CHƢƠNG 3 : XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẢNH VỆ TINH VIỄN THÁM
Bài toán được đặt ra là dựa vào những đặc điểm và tính năng nổi trội mà hệ quản trị PostgreSQL và phần mở rộng PostGIS, cùng với hình ảnh viễn thám được lưu trữ trên hệ thống, xây dựng một cơ sở dữ liệu dùng để quản lý hệ thống dữ liệu ảnh viễn thám có cấu trúc Raster, dùng các câu lệnh truy vấn để xuất ra những thông tin cần thiết (ở đây là việc cắt dữ liệu ảnh viễn thám theo đường biên là đường địa giới hành chính tỉnh/huyện)
Bài toán đặt ra yêu cầu phải có một hệ cơ sở dữ liệu đủ lớn và đủ mạnh để có thể lưu trữ và xử lý các dữ liệu Raster. Đối với các giải pháp trước đây, đa phần việc tìm cách lưu trữ dữ liệu Raster còn rất hạn chế, đa phần là không đủ để có thể một lượng khổng lồ dữ liệu như dữ liệu Raster (một ảnh 11 band của ảnh LANDSAT 8 có dung lượng ~1GB). Hiện tại, có một hướng đi sử dụng để xử lý các bài toán liên quan là sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu ORACLE Spatial, kết hợp với module ArcSDE (Arc Spatial Data Engine) và phần mềm ArcGIS. Đây là một giải pháp khá tốt và chuyên nghiệp đối với các bài toán liên quan đến dữ liệu GIS. ArcSDE sẽ hoạt động như một kênh trung gian với mục đích kết nối dữ liệu GIS từ Database để xử lý qua các phần mềm chuyên dụng như ORACLE hay ArcGIS, tại đây dữ liệu GIS sẽ được xử lý hoặc hiển thị kết quả tùy từng mục đích của người sử dụng. ArcSDE cũng cung cấp cơ chế cho phép truy cập cùng lúc đồng thời nhiều cơ sở dữ liệu GIS mà không cần quan tâm đến định dạng và nguồn lưu trữ thông tin. Tuy nhiên, giải pháp này lại có nhược điểm là các phần mềm sử dụng đều là các phần mềm thương mại, chi phí bản quyền để sử dụng và hoạt động là tương đối lớn, hơn thế nữa, người sử dụng và vận hành hệ thống cần phải có một nền tảng chuyên sâu vững chắc để có thể xử lý các tình huống phức tạp có thể xảy ra.
Một hướng đi khác được đưa ra là sử dụng phần mềm mã nguồn mở PostgreSQL kết hợp PostGIS. Đây là hệ thống phần mềm mã nguồn mở, với một hệ thống hàng nghìn người sử dụng, giúp giải quyết hiệu quả vấn đề về chi phí cũng như hiệu năng. Bên cạnh đó, PostgreSQL là một giải pháp có thể đưa trực tiếp dữ liệu Raster vào cơ sở dữ liệu để giải quyết bài toán. Các chức năng của PostgreSQL/PostGIS không thua kém các chức năng của các phần mềm thương mại đang có, thậm chí có phần nổi trội hơn về khả năng kế thừa hay tích hợp dữ liệu. PostgreSQL/PostGIS cũng được hỗ trợ bởi rất nhiều phần mềm GIS bao gồm cả các phần mềm mã nguồn mở cũng như phần mềm thương mại. Bộ phận người dùng đông đảo có thể sẵn sàng chia sẻ những kinh nghiệm cũng như giúp đỡ những người mới sử dụng hay chưa có kinh nghiệm làm quen với hệ thống thông tin địa lý.
Luận văn sử dụng PostgreSQL/PostGIS cho việc xử lý bài toán đặt ra về lưu trữ và xử lý dữ liệu thông tin địa lý, qua đó thấy được việc hiệu quả trong việc xử lý thông tin đặt ra với bài toán ban đầu cũng như đề ra một vài giải pháp cải thiện hiệu năng trong quá trình hoạt động.
Nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh viễn thám sử dụng để giải quyết bài toán được lấy từ hệ thống ảnh LANDSAT 5 chụp toàn bộ lãnh thổ Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2011, để tiện cho việc quan sát và theo dõi, các ảnh dữ liệu được chọn là ảnh chụp ban ngày, có độ che phủ của mây trên bề mặt thấp (<10%). Dữ liệu có thể download tại địa chỉ: http://earthexplorer.usgs.gov, đây là website của tổ chức NASA chuyên cung cấp hình ảnh vệ tinh tới người dùng để sử dụng với mục đích nghiên cứu và phân tích dữ liệu.