Xây dựng dịch vụ bản đồ trực tuyến tuân theo chuẩn WMS dựa trên QGIS server và Openlaye

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHÙNG THỊ MINH LÝ XÂY DỰNG DỊCH VỤ BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN TUÂN THEO CHUẨN WMS DỰA TRÊN QGIS SERVER VÀ OPENLAYER Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 60480103 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM Hà Nội – 2016 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong nãm gần hệ thống thông tin địa lý (GIS) trở thành ngành khoa học quan tâm nhiều lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật toàn cầu Hiện nay, hầu hết người sử dụng tài khoản ngân hàng để gửi, trả tiền giúp bạn sử dụng dịch vụ trực tuyến, rút tiền đâu Do mà việc sử dụng thẻ ATM để rút tiền ngày phổ biến hõn Để rút gửi tiền bạn ngân hàng ATM để rút tiền Xuất phát từ nhu cầu tra cứu tìm kiếm địa điểm ATM ngýời sử dụng Bản đồ trực tuyến hiển thị chi tiết thông tin tọa độ, địa chỉ, ATM hệ thống ngân hàng Vietcombank Đồng thời đâu bạn dễ dàng sử dụng tra cứu cách trực quan Vì lý trên, học viên định chọn đề tài “Xây dựng dịch vụ đồ trực tuyến tuân theo chuẩn WMS dựa QGIS server OpenLayers” Với toán cụ thể xây dựng đồ hiển thị điểm ATM ngân hàng Vietcombank Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Đúc kết được vấn đề lý thuyết cãn đồ trực tuyến đại, vấn đề công nghệ liên quan xây dựng quy trình công nghệ thành lập phát hành đồ mạng Biết cách sử dụng công cụ nguồn mở để lập đồ tuân theo chuẩn mở có Hiểu quy trình hoạt động phía server client Mục đích luận văn 1- Nghiên cứu sở lý thuyết Bản đồ trực tuyến kiến trúc, cách biểu diễn giới thực, phương pháp hiển thị liệu không gian, quy trình phát hành đồ trực tuyến 2- Phương pháp xây dựng đồ trực tuyến mã nguồn mở sử dụng công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, QGIS server, QGIS web client xây dựng quy trình công nghệ thành lập phát hành đồ trực tuyến Intemet 3- Thử nghiệm thành lập phát hành ứng dụng đồ điểm ATM ngân hàng Vietcombank sở vấn đề nghiên cứu Nội dung luận văn Luận văn gồm chương Chương 1: giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) đưa kiến thức tổng quát GIS Chỉ thành phần, chức kiểu liệu GIS Chương 2: giới thiệu chuẩn mở hỗ trợ lập đồ WMS, Openlayer, OGC Chương 3: Các công cụ nguồn mở hỗ trợ lập đồ Giới thiệu toán cách thức triển khai làm trang web đồ 3 Chương 1, TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hệ thống thông tin địa lý 1.1.1 GIS gì? Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) công cụ máy tính để lập đồ phân tích tồn kiện xảy trái đất công nghệ GIS tích hợp hoạt động sở liệu thông thường truy vấn phân tích thống kê với hình dung độc đáo lợi ích phân tích địa lý cung cấp đồ Những khả phân biệt GIS với hệ thống thông tin khác làm cho có giá trị cho loạt doanh nghiệp nhà nước tư nhân để giải thích kiện, dự đoán kết quả, hoạch định chiến lược 1.1.2 Các thành phần GIS Một GIS tích hợp năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, liệu, người, phương pháp quản lý 1.1.3 Các đối tượng GIS Chính người cần sử dụng GIS cho mục đích khác 1.2 Dữ liệu sử dụng GIS 1.2.1 Các kiểu liệu địa lý Dữ liệu không gian miêu tả vị trí tương đối tuyệt đối đặc điểm địa lý Dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian) diễn tả đặc