Ứng dụng công nghệ gis xây dựng hệ thống quản lý mạng lưới viễn thông tại tỉnh savannakhet lào

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA SENGTHIENG CHITTAPHONE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI VIỄN THÔNG TẠI TỈNH SAVANNAKHET (LÀO) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA SENGTHIENG CHITTAPHONE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI VIỄN THÔNG TẠI TỈNH SAVANNAKHET (LÀO) Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Trần Quốc Vinh Đà Nẵng - Năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tôi, không chép cơng trình khoa học trước Các kết nêu luận văn có nguồn gốc rõ ràng trích dẫn đầy đủ Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm luận văn Học viên SENGTHIENG CHITTAPHONE ii LỜI CẢM ƠN Lời xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô giáo, khoa chuyên ngành Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách khoa tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian tơi theo học chương trình Các kiến thức, kinh nghiệm quý báu Quý thầy cô giáo khơng giúp cá nhân tơi hồn thiện hệ thống kiến thức học tập mà cịn giúp tơi ứng dụng kiến thức cơng tác tại đơn vị Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Trần Quốc Vinh nhiệt tình tâm huyết việc định hướng giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Ngồi ra, xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Sở Bưu viễn thơng, Giám đốc cán nhân viên doanh nghiệp Viễn thông Sky Telecom, Lao Telecom, ETL Telecom tạo điều kiện cung cấp số liệu kiến thức thực tiễn cho thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin bày tỏ tình cảm với gia đình, đồng nghiệp, bạn bè tạo điều kiện để cá nhân tơi dành thời gian cho khóa học Xin chân thành cảm ơn người bạn lớp cao học K32, gần năm qua luôn động viên, khích lệ hỗ trợ tơi q trình học tập Trong trình thực Luận văn cố gắng hết mình, song chắn luận văn tơi cịn nhiều thiếu sót Tơi mong nhận bảo vào đóng góp tận tình thầy để luận văn tơi hoản thiện Đà Nẵng, Ngày 15 tháng 11 năm 2017 Tác Giả: SENGTHIENG CHITTAPHONE iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN……………………………………………………………………….i LỜI CẢM ƠN….……………………………………………………………………….ii MỤC LỤC………………………………………………….………………………….iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………………………… .viii DANH MỤC CÁC HÌNH………………………………………………………… ….ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1.1.Khái niệm GIS 1.1.2 Các thành phần GIS……………………………………………… 1.1.3 Ứng dụng công nghệ thông địa lý (GIS) 11 1.2 Ứng dụng giải pháp GEOSERVER hệ thống thống tin quản lý mạng lưới viễn thông viên thông tỉnh Savannakhet 23 1.2.1 Tổng quan GEOSEOVER 23 1.2.2 Qui trình hiển thị đồ Geoserver lên giao diện WebGis 25 1.2.3 Tổng quan mạng viễn thông 28 1.3 Kết chương 32 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ TRÊN NỀN GIS 33 iv 2.1 Mô tả hệ thống 33 2.1.1 Yêu cầu chức 33 2.1.2 Mơ hình hệ thống 34 2.2 Các ca sử dụng 35 2.2.1 Sơ đồ Use-case 35 2.2.2 Đặc tả Use - Case 38 2.3 Biểu đồ hoạt động 41 2.3.1 Các ký hiệu 41 2.3.2 Quản trị người dùng 41 2.3.3 Khai thác điểm thông tin đồ 42 2.3.4 Quản lý điểm viễn thông 42 2.3.5 Quản lý phường xã 43 2.3.6 Quản lý quận huyện 43 2.3.7 Quản lý nhà mạng 44 2.4 Mô tả sở liệu 44 2.4.1 Mô tả liệu 44 2.4.2 Chi tiết thực thể liệu 45 2.5 Kết chương 47 CHƯƠNG CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIÊM HỆ THỐNG 48 3.1 Cài đặt phát triển hệ thông 48 3.1.1 Các công cụ xây dựng phần mềm 48 3.1.2 Cách tổ chức