Công Nghệ Xây Dựng Và Phát Triển Csdl Gis Savannakhet

- Nhập dữ liệu vào GIS : Nhập dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính vào CSDL. Liên kết dữ liệu không gian với dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý tương ứng để hình thành CSDL thống nhất.

- Biên tập, kiểm tra, hiệu chỉnh CSDL

d. Lưu trữ và quản lý dữ liệu :

Dữ liệu sau khi đã được kiểm tra, loại bỏ lỗi sẽ được đưa vào lưu trữ và quản lý trong CSDL để sử dụng phân tích tiếp theo.

Hiện nay có nhiều công nghệ hỗ trợ cho việc xây dựng CSDLGIS , lưu trữ, xử lý thông tin và biên tập bản đồ, nhưng có hai phần mềm được sử dụng rộng rãi nhất là phần mềm MapInfo, phần mềm ArcViewGIS và ArcGIS của hãng ESRI chạy trên nền phần cứng server hoặc personal, hệ điều hành windows hay linux.

* Phần mềm MapInfo

Mapinfo là hệ phần mềm GIS chuyên về quản lý dữ liệu và in ấn bản đồ. Ưu điểm nổi bật của nó là khả năng hỏi đáp cơ sở dữ liệu địa lý mà sử dụng được các tài nguyên của môi trường Windows. Cho đến nay theo nhiều chuyên gia đã sử dụng Mapinfo đều đánh giá rằng ít có hệ mềm nào lại dễ sử dụng và in ấn bản đồ đẹp như Mapinfo. Chính vì vậy rất nhiều cơ quan và rất nhiều dự án đã sử dụng Mapinfo như một giai đoạn cuối trong quan hệ công nghệ GIS của mình.

Các chức năng của Mapinfo:

- Trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác (Import và Export)

- Mô tả các đối tượng bằng các dữ liệu, không gian và thuộc tính.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 121 trang tài liệu này.

- Khả năng hỏi đáp và tạo lập Selection để sửa lỗi dữ liệu cũ, tạo cơ sở dữ liệu mới một cách dễ dàng.

- Có khả năng hiển thị số liệu theo 3 cách: Map Windows, Browser và Graph Windows.

- Mapinfo cung cấp một tập hợp các phím lệnh (button) rất thuận tiện cho việc sửa chữa (Editing) và vẽ (Drawing)

- Tạo lập các bản đồ chuyên đề.

- Trình bày và in ấn các bản đồ dạng Vector với đầy đủ hệ thống ký hiệu.

- Ngoài ra, Mapinfo Corporation đưa ra ngôn ngữ lập trình MapBasic tạo khả năng xây dựng các ứng dụng (Application) riêng trong Mapinfo.

* Phần mềm ArcViewGIS

ArviewGIS là phần mềm nhỏ của Mỹ cài trên PC được xây dựng để ghép nối với Arcinfo nhằm phục vụ chủ yếu cho nhu cầu nhập, quản lý dữ liệu, in ấn và hiển thị các kết quả của ArcInfo. Các chức năng chính của ArcviewGIS:

Nhập dữ liệu: các dữ liệu vector có thể nhập được vào Arview gồm: dữ liệu của Arc Info, dBASE (dữ liêu bảng), AUTOCAD, ACCESS, SDE, ODBC. Các dữ liệu hình ảnh dạng Bitmap, TIFF, IMAGINE.

- Hiển thị hình ảnh và dữ liệu bảng.

- Tự động tính toán thống kê để tạo cơ sở dữ liệu dạng bảng (tính toán diện tích, độ dài , chu vi …)

- Tạo lập đồ thị từ các số liệu thống kê.

- Tạo lập các layout mới (các lớp thông tin tổng hợp).

- Bổ sung cơ sở dữ liệu không gian dưới dạng bản đồ, hoặc biểu bảng: Chỉnh sửa vector, thay đổi màu sắc, ký hiệu…

-Tổ chức in ấn bản đồ với hệ thống toạ độ địa lý.

-Giao diện với các phần mềm khác: chuyển dữ liệu thành các format: Bitmap, JPEG và các dạng khác như: WWF, EPS.