tính đặc điểm đia lý Những đặc tính chất số lượng chất lượng Kiểu liệu thường dùng môt kiện bảng 1.2.2 Các mô hình liệu 1.2.2.1 Mô hình liệu Raster Raster rời rạc Raster liên tục 1.2.2.2 Mô hình liệu véc tơ Ba loại biểu tượng cho liệu vectơ điểm, đường đa giác (khu vực) Trong thuật ngữ GIS, tính thực tế gọi thực thể không gian 1.2.3 Ưu nhược điểm mô hình Ưu điểm nhược điểm liệu Vector Ưu điểm nhược điểm liệu raster 1.3 Chức GIS Tiền xử lý liệu thao tác Phân tích liệu Hiển Thị Dữ Liệu Quản Lý Cơ Sở Dữ Liệu Chương 2, GIỚI THIỆU VỀ WEB MAPPING, OPENLAYERS, OGC VÀ CHUẨN WMS 2.1 Giới thiệu web mapping 2.1.1 Định nghĩa web mapping 2.1.2 Các kiểu web mapping Bản đồ web phân tích (Analytical web maps) Chuyển động thời gian thực Bản đồ web cộng tác Bản đồ trực tuyến Bản đồ web tĩnh 2.1.3 Các công nghệ web mapping 2.2 Open Geospatial Consortium - OGC Một số chuẩn OGC công bố:     Web Feature Service (WFS) Web Map Service (WMS) Filter Encoding (FE) Catalogue Service for the Web (CSW) 2.3 Web Mapping Service - WMS 2.3.1 Thế WMS 2.3.2 WMS làm việc nào? WMS định nghĩa cụ thể thông qua: Cách lấy cung cấp thông tin loại đồ máy chủ cung cấp (GetCapabilities) Quá trình gửi yêu cầu đưa đố dang ảnh tính (getmap) Các bước lấy cung cấp thông tin nội dung đồ giá trị /trị số tính địa điểm (GetFeatureInfo) 2.3.4 GetMap Thực hành với getmap Đáp ứng yêu cầu getmap 2.3.5 GetCapabilities Response 2.3.6 GetFeatureInfo (optional Attribute) 2.4 Openlayer Tại nên chọn Openlayers Giải phẫu ứng dụng Web-mapping Web map client Web map server Chương 3, CÁC CÔNG CỤ NGUỒN MỞ HỖ TRỢ ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỔ, BÀI TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM 3.1 PostgreSQL Các kiểu liệu PostgreSQL Các lệnh PostgreSQL 3.2 Postgis 3.3 QGIS 3.4 QGIS server 3.6 Thực nghiệm 3.6.1 Sự cần thiết toán Xuất phát từ nhu cầu thực tế người dùng ATM muốn tìm kiếm ATM gần để tiện cho việc rút tiền, chuyển khoản hay xem số dư Các ngân hàng có danh sách thông tin điểm ATM trang ngân hàng Nhưng liệu dạng địa đơn vất vả để tìm kiếm với người chưa quen Từ lý nên mà làm làm đồ trực tuyến hiển thị hệ thống điểm ATM ngân hàng Vietcombank Giúp người dùng dễ dàng xem hiển thị trực quan 3.6.2 Thiết kế chức đồ Các yêu cầu ứng dụng Website hiển thị điểm ATM gắn liền với nhu cầu người dùng sử dụng Website để xem thông tin điểm ATM - Các ATM khu vực nào? Thời gian hoạt động địa đâu? - Xem chi tiết thông tin điểm? Các chức đồ:      Di chuyển đồ Phóng to/ thu nhỏ Hiển thị điểm ATM Xem chi tiết thông tin tỉnh thành Xem thông tin chi tiết điểm ATM 3.6.3 Xây dựng liệu thực nghiệm Lấy liệu hệ thống điểm ATM Vietcombank trang https://www.vietcombank.com.vn/ATM/ Hình 3.1 Dữ liệu điểm ATM trang vietcombank.com Viết đoạn chương trình chuyển đổi liệu địa sang dạng tọa độ XY (kinh độ vĩ độ) sử dụng googlemapAPI 3.6.4 Cài đặt xây dựng chương trình Với phần thực nghiệm này, học viên cài đặt môi trường hệ điều hành Fedora 24 3.6.4.1 Cài đặt PostgreSQL, PostGIS, QGIS server, QGIS web client Trong cửa sổ Terminal fedora dùng lệnh sau để cài đặt postgresql, Qgis, PostGis $ sudo dnf install PostgreSQL* $ sudo dnf install QGIS QGis-server $ sudo dnf install postgis Enable dịch vụ postgresql $ sudo systemctl enable postgresql $ sudo systemctl start postgresql Cấu hình file liệu, sửa