2.3.1 Hệ quản trị dữ liệu Mysql 2.3.1.1 Khái niệm
Mysql là hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở phổ biến và được các nhà phát triển ưa chuộng trong quá trình phát triển ứng dụng. Mysql là hệ quản trị cơ sở dữ liệu tốc độ cao, ổn định và dễ sử dụng, có tính khả chuyển, hoạt động trên nhiều hệ điều hành, cung cấp một hệ thống lớn với các tiện ích
rất mạnh. Với tốc độ và tính bảo mật cao, Mysql rất thích hợp cho các ứng dụng có truy cập cơ sở dữ liệu trên Internet
2.3.1.2 Đặc điểm của hệ quản trị dữ liệu Mysql
- MySQL là một hệ quản trị nhỏ, bảo mật, và rất dễ sử dụng, thường được sử dụng cho các ứng dụng nhỏ và trung bình. Nó được sử dụng cho các ứng dụng client/server với máy chủ mạnh như UNIX, Windows NT, và đặc biệt trên máy chủ UNIX
- MySQL hỗ trợ các điểm vào là ANSI SQL92 và ODBC mức 0-2 SQL chuẩn
- MySQL hỗ trợ nhiều ngôn ngữ cho việc thông báo lỗi như : Czec, Dutc, English, Estonian, French, German, Hungarian, Italian, Norwegian Nynorsk, Polish, Portuguese, Spanish and Swedish. Ngôn ngữ được hỗ trợ mặc định cho dữ liệu là ISO-8859-1 (Lantin1), muốn thay đổi phải sửa trong mã nguồn
- Ngôn ngữ lập trình sử dụng viết các hàm API để thâm nhập cơ sở dữ liệu MySQL có thể là C, Perl, PHP.. .
- Các bảng (table) trong cơ sở dữ liệu MySQL có kích thước rất lớn và được lưu ở thư mục Datas. Kích thước lớn nhất của một bảng tối thiểu là 4GB và nó còn phụ thuộc và kích thước lớn nhất của một file do hệ điều hành quy định
- Cơ sở dữ liệu MySQL rất dễ quản lý và có tốc độ xử lý cao hơn tới ba bốn lần so với các hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác
- MySQL là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu mô hình quan hệ, nó có mã nguồn mở. Nó được cung cấp miễn phí trên các máy chủ UNIX, OS/2 và cả trên Windows
2.3.2 Mysql GIS Extension
2.3.2.1 Tổng quan Mysql GIS Extension
- Các hệ quản trị dữ liệu hiện tại đều đang phát triển và dần dần hoàn thiện thêm các tính năng về mở rộng kích cỡ cơ sở dữ liệu, chức năng về các kiểu dữ liệu. Tuy nhiên, các kiểu dữ liệu trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu thường tương đương với kiểu dữ liệu của ngôn ngữ lập trình mà chưa phù hợp với các đối tượng trong thực tế, đặc biệt là các đối tượng địa lý. Do đó, việc mở rộng các kiểu dữ liệu phục vụ để lưu trữ và truy vấn các kiểu dữ liệu địa lý là một bài toán đặt ra đối với các hệ quản trị cơ sở dữ liệu
- Từ phiên bản Mysql 4.1 trở đi, Mysql giới thiệu các bản mở rộng về chức năng không gian, cho phép tạo, lưu trữ và phân tích các đối tượng địa lý
- Tập hợp các kiểu dữ liệu địa lý trong Mysql GIS được dựa trên mô hình địa lý (Geometry Model) của tổ chứ OpenGIS. Trong mô hình này, mỗi đối tượng địa lý có các đặc tính sau
• Liên kết với một hệ thống định vị không gian, cho phép mô tả không gian mà đối tượng được định nghĩa
• Thuộc về một vài lớp địa lý
2.3.2.2 Các kiểu giá trị hỗ trợ trong truy vấn (Không hỗ trợ trong Mysql)
Well-Known Binary (WKB)
Dữ liệu được tạo, lưu trữ và truy vấn dưới dạng các byte. Một giá trị WKB bao gồm các phần
- Byte order (1 byte): xác định kiểu lưu giá trị là litte-endian (0) hay big-endian (1)
- Kiểu dữ liệu theo WKB (4 byte): xác định kiểu của dữ liệu. Được đánh số từ 1 đến 7 theo thứ tự :Point, LineString, Polygon, MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon, GeometryCollection.
- Tọa độ các điểm: mỗi điểm dung 8 byte để lưu trữ theo định dạng IEEE 754.
