CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG

Chia sẻ: Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

103
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

GIS-Geography Information System(Hệ thống thông tin địa lý) ra đời và được 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. Bên cạnh đó, xu hướng chia sẻ dữ liệu, phát triển phần mềm trên công nghệ mã nguồn mở cũng được quan tâm ở các nước đang phát triển vì nhiều lợi ích mà nó mang lại....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Đức Phương CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI - 2008 2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Đức Phương CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VÀ ỨNG DỤNG KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin Cán bộ hướng dẫn : TS. Nguyễn Hải Châu HÀ NỘI - 2008 3
TÓM TẮT KHÓA LUẬN GIS-Geography Information System(Hệ thống thông tin địa lý) ra đời và được 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. Bên cạnh đó, xu hướng chia sẻ dữ liệu, phát triển phần mềm trên công nghệ mã nguồn mở cũng được quan tâm ở các nước đang phát triển vì nhiều lợi ích mà nó mang lại. Vì thế, việc nghiên cứu ứng dụng 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 nghiên cứu nền tảng công nghệ GIS, từ đó đưa ra các giải pháp về bản đồ trực tuyến, khả năng xây dựng ứng dụng bản đồ trên cơ sở mã nguồn mở và từ đó xây dựng website bản đồ trực tuyến về các địa điểm du lịch trên thành phố Hà Nội. Khóa luận được chia thành các phần chính sau: Mở đầu: Đặt vấn đề và đưa ra mục tiêu nghiên cứu. Chương 1: Giới thiệu về bản đồ, nghiên cứu về công nghệ GIS và ứng dụng công nghệ GIS trên nền web. Chương 2: Tìm hiểu một số giải pháp về bản đồ trực tuyến, đi xâu nghiên cứu giải pháp sử dụng phần mền mã nguồn mở MapServer. Chương 3: Xây dựng ứng dụng bản đồ trực tuyến phục vụ nhu cầu du lịch thành phố Hà Nội. Kết luận: Kết quả đạt được và định hướng phát triển trong tương lai. 4
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho em được cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Hải Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt quá trình em làm khóa luận tốt nghiệp này. Em xin cảm ơn và gửi những lời chúc tốt đẹp nhất đến các thầy cô giáo trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội, đã tận tâm truyền đạt những kiến thức quý báu làm nền tảng để em bước vào đời. Cuối cùng, em xin được cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã giúp đỡ em, là chỗ dựa tinh thần vững chắc giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Người thực hiện NGUYỄN ĐỨC PHUƠNG 5
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.......................................................................................8 DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................10 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ ...............................................................11 MỞ ĐẦU.......................................................................................................................12 1. Đặt vấn đề ..............................................................................................................12 2. Nội dung và mục tiêu nghiên cứu..........................................................................13 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GIS TRÊN NỀN WEB ................14 1.1 Giới thiệu về bản đồ.............................................................................................14 1.2 Các phương pháp biểu diễn bản đồ .....................................................................14 1.2.1 Phân loại bản đồ ............................................................................................14 1.2.2 Các thành phần của bản đồ............................................................................15 1.2.3 Độ chính xác của bản đồ ...............................................................................16 1.2.4 Các chú giải trên bản đồ................................................................................16 1.2.5 Phương pháp thể hiện thông tin trên bản đồ .................................................18 