. Biểu đồ hoạt động Tương tác bản đồ ........................................................ 59 2.5.6.3. Biểu đồ hoạt động Đổi mật khẩu ............................................................... 59 2.5.7. Thiết kế cơ sở dữ liệu ................................................................................... 60 2.5.7.1. Bảng Nhân viên ........................................................................................ 60 2.5.7.2. Bảng Tài khoản......................................................................................... 60 2.5.7.3. Bảng Ranh giới ......................................................................................... 61 2.5.7.4. Bảng Loại cây ........................................................................................... 61 2.5.7.5. Bảng Đường giao thông ............................................................................ 62 4 2.5.7.6. Bảng Cây xanh.......................................................................................... 63 2.5.7.7. Bảng Chăm sóc cây................................................................................... 64 2.5.7.8. Bảng Tình trạng cây ................................................................................. 64 2.5.7.9. Bảng Thư viện........................................................................................... 65 2.5.8. Yêu cầu về bảo mật ...................................................................................... 65 CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH DEMO ................................................................ 66 3.1. Một số giao diện chính của chương trình ........................................................ 66 3.1.1. Giao diện tương tác bản đồ.......................................................................... 66 3.1.2. Giao diện tìm cây xanh theo loại cây ........................................................... 67 3.1.3. Giao diện hiển thị bảng thuộc tính cây xanh ................................................ 68 3.1.4. Giao diện danh sách tài khoản ..................................................................... 68 3.1.5. Giao diện thêm tài khoản ............................................................................. 68 3.1.6. Giao diện chỉnh sửa tài khoản ..................................................................... 69 3.2. Demo .............................................................................................................. 69 Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 70 1. Kết luận ............................................................................................................. 70 2. Kiến nghị ........................................................................................................... 70 Phần 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 71 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Bảng thực thể ........................................................................................... 49 Bảng 2: Bảng Nhân viên ........................................................................................ 60 Bảng 3: Bảng Tài khoản ........................................................................................ 60 Bảng 4: Bảng Ranh giới ........................................................................................ 61 Bảng 5: Bảng Loại cây .......................................................................................... 61 Bảng 6: Bảng Đường giao thông ........................................................................... 62 Bảng 7: Bảng Cây xanh ......................................................................................... 63 Bảng 8: Bảng Chăm sóc cây .................................................................................. 64 Bảng 9: Bảng Tình trạng cây ................................................................................. 64 Bảng 10: Bảng Thư viện ........................................................................................ 65 6 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí địa lý của tỉnh Quảng Nam .......................................................... 12 Hình 1.2: Tổng quan GIS...................................................................................... 13 Hình 1.3: Thành phần cơ bản của GIS.................................................................. 15 Hình 1.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) ............................. 18 Hình 1.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) ......................... 18 Hình 1.6: Những kiểu hình dạng cơ bản ............................................................... 19 Hình 1.7: Những kiểu hình dạng không gian ........................................................ 19 Hình 1.9: Bản đồ đường nét ................................................................................. 21 Hình 1.10: Bản đồ dạng ảnh................................................................................. 21 Hình 1.11: Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS..................................................... 22 Hình 1.12: Các bước xử lý trong WebGIS ............................................................ 23 Hình 1.13: Các dạng yêu cầu từ phía Client ......................................................... 24 Hình 1.14: Trang chủ PyCharm ........................................................................... 27 Hình 1.15: Trang chủ Leaflet............................................................................... 28 Hình 2. 1: Biểu đồ Use Case tương tác bản đồ ..................................................... 41 Hình 2. 2: Biểu đồ Use Case Lớp dữ liệu .............................................................. 42 Hình 2. 3: Biểu đồ Use Case Quản lý tài khoản .................................................... 47 Hình 2. 4: Biểu đồ Use Case Đổi mật khẩu........................................................... 47 Hình 2. 5: Biểu đồ Use Case tổng quát hệ thống................................................... 48 Hình 2. 6: Lớp Tài khoản...................................................................................... 50 Hình 2. 7: Lớp Nhân viên ..................................................................................... 50 Hình 2. 8: Lớp Ranh giới ...................................................................................... 50 Hình 2. 9: Lớp đường giao thông ......................................................................... 51 Hình 2. 10: Lớp Cây xanh .................................................................................... 51 Hình 2. 11: Lớp Chăm sóc cây ............................................................................. 51 Hình 2. 12: Lớp Loại cây ...................................................................................... 51 Hình 2. 13: Lớp Tình trạng cây ............................................................................ 52 Hình 2. 14: Lớp Thư viện...................................................................................... 52 Hình 2. 15: Mô hình quan hệ ................................................................................ 53 Hình 2. 16: Biểu đồ tuần tự Tương tác bản đồ ...................................................... 54 7 Hình 2. 17: Biểu đồ tuần tự Quản lý tài khoản...................................................... 56 Hình 2. 18: Biểu đồ tuần tự Đổi mật khẩu ............................................................ 57 Hình 2. 19: Biểu đồ hoạt động Quản lý tài khoản ................................................. 58 Hình 2. 20: Biểu đồ hoạt động Tương tác bản đồ ................................................. 59 Hình 2. 21: Biểu đồ hoạt động Đổi mật khẩu ........................................................ 59 Hình 2. 22: Giao diện tương tác bản đồ................................................................ 66 Hình 2. 23: Thông tin cây xanh............................................................................. 67 Hình 2. 29: Giao diện truy vấn cây xanh theo loại cây ......................................... 67 Hình 2. 30: Giao diện hiển thị Bảng thuộc tính cây xanh ...................................... 68 Hình 2. 24: Giao diện danh sách tài khoản........................................................... 68 Hình 2. 25: Giao diện thêm tài khoản ................................................................... 69 Hình 2. 26: Giao diện chỉnh sửa tài khoản ........................................................... 69 8 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chú thích 1 GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) 2 HTML Hyper Text Markup Language 3 CSDL Cơ sở dữ liệu 4 WebGIS Hệ thống thông tin địa lý trên Web 5 IDE Integrated Development Environment 6 CNTT Công nghệ thông tin 7 UC Use Case 8 GDAL Geospatial Data Abstraction Library 9 HTTTĐL Hệ thống thông tin địa lý 10 GPS Hệ thống Định vị Toàn cầu 11 HQTCSDL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu 9 NỘI DUNG ĐỀ TÀI Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Cùng với nền kinh tế phát triển nhanh chóng kéo theo tốc độ đô thị hóa ở Quảng Nam diễn ra ngày càng nhanh, nhưng do công tác quản lý không được chặt chẽ cũng như việc không đồng bộ trong các ngành làm cho diện tích cây xanh ngày càng suy giảm. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường như tăng bụi, giảm nguồn nước ngầm, nước ngập đường vào mùa mưa lũ,….Việc quy hoạch quản lý cây xanh là một vấn đề phức tạp do sự không đồng bộ của các loại cây, diện tích phân bố rộng, số lượng lớn,…Cách quản lý thủ công cũ bằng giấy hoặc word, excel gây khó khăn trong việc kiểm tra, bổ sung, cập nhật và đồng bộ dữ liệu về thông tin địa lý để thể hiện một cách trực quan một cách toàn diện về công việc quản lý cây xanh. Một trong những công nghệ quản lý môi trường khá phổ biến hiện nay ở trên thế giới đó chính là WebGIS với ưu điểm là cho phép nhiều người cùng truy cập một thời điểm, quản lý được dữ liệu theo thời gian với dung lượng lớn, thống nhất và không bị trùng lặp. Tuy nhiên, ở Việt Nam trong những năm gần đây WebGIS mới thực sự được quan tâm và phát triển. WebGIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên WWW thông qua Internet. Người dùng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng của GIS mà không phải mua phần mềm. Ngoài ra, WebGIS còn cho phép thêm các chức năng GIS trong các ứng dụng chạy trên cở sở mạng như: quy hoạch xây dựng, sử dụng đất, tài nguyên môi trường, giao thông vận tải, các cơ quan đo đạc bản đồ,…Hiện nay có nhiều công nghệ về WebGIS như công nghệ MapServer, GeoServer, ArcGIS Server,... Đề tài này nhằm giới thiệu và phổ biến rộng rãi hơn nữa công nghệ WebGIS cho các lĩnh vực của ngành tài nguyên và môi trường. Ở đây đề tài sẽ giới thiệu cụ thể về việc quản lý cây xanh đô thị Quảng Nam bằng công nghệ WebGIS. Vì những lý do như trên, nên em chọn đề tài khóa luận: “Nghiên cứu công nghệ WebGIS và ứng dụng trong quản lý cây xanh đô thị Quảng Nam.” 10 1.2. Mục tiêu của đề tài Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý về thông tin các cây xanh đô thị. Tìm hiểu công nghệ WebGIS và cách xây dựng nên một trang WebGIS. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống thông tin địa lý GIS. Công nghệ WebGIS. Quản lý cây xanh đô thị của tỉnh Quảng Nam. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ WebGIS và ứng dụng trong quản lý cây xanh đô thị Quảng Nam. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra - khảo sát thực địa. Tiến hành thu nhập các tài liệu, thông tin liên quan đến đề tài. Cơ sở lý thuyết về GIS và công nghệ WebGIS. Ứng dụng công nghệ WebGIS phục vụ quản lý cây xanh. 1.5. Lịch sử nghiên cứu Trước khi để thiết kế một website cơ bản ta phải tìm hiểu về một số ngôn ngữ trong thiết kế web như html, bên cạnh đó còn sử dụng ngôn ngữ Python,…Cùng với công nghệ được sử dụng là WebGIS. Sau đó đi phân tích hệ thống website theo hướng đối tượng và thiết kế cơ sở dữ liệu. 1.6. Đóng góp của đề tài Áp dụng lý thuyết GIS. Ứng dụng công nghệ WebGIS để quản lý cây xanh đô thị. Tìm hiểu thực tế và nghiên cứu công nghệ WebGIS và ứng dụng tạo ra môi trường làm việc mới, hiện đại và quản lý đồng bộ. Góp phần vào công tác quản lý cây xanh hợp lý, hiệu quả, tiết kiệm được sức người, sức của. Kết quả đề tài giúp cho các nhà quản lý có thêm phương án quản lý cây xanh dễ dàng hơn. Giúp cho công tác quy hoạch cảnh quan đô thị thêm một bước tiến vượt bậc. 11 1.7. Bố cục của đề tài Nội dung gồm các phần như sau: Phần 1: Mở đầu Phần 2: Nội dung nghiên cứu gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Phân tích và thiết kế hệ thống quản lý cây xanh Chương 3: Chương trình demo Phần 3: Kết luận và kiến nghị Phần 4: Tài liệu tham khảo 12 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. Khu vực nghiên cứu 1.1.1. Vị trí địa lý Quảng Nam nằm ở toạ độ 15013 - 16012 vĩ độ Bắc và 107013 - 108044 kinh độ Đông, giáp thành phố Đà Nẵng và tỉnh Thừa Thiên Huế về phía Bắc, giáp Tỉnh Quảng Ngãi và Kon Tum về phía Nam, giáp nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào về phía Tây và giáp Biển Đông về phía Đông. Diện tích tự nhiên của tỉnh là 10.574,74 km2. Địa hình với 4 dạng chính: địa hình núi cao, địa hình đồi cao núi thấp, địa hình đồi gò và địa hình đồng bằng bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ,... Địa hình núi cao phân bổ ở phía Tây Bắc và Tây Nam của tỉnh, gồm nhiều dãy núi chạy nối tiếp theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, độ cao trung bình từ 500 - 1000 m, nằm trong hệ thống dãy Trường Sơn, có nhiều ngọn núi cao, trong đó cao nhất là Ngọc Linh (2.567m). Địa hình núi cao có hướng dốc từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, càng về phía Đông Nam địa hình càng thấp dần. Ngoài ra, ở ven biển Quảng Nam còn có nhiều hòn đảo lớn nhỏ. Vùng đồi núi chiếm 72. Vùng ven biển là dải cồn cát chạy dài từ xã Điện Nam huyện Điện Bàn đến xã Tam Nghĩa huyện Núi Thành. Hình 1.1: Vị trí địa lý của tỉnh Quảng Nam 13 1.1.2. Hiện trạng quản lý cây xanh đô thị Hiện trạng cây xanh trên ở Quảng Nam những năm qua đã được cấp trên quan tâm đầu tư trồng chăm sóc cây ở các tuyến đường đô thị, mang lại không gian xanh cho đô thị. Tổng diện tích cây xanh toàn đô thị là 113 ha, chiếm 10,8 đất xây dựng đô thị, đạt 12,5 m2người; diện tích đất cây xanh trong khu công cộng như công viên, tiểu hoa viên, nghĩa trang là 62,9 ha, đạt trên 7 m2người; diện tích cây xanh trong các khu dân cư, công sở, trường học, bệnh viện, các khu công nghiệp,… là 50,1 ha; ngoài ra còn có một phần lớn diện tích cây xanh trong khu vực bảo tồn sinh thái, khu ven sông vùng ngập nước với các loài cây bản địa đặc trưng rừng cừa,… 1.2. Hệ thống thông tin địa lý- GIS (Geographical Information System) 1.2.1. Giới thiệu GIS là – Geographic Information System, là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý. Ngày nay, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân…đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của dữ liệu đầu vào. Hình 1.2: Tổng quan GIS 14 1.2.2. Lịch sử hình thành GIS Theo nhiều tài liệu cho thấy, lịch sử hình thành GIS không được cụ thể lắm bởi lẽ những khái nhiệm tương tự GIS đã tồn tại ngay từ khi xuất hiện con người, từ khi con người có nhu cầu đi lại, sinh hoạt, buôn bán,... Mặc dù vậy, sự đóng góp rất lớn và rất tích cực của Giáo sư Roger Tomlinson vào năm 1963 đã khiến thế giới phải công nhận ông chính là cha đẻ của GIS. GS. Roger Tomlinson là người xây dựng hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) đầu tiên trên thế giới. Đó là hệ thống thông tin địa lý quốc gia Canada (CGIS). Ngoài ra, ông còn được biết đến như là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ GIS. Nói đến GIS, chúng ta cũng có thể nghĩ đến việc lưu trữ và truy vấn dữ liệu, đặc biệt là dữ liệu không gian đồ sộ. Những lý thuyết và thực tế về cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin ra đời vào cuối những năm 60, đầu những năm 70 là một đóng góp khác cho sự ra đời của GIS. Vào những năm 1950, các lực lượng quân sự bắt đầu sử dụng viễn thám môi trường (Environmental Remote Sensing) trong các công tác đặc biệt. Sự “chuyển nhượng” công nghệ viễn thám từ quân sự sang dân sự vào những năm 1960 là một động lực khác thúc đẩy GIS. GIS sẽ không là GIS nếu nó không thực hiện các bài toán phân tích không gian (Spacial Analysis). Một lớp bài bài toán phân tích không gian kinh điển đó là chồng lớp (Overlay). Những lý luận ứng dụng đại số bản đồ (Map Algebra) vào những năm 60 trong các ứng dụng quy hoạch giúp bổ sung thêm một “bệ phóng” nữa cho “tên lửa” GIS. Tất cả những ý tưởng trên dường như được hội tụ vào cùng một thời điểm. Rober Tomlinson là một trong những người nhạy bén đón nhận những tinh hoa đó và chuyển thành một GIS. GIS ngày nay không chỉ dừng lại ở mức công nghệ mà nó đã tiến lên nhiều nấc đến khoa học (Geographic Information Science – GISci) và dịch vụ (Geographic Information Services). 15 1.2.3. Thành phần của GIS GIS có 5 thành phần cơ bản là: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và phương pháp được mô tả như hình dưới đây: Hình 1.3: Thành phần cơ bản của GIS Phần cứng (Hardware): phần cứng hệ thống thông tin địa lý có thể là một máy tính hoặc một hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi. Phần mềm (Software): các phần mềm máy tính cho phép thực hiện việc lưu trữ, phân tích và thể hiện thông tin địa lý, phần mềm có các nhóm chức năng thành phần sau: Thành phần hiển thị bản đồ: cho phép chọn lọc dữ liệu trong hệ thống để tạo ra bản đồ mới sau đó trình bày lên màn hình hoặc đưa ra máy in, máy vẽ,… Thành phần số hóa bản đồ: cho phép chuyển đổi các bản đồ trên giấy sang dạng số. Thành phần quản lý dữ liệu: gồm các module cho phép người sử dụng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích và xử lý số liệu,… Thành phần xử lý ảnh: xóa nhiễu, lọc ảnh, giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay. Thành phần phân tích thống kê. Thành phần phân tích dữ liệu không gian: chồng xếp bản đồ, tạo vùng đệm, tìm vị trí thích nghi… Cơ sở dữ liệu (Data): đây là phần quan trọng nhất trong số các thành phần của hệ thống GIS. Các dữ liệu địa lý, mối liên hệ của chúng và các bảng biểu liên kết có 16 thể được thu thập hay mua từ nhiều nguồn khác nhau. Có 2 dạng dữ liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS: Dữ liệu không gian hay dữ liệu đồ họa: là những hình ảnh, đường nét, điểm của bản đồ được số hóa thành dạng vector để quản lý trong máy tính, ví dụ như vị trí của khu đất trên bản đồ, hình dạng bề mặt khu vực,… Dữ liệu phi không gian hay dữ liệu thuộc tính: là những số liệu, bảng biểu mô tả tính chất, đặc trưng của dữ liệu không gian. Nó được biểu thị dưới dạng những con số hoặc chữ biết mô tả số lượng, tính chất, thông số liên quan đến bản đồ. Con người (People): hiệu suất sử dụng GIS phụ thuộc rất lớn vào khả năng của con người quản lý hệ thống và người lập kế hoạch phát triển ứng dụng GIS trong thực tế. GIS có thể được thiết kế sử dụng bởi nhiều chuyên gia của các lĩnh vực khác nhau. Phương pháp: sự thành công trong các thao tác với GIS phụ thuộc rất nhiều vào việc hoạch định phương pháp tiến hành công việc (đề cương chi tiết cho một dự án). 1.2.4. Dữ liệu địa lý trong GIS Các đối tượng không gian trong hệ thống thông tin địa lý được biểu diễn dưới dạng dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. Dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ): đại diện những đối tượng địa lý được gắn kết với vị trí thực. Biểu diễn các đối tượng không gian dưới dạng điểm, đường, vùng hoặc biểu diễn bề mặt. Dữ liệu thuộc tính: lưu trữ các thuộc tính của đối tượng không gian như thuộc tính không gian (tọa độ, chu vi, diện tích, mối quan hệ không gian…) và thuộc tính mô tả (thuộc tính phân loại và các thông tin khác liên quan đến đối tượng). Thuộc tính mô tả có thể được lưu trữ độc lập và sẽ kết nối với các dữ liệu không gian khi cần khai thác đến do đó được gọi là dữ liệu thuộc tính ngoài. Dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian kết hợp với nhau cho phép mô tả đối tượng không gian một cách chi tiết, hoàn chỉnh theo mục tiêu đặt ra. Dữ liệu là trung tâm của GIS, dữ liệu của GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và chúng được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong GIS còn được gọi là thông tin không gian. 17 1.2.5. Chức năng của GIS GIS có một số chức năng như quản lý, lưu trữ, tìm kiếm, thể hiện, trao đổi và xử lý dữ liệu không gian cũng như các dữ liệu thuộc tính. Dưới đây là 4 chức năng chính: Thu thập dữ liệu: dữ liệu được sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau, có nhiều dạng và được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau. GIS cung cấp công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích. Nguồn dữ liệu chính bao gồm số hóa thủ công quét ảnh hàng không, bản đồ giấy và dữ liệu số có sẵn. Ảnh vệ tinh và Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cũng là nguồn dữ liệu đầu vào. Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu. Hệ thống quản lý dữ liệu hiệu quả phải đảm bảo các điều kiện về an toàn dữ liệu, toàn vẹn dữ liệu, lưu trữ và trích xuất dữ liệu, thao tác dữ liệu. Phân tích không gian: đây là chức năng quan trọng nhất của GIS làm cho nó khác với các hệ thống khác. Phân tích không gian cung cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp. Hiển thị kết quả: một trong những khía cạnh nổi bật của GIS là có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau. Phương pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều. Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu. 1.2.6. Dạng dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý Dữ liệu GIS cũng giống như hệ thống thông tin địa lý, có thể chia ra làm 2 loại dữ liệu cơ bản: Dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian. Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị. 1.2.6.1. Dạng dữ liệu không gian Dữ liệu vector Đối tượng điểm: Điểm được xác định bởi cặp giá trị điểm. Các đối tượng đơn, thông tin về đại lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng điểm. Các đối tượng điểm có đặc điểm: 18 Là tọa độ đơn (x,y). Không cần thể hiện chiều dài và diện tích. Hình 1.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng. Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm. Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau. Đối tượng vùng: Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng. Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau: Polygons được mô tả bằng tập các đường và điểm nhãn. Một hoặc nhiều cũng định nghĩa đường bao của vùng. Một điểm nhãn nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng. Hình 1.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) 19 Những kiểu hình dạng cơ bản Hình 1.6: Những kiểu hình dạng cơ bản Những kiểu hình dạng không gian Hình 1.7: Những kiểu hình dạng không gian 1.2.6.2. Dạng dữ liệu phi không gian Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định. Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ WebGIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử 20 lý đồng thời dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính: Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL và phân tích. Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định. Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị,… liên quan đến các đối tượng địa lý. Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp. 1.3. Công nghệ WebGIS 1.3.1. Bản đồ - Cách biễu diễn thế giới thực 1.3.1.1. Khái niệm bản đồ Bản đồ là một mô hình của các thực thể và hiện tượng trên trái đất, trong đó thực thể được thu nhỏ, đơn giản về các hiện tượng được khái quát hóa để thể hiện được trên mặt phẳng bản vẽ. Bản đồ chứa các thông tin về vị trí, các tính chất của vật thể và các hiện tượng mà nó trình bày. Mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định. Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu hiện ở tỷ lệ và phép chiếu của nó. Thế giới thực rất rộng lớn và phức tạp để chúng ta có thể thấy bao quát được. Nếu một phần không gian được chọn để trình bày dưới một tỉ lệ nhỏ hơn thực tế thì chúng ta có thể thấy được cấu trúc và dạng của phần không gian đó dễ hơn nhiều và từ đó có thể hiểu thấu đáo được khu vực nghiên cứu và có thể đưa ra được quyết định đúng đắn (như việc tìm đường đi, việc qui hoạch một tuyến đường, việc tìm kiếm một vị trí thích hợp để xây dựng khu công nghiệp...). Thông thường bản đồ là một mô hình theo tỉ lệ. Có nghĩa là tỉ lệ của khoảng cách trên bản đồ và khoảng cách trên thực tế sẽ bằng nhau ở mọi vị trí trên bản đồ, mặc dù có một vài sai số không thể tránh khỏi nếu một phần của mặt cầu được thể hiện trên mặt phẳng. Chúng ta thường gặp vấn đề này trong bản đồ có tỉ lệ nhỏ trình bày một khu vực rộng lớn. Thực chất bản đồ là một hệ thống thông tin về không gian. Chúng ta có thể xem bản đồ và tìm thấy các thông tin mà người vẽ bản đồ muốn truyền tải, ví dụ như bản đồ địa hình, bản đồ dân số, bản đồ quy hoạch sử dụng đất, bản đồ địa chất thủy văn, bản đồ địa chất môi trường... 21 1.3.1.2. Các phương pháp thể hiện bản đồ Phân loại bản đồ: Bản đồ có 2 dạng chính: Dạng đường nét (Line map): Hình 1.8: Bản đồ đường nét Dạng ảnh (Image map): Hình 1.9: Bản đồ dạng ảnh Các thành phần bản đồ: thành phần của bản đồ rõ ràng liên quan đến mục tiêu sử dụng của nó. Các thành phần trong bản đồ: Thành phần chính (chủ đề chính): là phần chủ đề của bản đồ ví dụ như địa lý, địa chất, dân số. Đối với bản đồ địa hình, phần chính là tất cả các thông tin được vẽ, bao gồm cả tên của các vùng. Thành phần thứ hai: bao gồm bản đồ nền và các thông tin cơ bản của bản đồ. Đối với bản đồ chủ đề, thành phần này là phần địa hình, bao gồm lưới toạ độ. Thành phần phụ trợ: bao gồm các thông tin lề như tiêu đề, chú thích, thanh tỉ lệ,... 1.3.2. Giới thiệu về công nghệ WebGIS 1.3.2.1. Khái niệm WebGIS WebGIS cũng tương tự như lập bản đồ trên Web nhưng đặt trọng tâm vào việc phân tích, xử lý dữ liệu địa lý của từng dự án cụ thể. WebGIS thích hợp với các cơ sở dữ liệu bản đồ, GIS từ rất bé cho đến rất lớn, có khả năng tuỳ biến cao, phù hợp với nhiều loại hình tổ chức. Cùng với sự bùng nổ về công nghệ Internet, GIS cũng đã phát triển công nghệ cho phép chia sẻ thông tin thông qua Internet bằng cách kết hợp GIS và Web để tạo thành WebGIS. 22 Công nghệ GIS trên nền Web (hay còn gọi là WebGIS) là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để tích hợp, trao đổi các thông tin địa lý trên mạng Internet. WebGIS có tiềm năng lớn trong công việc làm cho thông tin địa lý trở nên hữu dụng và sẵn sàng tới số lượng lớn người sử dụng trên thế giới. Với việc sử dụng bản đồ trực tuyến, giải pháp này sẽ giúp khách hàng có thể cập nhật dữ liệu lên bản đồ để phục vụ cho mục đích quản lý. 1.3.2.2. Kiến trúc WebGIS WebGIS hoạt động theo mô hình client – server giống như hoạt động của một Website thông thường, vì thế hệ thống WebGIS cũng có kiến trúc ba tầng (3 tier) điển hình của một ứng dụng Web thông dụng. Kiến trúc 3 tier gồm có ba thành phần cơ bản đại diện cho ba tầng: Client, Application Server và Data Server. Hình 1.10: Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS Client: thường là một trình duyệt Web browser như Internet Explorer, Fire Fox, Chrome,…để mở các trang web theo URL (Uniform Resource Location – địa chỉ định vị tài nguyên thống nhất) định sẵn. Các client đôi khi cũng là một ứng dụng desktop tương tự như phần mềm MapInfo, ArcGIS,… Application Server: thường được tích hợp trong một Web Server nào đó (Tomcat, Apache, Internet Information Server). Nhiệm vụ chính của tầng dịch vụ thường là tiếp nhận các yêu cầu từ client, lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu theo yêu cầu client, trình bày dữ liệu theo cấu hình có sẵn hoặc theo yêu cầu của client và trả kết quả về theo yêu cầu. Data Server: là nơi lưu trữ các dữ liệu bao gồm cả dữ liệu không gian và phi không gian. Các dữ liệu này được tổ chức lưu trữ bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như PostgreSQLPostGIS, Microsoft SQL Server 2008, MySQL, Oracle,…hoặc có thể lưu trữ ở dạng các tập tin dữ liệu như shapfile, XML,… 23 Các bước xử lý trong ứng dụng WebGIS: Hình 1.11: Các bước xử lý trong WebGIS Người sử dụng trình duyệt web ở phía client (thường là giao diện đồ họa). Client gửi yêu cầu của người sử dụng thông qua các giao thức HTTP đến web server. Web server nhận yêu cầu của người sử dụng gửi đến từ phía client, xử lý và chuyển tiếp yêu cầu đến GIS server. Tại GIS server, yêu cầu sẽ được phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà GIS server gọi đến chương trình thực thi để thực hiện. Chương trình thực thi trên GIS server truy cập vào Data server để lấy dữ liệu. Data server tiến hành truy vấn lấy ra dữ liệu cần thiết, sắp xếp dữ liệu lại theo logic của yêu cầu dữ liệu, sau đó gửi trả dữ liệu về cho GIS server. GIS server nhận dữ liệu trả về từ Data server và đưa chúng đến các hàm cần sử dụng, xử lý chúng tại đây và kết quả được trả về cho web server. Web server nhận kết quả xử lý, thêm vào các ngữ cảnh web (HTML, ASPX, PHP,…) để có thể hiển thị được trên trình duyệt và cuối cùng gửi trả kết quả về cho trình duyệt dưới dạng các trang web. 24 Hình 1.12: Các dạng yêu cầu từ phía Client 1.3.2.3. Chức năng của WebGIS Một trang WebGIS thông thường gồm có 2 chức năng chính: Chức năng hiển thị: hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ, hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn, thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ (phóng to, thu nhỏ), di chuyển khu vực hiển thị, hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể và in bản đồ. Chức năng phân tích và thiết kế: thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp với yêu cầu (qua các query), chỉnh sửa đối tượng sẵn có thông tin về màu sắc thông qua một chuẩn bản đồ và tạo bản đồ chuyên đề. 1.3.3. Ưu, nhược điểm của WebGIS 1.3.3.1. Ưu điểm WebGIS là xu hướng phổ biến thông tin mạnh mẽ trên Internet không chỉ dưới góc độ thông tin thuộc tính thuần túy mà nó còn kết hợp được thông tin không gian hữu ích cho người sử dụng. Khả năng ứng dụng của WebGIS bao gồm: Có khả năng phân phối thông tin địa lý rộng rãi trên toàn cầu. Người sử dụng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng GIS mà không phải mua phần mềm cho máy trạm. 25 Đối với phần lớn người sử dụng không có kinh nghiệm về GIS thì việc sử dụng WebGIS sẽ đơn giản hơn việc sử dụng các ứng dụng GIS loại khác. 1.3.3.2. Nhược điểm Các ứng dụng WebGIS gặp giới hạn lớn về tốc độ đường truyền mạng cũng như khả năng xử lí của Server. Nói chung, một trang WebGIS thường yêu cầu phải được đặt trên một Server có cấu hình cao. Khả năng phân tích cũng giảm so với các phần mềm Desktop, do giới hạn về phần cứng cũng như phần mềm. Những yếu tố này trên Web là khá hạn chế. Thời gian xử lí các yêu cầu phức tạp lâu hơn so với các phần mềm Desktop do tất cả các yêu cầu, xử lí, gửi trả yêu cầu đều phải thông quan mạng Internet. Muốn triển khai xây dựng một hệ thống WebGIS đòi hỏi người thiết kế, xây dựng trình độ kĩ thuật cao vì tính phức tạp của nó. Chi phí của các giải pháp có bản quyền (xây dựng đơn giản hơn) cao trong khi đó các giải pháp mã nguồn mở thì lại phức tạp... 1.3.4. Các phương thức phát triển của WebGIS Có nhiều phương thức dùng để thêm các chức năng của GIS trên Web: Server side: cho phép người sử dụng gửi yêu cầu lấy dữ liệu và phân tích trên máy chủ. Máy chủ sẽ thực hiện các yêu cầu và gửi trả dữ liệu hoặc kết quả cho người dùng. Client side: cho phép người sử dụng thực hiện vài thao tác phân tích trên dữ liệu tại chính máy người dùng. Server và client: kết hợp hai phương thức server side và client side để phục vụ nhu cầu của người dùng. Các tác vụ này đòi hỏi sử dụng CSDL hoặc phân tích phức tạp sẽ được gán trên máy chủ, các tác vụ nhỏ sẽ được gán ở máy khách. Trong trường hợp này, cả máy chủ và máy khách cùng chia sẻ thông tin với nhau về sức mạnh và khả năng của chúng. 1.3.5. Các nghiên cứu liên quan tới công nghệ WebGIS Ở Việt Nam việc ứng dụng GIS, WebGIS được nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực như: quân sự, dự báo thời tiết, bản đồ tìm đường đi, bản đồ địa chất,.. Cùng với sự bùng nổ của mạng Internet toàn cầu, GIS đã phát triển công nghệ cho phép chia sẽ các thông tin qua mạng, người sử dụng ở khắp mọi nơi trên 26 thế giới đều có thể sử dụng các ứng dụng GIS thông qua Internet. Vì vậy mà WebGIS ra đời là tất yếu của sự phát triển từ sự kết hợp ứng dụng các công nghệ. WebGIS là sự kết hợp giữa mạng Internet và công nghệ GIS mà hình thành nên. 2017, Dương Thị Thúy Nga, Đặng Thị Thanh Lê, ThS.Nguyễn Quang Long, ThS.Nguyễn Văn Tín, ThS.Phan Thị Quỳnh Như, Nguyễn Văn Thắng, xây dựng WebGIS tính toán chỉ số chất lượng nước và chất lượng không khí TP.HCM Viện Khoa học và Công nghệ Tính toán; - TP. Hồ Chí Minh. Năm 2015, Lê Xuân Thành thực hiện đề tài “Nghiên cứu và xây dựng hệ thống WebGIS phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo ô nhiễm không khí” cung cấp công cụ quản lý, cập nhật thông tin ô nhiễm, tin tức cho các nhà quản lý; hỗ trợ công cụ tìm kiếm đia điểm, hiển thị bản đồ khu vực ô nhiễm mức cảnh báo, truy vấn nhanh thông tin bản đồ cho người sử dụng. Với lợi ích mà nó mang lại thì WebGIS mã nguồn mở ở Việt Nam hứa hẹn sẽ phát triển mạnh hơn, phục vụ cho công tác quản lý xử lý nước thải môi trường nói riêng cũng như các hoạt động kinh tế - xã hội khác nói chung. 1.4. Phần mềm PyCharm 1.4.1. Định nghĩa PyCharm là một IDE đa nền tảng được sử dụng để lập trình Python. Trình chỉnh sửa này có thể được sử dụng trên Windows, macOS và Linux. Phần mềm này chứa API có thể được các nhà phát triển sử dụng để viết các plugin Python của riêng họ để họ có thể mở rộng các chức năng cơ bản. PyCharm phát triển bởi JetBrains. PyCharm cung cấp nhiều tính năng thông minh như bộ code completion, dễ dàng điều hướng và kiểm tra lỗi. IDE này có thể tự động thụt lề, phát hiện văn bản trùng lặp và kiểm tra lỗi. Ngoài ra PyCharm có các tính năng tìm kiếm mã nguồn thông minh để tìm kiếm từng từ một trong nháy mắt. Hiện tại PyCharm có 2 phiên bản: Phiên bản Professional: đầy đủ tất cả các tính năng, hỗ trợ Python Web với HTML, JS, và SQL. Mức giá hiện tại 199 năm đầu tiên. Phiên bản Community: hỗ trợ Python development. 27 1.4.2. Cài đặt môi trường PyCharm Để download Pycharm, truy cập vào: https:www.jetbrains.compycharmdownloadsection=windows và tải về. Hình 1.13: Trang chủ PyCharm Sau khi đã tải phiên bản PyCharm về máy, tiến hành cài đặt PyCharm theo các bước trong hướng dẫn và những tùy chọn cài đặt. 1.4.3. Một số tính năng của PyCharm Tính năng hỗ trợ tìm kiếm thông minh giúp tìm bất kỳ tệp, biểu tượng hoặc lớp. Nó cho phép chúng ta truy cập PostgreSQL, Oracle, MySQL, SQL Server và nhiều cơ sở dữ liệu khác từ IDE. Thư viện plugin hỗ trợ lớn. Hỗ trợ tái cấu trúc mã nhanh chóng và an toàn. Nó là một trình soạn thảo mã Python thông minh hỗ trợ cho CoffeeScript, JavaScript, CSS và TypeScript. 1.5. Thư viên lập trình tương ...

