6. Bố cục đề tài, luận văn
3.3. Phần mềm ứng dụng
3.3.2. Phần mềm Phantich_DBSCL truy cập thông tin không gian mở
3.3.2.1. Thiết kế hệ thống và lựa chọn công nghệ phần mềm
Giải pháp công nghệ để xây dựng phần mềm Phantich_DBSCL là sử dụng môi trường nền là mơ đun ArcGIS Desktop, sử dụng mơ hình hóa (Model Builder).
Hình 3.12. Mơ hình phát triển các cơng cụ trong mơi trường ArcMap 3.3.2.2. Nhóm chức năng chiết xuất dữ liệu 3.3.2.2. Nhóm chức năng chiết xuất dữ liệu
Nhóm chức năng được xây dựng dựa trên mơ đun mã nguồn mở của ArcGIS và được tùy biến cho phù hợp với dữ liệu của đề tài, luận văn. Mơđun có chức năng cho phép chiết xuất các lớp thông tin khác nhau theo một đối tượng vùng bất kỳ như:
Một đơn vị hành chính (xã, huyện).
Đường bao của 1 tuyến đường giao thông, thủy văn.
Một vùng ô nhiễm được tính từ các điểm ơ nhiễm ...
U UCC 22000077 TTeecchh SSeessssiioonnss 4411 Command Line Models Scripts Tool Dialog F Frraammeewwoorkrk
Hình 3.13. Chiết xuất thơng tin theo đơn vị hành chính cấp xã 3.3.2.3. Nhóm chức năng giải các bài tốn về phân tích, xử lý khơng gian 3.3.2.3. Nhóm chức năng giải các bài tốn về phân tích, xử lý khơng gian
Nhóm chức năng được xây dựng dựa trên công cụ model builder của ArcGIS. Mơ hình là một cơ chế để có thể tự động hóa cho cơng tác thực hiện một công việc, giải một bài tốn nào đó. Khi tạo một mơ hình, tạo ra một tập các tác nghiệp hoặc một quá trình xử lý dữ liệu và có thể thực hiện lại nhiều lần. Có rất nhiều các cơng việc chúng ta có thể thực hiện được một cách tự động thơng qua các mơ hình.
Người sử dụng cũng có thể tự mình tạo ra và thực hiện các mơ hình phân tích, trợ giúp trong q trình đưa ra những quyết định, dự đốn thơng qua việc thực hiện kịch bản khác nhau.
Ví dụ 1: Tìm vùng dân cư có thể bị ảnh hưởng quanh một hoặc nhiều điểm ô nhiễm theo một bán kính nhất định nào đó.
Hình 3.14. Mơ hình tìm kiếm vùng dân cư có thể bị ảnh hưởng của ô nhiễm
Kết quả thực hiện:
Ví dụ 2: Tìm hệ thống sơng có thể bị ảnh hưởng quanh một hoặc nhiều điểm nước thải theo một bán kính nhất định nào đó.
Mơ hình hóa:
Hình 3.16. Mơ hình tìm kiếm hệ thống sơng có thể bị ảnh hưởng của nước thải
Kết quả thực hiện:
3.3.3. Phần mềm TNMT_DBSCL hỗ trợ quản lý tài nguyên và môi trường của tỉnh tỉnh
Phần mềm TNMT_ĐBSCL được thiết kế và xây dựng nhằm phục vụ cho công tác quản lý ô nhiễm môi trường và chất thải nguy hại.
3.3.3.1. Phân hệ quản lý môi trường
Phân hệ Quản lý Môi trường được xây dựng với các yêu cầu sau:
- Toàn bộ các thông tin về môi trường trong hệ thống được lưu trữ đầy đủ, an tồn, có tổ chức, thuận tiện cho việc tìm kiếm và xử lý.
- Thông tin trong hệ thống được cập nhật kịp thời, chức năng cập nhật dữ liệu tiện dụng. Cho phép người nhập sử dụng dễ dàng cập nhật những nguồn số liệu đã có trên giấy hoặc từ các tệp dữ liệu nguồn.
- Dữ liệu được bảo vệ khỏi những truy cập trái phép (Những người khơng có tên trong danh sách người sử dụng, những người có tên nhưng khơng có quyền sử dụng).
- Đảm bảo khả năng tìm kiếm, tra cứu nhanh chóng những thơng tin cần thiết mà hệ thống đang lưu giữ. Cho phép tìm kiếm theo nhiều tiêu chí và hình thức tìm kiếm khác nhau.
- Phục vụ yêu cầu khai thác sử dụng hệ thống một cách nhanh chóng, thuận lợi, chính xác và an tồn trên mạng.
