- Các trạm “vệ tinh” gửi số liệu về Đài khí tƣợng khu vực (1).
- Đài khí tƣợng khu vực gửi số liệu của khu vực ra bên ngoài, tức là gửi về trung tâm tƣ liệu Khí tƣợng thủy văn (2) và nhận số liệu về các khu vực quốc tế (3)
- Bắt đầu trao đổi từ 1h sáng trong ngày, và cách 3 tiếng thì lặp lại cho đến hết ngày.
- Số liệu các trạm đƣợc gửi về theo hệ thống mạng của ngành và đƣợc lƣu trữ vào một máy tính chung trong mạng. Các máy khác truy cập vào máy chung này để khai thác dữ liệu.
- Số liệu lần lƣợt đổ về và cứ theo thời gian, số liệu lần sau “ghi đè” lên số liệu lần trƣớc. Những số liệu nhận đƣợc lúc này gọi là “số liệu tức thời”. Nếu nhận xét thấy số liệu có gì sai sót thì có thể loại bỏ số liệu này (không chỉnh sửa). Những số liệu tức thời này đƣợc sử dụng vào các mô hình dự báo để tạo ra số liệu dự báo.
- Số liệu dự báo đƣợc cập nhật cứ 12h/lần.
- Đến cuối tháng, các trạm con mới gửi 1 bản (dạng giấy) ghi số liệu, hoặc biểu đồ về Đài khu vực (1’). Sau khi nhận đƣợc và nhập liệu vào máy, Đài sẽ tiến hành kiểm định các số liệu này. Sau đó gửi kết quả kiểm định, file số liệu, văn bản do các trạm gửi ra trung tâm tại Hà Nội để duyệt (2’). Nếu đƣợc duyệt (3’) số liệu lúc này trở thành số liệu lƣu trữ.
3.1.2. Các vấn đề trong bài toán dự báo thời tiết trên bản đồ
Việc dùng bản đồ để minh họa trong dự báo thời tiết đƣợc nhiều website dùng đến nhƣ www.nchmf.gov.vn, www.hymettdata.com (Trung tâm tƣ liệu Khí tƣợng Thủy văn), www.thoitiet.net (Trung tâm Intecom, chuyên kinh doanh các giải pháp dự báo thời tiết),...
Các trang web chủ yếu sử dụng bản đồ tĩnh, nhiều màu sắc nhƣng không thay đổi hình dạng, không cung cấp đƣợc các chức năng cơ bản với thao tác bản đồ (nhƣ phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển,...). Trên các trang web này đều hỗ trợ chức năng xác định thông tin thời tiết theo điểm nhấn chuột. Giải pháp của các trang sử dụng ảnh bản đồ tĩnh là vẽ lên ảnh bản đồ các hình cố định phạm vi theo từng khu vực, sử dụng JavaScript để xác định tọa độ chuột. Nếu tọa độ
chuột thuộc phạm vi hình nào thì sẽ suy ra đƣợc khu vực và thực hiện kết nối cơ sở dữ liệu để lấy thông tin dự báo.
Do sử dụng ảnh tĩnh và giải quyết việc xác định phạm vi khu vực bằng cách vẽ các hình cố định phạm vi nên bản đồ không thể phóng to, thu nhỏ, hay dịch chuyển đƣợc. Do đó luận văn này tập trung chủ yếu vào nghiên cứu sử dụng công nghệ MapServer ở chế độ API, kết hợp với hệ cơ sở dữ liệu PostgreSQL để xây dựng sản phẩm thử nghiệm là một ứng dụng bản đồ dự báo trên web.