1.2.6 Sự khái quát hóa và sự phóng đại .................................................................19 1.3 Công nghệ GIS trên nền Web.............................................................................19 1.4 Sơ đồ hoạt động của ứng dụng GIS trên nền Web ..............................................20 1.5 Dữ liệu về GIS .....................................................................................................21 1.5.1 Các khái niệm cơ bản ....................................................................................21 1.5.2 Các dạng dữ liệu của GIS..............................................................................24 1.5.3 Mô hình thông tin không gian.......................................................................24 1.5.4 Mô hình thông tin phi không gian.................................................................30 CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN.....................................33 2.1 Một số giải pháp bản đồ trực tuyến .....................................................................33 2.1.1 MapBender....................................................................................................33 2.1.2 MapGuide Open Source................................................................................33 2.1.3 OpenLayers ...................................................................................................34 2.2 Phần mềm mã nguồn mở MapServer ..................................................................34 2.2.1 Giới thiệu về Mapserver...............................................................................34 2.2.2 Thành phần và mô hình xử lý của Mapserver...............................................36 2.2.3 Tìm hiểu Mapfile...........................................................................................39 6
2.2.4 Xử lý kết nối các loại dữ liệu ........................................................................48 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG WEBSITE BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VỀ CÁC ĐỊA ĐIỂM DU LỊCH TRÊN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ....................................................52 3.1 Phân tích .............................................................................................................52 3.1.1 Hiện trạng và nhu cầu của thông tin .............................................................52 3.1.2 Phân tích hệ thống và định hướng công nghệ ..............................................52 3.2 Thiết kế ................................................................................................................53 3.2.1 Thiết kế kiến trúc ..........................................................................................53 3.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu....................................................................................54 3.2.3 Thiết kế chức năng ........................................................................................64 3.2.4 Thiết kế giao diện..........................................................................................66 3.3 Xây dựng..............................................................................................................70 3.3.1 Xây dựng máy chủ cung cấp dữ liệu.............................................................70 3.4 Cài đặt và thử nghiệm..........................................................................................70 KẾT LUẬN ..................................................................................................................72 1. Kết quả đạt được...................................................................................................72 2. Hướng phát triển đề tài .........................................................................................72 PHỤ LỤC .....................................................................................................................73 Phụ lục 1: Một số giao diện người dùng người dùng ................................................73 Phụ lục 2: Giao diện quản trị .....................................................................................79 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................81 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Bản đồ dạng đường nét.....................................................................................14 Hình 2: Bản đồ dạng ảnh ...............................................................................................15 Hình 3: Sơ đồ hoạt động của WebGIS ..........................................................................20 Hình 4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point). ......................................25 Hình 5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng đường .................................................26 Hình 6: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) ..................................26 Hình 7: Một số khái niệm trong cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ. ....................................27 Hình 8: Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster....................................................29 Hình 9: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa raster và vector .....................................................30 Hình 10: Sơ đồ hoạt động của Mapserver .....................................................................36 Hình 11: Quy trình xử lý của Mapserver.......................................................................38 Hình 12: Mô hình đối tượng trong Mapfile...................................................................39 Hình 13: Chồng xếp các Layer......................................................................................39 Hình 14: Danh sách font sử dụng ..................................................................................40 Hình 15: Thứ tự được vẽ các Layer...............................................................................43 Hình 16: Mô hình 3 tầng trong thiết kế kiến trúc ..........................................................53 Hình 17: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Quận/Huyện .......................................55 Hình 18: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Bảo tàng ..................................55 Hình 19: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Khách sạn................................55 Hình 20: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Nhà hàng .................................55 Hình 21: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Di tích danh lam......................56 Hình 22: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Công ty lữ hành.......................56 Hình 23: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Bảo tàng...........................................56 Hình 24: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Khách sạn ........................................56 Hình 25: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Nhà hàng..........................................56 Hình 27: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Bảo tàng .............................................57 Hình 28: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Khách sạn...........................................57 Hình 29: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Nhà hàng ............................................57 Hình 30: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Di tích danh lam.................................57 Hình 31: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Công ty lữ hành..................................58 Hình 32: Lược đồ mô tả các thực thể và mối quan hệ giữa các thực thể ......................63 Hình 33: Sơ đồ các chức năng.......................................................................................64 Hình 34: Sơ đồ quản trị .................................................................................................66 Hình 35: Sơ đồ web dành cho người dùng ....................................................................67 8
