Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gis của esri và mô hình dữ liệu dan-vand trong lĩnh vực cấp nước sạch

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN VIỆT HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS CỦA ESRI VÀ MÔ HÌNH DỮ LIỆU DAN-VAND TRONG LĨNH VỰC CẤP NƯỚC SẠCH

Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 60 48 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HẢI CHÂU

Hà Nội- 2009

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

STT

Chữ viết tắt	Diễn giải	Tiếng Việt
1	BM	Burst Management	Quản lý các điểm rò rỉ, thất thoát
2	CNTT	Công nghệ thông tin	Công nghệ thông tin
3	CS	Custommer Service	Dịch vụ khách hàng
4	CSDL	Cơ sở dữ liệu	Cơ sở dữ liệu
5	DBMS	Database Management Systems	Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
6	DEM	Digital Elevation Model	Mô hình độ cao số
7	ESRI	Environmental Systems Research Institute	Viện nghiên cứu môi trường
8	GIS	Geographic Information Systems	Hệ thống thông tin địa lý
9	HQTCSDL	Hệ quản trị cơ sở dữ liệu	Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
10	LA	Leakage Auditing	Kiểm soát rò rỉ
11	LAN	Local Area NetWork	Mạng cục bộ
12	MBM	Meter and Billing system	Quản lý đồng hồ và hóa đơn
13	Module	Phân hệ	Phân hệ
14	NRW	Non Revenue Water	Nước thất thoát
15	NSD	Người sử dụng	Người sử dụng
16	PM	Pressure Management	Quản lý áp lực đồng hồ
17	PR	Pipe Registration	Đăng ký đường ống
18	RP	Rehabilitation Planning	Kế hoạch bảo dưỡng
19	Test	Kiểm thử	Kiểm thử
20	UseCase	Trường hợp sử dụng	Trường hợp sử dụng
21	View	Khung nhìn	Khung nhìn
22	WDMS	Water Distribution Management system	Hệ thống quản lý phân phối nước (sạch)
23	Dataset	Tập dữ liệu	Tập dữ liệu
24	Database	Cơ sở dữ liệu	Cơ sở dữ liệu
25	Software	Phần mềm	Phần mềm
26	Application Server	Ứng dụng máy chủ	Ứng dụng máy chủ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 121 trang tài liệu này.

Web Server	Web máy chủ	Web máy chủ
28	Scalable FrameWork	Trạm làm việc mở rộng được	Trạm làm việc mở rộng được
29	Server	Máy chủ phục vụ	Máy chủ phục vụ
30	Browser	Trình duyệt	Trình duyệt

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1

Giao diện phần mềm WATSYS được mở trong phần mềm AutoCAD
Hình 1.2	Bản đồ chuyên đề trên phần mềm WATSYS
Hình 1.3	Hiển thị thông tin đối tượng
Hình 1.4	Biểu đồ thời gian
Hình 1.5	ArcGIS là hệ thống phần mềm GIS đầy đủ.
Hình 1.6	Cấu trúc ArcObjects
Hình 1.7	Sử dụng ArcGIS Engine gắn vào GIS trong ứng dụng
Hình 2.1	Mô hình quan hệ giữa đường ống(Pipe), điểm nối(Node )và thiết bị lắp đặt(Component)
Hình 2.2	Mối quan hệ giữa Mô hình, Công nghệ phần mềm và cơ sở dữ liệu cho GIS.
Hình 2.3	Miêu tả 2 lớp RESIDENCE và STREET.
Hình 2.4	Thể hiện RESIDENCE là lớp con của BUILDING
Hình 2.5	Lớp cha BUILDING có nhiều lớp con: RESIDENCE, HOSPITAL, COMMERCIALBUILDING
Hình 2.6	Lớp con RESIDENCE có thể mở rộng thành các lớp con RURALRESIDENCE và URBANRESIDENCE
Hình 2.7	Lớp CITY được hợp tác bởi 3 lớp HOUSELOT, STREET, PARK.
Hình 2.8	Kế thừa của URBANRESIDENCE và RURALRESIDENCE với RESIDENCE.
Hình 2.9	Thuộc tính địa chỉ được kế thừa từ lớp BUILDING xuống các lớp con của nó.
Hình 2.10	Lớp LANDPARCEL được đa kế thừa từ lớp TAXABLEITEM và REALESTATEOBJECT.
Hình 2.11	Một ví dụ về GIS sử dụng đa kế thừa.
Hình 2.12	Lớp BUILDING kế thừa thuộc tính không gian từ lớp cha GEOMETRIC.
Hình 2.13	Lớp BUILDING kế thừa nhiều thuộc tính từ các lớp cha của nó.
Hình 2.14	Dân số của một quốc gia được lấy từ dân số của các vùng
Hình 3.1	Mô hình kiến trúc tổng thể của WDMS
Hình 3.2	Cấu trúc cơ sở dữ liệu.
Hình 3.3	Sơ đồ lắp đặt theo Mô hình Dan-Vand
Hình 3.4	Quy trình thu thập và xử lý dữ liệu
Hình 3.5	Giao diện ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS.
Hình 3.6	Sơ đồ tổ chức thực hiện tổng thể dự án WDMS
Hình 3.7	Sơ đồ tổ chức nhân sự thực hiện phát triển dự án WDMS
Hình 3.8	Biểu đồ hoạt động cập nhật đối tượng điểm nối

