Bài viết trình bày các chi tiết của hệ thống quản lý và trao đổi dữ liệu biển, như phần cứng và phần mềm, bộ lưu trữ số liệu, định dạng và cấu trúc dữ liệu, quản lý và tích hợp dữ liệu, cũng như các nội dung khác như giao diện, bảo mật và các dạng dữ liệu tiêu chuẩn. Cơ sở dữ liệu WEBGIS với các số liệu chuyên đề về hải dương học được thành lập và quản lý phù hợp với việc trao đổi số liệu trong nước và với các nước ASEAN.
Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol 19, No 3B; 2019: 17–29 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/3B/14513 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Building database of WEBGIS for the exchange of marine data between Vietnam and ASEAN countries Do Huy Cuong*, Nguyen The Luan, Pham Hong Cuong, Nguyen Xuan Tung, Bui Thi Bao Anh, Nguyen Thi Nhan Institute of Marine Geology and Geophysics, VAST, Vietnam * E-mail: dhcuong@imgg.vast.vn Received: 25 July 2019; Accepted: October 2019 ©2019 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST) Abstract The system of oceanic database management and exchange is built with the purpose of exchanging the oceanic data between Vietnam and other ASEAN countries The system can meet the demand of sharing and exchanging oceanic data through internet connection between Vietnam and ASEAN member countries Besides, the system of oceanic database management and exchange can meet the demands of researches, managements and share of data domestically and internationally In this paper, we focused on the details of the system of oceanic database management and exchange, such as hardware and software, data storage, data format and data structure, data management and integration, and other issues of interface, security, standards The WEBGIS oceanic thematic database is properly built and managed for exchanging data domestically and with other ASEAN countries Keywords: WebGIS, ASEAN, marine data Citation: Do Huy Cuong, Nguyen The Luan, Pham Hong Cuong, Nguyen Xuan Tung, Bui Thi Bao Anh, Nguyen Thi Nhan, 2019 Building database of WEBGIS for the exchange of marine data between Vietnam and ASEAN countries Vietnam Journal of Marine Science and Technology, 19(3B), 17–29 17 Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển, Tập 19, Số 3B; 2019: 17–29 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/3B/14513 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Xây dựng sở liệu WEBGIS phục vụ trao đổi liệu biển Việt Nam với nƣớc ASEAN Đỗ Huy Cƣờng*, Nguyễn Thế Luân, Phạm Hồng Cƣờng, Nguyễn Xuân Tùng, Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Thị Nhân Viện Địa chất Địa vật lý biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Việt Nam * E-mail: dhcuong@imgg.vast.vn Nhận bài: 25-7-2019; Chấp nhận đăng: 6-10-2019 Tóm tắt Hệ thống quản lý trao đổi liệu biển xây dựng với mục đích chia sẻ liệu biển Việt Nam nước ASEAN Hệ thống đáp ứng yêu cầu chia sẻ, trao đổi liệu thông qua kết nối mạng Việt Nam nước ASEAN Bên cạnh đó, hệ thống quản lý trao đổi liệu biển đáp ứng yêu cầu công tác nghiên cứu, quản lý chia sẻ liệu nước quốc tế Trong báo chúng tơi tập trung trình bày chi tiết hệ thống quản lý trao đổi liệu biển, phần cứng phần mềm, lưu trữ số liệu, định dạng cấu trúc liệu, quản lý tích hợp liệu, nội dung khác giao diện, bảo mật dạng liệu tiêu chuẩn Cơ sở liệu WEBGIS với số liệu chuyên đề hải dương học thành lập quản lý phù hợp với việc trao đổi số liệu nước với nước ASEAN Từ khóa: WebGIS, ASEAN, liệu biển MỞ ĐẦU Các mục tiêu đặt hệ thống trao đổi chia sẻ liệu xây dựng sở liệu biển Việt Nam phục vụ công tác trao đổi, chia sẻ thông tin, liệu biển với quan ban ngành