3.2. Ứng dụng RSS xây dựng quy trình cập nhật cơ sở dữ liệu
Một dịch vụ Web - RSS (Readlly Simple Syndication) là một định dạng tập tin thuộc họ XML dùng trong việc chia sẻ tin tức Web (Web syndication), cung cấp nội dung cập nhật thƣờng xuyên. Đƣợc dùng bởi nhiều website tin tức và weblog. Công nghệ của RSS cho phép ngƣời dùng Internet có thể đặt mua thông tin từ các websites có cung cấp khả năng RSS (RSS feeds); chúng thƣờng là các site có nội dung thay đổi và đƣợc thêm vào thƣờng xuyên. Để có thể dùng công nghệ này, các ngƣời quản trị site đó tạo ra hay quản lí một phần mềm chuyên dụng (nhƣ là một hệ thống quản lý nội dung - content management system-CMS) mà, với định dạng XML mà máy có thể đọc đƣợc, có thể biểu diễn các bài tin mới thành một danh sách, với một hoặc hai dòng cho mỗi bài tin và một liên kết đến bài tin đầy đủ đó. Khác với việc mua nhiều ấn bản của các tờ báo hay tạp chí in giấy, hầu hết việc mua RSS là miễn phí. Về cơ bản, dịch vụ Web là mã mà ta trình bày trong một ứng dụng có thể đƣợc truy cập cục bộ, qua một intranet, hay qua internet. Ta có thể cho phép bất kỳ hệ khách nào truy cập dịch vụ Web của mình, hoặc hạn chế khả năng truy cập bằng cách chỉ cho các khách hàng đã đƣợc thẩm định quyền sử dụng.
Trƣớc hết, ngƣời dùng không cần nhiều kiến thức chuyên dụng để viết dịch vụ Web, và rất dễ để cung cấp một giao diện Web đối với đoạn mã hiện đang tồn tại trƣớc đây. Lợi thế thứ hai là các dịch vụ Web sử dụng chuẩn dữ liệu và những giao thức internet phục vụ cho việc giao tiếp, vì vậy dễ dàng hơn nhiều khi xây dựng những hệ thống phân tán không đồng nhất.
3.2.1. RSS là gì?
Định dạng RSS cung cấp nội dung web và tóm lƣợc nội dụng web cùng với các liên kết đến phiên bản đầy đủ của nội dung tin đó, và các siêu-dữ-liệu (meta- data) khác. Thông tin này đƣợc cung cấp dƣới dạng một tập tin XML đƣợc gọi là một RSS feed, webfeed, RSS stream, hay RSS channel. Cùng với việc hỗ trợ cung cấp chia sẻ thông tin, RSS cho phép những độc giả thƣờng xuyên của một website có thể theo dõi các cập nhật của site đó dùng một aggregator.
Vậy RSS là gì? RSS là một định dạng trong việc cung cấp nội dung và dữ liệu phi cấu trúc trên Internet. Thông thƣờng nó đƣợc dùng để chia sẻ các tiêu đề cũng nhƣ các liên kết tới những bài báo mới. Với những bài báo mới, bài báo thực sự thƣờng không đƣợc chia sẻ mà là dữ liệu phi cấu trúc của bài báo; dữ
liệu phi cấu trúc này có thể bao gồm một tiêu đề, một URL hoặc một chút tóm tắt. RSS là một công cụ quan trọng cho các nhà xuất bản bởi những đƣờng dẫn đều có thể đƣợc sử dụng để cung cấp nội dung và để tích hợp với nội dung của bên thứ ba vào trang web của bạn.
Có thể nhận thấy ngay rằng RSS có các vai trò gần giống với vai trò của DLL trong môi trƣờng Windows. Tuy nhiên, RSS có nhiều ƣu điểm mà DLL không thể có đƣợc, đặc biệt là tính chất phân tán của nó.
Thông thƣờng, có thể bạn sẽ khó có thể tìm thêm gì trong nguồn RSS ngoài một danh sách khoản mục hoặc nội dung. RSS thƣờng đƣợc sử dụng trong việc chia sẻ các đầu mục tin, tuy nhiên nó có thể ứng dụng trên hầu hết các dạng nội dung web. RSS tạo cho ngƣời quản lý web (webmaster) khả năng tự động cập nhật trong những phần nhất định của site. Hầu hết các trang web lớn và uy tín đều sử dụng RSS, trong đó bao gồm CNN, Forbes và Motley Fool.
