CHƢƠNG 2 : XÂY DỰNG CSDL GIS NGÀNH GD-ĐT QUẬN HUYỆN
3.1. Ứng dụng phần mềm GIS trong quản lý ngành GD-ĐT quận Hoàng Mai
3.1.2.3. Lựa chọn phần mềm ứng dụng
* Yêu cầu
Xây dựng hệ thống GIS cần phải chọn phần mềm thích hợp. Để lựa chọn phần mềm cho việc xây dựng CSDL địa lý là bài toán đối với các cơ quan, tổ chức đang hoạt động trên lĩnh vực GIS, phải xem xét trên nhiều khía cạnh khác nhau. Những tiêu chí mà một phần mềm cần đáp ứng, bao gồm:
- Hỗ trợ quản trị CSDL không gian đa người dùng
- Hỗ trợ giao dịch, truyền tải dữ liệu không gian trên mạng cho phần mềm khách (client)
- Giá chuyển giao công nghệ thấp - Hỗ trợ lập trình GIS
- Có thể kết hợp với các cơng nghệ nền khác, với các hợp phần do người lập trình tự phát triển.
Sự chọn lựa phần mềm nào phụ thuộc vào khả năng, nhu cầu và mục đích sử dụng của từng nơi. Trong các công nghệ nền GIS thương mại hiện nay, đáng chú ý nhất là công nghệ của viện nghiên cứu môi trường ESRI cung cấp các giải pháp tương đối đồng bộ cho việc xây dựng một hệ thống GIS. Điểm mạnh nhất của công nghệ GIS của ESRI là quản trị CSDL không gian đa người dùng trên mạng diện rộng, hỗ trợ giao dịch, truyền tải dữ liệu không gian trên mạng cho phần mềm khách. Giải pháp mạng của ESRI được phát triển hồn chỉnh và đồng bộ. Tuy nhiên có một nhược điểm cơ bản khi áp dụng ở nước ta đó là giá thành chuyển giao khá cao.
ESRI cung cấp cho nhà phát triển các giải pháp công nghệ sau đây để xây dựng một ứng dụng GIS hoàn chỉnh:
- ArcGIS: lưu trữ và quản trị dữ liệu khơng gian và thuộc tính, tích hợp vào các hệ quản trị CSDL quan hệ như Access, Foxpro,…
- MapObjects: hỗ trợ lập trình GIS theo cơng nghệ nhúng OLE trong môi trường Windows.
* Cấu trúc bộ phần mềm ArcGIS
ArcGIS của hãng ESRI là một bộ tích hợp các sản phẩm phần mềm với mục tiêu xây dựng một hệ thơng tin địa lý hồn chỉnh. ArcGIS có thể thực hiện các chức năng về GIS trên máy trạm, máy chủ, dịch vụ Web hay thiết bị di động. Với các kỹ thuật này cho phép người dùng có được các cơng cụ quản lý một hệ thống GIS phức tạp. ArcGIS bao gồm:
- Desktop GIS: ArcView, ArcEditor, ArcInfo và các phần mở rộng - Server GIS: ArcGIS Server, ArcIMS, ArcSDE
- Embedded GIS: ArcGIS Engine - Mobile GIS: ArcPad, ArcGIS Engine
Hình 3.2. Cấu trúc của bộ sản phẩm ArcGIS
ArcGIS Desktop là một module trong ArcGIS, bao gồm 3 sản phẩm: ArcView, ArcEditor, ArcInfo. Mỗi sản phẩm cung cấp các chức năng về GIS và được phân cấp theo chức năng tăng dần, từ ArcView đến ArcInfo. Cách quản lý sản
phẩm và tính kết hợp động giữa các sản phẩm này cho phép thực hiện các thao tác mềm dẻo cho người dùng cuối.
- ArcInfo là sản phẩm hoàn thiện nhất, trở thành sản phẩm chuẩn về GIS. Về
kiến trúc, ArcInfo gồm ba ứng dụng chính là ArcToolbox, ArcCatalog, ArcMap.
- ArcToolbox: cung cấp các chức năng xử lý và phân tích khơng gian với hơn
100 cơng cụ để thao tác với dữ liệu.
- ArcCatalog: để quản lý, theo dõi các dữ liệu đã có hoặc tạo mới và mơ tả
các dữ liệu mới.
- ArcMap: dùng để hiển thị, chỉnh sửa dữ liệu không gian cũng như dữ liệu
thuộc tính của đối tượng. Các bản đồ được tạo ra trong ArcMap.