lớp liệu (layers) chồng lớp Geoserver 50 3.1.3 Kết hiển thị lớp liệu Geoserver 52 3.1.4 Hiển thị đồ từ lớp liệu GEOSERVER 53 3.1.5 Xây dựng tầng giao diện 58 3.2.Thử nghiệm hệ thống 60 3.2.1 Kết giao diện chức hệ thống 60 3.2.2 Đánh giá kết thử nghiệm 64 3.3 Kết chương 65 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Trạm trung chuyển thu phát sóng BTS Base Tranceiver Station BSC Base Station Control Trạm điều khiển sở DSM Digital Surface Model Mơ hình bề mặt số DTM DTPV Digital Terrain Model Mơ hình địa hình số Diện tích phục vụ ETL Enterprise of Telecommuni cations Lao Geographic GIS Information System Geography GISLAOPT điện thoại di động System Information Lao Post and Telecommunication Doanh nghiệp viễn thông Lào Hệ thống thông tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý Bưu Viễn thơng Lào Hệ thống định vị toàn cầu GPS Global Positioning System HTML Hypertext Markup Language Nguôn ngữ đánh dấu siêu văn IIS Internet Information Service Dịch vụ thông tin internet LTC Lao Telecommunications Company Open Geospatial Consortium OGC Remote Sensing tin Supervisory Control And Điều khiển giám sát thu nhận Data Acquisition liệu Ủy ban nhân dân UBND WKB Viễn thám Sở Bưu Viễn thơng Thơng SBCVT&TT SCADA Tổ chức tiêu chuẩn nguồn mở GIS Chuyển vùng Roaming RS Công ty Viễn thông Lào Well Known Binary Định dạng trao đổi lưu trữ CSDL GIS theo chuẩn OGC vi Ngôn ngữ đánh dấu văn cho WKT Well Known Text đối tượng hình học cấu trúc vector đồ WMS Web Map Service Dịch vụ đồ web WCS Web Coverage Service Dịch vụ phủ song web WFS Web Feature Service Dịch vụ tính web vii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ HIỆU TÊN BẢNG TRANG Bảng 2.1 Bảng yêu cầu chức hệ thống quản lý 33 Bảng 2.2 Bảng nhóm use – case quản lý người dùng 38 Bảng 2.3 Bảng nhóm use – case quản lý điểm BTS 38 Bảng 2.4 Bảng nhóm use – case quản lý phường xã 39 Bảng 2.5 Bảng nhóm use – case quản lý quận huyện 40 Bảng 2.6 Bảng nhóm use – case quản lý nhà mạng 41 Bảng 2.7 Bảng ký hiệu biểu đồ chức 42 Bảng 2.8 Dữ liệu Quận/Huyện 45 Bảng 2.9 Dữ liệu Xã/Phường 45 Bảng 2.10 Dữ liệu Company (nhà mạng) 45 Bảng 2.11 Dữ liệu trạm BTS 46 Bảng 2.12 Dữ liệu quản trị hệ thống 47 Bảng 2.13 Dữ liệu thành viên 47 Bảng 3.1 Mô tả lớp liệu (layers) Geoserver 51 Bảng 3.2 Đánh giá kết thử nghiệm 64 viii DANH MỤC CÁC HÌNH SỐ HIỆU TÊN HÌNH TRANG Hình 1.1 Hệ thống tin địa lý Hình 1.2 Các thành phần GIS Hình 1.3 Tầng đồ 10 Hình 1.4 Các nhóm chức GIS 15 Hình 1.5 Buffer bên hình có bán kính xác định 19 Hình 1.6 Kết tìm kiếm theo địa 20 Hình 1.7 Kết tìm kiếm mạng giao thơng 21 Hình 1.8 Mơ hình GeoServer 24 Hình 1.9 Các loại định dạng liệu GeoServer truy xuất 25 Hình 1.10 Quy trình hiển thị đồ GeoServer [14] 25 Hình 1.11 Các thành phần viễn thơng 28 Hình 1.12 Bản đồ nhà mạng viễn thơng ETL 30 Hình 1.13 Bản đồ nhà mạng viễn thơng Lao Telecom 30 Hình 1.14 Bản đồ nhà mạng viễn thơng Sky Telecom 31 Hình 1.15 Bản đồ nhà mạng viễn thơng Unitel Telecom 31 Hình 1.16 Bản đồ nhà mạng viễn thơng Beeline 32 Hình 2.1 Mơ hình hệ thống 34 Hình 2.2 Quản trị người dùng 35 Hình 2.3 Khai thác thơng tin đồ 35 Hình 2.4 Quản lý điểm viễn thơng 36 Hình 2.5 Quản lý nhà mạng 36 Hình 2.6 Quản lý phường xã 37 Hình 2.7 Quản lý quận huyện 37 Hình 2.8 Sơ đồ quản trị người dùng 41 Hình 2.9 Khai thác điểm thơng tin đồ 42 Hình 2.10 Sơ đồ quản lý điểm viễn thơng 42 Hình 2.11 Sơ đồ quản lý phường xã 43 65 Thực nhanh Tuy nhiên để tìm Thêm điểm BTS kiếm lại thông tin điểm vừa thêm phải tải