- Ví dụ: Point(1 1) được lưu trữ theo dạng WKB như sau: 0101000000000000000000F03F000000000000F03F
Byte order=01: lite-endian Type WKB=01000000=1: Point X= 000000000000F03F
Y= 000000000000F03F
Kiểu giá trị này ít được sử dụng hơn vì gây khó khăn cho cả người tạo và truy vấn
Well-Known Text (WKT)
Dữ liệu được tạo, lưu trữ và truy vấn dưới dạng văn bản text kèm theo các từ khóa của từng kiểu dữ liệu. Ví dụ về các kiểu giá trị WKT
- LineString : LINESTRING(0 0,1 1,2 2,3 3)
- Polygon với một vòng ngoài và một vòng trong : POLYLINE((0 0,1 1,2 2,3 3),(3 3,4 5,5 5))
- …
2.3.2.3 Các kiểu dữ liệu mở rộng trong Mysql GIS Extension
Hình 2-10 : Kiểu dữ liệu mở rộng trong Mysql Extension
Kiểu dữ liệu Geometry Các thuộc tính
- Type: kiểu dữ liệu tường minh của đối tượng (VD:Point, LineString, Polygon…)
- SRID (Spatial Reference Identifier): thông tin về Hệ thống tham chiếu không gian (Spatial Reference System – SRS) mà trong đó đối tượng được định nghĩa.
- Coordinate: các tọa độ của đối tượng trong SRS xác định ở trên.
- Interior: Vùng không gian đối tượng chiếm giữ
- Exterior: Vùng không gian đối tượng không chiếm giữ
- Boundary: Đường biên giữa hai vùng trên.
- MBR (Minimum Bounding Rectangle): vùng chữ nhật xác định bởi các tọa độ min và max của đối tượng ((MINX MINY, MAXX MINY, MAXX MAXY, MINX MAXY, MINX MINY))
- Simple hoặc Non-simple: áp dụng cho các kiểu LineString, MultiPoint, MultiLineString
- Closed or not closed: áp dụng cho các kiểu LineString, MultiString
- Empty or not empty: đối tượng có chứa điểm hay không.
- Dimension: chiều của đối tượng (-1: đối tượng empty; 0,1,2: đối tượng 0,1,2 chiều)
Kiểu dữ liệu Point Các thuộc tính
- X : Tọa độ X
- Y : Tọa độ Y
- Dimension=0
- Boundary: empty set
Kiểu dữ liệu Curve Các thuộc tính
- Tọa độ các điểm - Dimension=1
- Simple: nếu không có điểm nào lặp lại
- Closed: nếu điểm đầu trùng điểm cuối
- Nếu là closed thì boundary rỗng (empty), nếu là non-closed thì boundary chứa hai điểm đầu mút.
- Nếu simple+closedLinearRing
Kiểu dữ liệu LineString Các thuộc tính
- Tọa độ các cặp điểm xác định từng đoạn thẳng.
- LineString là Line nếu nó có đúng hai điểm
- LineString là LinearString nếu nó closed và simple.
Kiểu dữ liệu Surface Các thuộc tính
- Dimension=2
- Simple
- Closed: phụ thuộc vào exterior và interior
Kiểu dữ liệu Polygon Các thuộc tính
- Boundary của lớp Polygon bao gồm một tập hợp các vòng LinearRing tạo thành các đường biên cho vùng ngoài và trong của đối tượng
- Không có hai vòng nào cắt nhau, chúng thường chỉ tiếp xúc với nhau.
- Interior của một đối tượng Polygon là một tập hợp các điểm liền nhau.
- Exterior của một đối tượng Polygon và các holes( xác định bởi các LinearRing) không nối với nhau.
Kiểu dữ liệu GeometryCollection
Một đối tượng GeometryCollection là một tập hợp các đối tượng hình học ở các lớp khác nhau. Các đối tượng này phải có cùng Hệ tham chiếu không gian (SRS). Về mặt tổng quát thì lớp GeometryCollection không bắt buộc các đối tượng tham gia phải có chung quan hệ nào đó, nhưng ở các lớp con thì phải có điều này. Các đối tượng có thể có quan hệ chung về :
- Kiểu dữ liệu (VD: MultiPoint bao gồm các đối tượng kiểu Point)
- Số chiều
- Quan hệ về mức độ chồng lên nhau giữa các thành phần.
Kiểu dữ liệu MultiPoint
Bao gồm các thành phần kiểu Point Các thuộc tính
- Dimension=0
- Simple: nếu không có hai điểm nào trùng nhau
- Boundary: tập rỗng (empty set)
Kiểu dữ liệu MultiCurve
Bao gồm các thành phần kiểu Curve. Các thuộc tính
- Dimension=1
- Simple: nếu và chỉ nếu các thành phần là simple
- Boundary được xác định bằng qui tắc chẵn-lẻ: một điểm thuộc boundary khi nó thuộc vào boundary của một số lẻ các thành phần.
- Closed: nếu và chỉ nếu các thành phần là simple.
Kiểu dữ liệu MultiSurface
Bao gồm các thành phần kiểu Surface. Các đặc tính
- Miền trong của các thành phần Surface trong Multisurface không giao nhau.
- Biên của hai thành phần Surface bất kỳ trong MultiSurface giao nhau tại hữu hạn một số điểm.
Kiểu dữ liệu MultiLineString
Bao gồm các thành phần kiểu LineString
Kiểu dữ liệu MultiPolygon Các thuộc tính
- Dimension=2
- Biên của một đối tượng MultiPolygon là một tập hợp các đường đóng (kiểu LineString) tương ứng với biên của các thành phần Polygon.
2.3.2.4 Các truy vấn Mysql GIS Extension
Tạo bảng dữ liệu chưa đối tượng GIS
Ví dụ:Tạo 1 bảng chứa dữ liệu hình học có tên là Points bao gồm tập các bản ghi có name và vị trí là 1 điểm point
mysql>create table Points (
name VARCHAR(20) PRIMARY KEY, location Point NOT NULL ,
description VARCHAR(200), SPATIAL INDEX(location) ); );
Chèn giá trị vào bảng
Thực hiện việc chèn trực tiếp trong bảng:
mysql>INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText('POINT(1 1)'));
Trả về tập các đối tg có name và location đc định dạng GIS,thực tế ASTEXT có chức năng chuyển đổi 1 miêu tả hình học về 1 xâu
mysql>SELECT name, AsText (location) FROM Points;
Trả về kích thước của một đối tượng
Chương 3. Phân tích hiện trạng dữ liệu mạng cáp từng đơn vị 3.1 Hiện trạng dữ liệu mạng cáp điện lực Ba Đình
3.1.1 Mô tả tổng quan về hệ thống mạng cáp Điện Lực
Theo mô hình quản lý của Điện lực, hiện nay lưới điện được quản lý bởi 3 đơn vị là Phòng Kỹ thuật An toàn, Phòng điều độ và sửa chữa lưới điện và Đội Quản lý vận hành.
Hình 3-1: Bản đồ các đối tượng điện lực Ba Đình
- Phòng Kỹ thuật – An toàn:
Lưới điện trung thế ngầm được quản lý theo từng lộ đưòng dây trung thế (tuyến đường dây trung thế) xuất phát từ 1 trạm biến áp trung gian 110/22kV rồi đi dọc theo các tuyến phố sau đó hoặc quay về lại trạm trung gian vừa xuất phát hoặc liên thông với các trạm trung gian khác. Hồ sơ kỹ thuật được lưu trữ dưới 2 dạng là bản mềm (hiện nay bản mềm mới chỉ có trên file dạng
*.dwg với độ chính xác không cao do tỷ lệ của bản đồ quá thấp 1/10.000 hoặc dạng dữ liệu của phần mềm mapinfo, nhưng dữ liệu này độ chính xác còn thấp hơn nũa) và bản cứng dạng các bản vẽ hoàn công được lưu trữ theo thời gian vận hành, đa số các bản vẽ hoàn công này có độ chính xác tương đối do chất lượng bản vẽ hoàn công không cao. Mỗi tuyến đường dây cáp ngầm được lưu bản vẽ hoàn công trong 1 cặp file cứng, tuy nhiên việc cập nhật tình hình vận hành, các thay đổi sẽ khó và không linh hoạt.
Ưu điểm của phương pháp sử dụng phần mềm MapInfo là có thể quản lý được đối tượng chi tiết và cụ thể hơn vì trong đó dữ liệu được mô tả dưới dạng các trường, các lớp và chứa nhiều thông tin bổ ích nhưng khi xây dựng thì phần cơ sở dữ liệu về bản đồ địa hình với tỉ lệ 1/5000 lại không có nên độ chính xác rất thấp dẫn đến các ích lợi mang lại từ bản đồ lưu trữ không cao.
Phương pháp lưu trữ file dang *.dwg dùng phần mềm vẽ kỹ thuật AutoCad dễ sử dụng. Tuy nhiên, dữ liệu lại nghèo nàn, chỉ thể hiện được một số thông tin như thông tin về địa hình (tỉ lệ tương đối chính xác), thông tin về ch loại, tiết diện, chiều dài, … Dữ liệu này có thể cập nhật dễ dàng và đơn giản.
Lưới điện hạ thế ngầm được quản lý theo từng trạm biến áp phân phối cấp điện, phần hồ sơ lưu trữ được lưu trữ chung với hồ sơ quản lý trạm biến áp dưới dạng bản cứng là các bản vẽ hoàn công sau hạ ngầm. Đa số các bản vẽ này có độ chính xác cũng tương đối tốt (vì khi vẽ thường không có tỷ lệ chuẩn như bản vẽ xây đựng hoặc kiến trúc, cũng không có bản đồ số tỷ lệ để áp vào thực tế).
