MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU 1 1.Lý do chọn đề tài 1 2.Nội dung nghiên cứu 3 3.Phương pháp nghiên cứu 4 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIS VÀ WEBGIS 5 1.1 Giới thiệu công nghệ GIS 5 1.1.1 Định nghĩa GIS 5 1.1.2 Các thành phần cơ bản trong GIS 6 1.1.3 Chức năng và ứng dụng của GIS 13 1.2 WebGIS công nghệ GIS qua mạng 15 1.2.1 Khái niệm về WebGIS 15 1.2.2 Kiến trúc WebGIS 16 1.2.3 Xây dựng WebGIS Server và WebGIS Client 18 1.3 Giải pháp mã nguồn đóng và mã nguồn mở 22 1.3.1 Giải pháp mã nguồn đóng 22 1.3.2 Giải pháp mã nguồn mở 23 1.3.3 Phần mềm máy chủ GeoServer 26 CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 29 2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 29 2.1.1 Hiện trạng 30 2.2 Thiết kế ………………………………………………………………………..30 2.2.1 Thiết kế kiến trúc 30 2.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu 30 2.2.3 Thiết kế lớp bản đồ với Udig 31 2.3 Hệ quản trị CSDL PostgreSQL 33 2.3.1 Giới thiệu 33 2.3.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu trong postgreSQL 36 CHƯƠNG 3 : XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEBGIS 39 3.1 Giới thiệu về hệ thống 39 3.2 Thiết kế chức năng 39 3.3 Máy chủ GeoServer 40 3.3.1 Khái quát về GeoServer 40 3.3.2 Mô hình hoạt động 41 3.3.3 Sử dụng GeoServer làm máy chủ cho bản đồ 45 3.4 Hiện thị bản đồ lên Web 48 3.4.1 Giới thiệu về Openlayers 48 3.4.2 Sử dụng OpenLayer tạo bản đồ 48 3.5 Xây dựng giao diện 52 3.5.1 Giao diện chính 52 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEBGIS TRA CỨU THÔNG TIN HÀNH CHÍNH TỈNH TÂY NINH Hà Nội - 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN SINH VIÊN:NGUYỄN THỊ KIM THANH XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEBGIS TRA CỨU THÔNG TIN HÀNH CHÍNH TỈNH TÂY NINH Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Mã ngành: NGƯỜI HƯỚNG DẪN: T.S Nguyễn Long Giang Hà Nội - 2016 LỜI CAM ĐOAN Em tên là:Nguyễn Thị Kim Thanh, sinh viên lớp DH2C1 – Khoa Công nghệ thông tin - Trường Đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội Em xin cam đoan toàn nội dung đồ án em tự học tập, nghiên cứu Internet, sách tài liệu nước có liên quan Không chép hay sử dụng làm khác, tài liệu trích dẫn cụ thể Em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm lời cam đoan trước Quý Thầy Cô, Khoa Nhà trường Hà Nội, ngày 27 tháng 05 năm 2016 Người cam đoan MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin đại lý LAN Local Area Network Mạng cục GML Geographic Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu địa lý XML eXtensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng WMS Web Map Service Dịch vụ cung cấp đồ WFS Web Feature Service Dịch vụ tính Web WCS Web Coverage Service Dịch vụ bảo đảm Web SLD Styled Layer Descriptor Mô tả kiểu lớp KML Keyhole Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu Keyhole SOAP Simple Object Access Protocol Giao thức truy cập đối tượng đơn Scalable Vector Graphics giản Chuẩn đồ họa Vector SVG RDBMS CSDL Relational database management Cơ sở liệu quan hệ Cơ sở liệu DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội em thầy cô bảo tận tình Không kiến thức chuyên môn, chuyên ngành, chia sẻ, kinh nghiệm, kỹ sống Tất điều thực hành trang quý báu, làm tảng để em đương đầu với thử