intTypePromotion=1
ADSENSE

Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lí và biên tập bản đồ trực tuyến bằng điện toán đám mây

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

54
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Biên tập bản đồ trực tuyến (online) trên nền Web với sự trợ giúp của Google Maps là việc làm rất mới so với cách xây dựng và thành lập bản đồ truyền thống. Tuy mới phát triển trong những năm gần đây nhưng cách làm này đã thể hiện được tính hiệu quả và đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vự khác nhau. Yếu tố quan trọng trong việc biên tập, thành lập bản đồ này là xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu (CSDL).

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lí và biên tập bản đồ trực tuyến bằng điện toán đám mây

Trần Viết Khanh và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 106(06): 131 - 137<br /> <br /> XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU THÔNG TIN ĐỊA LÍ<br /> VÀ BIÊN TẬP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN BẰNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY<br /> Trần Viết Khanh1*, Lê Minh Hải 2<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> Đại học Thái Nguyên, NCS Viện Địa lí - Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam.<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Biên tập bản đồ trực tuyến (online) trên nền Web với sự trợ giúp của Google Maps là việc làm rất<br /> mới so với cách xây dựng và thành lập bản đồ truyền thống. Tuy mới phát triển trong những năm gần<br /> đây nhưng cách làm này đã thể hiện được tính hiệu quả và đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vự<br /> khác nhau. Yếu tố quan trọng trong việc biên tập, thành lập bản đồ này là xây dựng hệ thống cơ sở<br /> dữ liệu (CSDL). Cơ sở dữ liệu GIS bao gồm CSDL không gian (hay còn gọi là CSDL địa lí) và<br /> CSDL phi không gian (CSDL thuộc tính). Hệ quản trị CSDL có thể xây dựng bằng nhiều cách khác<br /> nhau như: xây dựng hệ quản trị CSDL bằng PHP/MySQL; hệ quản trị CSDL bằng XML, Microsoft<br /> Access...vv. Các phương pháp xây dựng CSDL hiện nay đều cần có sự trợ giúp của máy chủ.<br /> Với công nghệ điện toán đám mây, Google cho phép người quản trị CSDL xây dựng hệ quản trị<br /> CSDL địa lí thông qua máy chủ. Table Fusion của Google là công cụ điện toán đám mây có chức<br /> năng quản trị CSDL và biên tập bản đồ trực tuyến. Bài báo giới thiệu ứng dụng Google Fusion<br /> Table trong xây dựng hệ CSDL GIS và biên tập bản đồ trực tuyến mà tác giả đã áp dụng trong quá<br /> trình nghiên cứu và thành lập các bản đồ quản lý không gian cho những lĩnh vực khác nhau.<br /> Từ khoá: Bản đồ, trực tuyến, điện toán đám mây, GIS, Google Maps, Google Fusion Table.<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ*<br /> Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ điện toán<br /> đám mây (Cloud Computing), hệ CSDL GIS<br /> không chỉ được xây dựng bằng các phần<br /> mềm offline trên máy lẻ (Single Computer)<br /> hoặc truy vấn qua mạng nội bộ (SQL) mà<br /> còn được xây dựng và phát triển trên môi<br /> trường web (online).<br /> Có nhiều ứng dụng hỗ trợ xây dựng bản đồ<br /> trực tuyến được các tập đoàn truyền thông<br /> hàng đầu thế giới phát triển. Các ứng dụng<br /> bản đồ như Google Maps, Bring Maps,<br /> ArcGIS Online... là những dịch vụ ứng dụng<br /> bản đồ trực tuyến miễn phí phổ biến. Ngoài<br /> tính năng phục vụ nhu cầu tìm kiếm, hướng<br /> dẫn thông tin thông qua bản đồ, các dịch vụ<br /> này còn phục vụ các nhu cầu chia sẻ hình ảnh,<br /> video và cá nhân hoá bản đồ. Bên cạnh đó,<br /> với mục đích hướng tới đối tượng có nhu cầu<br /> phát triển các ứng dụng cá nhân, các dịch vụ<br /> bản đồ trực tuyến còn tạo môi trường để phát<br /> triển ứng dụng cho người dùng.