Hình 3.9

Biểu đồ UserCase đối với chức năng cập nhật đối tượng điểm nối
Hình 3.10	Biểu đồ hoạt động chức năng cập nhật thiết bị cho điểm nối
Hình 3.11	Biểu đồ Usercase chức năng cập nhật thiết bị cho điểm nối
Hình 3.12	Biểu đồ hoạt động chức năng cập nhật đường ống
Hình 3.13	Biểu đồ UserCase chức năng cập nhật đường ống
Hình 3.14	Biểu đồ hoạt động chức năng cập nhật vùng cấp nước
Hình 3.15	Biểu đồ UserCase chức năng cập nhật vùng cấp nước
Hình 3.16	Biểu đồ hoạt động chức năng xem biểu đồ
Hình 3.17	Biểu đồ UserCase chức năng xem biểu đồ
Hình 3.18	Biểu đồ hoạt động chức năng xem bản đồ
Hình 3.19	Biểu đồ Usercase chức năng xem bản đồ
Hình 3.20	Biểu đồ hoạt động chức năng in ấn bản đồ
Hình 3.21	Biểu đồ usercase chức năng in ấn bản đồ
Hình 3.22	Biểu đồ hoạt động chức năng kiểm tra mạng lưới
Hình 3.23	Biểu đồ usercase chức năng kiểm tra mạng lưới
Hình 3.24	Giao diện màn hình chính của phần mềm WDMS
Hình 3.25	Giao diện của phân hệ Quản lý đường ống
Hình 3.26	Thanh công cụ thao tác với bản đồ
Hình 3.27	Thanh công cụ cập nhật dữ liệu
Hình 3.28	Một góc bản đồ có dữ liệu về vùng cấp nước, đường ống và điểm nối
Hình 3.29	Truy vấn dữ liệu thuộc tính
Hình 3.30	Truy vấn dữ liệu không gian
Hình 3.31	Thiết lập màu sắc cho chức năng bản đồ chuyên đề
Hình 3.32	Bản đồ chuyên đề phân loại theo danh mục đường ống
Hình 3.33	Biểu đồ phân loại theo danh mục đường ống
Hình 3.34	Màn hình nhập dữ liệu thuộc tính cho điểm nối
Hình 3.35	Màn hình chọn và nhập dữ liệu thuộc tính cho thiết bị
Hình 3.36	Màn hình nhập dữ liệu thuộc tính cho đường ống
Hình 3.37	Hình ảnh của một đường ống sau khi đã tạo
Hình 3.38	Chức năng tạo cầu vồng cho đường ống (fly-over)
Hình 3.39	Chức năng kéo dài đường ống (Extend)
Hình 3.40	Chức năng cắt đường ống
Hình 3.41	Chức năng nối đường ống (Merge)
Hình 3.42	Chức năng chia cắt đường ống (split)
Hình 3.43	Chức năng tìm “ốc đảo” trong mạng đường ống (Network Island)