Hình 36: Giao diện trang chủ ........................................................................................68 Hình 37: Giao diện Danh sách bảo tàng........................................................................68 Hình 38: Giao diện chi tiết bảng tàng............................................................................69 Hình 39: Giao diện bản đồ.............................................................................................69 9
DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Các phương pháp thể hiện bản đồ....................................................................18 Bảng 2: Bảng lớp dữ liệu không gian............................................................................59 Bảng 3: Chi tiết bảng Quản trị.......................................................................................59 Bảng 4: Chi tiết bảng bảo tàng ......................................................................................60 Bảng 5: Chi tiết bảng Công ty lữ hành ..........................................................................60 Bảng 6: Chi tiết bảng Danh lam ....................................................................................61 Bảng 7: Chi tiết bảng khách sạn ....................................................................................61 Bảng 8: Chi tiết bảng Nhà hàng ....................................................................................62 Bảng 9: Chi tiết bảng Quận ...........................................................................................62 Bảng 10: Chi tiết bảng Phường .....................................................................................62 Bảng 11: Chi tiết bảng Đường giao thông.....................................................................63 Bảng 12: Kết quả kiểm thử............................................................................................71 10
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ Thuật ngữ Từ tiếng Anh Định nghĩa tiếng Việt API Application Program Interface Giao diện lập trình ứng dụng Cartogram Biểu đồ diện tích CGI Common Gateway Interface Chuẩn để kết nối chương trình ứng dụng với Web server GDAL Geospatial Data Abstraction Library Là thư viện biên dịch định dạng dữ liệu địa lý[15] GIS Geography Information System Hệ thống thông tin địa lý. Sử dụng công nghệ này là một công nghệ dựa trên máy tính để xây dựng bản đồ, phân tích và xử lý các đối tượng tồn tại và các sự kiện xảy ra trên trái đất. GML Geography Markup Language Ngôn ngữ đặc tả về dữ liệu địa lý. OGC Open Geospatial Consortium Là tổ chức tập hợp các nhà phát triển nghiên cứu đưa ra các chuẩn cho hệ địa lý SDE Spatial Database Enginee Cơ sở dữ liệu không gian tập trung 11
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Mục đích của mạng Internet, như những người tiền sáng lập và đặt nền móng cho nó công bố là phổ cập tri thức toàn cầu. Người sử dụng dù ở bất kỳ đâu, đều có thể truy cập, khai thác những gì cần cho công việc trong kho tàng tri thức chung nhân loại. Bản đồ học là một ngành của khoa học tự nhiên, cũng chịu sự chi phối đó. Mặt khác, mọi thông tin trong tất cả các lĩnh vực cuộc sống, ngành khoa học, kinh tế, xã hội... cũng đều gắn với các yếu tố không gian địa lý. Những yếu tố đó đã gắn kết, trở thành xu hướng tất yếu cho mọi ngành, mọi nghề, cho các nhà kinh doanh... vô hình chung, mỗi chủ thể đều tiến tới xây dựng hệ quản trị cơ sở dữ liệu (GIS) của mình để quảng bá, giao dịch. Mọi hệ GIS đều cần có nền là dữ liệu địa lý. Cũng có thể vì lý do này, mà các phần mềm về dữ liệu địa lý nền trở nên rất đa dạng. Các phần mềm dữ liệu địa lý nền này hoạt động được trên mạng Internet, tạm gọi là Web bản đồ trực tuyến. Hiện nay, có rất nhiều giải pháp bản đồ trực tuyến được các nhà phát triển đưa ra như Mapbender, MapBuilder, MapGuide Open Source, MapServer, OpenLayers, chúng đều là các phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ xây dựng các ứng dụng về bản đồ trên nền web. Du lịch là một trong những dịch vụ mang lại thú vui, sự thư giãn cho con người, là nơi mà con người khám phá ra vẻ đẹp thiên nhiên, vẻ đẹp về văn hóa, những phong tục tập quán, vẻ đẹp về truyền thống văn hóa ở những vùng đất khác