file /var/lib/pgsql/data/postgresql.conf /var/lib/pgsql/data/pg_hba.conf postgresql.conf listen_addresses = 'localhost' port: 5433 pg_hba.conf # TYPEDATABASE USER ADDRESS METHOD Host all 127.0.0.1/32 md5 postgres peer all Local all Đăng nhập, tạo user, database $ su – postgres 10 # createdb minhly; # createuser – s minhly; Tạo phần postgis mở rộng # create extension postgis; Cài đặt cấu hình QGIS-web-client Down QGIS web client https://github.com/qgis/QGIS-Web-Client địa Dữ liệu QGIS web client bao gồm Hình 3.2 Thành phần liệu QGIS-web-client 3.6.4.2 Xây dựng liệu phía server Đẩy liệu vào PostgreSQL 11 Viết đoạn chương trình đổi địa thành tọa độ XY (vĩ độ, kinh độ) Ta liệu sau Hình 3.3 liệu ATM có tọa độ XY Dùng QGIS desktop để chuyển đổi liệu csv dang sharpfile Layer/add layer/add delimeted text layer 12 Hình 3.4 chuyển đổi liệu sang tọa độ XY Ta thu liệu điểm ATM hình 3.5 Hình 3.5 Các điểm ATM đồ 13 Sau xuất liệu dạng sharp file để đẩy vào CSDL Dùng lệnh phg2psql để import lệu $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm3.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm4.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 roads.shp|psql $ shp2pgsql -s 4326 -W vietcombank.shp|psql Tạo project QGIS Kết nối đến CSDL 14 Hình 3.6 Kết nối với sở liệu postgresql 15 Hình 3.7 Add layer vào QGIS 16 3.6.5 Kết hiển thị phía web client Hình 3.11 Đo diện tích vùng Hình 3.12 Xem thông tin huyện 17 Hình 3.13 Xem thông tin đường Hình 3.14 Xem thông tin điểm đặt ATM 18 KẾT LUẬN Luận văn giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin địa lý, kiểu liệu mô hình liệu GIS Giới thiệu tổng quan chuẩn mở công nghệ số hóa đồ (WMS, OGC, OpenLayer) Các Layer sử dụng đồ Cách tiếp cận sử dụng công cụ nguồn mở để xây dựng đồ trực tuyến Thực nghiệm cho thấy ứng dụng đồ chạy hiển thị tốt trình duyệt, dễ dàng tìm kiếm hiển thị chi tiết thông tin lớp đồ Kết đạt Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu, thu kiến thức về: - Tổng quan GIS, WMS, OpenLayer chuẩn mở hỗ trợ việc lập đồ - Cách thực xây dựng đồ - Các công cụ phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ việc lập đồ trực tuyến ( Qgis Server, Qgis Client, Qgis Desktop, PostgreSQL, GoogleAPI ) - Các kiểu liệu không gian, cách thao tác truy vấn liệu sở liệu PostgreSQL phần mở rộng PostGis - Có thể thu thập cập nhật liệu từ nguồn khác Hướng phát triển Bản đồ đáp ứng yêu cầu hiển thị điểm ATM ngân hàng Vietcombank liệu dạng đơn thuần, 19 tỉ lệ xác đồ chưa cao, chức đồ hạn chế Hướng nghiên cứu tối ưu hóa độ xác tọa độ điểm ATM Hiển thị thêm hệ thống ATM ngân hàng khác, thêm chức tự động cập nhật liệu từ website ngân hàng  ... định chọn đề tài Xây dựng dịch vụ đồ trực tuyến tuân theo chuẩn WMS dựa QGIS server OpenLayers” Với toán cụ thể xây dựng đồ hiển thị điểm ATM ngân hàng Vietcombank Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Đúc kết... Phương pháp xây dựng đồ trực tuyến mã nguồn mở sử dụng công cụ MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, QGIS server, QGIS web client xây dựng quy trình công nghệ thành lập phát hành đồ trực tuyến Intemet... thiệu tổng quan chuẩn mở công nghệ số hóa đồ (WMS, OGC, OpenLayer) Các Layer sử dụng đồ Cách tiếp cận sử dụng công cụ nguồn mở để xây dựng đồ trực tuyến Thực nghiệm cho thấy ứng dụng đồ chạy hiển