Hiện nay, do tính chất thuận tiện và gọn nhẹ của Arview mà nó luôn được sử dụng , nâng cấp để có thêm nhiều chức năng mới, đặc biệt là chức năng xử lý thông tin không gian cho một hoặc nhiều lớp với những môdul mở rộng( Modul EXENTION). Trên cơ sở của Acview mà nhiều phần mềm mới được đưa ra như

: ARC GIS 8.0 và 8.1

* Phần mềm ArcGIS của hãng ESRI

Các giải pháp GIS thương phẩm của ESRI cung cấp cho quân đội công nghệ siêu cấp và các thuận lợi về giá thành thấp và mở ra khả năng rộng lớn và hỗ trợ kết hợp với giao tiếp người dùng. Công nghệ GIS của ESRI ngày nay

được dựa trên các tiêu chuẩn kỹ nghệ công nghệ thông tin. Thay vì việc tạo ra các công nghệ đặc thù. ESRI đang bổ sung các khả năng không gian cho các hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS), mô hình đối tượng thành phần của MicroSoft (COM), Java, XML, HTML và nhiều nữa, mà chính là các khối xây dựng mang tính thương phẩm làm cơ sở cho các hệ thống điều khiển và chỉ huy hiện đại.

Hình 1.14: Mô tả tổ chức và các ứng dụng mở rộng trên ArcGIS của ESRI Hiện nay, công nghệ của hãng ESRI (Mỹ) đang được các chuyên gia GIS

coi là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: Desktop, Server, các ứng dụng WEB hoặc hệ thống thiết bị di động,…và có khả năng tương thích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau.

ArcGIS Desktop là một dòng sản phẩm phần mềm GIS

- Chứa dựng một loạt các ứng dụng Windows bao gồm các lớp sản phẩm sau: ArcView, ArcEditor, ArcInfo

- ArcView: Chứa đựng các công cụ để hiển thị dữ liệu, lập bản đồ, và thực hiện các phân tích trên đó.

- ArcEditor: Chứa đựng tất cả các chức năng của ArcView và kèm theo chức năng biên tập đối tượng bản đồ và xây dựng dữ liệu.

- ArcInfo: Là một sản phẩm hoàn thiện, là một ứng dụng GIS chuyên nghiệp, nó có đầy đr các chức năng cần thiết cho một hệ thông tin địa lý kể cả các công cụ xử lý thông tin liên quan đến đối tượng địa lý.

1.3.2 .Công nghệ xây dựng và phát triển CSDL GIS Savannakhet

ArcGIS

Engine

FTool

Programming Language

(C#)

DotNet

FrameWork

Hình 1.15: Sơ đồ công nghệ xây dựng và phát triển CSDL GIS Savannkhet CSDL GIS của Savannkhet được xây dựng và phát triển trên nền tảng

DotNet Framework của hãng Microsoft. Do yếu tố sử dụng miễn phí và dễ cài đặt nên đây là nền tảng phần mềm phổ biến nhất thế giới hiện nay và được các công ty phần mềm định hướng xây dựng các phần mềm theo yêu cầu của khách hàng. Phần mềm này cũng cấp các bộ thư viện trong lập trình máy tính, hỗ trợ cho nhiều ngôn ngữ lập trình và thông tin về tài nguyên của nó có thể tìm thấy rất dễ dàng trên Internet.

NET Framework là một công nghệ hỗ trợ xây dựng và chạy các thế hệ tiếp theo của các ứng dụng và dịch vụ Web XML…NET Framework được thiết kế để thực hiện các mục tiêu sau đây:

- Cung cấp một môi trường lập trình hướng đối tượng phù hợp, xem mã đối tượng được lưu trữ và thực hiện cục bộ, thực hiện cục bộ nhưng phân tán trên Internet, hoặc thực hiện từ xa.

- Cung cấp một môi trường thực thi mã nguồn giảm thiểu việc triển khai phần mềm và các xung đột versioning.

- Cung cấp một môi trường thực hiện mã nguồn thúc đẩy thực thi mã an toàn, bao gồm mã nguồn được tạo ra bởi một bên thứ ba.

