Xây dựng hệ thống quản lý thông tin đất đai tại huyện đức phổ, quảng ngãi trên nền webgis

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ CÚC XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ THÔNG TIN ĐẤT ĐAI TẠI HUYỆN ĐỨC PHỔ, QUẢNG NGÃI TRÊN NỀN WEBGIS LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ CÚC XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ THÔNG TIN ĐẤT ĐAI TẠI HUYỆN ĐỨC PHỔ, QUẢNG NGÃI TRÊN NỀN WEBGIS Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 61.49.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ TRUNG HÙNG Đà Nẵng - Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Xây dựng hệ thống quản lý thông tin đất đai huyện Đức Phổ, Quảng Ngãi WebGIS” cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân tôi, không chép tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu, tổng hợp thực Nội dung lý thuyết luận văn tơi có sử dụng số tài liệu tham khảo trình bày phần tài liệu tham khảo Các số liệu, chương trình phần mềm kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Để thực thành công luận văn, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Võ Trung Hùng người tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ tơi suốt q trình làm luận văn Qua xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng truyền đạt kiến thức tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt luận văn Tác giả luận văn Nguyễn Thị Cúc MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Kết đạt Bố cục luận văn CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) 1.1.1 Khái niệm .6 1.1.2 Các thành phần GIS 1.1.3 Chức GIS 11 1.1.4 Một số ứng dụng GIS 12 1.2 GIỚI THIỆU VỀ WEBGIS 12 1.2.1 Khái niệm 12 1.2.2 Kiến trúc WebGIS .13 1.2.3 Cấu trúc triển khai 15 1.2.4 Chiến lược phát triển 16 1.3 CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ 19 1.3.1 GeoServer 19 1.3.2 PostgreSQL/PostGIS 21 1.3.3 OpenLayers 24 1.3.4 QGIS 25 1.3.5 Apache Tomcat 27 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 27 CHƯƠNG PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28 2.1 MÔ TẢ ỨNG DỤNG 28 2.1.1 Mục đích ứng dụng .28 2.1.2 Đối tượng sử dụng .28 2.1.3 Yêu cầu đối tượng .28 2.1.4 Yêu cầu chức .28 2.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 29 2.3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 31 2.3.1 Phân loại người sử dụng 31 2.3.2 Phân tích hệ thống 31 2.3.3 Thiết kế hệ thống .32 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM 42 3.1 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 42 3.1.1 Quy trình hoạt động WebGIS 42 3.1.2 Quy trình hiển thị đồ GeoServer lên giao diện WebGIS 43 3.1.3 Hiển thị lớp liệu Geoserver .44 3.1.4 Các bước triển khai xây dựng hệ thống .46 3.2 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 49 3.2.1 Thiết kế bảng nhập liệu .49 3.2.2 Nhập liệu 49 3.2.3 Xem liệu 50 3.3 THỰC NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH 51 3.3.1 Giao diện đăng nhập vào hệ thống 51 3.3.2 Giao diện cho người dùng 51 3.3.3 Giao diện cho người biên tập .55 3.3.4 Giao diện cho người quản trị .56 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 56 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT GIS Geographic Information System GPS Global Positioning System TOPP The Open Planning Project OGC Open Geospatial Consortium WMS Web Map Service WFS Web Feature Service CSDL Cơ sở liệu SLD Styled Layer Desrciptor XML Extensible Markup Language WCS Web Coverage Service URL Uniform Resource Locator GML Geography Markup Languge API Application Programming Interface - Giao diện lập trình ứng dụng HTML HyperText Markup Language CGI Common Gateway Interface DBMS Database Management System HTTP HyperText Transfer Protocol ODBC Open Database Connectivity OSM OpenStreetMap – Bản đồ đường sá mở DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Bảng liệu Địa phận "Diaphan" 49 3.2 Bảng liệu Thửa đất "Thuadat" 49 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Các thành phần GIS 1.2 Cấu trúc liệu Raster Vector 1.3 Mơ hình liệu vector 10 1.4 Mơ hình liệu Raster 10 1.5 Mơ hình lớp kiến trúc WebGIS 13 1.6 Các bước xử lý thông tin WebGIS [4][24] 14 1.7 Cấu hình chiến lược Server-side [22] 16 1.8 Cấu hình chiến lược Client side [22] 17 1.9 Client side Server side [22] 18 1.10 Mơ hình GeoServer 21 1.11 Vị trí postGIS PostgresSQL 23 2.1 Đề xuất mơ hình cơng nghệ hệ thống 29 2.2 Mơ hình User case hệ thống 32 2.3 Menu bật/tắt lớp đồ 33 2.4 Biểu đồ ca sử dụng Đăng nhập 40 2.5 Biểu đồ ca sử dụng Sửa thơng tin đất 40 3.1 Quy trình hoạt động WebGIS [20] 42 3.2 Quy trình hiển thị đồ GeoServer [8] 43 3.3 Các lớp liệu Geoserver 44 3.4 Kết hiển thị layer Địa phận "DiaphanLayer" 45 3.5 Kết hiển thị layer Thửa đất "ThuadatLayer" 45 3.6 Hộp thoại tạo Databases 46 3.7 Cơ sở liệu Đức Phổ 46 3.8 Hộp thoại tạo Workspace 47 3.9 Hộp thoại tạo Store 47 3.10 Hộp thoại thông tin kho liệu 48 3.11 Hộp thoại tạo lớp liệu 48 Số hiệu hình Tên hình Trang 3.12 Bảng nhập thơng tin cho đất 49 3.13 Cửa sổ QGIS 50 3.14 Bảng liệu đất 50 3.15 Giao diện đăng nhập vào hệ thống 51 3.16 Giao diện chương trình 51 3.17 Thay đổi tỉ lệ hiển thị đồ 52 3.18 Hiển thị thông tin thuộc tính đất đồ 52 3.19 Hiển thị lớp đồ địa phận 53 3.20 Hiển thị lớp đồ đất 53 3.21 Hiển thị tất lớp đồ 54 3.22 Tìm kiếm thông tin đất theo số từ đồ 54 3.23 Tìm kiếm thơng tin đất theo số số từ đồ 55 3.24 Giao diện trang sửa thông tin đất 55 3.25 Giao diện trang Thêm, xóa đất 56 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đất đai nguồn tài nguyên thiên nhiên vô quý giá quốc gia, tư liệu sản xuất đặc biệt, thành phần quan trọng hàng đầu môi trường sống, địa bàn phân bố khu dân cư, xây dựng sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh quốc phịng Do đó, cơng tác quản lý nhà nước đất đai cần phải nắm thông tin đất số thửa, số tờ đồ, diện tích, mục đích sử dụng, người sử dụng, vị trí, hình thể đất để phục vụ tốt công tác quản lý đáp ứng nhu cầu hoạt động dân cư Đức Phổ huyện đồng ven biển nằm phía nam tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích tự nhiên 37.276 với địa hình phức tạp, đa dạng, bị chia cắt mạnh, núi đồng xen kẽ, số nhánh núi dãy Trường Sơn chạy tận bờ biển Là huyện vươn tăng tốc phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng đô thị,… để đưa huyện Đức Phổ trở thành thị xã trực thuộc tỉnh vào năm 2017 Trong công đổi kéo theo nhu cầu sử dụng đất ngày tăng lên cách nhanh chóng, tình hình biến động đất đai huyện ngày đa dạng phức tạp Đặc biệt, khu vực thị hóa biến động nhiều chuyển quyền sử dụng đất, chuyển mục đích, thu hồi, giao đất, chấp… diễn sôi động làm cho công tác quản lý tài nguyên đất huyện Đức Phổ gặp nhiều khó khăn Để quản lý tốt sở liệu đất đai cần phải có cơng cụ quản lý, cập nhật thông tin, liệu cách thường xuyên, đầy đủ xác Trong ứng dụng cơng nghệ thơng tin Hệ thống thơng tin địa lý (Geographic Information System – GIS) đáp ứng yêu cầu này, GIS xem hệ thống thông tin đa năng, với khả quản lý chia sẻ ứng dụng thông tin địa lý qua mạng Internet, cơng nghệ GIS phát triển theo hướng tích hợp GIS Web hay gọi WebGIS WebGIS xu hướng phổ biến thông tin mạnh mẽ Internet khơng góc độ thơng tin thuộc tính túy mà kết hợp với thơng tin khơng gian hữu ích cho người sử dụng Đây 58 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Hoàn thiện thêm chức có hệ thống WebGIS, đồng thời bổ sung thêm số chức thiếu như: - Thay đổi giao diện theo hướng thân thiện với người sử dụng - Thiết kế chức in đồ - Thiết kế chức thống kê/báo cáo theo mẫu Bộ Tài nguyên Môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Trần Vân Anh, Nghiên cứu giải pháp chia sẻ liệu địa lý phần mềm mã nguồn mở Geoserver, tạp chí KTKT Mỏ - Địa chất, số 43/72013, tr 83-87 [2] Lê Xuân Ánh cộng Ứng dụng công nghệ WebGIS phục vụ canh tác lúa vùng đồng Sông Hồng, Hội thảo Quốc gia Khoa học Cây trồng lần thứ hai [3] Hà Bình Dương (2013), Kiến trúc hệ thống GIS phân tán, Đại học Quốc gia Hà Nội [4] Trần Văn Hưởng (2010), “Khóa luận Tìm hiểu xây dựng hệ thống thông tin địa lý – WebGIS”, Đại học Quốc gia Hà Nội [5] Trần Vĩnh Phước (2010), GIS đại cương (Phần thực hành), Đại học Quốc gia TP.HCM [6] Tài liệu tập huấn sử dụng QGIS bản, Tổng cục lâm nghiệp, Hà Nội 2014 [7] Nguyễn Nhật Tân (2010), Luận văn Ứng dụng GIS quản lý tài nguyên đất lưu vực sông Thu Bồn - Vu Gia, Đại học Đà Nẵng [8] Phạm Thị Thép (2013), "Luận văn Ứng dụng công nghệ WEBGIS mã nguồn mở phục vụ công tác quảng bá du lịch", Đại học Nông Lâm TPHCM Tiếng Anh: [9] Burrough, P.A 1986 Principle of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment Oxford University Press U.K 186 pages [10] Calkins, H.W., and R.F.Tomlinson, 1977, Geographic Information Systems for Land equipment for land use planning IGU Commission on Geographic Data Sensing and Processing and U.S.Geological Survey, Ottawa [11] Clarke, Keith C 1995 Analytical and Computer Cartography Edited by K C Clarke 2nd ed ed, Prentice Hall Series in Geographic Information Science Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall [12] Dueker, Kenneth J 1979 Land resources information systems: a review of fifteen years' experience Geo-Processing (2):105-128 [13] Edward Mac Gillavry, Cartographic aspects of WebGIS-software, Department of Cartography Utrecht University URL: http://cartography.geog.uu.nl/students/scripties.html [14] Goodchild, M.F., 1985, Geographic Information Systems in undergraduate geography: A contemporary dilemma, The Operational Geographer, 8, pp 34 – 38 [15] Harder, Christian 1998 Serving Maps on the Internet: geographic information on the World Wide Web Redlands, CA: Environmental Systems Research Institute [16] NCGIA, 1988 National Center for Geographic Information and Analysis University of California, Santa Barbara [17] Pavlidis, M.G., 1982, Database management for geographic information systems, Proceedings, National Conference on Energy Resource Management, 1, pp 255 – 260 [18] Pinde Fu (2012), "WebGIS: Principles and Applications", Henan University China [19] Stan Aronoff, 1993 Geographic Information Systems: A Management Perpective, WDL Publication, Ottawa, Canada [20] Star, Jeffrey and Estes, John, 1990 Geographic Information Systems: An Introduction Prentice Hall, New Jersey, U.S [21] Tomlinson, R.F., and A.R.Boyle, 1981, The state of development of systems for handling national resources inventory data, Cartographica, 18, pp 65-95 [22] WebGISby Kenneth E Foote and Anthony P Kirvan, Department of Geography, University of Texas at Austin, USA Trang web [23] Thư viện Học liệu Mở Việt Nam, Các thành phần hệ thống thông tin địa lý, https://voer.edu.vn (Truy cập ngày 30/04/2017) [24] Thư viện Học liệu Mở Việt Nam, Kiến trúc WebGIS, https://voer.edu.vn (Truy cập ngày 30/04/2017) DAI HOC nA NANG TRUONG DM HQC SU PJ4.M CONG HoA xA HOI CHiT NGHiA VIET NAM - , DQc l~p - Tl}'do - H~nh phuc BIEN BAN HOP cHAM LuAN HDIDONG VAN THAC st dB tai: Xdy dung h¢ thong quan If thong tin Quang Ngdi tren nJn Web GIS Ten adt dai tai huyen Due Ph6 tinh j Chuyennganh: H~thong thong tin Thea Quyet dinh l~p Hoi d6ng cham ludn van thac S1 s6 714 /QD-DH8P 07/7/2017 Ngay h9P H9i d6ng: 30 thang ndm 2017 Danh sach cac Thanh vien H9i d6ng: STT HovATEN ClfONG VJ TRONG HOI DONG PGS.TSKH TrfuJQuoc ChiSn cso tich HQi d6ng TS Nguyen Trftn Quoc Vinh Thu Icy H