1.2 Mục tiêu của đề tài 10

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 10

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 10

Phần 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 12

1.1 Khu vực nghiên cứu 12

1.1.1 Vị trí địa lý 12

1.1.2 Hiện trạng quản lý cây xanh đô thị 13

1.2 Hệ thống thông tin địa lý- GIS (Geographical Information System) 13

1.2.1 Giới thiệu 13

1.2.2 Lịch sử hình thành GIS 14

1.2.3 Thành phần của GIS 15

1.2.4 Dữ liệu địa lý trong GIS 16

1.2.5 Chức năng của GIS 17

1.2.6 Dạng dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý 17

1.3 Công nghệ WebGIS 20

1.3.1 Bản đồ - Cách biễu diễn thế giới thực 20

1.3.1.1 Khái niệm bản đồ 20

1.3.2 Giới thiệu về công nghệ WebGIS 21

1.3.2.1 Khái niệm WebGIS 21

1.3.2.2 Kiến trúc WebGIS 22

1.3.2.3 Chức năng của WebGIS 24

1.3.3 Ưu, nhược điểm của WebGIS 24

1.3.4 Các phương thức phát triển của WebGIS 25

1.3.5 Các nghiên cứu liên quan tới công nghệ WebGIS 25

1.4 Phần mềm PyCharm 26

1.4.1 Định nghĩa 26

1.4.2 Cài đặt môi trường PyCharm 27

1.4.3 Một số tính năng của PyCharm 27

1.5 Thư viên lập trình tương tác bản đồ- Leaflet 27

1.5.1 Định nghĩa 27

1.5.2 Cách sử dụng leaflet 28

1.6 Khái quát chung về cây xanh đô thị 30

1.6.1 Định nghĩa cây xanh đô thị 30

1.6.2 Công dụng của cây xanh đô thị 30

1.6.3 Vai trò của hệ thống thông tin trong quản lý cây xanh đô thị 31

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH 32

2.1 Môi trường hệ thống 32

2.2 Xác định yêu cầu 32

2.2.1 Yêu cầu của người quản lý 32

2.2.2 Yêu cầu hệ thống 33

2.2.3 Các yêu cầu chức năng 33

2.2.3.1 Quản lý nhân viên 33

2.2.4 Các yêu cầu phi chức năng 34

2.5.5.1.Biểu đồ tuần tự Tương tác bản đồ 54

2.5.5.2 Biểu đồ tuần tự Quản lý tài khoản 56

2.5.5.3 Biểu đồ tuần tự Đổi mật khẩu 57

2.5.6 Biểu đồ hoạt động 58

2.5.6.1 Biểu đồ hoạt động Quản lý tài khoản 58

2.5.6.2 Biểu đồ hoạt động Tương tác bản đồ 59

2.5.6.3 Biểu đồ hoạt động Đổi mật khẩu 59

2.5.7 Thiết kế cơ sở dữ liệu 60

2.5.7.6 Bảng Cây xanh 63

2.5.7.7 Bảng Chăm sóc cây 64

2.5.7.8 Bảng Tình trạng cây 64

2.5.7.9 Bảng Thư viện 65

2.5.8 Yêu cầu về bảo mật 65

CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH DEMO 66

3.1 Một số giao diện chính của chương trình 66

3.1.1 Giao diện tương tác bản đồ 66

3.1.2 Giao diện tìm cây xanh theo loại cây 67

3.1.3 Giao diện hiển thị bảng thuộc tính cây xanh 68

3.1.4 Giao diện danh sách tài khoản 68

3.1.5 Giao diện thêm tài khoản 68

3.1.6 Giao diện chỉnh sửa tài khoản 69

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Vị trí địa lý của tỉnh Quảng Nam 12

Hình 1.2: Tổng quan GIS 13

Hình 1.3: Thành phần cơ bản của GIS 15

Hình 1.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) 18

Hình 1.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) 18

Hình 1.6: Những kiểu hình dạng cơ bản 19

Hình 1.7: Những kiểu hình dạng không gian 19

Hình 1.9: Bản đồ đường nét 21

Hình 1.10: Bản đồ dạng ảnh 21

Hình 1.11: Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS 22

Hình 1.12: Các bước xử lý trong WebGIS 23

Hình 1.13: Các dạng yêu cầu từ phía Client 24

Hình 1.14: Trang chủ PyCharm 27

Hình 1.15: Trang chủ Leaflet 28

Hình 2 1: Biểu đồ Use Case tương tác bản đồ 41

Hình 2 2: Biểu đồ Use Case Lớp dữ liệu 42

Hình 2 3: Biểu đồ Use Case Quản lý tài khoản 47

Hình 2 4: Biểu đồ Use Case Đổi mật khẩu 47

Hình 2 5: Biểu đồ Use Case tổng quát hệ thống 48

Hình 2 17: Biểu đồ tuần tự Quản lý tài khoản 56

Hình 2 18: Biểu đồ tuần tự Đổi mật khẩu 57

Hình 2 19: Biểu đồ hoạt động Quản lý tài khoản 58

Hình 2 20: Biểu đồ hoạt động Tương tác bản đồ 59

Hình 2 21: Biểu đồ hoạt động Đổi mật khẩu 59

Hình 2 22: Giao diện tương tác bản đồ 66

Hình 2 23: Thông tin cây xanh 67

Hình 2 29: Giao diện truy vấn cây xanh theo loại cây 67

Hình 2 30: Giao diện hiển thị Bảng thuộc tính cây xanh 68

Hình 2 24: Giao diện danh sách tài khoản 68

Hình 2 25: Giao diện thêm tài khoản 69

Hình 2 26: Giao diện chỉnh sửa tài khoản 69

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

thông tin địa lý)

NỘI DUNG ĐỀ TÀIPhần 1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Cùng với nền kinh tế phát triển nhanh chóng kéo theo tốc độ đô thị hóa ở Quảng Nam diễn ra ngày càng nhanh, nhưng do công tác quản lý không được chặt chẽ cũng như việc không đồng bộ trong các ngành làm cho diện tích cây xanh ngày càng suy giảm Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường như tăng bụi, giảm nguồn nước ngầm, nước ngập đường vào mùa mưa lũ,….Việc quy hoạch quản lý cây xanh là một vấn đề phức tạp do sự không đồng bộ của các loại cây, diện tích phân bố rộng, số lượng lớn,…Cách quản lý thủ công cũ bằng giấy hoặc word, excel gây khó khăn trong việc kiểm tra, bổ sung, cập nhật và đồng bộ dữ liệu về thông tin địa lý để thể hiện một cách trực quan một cách toàn diện về công việc quản lý cây xanh