nhau, nhất là trong thời đại công nghiệp như hiện nay. Để có một chuyến du lịch thuận lợi, thoải mái thì những thông tin liên quan đến địa điểm du lịch, các thông tin về dịch vụ do các công ty du lịch cung cấp là điều mà bất cứ người đi du lịch nào cũng cần phải biết trước. Hiện nay, với cuộc sống bận rộn, người đi du lịch có thể có các thông tin bằng việc truy cập các trang web thông qua mạng internet. Trong những năm gần đây, GIS đã được ứng dụng rất nhiều trong các ngành khoa học có liên quan đến dữ liệu không gian. Với khả năng quản lý, chia sẻ các ứng dụng thông tin địa lý qua mạng internet/intranet. Bằng việc kết hợp GIS và web để tạo thành WebGIS, người đi du lịch sẽ truy cập được các thông tin du lịch kết hợp với các bản đồ động để có được cái nhìn trực quan về các địa điểm mà mình sẽ đến thông qua 12
trình duyệt web mà không cần phải học sử dụng các phần mềm GIS. Bên cạnh đó, nếu kết hợp xây dựng WebGIS trên phần mềm mã nguồn mở thì sẽ có được các lợi ích mà phần mềm mã nguồn mở mang lại như chi phí đầu tư về phần mềm giảm, tận dụng được các thành quả ý tưởng chung của cộng đồng, tính chất an toàn cao. 2. Nội dung và mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu về công nghệ GIS, ứng dụng công nghệ GIS trên nền Web, đưa ra các giải pháp về bản đồ trực tuyến, từ đó xây dựng website bản đồ trực tuyến về các địa điểm du lịch trên thành phố Hà Nội dựa trên nền sản phẩm mã nguồn mở MapServer. 13
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GIS TRÊN NỀN WEB 1.1 Giới thiệu về bản đồ Bản đồ là một mô hình các thực thể và hiện tượng trên trái đất, trong đó thực thể được thu nhỏ, các hiện tượng được khái quát hóa để thể hiện được trên mặt phẳng vẽ. Bản đồ chứa các thông tin về vị trí và các tính chất của vật thể, hiện tượng mà nó trình bày. Thế giới thực rất rộng lớn và phức tạp để chúng ta có thể bao quát được. Nếu một phần không gian được chọn với một tỉ lệ nhỏ hơn thực tế thì chúng ta có thể thấy được cấu trúc và dạng của phần không gian đó dễ hơn nhiều và từ đó có thể thấy thấu đáo được khu vực nghiên cứu và đưa ra quyết định đúng đắn. Thông thường bản đồ là một mô hình theo tỉ lệ, nghĩa là tỉ lệ của khoảng cách trên tỉ lệ với khoảng cách trên thực tế sẽ bằng nhau với mọi vị trí trên bản đồ, trong một khu vực rộng lớn được chiếu trên bản đồ với một tỉ lệ nhỏ thì tỉ lệ này cũng có một sai số nhỏ. Về thực chất bản đồ là một hệ thống về không gian. Chúng ta có thể xem bản đồ và tìm thấy các thông tin trên bản đồ. 1.2 Các phương pháp biểu diễn bản đồ 1.2.1 Phân loại bản đồ Bản đồ có 2 dạng chính Dạng đường nét Hình 1: Bản đồ dạng đường nét 14
Dạng ảnh Hình 2: Bản đồ dạng ảnh Bản đồ đường nét dùng các kí hiệu, nét vẽ để thể hiện thông tin một cách tóm lược về khu vực thể hiện, chủ yếu được vẽ bằng thủ công với sự trợ giúp của máy tính. Bản đồ ảnh thường là những hình chụp ngoài thực địa từ trên cao, người ta thường vẽ thêm đường nét để nhấn mạnh các thực thể vào trong bản đồ ảnh. Bản đồ dạng này có ưu điểm là vẽ nhanh, miêu tả được những địa hình mà dùng nét vẽ thì khó thể hiện được(Ví dụ ao hồ, sa mạc ). Tuy nhiên bản đồ này thường gặp khó khăn trong việc giải đoán các thực thể trên bản đồ. 1.2.2 Các thành phần của bản đồ Thành phần của bản đồ liên quan đến mục đích sử dụng của nó. Các thành phần của bản đồ là: • Thành phần chính: Là phần chủ đề của bản đồ, ví dụ như địa lý, địa chất, dân số. Đối với bản đồ địa hình, thành phần chính là tất cả thông tin được vẽ bao gồm cả tên của các vùng. • Thành phần thứ hai(Bản đồ nền): Đối với bản đồ chủ đề, thành phần này này là phần địa hình, bao gồm lưới tọa độ. • Thành phần phụ trợ(Thông tin chú thích, tỉ lệ): Là các thông tin như chú thích, tỉ lệ, tiêu đề. 15
