Tài liệu Hệ thống quản lý tài nguyên nước dưới đất

  • Số trang: 77 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 1 |
  • Lượt tải: 0

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Thanh Hùng HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Khoa học máy tính HÀ NỘI – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Thanh Hùng HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Khoa học máy tính Cán bộ hướng dẫn: TS. Võ Đình Hiếu Cán bộ đồng hướng dẫn: CN. Nguyễn Ngọc Sơn HÀ NỘI - 2020 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY Pham Thanh Hung GROUNDWATER MANAGEMENT SYSTEM BACHELOR’S THESIS Major: Computer Science Supervisor: Dr. Vo Dinh Hieu Co-supervisor: Ba. Nguyen Ngoc Son HA NOI - 2020 Tóm tắt Tóm tắt : Tài nguyên nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá của Việt Nam cũng như trên toàn thế giới. Tài nguyên nước ở Việt Nam được chia ra làm hai dạng là nước dưới đất (nước ngầm) và nước mặt. Chúng ta đều biết tài nguyên nước không phải vô hạn và hiện nay nguồn tài nguyên quý giá này đang dần dần cạn kiệt vì nhiều lý do mà lý do chủ yếu là do sự tác động của con người. Vì vậy cần có một giải pháp hiệu quả trong việc quản lý, quan trắc giám sát nguồn nước để từ đó nắm bắt tình hình và kịp thời đưa ra phương án giải quyết trong khi trường hợp xấu xảy ra. Thực tế, đã có một số giải pháp, phần mềm nhằm giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, các phần mềm hiện có thường được thiết kế cho những người có chuyên môn và được sử dụng nội bộ trong các tổ chức, cơ quan có liên quan đến lĩnh vực này. Các phần mềm đã có được xây dựng dưới dạng ứng dụng desktop nên việc cài đặt, triển khai rất phức tạp, mức độ thông dụng không cao. Khóa luận này sẽ xây dựng một hệ thống dưới dạng ứng dụng web hướng tới đối tượng là tài nguyên nước dưới đất. Hệ thống sẽ quản lý nước dưới đất qua hai dạng lỗ khoan: lỗ khoan quan trắc và lỗ khoan khai thác. Ngoài chức năng quản lý, hệ thống cũng cung cấp một trang công bố thông tin, cho phép tất cả mọi người truy cập và khai thác các thông tin cần thiết. Từ khóa: gis, tài nguyên nước, nước ngầm, quan trắc giám sát i Abstract Abstract: Water resources are one of the most valuable resources in Vietnam as well as in the world. Water resources in Vietnam are divided into two types: groundwater and surface water. We all know that water resources are not infinite and now these precious resources are gradually depleted for many reasons but the main reason is due to human influence. Therefore, it is necessary to have an effective solution in water management and supervision to grasp the situation and promptly propose solutions when bad cases occur. In fact, there are already some solutions and software to solve this problem. However, existing software is often designed for professionals and is used internally in organizations and agencies related to this field. The software has been built as a desktop application, so the installation and deployment are very complicated, the popularity is not high. This thesis will build a system in the form of web applications targeting the groundwater resources. The system will manage underground water through two types of boreholes: observation borehole and exploitation borehole. In addition to the management function, the system also provides an information disclosure page, allowing everyone to access and exploit the necessary information. Keyword: gis, water resource, ground water, monitoring ii Lời cảm ơn Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tôi, những người đã luôn luôn ủng hộ những quyết định của tôi trong suốt những năm qua, luôn tạo điều kiện tốt nhất để tôi theo đuổi ngành nghề mình yêu thích. Gia đình chính là nguồn động lực chính giúp tôi vượt qua những khó khăn, vất vả trong học tập cũng như trong cuộc sống. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô trường Đại học Công Nghệ đã tận tình chỉ bảo, truyền dạy kiến thức trong suốt những năm qua. Đặc biệt là thầy Võ Đình Hiếu, anh Nguyễn Ngọc Sơn – những người đã chỉ ra cho tôi những định hướng đầu tiên trong thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, cũng như là người trực tiếp hướng dẫn, đốc thúc tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này. Tôi cũng xin đặc biệt cảm ơn các anh, chị trong phòng Công nghệ phần mềm và Dữ liệu không gian (Công nghệ GIS) tại Công ty Công nghệ thông tin VNPT đã giúp đỡ tôi trong việc tìm hiểu công nghệ cũng như phân tích nghiệp vụ bài toán cho khóa luận. iii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan tất cả nội dung trong khóa luận này đều do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Võ Đình Hiếu. Nếu có sử dụng tài liệu tham khảo, hay công trình nghiên cứu, kết quả của người khác, tất cả đều được sự cho phép và được ghi rõ nguồn. Nếu những điều trên không đúng sự thật, tôi xin chịu mọi trách nhiệm theo pháp luật và quy định của nhà trường. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2020 iv Mục lục Tóm tắt ................................................................................................................................... i Abstract .................................................................................................................................ii Lời cảm ơn .......................................................................................................................... iii Lời cam đoan ....................................................................................................................... iv Mục lục ................................................................................................................................. v Danh mục hình ảnh .............................................................................................................vii Danh mục bảng biểu ............................................................................................................. x Bảng ký hiệu, chữ viết tắt .................................................................................................... xi Giới thiệu chung về đề tài..................................................................................................... 1 Chương 1 : Hệ thống thông tin địa lý và Web-Gis............................................................... 3 1.1 Hệ thống thông tin địa lý............................................................................................ 3 1.1.1 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý và thành phần......................................... 3 1.1.2 Các chức năng của Gis.......................................................................................... 5 1.1.3 Các ứng dụng của Gis ........................................................................................... 7 1.2 Công nghệ Gis trên nền Web (WebGis) .................................................................... 7 1.2.1 Giới thiệu chung ................................................................................................... 7 1.2.2 Kiến trúc ........................................................................................................... 8 Chương 2: Phân tích và thiết kế hệ thống .......................................................................... 10 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống......................................................................................... 10 2.2 Đối tượng, người dùng của hệ thống ....................................................................... 