Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở Công nghệ Gis

Mã số: 60 48 35 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS. ĐẶNG VĂN ĐỨC Thái Nguyên - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS.TS. Đặng Văn Đức đến nay em đã hoàn thành luận văn về đề tài “Giám sát tình hình và cảnh báo xu hƣớng lây lan của dịch bệnh cúm gia cầm”. Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo PGS.TS. Đặng Văn Đức ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn. Em xin cảm ơn quý thầy cô trong trong khoa Công Nghệ Thông Tin trƣờng Đại học Thái Nguyên, đặc biệt là các quý thầy cô trong viện Công nghệ thông tin Hà Nội đã chỉ dạy cho em những kiến thức hết sức quý báu trong thời gian em học tập. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Sở NN & PTNN Bắc Giang, Ban lãnh đạo, các anh chị các phòng ban của Chi cục thú y tỉnh Bắc giang đã hết sức nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu, làm luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, tập thể cán bộ giáo viên trƣờng Cao đẳng nghề Bắc Giang, mọi ngƣời trong gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện, giúp đỡ, khuyến khích và động viên tôi trong suốt quá trình học và làm luận văn. Vì lý do thời gian và vì lƣợng kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong luận văn của em chắc chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết, mong thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến để em có thể củng cố kiến thức và chƣơng trình của mình đƣợc hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn! Đỗ Văn Xuân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 TÓM TẮT GIS ra đời và đƣợc phát triển mạnh trong những năm gần đây. Cùng với sự bùng nổ về công nghệ của Internet, GIS cũng đã phát triển công nghệ cho phép chia sẻ thông tin thông qua mạng toàn cầu bằng cách kết hợp GIS và Web hay còn gọi là WebGIS . Bên cạnh đó, xu hƣớng chia sẻ dƣ̃ liệu , phát triển phần mềm trên công nghệ mã nguồn mở cũng đang đƣợc quan tâm ở các nƣớc đang phát triển vì nhiều lợi ích mà nó mang lại . Vì thế , việc nghiên cứu ứng dụng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở sẽ mang lại khả năng chia sẻ thông tin địa lý rộng rãi cho các ngành . Nội dung chính của đề tài là tìm hiểu về hệ thống thông tin địa lý GIS và ứng dụng của chúng; nghiên cứu về WebGIS, khả năng xây dựng ứng dụng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở, trên cơ sở đó ứng dụng xây dựng WebGIS phục vụ công tác “Giám sát tình hình và cảnh báo xu hướng lây lan của dịch bệnh cúm gia cầm”. Kết quả của đề tài đã trình bày các nghiên cứu lý thuyết về WebGIS: phân loại, tìm hiểu các chiến lƣợc phát triển WebGIS, tìm hiểu phần mềm xây dựng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở là MapServer và đã xây dựng ứng dụng WebGIS giám sát tình hình và cảnh báo xu hƣớng lây lan của dịch bệnh cúm gia cầm trên địa bàn Bắc Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 MỤC LỤC MỤC LỤC .............................................................................................................. 3 MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIỆT TẮT ........................................................... 5 MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7 CHƢƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS 1.1. ĐỊNH NGHĨA GIS ..................................................................................... 11 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS [4] ...................................................... 12 1.3. CẤU TRÚC DỮ LỊÊU TRONG GIS .......................................................... 14 1.3.1. Dữ liệu không gian ............................................................................... 14 1.3.2. Dữ liệu phi không gian: ........................................................................ 20 1.4. Chức năng................................................................................................... 22 CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HỢP WEB-GIS..........................24 2.1. Giới thiệu WEB: ........................................................................................ 24 2.2. Giới thiệu về WebGIS: .............................................................................. 25 2.3. Chức năng của WebGIS: ............................................................................ 27 2.4. Ứng dụng của WebGIS: .............................................................................. 28 2.5. Giải pháp tích hợp và mô hình kết nối WebGIS: ........................................ 28 2.5.1. Các giải pháp tích hợp WebGIS: ......................................................... 28 2.5.1.1. Nặng phía Server/ nhẹ phía Client: ............................................... 31 2.5.1.2. Nhẹ phía Server/ nặng phía Client. ................................................ 32 2.5.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS .............................................................. 33 2.5.3 . Phần mềm mã nguồn mở MAPSERVER ............................................ 34 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG WEBGIS CẢNH BÁO DỊCH BỆNH CÚM GIA CẦM .............................................................................................................................. 37 3.1. PHÂN TÍCH ............................................................................................... 37 3.1.1. Hiện trạng nhu cầu thông tin: ............................................................... 37 3.1.2. Phân loại thông tin: .............................................................................. 37 3.1.3. Phân tích hệ thống và định hƣớng công nghệ: ...................................... 38 3.2. THIẾT KẾ: ................................................................................................. 39 3.2.1. Thiết kế kiến trúc: ................................................................................ 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 3.2.2. Thiết kế cơ sở dƣ̃ liệu ........................................................................... 40 3.2.2.1. Phân tích: ...................................................................................... 40 3.2.2.2. Thiết kế: ........................................................................................ 42 3.3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH ............................................................................ 47 3.3.1. Quy trình sao lƣu và phục hồi dữ liệu. .................................................. 47 3.3.2. Quy trình quản lý (hiệu chỉnh, cập nhật) thông tin bản đồ .................... 50 3.3.3. Quy trình cập nhật thông tin trạng thái hiện tại của bệnh dịch .............. 55 3.3.4. Quy trình cập nhật thông tin quản lý và giám sát phòng chống bệnh .... 58 3.3.5. Quy trình dự báo khả năng lây lan của dịch .......................................... 61 3.3.6. Quy trình hiển thị bản đồ dự báo khả năng lây lan dịch bệnh ............... 64 3.3.7. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch ................. 66 3.3.8. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch ................. 68 3.3.9. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng chăn nuôi. .................................... 70 3.3.10. Quy trình tổng hợp, chiết xuất báo cáo ............................................... 72 3.4. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HOẠT DỘNG: ....................................................... 76 3.4.1. Mô hình Public: ................................................................................... 76 3.4.2. Mô hình chức năng quản lý hệ thống:................................................... 77 3.4.2.1. Màn hình đăng nhập hệ thống ....................................................... 77 3.4.2.2. Màn hình chính: ............................................................................ 77 3.4.2.3. Màn hình các đơn vị hành chính huyện/ Thị xã: ............................ 79 3.4.2.4. Màn hình danh sách các loại gia cầm: .......................................... 80 3.4.2.5. Màn hình bản đồ hiện trạng dịch bệnh: ......................................... 81 3.4.2.6. Màn hình nhập thông tin chi tiết tình trạng chăn nuôi ................... 82 3.5. CÀI ĐẶT, THƢ̉ NGHIỆM ......................................................................... 84 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 85 1. Các kết quả đạt đƣợc: .................................................................................... 85 2. Hƣớng phát triển của đề tài. ........................................................................... 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO: .................................................................................... 86 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIỆT TẮT GIS: Geographic Information System - Hệ thông tin địa lý. ESRI : Environmental System Research Institute DBMS: Data Base Manager System – Hệ quản trị cơ sở dữ liệu. GUI: Graphical User Interface - Giao diện đồ hoạ ngƣời sử dụng. CSDL: Cơ sở dữ liệu. WWW: World Wide Web - mạng toàn cầu. HTML: HyperText Markup Language - Ngôn ngữ siêu văn bản. HTTP: HyperText Transfer Protocol - Giao thức truyền siêu văn bản. CGC: Cúm gia cầm DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống tin địa lý (ESRI) ..................................................................... 11 Hình 1.2: Các thành phần GIS ............................................................................... 13 Hình I.4: Biểu diễn bản đồ véctơ [2] ...................................................................... 16 Hình 1.5: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng điểm (Point) [4] ......................... 16 Hình 1.6: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng Arc ............................................ 17 Hình 1.7: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng vùng (Polygon) [4]..................... 18 Hình 1.8: Mô hình dữ liệu Raster........................................................................... 19 Hình 1.9: Tổ chức cơ sở dữ liệu không gian Raster................................................ 20 Hình 1.10: Quan hệ giữa các nhóm chức năng trong GIS....................................... 23 Hình 2.1: Kiến trúc Web ........................................................................................ 24 Hình 2.2: Kiến trúc Web một máy chủ .................................................................. 25 Hình 2.3: Cấu trúc của WWW thiết kế theo mô hình Client/Server ....................... 26 Hình 2.4: Mô hình Client/Server nhiều lớp của tất cả các dịch vụ DGI .................. 27 Hình 2.5: Mô hình kết nối nặng phía Server/nhẹ phía Client .................................. 31 Hình 2.6. Mô hình kết nối nặng phía Client/ nhẹ phía Server ................................. 32 Hình 2.7: Sơ đồ hoạt động của WebGIS ................................................................ 33 Hình 2.8. Sơ đồ hoạt động của MapServer ............................................................. 35 Hình 3.1: Mô hình hệ thống ................................................................................... 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Phân bổ công việc trên hệ thống khách/chủ (client/server)..................... 29 Bảng 3.1: Lớp dữ liệu không gian .......................................................................... 42 Bảng 3.2. Thông tin tỉnh ........................................................................................ 43 Bảng 3.3. Danh sách các huyện (quận). ................................................................. 43 Bảng 3.4. Danh sách các xã ................................................................................... 44 Bảng 3.5. Danh sách các thôn ................................................................................ 44 Bảng 3.6. Danh sách ngƣời sử dụng hệ thống ........................................................ 44 Bảng 3.7. Danh mục các loại gia cầm .................................................................... 45 Bảng 3.8. Tình trạng chăn nuôi gia cầm ................................................................. 45 Bảng 3.9. Tình trạng biến động đàn gia cầm .......................................................... 45 Bảng 3.10. Theo dõi dịch bệnh .............................................................................. 46 Bảng 3.11. Theo dõi chi tiết diễn biến dịch bệnh ................................................... 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề: Trận dịch cúm gia cầm xảy ra cuối năm 2003, đầu năm 2004 đã để lại tổn thất nặng nề cho nền kinh tế không chỉ nƣớc ta mà còn các nƣớc trong khu vực. Dịch cúm gây ra thiệt hại trực tiếp cho ngƣời chăn nuôi, làm mất cân đối về cung và cầu thực phẩm trên thị trƣờng, ảnh hƣởng đến ngƣời tiêu dùng. Không những thế, dịch cúm gia cầm còn gây ảnh hƣởng xấu đến sức khoẻ cộng đồng, đến môi trƣờng sống và trong một số trƣờng hợp dẫn đến thiệt hại nhân mạng. Từ đó đến nay, dịch cúm gia cầm đã tái xuất hiện nhiều lần, tiếp tục đe doạ sự ổn định của kinh tế-xã hội của nhiều nƣớc trên thế giới và đang có nguy cơ trở thành đại dịch cúm của con ngƣời trong phạm vi toàn cầu. Hiện nay, khi xảy ra dịch cúm, các cấp quản lý ở địa phƣơng cũng nhƣ ở trung ƣơng rất thiếu thốn thông tin cần thiết và tức thời cho việc đánh giá tình hình hiện trạng, mức độ nguy hiểm đang tiềm ẩn để có biện pháp xử lý, phòng và chống kịp thời. Ngoài việc chƣa có đƣợc một hệ thống tổ chức điều tra, thu thập thông tin hoàn chỉnh, chúng ta còn thiếu cả phƣơng tiện lƣu trữ, xử lý thông tin. Kết quả điều tra từ các địa phƣơng gửi lên các cơ quan quản lý cấp trên thông qua FAX, bƣu kiện hoặc điện thoại đều đƣợc lƣu trữ dƣới dạng giấy phiếu xếp thành chồng, làm cho việc phân tích, tổng hợp thông tin khó khăn, chậm chạp, không đáp ứng đƣợc yêu cầu của công tác theo dõi, giám sát tình hình dịch cúm và ra quyết định phòng chống. Nói cách khác, có thông tin, mất thời gian, sức ngƣời, sức của để thu thập thông tin, nhƣng hiệu quả khai thác thông tin còn thấp. Đây là hệ quả của việc thiếu một hệ thống thông tin hiện đại để lƣu trữ các loại thông tin điều tra thu thập đƣợc, xử lý chúng một cách nhanh chóng, kịp thời và trong nhiều trƣờng hợp có thể đƣa ra những ý kiến tƣ vấn cho các nhà quản lý. Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographical Information System) đã đƣợc khá nhiều ngƣời quan tâm muốn tìm hiểu và ngày càng nhiều các tổ chức kinh tế xã hội ứng dụng trong công tác nghiên cứu khoa học và sản xuất. Công nghệ GIS đã và đang thâm nhập nhƣ một nhu cầu tất yếu vào hầu hết các ngành cũng nhƣ các địa phƣơng ở Việt Nam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 Thông tin GIS cung cấp cho ngƣời sử dụng hƣớng thay đổi của dữ liệu trong một lãnh thổ theo thời gian, đồng thời xác định những gì có thể xảy ra khi có sự thay đổi dữ liệu đó. Nói cách khác GIS cung cấp cho ngƣời sử dụng những mô hình khác nhau của sự thay đổi. Dữ liệu bản đồ là thành phần chính trong cơ sở dữ liệu của GIS. Các bản đồ gắn chặt với thế giới thực và luôn đƣợc bổ sung những thông tin mới. Nền tảng của thông tin hình học trong GIS là bản đồ đã đƣợc số hoá ở dạng nào đó để có thể thực hiện từ những phép tính đơn giản nhƣ: đo đạt diện tích, chu vi, chiều dài, vị trí ... đến những phép tính phức tạp nhƣ: mở rộng diện tích, xác định giao của nhiều vùng diện tích ... là những bài toán khá phổ biến trong quản lý và nghiên cứu khoa học. Không nhƣ các CSDL thông thƣờng, GIS rất trực quan, thuận tiện và cùng một lúc cung cấp cho ngƣời sử dụng nhiều thông tin một cách tổng hợp. Ví dụ một nhà đầu tƣ cần thông tin để lựa chọn điạ điểm xây dựng một khách sạn hay một cửa hàng tại một huyện nào đó, trên màn hình là bản đồ của huyện với mật độ dân cƣ từng khu vực đƣợc thể hiện bằng các màu khác nhau, nhà đầu tƣ chỉ việc chọn một khu vực có mật độ dân cƣ cao và bấm “con chuột” vào điểm đó, trên màn hình sẽ hiện lên các thông số về: số dân, thành phần dân, địa lý, địa chất, khí tƣợng thuỷ văn, ... của khu vực cần tìm. Các phần mềm GIS cố gắng áp dụng tối đa công nghệ GIS để có thể tạo ra hệ tự động lập bản đồ và phƣơng tiện xử lý dữ liệu thông minh, nhƣ hệ chuyên gia,.. Trƣớc những diễn biến ngày càng phức tạp về tình hình dịch bệnh trên đàn vật nuôi trong tỉnh; việc phải có một công cụ quản lý các hoạt động trong lĩnh vực thú y trên địa bàn để có thể đáp ứng nhu cầu thông tin nhanh chóng, chính xác từ đó có những tham mƣu kịp thời cho các cấp chính quyền địa phƣơng là việc làm rất cần thiết. Việc quản lý các đối tƣợng này sẽ rất trực quan và hiệu quả nếu đƣợc xây dựng trên nền công nghệ thông tin địa lý (GIS). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 Nhận thấy những tiện ích của GIS, em lựa chọn và thực hiện đề tài “Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở công nghệ GIS ” Nhằm khắc phục những hạn chế và đáp ứng các yêu cầu trên. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Nghiên cứu các kỹ thuật liên quan đến phát triển hệ thống GIS (Geographical Information System) trên nền Web. - Phát triển ứng dụng GIS với khả năng cảnh báo dịch bệnh tại địa phƣơng cấp tỉnh/thành phố. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Mô hình dữ liệu không gian: Dữ liệu véctơ và dữ liệu raster - Mô hình hệ thống GIS véctơ: Kiến trúc kết nối GIS và Web - Khảo sát thu thập dữ liệu bản đồ, dữ liệu một loại dịch bệnh tại cấp tỉnh/thành phố. - Xây dựng thử nghiệm chƣơng trình demo Hệ thống thông tin tích hợp Web- GIS trên cơ sở mã nguồn mở, với khả năng cảnh báo dịch bệnh. 4. Phạm vi nghiên cứu - Về giới hạn địa lý: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống thông tin quản lý và hỗ trợ dự báo dịch bệnh dịch cúm gia cầm từ thôn, xóm lên xã, huyện và tỉnh dựa theo sơ đồ giám sát dịch bệnh hiện tại trong lĩnh vực nông nghiệp và y tế. - Về công nghệ: Sử dụng công nghệ mã nguồn mở vì: + Tính an toàn cao. + Tính ổn định và đáng tin cậy. + Giảm phụ thuộc vào nhà cung cấp. + Không hạn chế quyền sử dụng. + Tiết kiệm chi phí trực tiếp. + Tận dụng đƣợc các ý tƣởng của cộng đồng. + Tuân thủ các chuẩn công nghệ chung của thế giới. - Về phần mềm: Sử dụng phần mềm MapServer để xây dựng WebGIS: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 + Phần mềm cho phép tạo ra các bản đồ động và trình bày dữ liệu không gian trên web + Đây là phần mềm đƣợc viết trên công nghệ mã nguồn mở. 5. Bố cục của luận văn: Mở đầu: Giới thiệu khái quát về hệ thống thông tin địa lý và nhu cầu cấp bách của việc cảnh báo dịch bệnh dịch cúm gia cầm.. Mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu của đề tài Chƣơng I: Khái quát về hệ thống thông tin địa lý GIS Tổng quan các kiến thức cơ bản của Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System (GIS), dữ liệu, cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu không gian. Tiếp cận đến số hóa bản đồ trên cơ sở dữ liệu nền. Các mô hình cơ sở dữ liệu (mô hình vector, mô hình raster), cơ sở dữ liệu địa lý. Các phép toán đại số quan hệ, các phép toán không gian. Tổng quan các ứng dụng của GIS trong các ngành khoa học liên quan. Chƣơng II: Nghiên cứu giải pháp tích hợp Web-GIS Tìm hiểu về WEB-GIS, chức năng, ứng dụng và các giải pháp tích hợp và mô hình kết nối Web-GIS Chƣơng III: Phát triển ứng dụng GIS trên nền Web Trình bày tóm tắt nội dung bài toán cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm, sự cần thiết phải xây dựng hệ thống cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm và dự báo xu hƣớng lây lan của dịch khi dịch bùng phát. Trình bày về hiện trạng hệ thống cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm ở Bắc Giang. Phân tích, thiết kế, xây dựng và cài đặt thử nghiệm hệ thống cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm. Kết quả đạt đƣợc và hƣớng phát triển của đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 CHƢƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System- gọi tắt là GIS) là một nhánh của Công nghệ thông tin, đƣợc hình thành vào những năm 60 của thế kỷ trƣớc và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây, GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá đƣợc hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin đƣợc gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào. 1.1. ĐỊNH NGHĨA GIS Hệ thông tin địa lý (GIS – Geographical Information Systems), là một hệ thông tin có khả năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lƣ phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý trên bề mặt trái đất hoặc đƣợc định nghĩa nhƣ làm một hệ thông tin với khả năng truy nhập, tìm kiếm, xử lý, phân tích và truy xuất dữ liệu địa lý nhằm hỗ trợ cho công tác quản lý, quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng và ý tế. Hình 1.1: Hệ thống tin địa lý (ESRI) [1] Ngƣời sử dụng Phần mềm công cụ Trừu tƣợng hóa hay đơn giản hóa Kết quả GIS Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Trong đó con ngƣời mong mỏi lƣu trữ, quản lý đầy đủ các dữ liệu về thế giới thực nhƣng sẽ dẫn đến phải có cơ sở dữ liệu lớn vô hạn để lƣu trữ mọi thông tin chính xác về chúng. Do vậy, để lƣu trữ đƣợc dữ liệu không gian của thế giới thực vào máy tính phải thực hiện nhƣ hình 1.1. Các đặc trƣng địa lý phải đƣợc biểu diễn bởi các thành phần rời rạc hay đối tƣợng để lƣu vào cơ sở máy tính. Cở sở dữ liệu và các thông tin đƣợc trích lọc từ thế giới thực vì vậy bản đồ là nguồn dữ liệu chủ yếu cho hệ thống GIS. Tại Việt Nam công nghệ GIS cũng đƣợc thí điểm khá sớm, và đến nay đã đƣợc ứng dụng trong khá nhiều ngành nhƣ quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lƣu trữ tƣ liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý đô thị... Tuy nhiên các ứng dụng có hiệu quả nhất mới giới hạn ở các lĩnh vực lƣu trữ, in ấn các tƣ liệu bản đồ bằng công nghệ GIS. Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp quyết định hầu nhƣ mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian và đầu tƣ mới có thể đƣa vào ứng dụng chính thức. Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ dựa trên máy tính dùng cho việc thành lập bản đồ và phân tích các đối tƣợng tồn tại và các sự kiện xảy ra trên trái đất. Công nghệ GIS tích hợp giữa các thao tác trên cơ sở dữ liệu nhƣ: đƣa ra các câu hỏi truy vấn (query), phân tích thống kê (statistical analysis) với việc thể hiện và các phép phân tích địa lý. Những khả năng đó của hệ thống GIS đã phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và tạo cho nó một giá trị đến khu vực công cộng và cá nhân để giải thích các sự kiện, dự báo các hậu quả, và lên kế hoạch chiến lƣợc. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS [3] Công nghệ GIS bao gồm 5 thành phần cơ bản là:  Phần cứng (hardware)  Phần mềm (software)  Dữ liệu (Geographic data)  Con ngƣời (Expertise)  Phƣơng pháp (Policy and management) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 Hình 1.2: Các thành phần GIS [3] 1.2.1. Phần cứng (Hardware) Phần cứng bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotters), máy in (printer), bàn số hoá (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phƣơng tiện lƣu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v...) GIS làm việc trên đó. 1.2.2. Phần mềm (Software) Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lƣu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là: - Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) - Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý - Giao diện đồ hoạ ngƣời- máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng 1.2.3. Con ngƣời (People) Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con ngƣời tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Ngƣời sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, ngƣời thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những ngƣời dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc. 1.2.4. Dữ liệu (Data) Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lƣu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là: Phần cứng Phần mềm Dữ liệu Con ngƣời Phƣơng pháp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 - Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) - Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý - Giao diện đồ hoạ ngƣời- máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng 1.2.5. Phƣơng pháp (Methods) Ðây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần đƣợc điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải đƣợc bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ ngƣời sử dụng thông tin. 1.3. CẤU TRÚC DỮ LỊÊU TRONG GIS 1.3.1. Dữ liệu không gian Dữ liệu không gian là dữ liệu về đối tƣợng mà vị trí của nó đƣợc xác định trên bề mặt Trái Đất. Dữ liệu không gian sử dụng trong hệ thống địa lý luôn đƣợc xây dựng trên một hệ thống tọa độ. Mô hình dữ liệu địa lý là các qui tắc đƣợc sử dụng để biến đổi đặc trƣng địa lý của thế giới thực thành các đối tƣợng rời rạc. Mô hình dữ liệu đƣợc sử dụng để biểu diễn thực thể với mức độ phức tạp khác nhau. Thực thể là nhận thức vì thế giới thực quá phức tạp, không thể chỉ ra mọi khía cạnh của chúng. Việc lựa chọn mô hình dữ liệu phụ thuộc vào loại ứng dụng và kết quả mong đợi. Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi. Có 6 loại thông tin bản đồ dùng để thể hiện hình ảnh bản đồ và ghi chú của nó trong hệ thống thông tin địa lý nhƣ sau:  Ðiểm (Point)  Ðƣờng (Line)  Vùng (Polygon)  Ô lƣới (Grid cell)  Ký hiệu (Sympol) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15  Ðiểm ảnh (Pixel) Hệ thông tin địa lý sử dụng hai mô hình dữ liệu cơ bản để biểu diễn các đặc trƣng không gian: mô hình dữ liệu raster và mô hình dữ liệu Véctơ. Mô hình dữ liệu quyết định cách thức mà dữ liệu đƣợc cấu trúc, lƣu trữ, xử lý và phân tích trong một hệ thông tin địa lý. Mô hình dữ liệu raster sử dụng lƣới để thể hiện đặc trƣng không gian. Mô hình dữ liệu Véc tơ sử dụng các điểm và tọa độ của chúng để xây dựng các đặc trƣng không gian nhƣ điểm, đƣờng và vùng. Các đặc trƣng dựa trên mô hình dữ liệu Véctơ đƣợc coi nhƣ các đối tƣợng riêng biệt trong không gian. Nhiều hệ thông tin địa lý sử dụng cả hai mô hình dữ liệu Véc tơ và raster. 1.3.1.1. Mô hình dữ liệu Véctơ. Mô hình dữ liệu véctơ xem các sự vật, hiện tƣợng là tập các thực thể không gian cơ sở và tổ hợp của chúng. Trong mô hình 2D thì các thực thể cơ sở bao gồm: điểm (point), đƣờng (line), vùng (polygon). Các thực thể sở đẳng đƣợc hình thành trên cở sở các Véctơ hay toạ độ của các điểm trong một hệ trục toạ độ nào đó. Loại thực thể cơ sở đƣợc sử dụng phụ thuộc vào tỷ lệ quan sát hay mức độ khái quát. Với bản đồ có tỷ lệ nhỏ thì thành phố đƣợc biểu diễn bằng điểm (point), đƣờng đi, sông ngòi đƣợc biểu diễn bằng đƣờng (line). Khi tỷ lệ thay đổi kéo theo sự thay đổi về thực thể biểu diễn. Thành phố lúc này sẽ đƣợc biểu diễn bởi vùng có đƣờng ranh giới. Khi tỷ lệ lớn hơn, thành phố có thể đƣợc biểu diễn bởi tập các thực thể tạo nên các đối tƣợng nhà cửa, đƣờng sá, các trình tiện ích,… Rasrer/Ảnh Véc tơ Thế giới thực Hình 1.3: Mô hình lƣu trữ dữ liệu không gian [1] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 Nói chung mô hình dữ liệu Véc tơ sử dụng các đoạn thẳng hay các điểm rời rạc để nhận biết các vị trí của thế giới thực. Hình I.4: Biểu diễn bản đồ véctơ [1] I.3.1.1.1. Kiểu đối tƣợng điểm (Points) Điểm đƣợc xác định bởi cặp giá trị đ. Các đối tƣợng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ đƣợc phản ánh là đối tƣợng điểm. Các đối tƣợng kiểu điểm có đặc điểm:  Là toạ độ đơn (x,y)  Không cần thể hiện chiều dài và diện tích Vị trí không gian Dữ liệu tọa độ Hình 1.5: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng điểm (Point) [3] Bệnh viện Tỉnh A Bệnh viện Thế giới thực Tỉnh A Bản đồ Véc tơ Đƣờng biên hành chính Các công trình công cộng Các tầng bản đồ Trục x 10 5 5 10 + + + + Trục y Trục x Chỉ số XY 82 82 + Fiel tọa độ điểm Chỉ số điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tƣợng thể hiện dƣới dạng vùng. Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tƣợng này có thể thể hiện dƣới dạng một điểm. Vì vậy, các đối tƣợng điểm và vùng có thể đƣợc dùng phản ánh lẫn nhau. 1.3.1.1.2. Kiểu đối tƣợng đƣờng (Arcs) Đƣờng đƣợc xác định nhƣ một tập hợp dãy của các điểm. Mô tả các đối tƣợng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:  Là một dãy các cặp toạ độ  Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node  Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node  Hình dạng của arc đƣợc định nghĩa bởi các điểm vertices  Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ. Vị trí không gian Dữ liệu tọa độ Hình 1.6: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng Arc [3] 1.3.1.1.3. Kiểu đối tƣợng vùng (Polygons) Vùng đƣợc xác định bởi ranh giới các đƣờng thẳng. Các đối tƣợng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đƣờng đƣợc gọi là đối tƣợng vùng polygons, có các đặc điểm sau:  Polygons đƣợc mô tả bằng tập các đƣờng, và điểm nhãn. ._.Một hoặc nhiều arc định nghĩa đƣờng bao của vùng . Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng. 10 5  Trục y Trục x Chỉ số XY 116 116 Fiel tọa độ điểm Điểm (Vertex)      Điểm đầu Điểm (Vertex) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 Hình 1.7: Số liệu Véctơ đƣợc biểu thị dƣới dạng vùng (Polygon) [3] Có hai cách để lƣu trữ các vùng gồm lƣu trữ đa giác và lƣu trữ cung. - Lƣu trữ đa giác: Các đa giác đƣợc lƣu trữ tuần tự theo các tọa độ. Các vùng liền kề nhau có chung đƣờng biên thì tọa độ đƣợc nhập vào sẽ đƣợc mã hóa hai lần, mỗi lần cho một đa giác. Hai tập tọa độ nhập vào chung cho hai đa giác kề nhau có thể không trùng khớp. Cách lƣu trữ này đƣợc sử dụng trong một số hệ thống GIS vector và trong nhiều hệ thống vẽ bản đồ tự động. - Lƣu trữ cung: Các cung đƣợc lƣu trữ tuần tự theo các tọa độ. Các vùng đƣợc hình thành bởi việc liên kết các cung. Cách lƣu trữ này đƣợc sử dụng trong hầu hết các GIS vector hiện nay. 1.3.1.2. Mô hình dữ liệu Raster [1] Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dƣới dạng một lƣới các ô vuông hay điểm ảnh (pixcel). Mô hình raster có các đặc điểm:  Các điểm đƣợc xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dƣới.  Mỗi một điểm ảnh (pixcel) chứa một giá trị.  Một tập các ma trận điểm và các giá trị tƣơng ứng tạo thành một lớp (layer).  Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp. Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS đƣợc dùng tƣơng đối phổ biến trong các bài toán về môi trƣờng, quản lý tài nguyên thiên nhiên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 Mô hình dữ liệu raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tƣợng dạng vùng là ứng dụng cho các bài toán tiến hành trên các loại đối tƣợng dạng vùng: phân loại; chồng xếp. Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm: • Quét ảnh • Ảnh máy bay, ảnh viễn thám • Chuyển từ dữ liệu Véc tơ sang • Lƣu trữ dữ liệu dạng raster. • Nén theo hàng (Run lengh coding). • Nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtree). • Nén theo ngữ cảnh (Fractal). Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster đƣợc lƣu trữ trong các ô (thƣờng hình vuông) đƣợc sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột. Nếu có thể, các hàng và cột nên đƣợc căn cứ vào hệ thống lƣới bản đổ thích hợp. Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đƣa đến một số chi tiết bị mất. Với lý do này, hệ thống raster-based không đƣợc sử dụng trong các trƣờng hợp nơi có các chi tiết có chất lƣợng cao đƣợc đòi hỏi. A A A A C C C C A A A A C C C C A A A B B C C C A A B B B B B B B B B B B B B B Hình 1.8: Mô hình dữ liệu Raster Xây dựng mô hình cơ sở dữ liệu Raster - Mỗi pixel là một đối tƣợng, có vị trí theo hàng, cột tƣơng ứng trên ảnh, giá trị của pixel cho biết pixel đó thuộc loại đối tƣợng nào, tính chất của đối tƣợng đó đƣợc lƣu trữ ở một cơ sở dữ liệu thuộc tính tƣơng ứng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 - Cơ sở dữ liệu không gian Raster có thể chứa hàng ngàn lớp dữ liệu không gian. - Kiểu giá trị của pixel trong mỗi layer tùy theo việc mã hóa của ngƣời sử dụng, có thể là số nguyên, số thực hay ký tự alphabet. Thƣờng thì giá trị số nguyên thƣờng đƣợc dùng làm mã số để liên hệ với bảng dữ liệu khác hay làm chú giải để thể hiện bản đồ. - Để thể hiện một bề mặt liên tục ngƣời ta sử dụng mô hình raster, các bề mặt liên tục này thƣờng thể hiện bề mặt địa hình, mƣa, áp suất không khí, nhiệt độ, mật độ, dân số. Nhƣ vậy, với cơ sở dữ liệu không gian raster các thông tin đƣợc tổ chức nhƣ hình dƣới đây: Hình 1.9: Tổ chức cơ sở dữ liệu không gian Raster [3] 1.3.2. Dữ liệu phi không gian: 1.3.2.1. Khái niệm: Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng xảy ra tại vị trí địa lí xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ đƣợc. Cũng nhƣ các hệ thống thông tin địa lý khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệu thuộc tính: - Ðặc tính của đối tƣợng: Liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ liệu này đƣợc xử lí theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích. Chúng đƣợc liên kết với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác định chung, thông thƣờng gọi là mã địa lý và đƣợc lƣu trữ trong cả hai mảng đồ thị và phi đồ thị. Hệ thống thông tin địa lý còn có thể xử lí các thông tin thuộc tính riêng rẽ và tạo ra các bản đồ Số liệu và vị trí code của pixel Tính chất 1 Tính chất 2 Tính chất 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 chuyên đề trên cơ sở các giá trị thuộc tính. Các thông tin thuộc tính này cũng có thể đƣợc hiển thị nhƣ là các ghi chú trên bản đồ hoặc là các tham số điều khiển cho việc lựa chọn hiển thị các thuộc tính đó nhƣ là các ký hiệu bản đồ. - Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tƣợng xảy ra tại một vị trí xác định. Không giống các thông tin đặc tính, chúng không mô tả về bản thân các hình ảnh bản đồ, thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động nhƣ cho phép xây dựng các khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo hiểm họa môi trƣờng. . . liên quan đến các vị trí địa lí xác định. Các thông tin tham khảo địa lí đặc trƣng đƣợc lƣu trữ và quản lí trong các file độc lập và hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp với các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu của hệ thống. - Chỉ số địa lý: Là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phƣơng hƣớng định vị,... liên quan đến các đối tƣợng địa lí, đƣợc lƣu trữ trong Hệ thông tin địa lí để chọn, liên kết và tra cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã đƣợc mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định. - Quan hệ không gian giữa các đối tƣợng: Rất quan trọng cho các chức năng xử lý của hệ thống thông tin địa lý. Các mối quan hệ này có thể đơn giản hay phức tạp nhƣ sự liên kết, khoảng cách tƣơng thích, mối quan hệ topo giữa các đối tƣợng. 1.3.2.2. Cách thức lƣu trữ Dữ liệu thuộc tính thƣờng đƣợc lƣu trữ trong các bảng quan hệ, trong đó một trƣờng chứa ID của các đối tƣợng không gian. Dữ liệu thuộc tính có thể đƣợc lƣu trong các hệ qủan trị cơ sở dữ liệu nhƣ Postgesql, Oracle,….hoặc có thể đƣợc lƣu trữ trong các phần mềm GIS nhƣ MapInfo, Arcview… 1.3.2.3. Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính Hệ thống thông tin địa lý sử dụng phƣơng pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lƣu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồ thị. Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc là các chỉ báo địa lí hay dữ liệu vị trí lƣu trữ. Bộ xác định cho một thực thể có thể Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là một con trỏ đến vị trí lƣu trữ của dữ liệu liên quan. 1.4. Chức năng Sức mạnh của các chức năng của hệ thống GIS khác nhau là khác nhau. Kỹ thuật xây dựng các chức năng cũng rất khác nhau. Chức năng của một hệ thống thông tin địa lý đƣợc phân chia thành năm loại sau đây: Nhập dữ liệu: Trƣớc khi dữ liệu địa lý có thể đƣợc dùng cho GIS, dữ liệu này phải đƣợc chuyển sang dạng số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang các file dữ liệu dạng số đƣợc gọi là quá trình số hoá. Thao tác dữ liệu: Có những trƣờng hợp các dạng dữ liệu luôn đòi hỏi đƣợc chuyển dạng và thao tác theo một số cách để có thể tƣơng thích với một hệ thống nhất định. Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết. Quản lý dữ liệu: Đối với những dự án GIS nhỏ, có thể lƣu các thông tin địa lý dƣới dạng các file đơn giản. Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lƣợng ngƣời dùng cũng nhiều lên thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu (BDMS) để giúp cho việc lƣu giữ, tổ chức và quản lý thông tin. Một BDMS chỉ đơn giản là một phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu. Hỏi đáp và phân tích: GIS cung cấp khả năng hỏi đáp đơn giản “chỉ và bấm” và các công cụ phân tích hành vi để cung cấp kịp thời thông tin cho những ngƣời quản lý và phân tích. Các hệ GIS hiện đại có nhiều công cụ phân tích hiệu quả. Hiển thị: Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng cũng đƣợc hiển thị tốt nhất dƣới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá hiệu quả trong lƣu giữ và trao đổi thông tin địa lý. GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để mở rộng tính nghệ thuật và khoa học của ngành bản đồ. Bản đồ hiển thị có thể đuợc kết hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phƣơng tiện). Quan hệ giữa các nhóm chức năng và cách biểu hiện thông tin khác nhau của GIS đƣợc mô tả trong hình vẽ sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 Hình 1.10: Quan hệ giữa các nhóm chức năng trong GIS [5] Lƣu trữ và khai thác Xử lý sơ bộ dữ liệu Hiển thị và tƣơng tác Tìm kiếm và phân tích Hiện tƣợng quan sát Tài liệu và bản đồ giấy Thu thập dữ liệu Dữ liệu thô CSDL Thiết bị đồ họa Dữ liệu có cấu trúc Diễn giải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HỢP WEB-GIS 2.1. Giới thiệu WEB: Dịch vụ WWW, hay còn đƣợc gọi là Web, đƣợc phát triển nhằm mục đích quan sát và tìm kiếm thông tin trên Internet. Chúng liên kết không tuyến tính các tài liệu trên server nhờ công nghệ siêu văn bản (hypertext) và siêu vật mang (hypermedia). Các tài liệu Web bao gồm các trang liên kết và các trang đƣợc hình thành bởi các dòng lệnh của ngôn ngữ thƣờng đƣợc sử dụng với tên là HTML. Hình 2.1: Kiến trúc Web WWW làm việc theo mô hình tính toán khách/chủ đa tầng (hình 2.1) và sử dụng trình duyệt Web (client) để khai thác thông tin trên Web server. Web server có thể kết nối với các server ứng dụng, sau đó server này kết nối với server CSDL. Nhiều trƣờng hợp trong thực tế, ba tầng xử lý có thể cùng đặt trên một máy tính nhƣ dƣới hình 2.2. Ghép nối Server Web Với dữ liệu ứng dụng Ghép nối Server ứng dụng với CSDL Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 Cần phân biệt Web và Internet: Web không phải là mạng mà là ứng dụng trên mạng sử dụng giao thức HTTP. Để truy cập trang Web, client phải đƣợc cài đặt một trình duyệt Web nào đó. Khi ngƣời sử dụng quan tâm đến trang Web, họ chỉ việc nhập địa chỉ của nó trong trình duyệt Web, client sẽ tự động xác nhận server cần liên lạc rồi sử dụng giao thức HTTP để yêu cầu lấy tài liệu trong Web Server. Khi nhận đƣợc yêu cầu từ trình duyệt Web, dịch vụ Web lại sử dụng giao thức HTTP để gửi trang Web hoặc đối tƣợng trả lại cho client. Cuối cùng trình duyệt Web sẽ hiển thị trang Web hoặc đối tƣợng đó lên màn hình. Hình 2.2: Kiến trúc Web một máy chủ 2.2. Giới thiệu về WebGIS: GIS có nhiều định nghĩa nên WEBGIS cũng có nhiều định nghĩa. Nói chung, các định nghĩa của WEBGIS dựa trên những định nghĩa đa dạng của GIS và có DBMS Logic xâm nhập dữ liệu Phiên giao dịch Logic tác nghiệp WEB Logic trình diễn Trình duyệt Web (Client) Firewall Trình duyệt Web (Client) Internet Internet/Extranet Intranet LAN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 thêm các thành phần của WEB (web component). Đây là một trong số các định nghĩa về WEBGIS: WEBGIS là một hệ thống phức tạp cung cấp truy cập trên mạng với những chức năng nhƣ là thu ảnh(capturing), lƣu trữ, hợp nhất dữ liệu (integrating), chế tác (manipulating), phân tích và hiền thị dữ liệu không gian.(theo Harder 1998) . Hiện nay có rất nhiều hệ thống GIS đang hoạt động trên WEB, nhƣng để phân phối thông tin thì phần lớn các hệ thống này đều thiết kế theo mô hình Client/Server (Hình 2.3). Hình 2.3: Cấu trúc của WWW thiết kế theo mô hình Client/Server Theo mô hình Client/Server thì bên Client phải có bộ duyệt Web nhƣ Microsoft Internet Explorer, Nescape, ... để gửi yêu cầu cho Server, Server xử lý yêu cầu và gửi thông tin lại cho Client. Mô hình đƣợc sử dụng trong hệ thông tin địa lý phân tán DGI (Distributed Geographic Infomation) là một khái niệm mở rộng của Client/Server (Hình 2.4) nhƣ là một Server đa tầng (vì tiến trình xử lý đƣợc phân chia trên các tầng riêng biệt - trạm làm việc và Server cơ sở dữ liệu). Server đa tầng chứa một Web Server và chƣơng trình GIS, giữa hai tiến trình có sự liên lạc bởi một chƣơng trình DGI. Khi có ngƣời sử dụng gửi một yêu cầu xem một bản đồ hoặc phần mềm GIS, yêu cầu đƣợc gửi cho Web Server qua Internet. Bên Server công nhận nó nhƣ một yêu cầu DGI, và gửi đến chƣơng trình DGI, sau đó câu hỏi đƣợc chuyển sang mã nội bộ và gửi qua phần mềm GIS để xử lý yêu cầu (thông thƣờng nó dùng ngôn ngữ scripts là chƣơng trình đƣợc dịch bởi phần mềm GIS). Kết quả trả lại có thể là ảnh bản đồ, văn bản hoặc tệp dữ liệu thô. Phần mềm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 DGI phải định dạng lại đầu ra theo tiêu chuẩn Internet hoặc những gì có thể mà các trình duyệt Web hiểu đƣợc. Thông tin này đƣợc gửi qua Web Server cho Client hiển thị. Hình 2.4: Mô hình Client/Server nhiều lớp của tất cả các dịch vụ DGI Tiềm năng của WebGIS + Khả năng phân phối thông tin địa lý rộng rãi trên toàn cầu. + Ngƣời dùng Intenet có thể truy cập đến các ứng dụng GIS mà không phải mua phần mềm. + Đối với phần lớn ngƣời dùng không có kinh nghiệm về GIS thì việc sử dụng WebGIS sẽ đơn giản hơn việc sử dụng các ứng dụng GIS loại khác. 2.3. Chức năng của WebGIS: 2.3.1. Chức năng hiển thị + Hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ. + Hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn. + Thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ(phóng to, thu nhỏ). + Di chuyển khu vực hiển thị. + Hiển thị thông tin về đối tƣợng cụ thể. + In bản đồ. 2.3.2. Chức năng phân tích thiết kế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 + Thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp với yêu cầu (qua các query). + Chỉnh sửa đối tƣợng sẵn có thông tin về màu sắc thông qua một chuẩn bản đồ. + Tạo bản đồ chuyên đề. 2.4. Ứng dụng của WebGIS: Dựa trên những chức năng của WebGIS ta có thể thấy những ứng dụng của nó là tạo những bản đồ có những chức năng nhƣ chức năng của WebGIS: hiển thị các lớp bản đồ, thay đổi tỉ lệ phóng, di chuyển bản đồ để xem bản đồ, hiển thị thông tin đối tƣợng, thực hiện các câu query,.. + Ứng dụng trong kinh doanh. + Ứng dụng thành lập bản đồ hành chính và phân bố dân số. + Ứng dụng thành lập bản đồ quản lý cơ sở hạ tầng kiến trúc. + Ứng dụngthành lập bản đồ quản lý dầu khí, gas và thăm dò khoáng sản. + Ứng dụng thành lập bản đồ Y tế và an toàn nhân dân. + Ứng dụng thành lập bản đồ thông tin bất động sản thực. + Ứng dụng thành lập bản đồ quản lý các nguồn tài nguyên tăng cƣờng. + Ứng dụng trong thành lập bản đồ quy hoạch đô thị và vùng. 2.5. Giải pháp tích hợp và mô hình kết nối WebGIS: 2.5.1. Các giải pháp tích hợp WebGIS: Các ứng dụng của hệ thông tin địa lý trực tuyến có thể đơn giản là bản đồ vẽ trƣớc trong các trang Web cho đến hệ thống phức tạp liên kết mạng với hệ thống GIS để ngƣời dùng từ xa chia sẻ dữ liệu chung "trong thời gian thực". Các ứng dụng GIS trực tuyến thông thƣờng bao gồm server (để lƣu dữ liệu và ứng dụng), client (để sử dụng dữ liệu và ứng dụng) và mạng thông tin (để điều khiển luồng thông tin giữa Client và Server). Khi hệ thống GIS trực tuyến hoạt động, một loạt các công việc sẽ đƣợc thực hiện, bao gồm xử lý các yêu cầu, thực hiện tìm kiếm, phân tích địa lý, phát sinh các báo cáo và liên tục hiển thị bản đồ. Nhiệm vụ đầu tiên của công việc thiết kế hệ thống GIS trực tuyến là xác định loại công việc dành cho Server và Client. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Các công việc này có thể đƣợc phân chia nhƣ trên bảng 2.1 cho Server và Client của hệ thống. Bảng 2.1: Phân bổ công việc trên hệ thống khách/chủ (client/server) + Nhiệm vụ của Server: Mục tiêu cơ bản của mô hình tính toán khách/chủ là tập trung dữ liệu và phần mềm trên một máy để các client xâm nhập. Thông thƣờng thì việc tập trung dữ liệu và phần mềm trên một máy (hay còn gọi là nặng Server) có nhiều lợi thế nhƣ dễ cập nhật, sử dụng máy tính mạnh sẽ hiệu quả hơn việc phân tán mọi thứ và dễ quản lý xâm nhập thông tin. Nếu đặt dữ liệu GIS trên máy trung tâm thì ta có kết quả tƣơng tự nhƣ môi trƣờng Web. Tuy nhiên chúng cũng có bất lợi, đó là hệ GIS đòi hỏi server mạnh để thực thi nhiều công việc hơn các trang chủ Web thông thƣờng khác. Do vậy, khi quá nhiều ngƣời sử dụng xâm nhập trang chủ thì bộ xử lý quá tải dẫn đến dừng hoạt động. Đó là nguyên nhân để xây dựng máy chủ trên cơ sở nhiều bộ xử lý chạy song song. Vấn đề khác xảy ra với ứng dụng GIS phân tán nặng server là quá tải đƣờng truyền Internet. Mỗi khi ngƣời dùng phóng to, thu nhỏ bản đồ thì yêu cầu mới đƣợc gửi từ Client đến Server, bản đồ mới đƣợc Server phát sinh và gửi trở lại Client. Chúng có thể làm tắc nghẽn đƣờng truyền hay làm giảm tính tƣơng tác và tính hiệu quả của giao diện với ngƣời sử dụng. Nặng Server Cân đối Nặng Client GIS trên client Nhiệm vụ Server Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Phân tích Vẽ bản đồ Truy vấn dữ liệu Phân tích Vẽ bản đồ Phân tích Vẽ bản đồ Dịch vụ tệp Truyền tải Bản đồ Raster Dữ liệu Raster/vector Bản đồ vector Dữ liệu thô Nhiệm vụ Client Hiển thị Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn đầu vào Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Vẽ bản đồ Phân tích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 + Nhiệm vụ của Client: Thông thƣờng các trình duyệt Web thuộc nhóm Client mỏng, phần lớn các xử lý đƣợc thực hiện trên Server còn trình duyệt chỉ làm nhiệm vụ hiển thị. Các ứng dụng trên client mỏng đòi hỏi Server nặng nhƣ mô tả trên đây. Ngƣợc lại, các ứng dụng xây dựng trên quan điểm Client nặng sẽ thực hiện nhiều xử lý trên Client. Nếu trình duyệt có khả năng đồ họa cao và xử lý nhiều chức năng GIS thì chúng có thể dễ dàng duyệt, phóng to, thu nhỏ bản đồ và truy vấn dữ liệu không gian. Chúng làm giảm tải đƣờng truyền và bộ xử lý của Server. Tuy nhiên, các nhà phát triển trình duyệt Web thông thƣờng không muốn xây dựng các chức năng GIS cho hệ thống chƣơng trình của họ. Nhƣng họ đã cho khả năng mở rộng chức năng trình duyệt Web bằng các công nghệ khác nhƣ Java applet, ActiveX, plug-ins... Java applet đƣợc xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Java của Sun Microsystems. Java cho phép viết một trình ứng dụng hay một đoạn mã trình (applet) trên hệ điều hành này và chạy nó trên bất cứ máy tính nào khác nếu có môi trƣờng Java mà không cần phải dịch lại applet đó. Điều khiển ActiveX là những thành phần lập trình hƣớng đối tƣợng trên nền hệ điều hành Windows. Điều khiển ActiveX cung cấp nhiều chức năng tƣơng tự nhƣ Java applet. Tuy nhiên, do đƣợc xây dựng bằng công nghệ mở rộng của Microsoft cho nên chúng chỉ chạy trên PC có môi trƣờng hệ điều hành và trình duyệt Web của Microsoft. Plug-in cũng cho khả năng tƣơng tác với ngƣời dùng Web. Plug-in là thƣ viện liên kết động (DLL) cho phép nhìn, nghe... loại dữ liệu mới. Chúng đƣợc cài đặt để chạy bên trong cửa sổ duyệt, trong suốt với ngƣời sử dụng. Chúng có khả năng xâm nhập tài nguyên của Client nhƣ các đối tƣợng OLE, thiết bị MIDI, máy in... Khi ngƣời sử dụng gọi trang chủ thì applet đƣợc tự động nạp và trở thành một phần của trình duyệt. Điều này cho ngƣời phát triển phần mềm GIS xây dựng các applet xử lý dữ liệu không gian của riêng họ. Bất lợi của giải pháp này là các máy client phải nạp các applet (có khi lớn tới megabyte) mỗi khi xâm nhập trang chủ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 + Giải pháp Client/Server cho tích hợp GIS &Web: Việc lựa chọn giải pháp nặng hay nhẹ máy chủ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Client nặng tƣơng tác với server nhẹ cho khả năng phân tích mềm dẻo và phong phú hơn, làm giảm tải đƣờng truyền, tăng số lƣợng ngƣời dùng đồng thời và cập nhật phần mềm khó khăn hơn. Cài đặt Client nhẹ/Server nặng chiếm dụng giải băng truyền tin đáng kể để tải các bản đồ. Giải pháp này dành cho các ứng dụng không đòi hỏi các thao tác phân tích GIS phức tạp. Giải pháp cân đối giữa Client và Server có thể là giải pháp ƣu việt cho các dự án, chúng ta sẽ nghiên cứu ở phần tiếp sau. 2.5.1.1. Nặng phía Server/ nhẹ phía Client: Máy chủ (Server) sẽ đảm nhiệm tất cả các công việc bao gồm lƣu dữ liệu và phân tích dữ liệu. Hình 2.5: Mô hình kết nối nặng phía Server/nhẹ phía Client * Ƣu điểm của mô hình này: + Nếu sử dụng máy chủ (Server) có hiệu năng cao: Ngƣời sử dụng có thể xâm nhập dữ liệu phức tạp và rất lớn, quy trình phân tích GIS phức tạp cũng đƣợc thực hiện nhanh ngay cả khi Client không có phần cứng mạnh. + Client đƣợc kiểm soát tốt hơn khi sử dụng dữ liệu để đảm bảo rằng dữ liệu sử dụng là chính xác. * Nhƣợc điểm của mô hình này: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 + Mỗi yêu cầu từ Client (dù nhỏ đến mấy) vẫn phải gửi đến Server để xử lý, sau đó kết quả đƣợc gửi qua Internet trở lại Client. + Hiệu xuất bị ảnh hƣởng bởi dải băng thông và lƣu lƣợng trên Internet giữa máy chủ và máy Client, đặc biệt khi phải tải tệp dữ liệu lớn. + Mô hình này không tận dung đƣợc lợi thế về sức mạnh của máy tính phía Client, nó chỉ đƣợc sử dụng để đệ trình yêu cầu và hiển thị kết quả. 2.5.1.2. Nhẹ phía Server/ nặng phía Client. Máy khách đƣợc cung cấp các chức năng để xử lý các yêu cầu mà không cần phải gửi về cho máy chủ xử lý. Khi đó máy khách phải đủ mạnh để xử lý các yêu cầu này. Hình 2.6. Mô hình kết nối nặng phía Client/ nhẹ phía Server * Ƣu điểm của mô hình này: + Trong mô hình này ngƣời sử dụng sẽ tận dụng đƣợc sức mạnh xử lý của máy tính phía Client và có đầy đủ khả năng làm chủ tiến trình phân tích dữ liệu. + Khi mà Server đã gửi CSDL theo yêu cầu của Client thì ngƣời sử dụng có thể chế tác dữ liệu mà không cần trao đổi thông điệp giữa Client và Server qua Internet. * Nhƣợc điểm của mô hình này: + Dữ liệu, applets trao đổi giữa Server và Client là rất lớn nên dễ gây ra nghẽn mạng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 + Nếu máy tính Client không đủ mạng thì rất khó khăn cho tập dữ liệu phức tạp và lớn, các chƣơng trình phân tích GIS phức tạp sẽ bị chạy chậm hoặc không chạy đƣợc ở trên Client so với ở trên Server. - Ngƣời sử dụng gặp nhiều khó khăn khi không đƣợc huấn luyện để sử dụng dữ liệu và thực hiện các chức năng phân tích. 2.5.1.3. Giải pháp cân đối Server/Client: Có thể kết hợp bằng cách dữ liệu lƣu trên máy chủ, các chức năng xử lý đặt tại máy khách. Cũng có thể kết hợp bằng cách máy chủ cung cấp các chức năng, dữ liệu lƣu ở máy khách. Hoặc cũng có thể kết hợp theo cách dữ liệu và chức năng vừa lƣu ở máy chủ, vừa cung cấp các chức năng xử lý đơn giản cho máy khách,… Trong trƣờng hợp này, khả năng GIS là cung cấp các applets hay các chƣơng trình nhỏ có thể thực thi đƣợc trên máy khách. Các applets này đƣợc phân phối cho máy khách khi ngƣời dùng cần. Một khi dữ liệu và applets đƣợc tải về máy khách, ngƣời dùng có thể làm việc độc lập với máy chủ. Các yêu cầu và kết quả sẽ không gửi qua Internet. Applets có thể đƣợc viết bằng Java, JavaScript hoặc ActiveX. 