nước chia sẻ liệu với sở liệu chung nước ASEAN Việc chia sẻ liệu phải đảm bảo tính bảo mật hoạt động độc lập hệ thống Việt Nam, phù hợp với quy định trao đổi liệu Việt Nam quốc tế Hệ thống đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ, đồng thời đáp ứng yêu cầu kỹ thuật phương diện tổ chức lưu trữ, quản lý dung lượng lớn, đáp ứng tiêu chuẩn trao đổi liệu nước Hệ thống đảm bảo đáp ứng yêu cầu truy xuất tốc độ cao, bảo mật, phần quyền khai thác liệu biển Đã có số cơng trình nghiên cứu xây dựng sở liệu liệu biển, sở liệu thông tin biển, tài nguyên, 18 địa chất, môi trường liệu phục vụ lĩnh vực nghề khác quốc gia [1] Tuy nhiên, sản phẩm cơng trình nghiên cứu thực theo giai đoạn, có cơng nghệ kỹ thuật liệu phù hợp với giai đoạn Đặc biệt, sản phẩm khơng cổng (portal) đại diện phù hợp với chuẩn cho việc trao đổi nối mạng theo chương trình trao đổi nước ASEAN quốc gia lân cận Viện Địa chất Địa vật lý biển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam chịu trách nhiệm xây dựng hệ thống trao đổi thông tin liệu biển nối mạng Việt Nam lấy tên viết tắt VNODC TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU BIỂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Tổng quan quản lý sở liệu biển giới Xây dựng sở liệu WEBGIS Trên giới, công tác nghiên cứu xây dựng sở liệu tài nguyên môi trường biển có từ lâu phát triển Có nhiều trung tâm sở liệu quốc gia quốc tế thành lập nhằm cung cấp liệu cho phát triển kinh tế quốc phòng Trung tâm liệu giới WDC (World Data Center) [2] ngày đầu thành lập năm 1958 nhằm chia sẻ liệu quan trắc vật lý địa cầu quốc tế đặt Hoa Kỳ, Châu Âu, Liên Xô Nhật Bản Sau này, yêu cầu thực tiễn phát triển khoa học nhu cầu chia sẻ liệu địa cầu nói chung liệu biển nói riêng Trung tâm liệu quốc tế phát triển mạnh theo nhiều hướng, có Trung tâm liệu biển Trung tâm liệu biển giới WOD [3, 4] nơi trao đổi thông tin, liệu hải dương học quốc tế, liệu từ trạm quan trắc quốc tế, liệu công bố nghiên cứu, quốc gia, dự án liên quan đến Hải dương học Cơ sở liệu WOD năm cập nhật mới, đối tượng tham gia ngày nhiều, điều cho thấy sức hút, hấp dẫn mơ hình nhu cầu trao đổi thông tin hải dương học ngày cao Thống quản lý liệu hải dương quốc gia, xây dựng trung tâm liệu hải dương, quản lý vốn liệu chung để nâng cao hiệu sử dụng Chủ trương quốc gia tổ chức quốc tế tiếp nhận thực ngày mạnh, với thành lập trung tâm liệu hải dương quốc gia, khu vực, toàn cầu Hiện giới có 60 nước thành lập trung tâm liệu hải dương quốc gia (NODC), nhiều trung tâm liệu hải dương khu vực (RNODC - Thái Bình Dương, Địa Trung Hải, Bắc Đại Tây Dương…) trung tâm liệu hải dương giới (WDC): WDC-A Hoa Kỳ (Washington), WDC-B Nga (Moskva), WDC-C Australia, WDC-D Trung Quốc (Thiên Tân),… cịn hình thành WDC Ngồi cịn có trung tâm liệu hải dương chuyên đề quốc tế hình thành trung tâm liệu độ mặn nhiệt độ (GTSPP), mực nước biển (từ chương trình GLOSS, PSMSL) [5] Đối với nước lân cận, có quan hệ với nước ta hình thành trung tâm liệu hải dương quốc gia Trung Quốc (CNODC), Nhật Bản (JNODC), Pháp (SISMER), Ấn Độ (INODC)… vào hoạt động từ nhiều năm Trung tâm liệu hải dương quốc gia Hoa Kỳ NOAA quản lý thường xuyên có trang Web đưa liệu hải dương phổ thông lên mạng Internet để sử dụng nước nước Tăng cường trao đổi liệu hải dương quốc gia tổ chức quốc tế để thúc đẩy hoạt động này, tổ chức IOC có chương trình trao đổi liệu thơng qua mạng NODC nước Chương trình IODE/IOC thành lập WDC, tổ chức chương trình đào tạo chuyên viên quản lý liệu cho nước (do Nhật Bản tài trợ hàng năm) xây dựng phần mềm chuyên dụng (OCEAN-PC) gần chuẩn bị xây dựng sách trao đổi liệu hải dương quốc tế, nhằm thúc đẩy hoạt động