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1

Lớp thông tin đường ống
Bảng 2	Bảng thuộc tính lớp đường ống
Bảng 3	Lớp thông tin điểm nối
Bảng 4	Bảng thuộc tính lớp điểm nối
Bảng 5	Lớp thông tin vùng cấp nước
Bảng 6	Bảng thuộc tính lớp Vùng
Bảng 7	Lớp thông tin vùng dịch vụ
Bảng 8	Bảng thuộc tính lớp vùng dịch vụ
Bảng 9	Danh mục trạng thái hoạt động vật lý của thiết bị
Bảng 10	Thông tin về thùng chứa
Bảng 11	Danh mục mã loại thùng chứa
Bảng 12	Bảng danh mục C_Tank_Wat
Bảng 13	Bảng danh mục C_Medium_Wat
Bảng 14	Thông tin về giếng
Bảng 15	Thông tin về các thiết bị nối đơn
Bảng 16	Danh mục SimpleJointCat_Wat
Bảng 17	Loại thiết bị đơn giản
Bảng 18	Các điểm lắp đặt các thiết bị phức tạp
Bảng 19	Danh mục của ComplexCompCat_Wat
Bảng 20	Loại thiết bị phức tạp
Bảng 21	Các điểm lắp đặt
Bảng 22	Loại điểm lắp đặt
Bảng 23	Các điểm lắp đặt đồng hồ
Bảng 24	Hạng mục đồng hồ
Bảng 25	Danh mục của đồng hồ
Bảng 26	Loại đồng hồ
Bảng 27	Các điểm lắp đặt máy bơm
Bảng 28	Danh mục mã điều khiển đồng hồ
Bảng 29	Danh mục máy bơm
Bảng 30	Kiểu máy bơm
Bảng 31	Bể chứa
Bảng 32	Loại bể chứa
Bảng 33	Danh mục bể dự trữ
Bảng 34	Các điểm tiêu thụ nước
Bảng 35	Danh mục các điểm tiêu thụ
Bảng 36	Loại điểm tiêu thụ nước

Bảng 37

Đồng hồ nước
Bảng 38	Danh mục đồng hồ nước
Bảng 39	Loại Van
Bảng 40	Danh mục điều khiển Van
Bảng 41	Danh mục bề mặt
Bảng 42	Tiến độ thực hiện dự án WDMS
Bảng 43	Tiến độ thực hiện phân hệ Đăng ký đường ống

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 9

LỜI CẢM ƠN 10

MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CẤP NƯỚC 12

1.1 Vai trò và tầm quan trọng của việc quản lý cấp nước 12

1.2 Các hệ thống quản lý cấp nước 13

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU DAN-VAND VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG 25

2.1 Mô hình cơ sở dữ liệu DAN-VAND 25

2.2 Mô hình hướng đối tượng đối với cơ sở dữ liệu GIS 27

2.2.1 Giới thiệu 27

2.2.2 Mô hình cho hệ thống thông tin địa lý GIS 29

2.2.3 Cơ chế trừu tượng hướng đối tượng 31

2.2.4 Mô hình hóa trực quan 35

2.2.5 Tổng kết 43

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIS SỬ DỤNG ARCGIS TRÊN MÔ HÌNH DỮ LIỆU DAN-VAND TRONG QUẢN LÝ CẤP NƯỚC SẠCH 45

3.1 Đặt vấn đề 45

3.2 Khái niệm về đô thị và quá trình quy hoạch phát triển đô thị 45

3.3 Sự cần thiết khi ứng dụng công nghệ GIS trong công tác quản lý và quy hoạch 46 3.4 Mô tả ứng dụng 48

3.4.1 Đăng ký đường ống trong WDMS – Pipe Registration 50

3.4.2 Mục tiêu của Hệ thống đăng ký đường ống 50

3.4.3 Những yêu cầu chung 51

3.4.4 Yêu cầu về xây dựng cơ sở dữ liệu 53

3.4.5 Yêu cầu về ứng dụng nhân GIS 78

3.4.6 Bố trí nhân lực, tiến độ thực hiện dự án 81

3.4.7 Yêu cầu về chức năng nghiệp vụ 87

3.5 Kết quả thực hiện được 99

3.6 Kết quả thực tế dự án WDMS áp dụng phân hệ Đăng ký đường ống 108

3.7 Định hướng phát triển của sản phẩm tại Việt Nam 109

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111