Một trong những công nghệ quản lý môi trường khá phổ biến hiện nay ở trên thế giới đó chính là WebGIS với ưu điểm là cho phép nhiều người cùng truy cập một thời điểm, quản lý được dữ liệu theo thời gian với dung lượng lớn, thống nhất và không bị trùng lặp Tuy nhiên, ở Việt Nam trong những năm gần đây WebGIS mới thực sự được quan tâm và phát triển WebGIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên WWW thông qua Internet Người dùng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng của GIS mà không phải mua phần mềm Ngoài ra, WebGIS còn cho phép thêm các chức năng GIS trong các ứng dụng chạy trên cở sở mạng như: quy hoạch xây dựng, sử dụng đất, tài nguyên môi trường, giao thông vận tải, các cơ quan đo đạc bản đồ,…Hiện nay có nhiều công nghệ về WebGIS như công nghệ MapServer, GeoServer, ArcGIS Server,

Đề tài này nhằm giới thiệu và phổ biến rộng rãi hơn nữa công nghệ WebGIS cho các lĩnh vực của ngành tài nguyên và môi trường Ở đây đề tài sẽ giới thiệu cụ thể về việc quản lý cây xanh đô thị Quảng Nam bằng công nghệ WebGIS Vì những lý do như trên, nên em chọn đề tài khóa luận: “Nghiên cứu công nghệ WebGIS và

ứng dụng trong quản lý cây xanh đô thị Quảng Nam.”

1.2 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý về thông tin các cây xanh đô thị

Tìm hiểu công nghệ WebGIS và cách xây dựng nên một trang WebGIS

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống thông tin địa lý GIS

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra - khảo sát thực địa

Tiến hành thu nhập các tài liệu, thông tin liên quan đến đề tài Cơ sở lý thuyết về GIS và công nghệ WebGIS

Ứng dụng công nghệ WebGIS phục vụ quản lý cây xanh

1.5 Lịch sử nghiên cứu

Trước khi để thiết kế một website cơ bản ta phải tìm hiểu về một số ngôn ngữ trong thiết kế web như html, bên cạnh đó còn sử dụng ngôn ngữ Python,…Cùng với công nghệ được sử dụng là WebGIS Sau đó đi phân tích hệ thống website theo hướng đối tượng và thiết kế cơ sở dữ liệu

1.6 Đóng góp của đề tài

Áp dụng lý thuyết GIS

Ứng dụng công nghệ WebGIS để quản lý cây xanh đô thị

Tìm hiểu thực tế và nghiên cứu công nghệ WebGIS và ứng dụng tạo ra môi trường làm việc mới, hiện đại và quản lý đồng bộ

Góp phần vào công tác quản lý cây xanh hợp lý, hiệu quả, tiết kiệm được sức người, sức của

Kết quả đề tài giúp cho các nhà quản lý có thêm phương án quản lý cây xanh dễ dàng hơn Giúp cho công tác quy hoạch cảnh quan đô thị thêm một bước tiến vượt bậc

1.7 Bố cục của đề tài

Nội dung gồm các phần như sau: Phần 1: Mở đầu

Phần 2: Nội dung nghiên cứu gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan đề tài

Chương 2: Phân tích và thiết kế hệ thống quản lý cây xanh Chương 3: Chương trình demo

Phần 3: Kết luận và kiến nghị Phần 4: Tài liệu tham khảo

Phần 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 Khu vực nghiên cứu

1.1.1 Vị trí địa lý

độ Đông, giáp thành phố Đà Nẵng và tỉnh Thừa Thiên Huế về phía Bắc, giáp Tỉnh Quảng Ngãi và Kon Tum về phía Nam, giáp nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào về phía Tây và giáp Biển Đông về phía Đông Diện tích tự nhiên của tỉnh là

Địa hình với 4 dạng chính: địa hình núi cao, địa hình đồi cao núi thấp, địa hình đồi gò và địa hình đồng bằng bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ, Địa hình núi cao phân bổ ở phía Tây Bắc và Tây Nam của tỉnh, gồm nhiều dãy núi chạy nối tiếp theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, độ cao trung bình từ 500 - 1000 m, nằm trong hệ thống dãy Trường Sơn, có nhiều ngọn núi cao, trong đó cao nhất là Ngọc Linh (2.567m) Địa hình núi cao có hướng dốc từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, càng về phía Đông Nam địa hình càng thấp dần Ngoài ra, ở ven biển Quảng Nam còn có nhiều hòn đảo lớn nhỏ Vùng đồi núi chiếm 72% Vùng ven biển là dải cồn cát chạy dài từ xã Điện Nam huyện Điện Bàn đến xã Tam Nghĩa huyện Núi Thành

Hình 1.1: Vị trí địa lý của tỉnh Quảng Nam

1.1.2 Hiện trạng quản lý cây xanh đô thị

Hiện trạng cây xanh trên ở Quảng Nam những năm qua đã được cấp trên quan tâm đầu tư trồng chăm sóc cây ở các tuyến đường đô thị, mang lại không gian xanh cho đô thị

Tổng diện tích cây xanh toàn đô thị là 113 ha, chiếm 10,8% đất xây dựng đô thị, đạt 12,5 m2/người; diện tích đất cây xanh trong khu công cộng như công viên, tiểu hoa viên, nghĩa trang là 62,9 ha, đạt trên 7 m2/người; diện tích cây xanh trong các khu dân cư, công sở, trường học, bệnh viện, các khu công nghiệp,… là 50,1 ha; ngoài ra còn có một phần lớn diện tích cây xanh trong khu vực bảo tồn sinh thái, khu ven sông vùng ngập nước với các loài cây bản địa đặc trưng rừng cừa,…

1.2 Hệ thống thông tin địa lý- GIS (Geographical Information System)

1.2.1 Giới thiệu

GIS là – Geographic Information System, là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý

Ngày nay, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân…đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của dữ liệu đầu vào

1.2.2 Lịch sử hình thành GIS

Theo nhiều tài liệu cho thấy, lịch sử hình thành GIS không được cụ thể lắm bởi lẽ những khái nhiệm tương tự GIS đã tồn tại ngay từ khi xuất hiện con người, từ khi con người có nhu cầu đi lại, sinh hoạt, buôn bán, Mặc dù vậy, sự đóng góp rất lớn và rất tích cực của Giáo sư Roger Tomlinson vào năm 1963 đã khiến thế giới phải công nhận ông chính là cha đẻ của GIS

GS Roger Tomlinson là người xây dựng hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL) đầu tiên trên thế giới Đó là hệ thống thông tin địa lý quốc gia Canada (CGIS) Ngoài ra, ông còn được biết đến như là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ GIS

Nói đến GIS, chúng ta cũng có thể nghĩ đến việc lưu trữ và truy vấn dữ liệu, đặc biệt là dữ liệu không gian đồ sộ Những lý thuyết và thực tế về cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin ra đời vào cuối những năm 60, đầu những năm 70 là một đóng góp khác cho sự ra đời của GIS

Vào những năm 1950, các lực lượng quân sự bắt đầu sử dụng viễn thám môi trường (Environmental Remote Sensing) trong các công tác đặc biệt Sự “chuyển nhượng” công nghệ viễn thám từ quân sự sang dân sự vào những năm 1960 là một động lực khác thúc đẩy GIS

GIS sẽ không là GIS nếu nó không thực hiện các bài toán phân tích không gian (Spacial Analysis) Một lớp bài bài toán phân tích không gian kinh điển đó là chồng lớp (Overlay) Những lý luận ứng dụng đại số bản đồ (Map Algebra) vào những năm 60 trong các ứng dụng quy hoạch giúp bổ sung thêm một “bệ phóng” nữa cho “tên lửa” GIS

Tất cả những ý tưởng trên dường như được hội tụ vào cùng một thời điểm Rober Tomlinson là một trong những người nhạy bén đón nhận những tinh hoa đó và chuyển thành một GIS

GIS ngày nay không chỉ dừng lại ở mức công nghệ mà nó đã tiến lên nhiều nấc đến khoa học (Geographic Information Science – GISci) và dịch vụ

(Geographic Information Services)

1.2.3 Thành phần của GIS

GIS có 5 thành phần cơ bản là: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và phương pháp được mô tả như hình dưới đây:

Hình 1.3: Thành phần cơ bản của GIS

Phần cứng (Hardware): phần cứng hệ thống thông tin địa lý có thể là một máy

tính hoặc một hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi

Phần mềm (Software): các phần mềm máy tính cho phép thực hiện việc lưu trữ,

phân tích và thể hiện thông tin địa lý, phần mềm có các nhóm chức năng thành phần sau:

Thành phần hiển thị bản đồ: cho phép chọn lọc dữ liệu trong hệ thống để tạo ra bản đồ mới sau đó trình bày lên màn hình hoặc đưa ra máy in, máy vẽ,…

Thành phần số hóa bản đồ: cho phép chuyển đổi các bản đồ trên giấy sang dạng số

Thành phần quản lý dữ liệu: gồm các module cho phép người sử dụng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích và xử lý số liệu,…

Thành phần xử lý ảnh: xóa nhiễu, lọc ảnh, giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay Thành phần phân tích thống kê

Thành phần phân tích dữ liệu không gian: chồng xếp bản đồ, tạo vùng đệm, tìm vị trí thích nghi…

Cơ sở dữ liệu (Data): đây là phần quan trọng nhất trong số các thành phần của

hệ thống GIS Các dữ liệu địa lý, mối liên hệ của chúng và các bảng biểu liên kết có

thể được thu thập hay mua từ nhiều nguồn khác nhau Có 2 dạng dữ liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS:

Dữ liệu không gian hay dữ liệu đồ họa: là những hình ảnh, đường nét, điểm của bản đồ được số hóa thành dạng vector để quản lý trong máy tính, ví dụ như vị trí của khu đất trên bản đồ, hình dạng bề mặt khu vực,…

Dữ liệu phi không gian hay dữ liệu thuộc tính: là những số liệu, bảng biểu mô tả tính chất, đặc trưng của dữ liệu không gian Nó được biểu thị dưới dạng những con số hoặc chữ biết mô tả số lượng, tính chất, thông số liên quan đến bản đồ

Con người (People): hiệu suất sử dụng GIS phụ thuộc rất lớn vào khả năng

của con người quản lý hệ thống và người lập kế hoạch phát triển ứng dụng GIS trong thực tế GIS có thể được thiết kế sử dụng bởi nhiều chuyên gia của các lĩnh vực khác nhau

