Báo cáo chuyên Đề học phần hệ chuyên gia Đề ti hệ chuyên gia giải tam giác lượng

Tổng quan về GIS 1.1 Khái niệm về GIS 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, đượ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỌC PHẦN

HỆ CHUYÊN GIA

ĐỀ TI:

HỆ CHUYÊN GIA GIẢI TAM GIÁC LƯỢNG

TỐNG MINH NGỌC PHẠM ĐÌNH HUỲNH

Chuyên ngành

Khóa

Lớp

:CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM : 2018 - 2022

: D13CNPM1

Hà Nội, tháng 6 , năm 2021

PHIẾU CHẤM ĐIỂM

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Đình Công

Tống Minh Ngọc

Phạm Đình Huỳnh

Gíao viên chấm điểm:

Giáo viên :

MỤC LỤC

1 Tổng quan về GIS 5

2 Tổng quan về QGIS 6

3 Tổng quan về ArcGIS 8

1 Khái niệm về GOOGLE MAP 14

2.3 Kết quả 16

KẾT LUẬN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

LỜI MỞ ĐẦU

Nói đến CNTT là chúng ta hình dung ngay tới một môi trường phát triển năng động vào bậc nhất trên toàn thế giới hiện nay Nó được ứng dụng vào mọi mặt của đời sống của con người, từ công việc cho tới giải trí Nhắc đến công nghệ thông tin thì không thể không nhắc đến lập trình, lập trình là công việc tạo ra những sản phẩm tiện ích giúp con người làm việc hiệu quả hơn khi thao tác với máy tính hay thiết bị công nghệ Để lập trình ra một sản phẩm thì bạn cần phải biết những ngôn ngữ lập trình, để kết nối giữa người dùng và máy tính

Cùng với sự phát triển vượt bậc của CNTT con người đã xây dựng, phát triển

và bảo trì các trang web được lưu trữ trên internet dưới hình thức lập trình web Một trang web đơn giản có thể được viết bằng ngôn ngữ HTML, CSS và chỉ chứa vài trăm dòng lệnh.Tuy nhiên đối với trang web lớn như Facebook có thể lên đến

60 triệu dòng lệnh để phát triển hoàn chỉnh trang web

Trước sự phát triển về công nghệ thông tin thì nhu cầu phục vụ, đảm bảo cuộc sống của con người ngày càng đảm bảo hơn Theo sự phát triển của khoa học công nghệ cũng như nền văn minh nhân loại thì càng ngày sẽ có càng nhiều kiến trúc, đường xá xuất hiện khắp nơi Việc này sẽ dẫn đến nhiều khó khăn cho những người không quen thuộc đường xá vì họ sẽ không biết vị trí chính xác nơi mình cần đến, điều này dẫn đến việc tiêu tốn thời gian của nhiều người Chính vì vậy mà môn “Hệ thống thông tin không gian” sẽ giúp mọi người tạo ra những phần mềm hướng dẫn tiện ích nhất nhằm giúp đỡ mọi người hiểu rõ về nơi mình đang ở hoặc những nơi định đến mà không phải lo đến vấn đề lạc đường Nhằm giúp cho những người yêu sách có thể tìm hiều cũng như tìm đến nhà sách trong thành phố thì nhóm em đã áp dụng bộ môn “Hệ thống thông tin không gian” và chọn đề tài

“Ứng dụng Google Maps API xây dựng phần mềm quản lý tìm kiếm nhà sách tại

Hà Nội” để giúp đỡ họ.

PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN KHÔNG GIAN

1 Tổng quan về GIS

1.1 Khái niệm về GIS

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

1.2 Các thành phần của GIS

Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ Geographic Information System hoạt động Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ mỏy chủ trung tõm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng

Phần mềm: cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý Các thành phần chính trong phần mềm là:

- Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu(DBMS)

- Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý

- Giao diện đồ hoạ người-máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng

1.3 Phần mềm dữ liệu GIS

Hệ thống phần mềm GIS rất đa dạng, mỗi công ty xây dựng GIS đều có hệ phần mềm riêng của mình Các phần mềm có mục đích nâng cao khả năng cho các phần mềm cơ sở dữ liệu thương mại như việc sao lưu dữ liệu, định nghĩa bảng, quản lý các giao dịch…

2 Tổng quan về QGIS

2.1 Giới thiệu

QGIS (tên gọi trước đây là Quantum GIS) là một phần mềm GIS mã nguồn mở được bắt đầu xây dựng từ năm 2002 và được phát triển nhanh chóng với một cộng đồng phát triển lớn trên cơ sở tự nguyện Đây là phần mềm tương đối mạnh và dễ

sử dụng, chạy được trên các hệ điều hành: Windows, Mac OS X, Linux, BSD và Android và bao gồm các ứng dụng cho:

- QGIS Desktop: Tạo lập, chỉnh sửa, hiển thị, phân tích và xuất bản thông tin địa không gian;

- QGIS Browser: Duyệt và xem nhanh dữ liệu và siêu dữ liệu cũng như kéo và thả dữ liệu từ kho dữ liệu này sang kho dữ liệu khác;

- QGIS Server: Xuất bản QGIS project với các lớp dữ liệu thông qua các dịch

vụ WMS và WFS theo chuẩn OGC Có khả năng kiểm soát lựa chọn các thuộc tính hoặc cách bố trí bản đồ và hệ tọa độ của những lớp dữ liệu khi xuất bản;

- QGIS Web Client: Cho phép dễ dàng xuất bản QGIS project lên Web với thư viện các kí hiệu, nhãn phong phú cũng các cách kết hợp các đối tượng để tạo bản

đồ Web ấn tượng;

- QGIS on Android (beta!): Phiên bản thử nghiệm đang được hoàn thiện để sử dụng QGIS trên các thiết bị chạy Android

2.2 Các chức năng cơ bản trong QGIS

QGIS hỗ trợ hầu hết các chức năng cơ bản của một phần mềm GIS gồm: Quản

lý dữ liệu, đọc được nhiều định dạng dữ liệu, biên tập và xuất bản bản đồ, xuất-nhập dữ liệu và các chức năng phân tích không gian…

- QGIS hỗ trợ xử lý dữ liệu vector: Dữ liệu không gian dựa trên PostGIS mà chủ yếu là PostgreSQL QGIS có khả năng đọc được hầu hết dữ liệu vector được cung cấp bởi thư viện OGR, bao gồm ESRI shapefiles, MapInfo, SDTS and GML…

- QGIS có khả năng đọc được dữ liệu raster được cung cấp bởi thư viện GDAL, bao gồm DEM, ArcGrid, ERDAS, SDTS và GeoTIFF…

- QGIS cung cấp định dạng dữ liệu trên cả ảnh vector và raster Dữ liệu không gian trực tuyến được hỗ trợ trong thư viện OGC-dựa trên WMS hoặc WFS QGIS trình bày và chồng xếp các dữ liệu ảnh raster và vector mà không cần quan tâm các định dạng dữ liệu

- Tạo bản đồ và thao tác dữ liệu không gian dựa trên giao diện thân thiện

- GUI có sẵn nhiều tool hỗ trợ

- Tạo, chỉnh sửa và xuất dữ liệu cho người dùng: digitizing tools for GRASS and shapefile formats, the georeferencer plugin, GPS tools to import and export GPX format, convert other GPS formats to GPX, or down/upload directly to a GPS unit

- Xuất bản đồ dựa trên UMN Mapserver

2.3 Plugins

QGIS có rất nhiều các Plugins hỗ trợ các thao tác mở rộng cho các dạng dữ liệu khác nhau và phân tích không gian nhờ vào một cộng đồng phát triển rất lớn Ngoài ra, người dùng cũng có thể tự xây dựng các Plugins theo yêu cầu Một số Plugins thông dụng gồm:

- Analysis tools - Các công cụ phân tích: giải quyết các vấn đề phân tích,

thống kê dựa trên mối quan hệ không gian;