nước thành viên Có thể thấy xu đại hóa, đổi việc quản lý mở rộng giao lưu sử dụng liệu xu tất yếu phát triển khoa học tài nguyên môi trường giới, nhằm thúc đẩy hợp tác quốc gia khai thác sử dụng vốn liệu chung để giải có hiệu vấn đề biển đại dương toàn cầu đặt cho toàn khu vực giới Để tham gia vào chương trình hợp tác ASEAN Quản lý xung đột tiềm tàng Biển Đông thỏa thuận xây dựng đề án “Trao đổi thông tin liệu biển nối mạng khu vực Biển Đông”, nước khu vực tiến hành xây dựng Trung tâm liệu riêng phục vụ mục tiêu (tại địa website http://www.coi.gov.cn/scs) Các nước ASEAN Việt Nam quan tâm đến việc tham gia vào đề xuất Vì vậy, từ hội nghị lần thứ 22 năm 2012 hội nghị lần thứ 28 năm 2018 nước khẳng định tâm cao việc thúc đẩy việc tham gia vào xây dựng đề án “Trao đổi thông tin liệu biển nối mạng khu vực Biển Đơng” nước Tình hình quản lý sở liệu biển Việt Nam Thông qua khảo sát tình hình sử dụng phần mềm lưu trữ quản lý sở liệu biển nhận thấy Việt Nam xây dựng số phần mềm quản lý liệu chuyên ngành, giao diện công 19 Đỗ Huy Cường nnk chúng hạn chế chưa đáp ứng cho nhu cầu trao đổi với trung tâm liệu giới Kho tài liệu biển kết nghiên cứu khoa học chương trình nghiên cứu cấp Quốc gia vòng gần 30 năm chưa đầu tư để xây dựng sở liệu hoàn chỉnh phục vụ khai thác cách hiệu Các liệu có riêng rẽ mảng, chưa đồng mặt không gian cho toàn vùng chưa đồng mức độ theo định dạng thống Tình hình xây dựng, quản lý khai thác sở liệu tài ngun mơi trường biển thời gian qua thấy số điểm sau [1–3, 6]: Dữ liệu điều tra khảo sát biển lưu giữ, quản lý quan nhìn chung cịn chưa quy, đại Kỹ thuật máy tính ứng dụng vào quản lý liệu từ sau năm 1990 Các quy định giao nộp, sử dụng liệu nhiều quan chưa chặt chẽ, chất lượng liệu cịn chưa kiểm sốt Nhiều quan cịn chưa hình thành phận chun trách quản lý liệu, mà thường kết hợp với cơng tác thư viện Nhìn chung cơng tác liệu chưa đầu tư mức cho việc thu nhận, lưu giữ, kiểm soát chất lượng nâng cao hiệu sử dụng Tình hình có nhiều nguyên nhân, chủ yếu quan chưa có luật lệ, quy chế rõ ràng, chặt chẽ việc giao nộp, quản lý, sử dụng liệu nói chung liệu khảo sát nói riêng Tình trạng sở hữu cục bộ, coi liệu khảo sát tài sản riêng quan, chí cá nhân nặng nề, điều dẫn đến tác động tiêu cực việc sử dụng liệu, thương mại hóa liệu, hạn chế việc sử dụng, gây khó khăn cho việc nghiên cứu Trình độ quản lý liệu quan nhìn chung cịn hạn chế Cơng nghệ thơng tin ứng dụng chưa có cơng cụ kỹ thuật thích hợp, thống cho việc quản lý chung thiếu hẳn đầu tư cho quan chuyên trách thường xuyên nghiên cứu sáng tạo, cải tiến, nâng cấp công cụ kỹ thuật quản lý liệu biển đáp ứng yêu cầu công tác nước Tình hình hạn chế việc giao lưu, trao đổi liệu quan nước Quan hệ trao đổi liệu với nước tổ chức quốc tế bắt đầu, chưa 20 thường xuyên hiệu chưa cao Chúng ta dường chưa nhập thực với hoạt động trao đổi liệu quốc tế chưa tranh thủ nhiều hỗ trợ quốc tế mặt Tình hình quản lý liệu biển, trình độ kỹ thuật quản lý, khai thác sử dụng nước ta chậm so với trình độ phát triển giới, kỹ thuật tổ chức Nhà nước chưa có sách rõ ràng toàn diện, thống quản lý khai thác liệu biển, chưa có quy chế chặt chẽ quan ngành tn thủ, cộng đồng khoa học đồng tình trí Vì chưa thường xuyên nắm tình hình liệu biển có giai đoạn để có định việc đầu tư khảo sát Cũng chưa có tổ chức quốc gia giao nhiệm vụ thống quản lý liệu biển làm nòng cốt điều hành việc thực quy định Nhà nước, tham gia hoạt động trao đổi liệu hải dương quốc tế với danh nghĩa quốc gia Hệ thống quản lý liệu thông tin nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ biển hệ thống hợp liệu nghiên cứu khoa học ngành thuộc lĩnh vực biển tài nguyên môi