Phương pháp: sự thành công trong các thao tác với GIS phụ thuộc rất nhiều

vào việc hoạch định phương pháp tiến hành công việc (đề cương chi tiết cho một dự án)

1.2.4 Dữ liệu địa lý trong GIS

Các đối tượng không gian trong hệ thống thông tin địa lý được biểu diễn dưới dạng dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

Dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ): đại diện những đối tượng địa lý được gắn

kết với vị trí thực Biểu diễn các đối tượng không gian dưới dạng điểm, đường, vùng hoặc biểu diễn bề mặt

Dữ liệu thuộc tính: lưu trữ các thuộc tính của đối tượng không gian như thuộc

tính không gian (tọa độ, chu vi, diện tích, mối quan hệ không gian…) và thuộc tính mô tả (thuộc tính phân loại và các thông tin khác liên quan đến đối tượng) Thuộc tính mô tả có thể được lưu trữ độc lập và sẽ kết nối với các dữ liệu không gian khi cần khai thác đến do đó được gọi là dữ liệu thuộc tính ngoài Dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian kết hợp với nhau cho phép mô tả đối tượng không gian một cách chi tiết, hoàn chỉnh theo mục tiêu đặt ra

Dữ liệu là trung tâm của GIS, dữ liệu của GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và chúng được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực Dữ liệu trong GIS còn

được gọi là thông tin không gian

1.2.5 Chức năng của GIS

GIS có một số chức năng như quản lý, lưu trữ, tìm kiếm, thể hiện, trao đổi và xử lý dữ liệu không gian cũng như các dữ liệu thuộc tính Dưới đây là 4 chức năng chính:

Thu thập dữ liệu: dữ liệu được sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác

nhau, có nhiều dạng và được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau GIS cung cấp công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích Nguồn dữ liệu chính bao gồm số hóa thủ công/ quét ảnh hàng không, bản đồ giấy và dữ liệu số có sẵn Ảnh vệ tinh và Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cũng là nguồn dữ liệu đầu vào

Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp chức

năng lưu trữ và duy trì dữ liệu Hệ thống quản lý dữ liệu hiệu quả phải đảm bảo các điều kiện về an toàn dữ liệu, toàn vẹn dữ liệu, lưu trữ và trích xuất dữ liệu, thao tác dữ liệu

Phân tích không gian: đây là chức năng quan trọng nhất của GIS làm cho nó

khác với các hệ thống khác Phân tích không gian cung cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp

Hiển thị kết quả: một trong những khía cạnh nổi bật của GIS là có nhiều cách

hiển thị thông tin khác nhau Phương pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu

1.2.6 Dạng dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý

Dữ liệu GIS cũng giống như hệ thống thông tin địa lý, có thể chia ra làm 2 loại dữ liệu cơ bản: Dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị

1.2.6.1 Dạng dữ liệu không gian

Dữ liệu vector

Đối tượng điểm: Điểm được xác định bởi cặp giá trị điểm Các đối tượng đơn,

thông tin về đại lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm Các đối tượng điểm Các đối tượng điểm có đặc điểm:

Là tọa độ đơn (x,y)

Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Hình 1.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point)

Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau

Đối tượng vùng: Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng Các đối

tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau:

Polygons được mô tả bằng tập các đường và điểm nhãn Một hoặc nhiều cũng định nghĩa đường bao của vùng

Một điểm nhãn nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

Hình 1.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon)

Những kiểu hình dạng cơ bản

Hình 1.6: Những kiểu hình dạng cơ bản

Những kiểu hình dạng không gian

Hình 1.7: Những kiểu hình dạng không gian 1.2.6.2 Dạng dữ liệu phi không gian

Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ WebGIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử

lý đồng thời dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính:

Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL và phân tích

Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định

Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị,… liên quan đến các đối tượng địa lý

Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp

1.3 Công nghệ WebGIS

1.3.1 Bản đồ - Cách biễu diễn thế giới thực

1.3.1.1 Khái niệm bản đồ

Bản đồ là một mô hình của các thực thể và hiện tượng trên trái đất, trong đó thực thể được thu nhỏ, đơn giản về các hiện tượng được khái quát hóa để thể hiện được trên mặt phẳng bản vẽ Bản đồ chứa các thông tin về vị trí, các tính chất của vật thể và các hiện tượng mà nó trình bày Mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu hiện ở tỷ lệ và phép chiếu của nó

Thế giới thực rất rộng lớn và phức tạp để chúng ta có thể thấy bao quát được Nếu một phần không gian được chọn để trình bày dưới một tỉ lệ nhỏ hơn thực tế thì chúng ta có thể thấy được cấu trúc và dạng của phần không gian đó dễ hơn nhiều và từ đó có thể hiểu thấu đáo được khu vực nghiên cứu và có thể đưa ra được quyết định đúng đắn (như việc tìm đường đi, việc qui hoạch một tuyến đường, việc tìm kiếm một vị trí thích hợp để xây dựng khu công nghiệp )

Thông thường bản đồ là một mô hình theo tỉ lệ Có nghĩa là tỉ lệ của khoảng cách trên bản đồ và khoảng cách trên thực tế sẽ bằng nhau ở mọi vị trí trên bản đồ, mặc dù có một vài sai số không thể tránh khỏi nếu một phần của mặt cầu được thể hiện trên mặt phẳng Chúng ta thường gặp vấn đề này trong bản đồ có tỉ lệ nhỏ trình bày một khu vực rộng lớn Thực chất bản đồ là một hệ thống thông tin về không gian Chúng ta có thể xem bản đồ và tìm thấy các thông tin mà người vẽ bản đồ muốn truyền tải, ví dụ như bản đồ địa hình, bản đồ dân số, bản đồ quy hoạch sử

dụng đất, bản đồ địa chất thủy văn, bản đồ địa chất môi trường

Các thành phần bản đồ: thành phần của bản đồ rõ ràng liên quan đến mục

tiêu sử dụng của nó Các thành phần trong bản đồ:

Thành phần chính (chủ đề chính): là phần chủ đề của bản đồ ví dụ như địa lý, địa chất, dân số Đối với bản đồ địa hình, phần chính là tất cả các thông tin được vẽ, bao gồm cả tên của các vùng

Thành phần thứ hai: bao gồm bản đồ nền và các thông tin cơ bản của bản đồ Đối với bản đồ chủ đề, thành phần này là phần địa hình, bao gồm lưới toạ độ

Thành phần phụ trợ: bao gồm các thông tin lề như tiêu đề, chú thích, thanh tỉ lệ,

1.3.2 Giới thiệu về công nghệ WebGIS

1.3.2.1 Khái niệm WebGIS

WebGIS cũng tương tự như lập bản đồ trên Web nhưng đặt trọng tâm vào việc phân tích, xử lý dữ liệu địa lý của từng dự án cụ thể WebGIS thích hợp với các cơ

sở dữ liệu bản đồ, GIS từ rất bé cho đến rất lớn, có khả năng tuỳ biến cao, phù hợp

với nhiều loại hình tổ chức

Cùng với sự bùng nổ về công nghệ Internet, GIS cũng đã phát triển công nghệ

cho phép chia sẻ thông tin thông qua Internet bằng cách kết hợp GIS và Web để tạo

thành WebGIS

Công nghệ GIS trên nền Web (hay còn gọi là WebGIS) là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để tích hợp, trao đổi các thông tin địa lý trên mạng Internet WebGIS có tiềm năng lớn trong công việc làm cho thông tin địa lý trở nên hữu dụng và sẵn sàng tới số lượng lớn người sử dụng trên thế giới Với việc sử dụng bản đồ trực tuyến, giải pháp này sẽ giúp khách hàng có thể cập nhật dữ liệu lên bản đồ để phục vụ cho mục đích quản lý

1.3.2.2 Kiến trúc WebGIS

WebGIS hoạt động theo mô hình client – server giống như hoạt động của một Website thông thường, vì thế hệ thống WebGIS cũng có kiến trúc ba tầng (3 tier) điển hình của một ứng dụng Web thông dụng Kiến trúc 3 tier gồm có ba thành phần cơ bản đại diện cho ba tầng: Client, Application Server và Data Server

Hình 1.10: Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS

Client: thường là một trình duyệt Web browser như Internet Explorer, Fire Fox, Chrome,…để mở các trang web theo URL (Uniform Resource Location – địa chỉ định vị tài nguyên thống nhất) định sẵn Các client đôi khi cũng là một ứng dụng desktop tương tự như phần mềm MapInfo, ArcGIS,…

Application Server: thường được tích hợp trong một Web Server nào đó (Tomcat, Apache, Internet Information Server) Nhiệm vụ chính của tầng dịch vụ thường là tiếp nhận các yêu cầu từ client, lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu theo yêu cầu client, trình bày dữ liệu theo cấu hình có sẵn hoặc theo yêu cầu của client và trả kết quả về theo yêu cầu

Data Server: là nơi lưu trữ các dữ liệu bao gồm cả dữ liệu không gian và phi không gian Các dữ liệu này được tổ chức lưu trữ bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như PostgreSQL/PostGIS, Microsoft SQL Server 2008, MySQL, Oracle,…hoặc có thể lưu trữ ở dạng các tập tin dữ liệu như shapfile, XML,…

Các bước xử lý trong ứng dụng WebGIS:

Hình 1.11: Các bước xử lý trong WebGIS

Người sử dụng trình duyệt web ở phía client (thường là giao diện đồ họa) Client gửi yêu cầu của người sử dụng thông qua các giao thức HTTP đến web server

Web server nhận yêu cầu của người sử dụng gửi đến từ phía client, xử lý và chuyển tiếp yêu cầu đến GIS server

Tại GIS server, yêu cầu sẽ được phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà GIS server gọi đến chương trình thực thi để thực hiện Chương trình thực thi trên GIS server truy cập vào Data server để lấy dữ liệu

Data server tiến hành truy vấn lấy ra dữ liệu cần thiết, sắp xếp dữ liệu lại theo logic của yêu cầu dữ liệu, sau đó gửi trả dữ liệu về cho GIS server

GIS server nhận dữ liệu trả về từ Data server và đưa chúng đến các hàm cần sử dụng, xử lý chúng tại đây và kết quả được trả về cho web server

Web server nhận kết quả xử lý, thêm vào các ngữ cảnh web (HTML, ASPX, PHP,…) để có thể hiển thị được trên trình duyệt và cuối cùng gửi trả kết quả về cho trình duyệt dưới dạng các trang web