11 2.3 Các ca sử dụng của hệ thống .................................................................................... 11 2.3.1 Sơ đồ ca sử dụng của hệ thống ........................................................................... 11 2.3.2 Mô tả các ca sử dụng .......................................................................................... 14 v 2.4 Thiết kế cơ sở dữ liệu ............................................................................................... 20 2.4.1 Mô tả tổng quan .................................................................................................. 20 2.4.2 2.5 Thiết kế chi tiết các bảng ............................................................................... 24 Sơ đồ tuần tự ........................................................................................................ 30 Chương 3: Triển khai và thử nghiệm hệ thống .................................................................. 47 3.1 Triển khai hệ thống .................................................................................................. 47 3.2 Thử nghiệm hệ thống ............................................................................................... 48 3.2.1 Chuẩn bị dữ liệu .................................................................................................. 48 3.2.2 Thử nghiệm các chức năng chính của hệ thống ................................................. 48 3.3 Đánh giá hệ thống .................................................................................................... 61 Tổng kết .............................................................................................................................. 62 Tài liệu tham khảo .............................................................................................................. 63 vi Danh mục hình ảnh Hình ảnh Ghi chú Số trang 1.1 Các thành phần của một hệ thống thông tin địa lý 5 1.2 Các chức năng của GIS 5 1.3 Sơ đồ kiến trúc ứng dụng GIS 9 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống 10 2.2 Sơ đồ ca sử dụng cho người dùng hệ thống 12 2.3 Sơ đồ ca sử dụng cho quản trị viên 13 2.4.1 Bảng dvhc 24 2.4.2 Bảng g_canhan 24 2.4.3 Bảng g_congty 24 2.4.4 Bảng g_donvido 24 2.4.5 Bảng g_duan 25 2.4.6 Bảng g_loaisolieu 25 2.4.7 Bảng g_nhomthamso 25 2.4.8 Bảng g_obj_thamso 25 2.4.9 Bảng g_tieuchuanchatluong 25 2.4.10 Bảng g_thamso 25 2.4.11 Bảng g_tieuchuan 26 2.4.12 Bảng gw_tangchuanuoc 26 2.4.13 Bảng g_dlquantracts 26 2.4.14 Bảng g_kiemtracongtrinh 26 2.4.15 Bảng g_media 27 2.4.16 Bảng g_objmedia 27 2.4.17 Bảng gw_cautrucgieng 27 2.4.18 Bảng gw_diatanggieng 27 2.4.19 Bảng gw_giengkhaithac 28 2.4.20 Bảng gw_giengquantrac 29 vii 2.4.21 Bảng gw_tram 29 2.5.1 Sơ đồ tuần tự chức năng tạo mới cá nhân 30 2.5.2 Sơ đồ tuần tự chức năng xem chi tiết cá nhân 31 2.5.3 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin cá nhân 31 2.5.4 Sơ đồ tuần tự chức năng xóa thông tin cá nhân 32 2.5.5 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới công ty 32 2.5.6 Sơ đồ tuần tự chức năng xem chi tiết công ty 33 2.5.7 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin công ty 33 2.5.8 Sơ đồ tuần tự chức năng xóa thông tin công ty 34 2.5.9 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới cơ quan tổ chức 34 2.5.10 Sơ đồ tuần tự chức năng xem chi tiết cơ quan tổ chức 35 2.5.11 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật cơ quan tổ chức 35 2.5.12 Sơ đồ tuần tự chức năng xóa Cơ quan tổ chức 36 2.5.13 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới tham số 36 2.5.14 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin tham số 37 2.5.15 Sơ đồ tuần tự chức