2.5 Quy định về ngơn ngữ biểu diễn mơ hình cấu trúc dữ liệu GIS
Theo quy định số 06/2007/QĐ-BTNMT, ngày 27/02/2007 đã quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý Quốc gia. Tại quy định này đã đƣa ra quy định áp dụng chuẩn mơ hình cấu trúc dữ liệu GIS, ngơn ngữ biểu diễn mơ hình cấu trúc dữ liệu địa lý. Chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia là chuẩn bắt buộc áp dụng thống nhất trong việc xây dựng hệ thống thông tin địa lý cơ sở quốc gia và các hệ thống thông tin địa lý chuyên ngành trong phạm vi ngành tài nguyên môi trƣờng.
2.5.1 Quy định áp dụng ngơn ngữ biểu diễn mơ hình cấu trúc dữ liệu địa lý
Ngơn ngữ mơ hình hố thống nhất (UML) đƣợc áp dụng để biểu diễn các lƣợc đồ khái niệm nói chung và lƣợc đồ cấu trúc dữ liệu địa lý (lƣợc đồ ứng dụng) cho việc định nghĩa thông tin địa lý cơ sở và các loại thông tin địa lý khác.
2.5.2 Giới hạn áp dụng UML
UML đƣợc áp dụng trong định nghĩa mơ hình cấu trúc dữ liệu địa lý bao gồm các thành phần sau đây:
a) Gói UML (UML package) đƣợc sử dụng để biểu diễn một mơ hình cấu trúc dữ liệu;
c) Quan hệ (Relationship) đƣợc sử dụng để biểu diễn mối quan hệ giữa các lớp UML hoặc giữa các gói UML gồm các kiểu quan hệ sau đây:
- Liên kết (Association);
- Tổng quát hoá (Generalization); - Kết tập (Aggregation);
- Tổ hợp (Composition); - Phụ thuộc (Dependency).
d) Mẫu phân loại (Stereotype) đƣợc sử dụng để chỉ ra một lớp UML hoặc một gói UML để biểu diễn một loại cấu trúc dữ liệu cụ thể bao gồm các mẫu phân loại sau đây:
- ApplicationSchema đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một gói UML để mô tả một lƣợc đồ ứng dụng;
- Leaf đƣợc áp dụng khi mơ tả một gói UML con nhỏ nhất;
- Abstract đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một kiểu đối tƣợng địa lý hoặc một kiểu dữ liệu trừu tƣợng;
- Enumeration đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả danh sách cố định các giá trị của một miền giá trị;
- CodeList đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả danh sách có thể mở rộng các giá trị của một miền giá trị;
- DataType đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một kiểu dữ liệu;
- Feature đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một kiểu đối tƣợng địa lý;
- Union đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một kiểu dữ liệu dạng tập hợp;
- MetaClass đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một siêu lớp;
- Interface đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp sử dụng một lớp UML để mô tả một lớp giao diện.
2.6 Lựa chọn cơng nghệ
Hiện nay có khá nhiều phần mềm GIS đang đƣợc sử dụng ở Việt Nam nhƣ: ArcInfo, ArcView, MapInfo, Ilwis, Idrisi, .... Mỗi phần mềm đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng.
a) Các phần mềm MapInfo (Intergraph): đều là các phần mềm có một số tính năng của GIS nhƣ: tạo vùng đệm, phân tích mạng, phân tích vùng, bề mặt, tạo mơ hình số địa hình ... tuy nhiên vẫn chƣa phải là phần mềm GIS hoàn chỉnh. MapInfo có hệ quản trị cơ sở dữ liệu dạng Dbase, cấu trúc dữ liệu dạng Vector khơng có quan hệ Topology, dữ liệu thuộc tính (dạng bảng biểu).
b) Các phần mềm Idrisi và Ilwis là các phần mềm tích hợp để xử lý ảnh viễn thám và công nghệ GIS. Chúng có một số chức năng nhƣ: phân tích ảnh số, phân tích bề mặt, tạo vùng đệm, chuyển đổi và định dạng file .... Cấu trúc dữ liệu bao gồm dạng Vector, Raster có và khơng có quan hệ Topology, dữ liệu thuộc tính. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là Dbase, Inernal database, Lotus và Oracle.
c) ArcGIS là một bộ các sản phầm phần mềm của hãng ESRI bao gồm các gói sản phẩm độc lập, là ArcView, ArcEditor và ArcInfo. Trên thực tế ArcGIS là một khái niệm chung và khi cài đặt ngƣời dùng phải xác định và lựa chọn một trong các gói sản phẩm trên.