Tất cả các tính năng của RSS làm cho nó trở thành một mắt xích quan trọng trong việc tạo ra các luồng truy nhập tới website gốc. Lấy ví dụ, bạn có thể thấy trên một website nào đó một tiêu đề tin hấp dẫn. Khi bạn kích chuột vào tít tin đó, bạn sẽ đƣợc liên kết tới RSS của trang web đó. Trong thế giới Internet, nơi có hàng triệu trang web đang lôi kéo ngƣời sử dụng truy cập, bất cứ công cụ nào có thể giúp bạn tạo ra các kết nối với ngƣời dùng đều có vai trò quan trọng sống còn.
Các website thƣờng đánh dấu thành phần RSS (nguồn RSS) của nó với các ký hiệu RDF, RSS hoặc XML. Trong đó, biểu tƣợng có chữ XML là dấu hiệu phổ thông nhất. Một trong những điều kỳ diệu nhất về web là khả năng đem tới cho ngƣời dùng những thông tin cập nhật mới nhất vào bất cứ thời điểm nào, không chỉ các tiêu đề tin tức mới nhất mà cả với nội dung mới cập nhật của toàn bộ trang web.
Vậy điều gì đóng vai trò quyết định tới khả năng thể hiện thông tin trên trang web? Làm thế nào để các trang web có thể cập nhật thông tin mới nhất? Công nghệ RSS (Rich Site Summary – tạm dịch: Tóm lƣợc website đa thông tin) đóng một vai trò lớn đối với điều tuyệt vời này. RSS có thể không phải là công nghệ đầu tiên mà bạn nghĩ tới khi nói về các thành phần chính của web, tuy nhiên chính nó làm cho các thông điệp và tin tức đƣợc thể hiện với tốc độ của ánh sáng hoặc ít ra với tốc độ mà chiếc modem của bạn có thể phục vụ đƣợc.
3.2.2. Các chuẩn chung của RSS.
Do khó khăn trong việc trao đổi dữ liệu giữa một hệ thống gốc Java với một hệ thống gốc COM vào thời tiền RSS. Cơ chế gom chuyển kiểu dữ liệu và những điểm không tƣơng thích giữa hai hệ thống đã khiến cho tiến trình đó gặp không ít rắc rối khi thực thi. Do các RSS dựa vào một chuẩn chung là XML, nên công việc trao đổi dữ liệu trở nên dễ dàng.
Sau đây là phần mô tả khái quát về công nghệ mà RSS vận dụng, công nghệ XML:
- XML (Extensible Markup Language) đã trở thành một chuẩn Internet đƣợc chấp nhận để mô tả và trao đổi dữ liệu, giống nhƣ HTML đã trở thành một chuẩn để hiển thị thông tin cách đây nhiều năm. Sau hậu trƣờng, các Web Service dùng XML làm dạng thức truyền dữ liệu. Khi triệu gọi một phƣơng thức của Web Service, dữ liệu đƣợc trả về, dẫu nó là một chuỗi, một số nguyên, một Dataset, hoặc một đối tƣợng tùy biến, sẽ đƣợc nối tiếp hóa dƣới dạng XML và đƣợc gửi trả về cho bên tiêu thụ.
3.2.3. Điểm mạnh của RSS
1) RSS cập nhật thông tin: Ƣu việt hơn email, đăng ký một RSS feed, thông tin từ nhà cung cấp sẽ liên tục đƣợc cập nhật; bạn không phải vào lại website hoặc đăng ký một RSS feed khác.