<br /> *<br /> <br /> Tel: 0912.187.118<br /> <br /> Xây dựng một hệ CSDL GIS trên môi trường<br /> trực tuyến có thể giúp chúng ta tiết kiệm chi<br /> phí đầu tư cơ sở hạ tầng, phần cứng, tiết kiệm<br /> chi phí phần mềm, quản trị viên có thể tác<br /> nghiệp ở bất kỳ đâu trong điều kiện online.<br /> Trong quá trình thực hiện xây dựng hệ GIS và<br /> thành lập bản đồ trực tuyến không gian Đại<br /> học Thái Nguyên, chúng tôi đã tìm hiểu nhiều<br /> công cụ ứng dụng khác nhau và so sánh tìm ra<br /> công cụ tối ưu. Google Maps được coi là một<br /> lựa chọn hiệu quả nhất để xây dựng và phát<br /> triển các bản đồ trực tuyến.<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br /> Sơ lược về hệ thông tin địa lý (GIS)<br /> Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung<br /> GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người<br /> và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại<br /> vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các<br /> thông tin địa lí để phục vụ một mục đích<br /> nghiên cứu, quản lý nhất định.<br /> Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu<br /> thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị các thông tin<br /> không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể.<br /> Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc<br /> với các thông tin không gian, phi không gian,<br /> 131<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Trần Viết Khanh và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> thiết lập quan hệ không gian (topo) giữa các<br /> đối tượng. Có thể nói các chức năng phân tích<br /> không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS.<br /> Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà<br /> nước, GIS có thể được hiểu như là một công<br /> nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến<br /> chúng thành các thông tin trợ giúp quyết định<br /> phục vụ các nhà quản lý.<br /> Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống<br /> gồm các hợp phần: phần cứng, phần mềm,<br /> CSDL và Cơ sở tri thức chuyên môn.<br /> Như vậy, hệ thống thông tin địa lí là một tập<br /> hợp cụ thể, có hệ thống, bao gồm phần cứng<br /> và phần mềm máy tính, cơ sở dữ liệu thông<br /> tin địa lí và con người, nhằm thực hiện có<br /> hiệu quả các công việc thu thập, lưu trữ, cập<br /> nhật, thao tác phân tích, trình bày và xuất in<br /> tất cả các dạng thông tin liên quan đến các<br /> đối tượng địa lí. Hệ thống thông tin địa lí<br /> làm được các phân tích không gian phức tạp<br /> mà nếu làm theo các phương pháp khác thì<br /> sẽ mất nhiều thời gian hoặc không thể thực<br /> hiện được.<br /> Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS<br /> đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong<br /> hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh,<br /> quốc phòng, đối phó với thảm hoạ, thiên tai<br /> v.v... GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan<br /> chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp,<br /> các cá nhân v.v... đánh giá được hiện trạng<br /> của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh<br /> tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập,<br /> quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các<br /> thông tin được gắn với một nền bản đồ số<br /> nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu<br /> đầu vào.<br /> Sơ lược về điện toán đám mây<br /> Trong vài năm qua, Công nghệ thông tin đã<br /> bắt đầu một mẫu hình mới - điện toán đám<br /> mây (Cloud computing) . Mặc dù điện toán<br /> đám mây chỉ là một cách khác để cung cấp<br /> các tài nguyên máy tính nhưng nó đã châm<br /> ngòi một cuộc cách mạng trong cách cung cấp<br /> thông tin và dịch vụ.