* Các ưu điểm của ArcGIS
ArcGIS thể hiện tính vượt trội của nó với các đặc điểm sau:
- Tính tương thích cao: các sản phẩm phần mềm ArcGIS được xây dựng trên chuẩn công nghiệp gồm: NET, Java và COM để tuỳ biến và hệ quản trị cơ sở dữ liệu, XML, SOAP, TCP/IP và HTTP cho môi trường mạng.
- Hệ thống đa chức năng: khả năng biên tập, phân tích dữ liệu GIS mạnh với các mơ hình quản lý và mơ hình dữ liệu cao cấp, hiện đại.
- Tính mềm dẻo: khả năng phục vụ cho hầu hết các đối tượng, từ người dùng đơn lẻ đến các cơ quan, tổ chức, cho bất kỳ đối tượng nào có nhu cầu sử dụng CSDL lớn hay có yêu cầu sửa đổi hay cập nhật CSDL một cách đồng thời.
- Tạo ứng dụng thông qua giao diện Web: cho phép người dùng có thể xây dựng các vị trí đối tượng trên bản đồ, xem, phân tích và đưa ra quyết định bằng các ứng dụng GIS thông qua Internet.
- Hỗ trợ các nhà phát triển hệ thống: các thư viện của phần mềm, bộ mã nguồn cung cấp cho các nhà phát triển hệ thống những ví dụ, kinh nghiệm tốt để phát triển
các phần mềm với nhiều tuỳ chọn như phát triển độc lập, xây dựng các ứng dụng có nhúng hàm GIS hay phát triển dựa trên nền phần mềm có sẵn.
* Định dạng dữ liệu phổ biến trong ArcGIS
Shapefile
Là một tập các đối tượng đồng nhất về kiểu dữ liệu không gian (gồm các kiểu Point, Polyline, Polygon, MultiPoint, MultiPatch).
Shapefile lưu trữ cả về dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính với bốn file chính:
- File .prj : lưu trữ thơng tin về hệ toạ độ
- File .shp : chứa các đối tượng dạng không gian - File .dbf : bảng thuộc tính
- File .shx : chỉ số để liên kết đối tượng và bảng thuộc tính
Coverage
Là định dạng để trình bày dữ liệu vector trong ArcInfo, có hiệu quả cao đối với dữ liệu không gian và topology: dữ liệu thuộc tính được lưu trong các bảng quan hệ có thể tuỳ chọn kết nối với các cơ sở dữ liệu khác.
Coverage kết hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính cùng các quan hệ topology trong đối tượng. Dữ liệu không gian được lưu ở các file nhị phân và dữ liệu thuộc tính cùng với dữ liệu topology được lưu ở các INFO table.
Coverage được lưu trong máy tính dưới dạng một thư mục. Tên thư mục chính là tên coverage, một tập hợp các coverage được tổ chức lại một nơi gọi là workspace.
Một coverage bao gồm một tập hợp các file, mỗi file trong số đó lưu một phần thơng tin về lớp đối tượng.
- Feature dataset: Là một tập hợp các lớp đối tượng (feature class) có cùng hệ tham chiếu tọa độ.
- Feature class: Lưu một tập các đối tượng địa lý cùng loại (điểm, đường, vùng)
- Table: Là bảng lưu thông tin phụ trợ cho một lớp đối tượng
- Relationship class: Thể hiện quan hệ giữa các lớp đối tượng và các bảng:
Hình 3.3. Mơ tả cấu trúc geodatabase
Những ưu điểm của geodatabase:
- Có thể cài đặt sẵn các chức năng và được lưu trữ toàn vẹn trong một cơ sở dữ liệu.
- Có thể lưu dữ liệu của các lớp đối tượng (feature class) có kích thước lớn. - Dựa trên các đối tượng hình học cơ bản như: điểm, đường, vùng,… người dùng có thể định nghĩa các đối tượng tuỳ chọn như: ống dẫn, thửa đất,…
- Các đối tượng tuỳ chọn này có các hành vi đặc biệt mơ tả đối tượng trong thế giới thực. Người dùng có thể sử dụng các hành vi đó để hỗ trợ cho các mơ hình phức tạp như mạng, ngăn ngừa các lỗi về dữ liệu, tùy chọn cách hiển thị đối tượng và tùy chọn các mẫu để khảo sát các thuộc tính của đối tượng.
Với những tính năng ưu việt của mình, ArcGIS đã trở thành một lựa chọn hàng đầu trong công tác ứng dụng GIS vào thực tiễn. Trong quá trình thực hiện đề tài này em sử dụng ArcGIS Desktop 9.2 với tuỳ chọn cài đặt ArcInfo.