thách, khó khăn bước vào môi trường đầy cạnh tranh xã hội Em xin cám ơn thầy cô, người tận tình truyền đạt cho em tri thức, kinh nghiệm quý báu Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Công nghệ Thông tin Viện Hàn Lâm Khoa Học &Công nghệ Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn T.S Nguyễn Long Giang người tạo điều kiện, tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến bảo em suốt trình thực đề tài Mặc dù cố gắng tránh khỏi sai sót trình thực Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Thị Kim Thanh MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hệ thống thông tin địa lý (GIS) hệ thống thông tin đặc biệt với sở liệu gồm đối tượng, hoạt động hay kiện phân bố không gian biểu diễn điểm, đường, vùng hệ thống máy tính GIS xử lý, truy vấn liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho hỏi đáp phân tích đặc biệt Như vậy, GIS hệ thống thích hợp để cung cấp thông tin tổng quan trạng sở hạ tầng triển khai mang tính không gian địa lý Đặc biệt việc quản lý quy hoạch sử dụng hợp lý không gian biển, GIS mang đến cho cán quản lý thông tin toàn diện trạng gắn với vị trí địa lý Trong đó, phương pháp khác bảng biểu, đồ thị, sơ đồ đồ giấy để quản lý quy hoạch không gian biển gặp nhiều hạn chế khác việc cập nhật, thống kê báo cáo thông tin Điều đặt vấn đề làm để đưa đồ thông tin thuộc tính lên web để lưu trữ hiển thị thông tin cách dễ dàng Công nghệ web hệ thống thông tin địa lý ngày phát triển đòi hỏi việc xem đồ Internet trọng Sự kết hợp công nghệ web hệ thống thông tin địa lý tạo thành WebGIS đáp ứng yêu cầu WebGIS thời gian gần phát triển mạnh mẽ theo xu hướng phổ biến, không hiển thị dạng thông tin túy mà hiển thị thông tin không gian hữu ích cho người sử dụng Với đề tài “Nghiên cứu xây dựng ứng dụng WebGIS dựa mã nguồn mở”, em xây dựng trang WebGIS sử dụng đồ hành Tỉnh Tây Ninh để đưa đồ lên Web với số chức Hình a:Bản đồ Tỉnh Tây Ninh Hạn chế đồ trên: Chỉ ảnh tĩnh, mang tính chất đại khái Không gian chật hẹp, khó thể hết địa điểm cần thiết cho người xem Nhưng làm ảnh lớn người xem khó quan sát WebGIS phát triển từ hạn chế nhu cầu thực tế nói Với WebGIS người dùng tìm kiếm địa điểm, xem thông tin cách dễ dàng, tiện lợi Các tính năng, tiện ích mà WebGIS mang lại lớn: Tính đồ số cần phải có: phóng to, thu nhỏ, kéo thả, Giới thiệu thông tin địa điểm như: mã huyện, hành chính,diện tích,… Giao diện thân thiện, dễ sử dụng, 10 Điền thông tin kết nối đến Hệ quản trị CSDL PostgreSQL Chép đè thư mục “lib” “share” thư mục \Soft\pgRouting–1.03 đến đường dẫn cài đặt PostgreSQL, ví dụ: “C:\Program Files\ PostgreSQL\9.5\” Import liệu: Khởi động PostgreSQL (pgAdminIII.exe thư mục cài đặt PostgreSQL) Kết nối đến server (nhập password có tạo lúc cài đặt) Tạo CSDL mới, ví dụ: dldbscl Import liệu từ file shape: - Chạy file shp2pgsql–gui từ thư mục: C:\Program Files\PostgreSQL \8.4\bin\postgisgui\ - Chọn hình sau: Thông số SRID phải trùng với thông số lúc số hóa đồ (Khi vẽbản đồ MapInfo hệ tọa độ quy chiếu) Import tất file shape lại vào Sau import xong, CSDL xuất bảng chứa liệu: Các Table sau Import từ Shapefile: c Cài đặt máy chủ GeoServer Giao diện GeoServer chuẩn bị cài đặt: Chọn đường dẫn cài đặt GeoServer: Chọn tên vị trí thư mục Start Menu : Chọn đường dẫn lưu JRE: Chọn đường dẫn