- Data management tools – Các công cụ quản lý dữ liệu và xử lý dữ liệu

- Geometry tools - Các công cụ hình học: xử lý, chuyển đổi đối tượng dựa

trên nguyên tắc hình học: polygon to line, line to polygon…

- Geoprocessing tools - Các công cụ xử lý địa lý: thao tác trên các đối

tượng địa lý như: Clip, Union, Buffer…

Là phần mềm miễn phí, nhưng các tính năng luôn được thường xuyên bổ sung và hoàn thiện, QGIS có thể là lựa chọn thay thế đối với các ứng dụng GIS ở quy mô vừa và nhỏ hoặc là giải pháp bổ trợ sử dụng kết hợp với các phần mềm thương mại như ArcGIS…

3 Tổng quan về ArcGIS

3.1 Khái niệm ArcGIS

Phần mềm ArcGIS là một giải pháp công nghệ dựa trên hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép xử lý và phân tích thông tin địa lý bằng cách hiển thị số liệu thống

kê địa lý thông qua các bản đồ xây dựng lớp như dữ liệu khí hậu, dòng chảy hàng hóa,…

Hiện nay, phần mềm ArcGIS được nhiều doanh nghiệp, đơn vị, các tổ chức học thuật, bao gồm các lĩnh vực trong ngành khoa học sử dụng, phát triển và minh hoạt cho các nghiên cứu mang tính đột phá Hơn hết, phần mềm ArcGIS còn được ứng dụng bởi Chính phủ và các tổ chức tư nhân/thương mại trên toàn thế giới

 Phần mềm ArcGIS Enterprise là gì?

ArcGIS Enterprise là hệ thống phần mềm nền tảng cho hệ thống thông tin địa lý (GIS), phần mềm ArcGIS cung cấp cơ sở trong việc thiết lập bản đồ và trực quan, phân tích và quản lý dữ liệu ArcGIS là xương sống trong hệ thống Esri và các ứng dụng tùy chỉnh của người dùng Không chỉ vậy, ArcGIS Enterprise còn được tích hợp chặt chẽ với ArcGIS Desktop và ArcGIS Pro trong việc lập bản đồ, đồng thời

kết hợp liền mạch với ArcGIS Online trong việc chia sẻ nội dung giữa các hệ thống

Đặc biệt, tính kết nối và linh hoạt là trọng tâm của ArcGIS Enterprise cho phép người dùng sắp xếp và chia sẻ công việc trên mọi thiết bị và ở mọi lúc, mọi nơi Người dùng có thể hoàn toàn kiểm soát hoạt động triển khai trên ArcGIS Enterprise bởi phần mềm có thể được chạy trên một máy chủ duy nhất hoặc cũng

có thể được chia tỷ lệ trên nhiều thiết bị khác nhau:

- Trên cơ sở hạ tầng cục bộ của doanh nghiệp, phần cứng vật lý hay môi trường ảo hóa

- Trên cơ sở hạ tầng đám mây mà doanh nghiệp quản lý, Amazon Web Services (AWS) hoặc Microsoft Azure

- Trên sự kết hợp giữa phần mềm tại chỗ (On-premise) và phần mềm dịch

vụ (SaaS)

Tính linh hoạt này mở ra nhiều khả năng nâng cao nhằm hỗ trợ các nhu cầu trong doanh nghiệp và tổ chức Chẳng hạn hoạt động theo dõi dữ liệu theo thời gian thực, khả năng thực hiện phân tích Big Data, phân tích raster, dịch vụ lưu trữ hình ảnh và quy trình làm việc khoa học

Hoạt động triển khai phần mềm ArcGIS Enterprise cho doanh nghiệp cũng có thể được kết nối hoặc ngắt kết nối khỏi Internet thông qua việc được cấu hình nhằm ngăn chặn việc mất dữ liệu và ngừng hoạt động trong trường hợp gặp sự cố