trường Hệ thống tổ chức theo mơ hình liệu khơng gian hướng đối tượng hệ thống thông tin địa lý (GIS), liệu tích hợp thành phần hạ tầng thông tin địa lý, chức hệ thống cập nhật thơng tin, quản lý, phân tích, trình bày phân phối thông tin nhằm phục vụ quan quản lý nhà nước tổ chức cấp Trung ương, Viện, Bộ, Ngành, nhu cầu sử dụng nghiên cứu khoa học,… Cơ sở liệu nhiều quan địa phương lưu giữ quản lý Tình hình quản lý liệu mang tính cục bộ, coi liệu khảo sát nghiên cứu riêng, dẫn đến tiêu cực thương mại hóa liệu, thành khảo sát nghiên cứu không sử dụng hợp lý, gây tổn hại cho kinh tế quốc gia Việc tập hợp xử lý liệu định dạng thống chưa có Các phần mềm quản lý xây dựng cho số lĩnh vực riêng rẽ chưa có thống chung Việc cập nhật khai thác liệu cịn gặp nhiều khó khăn Xây dựng sở liệu WEBGIS Việc trao đổi thơng tin liệu bị hạn chế dẫn đến việc lãng phí tài nguyên liệu Để đưa CSDL phục vụ cho phát triển kinh tế cách hiệu việc đánh giá mơ hình quản lý sở liệu biển để đưa giải pháp quản lý khai thác CSDL hiệu cần thiết Vì vậy, đề án “Xây dựng hệ thống trao đổi thông tin liệu biển nối mạng Việt Nam”, khuôn khổ dự án hợp tác nước ASEAN quản lý xung đột tiềm tàng Biển Đông cần xây dựng ứng dụng công nghệ tiên tiến để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật lưu trữ, chuyển đổi liệu trao đổi thông tin nước quốc tế HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU WEBGIS Thành phần khai thác, vận hành hệ thống Các thành phần tham gia khai thác hệ thống tập trung đến đối tượng có đề cập đến khn khổ hợp tác mục đích nội địa, bao gồm thành phần sau: Đối tác khuôn khổ hợp tác trao đổi liệu biển ASEAN, tài khoản thuộc khuôn khổ hợp tác bên nói cấp quyền khai thác liệu biển Việt Nam theo nội dung, quyền hạn mức độ chi tiết theo thỏa thuận bên Đơn vị, cá nhân nước quyền khai thác liệu theo phương thức kết nối mạng trực tiếp, chép nội dung theo nhu cầu phạm vi quyền hạn đơn vị cá nhân phục vụ nhiệm vụ an ninh, quốc phòng, kinh tế, xã hội quản lý nhà nước Đơn vị quản lý Viện Địa chất Địa vật lý biển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam thực quản lý toàn hệ thống, chịu trách nhiệm trước Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiệm vụ mình, tham mưu đề xuất nghiên cứu phát triển nâng cao hiệu hệ thống Quản trị hệ thống thuộc Viện Địa chất Địa vật lý biển trì vận hành hệ thống bảo đảm ổn định, bảo mật cập nhật liệu kết nghiên cứu liên quan Thành phần kỹ thuật hệ thống Hệ thống xây dựng cấu thành từ nhiều thành phần kỹ thuật khác để hình thành khối chức lớn là: 1- Lưu trữ liệu; 2Khai thác liệu 3- Quản trị liệu Để khối chức hoạt động cần có thành phần phần cứng phần mềm hoạt động đồng bộ, cụ thể sau [7–9]: Kho liệu sơ cấp lưu trữ liệu biển bao gồm liệu không gian (bản đồ, hình ảnh), liệu phi khơng gian (dữ liệu quản lý không gian, mô tả không gian, liệu ghi trực tiếp kết khảo sát, kết nghiên cứu, thông tư, văn liên quan…) Kho liệu thứ cấp lưu trữ liệu xử lý, phân mức khai thác phù hợp chuẩn kết nối, trao đổi đáp ứng yêu cầu hợp tác bên, yêu cầu bảo mật thông tin, khẳng định chủ quyền lãnh thổ Việt Nam Hệ thống máy chủ gồm hệ thống máy chủ tương ứng điều hành kho liệu sơ cấp kho liệu thứ cấp), cấu hình hệ thống mạnh, đáp ứng nhiều người dùng khai thác đồng thời Thiết bị lưu trữ, lưu liệu NAS Server lưu trữ kho liệu lớn lên đến 100 TB có khả mở rộng trình vận hành theo thời gian Thiết bị kết nối mạng bao gồm thiết bị chuyển mạch (switch layer 3), cáp mạng thiết bị kết nối đầu cuối Tường lửa - Firewall sử dụng thiết lập hàng rào kỹ thuật kiểm soát liệu vào/ra kết nối bên với hệ thống Hệ phần mềm quản lý đồ ArcGIS phiên for Server phiên