lưu thư mục GeoServer data: Điền thông tin usename, password cho quyền administration GeoServer: Điền port mà GeoServer trả lời: Tiến hành cài đặt GeoServer: Giao diện GeoServer: Tạo workspaces mới: Click chọn Workspaces\Add new workspace Name: tên workspaces, ví dụ: BandoDBSCL Namespace URL: địa cho namespace, ví dụ www.dulichdbscl.vn Nhấn Submit để tạo Cách tạo Workspace GeoServer: Tạo Store: Click chọn Store\Add new Store\ Chọn PostGIS – PostGIS Database Code chương trình Code hiển thị đồ Bản đồ Hành Chính Tỉnh Tây Ninh OpenLayers.ProxyHost = "proxy.cgi?url="; var map, info; function init() { map = new OpenLayers.Map({ div: "map", controls: [ new OpenLayers.Control.Navigation(), new OpenLayers.Control.PanZoomBar({'zoomWorldIcon': true}), new OpenLayers.Control.ScaleLine(), new OpenLayers.Control.MousePosition(), new OpenLayers.Control.Permalink(), new OpenLayers.Control.OverviewMap(), new OpenLayers.Control.LayerSwitcher(), new OpenLayers.Control.KeyboardDefaults(), ], maxExtent: new OpenLayers.Bounds(588523.533552248, 1211897.3718057, 662215.118544137, 1301400.04379646), maxResolution: "auto", projection:"EPSG:32648", numZoomLevels: 12, units: 'm', displayProjection: new OpenLayers.Projection("EPSG:32648") }); var urlmapfile = "http://localhost:8088/geoserver/testdoan/wms" var format="image/png"; // setup single tiled layer var untiled2 = new OpenLayers.Layer.WMS( 'Hành tây ninh', "http://localhost:8088/geoserver/testdoan/wms", { "LAYERS": 'testdoan:hctayninh', "STYLES": '', format: format }, { singleTile: true, ratio: 1, isBaseLayer: true, yx: { 'EPSG:32648': true } } ); var untiled1 = new OpenLayers.Layer.WMS( 'Giao thông tây ninh', "http://localhost:8088/geoserver/testdoan/wms", { "LAYERS": 'testdoan:giaothongtayninh', "STYLES": '', format: format }, { singleTile: true, ratio: 1, isBaseLayer: true, yx: { 'EPSG:32648': true } } ); var untiled0 = new OpenLayers.Layer.WMS( 'Thủy hệ tây ninh', "http://localhost:8088/geoserver/testdoan/wms", { "LAYERS": 'testdoan:thuyhetayninh', "STYLES": '', format: format }, { singleTile: true, ratio: 1, isBaseLayer: true, yx: { 'EPSG:32648': true } } ); //tiled = new OpenLayers.Layer.WMS( map.addLayers([ untiled2, untiled1, untiled0]); // map.addLayers([tiled, untiled3]); var lon = 105.81020092729324; var lat = 10.959467849936795; info = new OpenLayers.Control.WMSGetFeatureInfo({ url: 'http://localhost:8088/geoserver/testdoan/wms', title: 'Identify features by clicking', queryVisible: true, eventListeners: { getfeatureinfo: function(event) { map.addPopup(new OpenLayers.Popup.FramedCloud( "chicken", map.getLonLatFromPixel(event.xy), null, event.text, null, true )); } } }); map.addControl(info); info.activate(); map.addControl(new OpenLayers.Control.LayerSwitcher()); map.zoomToMaxExtent(); } Bản đồ Hành Chính Tỉnh Tây Ninh Hành Chính [...]... khác nhau Dựa trên những thành phần quản lý dữ liệu, ứng dụng server và mô hình server được dùng cho ứng dụng hệ thống để tính toán thông tin không gian thông qua các hàm cụ thể Tất cả các kết quả tính toán của ứng dụng server sẽ được gửi đến web server để thêm vào các gói HTML, gửi cho phía client và hiển thị nơi trình duyệt web Các bước xử lý trong ứng dụng WebGIS: Người sử dụng trình duyệt web ở phía... diện đồ họa) 24 Hình 1.8 - Các bước xử lý trong ứng dụng WebGIS Client gửi yêu cầu của người sử dụng thông qua các giao thức HTTP đến webserver Web server nhận yêu cầu của người dùng gửi đến từ phía client, xử lý và chuyển tiếp yêu cầu đến ứng dụng trên server có liên quan Application server (chính là các ứng dụng GIS) nhận các yêu cầu cụ thể đối với ứng dụng và gọi các hàm có liên quan đến tính toán...Một số trang Bản đồ số quen thuộc và thông dụng: Google Maps: http://maps.google.com Bing Map: http://www.bing.com/maps/ Vietbando: http://www.vietbando.com/maps/ Diadiem: http://www.diadiem.com/ Hình b - Google Map 2 Nội dung nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu xây dựng một hệ thống WebGIS sử dụng các công cụ mã nguồn mở Trong đó WebGIS server sử dụng GeoServer Phía client... nối mạng internet Đối với vấn đề này, các phần mềm GIS phải được thiết kết lại để trở thành ứng dụng WebGIS theo các kỹ thuật mạng internet 1.2.2 Kiến trúc WebGIS Kiến trúc xuất bản web của hệ thống dữ liệu không gian cũng gần giống như kiến trúc dành cho một hệ thông tin web cơ bản khác, ngoại trừ có ứng dụng GIS sử dụng các kỹ thuật khác Cơ sở dữ liệu không gian sẽ được dùng để quản lý và truy xuất... 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, ASP, 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 1.9 - Các dạng yêu cầu từ phía client 1.2.3 Xây dựng WebGIS Server và WebGIS Client a) Xây dựng WebGIS Server WebGIS Server trong... WebGIS Client a) Xây dựng WebGIS Server WebGIS Server trong đề xuất này, được xây dựng dựa trên ba dịch vụ chính của chuẩn OpenGIS: WMS, WFS, WCS các dịch vụ này cung cấp thông tin về dữ liệu địa lý và phi địa lý thông qua chuẩn dữ liệu GML Ngoài ra khi xây dựng WebGIS Server cần tuân thủ một số chuẩn về truy vấn dữ liệu như: WebGIS Server có khả năng kết nối đến các nguồn dữ liệu khác nhau như hệ quản... hiển thị dữ liệu không gian - WebGIS là hệ thống thông tin địa lý được phân bố thông qua hệ thống mạng máy tính phục vụ cho việc hợp nhất, phân tán (disseminate), giao tiếp với các thông tin địa lý được hiển thị trên World Wide Web Trong cách thực hiện nhiệm vụ phân tích GIS, dịch vụ này gần giống như kiến trục Client - Server của Web Xử lý thông tin địa lý được chia thành các nhiệm vụ ở phía server... không gian, các phương pháp khác nhau thường tạo ra các ứng dụng GIS khác nhau b Ứng dụng của GIS 22 GIS đang được ứng dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả rõ rệt vào nhiều lĩnh vực quân sự, giáo dục, môi trường,… đặc biệt là lĩnh vực tài nguyên môi trường Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên... phỏng hệ thống thông tin địa lý Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và cho phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược Những khả năng này là sự phân biệt của GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau 1.1.1 Các thành phần cơ... lý trung tâm hay còn gọi là CPU, là phần cứng quan trọng nhất của máy vi tính CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu, mà còn điều khiển sắp đặt phần cứng khác, CPU cần thiết cho việc quản lý thông tin theo sau thông qua hệ thống Mặc dù bộ vi xử lý hiện đại rất nhỏ chỉ khoảng 5mm 2 - nó có khả năng thực hiện hàng ngàn, hoặc ngay cả hàng triệu thông tin trong một giây (the Cyber 250 “máy vi