<br /> <br /> 106(06): 131 - 137<br /> <br /> Điện toán đám mây có thể được hiểu một<br /> cách đơn giản là các nguồn điện toán khổng<br /> lồ như phần mềm, dịch vụ... sẽ nằm tại các<br /> máy chủ ảo (đám mây) trên internet thay vì<br /> nằm trong máy tính cá nhân, để mọi người có<br /> thể kết nối, truy cập và sử dụng một cách dễ<br /> dàng. Với các dịch vụ sẵn có trên internet,<br /> người dùng (user) không phải mua, không<br /> phải duy trì cơ sở hạ tầng, máy móc, thiết bị<br /> cũng như phần mềm. Nhưng người dùng vẫn<br /> có thể truy cập đến bất kỳ tài nguyên nào tồn<br /> tại trong "đám mây" tại bất kỳ thời điểm nào<br /> và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống internet.<br /> Google Fusion Tables là một dịch vụ Web do<br /> Google cung cấp với chức năng quản lý dữ<br /> liệu trực tuyến theo công nghệ điện toán đám<br /> mây. Dữ liệu được lưu trữ trong nhiều bảng<br /> (Table) cho phép người dùng có thể cập nhật,<br /> chỉnh sửa và lưu trữ.<br /> Fusion Table cung cấp phương tiện để hiển<br /> thị dữ liệu với các dạng biểu đồ và bản đồ địa<br /> lý. Dịch vụ này chính thức được công bố và<br /> phát triển từ năm 2010. Trong năm 2011<br /> Fusion Tables đã trở thành một tính năng mặc<br /> định trong bộ công cụ của Google Docs. Kích<br /> thước của bộ dữ liệu hiện đang giới hạn 250<br /> MB cho mỗi người dùng.<br /> Trong điều kiện người dùng hạn chế về nền<br /> tảng phần cứng để xây dựng và phát triển hệ<br /> CSDL GIS thì Fusion Table là sự lựa chọn<br /> tối ưu.<br /> Xây dựng và quản trị cơ sở dữ liệu GIS<br /> quản trị không gian Đại học Thái Nguyên<br /> với Fusion Table<br /> Đăng ký, đăng nhập sử dụng dịch vụ<br /> - Bước 1: Đăng ký tài khoản của Google tại<br /> địa chỉ: http://accounts.google.com<br /> - Bước 2: Dùng tài khoản Google Account để<br /> đăng nhập Google Fusion Table tại địa chỉ:<br /> http://tables.googlelabs.com/<br /> Tạo bảng CSDL<br /> - Bước 3: Tạo bảng Fusion Table có tên TNU<br /> Map 2013 với cấu trúc như Bảng 1.<br /> <br /> 132<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Trần Viết Khanh và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 106(06): 131 - 137<br /> <br /> Bảng 1. Cấu trúc, định dạng và chức năng lưu trữ thông tin<br /> Tên cột<br /> Columns<br /> <br /> Định dạng<br /> (Type)<br /> <br /> ID<br /> <br /> Number<br /> <br /> Location<br /> <br /> Location<br /> <br /> Name<br /> <br /> Text<br /> <br /> Geo Type<br /> <br /> Text<br /> <br /> Truong<br /> <br /> Text<br /> <br /> Info1, Info2<br /> <br /> Text,<br /> Number.<br /> <br /> Chức năng lưu trữ thông tin<br /> - Ghi thứ tự trường dữ liệu (Rows).<br /> - Giá trị là các số từ 1 trở đi.<br /> - Là cơ sở truy vấn, liên kết, gộp dữ liệu (Megre) khi cần bổ sung thông tin.<br /> - Lưu trữ dữ liệu không gian địa lí. Dữ liệu phải theo chuẩn KML (Keyhole<br /> Markup Language) tương thích với Google Maps, Google Earth.<br /> - Lưu trữ thông tin tên địa điểm.<br /> - Giá trị là tên địa điểm. Ví dụ: Giảng đường A, Hội trường C.<br /> - Lưu trữ thông tin phân loại đối tượng địa lí Location.<br /> - Các giá trị tương ứng là dạng điểm (Point), dạng đường (polyline), dạng vùng<br /> (polygon)<br /> - Lưu trữ thông tin trả lời cho câu hỏi: đối tượng địa lí thuộc đơn vị nào quản<br /> lý?.<br /> - Giá trị là tên các trường đại học trực thuộc Đại học Thái Nguyên.<br /> - Lưu trữ thông tin cập nhật dạng chữ, hình ảnh, YouTube video...vv.<br /> - Lưu trữ thông tin cập nhật dạng số.