for Desktop sử dụng tương ứng cho lưu trữ, quản lý xử lý tập trung kết nối máy trạm Dữ liệu chuyển đổi từ kho liệu đồ khác quản lý tập trung phân tán, việc chuyển đổi tiêu chuẩn thực tự động kết hợp nhân công Bên cạnh hệ quản lý đồ ArcGIS, hệ phần mềm quản lý PostGIS sử dụng phối hợp module lập trình WebGIS cho mức chia sẻ liệu khác theo phân mức quyền hạn khai thác Hệ quản trị sở liệu SQL Server, MySQL có chức lưu trữ quản lý kho liệu phi không gian bao gồm liệu quản trị, liệu ghi trực tiếp, liệu xử lý… Dữ liệu quản trị theo mơ hình phức hợp tập trung phân tán, thực thể - liên kết hướng đối tượng, đáp ứng yêu cầu kết nối kho liệu khác nhau, đa dạng định dạng liệu [7–9] 21 Đỗ Huy Cường nnk Hệ điều hành máy tính bao gồm hệ điều hành máy chủ Windnows Server hệ điều hành máy trạm Windows Pro cấu hình domain quản trị, điều hành theo tiêu chuẩn bảo mật phân phối tài nguyên Các module chức phần mềm khối nội dung nghiên cứu phát triển đáp ứng yêu cầu đặc thù riêng hệ thống, gồm khối sau: Front-end: Là phần tương tác với người dùng khai thác hệ thống, bao gồm: Web portal, giao diện tương tác người dùng qua khai thác, kết nối tra cứu liệu theo phân quyền tài khoản cung cấp Webservice, cung cấp công cụ cho phép hệ thống phần mềm kết nối khai thác liệu API function, cung cấp hàm kết nối đến hệ thống, tạo tính đa dạng kết nối phục vụ cho hệ thống Các thành phần cung cấp khai thác riêng biệt theo kho liệu sơ cấp thứ cấp Back-end: Các hoạt động phần mềm xử yêu cầu, hoạt động kết nối liệu hoạt động liên quan đến phục vụ front - end người dùng, chức quản trị, cập nhật liệu hệ thống trì vận hành hệ thống đồng ổn định Sơ đồ kết nối thành phần hệ thống Sơ đồ mô tả kết nối thành phần tham gia khai thác hệ thống thành phần kỹ thuật [11–12] Trong đó, liệu thứ cấp xử lý, chuyển đổi từ liệu sơ cấp qua module phần mềm quản trị viên đảm bảo đáp ứng chuẩn liệu, chuẩn kết nối nội dung, thông tin tài khoản tham gia chia sẻ Hệ thống thứ cấp offline với hệ thống liệu sơ cấp, kết nối thông qua chép thủ cơng module kết nối có kiểm sốt liệu bảo đảm an toàn tuyệt đối việc xâm nhập từ hệ thống thứ cấp sang hệ thống sơ cấp giao dịch không mong muốn không chào đón Hình Sơ đồ kết nối thành phần trao đổi thông tin liệu biển 22 Xây dựng sở liệu WEBGIS Người dùng ứng dụng bên tham gia hợp tác ASEAN truy xuất liệu thuộc kho liệu thứ cấp kiểm sốt nội dung, thơng tin liệu qua đường internet Các tài khoản khai thác sử dụng khai thác trực tiếp web portal kết nối thông qua Web Service, hàm API Đối với người dùng nước thuộc quan, đơn vị, cá nhân phép khai thác phục vụ nhiệm vụ an ninh, quốc phòng, kinh tế, xã hội quản lý nhà nước kết nố khai thác thông qua đường kết nối nội mạng riêng ảo (VPN), nội dung chia sẻ, kiểm soát theo quy định nhiệm vụ hợp tác thực Đối với người dùng, tài khoản thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam kết nối nội thông qua đường kết nối nội bộ, kết nối đường mạng riêng ảo (VPN) theo quy định Sơ đồ khái quát kết nối luồng liệu 1- Dữ liệu cập nhật cán nghiệp vụ Trung tâm liệu biển-Viện Địa chất Địa vật lý biển kết nối từ kho liệu nghiệp vụ 2- Dữ liệu phân quyền khai thác cho cán nội bộ, quan đơn vị nước theo yêu cầu nhiệm vụ cụ thể phục vụ nhiệm vụ quốc gia 3- Dữ liệu xử lý, chọn lọc chuyển từ kho liệu sơ cấp sang kho liệu thứ cấp 4- Dữ liệu khai thác thông qua người dùng khai thác trực tiếp portal (front-end) kết nối thông qua Webservice, API function Hình Sơ đồ khái quát luồng liệu KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU WEBGIS Hệ thống chia sẻ liệu biển, liệu khơng gian liệu phi không gian đồng bộ, lưu trữ xử lý lớp [11–14]: Lớp Database Server: Quản trị kho liệu không gian, phi không gian ArcGIS Server, PostGIS: Quản lý liệu đồ SQL Server, MySQL: Quản lý liệu phi không gian, liệu mô tả, liệu quản lý 23 Đỗ Huy Cường nnk Lớp Service Server: Vận hành WebService, API dịch vụ xử lý liệu Lớp UI: Cung cấp giao diện người dùng (back-end, front-end), hàm giao tiếp kết nối liệu với hệ thống Các lớp thiết lập hệ thống bảo mật (Internal FireWall - Cài đặt lập trình nội hệ thống máy chủ lưu trữ liệu), bảo mật (External FireWall) công nghệ bảo mật chống công, xâm nhập từ bên ngồi khác Nền tảng cơng nghệ WebGIS (hình 3) lựa chọn xây dựng hệ thống chia sẻ liệu dựa mơ hình ba lớp (hình 4), Portal, WebServive API function cung cấp khả kết nối liệu đồ liệu phi khơng gian cho người dùng Hình Mơ hình dịch vụ WebGIS chia sẻ liệu Hình Mơ hình ba lớp hệ thống trao đổi liệu 24 Xây dựng sở liệu WEBGIS WebGIS xây dựng tảng quản trị liệu GIS ArcGIS Server, qua ứng dụng phát triển dựa WebGIS khai thác liệu GIS liệu phi khơng gian khác Hình Nền tảng ArcGIS Server WebGIS hệ thống chia sẻ liệu Để bảo đảm an toàn, bảo mật khai thác, chia sẻ liệu hệ thống, nhiều giải pháp đề xuất, giải pháp mơ hình bảo mật hai lớp Firewall (External firewall internal firewall) nhà phát triển ArcGIS đưa ra, gồm: Lớp Internal firewall: Kiểm soát truy xuất WebServer GIS Server, DB Server, bảo đảm an toàn phiên truy vấn liệu tin cậy Lớp Internal Firewall lớp firewall mềm kiểm cài đặt máy chủ kiểm soát liệu kết nối Phát công, xâm nhập bất thường đến hệ thống Lớp External firewall: Kiểm soát truy cập từ bên ngoài, đảm bảo an toàn liệu chia sẻ qua cổng kết nối, ngăn chặn luồng truy cập không mong muốn Chống công từ chối dịch vụ, SQL Injection kỹ thuật khác nhằm bảo đảm hệ thống vận hành an tồn, khơng bị xâm nhập trái phép DỮ LIỆU LƢU TRỮ, XỬ LÝ VÀ TRAO ĐỔI Kho liệu biển thiết kế mơ hình phức hợp, gồm kho thành phần sau Kho liệu quản trị: Lưu trữ liệu quản trị hệ thống Kho liệu quản lý liệu biển phi không gian: Lưu trữ liệu quản lý đối tượng, lưu trữ phục vụ chức nghiệp vụ, liệu kho không chứa liệu đồ Kho liệu không gian: Lưu trữ liệu đồ, hình ảnh Thiết kế cấu trúc kho liệu: Các kho liệu thiết kế bảo đảm yêu cầu kho liệu lớn về: Dung lượng, tính hợp lệ, tính đa dạng, độ tin cậy tốc độ xử lý Ngoài ra, yêu cầu sở liệu quan hệ thực thể - liên kết, sở liệu hướng đối tượng, sở liệu GIS, sở liệu phân tán Định dạng liệu: Dữ liệu lưu trữ theo nhiều định dạng khác nhau: Chữ, số, thời gian, đối tượng, nhị phân, html, xml, ảnh, video, map, metadata Mỗi định đạng liệu có đặc điểm lưu trữ xử lý khác Dữ liệu tổ chức lưu trữ, cấu trúc theo công nghệ liệu lớn (BigData) đáp ứng đặc tính: Dung lượng lớn, tốc độ nhanh, đa dạng, tính xác, giá trị Các số liệu phân làm mức bảo mật cung cấp liệu theo đối tượng nhu cầu khai thác sau: Mức bảo mật 1: Dữ liệu công khai Mức bảo mật 2: Dữ liệu phục vụ chia sẻ trao đổi với nước ASEAN 25 Đỗ Huy Cường nnk Mức bảo mật 3: Dữ liệu phục vụ trao đổi, chia sẻ với đơn vị, cá nhân nước theo chương trình phối hợp quan Mức bảo mật 4: Dữ liệu nội Công tác biên tập sở liệu số chuyên đề GIS Công việc biên tập sở liệu số chuyên đề liên quan bao gồm bước sau: Chuẩn bị tài liệu để tiến hành số hóa biên tập cần tiến hành rà sốt kiểm tra nguồn liệu đồ lưu trữ dạng giấy sở liệu ảnh Sử dụng phần mềm số hóa đồ NeuraMap, ArcGIS để số hóa đồ lựa chọn làm đồ Dựa thông tin thu thập từ báo cáo nghiên cứu khoa học, sử dụng phần mềm ArcGIS để biên tập đồ vectơ Biên tập sửa chữa lỗi kỹ thuật tin học cho toàn vẽ Biên tập đưa lớp thông tin chuẩn, xây dựng cấu trúc lớp thông tin, xây dựng thông tin thuộc tính Xây dựng nhập liệu thuộc tính Kiểm tra mức độ đầy đủ thông