Hình 1.12: Các dạng yêu cầu từ phía Client 1.3.2.3 Chức năng của WebGIS

Một trang WebGIS thông thường gồm có 2 chức năng chính:

Chức năng hiển thị: hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ, hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn, thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ (phóng to, thu nhỏ), di chuyển khu vực hiển thị, hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể và in bản đồ

Chức năng phân tích và thiết kế: thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp với yêu cầu (qua các query), chỉnh sửa đối tượng sẵn có thông tin về màu sắc thông

qua một chuẩn bản đồ và tạo bản đồ chuyên đề

1.3.3 Ưu, nhược điểm của WebGIS

1.3.3.1 Ưu điểm

WebGIS là xu hướng phổ biến thông tin mạnh mẽ trên Internet không chỉ dưới góc độ thông tin thuộc tính thuần túy mà nó còn kết hợp được thông tin không gian hữu ích cho người sử dụng Khả năng ứng dụng của WebGIS bao gồm:

Có khả năng phân phối thông tin địa lý rộng rãi trên toàn cầu

Người sử dụng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng GIS mà không phải mua phần mềm cho máy trạm

Đối với phần lớn người sử dụng không có kinh nghiệm về GIS thì việc sử dụng WebGIS sẽ đơn giản hơn việc sử dụng các ứng dụng GIS loại khác

1.3.3.2 Nhược điểm

Các ứng dụng WebGIS gặp giới hạn lớn về tốc độ đường truyền mạng cũng như khả năng xử lí của Server Nói chung, một trang WebGIS thường yêu cầu phải được đặt trên một Server có cấu hình cao

Khả năng phân tích cũng giảm so với các phần mềm Desktop, do giới hạn về phần cứng cũng như phần mềm Những yếu tố này trên Web là khá hạn chế

Thời gian xử lí các yêu cầu phức tạp lâu hơn so với các phần mềm Desktop do tất cả các yêu cầu, xử lí, gửi trả yêu cầu đều phải thông quan mạng Internet

Muốn triển khai xây dựng một hệ thống WebGIS đòi hỏi người thiết kế, xây dựng trình độ kĩ thuật cao vì tính phức tạp của nó Chi phí của các giải pháp có bản quyền (xây dựng đơn giản hơn) cao trong khi đó các giải pháp mã nguồn mở thì lại phức tạp

Có nhiều phương thức dùng để thêm các chức năng của GIS trên Web:

Server side: cho phép người sử dụng gửi yêu cầu lấy dữ liệu và phân tích trên máy chủ Máy chủ sẽ thực hiện các yêu cầu và gửi trả dữ liệu hoặc kết quả cho người dùng

Client side: cho phép người sử dụng thực hiện vài thao tác phân tích trên dữ liệu tại chính máy người dùng

Server và client: kết hợp hai phương thức server side và client side để phục vụ nhu cầu của người dùng

Các tác vụ này đòi hỏi sử dụng CSDL hoặc phân tích phức tạp sẽ được gán trên máy chủ, các tác vụ nhỏ sẽ được gán ở máy khách Trong trường hợp này, cả máy chủ và máy khách cùng chia sẻ thông tin với nhau về sức mạnh và khả năng

của chúng

1.3.5 Các nghiên cứu liên quan tới công nghệ WebGIS

Ở Việt Nam việc ứng dụng GIS, WebGIS được nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực như: quân sự, dự báo thời tiết, bản đồ tìm đường đi, bản đồ địa chất, Cùng với sự bùng nổ của mạng Internet toàn cầu, GIS đã phát triển công nghệ cho phép chia sẽ các thông tin qua mạng, người sử dụng ở khắp mọi nơi trên

thế giới đều có thể sử dụng các ứng dụng GIS thông qua Internet Vì vậy mà WebGIS ra đời là tất yếu của sự phát triển từ sự kết hợp ứng dụng các công nghệ WebGIS là sự kết hợp giữa mạng Internet và công nghệ GIS mà hình thành nên

2017, Dương Thị Thúy Nga, Đặng Thị Thanh Lê, ThS.Nguyễn Quang Long, ThS.Nguyễn Văn Tín, ThS.Phan Thị Quỳnh Như, Nguyễn Văn Thắng, xây dựng WebGIS tính toán chỉ số chất lượng nước và chất lượng không khí TP.HCM/ Viện Khoa học và Công nghệ Tính toán; - TP Hồ Chí Minh

Năm 2015, Lê Xuân Thành thực hiện đề tài “Nghiên cứu và xây dựng hệ thống WebGIS phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo ô nhiễm không khí” cung cấp công cụ quản lý, cập nhật thông tin ô nhiễm, tin tức cho các nhà quản lý; hỗ trợ công cụ tìm kiếm đia điểm, hiển thị bản đồ khu vực ô nhiễm mức cảnh báo, truy vấn nhanh

thông tin bản đồ cho người sử dụng

Với lợi ích mà nó mang lại thì WebGIS mã nguồn mở ở Việt Nam hứa hẹn sẽ phát triển mạnh hơn, phục vụ cho công tác quản lý xử lý nước thải môi trường nói riêng cũng như các hoạt động kinh tế - xã hội khác nói chung

1.4 Phần mềm PyCharm

1.4.1 Định nghĩa

PyCharm là một IDE đa nền tảng được sử dụng để lập trình Python Trình chỉnh sửa này có thể được sử dụng trên Windows, macOS và Linux Phần mềm này chứa API có thể được các nhà phát triển sử dụng để viết các plugin Python của riêng họ để họ có thể mở rộng các chức năng cơ bản

PyCharm phát triển bởi JetBrains PyCharm cung cấp nhiều tính năng thông minh như bộ code completion, dễ dàng điều hướng và kiểm tra lỗi IDE này có thể tự động thụt lề, phát hiện văn bản trùng lặp và kiểm tra lỗi Ngoài ra PyCharm có các tính năng tìm kiếm mã nguồn thông minh để tìm kiếm từng từ một trong nháy mắt

Hiện tại PyCharm có 2 phiên bản:

Phiên bản Professional: đầy đủ tất cả các tính năng, hỗ trợ Python Web với HTML, JS, và SQL Mức giá hiện tại 199$ / năm đầu tiên

Phiên bản Community: hỗ trợ Python development

1.4.2 Cài đặt môi trường PyCharm

Để download Pycharm, truy cập vào:

https://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=windows và tải về

Hình 1.13: Trang chủ PyCharm

Sau khi đã tải phiên bản PyCharm về máy, tiến hành cài đặt PyCharm theo các bước trong hướng dẫn và những tùy chọn cài đặt

1.4.3 Một số tính năng của PyCharm

Tính năng hỗ trợ tìm kiếm thông minh giúp tìm bất kỳ tệp, biểu tượng hoặc lớp

Nó cho phép chúng ta truy cập PostgreSQL, Oracle, MySQL, SQL Server và nhiều cơ sở dữ liệu khác từ IDE

Thư viện plugin hỗ trợ lớn

Hỗ trợ tái cấu trúc mã nhanh chóng và an toàn

Nó là một trình soạn thảo mã Python thông minh hỗ trợ cho CoffeeScript, JavaScript, CSS và TypeScript

1.5 Thư viên lập trình tương tác bản đồ- Leaflet

1.5.1 Định nghĩa

Cùng với sự thay đổi trong lĩnh vực CNTT, cộng đồng GIS cũng đã chấp nhận những tiến bộ này và phát triển nhiều framework JavaScript để hiển thị bản đồ trong trình duyệt GIS và những phân tích của nó chủ yếu phụ thuộc vào khả năng kết xuất đồ họa và những tính toán hoặc vào phân tích các đối tượng đồ họa (như là tọa độ) và dữ liệu văn bản

Leaflet là một trong những thư viện JavaScript mã nguồn mở phổ biến cùng với nhiều framework JavaScript, GIS thương mại khác có sẵn trên thị trường Đây là thư viện tương tác bản đồ và các chức năng của bản đồ bằng ngôn ngữ JavaScript, CSS3 và HTML5 Với dung lượng nhẹ, được hỗ trợ gần như đầy đủ các tính năng truy vấn phân tích GIS, cùng với khả năng tích hợp các bản đồ miễn phí (như OpenStreetMap), đây là một trong những thư viện được người dùng sử dụng nhiều và hiện vẫn đang rất phổ biến Một ưu điểm lớn của Leaflet là có thể được mở rộng với rất nhiều plugin, có tài liệu hướng dẫn sử dụng đơn giản dễ hiểu, ngoài ra cách thức lập trình khi sử dụng Leaflet cho phép tạo ra mã nguồn ngắn gọn mà vẫn đầy đủ các chức năng

Hình 1.14: Trang chủ Leaflet

1.5.2 Cách sử dụng leaflet

1.5.2.1 Cài đặt

Sử dụng Leaflet trong dự án django:

Phiên bản ổn định cuối cùng: pip install django-leaflet

Django-leaflet yêu cầu cài đặt thư viện GDAL trên hệ thống Thêm Leaflet vào INSTALLED_APPS

Đặt <div id=”map” style=”width:600px; height:400px;”> ở nơi muốn hiển

thị bản đồ

1.5.2.2 Thiết lập bản đồ

Khởi tạo map và cài đặt một tọa độ địa lý mặc định và zoom cho việc hiển thị

trong setting.py của dự án

Thêm điểm đánh dấu tại một vị trí cụ thể:

Var marker = L.marker([108.469391, 15.576908]).addTo(map); Liên kết một cửa sổ bật lên với điểm đánh dấu đó

Var popup =marker.bindPopup(‘</p> T001 Phượng Vĩ</p>’);

Theo mặc định, cửa sổ bật lên sẽ mở ra nếu bạn nhấp vào điểm đánh dấu Nếu bạn muốn cửa sổ bật lên tự động mở khi tải bản đồ, bạn có thể thêm:

Popup.openPopup();

1.5.3 Sử dụng GeoJSON với Leaflet

GeoJSON là một định dạng để mã hóa một loạt các cấu trúc dữ liệu địa lý Một object GeoJSON có thể đại diện cho một hình (hình học), tính năng hoặc tập hợp nhiều tính năng GeoJSON hỗ trợ các kiểu hình học sau: Điểm (Point), Đường liên tục (LineString), Đa giác (Polygon), Đa điểm (MultiPoint), nhiều đường liên tục

(GeometryCollection)

Leaflet hỗ trợ các loại GeoJSON Feature và FeatureCollections cho phép bạn mô tả các thực thể (features) và thuộc tính (properties)

GeoJSON Layer

Các GeoJSON object được thêm vào bản đồ thông qua một GeoJSON layer (lớp GeoJSON) Để tạo nó và thêm nó vào bản đồ, có thể sử dụng đoạn code như sau:

L.geoJSON(geojsonFeature).addTo(map);

Chúng ta có thể thêm nhiều thực thể hình ảnh (features) vào GeoJSON layer: var myLayer = L.geoJSON().addTo(map);

myLayer.addData(geojsonFeature);

1.6 Khái quát chung về cây xanh đô thị

1.6.1 Định nghĩa cây xanh đô thị

Cây xanh đô thị bao gồm: cây xanh sử dụng công cộng, cây xanh sử dụng hạn chế, cây xanh chuyên dụng Có vai trò trong việc điều hòa khí hậu, bảo vệ môi trường và giải quyết các vấn đề dân sinh,…

1.6.2 Công dụng của cây xanh đô thị

Hệ thống cây xanh có tác dụng cải thiện khí hậu vì chúng có khả năng ngăn chặn và lọc bức xạ mặt trời, ngăn chặn quá trình bốc hơi nước, giữ độ ẩm đất và độ ẩm không khí thông qua việc hạn chế bốc hơi nước, kiểm soát gió và lưu thông gió

Cây xanh có tác dụng bảo vệ môi trường: hút khí CO2 và cung cấp O2, ngăn giữ các chất khí bụi độc hại Ở vùng ngoại thành, cây xanh có tác dụng chống xói mòn, điều hoà mực nước ngầm Cây xanh còn có tác dụng hạn chế tiếng ồn nhất là ở khu vực nội thành

Cây xanh có vai trò quan trọng trong kiến trúc và trang trí cảnh quan Những tính chất của cây xanh như: hình dạng (tán lá, thân cây), màu sắc (lá, hoa, thân cây, trạng mùa của lá, ) là những yếu tố trang trí làm tăng giá trị thẩm mỹ của công trình kiến trúc cũng như cảnh quan chung

Ngoài chức năng trang trí, tăng thêm vẻ đẹp thẩm mỹ cây xanh còn có tác dụng kiểm soát giao thông Việc kiểm soát giao thông bao gồm cả xe cơ giới và người đi bộ Các bụi thấp, bờ dậu, đường viền cây xanh trong vườn hoa công viên vừa có tác dụng trang trí vừa có tác dụng định hướng cho người đi bộ Hàng cây bên đường có tác dụng định hướng, nhất là vào ban đêm sự phản chiếu của các gốc cây được sơn vôi trắng là những tín hiệu chỉ dẫn cho người đi đường

Số lượng cành nhánh chặt tỉa và đốn hạ những cây già cỗi không còn tác dụng là nguồn cung cấp gỗ củi cho dân dụng Ngoài chức năng là sinh vật sản xuất như trong các hệ sinh thái khác (hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái nông nghiệp, ) cây xanh trong hệ sinh thái đô thị còn có chức năng quan trọng hơn đó là bảo vệ môi trường và trang trí cảnh quan

1.6.3 Vai trò của hệ thống thông tin trong quản lý cây xanh đô thị

Phục vụ, trợ giúp công tác trông việc trồng, duy trì, và bảo vệ cây xanh đô thị Giúp ích cho việc lập hồ sơ quản lý cho từng cây xanh và phục vụ chặt hạ,

dịch chuyển cây xanh đô thị,…

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÂY XANH

2.1 Môi trường hệ thống

Hiện nay các trang Web xuất hiện ngày càng nhiều và phổ biến Do người dân ngày càng tiếp cận nhiều hơn với tin học, họ chú trọng vào việc tìm kiếm thông tin trên mạng để nắm bắt thông tin một cách nhanh chóng, tiện lợi nhằm phục vụ cho các vấn đề trong đời sống hằng ngày như kinh doanh, giáo dục, giải trí và kể cả một trong những vấn đề đang được quan tâm nhất hiện nay là tình hình quản lý cây xanh đô thị

Sự phát triển mạnh mẽ về mặt kinh tế của tỉnh là những hệ quả về mặt môi trường như ngập úng, ô nhiễm tiếng ồn, diện tích cây xanh ngày càng giảm,… do đó vấn đề quản lý cây xanh đô thị đang dần trở nên cấp thiết Quản lý bằng giấy tờ không giúp cho nhà quản lý có thể quản lý được thông tin của một cây xanh chặt chẽ và nhanh chóng Tuy nhiên, hệ thống thông tin địa lý (GIS) có thể giải quyết được những điều này GIS ra đời vượt hẳn một số phương pháp quản lý bằng giấy tờ và đạt được những kết quả cao, là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhà quản lý Không những đáp ứng được các nhu cầu trong quản lý về thuộc tính, vị trí, tình trạng sinh trưởng, GIS còn có khả năng mô hình hóa lại thế giới thực, giúp nhà quản lý không mất nhiều thời gian và công sức trong việc giải quyết những vấn đề ngoài thực địa Trên tư tưởng đó em muốn xây dựng một trang Web sử dụng công nghệ WebGIS nhằm làm cho trang Web thêm phần sinh động, cung cấp một số chức

năng cần thiết cho người dùng

2.2 Xác định yêu cầu

2.2.1 Yêu cầu của người quản lý

Trang web đòi hỏi người quản trị phải thường xuyên theo dõi các thông tin về cây, xử lý đúng yêu cầu, đúng chức năng do mình nhập vào và thao tác dễ dàng với công việc quản lý dữ liệu:

Được phép chỉnh sửa, xóa những thông tin sai, không phù hợp Hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn

Thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ (phóng to, thu nhỏ) Di chuyển khu vực hiển thị

Hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể

2.2.2 Yêu cầu hệ thống

Hệ thống WebGIS quản lý cây xanh nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu sau:

Giúp cho người quản lý cây xanh tra cứu, xem thông tin cây xanh trên các tuyến đường đô thị

Thống kê theo loại, số lượng cây xanh trên các tuyến đường

Hỗ trợ theo dõi hồ sơ quản lý cho từng cây xanh được dễ dàng, chính xác hơn Hỗ trợ chức năng cập nhật thông tin cây xanh hoặc thêm mới cây xanh

2.2.3 Các yêu cầu chức năng

Các chức năng thực tế để hệ thống hoạt động:

2.2.3.1 Quản lý nhân viên

Người quản lý đưa ra yêu cầu (thêm, sửa, xóa) cập nhật các danh mục tới hệ thống Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

2.2.3.2 Quản lý dữ liệu

Quản lý cây Quản lý ranh giới

Quản lý đường giao thông

Hiển thị thông tin chi tiết về tình trạng cây Người quản lý sẽ có thể cập nhật lại thông tin cây Người quản lý đưa ra yêu cầu (thêm, sửa, xóa), cập nhật cho hệ thống, cập nhật ranh giới và đường giao thông Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

2.2.3.3 Chăm sóc cây

Người quản lý đưa ra yêu cầu (thêm, sửa, xóa) nhân viên chăm sóc cây Hệ thống sẽ thực hiện và đưa ra kết quả

2.2.3.4 Thống kê

Thống kê theo loại cây Thống kê theo tình trạng cây Thống kê theo tên cây Thống kê theo tháng trồng Thống kê theo tên đường

Người quản lý đưa ra yêu cầu thống kê các danh mục tới hệ thống Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

Xuất danh sách cây xanh Bảng thuộc tính cây xanh

Người quản lý sẽ chọn hiển thị các lớp dữ liệu (lớp cây xanh, lớp ranh giới, lớp đường giao thông) Thay đổi lớp nền cho bản đồ (Vệ tinh (Satellite), OpenStreetMap)

Người quản lý có thể tương tác bản đồ bằng cách nhấp giữ và di chuyển chuột lên bản đồ Di chuyển bản đồ đến vị trí theo điều khiển chuột Phóng to, thu nhỏ: nhấp đôi chuột lên bản đồ hoặc rê chuột lên bản đồ Hiển thị vùng không gian bản đồ được phóng to hay thu nhỏ Click chọn vào các địa điểm trên bản đồ

Click chọn vào đối tượng trên bản đồ Hiển thị thông tin thuộc tính của đối tượng

2.2.3.6 Quản lý tài khoản

Người quản lý đưa ra yêu cầu (thêm, sửa, xóa) cập nhật các tài khoản tới hệ thống Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

2.2.3.7 Thiết lập

Người quản lý đưa ra yêu cầu (thêm, sửa, xóa) cập nhật các tin tức, liên kết trên trang chủ tới hệ thống Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

2.2.3.8 Đổi mật khẩu

Người quản lý đưa ra yêu cầu đổi mật khẩu tới hệ thống Hệ thống sẽ thực hiện lệnh và đưa ra kết quả

2.2.4 Các yêu cầu phi chức năng

Đảm bảo tính bảo mật cho người dùng

Hệ điều hành: Windown 7 trở lên

Phần mềm hỗ trợ: Môi trường Python, HQTCSDL Postgresql, J2EE môi trường Java (công cụ Rational Rose), PyCharm

R1.1 Người quản lý mở của sổ

R1.1.1 Nhập tên đăng nhập, mật khẩu R1.1.2 Đúng => R1.2

Sai => R1.1.1

R1.2 Người quản lý đăng nhập thành công

R2 Quản lý nhân viên

R1 Đăng nhập

R1.1.1 Nhập tên đăng nhập, mật khẩu R1.1.2 Đúng => R2.2

Sai => R1.1.1

R2.2 Người quản lý đăng nhập thành công

R2.5 Người quản lý lưu lại thông tin của nhân viên

R1.1.2 Đúng => R3.2 Sai => R1.1.1

R3.2 Người quản lý đăng nhập thành công

R3.3 Người quản lý vào quản lý cây, cập nhật cây, quản lý ranh giới, quản lý đường giao thông

R3.4 Người quản lý thêm mới, kiểm tra và chỉnh sửa R3.5 Người quản lý lưu lại thông tin dữ liệu

R4.2 Người quản lý đăng nhập thành công R4.3 Người quản lý vào quản lý thêm, sửa, xóa R4.4 Người quản lý thêm mới, kiểm tra và chỉnh sửa R4.5 Người quản lý lưu lại thông tin chăm sóc cây

R4.6 Người quản lý xuất file excel danh sách chăm sóc cây

R5.2 Người quản lý đăng nhập thành công R5.3 Người quản lý vào thống kê

R5.4 Người quản lý thống kê số theo loại cây R5.5 Người quản lý thống kê theo tình trạng cây R5.6 Người quản lý thống kê theo tên cây

R5.7 Người quản lý thống kê theo tháng trồng R5.8 Người quản lý thống kê theo tên đường

R5.9 Người quản lý xuất file excel thống kê