<br /> <br /> + Kết quả xây dựng bảng CSDL như hình 1:<br /> Định dạng kiểu dữ liệu<br /> <br /> Cấu trúc bảng<br /> <br /> Hình 1. Cấu trúc bảng CSDL TNU Map 2013 trong Fusion Table<br /> <br /> Nhập dữ liệu vào CSDL<br /> <br /> Nhập dữ liệu từ bảng Excel<br /> <br /> Nhập trực tiếp trên bảng Fusion Table<br /> <br /> - Người quản trị nhập CSDL trên Excel. Cơ<br /> sở tham chiếu dữ liệu là cột ID. Nhập dữ liệu<br /> bằng cách liên kết giữa 2 bảng bằng cách:<br /> <br /> - Mỗi đối tượng địa lí khi nhập vào bảng<br /> Fusion Table tương ứng là một dòng (Row).<br /> Nhập trực tiếp trên bảng bằng cách chọn<br /> menu Edit\Add Row<br /> - Thêm thông tin (info) cho đối tượng bằng cách<br /> thêm cột (Columns). Nhập trực tiếp trên bảng<br /> bằng cách chọn menu Edit\Add Column<br /> <br /> + Đăng nhập tài khoản Google Fusion Table<br /> + Upload file Excel lên Fusion Table.<br /> + Chọn menu File\Merge<br /> + Chọn file đích liên kết đến để liên kết CSDL.<br /> 133<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Trần Viết Khanh và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 106(06): 131 - 137<br /> <br /> Lọc dữ liệu<br /> - Công cụ lọc dữ liệu Filter cho phép lọc thông tin dữ liệu theo các Column. Có thể lọc theo<br /> nhiều điều kiện.<br /> Ví dụ: Lọc các đối tượng địa lí dạng vùng (polygon) thuộc Trường đại học sư phạm. Lệnh Filter<br /> có cú pháp như sau:<br /> Truong = 'Đại học sư phạm' AND 'Geo Type' = 'Polygon'<br /> Kết quả thực hiện lệnh Filter như hình 2:<br /> <br /> Hình 2. Lọc dữ liệu trong Fusion Table<br /> <br /> Biên tập bản đồ trực tuyến<br /> - Gọi cửa sổ bản đồ bằng cách chọn thẻ có dấu + trên bảng Fusion Table, chọn Add Map, khung<br /> cửa sổ bản đồ Map 1 sẽ hiện như hình 3.<br /> <br /> Hình 3. Khung cửa sổ Map 1 và các menu biên tập bản đồ<br /> <br /> 134<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Trần Viết Khanh và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 106(06): 131 - 137<br /> <br /> - Menu của cửa sổ bản đồ Map 1 với các tính năng sau:<br /> Rename: đổi tên cửa sổ Map 1 thành tên khác.<br /> Move to front: chuyển lớp cửa sổ bản đồ lên trên.<br /> Duplicate: Tạo bản sao (copy thành bản đồ mới)<br /> Remove: Huỷ bản đồ<br /> Publish: Xuất bản bản đồ<br /> Change info window layout: Thay đổi cửa sổ hiển thị thông<br /> tin (khi người xem bản đồ kích chuột vào đối tượng thì cửa sổ<br /> info sẽ xuất hiện)<br /> Change map styles: Thay đổi hiển thị của đối tượng trên bản<br /> đồ.<br /> Select location: Chọn column tham chiếu địa điểm.<br /> <br /> Biên tập hiển thị các đối tượng (Change map styles)<br /> Biên tập hiển thị các đối tượng điểm<br /> - Từ menu bản đồ Map 1, chọn Change map styles, chọn Point - Maker Icon<br /> - Có 3 phương pháp thể hiện đối tượng dạng điểm (Maker Icon) như hình 4.<br /> <br /> Hình 4. Biên tập hiển thị đối tượng điểm<br /> <br /> + chọn Fixed: cố định 1 kiểu hiển thị. (tất<br /> cảbđối tượng điểm hiển thị trên bản đồ được<br /> ký hiệu bằng hình tròn màu đỏ)<br /> + Chọn Column, chọn Use icon specified in<br /> a column: Thể hiện các đối tượng theo kiểu<br /> định sẵn được người quản trị ghi trong 1<br /> Column.<br /> Ví dụ: Người quản trị tạo một Column có tên<br /> Type Icon trong bảng Fusion Table và nhập<br /> <br /> các giá trị là tên các kiểu Marker Icon.<br /> Google Maps có bảng tên 200 ký hiệu điểm.<br /> (Map marker or Icon names)<br /> + Chọn Bucket: Thể hiện đối tượng điểm<br /> theo các khoảng dữ liệu từ thấp đến cao.<br /> Nhập số khoảng dữ liệu muốn thể hiện trong<br /> mục Divide into.....bukets ; Chọn loại dữ liệu<br /> muốn thể hiện trong mục Column; Nhập<br /> khoảng dữ liệu cho mỗi thang bậc màu sắc<br /> (như hình 4).<br /> 135<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2