năng tạo mới nhóm tham số 37 2.5.16 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật nhóm tham số 38 2.5.17 Sơ đồ tuần tự chức năng xem chi tiết nhóm tham số 38 2.5.18 Sơ đồ tuần tự chức năng tạo mới tiêu chuẩn 39 2.5.19 Sơ đồ tuần tự chức năng xóa tiêu chuẩn 39 2.5.20 Sơ đồ tuần tự chức năng xóa loại số liệu 40 2.5.21 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới tiêu chuẩn chất lượng 40 2.5.22 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới giếng quan trắc 41 2.5.23 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin giếng quan trắc 41 2.5.24 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới giếng khai thác 42 2.5.25 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin giếng khai thác 42 2.5.26 Sơ đồ tuần tự chức năng thêm mới trạm 43 2.5.27 Sơ đồ tuần tự chức năng cập nhật thông tin trạm 43 2.5.28 Sơ đồ tuần tự chức năng xem danh sách trạm 44 viii 2.5.29 Sơ đồ tuần tự chức năng xem danh sách giếng quan trắc 44 2.5.30 Sơ đồ tuần tự chức năng xem danh sách giếng khai thác 45 2.5.31 Sơ đồ tuần tự chức năng import dữ liệu quan trắc từ file excel 45 2.5.32 Sơ đồ tuần tự chức năng xem thống kê dữ liệu quan trắc 46 2.5.33 Sơ đồ tuần tự chức năng upload media lên hệ thống 46 3.1 Hình ảnh danh sách tham số 49 3.2 Hình ảnh chức năng thêm mới tham số 49 3.3 Hình ảnh chức năng xóa tham số 50 3.4 Hình ảnh chức năng chỉnh sửa thông tin tham số 50 3.5 Hình ảnh trang dashboard quản lý tài nguyên nước dưới đất 51 3.6 Hình ảnh chức năng quản lý trạm quan trắc 52 3.7 Hình ảnh chức năng quản lý công trình thuộc trạm quan trắc 52 3.8 Hình ảnh các thông số quan trắc của một công trình 53 3.9 53 3.10 Hình ảnh kết quả quan trắc mực nước của trạm Q20904T trong tháng 9/2019 Hình ảnh giao diện quản lý thư viện media 3.11 Hình ảnh chức năng tải lên file mới 54 3.12 55 3.13 Hình ảnh chức năng tìm kiếm và xem báo cáo dữ liệu quan trắc trạm Q624050 Hình ảnh dữ liệu quan trắc đã được tính toán theo chuẩn 3.14 Hình ảnh chức năng quản lý các tài khoản người dùng 56 3.15 Hình ảnh các vai trò trong hệ thống 57 3.16 Hình ảnh trang công bố thông tin 57 3.17 Hình ảnh hộp thoại tìm kiếm công trình 58 3.18 Hình ảnh xem thông tin chi tiết công trình đã chọn 59 3.19 Hình ảnh xem dữ liệu quan trắc từ công trình đã chọn 59 3.20 Giao diện trang quản trị hệ thống 60 3.21 Hình ảnh trang đăng nhập hệ thống 60 ix 54 55 Danh mục bảng biểu Bảng Ghi chú Trang 2.1 Mô tả chi tiết các ca sử dụng của hệ thống 14 2.2 Mô tả các bảng trong database 20 x Bảng ký hiệu, chữ viết tắt STT Ý nghĩa Từ viết tắt 1 GIS Geographic Information System 2 Dvhc Đơn vị hành chính 3 Tccl Tiêu chuẩn chất lượng 4 Web-Gis Ứng dụng gis trên nền web 5 CSDL Cơ sở dữ liệu 6 DBMS Database Management System 7 IOT Internet Of Things 8 AI Artificial Intelligence xi Giới thiệu chung về đề tài Từ xưa đến nay, nước là thứ luôn luôn cần thiết cho sự sống của con người, cũng như phần lớn các loài sinh vật trên Trái Đất. Đối với con người, nước được sử dụng với rất nhiều mục đích như trong nông nghiệp, công nghiệp, nuôi trồng, vui chơi giải trí và đặc biệt là trong sinh hoạt hàng ngày. Tất cả các hoạt động của con người đều cần đến nước ngọt. Tuy nước chiếm hơn 70% và chiếm phần lớn bề mặt bao quanh Trái Đất nhưng chỉ có 3% trong số đó là nước ngọt, còn lại là nước mặn. Con người hiện nay mới chỉ có thể khai thác và sử dụng 25% lượng nước ngọt đó vì 75% còn lại đang tồn tại dưới dạng các tảng băng hoặc nằm quá sâu trong lòng đất [1]. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển công nghiệp hóa, con người đã vô tình làm ô nhiễm nghiêm trọng đến nguồn nước ngọt khiến chúng ngày càng cạn kiệt. Mặt khác dân số không ngừng tăng mạnh, nhu cầu sử dụng nước cũng tăng theo nên không thể tránh khỏi một ngày nào đó trong tương lai lượng nước có thể sử dụng sẽ hết. Vì vậy, ngay tại thời điểm này mỗi người cần có ý thức tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước. Hệ thống quản lý tài nguyên nước dưới đất sẽ là một công cụ hữu ích giúp những cơ quan có thẩm quyền dễ dàng hơn trong việc quan trắc giám sát, quản lý nước dưới đất. Đối với người dùng bình thường cũng sẽ giúp ích cho việc tra cứu thông tin, theo dõi tình trạng, chất lượng nước dưới đất tại khu vực muốn quan tâm. Do tài nguyên nước dưới đất không thể trực tiếp nhìn thấy được như nước mặt tồn tại dưới dạng các ao, hồ, sông, suối mà được thể hiện qua các lỗ khoan hay giếng khoan. Nước dưới đất ở Việt Nam được quản lý qua hai dạng giếng khoan là giếng khoan quan trắc và giếng khoan khai thác. Khóa luận này cũng sẽ nhắm tới quản lý hai đối tượng này. Hệ thống quản lý tài nguyên nước dưới đất được xây dựng cho phép những người có thẩm quyền có thể trực tiếp thao tác, tác động đến dữ liệu. Mục đích chính là quản lý các trạm, công trình quan trắc và các công trình khai thác nước ngầm cũng như thống kê dữ liệu đo đạc được từ các trạm, công trình đó phục vụ cho việc phân tích thực trạng, chất lượng nguồn nước. Từ đó, các cơ quan có liên quan sẽ dễ dàng nắm bắt tình trạng và nhanh chóng đưa ra các giải pháp khi gặp vấn đề như ô nhiễm nguồn nước tại vị trí đặt lỗ khoan. Người dùng bình thường cũng có thể truy cập vào hệ thống để theo dõi tình trạng, chất lượng nước, hay kết quả quan trắc giám sát được công bố tại khu vực mong muốn. 1 Các công nghệ được lựa chọn để sử dụng trong khóa luận đều là những công nghệ khá mới, có cộng đồng lớn, được phát hành bởi các công ty công nghệ hàng đầu thế giới. Hệ thống bao gồm phần giao diện (front-end) và phần thao tác cơ sở dữ liệu (back-end). Phần giao diện được chia thành hai phần là phần quản lý dành cho quản trị viên, những người được cấp quyền quản lý các trạm, và phần trình diễn công bố thông tin dành cho mọi người truy cập. Giao diện được xây dựng sử dụng framework Angular 8. Bên cạnh các chức năng quản lý cơ bản, dữ liệu quan trắc giám sát được thể hiện qua các dạng biểu đồ khác nhau để người dùng dễ dàng phân tích, theo dõi thông tin. Số lượng cũng như vị trí phân bố các trạm quan trắc, khai thác được thể hiện trên bản đồ. Hệ quản trị được chọn cho hệ thống này là Postgresql 12 với Postgis 2.5 giúp quản lí được dữ liệu không gian bên cạnh những dữ liệu thuộc tính thông thường. Về phần back-end, hệ thống sử dụng ngôn ngữ lập trình C# với framework .Net core 2.2, các API đều được thiết kế dưới dạng RESTful API. Việc tách biệt riêng front-end và back-end sẽ giúp phát triển hệ thống trên các nền tảng khác nhanh chóng, dễ dàng hơn như Android, Ios, hay ứng dụng Window,… Việc triển khai hệ thống sẽ ứng dụng công nghệ Docker, giúp việc triển khai dễ dàng hơn, tránh các lỗi phát sinh khi phải cài đặt các môi trường thích hợp để hệ thống có thể vận hành. Khóa luận gồm ba chương. Chương đầu sẽ giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) và ứng dụng công nghệ Gis trên nền Web. Sau đó, Chương 2 sẽ đi sâu vào quá trình phát triển xây dựng hệ thống, làm rõ các bước phân tích thiết kế hệ thống. Các chức năng chính của hệ thống, hay cách hệ thống sẽ hoạt động từ triển khai hệ thống đến việc sử dụng các chức năng của phần mềm sẽ được đề cập trong Chương 3. 