- Cho phép tạo bản sao dữ liệu, có cơ chế đồng bộ cũng như truyền dữ liệu. - Sử dụng bộ mã chuẩn Unicode TCVN 6909 trong toàn hệ thống.
- Tính an tồn dữ liệu:
+ Cho phép lưu dự phòng cũng như phục hồi dữ liệu khi có sự cố. + Ngăn cấm những người truy nhập trái phép.
+ Cung cấp công cụ quản trị hệ thống.
+ Công cụ quản trị người - nhóm - tổ chức sử dụng. + Công cụ quản trị dữ liệu hệ thống.
- Khả năng tích hợp với các chương trình soạn thảo, tính tốn và quản trị cơ sở dữ liệu khác (Microsoft Word, Excel, Foxpro, Acccess...).
- Khả năng mở rộng và nâng cấp phân hệ:
+ Đảm bảo xây dựng một cơ sở thuận tiện cho việc phát triển và mở rộng hệ thống trong tương lai.
+ Thêm các đơn vị mới, nhóm người và người sử dụng mới vào hệ thống.
+ Xây dựng và phát triển thêm các dịch vụ khác. Dưới đây là mơ hình hoạt động của phân hệ quản lý môi trường:
MÁY CHỦ
CSDL Môi trường
ArcGIS Engine runtime 9.1 Microsoft DotNet Framework 2.0 PM QLMT
ArcGIS Engine runtime 9.1 Microsoft DotNet Framework 2.0 PM QLMT
ArcGIS Engine runtime 9.1 Microsoft DotNet Framework 2.0 PM QLMT CSDL GIS CSDL Thuộc tính LAN LAN LAN
Hình 3.18. Mơ hình vận hành phân hệ quản lý mơi trường
Theo mơ hình này, thì phân hệ quản lý môi trường sẽ bao gồm 01 máy chủ cơ sở dữ liệu và các máy trạm, hoạt động trên mạng LAN:
- Máy chủ: Là máy có cấu hình cao, được cài đặt hệ điều hành, hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server 2000, ArcSDE 9.1. Dữ liệu của phần mềm quản lý môi trường được lưu trữ và cập nhật trên máy chủ này.
- Máy trạm: Là các máy tính cá nhân, được cài đặt hệ điều hành Windows XP, ArcGIS Engine Runtime, DotNet FrameWork và phần mềm TNMT_DBSCL. Các máy trạm được nối với máy chủ thông qua mạng LAN.
Trong cơ sở dữ liệu, dữ liệu đầu vào sẽ được chia làm hai cơ sở dữ liệu riêng biệt gồm có cơ sở dữ liệu nền và cơ sở dữ liệu môi trường.
Thiết kế cơ sở dữ liệu nền
Đây là lớp thông tin cố định, có thể có 02 loại:
a. Dữ liệu Raster:
Các cơ sở dữ liệu định dạng Raster liên quan đến thông tin về độ cao như DTM, DEM (Digital Terrain Model, Digital
Elevation Model)
b. Dữ liệu Vector:
Bản đồ nền ở định dạng vector, gồm các thơng tin sau:
Hành chính tỉnh, huyện, xã.
Địa hình (đường bình độ, điểm độ cao, taluy).
Vị trí các điểm thăm dị.
Vị trí các điểm khai thác.
Lớp dân cư.
Lớp Sơng hồ, các cơng trình văn hóa, lịch sử.
…
Dữ liệu môi trường
Đây là dữ liệu thuộc tính được quản lý bởi phần mềm quản lý môi trường, bao gồm các bảng dữ liệu sau:
+ Lập hồ sơ quản lý cơ sở gây ô nhiễm môi trường. + Lập hồ sơ quản lý chủ nguồn chất thải nguy hại. + Lập hồ sơ quản lý chủ vận chuyển chất thải nguy hại. + Lập hồ sơ quản lý xử lý chất thải nguy hại.
+ Lập hồ sơ quản lý nhập khẩu phế liệu.
+ Lập hồ sơ quản lý phí bảo vệ mơi trường.
* Các chức năng chính của phân hệ:
- Quản lý hệ thống. - Quản lý đăng nhập. - Quản lý người dùng.
- Quản lý danh mục hệ thống.
- Quản lý cơ sở ô nhiễm môi trường: + Quản lý cơ sở ô nhiễm. + Lập báo cáo.
+ Phê duyệt báo cáo. + Lập báo cáo bổ sung. + Kiểm tra nội dung báo cáo.
+ Tìm kiếm cơ sở ơ nhiễm mơi trường. - Quản lý chủ nguồn chất thải nguy hại:
+ Quản lý chủ nguồn chất thải nguy hại. + Đăng ký chủ nguồn chất thải nguy hại. + Cấp phép chủ nguồn chất thải nguy hại. + Cập nhật chất thải định kỳ.