- Tạo ra sự nhất quán trong kinh nghiệm phát triển trên các loại khác nhau của các ứng dụng, chẳng hạn như các ứng dụng Windows và các ứng dụng trên Web.

- Xây dựng kênh thông tin liên lạc tiêu chuẩn công nghiệp để đảm bảo rằng mã nguồn trên NET Framework. có thể tích hợp với các mã nguồn khác.

Đi kèm với việc phát triển công cụ này trên nền DotNet, thì việc sử dụng ngôn ngữ lập trình C# trong bộ Visual Studio 2005 để viết các hàm xử lý và xây dựng giao diện cho người dùng. Ngôn ngữ này phù hợp với nền tảng DotNet.

Phần truy xuất và hiển thị dữ liệu không gian sử dụng các hàm trong bộ phần mềm ArcGIS Engine runtime của hãng ESRI. ArcGIS Engine là một thư viện đầy đủ của các thành phần GIS nhúng cho các nhà phát triển để xây dựng các ứng dụng tùy chỉnh. Sử dụng ArcGIS Engine, bạn có thể nhúng các chức năng GIS vào các ứng dụng hiện có, bao gồm cả các sản phẩm Microsoft Office, chẳng hạn như Word và Excel, và xây dựng tập trung các ứng dụng tùy chỉnh để cung cấp các hệ thống GIS tiên tiến tới nhiều người dùng. ArcGIS Engine bao gồm một bộ phát triển phần mềm và một bộ runtime cung cấp nền tảng cho tất cả các ứng dụng ArcGIS. Kể từ khi ArcGIS Engine được hỗ trợ trên Windows, Solaris, và Linux (Intel), các nhà phát triển có thể tạo ra nền tảng giải pháp tùy chỉnh cho một loạt đối tượng người sử dụng.

Năm thành phần của ArcGIS Engine được nêu dưới đây và được minh họa trong biểu đồ ở trên:

Base Services: nhân GIS là ArcObjects cần thiết cho hầu như bất kỳ ứng dụng GIS nào, như các tính năng hình học và hiển thị.

- Data Access: ArcGIS Engine cung cấp quyền truy cập vào một loạt các định dạng raster và vector bao gồm cả sức mạnh và tính linh hoạt của cơ sở dữ liệu địa lý.

- Map Presentation: ArcObjects tạo bản đồ và hiển thị với ký hiệu, nhãn và khả năng lập bản đồ chuyên đề bao gồm các ứng dụng tùy chỉnh.

- Developer Components: giao diện người dùng điều khiển cao cấp, để phát triển ứng dụng nhanh chóng.

- Extensions: Phần mở rộng ArcGIS Engine Runtime triển khai với các chức năng chuẩn hoặc phần mở rộng với các chức năng nâng cao.

Mỗi bộ phận, bao gồm các chức năng mở rộng, được thực hiện thông qua ArcGIS Engine Developer Kit. ArcGIS Engine Runtime và phần mở rộng của nó, mặc dù các yếu tố không thể thiếu trong sự phát triển của một ứng dụng GIS, đặc biệt liên quan đến việc triển khai ứng dụng và do đó nó nên là 1 phần riêng rẽ.

Các dữ liệu của Savannkhet được thiết kế xây dựng và lưu trữ trên phần mềm Arcgis Desktop thông qua nhiều workspace hay còn gọi là các mxd riêng biệt. Trong ArcGIS có 3 dạng dữ liệu cơ bản chính đó là: Dữ liệu bản đồ (Mapdata), Dữ liệu thuộc tính (Attribute data) và Dữ liệu dạng ảnh (Image data).

Dữ liệu bản đồ: chứa thông tin về vị trí, hình dạng của đối tượng địa lý theo dạng điểm (point), đường (line) và vùng (polygon).

Dữ liệu thuộc tính: là phần thông tin được liên kết với dữ liệu bản đồ để “miêu tả” tính chất, đặc điểm của đối tượng đó.

Dữ liệu dạng ảnh: là toàn bộ các dữ liệu từ ảnh vệ tinh, ảnh máy bay hoặc ảnh

scan.