2.5.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS Hình 2.7: Sơ đồ hoạt động của WebGIS Khi có yêu cầu phát sinh, Client gửi yêu cầu đến WebServer. Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ, WebServer chuyển yêu cầu đó đến MapServer xử lý. Tại MapServer, yêu cầu sẽ đƣợc phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà MapServer gọi đến chƣơng trình thực thi để thực hiện. Chƣơng trình thực thi trên MapServer truy cập vào cơ sở dữ liệu để lấy dữ liệu. Trong quá trình truy cập, chƣơng trình thực thi tham chiếu đến tệp tin cấu hình bản đồ (config_mapfile). Dữ liệu lấy về sẽ Client Web Server Map Server Data HTML Template Config_mapfile Yêu cầu Trả lời Truyền Truyền Tham chiếu Truy cập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 đƣợc chuyển về WebServer, WebServer tham chiếu đến tệp tin mẫu (html template) để tạo ra kết quả. Kết quả sẽ đƣợc gửi về Client để hiển thị. Chu trình cứ thế tiếp tục. 2.5.3 . Phần mềm mã nguồn mở MAPSERVER MapServer là Web Map Server mã nguồn mở hỗ trợ phát triển ứng dụng trên nền Java, .NET, PHP có thể chạy trên nền Linux hoặc Windows. Trong đề tài này em sẽ giới thiệu và triển khai ứng dụng bằng Mapserver trong môi trƣờng Windows. MapServer cho phép tạo các bản đồ động và trình bày dữ liệu không gian trên Web. Đây là sản phẩm của trƣờng đại học Minnesota (University of Minnesota - UMN) trong dự án kết hợp giữa NASA và bộ tài nguyên Minnesota. 2.5.3.1. Các đặc điểm của MapServer: - Hỗ trợ dịch vụ WebGIS theo chuẩn OGC, bao gồm: WMS Server(Web Map Service Server), WMS Client, WFS Server (Web Feature Service), WFS Client và WCS Server (Web Coverage Service). - Xuất bản đồ với nhiều ƣu điểm: • Vẽ đối tƣợng theo tỷ lệ. • Hiển thị nhãn theo đối tƣợng và giải quyết trùng lặp nhãn. • Tùy biến giao diện, mẫu trƣớc khi xuất. • Sử dụng font: TrueFont • Có các thành phần của bản đồ nhƣ thƣớc tỷ lệ, chú giải, bản đồ tham chiếu, mũi tên hƣớng Bắc. • Tạo bản đồ chuyên đề dựa trên biểu thức truy vấn trên các lớp cơ sở. - Hỗ trợ các ngôn ngữ kịch bản phổ biến và môi trƣờng phát triển nhƣ C#, PHP, Perl, Python, Java, và Ruby. - Hỗ trợ các hệ điều hành: Linux, Windows, MAC OS X, Solaris, … - Hỗ trợ định dạng dữ liệu raster và vector: • TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS, JPEG và EPPL7. • ESRI shapefile, PostGIS, ESRI ArcSDE, Oracle Spatial, MySQL, … - Hỗ trợ lƣới chiếu: hỗ trợ hơn 1000 lƣới chiếu trong thƣ viện Proj.4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 - Lƣu trữ dữ liệu và cung cấp các bản đồ thông qua WWW, kèm theo một số chức năng nhƣ Zoom, Pan và một số tham số nhƣ hiển thị lớp, lựa chọn màu sắc.Ở đây máy chủ xử lý toàn bộ, máy khách chỉ hiển thị các bản đồ do máy chủ cung cấp. 2.5.3.2. Sơ đồ hoạt động của MapServer Hình 2.8. Sơ đồ hoạt động của MapServer 2.5.3.3. Cơ chế hoạt động - Máy khách có nhiệm vụ chƣ́a trình duyệt web có chƣ́c năng hiển thị , gƣ̉i yêu cầu đến WebServer và nhận kết quả trả về tƣ̀ WebServer để hi ển thị. - Máy chủ bao gồm các thành phần WebServer , Application Server , WFS Server và Data Server . + WebServer: đảm nhiệm chƣ́c năng nhận yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt , gƣ̉i cho Application Server xƣ̉ lý và nhận kết quả tƣ̀ Applicatio n Server để gƣ̉i trả về cho trình duyệt. + Application Server: đảm nhiệm chƣ́c năng lấy dƣ̃ liệu tƣ̀ các Server cung cấp dƣ̃ liệu (WFS Server ) để tạo ra bản đồ , xƣ̉ lý các yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt và gƣ̉i trả kết quả về trình duyệt thông qua WebServer . + WFS Server : lấy dƣ̃ liệu không gian tƣ̀ Vector Data cung cấp dƣ̃ liệu dƣới định dạng thống nhất GML khi có yêu cầu tƣ̀ phía Application Server . + Data Server: đảm nhiệm chƣ́c năng lƣu trữ , quản lý dữ liệu không gian (Vector Data) và thuộc tính (RDBMS). - Cơ chế hoạt động của hệ thống nhƣ sau : Trình duyệt gửi yêu cầu đến WebServer, WebServer gƣ̉i yêu cầu đến Application Server để phân tích . Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ thì A pplication Server lấy dƣ̃ liệu tƣ̀ các WFS Server Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 để tích hợp lại thành bản đồ và gửi trả về cho WebServer , đến lƣợt mình , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Nếu yêu cầu liên quan đến thông tin thuộc tính thì Application Server sẽ kết nối đến RDBMS để lấy dƣ̃ liệu về xƣ̉ lý và gƣ̉i trả kết quả về cho WebServer , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Chu trình cứ thế tiếp tục. Trong trƣờng hợp này, khả năng GIS là cung cấp các applets hay các chƣơng trình nhỏ có thể thực thi đƣợc trên máy khách. Các applets này đƣợc phân phối cho máy khách khi ngƣời dùng cần. Một khi dữ liệu và applets đƣợc tải về máy khách, ngƣời dùng có thể làm việc độc lập với máy chủ. Các yêu cầu và kết quả sẽ không gửi qua Internet. Applets có thể đƣợc viết bằng Java, JavaScript hoặc ActiveX. Trong đồ án này em sẽ sử dụng mô hình kết nối WebGIS nặng Server. Vì với mô hình nặng Server ngƣời dùng sẽ truy cập đƣợc các dữ liệu lớn và phức tạp thay vì phải xử lý trên máy khách (thƣờng có cấu hình thấp và không đồng bộ). Các chức năng phân tích GIS phức tạp sẽ đƣợc xử lý nhanh hơn thay vì xử lý trên máy khách. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG WEBGIS CẢNH BÁO DỊCH BỆNH CÚM GIA CẦM 3.1. PHÂN TÍCH 3.1.1. Hiện trạng nhu cầu thông tin: Qua quá trình khảo sát việc phòng, chống dịch bệnh cúm gia cầm trong địa bàn tỉnh Bắc Giang hiện nay, đa số các thông tin về dịch bệnh mà các nhà lãnh đạo, cơ quan chức năng trong ngành chăn nuôi thú y và ngƣời dân cần biết là kết quả điều tra về chăn nuôi gia cầm, kết quả tiêm phòng trong mỗi đợt, số gia cầm bị dịch cúm, các luồng luân chuyển giống gia cầm, sản phẩm gia cầm, thức ăn gia cầm và các số liệu khác phục vụ bài toán dự báo. Ngoài ra, còn các thông tin về các cơ sở giết mổ tập trung, các chợ, các trang trại chăn nuôi cung cấp giống gia cầm, các quầy hàng kinh doanh thuốc, vật tƣ thú y và các thông tin liên quan khác ... 3.1.2. Phân loại thông tin: Nhằm mục đích thiết lập cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm nên các thông tin trên đƣợc phân thành hai loại: loại thông tin có liên quan đến không gian và loại thông tin phi không gian (hay còn gọi là dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính). Để có thể vừa phục vụ cho công tác quản lý tình hình chăn nuôi, tình hình dịch cú._.