2 Chương 1 : Hệ thống thông tin địa lý và Web-Gis Các hệ thống thông tin địa lý đã được xây dựng và phát triển từ lâu và được ứng dụng rộng rãi vào nhiều khía cạnh trong cuộc sống. Tuy nhiên trong những năm gần đây phương pháp xây dựng ứng dụng Gis trên nền web đang rất phổ biến. Chương 1 sẽ trình những thông tin chính về hệ thống thông tin địa lý và Web-Gis. 1.1 Hệ thống thông tin địa lý 1.1.1 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý và thành phần Hệ thống thông tin địa lý (Gis) đã ra đời từ rất lâu nhưng chỉ được ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây khi phải xử lý nhiều bài toán liên quan đến yếu tố địa lý. Thế mạnh của Gis là thu thập, quản lý, phân tích dữ liệu, cho phép truy vấn dữ liệu được tích hợp trên nền bản đồ. Do đó Gis có thể được sử dụng bởi cả các cơ quan tổ chức, doanh nghiệp, chính phủ hay chỉ một cá nhân trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Hệ thống thông tin địa lý được định nghĩa bằng nhiều cách khác nhau. Gis là hệ thống được tạo thành từ phần mềm, phần cứng và các thông tin về địa lý với các chức năng khác nhau. Hệ thống này được sử dụng để hỗ trợ thu thập, quản lý, xử lý, phân tích và mô hình hóa và hiển thị dữ liệu không gian, để có thể giải quyết các vấn đề về lập kế hoạch và quản lý phức tạp. Hay một cách khác, hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống máy tính để chụp, lưu trữ, kiểm tra và hiển thị dữ liệu liên quan đến các vị trí trên bề mặt Trái đất. GIS có thể hiển thị nhiều loại dữ liệu khác nhau trên một bản đồ, chẳng hạn như đường phố, tòa nhà và thảm thực vật. Điều này cho phép mọi người dễ dàng nhìn thấy, phân tích và hiểu các mẫu và mối quan hệ hơn [2]. Gis cũng có thể được định nghĩa dễ hiểu là một hệ thống có khả năng lập bản đồ, thao tác với bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên Trái Đất . Một hệ thống thông tin địa lý hoàn chỉnh luôn gồm năm thành phần (Hình 1.1). i. ii. Phần cứng: là hệ thống máy tính kết nối với các thiết bị ngoại vi. Hệ thống máy tính là môi trường cần thiết để cài đặt và vận hành các phần mềm Gis. Các thiết bị ngoại vi có thể là các thiết bị đo đạc, quan trắc đặt tại thực địa để thu thập dữ liệu. Phần mềm: phần mềm được ví như bộ não của toàn bộ hệ thống. Nó cung cấp các công cụ, chức năng cần thiết để lưu trữ, truy xuất, phân tích dữ liệu từ đó hiển thị các 3 thông tin người dùng mong muốn. Phần mềm Gis bao gồm các thành phần chính là: công cụ thao tác với dữ liệu địa lý, hệ quản trị cơ sở dữ liệu, công cụ hỗ trợ truy vấn, phân tích dữ liệu và giao diện đồ họa để người dùng có thể dễ dàng sử dụng các công cụ đã nêu trước đó. iii. iv. Dữ liệu: nếu dữ liệu của một phần mềm thông thường chỉ là những dữ liệu thuộc tính thì dữ liệu của một phần mềm Gis lại bao gồm thêm dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ). Dữ liệu bản đồ là dữ liệu thể hiện vị trí của đối tượng cần quản lý trên bề mặt Trái Đất. Dữ liệu thuộc tính là các thông tin thể hiện tính chất, đặc trưng của đối tượng. Lấy ví dụ đơn giản với dữ liệu thể hiện một ngôi nhà, dữ liệu thuộc tính của ngôi nhà sẽ là tên chủ nhà, số nhà, địa chỉ,.. còn dữ liệu không gian sẽ là tọa độ ngôi nhà, hệ tọa độ,… Trong một hệ thống thông tin địa lý dữ liệu là phần quan trọng nhất và cũng là phần tốn nhiều thời gian, công sức, tiền bạc để thu thập, xây dựng. Hiện nay, việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý ở Việt Nam đang được nhiều các cơ quan, tổ chức đặc biệt quan tâm. Tuy nhiên dữ liệu này thường mang tính chất nội bộ nên số lượng các phần mềm Gis đến từ cộng đồng là rất ít. Con người: một hệ thống phần mềm không thể không nhắc đến thành phần chủ chốt là con người, bởi vì phần mềm được sinh ra là để phục vụ các nhu cầu của con người. Hệ thống thông tin địa lý cũng như vậy, con người tham gia vào mọi hoạt động của hệ thống từ việc xây dựng cơ sở dữ liệu, tìm kiếm, phân tích dữ liệu đến việc xây dựng, triển khai phần mềm. Người sử dụng phần mềm Gis có thể là các chuyên gia về lĩnh vực bản đồ, chuyên gia thiết kế và duy trì hệ thống hay cũng có thể là người dùng bình thường muốn tìm kiếm thông tin để giải quyết các vấn đề trong công việc, v. cuộc sống. Lấy ví dụ như trong