Một mô hình dữ liệu phát triển đầy đủ sẽ định rõ tất cả các lớp, mối quan hệ

giữa các thực thể, các quy luật toàn vẹn và các thao tác trên các thực thể. Các lớp

đối tượng và lưới ô vuông của ARC/INFO sử dụng mô hình dữ liệu địa lý quan hệ, mô hình dữ liệu lai kết hợp dữ liệu không gian (trong lớp đối lưới hoặc lưới ô) và các dữ liêụ thuộc tính (trong bảng). Các mô hình dữ liệu khác được dùng trong ARC/INFO bao gồm lưới tam giác bất chính quy, ảnh và ô lưới. Quá trình thiết kế và biên tập các dữ liệu bản đồ của Savannakhet trong phần mềm Arcgis gồm các bước sau:

a. Công tác chuẩn bị:

Trong công tác chuẩn ở đây bao gồm việc thu thập các số liệu như bản đồ địa hình khu vực, các bản đồ chuyên đề khác như sử dụng đất, địa chất, khí hậu,v.v, và các số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội cũng như các số liệu liên quan khác.

Tuỳ thuộc theo mục đích xây dựng CSDL nào ta sẽ tập trung khai thác, tìm tòi các loại dữ liệu sao cho phù hợp nhất phù hợp .

Ví dụ khi xây dựng CSDL về văn hoá - xã hội ngoài các yếu tố nền phải thu thập thì phải tập trung mạnh vào các yếu tố sau:

+ Dân cư: Xác định số tỉnh, huyện nằm trong khu vực; vị trí thành phố, thị xã, tỉnh lỵ, huyện lỵ kèm theo tên trên bản đồ, xác định địa giới chính xác và không chính xác trên bản đồ (có ghi chú kèm theo),...

+ Các công trình văn hoá di tích lịch sử: Thống kê và mô tả các đình đền chùa quan trọng trong khu vực; Các di tích lịch sử danh lam thắng cảnh; Các cơ sở kinh tế lớn;...

b. Công tác làm sạch và chuẩn hóa dữ liệu

Trước khi đưa vào hệ GIS cần phải được làm sạch tất cả các yếu tố như: Đường cắt thừa; Đường chưa cắt tới; Một đoạn đường quá nhiều đỉnh; Trùng lặp nhiều đường trên cùng một vị trí; Không đóng vùng đối tượng (đối tượng vùng như làng, hồ), sông 2 nét; Đường xoáy ốc (1 đường tự cắt nhau); Không bắt đúng vị trí (quên không Snap),...

- Xác định hệ toạ độ đây được coi như là xương sống của CSDL do vậy các lớp thông tin được tạo lập hay thu thập, cập nhật phải được xác định ở một hệ toạ độ duy nhất (x,y,z)

Tránh trường hợp cùng một mảnh bản đồ nhưng các lớp thông tin ở hệ toạ độ khác nhau dẫn đến sai sót khi chồng khớp lớp thông tin kết quả là thông tin sai. Hệ tọa độ được dùng trong xây dựng CSDL Savannakhet 1/50.000 là UTM84-48N

cs_name: utm84-48n

desc_nm: utm-wgs 1984 datum, zone 48 north, meter; cent. meridian 105d

dt_name: wgs84 epsg: 32648 group: utmn map_scl: 1

parm1: 105 proj: tm quad: 1

scl_red: 0.9996

source: snyder, j.p, 1987, map projections - a working manual unit: meter

x_off: 500000.0

y_off: 0.0

datum parameters

desc_nm: world geodetic system of 1984 ellipsoid: wgs84

source: us defense mapping agency, tr-8350.2-b, december 1987

- Chuẩn hoá các lớp thông tin: Việc chuẩn hoá ở đây có thể được liệt kê theo các phương thức như sau:

+ Chuẩn mô hình dữ liệu (Spatial Data Model Standard) là chuẩn về cách thức mô tả và lưu trữ thông tin trong hệ thống.

+ Chuẩn về nội dung dữ liệu (Content Data Standard) là chuẩn về nội dung của CSDL bao gồm những lớp đối tượng nào; mô tả về từng lớp đối tượng

Xem toàn bộ nội dung bài viết ᛨ