+ Tìm kiếm chủ nguồn chất thải nguy hại. - Quản lý chủ vận chuyển chất thải nguy hại:
+ Quản lý chủ vận chuyển chất thải nguy hại. + Đăng ký vận chuyển chất thải nguy hại. + Cấp phép vận chuyển chất thải nguy hại. + Gia hạn hành nghề vận chuyển.
+ Cập nhật chất thải định kỳ. + Tìm kiếm cơ sở vận chuyển. - Quản lý cơ sở xử lý chất thải nguy hại:
+ Quản lý cơ sở xử lý chất thải nguy hại. + Đăng ký xử lý chất thải nguy hại.
+ Cấp phép xử lý chất thải nguy hại.
+ Gia hạn hành nghề xử lý chất thải nguy hại. + Cập nhật chất thải nguy hại.
+ Tìm kiếm cơ sở xử lý chất thải nguy hại. - Quản lý nhập khẩu phế liệu:
+ Quản lý nhập khẩu phế liệu. + Đăng lý nhập khẩu phế liệu. + Cấp phép nhập khẩu phế liệu.
+ Cập nhật khối lượng phế liệu nhập khẩu. + Tìm kiếm cơ sở nhập khẩu phế liệu. - Quản lý ký quỹ bảo vệ môi trường:
+ Quản lý ký quỹ bảo vệ môi trường. + Lập hồ sơ ký quỹ môi trường. + Thông báo nộp quỹ.
+ Cập nhật việc nộp quỹ.
- Quản lý thu phí bảo vệ mơi trường: Quản lý việc thu phí vệ sinh môi trường của các cơ sở ô nhiễm môi trường đã lập đề án môi trường, bao gồm:
+ Quản lý thu phí bảo vệ mơi trường. + Đăng ký nộp phí bảo vệ mơi trường. + Thơng báo nộp phí bảo vệ mơi trường. + Cập nhật nộp phí bảo vệ môi trường định kỳ.
- Quản lý thu phí vệ sinh mơi trường: Thực hiện chức năng quản lý thu phí vệ sinh mơi trường.
- Cập nhật bản đồ: Thực hiện chức năng quản lý, cập nhật các điểm quan trắc trên bản đồ.
- Tìm kiếm thơng tin: Thực hiện chức năng tìm kiếm thơng tin trên bản đồ. - Thống kê các đối tượng quản lý: Theo dõi hoạt động và thống kê, tổng kết các đối tượng như mỏ khống sản đã thăm dị, đã khai thác …
3.3.3.2. Phân hệ quản lý giám sát môi trường
Cấu trúc cơ sở dữ liệu của phân hệ quản lý giám sát mơi trường:
Hình 3.19. Cấu trúc cơ sở dữ liệu hệ thống giám sát mơi trường
Mơ hình vận hành của hệ thống:
Hình 3.21. Mơ hình vận hành phân hệ giám sát mơi trường
Giao diện chính của phân hệ giám sát mơi trường:
Chức năng quản lý bản đồ tích hợp:
Hình 3.23. Giao diện chức năng quản lý bản đồ tích hợp
Chức năng quản lý thơng tin quan trắc nước:
Hình 3.25. Giao diện chức năng quản lý thơng tin quan trắc nước
Chức năng theo dõi kết quả quan trắc nước:
Chức năng quản lý và cập nhật thơng tin quan trắc đất:
Hình 3.27. Giao diện chức năng quản lý và cập nhật thông tin quan trắc đất
Chức năng quản lý thông tin quan trắc khơng khí:
Chức năng báo cáo quan trắc:
Hình 3.29. Giao diện chức năng lập báo cáo quan trắc khơng khí
3.3.3.3. Phân hệ quản lý khoáng sản
Cấu trúc cơ sở dữ liệu của phân hệ quản lý khoáng sản:
Hình 3.31. Cấu trúc cơ sở dữ liệu hệ khai thác khống sản
Mơ hình vận hành hệ thống quản lý khống sản: Nhập dữ liệu, số hóa ` Lãnh đạo ` Phịng chun mơn Thu thập phân tích đánh giá dữ liệu bằng GPS Máy in Người sử dụng
Hình 3.33. Mơ hình vận hành phân hệ quản lý khống sản
Giao diện chính của phân hệ quản lý khoáng sản:
Chức năng đăng ký thăm dị khống sản
Hình 3.35. Giao diện chức năng đăng ký thăm dị khống sản 3.3.3.4. Phân hệ quản lý tài nguyên nước 3.3.3.4. Phân hệ quản lý tài nguyên nước
Hình 3.37. Mơ hình cơ sở dữ liệu quản lý tài nguyên nước
Mơ hình vận hành của hệ thống quản lý tài nguyên nước:
Giao diện chính của phân hệ quản lý tài nguyên nước:
Hình 3.39. Giao diện chính phân hệ quản lý tài nguyên nước
Chức năng quản lý đăng ký khai thác nước ngầm:
3.4. Ứng dụng thử nghiệm tích hợp cơ sở dữ liệu đất đai và cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường nguyên môi trường
3.4.1. Ứng dụng thử nghiệm tích hợp cơ sở dữ liệu đất đai, cơ sở dữ liệu tài
ngun mơi trường và mơ hình vận hành phần mềm thử nghiệm
Đề tài, luận văn thử nghiệm một cơ sở dữ liệu tích hợp gồm cơ sở dữ liệu địa hình - thủy văn cơ bản, cơ sở dữ liệu đất đai và một số lớp thông tin chuyên đề trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường.