lại trang để thơng tin hiển thị Tìm kiếm thơng tin thuộc tính Thực nhanh Thực tốt Tuy nhiên, cần phóng Xem đối tượng đồ to đến vị trí đối tượng người dùng kích chuột để chọn Phần tích hợp hiển thị tốt Cung cấp nhìn trực quan sinh động Tích hợp biểu đồ google vào giúp cho nhà xây dựng kế hoạch có hệ thống nhìn đa chiều thơng tin trạm BTS để đưa sách phát triển tốt 3.3 Kết chương Trong chương này, trình bày cơng cụ, tảng, bước xây dựng ứng dụng hệ thống, chạy thử nghiệm để thử chức thêm, sửa thông tin phường xã, quận huyện, công ty nhà mạng viễn thông cho ta nhìn trực quan việc quản lý quy hoạch trạm BTS địa bàn Tỉnh Savannakhet 66 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận mục tiêu đề tài Đề tài thực việc lưu trữ liệu vào Postgresql nhằm xây dựng quản lý liệu trạm BTS Kết hợp với công cụ hỗ trợ lĩnh vực GIS xây dựng lớp liệu phủ sóng trạm làm liệu đầu vào cho phần mềm thiết kế trình thực đề tài Các chức ứng dụng như: • Xây dựng công cụ hỗ trợ tương tác đồ phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển đồ theo hướng, bật tắt lớp đồ • Tìm kiếm trạm BTS cách nhanh chống • Cho phép thêm, xóa, sửa điểm đồ • Hiển thị khung nhìn trực quan Với kết đạt Đề tài, doanh nghiệp áp dụng để quản lý hạ tầng viễn thông dựa cấu trúc liệu GIS, phương pháp phân tích khơng gian lớp - đa lớp Từ đó, đưa toán quản lý trực quan hạ tầng viễn thơng cách thuận lợi, linh hoạt Có thể giúp doanh nghiệp quản lý hạ tầng riêng GIS Việc quy hoạch trạm BTS (trong phạm vi nghiên cứu quy hoạch khoảng cách trạm theo khu vực tạo mỹ quan đô thị) Đề tài phạm vi nghiên cứu hạ tầng trạng, xác định vùng phát triển trạm mới, trạm sai phép có phương án xử lý thích hợp (dùng chung, chuyển địa điểm, có lộ trình tháo dỡ, thay đổi cơng nghệ,…) Tuy nhiên, đề tài có số hạn chế định: Hạn chế lớn luận văn tính thực tế chưa cao tâm lý ngại sử dụng chung hạ tầng Tuy nhiên, xu hướng tương lai mà qũy đất giành cho việc phát triển riêng lẻ khơng cịn buộc doanh nghiệp phải dùng chung hạ tầng với để đáp ứng dịch vụ ngày cao đa dạng khách hàng Những hạn chế hướng mà đề tài tiếp tục nghiên cứu sau để giải tốn dùng chung tồn diện sở thuyết phục 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Nguyễn Quốc Phòng - Nguyễn Mạnh Cường (2010), Tìm hiểu hệ thống thơng tin địa lý GIS ứng dụng, Trường đại học Giao Thông vận tải TP HCM [2] Trần Thị Băng Tâm (2006), Giáo trình hệ thống thơng tin địa lý, Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội [3] TS Hồng Bảo Hùng cộng sự, Báo cáo tóm tắt đề tài: “Ứng dụng GIS quản lý hạ tầng ngầm cáp viến thông quy hoạch trạm BTS địa bàn thành phố Huế”, 2011 Tiếng Anh: [4] Erik Hazzard (2011), OpenLayers 2.10 – Beginner ‘s Guide, Packt Publishing Ltd, UK, 351 pages [5] Antonio Santiago (2015), "The book of OpenLayers 3", Lean Publishing, British Columbia, Canada [6] PC ARC/INFO Command Reference [7] Microsoft Visual Studio Net 2010 ... THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1.1.Khái niệm GIS 1.1.2 Các thành phần GIS? ??…………………………………………… 1.1.3 Ứng dụng công nghệ thông địa lý (GIS) ... tầng viễn thông khu vực tỉnh Savannakhet 3) Xây dựng đồ quản lý hạ tầng trạm BTS khu vực tỉnh Savannakhet 4) Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng phần mềm mô hạ tầng viễn thông công nghệ GIS Phương... học: “Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống quản lý mạng lưới viễn thông tỉnh Savannakhet (Lào)” 3 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS nâng cao hiệu