1.2.3 Độ chính xác của bản đồ Ba vấn đề của độ chính xác được đặt ra là • Chính xác về vị trí: Độ chính xác về vị trí trong bản đồ liên quan đến vị trí thực tế của nó trên thực tế. Độ chính xác này được xác định bởi: Phép chiếu Độ chính xác của việc thu thập dữ liệu và việc vẽ bản đồ. Tỉ lệ của bản đồ. Công cụ và độ ổn định của vật liệu được sử dụng trong việc vẽ bản đồ. • Chính xác về chủ đề: Độ chính xác về chủ đề liên quan đến thông tin chủ đề được thể hiện, độ chính xác này ảnh hưởng bởi: Thu thập thông tin thuộc tính: chất lượng của dữ liệu thống kê và phương pháp thống kê. Việc chuyển đổi dữ liệu: Một phần của vùng đôi khi được thể hiện cho toàn vùng • Chính xác về cách thể hiện: Sự xuất hiện của các biểu tượng trên bản đồ rất quan trọng, nếu dùng sai biểu tượng thì có thể đánh lạc hướng của người sử dụng hay làm mờ ranh giới giữa các vùng. 1.2.4 Các chú giải trên bản đồ Ngôn ngữ bản đồ cũng là một loại ngôn ngữ, nó có các chức năng chính sau: - Dạng có cấu trúc gợi nhớ đối tượng. - Kí hiệu chứa một nội dung về số lượng, chất lượng, cấu trúc của đối tượng cần thể hiện trên bản đồ. - Kí hiệu trên bản đồ phản ánh vai trò của đối tượng trong không gian và vị trí tương quan của nó với yếu tố khác. Hệ thống kí hiệu quy ước bản đồ: Trên bản đồ ta sử dụng các dạng đồ họa, mầu sắc, các loại chữ và con số. Các kí hiệu trên bản đồ thường được thể hiện dưới dạng: - Kí hiệu điểm (Point). - Kí hiệu tuyến (Polyline). 16
- Kí hiệu diện tích(Polygon). - Kí hiệu tượng hình. - Kí hiệu hình học. - Kí hiệu chữ. 17
1.2.5 Phương pháp thể hiện thông tin trên bản đồ Bảng 1: Các phương pháp thể hiện bản đồ Phương Đối tượng Thông tin Cách thể hiện pháp dùng thể hiện Cartogram Dạng vùng Đặt biểu đồ thể hiện Số lượng, cấu trúc mối liên quan của các đặc trưng của hiện tượng vào trong biên của hiện tượng đó. Nền chất Dạng vùng Dùng mầu sắc, mẫu tô Thể hiện các hiện lượng hay đánh số. tượng phân bố liên tục trên mặt đất, hay các hiện tượng. Đường đẳng Dạng điểm Nối các điểm có cùng Các đối tượng có trị chỉ số về số lượng của cùng số lượng của hiện tượng trên bản đồ. hiện tượng. Kí hiệu Dạng tuyến Vẽ các mũi tên để thể Thể hiện sự di đường hoặc dạng hiện sự di chuyển. chuyển của các đối. chuyển động vector tượng trên bản đồ Chấm điểm Dạng vùng Chấm điểm cho vùng Thể hiện sự phân tán hiện tượng của hiện tượng trên một vùng Biểu đồ định Dạng điểm Tạo biểu đồ tương Các hiện tượng phân vị quan (dạng tròn, dạng bố liên tục cột) giữa các đặc trưng đo đạc Kí hiệu Dạng điểm Dùng các kí hiệu (hình Đặc điểm phân bố, vẽ, chữ số) đặt vào vị số lượng, chất trí đối tượng lượng, cấu trúc 18
1.2.6 Sự khái quát hóa và sự phóng đại Vì bản đồ là sự thu nhỏ của thế giới thực, nên ta không thể trình bày một cách chính xác, do đó người ta thường dùng những kỹ thuật sau đây để thể hiện bản đồ: - Khái quát hóa là sự lựa chọn và đơn giản hóa sự thể hiện của thực thể trên bản đồ theo một tỉ lệ và mục đích thích hợp nhằm giúp cho bản đồ dễ đọc. - Sự phóng đại là kỹ thuật nhằm phóng kích thước vật cần thể hiện to hơn tỉ lệ thực của nó nhằm giúp cho bản đồ dễ đọc hay nhằm nhấn mạnh vật thể đó. Sự khái quát hóa yêu cầu những chú ý đến các yếu tố sau: • Sự lựa chọn: Mục tiêu của bản đồ là yếu tố chính để lựa chọn thực thể nên vẽ trên bản đồ, sự lựa chọn thường liên quan đến tỉ lệ bản đồ. • Sự đơn giản hóa: Các thực thể phải được thể hiện trên bản đồ nhưng quá nhỏ hay quá phức tạp mà không trình bày được chi tiết nếu không bỏ bớt hay đơn giản hóa. Tỉ lệ là yếu tố tham gia chính. • Lược bỏ: Để duy trì tính dễ đọc và sạch sẽ của bản đồ, một vài thực thể sẽ không được thể hiện, ngay cả nó rõ ràng. Tỉ lệ vẫn là yếu tố ảnh hưởng chính nhưng yếu tố địa hình và tự nhiên cũng quan trọng. Mối quan hệ giữa sự khái quát hóa và sự phóng đại rất gần, thực ra chính sự phóng đại hóa là sự khái quát hóa. Ví dụ trong trường hợp bản đồ đường sá tỉ lệ 1/50000, nếu ta vẽ đúng tỉ lệ con đường rộng 10m thì nét vẽ đường này chỉ rộng 0.2mm cho tất cả các đoạn rẽ hay xoắn, nhưng trong bản đồ chúng ta phải thể hiện nét vẽ 1mm, tuy nhiên với nét vẽ này chúng ta vẫn không thể hiện chính xác được các đoạn rẽ và xoắn. 1.3 Công nghệ GIS trên nền Web Công nghệ GIS trên nền Web(hay còn gọi là WebGIS) là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để tích hợp, trao đổi các thông tin địa lý trên mạng Internet. Trong cách thực hiện việc phân tích GIS, dịch vụ này giống như kiến trúc Client-Server của web. Xử lý thông tin địa lý được chia thành các nhiệm vụ ở phía Server và phía Client. Điều này cho phép người dùng có thể truy xuất, thao tác và nhận kết quả từ việc khai thác dữ liệu GIS từ trình duyệt web của họ mà không phải mất tiền cho phần mềm GIS. Một Client tiêu biểu là trình duyệt web và phía server bao gồm một Web Server cung cấp một chương trình phần mềm ứng dụng GIS trên web. Client 19