Cấu trúc phần mềm ArcGIS Enterprise

 Các thành phần cấu thành phần mềm ArcGIS

Phần mềm ArcGIS Enterprise được cấu thành bởi 4 thành phần kết hợp với nhau nhằm nâng cấp toàn diện cho việc lập bản đồ, khai thác hình ảnh, xử lý dữ liệu thời gian thực, phân tích khối lượng lớn dữ liệu không gian:

- ArcGIS hỗ trợ lập bản đồ và phân tích trong hệ thống GIS của doanh nghiệp, bao gồm một số vai trò máy chủ khác nhau, thay đổi tỷ lệ động để hỗ trợ lưu lượng truy cập

- ArcGIS Enterprise Portal là trung tâm nơi người dùng có thể tạo ra bản đồ, chia sẻ và quản lý, ứng dụng dữ liệu không gian cũng như chia sẻ tới các cộng tác viên

- ArcGIS Data Store cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu nhanh chóng cho máy chủ, được sử dụng với nhu cầu triển khai của doanh nghiệp

- ArcGIS Web Adaptor được tích hợp với ArcGIS Server and Portal với các máy chủ web hiện có và cơ sở hạ tầng bảo mật của doanh nghiệp

Về cơ bản, việc triển khai ArcGIS Enterprise là những thiết lập tối thiểu, bằng việc kết hợp cả 4 thành phần trong phần mềm

Các thành phần cấu thành phần mềm ArcGIS

 Giấy phép sử dụng cho ArcGIS Enterprise

Phần mềm ArcGIS Enterprise được cấp phép cho mỗi người dùng theo dung lượng hệ thống Người dùng sẽ được cấp phép dựa trên chức năng, được cấp quyền truy cập an toàn vào thông tin và khả năng tạo dữ liệu nội dung

 Các vai trò của máy chủ phần mềm ArcGIS Server

ArcGIS Server có thể được cấp phép với nhiều vai trò khác nhau, tùy thuộc vào nhu cầu người dùng muốn triển khai Vai trò của từng máy chủ được xác định theo khả năng theo từng phần mềm ArcGIS Enterprise hoặc site

Trong đó, ArcGIS Server cung cấp các tài nguyên GIS như dịch vụ bản đồ, dịch vụ tính năng và dịch vụ xử lý địa lý cho người dùng dưới dạng các lớp trong cổng thông tin của doanh nghiệp Vai trò của nền tảng cho Web GIS doanh nghiệp

đó là GIS Server hoạt động như máy chủ lưu trữ cổng thông tin Doanh nghiệp có thể cấp phép cho máy chủ ArcGIS dưới dạng Nâng cao, Tiêu chuẩn hoặc Cơ bản Tất cả các phiên bản ArcGIS Enterprise đều bao gồm ArcGIS Server được cấp phép trong vai trò máy chủ GIS ArcGIS GIS Server cũng cung cấp các thành phần

bổ sung cho việc mở rộng

Doanh nghiệp có thể thêm nhiều khả năng mở rộng cho việc triển khai ArcGIS Enterprise cơ sở bằng cách cấp quyền và vai trò cho các máy chủ bổ sung như:

- ArcGIS Image Server xuất bản các dịch vụ hình ảnh để hiển thị theo thời gian thực và thực hiện phân tích phân tán trên dữ liệu raster

- ArcGIS GeoAnalytics Server thực hiện phân tích phân tán trên một lượng lớn dữ liệu dạng bảng kèm theo tính năng

- ArcGIS GeoEvent Server tích hợp các luồng dữ liệu theo thời gian thực, dựa trên sự kiện như các nguồn IoT vào GIS trong doanh nghiệp

- ArcGIS Notebook Server lưu trữ ArcGIS Notebooks, được kết hợp mã bản

đồ và hình ảnh trực quan theo thời gian thực cũng như các công cụ dữ liệu để hỗ trợ ngành khoa học dữ liệu mạnh mẽ