Dọc theo các tuyến cáp, các đường dây này đều có biến báo cáp ngầm với khoảng cách tối thiểu 20m cho 1 biển và tạic ác điểm cáp chuyển hướng thì có ít nhất 3 mốc để báo hướng cáp chuyển.
- Phòng Điều độ và sửa chữa lưới diện:
Chức năng về thao tác vận hành và tìm sự cố lưới điện sau đó bàn giao lại cho Đội Quản lý vanạ hành để sửa chữa.
Hiện nay, lưới điện được lưu trữ tại phòng Điều độ dưới 2 hình thức gồm bản cứng được vẽ trên sơ đồ bản gỗ đặt tại Phòng Điều độ để theo dõi tình trạng vận hành, đóng cắt, thao tác thiết bị trên lưới (chỉ bao gồm lưới điển
trung thế), ngoài ra còn có bản mềm lưu trữ dưới dạng file *.dwg, file sơ đồ này giống file sơ đồ được lưu trữ tại phòng Kỹ thuật an toàn và cùng với sơ đồ cứng nó được cập nhật mỗi khi lưới điện có sự thay đổi như thêm, bớt các thành phần trên lưới (them, bớt trạm biến áp, trạm cắt, các cầu dao phân đoạn trên lưới).
- Đội Quản lý vận hành:
Là đơn vị quản lý về mặt vận hành, sửa chữa và duy tu bảo dưỡng các tuyến cáp cả trung thế và hạ thế.
Trong quá trình công tác, Đội vận hành sẽ căn cứ vào hồ sơ lưu tại Phòng kỹ thuật an toàn để triển khai công tác.
Ngoài ra, định kỳ hoặc theo tình hình vận hành lưới điện, các đường cáp đang tồn tại có thể được đại tu thay bằng tuyến mới, hoặc sửa chữa di chuyển, nắn tuyến theo yêu cầu của các đơn vị liên quan.
Tóm lại, các dữ liệu được lưu trữ cả ở dang bản đồ MapInfo và dạng *.dwg đều chỉ được dùng ở dạng cục bộ trên từng máy các nhân mà không được lưu trữ dạng cơ sở dữ liệu dùng chung cho tất cả các bộ phận trong cơ quan (Phòng Kỹ thuật An toàn, Phòng Điều độ sửa chữa lưới điện, Đội quản lý vận hành). Khi có sự thay đổi trên lưới điện thì các đơn vị sẽ tự cập nhật dữ liệu của riêng mình, điều này dẫn đến sự không thống nhất và chính xác giữa các đơn vị với nhau trong quá trình cần thiết xử lý thông tin.
3.1.2 Thực trạng dữ liệu tại Phòng kỹ thuật- Điện lực Ba Đình.
Dựa theo tổ chức dữ liệu như trên, Phòng kỹ thuật- Điện lực Ba Đình cung cấp các file dữ liệu dưới dạng file MapInfo. Giá trị dữ liệu về tọa độ trong các file Excel được cung cấp dưới dạng (Latitude, Longitude) theo Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia HN72. (Đây là Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia được sử dụng từ năm 2000 trở về trước).
3.2 Hiện trạng dữ liệu mạng cáp viễn thông Hà Nội
3.2.1 Mô tả tổng quan về hệ thống mạng cáp Viễn Thông
Hình 3-2:Sơ đồ mạng hệ thống Quản lý mạng cáp
Trong bài toán quản lý mạng cáp, hiện tại mỗi đơn vị viễn thông đều vận hành một hệ thống phần mềm quản lý mạng cáp của riêng mình. Việc xây dựng một hệ thống thống nhất cho toàn bộ các dạng mạng cáp là không khả thi (Lý do là liên kết giữa các công ty rất lỏng lẻo, đôi khi còn mang tính cạnh tranh. Phần mềm quản lý của từng công ty đã có sẵn và công ty thường khó chấp nhận sửa đổi chúng). Ứng dụng tổng hợp thông tin dựa trên kiến trúc SOA không đòi hỏi thay đổi hệ thống thông tin sẵn có của mỗi đơn vị. Tuy các đơn vị khác nhau, cách quản lý khác nhau, nhưng đối tượng quản lý đều là các đối tượng đường (dây cáp điện thoại, dây cáp điện), đối tượng điểm (tủ điện thoại, tủ biến áp, cột điện). Các dịch vụ khai thác thông tin (cập nhật, tra cứu, truy vấn) trên các đối tượng này có thể chia sẻ. Khi đó, hệ thống ứng dụng sử dụng kiến trúc SOA chỉ cần cài đặt tại các đơn vị tham gia chia sẻ một dịch vụ chuyển đổi dữ liệu từ dạng tác nghiệp trong hệ thống được tham
chiếu sang khuôn dạng chung trong hệ thống tích hợp thống nhất. Việc khai thác thông tin tích hợp thống nhất do một đơn vị trung gian độc lập đảm nhận,