Ứng dụng một hệ thống phần mềm cho phép quản trị, tra cứu và phân tích xử lý dữ liệu trong cơ sở dữ liệu tích hợp để phục vụ cơng tác quản lý tài nguyên và môi trường.
Địa bàn được triển khai thử nghiệm là tỉnh An Giang với cơ sở dữ liệu tích hợp bao gồm:
- Cơ sở dữ liệu hệ thống thơng tin địa hình thủy văn cơ bản của tỉnh An giang: trích từ cơ sở dữ liệu HTTT ĐH-TVCB tồn bộ vùng Đồng bằng sơng Cửu Long.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện của huyện Tri Tôn - tỉnh An Giang:
- Bản đồ địa chính của xã Châu Lăng của huyện Tri Tơn - tỉnh An Giang:
Giải pháp tích hợp cơ sở dữ liệu đất đai và cơ sở dữ liệu địa hình - thủy văn cơ bản là sử dụng giải pháp chuyển đổi tọa độ trực tiếp bằng phần mềm (On fly projection), các cơ sở dữ liệu thành phần vẫn giữ nguyên hệ tọa độ gốc của nó. Cơ sở dữ liệu tích hợp được lưu trữ dưới mơ hình cơ sở dữ liệu không gian (GeoDatabase) và quản lý bằng hệ thống phần mềm ArcGIS (ArcCatalog).
Các hệ thống phần mềm ứng dụng của đề tài, luận văn đã được vận hành thử nghiệm trong thời gian thực hiện đề tài, luận văn. Cụ thể bao gồm các phần mềm sau đây:
+ Phần mềm TichHop_DBSCL quản lý tích hợp cơ sở dữ liệu đất đai và cơ sở dữ liệu ĐH-TVCB.
+ Phần mềm Phantich_DBSCL cho phép thực hiện các phép toán tra cứu theo các điều kiện về không gian, thuộc tính, thời gian, cung cấp các phép tốn phân tích, xử lý thơng tin dựa trên cơng nghệ LIS, GIS từ hai cơ sở dữ liệu để ra các dữ liệu dẫn suất, tổng hợp.
+ Phần mềm TNMT_DBSCL cung cấp các công cụ hỗ trợ cho công tác quản lý tài nguyên và môi trường của tỉnh.
Với mơ hình triển khai thử nghiệm xây dựng cơ sở dữ liệu tích hợp và phần mềm, như sau:
Cơ sở dữ liệu tích hợp được được cài đặt trên máy chủ cơ sở dữ liệu.
Bộ phận quản trị hệ thống và sử dụng phần mềm Tichhop_DBSCL.
Cơ sở dữ liệu đất đai và phần mềm ViLIS: Triển khai thử nghiệm nhóm quản lý đất đai.
Phần mềm Phantich_DBSCL: Nhóm kỹ thuật quản lý thơng tin.
Phần mềm TNMT_DBSCL - phân hệ quản lý mơi trường: Triển khai thử nghiệm nhóm quản lý Mơi trường.
Phần mềm TNMT_DBSCL - phân hệ quản lý khống sản: Triển khai thử nghiệm nhóm quản lý Khống sản
Phần mềm TNMT_DBSCL - phân hệ quản lý tài nguyên nước: Triển khai thử nghiệm nhóm quản lý Tài nguyên nước.
3.4.2. Đánh giá kết quả triển khai thử nghiệm
Qua quá trình ứng dụng thử nghiệm, đã tích hợp đồng bộ dữ liệu địa chính, bản đồ địa chính xã Châu Lăng, bản đồ hiện trạng của huyện Tri Tôn và cơ sở dữ