- ArcGIS Workflow Manager Server là hệ thống quản lý quy trình làm việc

có thể mở rộng, tự động hóa và đơn giản hóa các hoạt động nghiệp vụ trong thực hiện và quản lý GIS trong doanh nghiệp ArcGIS Workflow Manager Server được cấp phép thông qua tiện ích mở rộng người dùng

Vai trò của máy chủ phần mềm ArcGIS Server

Để ứng dụng các vai trò ArcGIS Server, người dùng phải cài đặt cấu hình ArcGIS Server và sử dụng tệp License thích hợp để kích hoạt vai trò người dùng

Có nhiều vai trò cấp phép máy chủ có thể được áp dụng cho cùng một máy hoặc website như cơ sở triển khai ArcGIS Enterprise hoặc triển khai với cơ sở độc lập Tuy nhiên, để đảm bảo có đủ tài nguyên hỗ trợ hoạt động của máy chủ, doanh nghiệp cần xem xét lại các yêu cầu hệ thống cho từng vai trò cấp phép máy chủ Thông thường, lời khuyên từ các chuyên gia cho rằng nên triển khai các web ArcGIS Server riêng biệt cho từng vai trò

3.2 Các chức năng của ArcGIS

Các công cụ và hàm làm việc với CSDL thay đổi theo các ứng dụng của ArcGIS:ArcView, ArcEditor, ArcInfo

- Các chức năng của ArcView:

+ Vẽ bản đồ

+ Thiết kế và làm market bản đồ

+ Các công cụ truy vấn CSDL bản đồ

+ Đọc trực tiếp các khuôn dạng dữ liệu

+ Thiết kế quy trình xử lý địa lý (Geoprocessing) + Hỗ trợ các ứng dụng người dùng

- Các chức năng của ArcEditor:

+ Gồm tất cả các chức năng của ArcView

+ Định nghĩa và quản lý CSDL của ArcGIS (Geodatabase) + Biên tập và biên dịch Geodatabase

- Các chức năng của ArcInfo:

+ Gồm tất cả các chức năng của ArcView và ArcEditor + Các công cụ xử lý địa lý (Geoprocessing)

+ ArcInfo Workstation

PHẦN 2: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TI

1 Khái niệm về GOOGLE MAP

Google Maps là dịch vụ bản đồ trực tuyến phổ biến nhất hiện nay, được phát hành và hỗ trợ bởi Google, cho phép người dùng có thể tìm đường, tìm địa điểm trên ứng dụng này (website và app) Bên cạnh đó Google Maps API được Google giới thiệu và hướng đến các lập trình sử dụng nền tảng Maps này trên các ứng dụng website và app mobile

Để có thể sử dụng được những dịch vụ API do Google cung cấp, bạn cần tạo tài khoản mới (project service) tại https://console.developers.google.com

Đối tượng truy cập vào Google API’s được xác thực thông qua OAuth, với danh nghĩa là ứng dụng web thay vì người dùng bởi Service Account Nghĩa là Google sẽ thông qua chứng chỉ tài khoản dịch vụ để chứng thực ứng dụng

Để có thể tạo request và truy cập vào API, bạn cần 1 access token, để có access token thì cần sử dụng Service Account đã được chứng nhận trước đó Request thuộc kiểu POST bao gồm params: grant-type và JSON Web Token (JWT) đã được signin bằng key

Tham số đầu tiên là jet-bearer (không cần refresh token mà chỉ cần access token), thứ 2 là JWT bao gồm thông tin để xác thực Account trong chuỗi mã hóa được định dạng trước gồm tiêu đề, tập yêu cầu và chữ ký Trong đó:

– Tiêu đề sẽ định nghĩa cho thuật toán signin, sử dụng để đăng nhập vào JWT

– Phần Claim set (tập yêu cầu) sẽ chứa email của tài khoản, phạm vu và thời gian hết hạn của dịch vụ,…

– Chữ ký của tiêu đề và claim set

Sau khi gửi request tới máy chủ, bạn sẽ nhận một access token có thời gian sử dụng ít nhất là 1h Thông qua access token này, bạn có thể truy cập và sử dụng các dịch vụ của Google APIs