2) RSS tiết kiệm về chi phí. Phí chuyền tải và phân phối giảm đáng kể khi dùng RSS. Băng thông đƣợc giải phóng đáng kể với lƣợng thông tin truyền tải lớn và không cần nhiều email hay các mã lệnh định dạng cầu kỳ. Bản thân trên một website, bạn chỉ cần một khoảng không khiêm tốn để đặt biểu tƣợng cho RSS feed.
3) RSS tƣơng hỗ với nhiều định dạng. Ngoài những định dạng thông thƣờng nhƣ HTML, ASP… RSS còn có tính mở, hỗ trợ nhiều định dạng ngôn ngữ, nhiều thiết bị đầu cuối (máy tính, điện thoại di động, PDA..).
4) RSS độc lập với email. Tuy nhiên, các RSS feed vẫn có thể đƣợc “thiết kế” để nằm ngay trong email của bạn, bổ sung thêm những tính năng mới cho công cụ nhận thông tin điện tử truyền thống.
5) RSS cho phép tổ chức nội dung. Thông tin có thể dễ dàng lƣu trữ, phân loại và sắp xếp theo từng chủ đề một cách hoàn toàn tự động.
6) Ngƣời nhận RSS hoàn toàn chủ động. Đăng ký và chối bỏ một newsfeed hoàn toàn phụ thuộc vào bản thân ngƣời sử dụng. Điểm này xác lập sự thuận tiện của RSS khi thực tế, không ít ngƣời đành phải chấp nhận “chung thân” một khi đăng ký một bản tin thƣ.
8) RSS đảm bảo quyền cá nhân. Ngƣời đăng ký RSS feed không phải cung cấp email cho nhà cung cấp thông tin - mà nhiều khả năng điểm tới cuối cùng là cơ sở dữ liệu của các công ty chuyên về quảng cáo.
9) RSS có thể tái sử dụng. Thông tin trong RSS hoàn toàn có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích: cung cấp cho các kênh thông tin khác (nằm trong feed khác), tích hợp vào các thƣ viện động hoặc nguyên liệu phục vụ quá trình học tập v.v...
10) RSS an toàn. Xuất phát từ phƣơng thức truyền tải, RSS không thể mang theo virus hoặc trojan nhƣ newsletter hoặc các tệp tin đính kèm. Trong trƣờng
hợp các feed có mang các đoạn mã độc hại, ngƣời sử dụng có thể dễ dàng “phân vùng” và chủ động loại bỏ thông tin.
11) RSS linh hoạt trong cách cung cấp thông tin. Ngƣời sử dụng tiết kiệm đƣợc thời gian, thông tin đƣợc cung cấp ở dạng tóm tắt (thƣờng chỉ là các tiêu đề - tittle). Chính vì vậy, hàm lƣợng thông tin truyền tải lớn trong mỗi feed (loại bỏ các loại hình quảng cáo pop-up, định dạng mang tính trang trí…). Bạn chỉ
nhấn vào những siêu liên kết để đến với nội dung chi tiết mà mình thực sự quan tâm. Ngay khi đã đƣợc gửi đi (đồng bộ hoá dữ liệu), các nhà cung cấp vẫn có thể chỉnh sửa, cập nhật thông tin trong các RSS feed.
3.2.4. Trao đổi dữ liệu trong RSS
Từ nhiều thập niên nay, một số lƣợng lớn ứng dụng dịch vụ web đã đƣợc phát triển trong nhiều lĩnh vực nhƣ điều khiển, quản lý tài nguyên, dự báo, trong lĩnh vực quân sự,… Thông thƣờng các dữ liệu này sẽ rất lớn và hao tốn thời gian, công sức để xây dựng. Vấn đề trao đổi tài nguyên dữ liệu đƣợc đặt ra nhằm giảm thiểu chi phí xây dựng và quản lý dữ liệu.
Ví dụ: Dữ liệu bản đồ thời tiết dùng cho nhóm các ứng dụng tra cứu thời tiết trong 1 vùng. Dữ liệu này cũng có thể được dùng cho các nhóm ứng dụng tìm thông tin nơi chốn như địa danh du lịch, khu nghỉ mát, hoặc nhóm ứng dụng liên quan đến hệ định vị toàn cầu, v.v…
Bài toán chia sẻ dữ liệu đƣợc giải quyết bằng 2 chuẩn trao đổi dữ liệu WebGIS do tổ chức OGC (Open Geographic Consortium) định nghĩa.
- Web Map Service/Server (WMS)
WMS là mô ̣t trong các chuẩn phổ biến nhất của OGC . Trong đó Websever sẽ trở thành web map server có service phục vụ cho chia xẻ dữ liệu. Các hoạt động mà client có thể thực hiện thông qua service này gồm : nhận về mô tả các bản đồ, nhận về bản đồ , các thông tin truy vấn các đặc điểm đƣợc thể hiện trên bản đồ . WMS ta ̣o ra các bản đồ dƣới da ̣ng ảnh . Các bản đồ này tự bản thân chúng không chƣ́a dƣ̃ liê ̣u.
Chuẩn này không áp dụng cho việc nhận về dữ liệu thô (dữ liệu chƣa xử lý dạng thuộc tính hay không gian) mà thƣờng nhận về một ảnh bản đồ dạng đồ họa. Những bản đồ này thƣờng đƣợc tạo ra với các dạng nhƣ PNG, GIF, JEPG hoặc cũng có thể là dƣới dạng các yếu tố đồ họa nhƣ SVG (dạng XML) hoặc là định dạng WebCGM (Web Computer Graphics Metafile)
Mô ̣t WMS cơ bản cho phép Client kết nối và lấy bản đồ thông qua các phƣơng thƣ́c:
Hình 3.2. Các chức năng của một Web Map Service
Khả năng hỗ trợ - GetCapabilties (bắt buộc): Client nhận về một mô tả thông tin về WMS, các tham số đƣợc chấp nhận và hỗ trợ, bảng mô tả thƣờng dƣới dạng file XML.
Lấy bản đồ - GetMap (bắt buộc): Client nhận về một ảnh bản đồ phù hợp với tham số mà client gửi lên server. Các tham số có thể đƣợc nhúng vào trong một URL (Uniform Resource Locator) của dịch vụ.
Lấy thông tin đặc điểm - GetFeatureInfo (không bắt buộc): trả về thông tin liên quan đến một đối tƣợng đƣợc hiển thị trên bản đồ tại vị trí X, Y. Phƣơng thức này cho phép Client có thể truy vấn để có thêm thông tin về một đối tƣợng.
Ngoài ra, WMS còn cung cấp cho Client kiểm soát các kiểu hiển thi ̣ bản đồ thông qua Styled Layer Desrciptor (SLD).
- Web Feature Service/Server (WFS)
Đây cũng là chuẩn do OGC đƣa ra. Trong đó Websever giờ đƣợc gọi là Web Feature có service phục vụ việc chia xẻ dữ liệu. Tuy nhiên thay vì trả một ảnh bản đồ dạng đồ họa thì Web Feature Service sẽ gửi trả về thông tin không gian và thông tin thuộc tính có liên quan dƣới dạng file GML (Geography Markup Languge), dạng XML và sau đó client sử dụng file XML này làm dữ liệu để tạo ra ảnh bản đồ. WFS hoàn toàn tƣơng tự nhƣ WMS về các chức năng , cách làm việc chỉ khác nhau dạng dữ liệu trao đổi . Mô ̣t WFS cơ bản cho phép Client kết nối và lấy dƣ̃ liê ̣u về theo các phƣơng thƣ́c :
o GetCapabilities: trả về tài liệu XML mô tả chức năng của WFS.
o DescribeFeatureType: trả về một lƣợc đồ XML định nghĩa các lớp đối tƣợng.
o GetFeature: trả về một tập các đối tƣợng dữ liệu thoả mãn các ràng buộc đƣợc mô tả trong yêu cầu .