đợt dịch Covid-19 mọi người chắc ai cũng biết đến bản đồ thống kê số ca mắc bệnh trên toàn thế giới hay ở Việt Nam. Đây chính là một hệ thống thông tin địa lý mà mọi người đều có thể sử dụng. Chính sách và quản lý: Bộ phận quản lý là thành phần không thể thiếu trong việc vận hành một hệ thống phần mềm. Bộ phận này sẽ có trách nhiệm quản lý các hoạt động của hệ thống, giải quyết các các vấn đề phát sinh để phần mềm hoạt động hiệu quả nhất. Ngoài ra, bộ phận này có tiến hành phối hợp với các cơ quan, bộ phận khác có liên quan để gia tăng hiệu quả sử dụng, đặc biệt là về mặt cơ sở dữ liệu. Các hệ thống thông tin địa lý với quy mô, tổ chức khác nhau nên cần đưa ra các chính sách hợp lý phù hợp để hệ thống đạt hiệu quả cao nhất. 4 Hình 1.1 Các thành phần của một hệ thống thông tin địa lý 1.1.2 Các chức năng của Gis Hệ thống thông tin địa lý có năm chức năng chính (Hình 1.2) : i. ii. iii. Thu thập dữ liệu: thu thập dữ liệu là công đoạn khó khăn, nặng nề và tốn kém nhất trong quá trình xây dựng một ứng dụng Gis. Dữ liệu Gis đa phần được thu thập bằng các phương pháp đo đạc như sử dụng vệ tinh, sử dụng ảnh chụp từ máy bay, đo đạc thực địa. Tuy nhiên các phương pháp đều rất tốn kém và đòi hỏi số lượng máy móc hiện đại, nguồn nhân lực lớn. Xử lý dữ liệu: trước khi đưa vào hệ thống, dữ liệu thu thập được phải được xử lý. Bởi vì dữ liệu được thu thập bằng nhiều cách nên mỗi loại dữ liệu sẽ có định dạng riêng. Để tương tích với hệ thống, dữ liệu cần được xử lý để có một định dạng chung trước khi đưa vào sử dụng. Ví dụ, vị trí ngôi nhà trên hệ tọa độ khác nhau có thể sẽ bị dịch chuyển đi một khoảng cách lớn. Vì vậy trước khi các thông tin được tích hợp với nhau, chúng cần phải chuyển về cùng một hệ tọa độ hay tỉ lệ. Quản lý dữ liệu: việc quản lý dữ liệu địa lý còn phụ thuộc vào quy mô của hệ thống sử dụng dữ liệu đó. Với những dự án nhỏ, lượng dữ liệu ít thì dữ liệu địa lý có thể lưu dưới dạng tệp. Một dạng tệp phổ biến thường được sử dụng là GeoJson. Nhưng với những dự án quy mô lớn hơn, lượng dữ liệu tăng lên khi đó một tệp GeoJson 5 chứa dữ liệu có thể lên đến hàng trăm MB. Việc này sẽ khiến hệ thống vận hành chậm chạp, tốn nhiều tài nguyên, nặng hơn có thể dừng cả hệ thống. Khi đó những dự án này cần chuyển sang sử dụng các hệ quản trị cơ sở dữ liệu để lưu trữ, tổ chức và quản lý thông tin được tốt hơn. Những hệ quản trị cơ sở dữ liệu hỗ trợ lưu trữ dữ iv. v. liệu không gian tốt nhất có thể kể đến Postgresql hay sql server. Phân tích dữ liệu: Sau khi đã xây dựng xong một hệ cơ sở dữ liệu Gis thì người dùng có thể truy cập vào hệ thống và thực hiện truy vấn các thông tin cơ bản như: với hệ thống quản lý đất đai là thông tin về thửa đất, chủ sở hữu thửa đất, diện tích thửa đất; hay thống kê số lượng cây xanh trên tuyến đường; hay xác định mật độ dân số trong vùng;… Phần mềm Gis cung cấp khả năng hỏi đáp, tìm kiếm đơn giản dễ sử dụng, bên cạnh đó là các công cụ phân tích dữ liệu không gian mạnh mẽ có thể cung cấp thông tin một cách nhanh chóng chính xác, kịp thời tới người sử dụng. Hiển thị dữ liệu: Ứng dụng Gis cho phép hiện thị dữ liệu trực quan giúp người dùng tiếp nhận thông tin một cách nhanh chóng, dễ hiểu nhất. Những dạng hiển thị thường thấy ở một hệ thống thông tin địa lý là bản đồ và biểu đồ. Chắc chắn với những dữ liệu thống kê, hay mật độ phân bố thì việc hiển thị dưới dạng bản đồ hay biểu đồ sẽ giúp người dùng dễ dàng tiếp cận hơn là hiện thị dưới dạng danh sách hay bảng biểu thông thường. Ngoài ra, ứng dụng Gis còn cung cấp thêm các bộ công cụ giúp xuất dữ liệu ra nhiều định dạng như excel, pdf,… hay giúp người dùng tạo các báo cáo thống kê, tạo các mô hình 3D và nhiều công cụ hữu ích khác được tích hợp vào hệ thống. Hình 1.2 Các chức năng của GIS 6
- Xem thêm -