tin trường thuộc tính, đặc biệt trường thuộc tính bắt buộc phải nhập: Mã nhận dạng, mã đối tượng, loại đối tượng Kiểm tra độ xác thơng tin trường thuộc tính so với thơng tin từ nguồn Hn 26 liệu, thuyết minh mô hình liệu quy định gán mã nhận dạng, quy dịnh nhập thơng tin thuộc tính Sản phẩm bước thực trình xây dựng sở liệu phải kiểm tra, đánh giá sửa chữa triệt để, kiểm tra chất lượng Các lỗi phát trình kiểm tra, nghiệm thu cấp phải sửa chữa triệt để Chất lượng sản phẩm phải đáp ứng theo yêu cầu kỹ thuật tài liệu sử dụng để thi công quy định hành Các chức phần mềm quản lý liệu VNODC Khối chức cập nhật liệu đồ Import liệu đồ Export liệu đồ Cập nhật liệu đồ Kiểm tra chồng khớp vùng đồ Khối chức khai thác liệu đồ Xem đồ Lựa chọn vùng đồ Tác nghiệp với đồ Tìm kiếm đồ Khai thác thơng tin đồ Tổng hợp liệu đồ Khối chức kết xuất liệu đồ Nhập vùng đồ Chọn, cắt vùng đồ Nối, ghép vùng đồ Xuất vùng đồ định dạng khác Giao diện khai thác liệu đồ Xây dựng sở liệu WEBGIS H nh Giao diện thông tin chi tiết đồ Khối chức quản lý liệu biển đảo (dữ liệu phi không gian) Cập nhật liệu công trình nghiên cứu Cập nhật liệu quảng bá chủ quyền biển đảo Tra cứu tìm kiếm Tổng hợp liệu Khối chức phân tích liệu Phân tích thay đổi liệu đồ biển đảo Phân tích thay đổi liệu liên quan đến khu vực biển đảo Khối chức kết nối liệu Giao tiếp liệu qua Webservice Hn Giao tiếp (API) liệu đồ với hệ thống khác Giao tiếp (API) liệu phi đồ với hệ thống khác Khối chức an toàn, bảo mật liệu Phần mềm triển khai mạng internet có địa http://www.vnodc.net.vn Ngồi ra, phần mềm triển khai mạng nội mạng diện rộng quan, đơn vị có điều kiện triển khai Các giao diện thao tác phần mềm thấy qua số hình ảnh giới thiệu Tìm kiếm đồ Nhập thơng tin đồ cần tìm vào hộp tìm kiếm để thực tìm Giao diện tìm kiếm, tra cứu đồ 27 Đỗ Huy Cường nnk VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG Vận hành, Trung tâm liệu biển Quốc gia, Viện Địa chất Địa vật lý biển vận hành theo quy chế hoạt động cấp có thẩm quyền ban hành, bảo đảm kỹ thuật cho hệ thống vận hành hiệu quả, ổn định Các chuyên gia thuộc phòng nghiệp vụ cung cấp liệu chuyên ngành chia cập nhật kho liệu Khai thác, bên tham gia theo chương trình hợp tác cung cấp tài khoản xác định quyền sử dụng, khai thác liệu theo nội dung hợp tác Các đơn vị, cá nhân nước, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam cung cấp tài khoản khai thác kho liệu sơ cấp theo nội dung phối hợp thuộc chương trình, nhiệm vụ cụ thể Nghiên cứu phát triển, quan chủ quan chủ động, phối hợp đơn vị liên quan tham mưu, đề xuất chương trình nghiên cứu phát đẩy mạnh hiệu hoạt động hệ thống KẾT LUẬN Hệ thống trao đổi thông tin liệu biển xây dựng đóng vai trị quan trọng nhằm kiềm chế xung đột Biển Đông, đồng thời phục vụ nhiệm vụ an ninh, quốc phòng, kinh tế xã hội nghiên cứu nước Sự đa dạng liệu biển, liệu kết nối, tổ chức khai thác theo nhiều mức khác phục vụ thiết thực nhóm đối tượng người dùng phát huy hiệu kết nghiên cứu cơng trình nghiên cứu trước đó, cung nghiên cứu cập nhật đáp ứng tốt hiệu khai thác sử dụng Hệ thống, nòng cốt trung tâm liệu biển Việt Nam, thiết kế, xây dựng đại, công nghệ mới, phù hợp với xu phát triển công nghệ, bắt kịp cách mạng công nghệ 4.0, theo tinh thần đạo từ Trung ương đến cấp ngành nước ta Lời cảm ơn: Bài báo hoàn thành trợ giúp đề tài thuộc Chương trình Khoa học Cơng nghệ cấp Quốc gia Công nghệ vũ trụ 2016–2020, mã số đề tài: VTUD.04/17–20 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đình Kỳ, 2016 Xây dựng CSDL GIS sở liệu Atlas điện tử tổng hợp vùng Tây Nguyên [2] World Data Center, Available at: https://en.wik-ipedia.org/wiki/World_Data _Center (access 20 June 2019) [3] World Ocean Database, Available at: http://wod.iode.org (access 22 June 2019) [4] National Center Invironmental Information, Available at: https://www.nodc.noaa.gov/ (access 25 July 2019) [5] Khan, M., Wu, X., Xu, X., and Dou, W., 2017 Big data challenges and opportunities in the hype of Industry 4.0 In 2017 IEEE International Conference on Communications (ICC) (pp 1–6) IEEE [6] Vũ Văn Tác, Ngô Mạnh Tiến, 2012 Dữ liệu hải dương học Biển Đông sở liệu biển giới 2009 Tuyển tập nghiên cứu biển, Tập XVIII Tr 35–45 [7] Aji, A., Sun, X., Vo, H., Liu, Q., Lee, R., Zhang, X., and Wang, F., 2013 Demonstration of Hadoop-GIS: a spatial data warehousing system over MapReduce In Proceedings of the 21st ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems (pp 528–531) ACM [8] Eldawy, A., and Mokbel, M F., 2015 Spatialhadoop: A mapreduce framework for spatial data In 2015 IEEE 31st international conference on Data Engineering (p 1352–1363) IEEE [9] Yang, C., Yu, M., Hu, F., Jiang, Y., and Li, Y., 2017 Utilizing cloud computing to address big geospatial data challenges Computers, Environment and Urban Systems, 61, 120–128 [10] Hershey, P C., and Silio, C B., 2012 Procedure for detection of and response to distributed denial of service cyber attacks on complex enterprise systems In 2012 IEEE International Systems Conference SysCon 2012 (pp 1–6) IEEE [11] High Efficiency, Firewalls and ArcGIS Server, Available at:http://enterprisearcgis.com/en/ Xây dựng sở liệu WEBGIS [12] [13] [14] [15] server/latest/administer/linux/firewalland-arcgis-server.html (access 20 July 2019) Jin, S., Wang, X., Luan, C., Zhang, H., and Guo, Y., 2012 Construction of Marine Oil Spill Response Information System Based on ArcGIS Server In Recent Advances in Computer Science and Information Engineering (pp 575– 581) Springer, Berlin, Heidelberg Yang, C., Huang, Q., Li, Z., Liu, K., and Hu, F., 2017 Big Data and cloud computing: innovation opportunities and challenges International Journal of Digital Earth, 10(1), 13–53 Grecea, C., Herban, S., and Vilceanu, C B., 2016 WebGIS solution for urban planning strategies Procedia engineering, 161, 1625–1630 Wang, F., Aji, A., Liu, Q., and Saltz, J., 2011 Hadoop-GIS: A high performance spatial query system for analytical medical imaging with MapReduce Center for Comprehensive Informatics, Technical Report Available at: http://www3 cs stonybrook edu/~ fuswang/papers/CCITR-2011-3 pdf (access 21 September 2015) [16] Fustes, D., Cantorna, D., Dafonte, C., Iglesias, A., and Arcay, B., 2012 Applications of cloud computing and gis for ocean monitoring through remote sensing In Smart Sensing Technology for Agriculture and Environmental Monitoring (pp 303–321) Springer, Berlin, Heidelberg [17] Vo, H., Aji, A., and Wang, F., 2014 SATO: a spatial data partitioning framework for scalable query processing In Proceedings of the 22nd ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems (pp 545–548) ACM 29 ... hợp với việc trao đổi số liệu nước với nước ASEAN Từ khóa: WebGIS, ASEAN, liệu biển MỞ ĐẦU Các mục tiêu đặt hệ thống trao đổi chia sẻ liệu xây dựng sở liệu biển Việt Nam phục vụ công tác trao đổi, ... bảo mật 1: Dữ liệu công khai Mức bảo mật 2: Dữ liệu phục vụ chia sẻ trao đổi với nước ASEAN 25 Đỗ Huy Cường nnk Mức bảo mật 3: Dữ liệu phục vụ trao đổi, chia sẻ với đơn vị, cá nhân nước theo chương... Việt Nam lấy tên viết tắt VNODC TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU BIỂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Tổng quan quản lý sở liệu biển giới Xây dựng sở liệu WEBGIS Trên giới, công tác nghiên cứu xây dựng