thường yêu cầu một ảnh bản đồ hay vài xử lý thông tin địa lý qua web đến server ở xa, server chuyển yêu cầu thành mã nội bộ và gọi những chức năng về GIS bằng cách chuyển tiếp yêu cầu đến phần mềm ứng dụng GIS. Phần mềm này trả về kết quả, sau đó kết quả lại được định dạng lại cho việc trình bày bởi trình duyệt hay những hàm từ bộ nhúng (plug-in) hoặc java applet. Server sau đó trả về kết quả cho client để hiển thị, hoặc gửi dữ liệu và các công cụ phân tích đến client để dùng ở phía client. Phần lớn sự chú ý gần đây là tập trung vào sự phát triển của các chức năng GIS trên internet. Công nghệ GIS trên nền web có tiềm năng lớn trong công việc làm cho thông tin địa lý trở nên hữu dụng và sẵn sàng tới số lượng lớn người sử dụng trên thế giới. Thách thức lớn của công nghệ này là để tạo ra một hệ thống phần mềm không phục thuộc vào nền tảng (platform) và chạy trên chuẩn giao thức mạng TCP/IP có nghĩa là khả năng chúng chạy trên bất kì trình duyệt web của bất kì máy tính nào nối mạng internet. Đối với vấn đề này, các phần mềm GIS phải được thiết kế lại để trở thành ứng dụng GIS trên nền web theo các kỹ thuật mạng internet. 1.4 Sơ đồ hoạt động của ứng dụng GIS trên nền Web Hình 3: Sơ đồ hoạt động của WebGIS Khi có yêu cầu phát sinh, máy khách(Client) gửi yêu cầu đến máy chủ web (WebServer). Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ, WebServer chuyển yêu cầu đó đến cho một công cụ xử lý, ví dụ như MapServer(Một công cụ xử lý sẽ được trình bày ở chương 2). Tại MapServer, yêu cầu sẽ được phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà MapServer gọi đến chương trình thực thi để thực hiện. Chương trình thực thi trên MapServer truy cập vào cơ sở dữ liệu để lấy dữ liệu. Trong quá trình truy cập, chương trình thực thi tham chiếu đến tệp tin cấu hình bản đồ (config_mapfile). Dữ liệu lấy về sẽ được chuyển về WebServer, WebServer tham chiếu đến tệp tin mẫu (html template) để tạo ra kết quả. Kết quả sẽ được gửi về Client để hiển thị. Chu trình cứ thế tiếp tục. 20
1.5 Dữ liệu về GIS 1.5.1 Các khái niệm cơ bản Map scale (Tỉ lệ bản đồ) 1. Tỉ lệ hay quan hệ giữa khoảng cách hoặc vùng trên bản đồ tương ứng với khoảng cách hay vùng ở trên mặt đất, thông thường tuân theo một tỷ lệ. Tỷ lệ bản đồ 1/100.000 hoặc 1:100.000 nghĩa là một lượng đơn vị đo lường trên bản đồ tương ứng với 100.000 đơn vị đo lường ở trên trái đất. 2. Khi sử dụng hế số dấu phẩy động để tính độ chính xác thì tính bằng số chữ số ở bên phải dấu chấm thập phân trong số đó. Ví dụ, số 56.78 có tỉ lệ là 2. Map Unit (Đơn vị bản đồ) Đơn vị đo lường chuẩn trên mặt đất vi dụ như: feet, miles, meters, kilometers trong tọa độ của không gian mà dữ liệu đã lưu trữ. Projection(Hệ quy chiếu hay phép chiếu) Là phương pháp mô tả lại bề mặt cong của trái đất trên bề mặt phẳng. Thông thường nó đòi hỏi phải có hệ thống toán học để chuyển đổi các lưới kinh độ và vĩ độ của trái đất trên mặt phẳng. Có thể hình dung giống như chuyển đổi quả cầu trong suốt với một bóng đèn ở tâm sẽ in ra các đường kinh độ và vĩ độ trên trang giấy. Thông thường trang giấy bao giờ cũng phẳng và nơi tiếp xúc với quả cầu hoặc khuôn dạng trong hình nón hay hình trụ và toàn bộ quả cầu. Mọi hệ quy chiếu bản đồ đều làm biến dạng khoảng cách, hình hài, phương hướng và sự kết hợp của những yếu tố đó. Coordinate system (Hệ tọa độ) Điểm reference framework được đặt lên trên bề mặt của khu vực để thiết kế vị trí của điểm bên trong nó. Hệ thống bao gồm sự thiết lập các điểm, đường thẳng và bề mặt; thiết lập các luật, sử dụng định nghĩa vị trí của điểm trong không gian hai hoặc ba chiều. Hệ thống tọa độ Đề Các và hệ tọa độ địa lý sử dụng trên bề mặt trái đất là những ví dụ phổ biến về hệ tọa độ. X, Y Coordinate (Tọa độ X, Y) Cặp giá trị biểu diễn khoảng cách từ gốc tọa độ (0,0) kéo dài ra hai hướng, theo chiều ngang trục (x) biểu diễn Đông-Tây, theo chiều thẳng đứng trục (y) biểu diễn Bắc-Nam. Trên bản đồ, tọa độ x, y dùng để biểu diễn vị trí của chúng được tìm thấy trên bề mặt cầu trái đất. 21