ArcView là sản phẩm có giá thành thấp và cũng là sản phẩm cơ bản nhất với
cung cấp cho ngƣời sử dụng các công cụ làm việc với thông tin địa lý, đặc biệt là việc quản trị và cập nhật dữ liệu trở nên dễ dàng hơn, phù hợp với nhu cầu ngƣời sử dụng.
ArcEditor và ArcInfo cũng tƣơng tự nhƣ Arcview, tuy nhiên ở mỗi gói sản phầm thì cấp độ cũng nhƣ các cơng cụ phân tích nâng cao sẽ đƣợc bổ sung và tăng dần từ ArcEditor đến ArcInfo. ArcInfo là sản phẩm đƣợc phát triền đầy đủ nhất với mọi tính năng mà ESRI cung cấp. Đặc biệt chỉ trong ArcInfo mới có các cơng cụ để nhập và xuất các định dạng dữ liệu khác nhau.
ArcGIS có hệ quản trị cơ sở dữ liệu là DB2, Dbase, DS, Foxbase, Infomix, Info, Ingres, Oracle, RDB, Inernal database.
Theo những kết quả từ thực tiễn thì cơng nghệ phần mềm ArcGIS là một hệ thống phần mềm GIS khá hồn chỉnh từ việc thiết kế mơ hình dữ liệu, lƣu trữ, phân tích dữ liệu, hiển thị trình bày dữ liệu, đặc biệt là cho phép phân phối trao đổi dữ liệu (có thể xuất, nhập các định dạng dữ liệu khác nhau, đặc biệt là định dạng UML). Các chuẩn dữ liệu của ArcGIS cũng phù hợp với các tiểu chuẩn quốc tế về thơng tin địa lý. Vì vậy, việc lựa chọn cơng nghệ ArcGIS với gói sản phẩm ArcInfo là đúng đắn và thích hợp.
2.7 Lựa chọn công cụ để thiết kế cơ sở dữ liệu
Luận văn này sử dụng chƣơng trình Microsoft Visio (MS.Visio) để thiết kế mơ hình cơ sở dữ liệu. MS.Visio là một chƣơng trình vẽ sơ đồ thơng minh, đƣợc tích hợp vào bộ Microsoft Office từ phiên bản MS2003. MS.Visio cho phép thể hiện bản vẽ một cách trực quan. Hơn nữa, trong ArcGIS có tệp Visio ArcInfo UML Models mẫu. Lƣợc đồ ArcInfo UML Model bao gồm các đối tƣợng cần thiết sử dụng UML để mơ hình hóa cơ sở dữ liệu khơng gian.
Hình 2.18 Màn hình khởi động của MS.Visio
Visio là một trong các phần mềm của bộ Microsoft Office hỗ trợ việc thiết lập các bản vẽ kỹ thuật, sơ đồ, biểu đồ trong nhiều lĩnh vực; hỗ trợ việc truyền đạt ý tƣởng thiết kế, kinh doanh, tiếp thị thông qua các tài liệu thiết kế, biểu đồ, sơ đồ; giúp chúng ta hiểu, nhận biết những vấn đề quan trọng một cách nhanh nhất. Microsoft Visio hỗ trợ hầu hết các lĩnh vực: xây dựng, điện-điện tử, nhân sự, dự án, kinh doanh, tin học,....
Microsoft Visio đƣợc trang bị bộ công cụ vẽ nhanh chóng với độ chính xác cao. Đối tƣợng thao tác là các dạng hình chuẩn chứa trong các nhóm chức năng của từng lĩnh vực. Chúng ta chỉ cần sử dụng chuột kéo dạng hình có sẵn vào bản vẽ. Sau đó thực hiện các phép hiệu chỉnh và kết nối thành bản vẽ yêu cầu.
Thiết kế mơ hình dữ liệu trong MS.Visio bao gồm các bƣớc: - Thiết kế mơ hình đối tƣợng
- Tạo các gói UML và các lƣợc đồ - Thiết lập các thẻ giá trị
- Tạo nhóm lớp - Tạo lớp
- Xuất mơ hình sang định dạng XML - Kiểm tra mơ hình dữ liệu
2.8 Quy trình cơng nghệ
Cơ sở dữ liệu lớp phủ rừng đƣợc xây dựng từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau. Trên thực tế có những nguồn tƣ liệu cơ bản đảm bảo chất lƣợng để xây dựng cơ sở dữ liệu nhƣ: bản đồ chuyên đề lớp phủ rừng, bản đồ biến động rừng, các số liệu của các cơ quan có liên quan, ....
Sơ đồ quy trình cơng nghệ để xây dựng cơ sở dữ liệu lớp phủ rừng: