TRNG I HC CÔNG NGH
PHÙNG TH MINH LÝ
XÂY DNG DCH V BN TRC TUYN TUÂN THEO
CHUN WMS DA TRÊN QGIS SERVER VÀ OPENLAYERS
LUN VN THC S CÔNG NGH THÔNG TIN
Hà Ni – 2016
TRNG I HC CÔNG NGH
PHÙNG TH MINH LÝ
XÂY DNG DCH V BN TRC TUYN TUÂN THEO
CHUN WMS DA TRÊN QGIS SERVER VÀ OPENLAYERS
Ngành: Công ngh thông tin
Chuyên ngành: K thut phn mm
Mã s: 60480103
NGI HNG DN KHOA HC: PGS. TS NGUYN HI CHÂU
HÀ NI – 2016
LI CAM OAN
Tôi xin cam oan ni dung và nhng kt qu ca lun vn tt nghip này là do
tôi t nghiên cu di s hng dn ca PGS.TS Nguyn Hi Châu. Trong toàn
b ni dung ca lun vn, nhng ni dung c trình bày là ca cá nhân tôi hoc
c tng hp t nhiu ngun tài liu khác. Tt c các tài liu tham kho u
c trích dn rõ ràng phn cui ca lun vn.
Tôi xin cam oan nhng li trên là s tht. Nu sai tôi xin hoàn toàn chu trách
nhim.
Hc viên
LI CM N
Tôi xin gi li cm õn sâu sc ti PGS.TS Nguyn Hi Châu, ngýi ðã
tn tình ch bo tôi nhng kin thc chuyên môn, phýõng pháp nghiên cu khoa
hc ðng thi cng là tm gýõng trong mi mt ca cuc sng ð tôi hc tp và
noi theo.
Tôi xin chân thành cm õn các thy, cô giáo và bn bè trýng Ði hc
Công ngh ðã cung cp cho tôi nhng kin thc b ích trong thi gian tôi hc
tp ti trýng.
Cui cùng tôi xin gi li cm õn ti gia ðình tôi ðã luôn ng h tôi trên
con ðýng hc tp và nghiên cu vi nhiu khó khãn, vt v. Mc dù tôi ðã c
gng ht sc trong quá trình làm lun vãn nhýng không th tránh khi thiu sót,
rt mong nhn ðýc nhng góp ý ca thy cô và các bn.
Hà Ni, ngày tháng nm
Hc viên
DANH MC HÌNH .............................................................................................. 8
M U ............................................................................................................. 10
Chng 1: TNG QUAN V GIS ..................................................................... 12
1.1 Gii thiu v h thng thông tin a lý ...................................................... 12
1.1.1 GIS là gì? ............................................................................................. 12
1.1.2 Các thành phn ca GIS ....................................................................... 13
1.1.3 Các i tng ca GIS ......................................................................... 15
1.2 D liu s dng trong GIS ......................................................................... 15
1.2.1 Các kiu d liu a lý ......................................................................... 15
1.2.2 Các mô hình d liu ............................................................................. 16
1.2.2.1 Mô hình d liu Raster .................................................................. 17
1.2.2.2 Mô hình d liu véc t ................................................................... 19
1.2.3 u nhc im ca 2 mô hình trên ..................................................... 21
1.3 Chc nng ca GIS .................................................................................... 22
1.4 Kt lun ...................................................................................................... 23
Chng 2: GII THIU V WEB MAPPING, OPENLAYER, OGC VÀ
CHUN WMS .................................................................................................... 24
2.1.1 nh ngha web mapping ..................................................................... 24
2.1.2 Các kiu ca web mapping .................................................................. 24
2.1.3 Các công ngh ca web mapping ........................................................ 26
2.2 Open Geospatial Consortium - OGC ......................................................... 27
2.3 Web Mapping Service - WMS ................................................................... 28
2.3.1 Th nào là WMS .................................................................................. 28
6
2.3.3 GetMap................................................................................................. 30
2.4 Openlayer ................................................................................................... 35
2.5 So sánh OpenLayers vi Google Map API ................................................ 37
Chng 3: CÁC CÔNG C NGUN M H TR XÂY DNG BN ,
BÀI TOÁN VÀ THC NGHIM ...................................................................... 39
3.1 PostgreSQL ................................................................................................ 39
3.2 Postgis ........................................................................................................ 41
3.3 QGIS .......................................................................................................... 41
3.6 Thc nghim .............................................................................................. 44
3.6.2 Thit k các chc nng ca bn ...................................................... 44
3.6.3 Xây dng b d liu thc nghim. ...................................................... 44
3.6.4 Cài t và xây dng chng trình ........................................................ 45
3.6.4.1 Cài t PostgreSQL, PostGIS, QGIS server, QGIS web client ..... 45
3.6.4.2 Xây dng d liu phía server ........................................................ 47
3.6.5 Kch bn chy thc nghim ................................................................. 52
3.6.6 Kt qu hin th phía web client .......................................................... 57
3.7 Kt qu t c ca thc nghim ............................................................ 58
KT LUN ......................................................................................................... 60
PH LC ............................................................................................................ 63
Ký hiu Din gii Ting Vit
GIS Geographical Information System H thng thông tin ða lý
WMS Web Mapping Service Dch v bn ð trc tuyn
ATM Automatic Teller Machine Máy rút tin t ðng
OGC Open Geospatial Consortium T chc không gian ða lý
QGIS Quantum GIS Phn mm mã ngun m
8
Hình 1.2 Raster ri rc ...................................................................................... 15
Hình 1.3 Raster liên tc ..................................................................................... 16
Hình 1.4 D lic vector im ............................................................................ 17
Hình 1.5 D lic vector ng .......................................................................... 17
Hình 1.6 D lic vector a giác......................................................................... 18
Hình 2.1 WMS làm vic nh th nào? ............................................................. 27
Hình 2.2 Cách hot ng ca GetCapabilities và GetMap ............................... 28
Hình 3.1 D liu các im ATM trên trang vietcombank.com ........................ 44
Hình 3.2 Thành phn d liu ca QGIS-web-client ......................................... 46
Hình 3.3 d liu ATM có ta XY ................................................................ 49
Hình 3.4 chuyn i d liu sang ta XY .................................................... 49
Hình 3.5 Các im ATM trên bn ................................................................ 50
Hình 3.6 Bng d liu hành chính Tnh/ Thành Ph ........................................ 51
Hình 3.7 Bng d liu hành chính Qun/ Huyn .............................................. 51
Hình 3.8 Bng d liu hành chính Xã/ Phng ................................................ 51
Hình 3.9 Kt ni vi c s d liu postgresql .................................................. 52
Hình 3.10 Add các layer vào QGIS .................................................................. 53
Hình 3.11 Lp bn các Tnh, Thành Ph ..................................................... 53
Hình 3.12 Lp bn các Huyn ..................................................................... 54
Hình 3.13 Lp bn xã ................................................................................... 54
Hình 3.14 Lp bn ng i ........................................................................ 55
Hình 3.15 o din tích ca 1 vùng ................................................................... 56
Hình 3.16 Xem thông tin ca 1 huyn .............................................................. 56
Hình 3.17 Xem thông tin ng i ................................................................... 57
Hình 3.18 Xem thông tin im t cây ATM ................................................... 57
9
DANH MC BNG BIU
Bng 2.1 Các thông s ca 1 yêu cu GetMap ................................................. 25
Bng 2.2 Các thông s ca 1 yêu cu GetCapabilities ..................................... 27
Bng 2.3 Các thông s ca 1 yêu cu GetFeatureInfo ...................................... 29
Bng 3.1 Các kiu d liu trong PostgreSQL ................................................... 32
10
Tính cp thit ca ð tài
Công ngh thông tin là mt ngành khoa hc ðang phát trin rt mnh và
ðýc áp dng trong rt nhiu ngành khoa hc khác, giúp cho con ngýi x lý
công vic mt cách nhanh hõn, chính xác hõn và hiu qu hõn. Trong nhng
nãm gn ðây h thng thông tin ða lý (GIS) ðã tr thành mt ngành khoa hc
rt ðýc quan tâm nhiu lnh vc nghiên cu và ng dng khoa hc k thut
trên toàn cu. Ngày nay, xu th ng dng bn ð s giúp nâng cao hiu qu làm
vic mà li tit kim rt nhiu trong công tác lýu tr và chia s.
Hin nay, hu ht mi ngýi ðu s dng tài khon các ngân hàng ð gi,
tr tin giúp bn s dng các dch v trc tuyn, hoc có th rút tin bt kì ðâu.
Do vy mà vic s dng các th ATM ð rút tin ngày càng ph bin hõn. Ð rút
hoc gi tin bn có th ra các ngân hàng hoc các cây ATM ð rút tin
S ph bin ca bn ð s và vic s dng các công c lp bn ð k
thut s ðã phát trin nhanh chóng trong nhng nãm gn ðây. Bn ð trc tuyn
hin th chi tit thông tin v ta ð, ða ch, ca các ATM trong h thng ngân
hàng Vietcombank. Ðng thi bt kì ðâu bn cng d dàng s dng và tra cu
mt cách trc quan.
Vì nhng lý do trên, hc viên quyt ðnh chn ð tài “Xây dng dch v bn ð
trc tuyn tuân theo chun WMS da trên QGIS server và OpenLayers”. Vi bài
toán c th là xây dng bn ð hin th các ðim ATM ca ngân hàng Vietcombank.
Mc tiêu và nhim v ca ð tài
Ðúc kt ðýc nhng vn ð v lý thuyt cãn bn ca bn ð trc tuyn
hin ði, nhng vn ð v công ngh liên quan và quy trình xây dng thành lp
và phát hành bn ð trên mng.
Bit cách s dng các công c ngun m ð lp bn ð tuân theo các
chun m ðã có. Hiu ðýc quy trình hot ðng phía server và client.
Mc ích ca lun vn
1- Nghiên cu c s lý thuyt ca bn trc tuyn v kin trúc, cách biu
din th gii thc, các phng pháp hin th d liu không gian, quy trình
phát hành bn trc tuyn
11
2- Phng pháp xây dng bn trc tuyn trên nn mã ngun m s dng
các công c MapServer, CSDL không gian PostgreSQL, QGIS server, QGIS
web client xây dng quy trình công ngh thành lp và phát hành bn trc
tuyn trên Intemet.
3- Th nghim thành lp và phát hành ng dng bn các im ATM ca
ngân hàng Vietcombank trên c s nhng vn ã c nghiên cu.
12
1.1 Gii thiu v h thng thông tin a lý
1.1.1 GIS là gì?
Geographic Information System vit tt ca GIS là h thng thông tin a
lý c hình thành vào nhng nm 1960 và phát trin rt rng rãi trong nhng
nm tr li ây. Ngày nay, GIS là công c tr giúp quyt nh trong nhiu hot
ng kinh t - xã hi, quc phòng ca nhiu nc trên th gii. GIS có kh nng
giúp các c quan chính ph, quân i, doanh nghip, nhà qun lý, cá nhân...
ánh giá c hin trng ca các quá trình, các thc th t nhiên, kinh t - xã
hi thông qua chc nng: thu thp, qun lý, lu tr, truy vn, phân tích và tích
hp các thông tin c gn vi mt nn hình hc di dng bn trên c s
to ca các d liu u vào.
[7] Mt h thng thông tin a lý (GIS) là mt công c máy tính giúp lp
bn và phân tích nhng tn ti và s kin xy ra trên trái t. Công ngh GIS
tích hp các hot ng trên c s d liu thông thng nh truy vn và phân
tích thng kê vi s hình dung c áo và li ích phân tích a lý c cung cp
bi các bn . Nhng kh nng c bit này phân bit GIS vi các h thng
thông tin khác và làm cho nó có giá tr cho mt lot các t chc, doanh nghip
nhà nc và t nhân gii thích các s kin, d oán kt qu, và hoch nh
chin lc.
Cùng vi các d liu này thng là bng d liu c gi là d liu thuc
tính. D liu thuc tính thng c nh ngha nh b sung các thông tin v
tng tính nng không gian. Các v trí thc t ca các trng là các d liu không
gian. Thêm d liu nh tên trng, trình giáo dc dy, nng lc hc sinh s
to nên các d liu thuc tính.
ó là s hp tác ca hai kiu d liu cho phép GIS là công c gii quyt
hiu qu vn thông qua phân tích không gian.
GIS không ch là phn mm. Con ngi và các phng pháp này c kt
hp vi phn mm không gian a lý và các công c, cho phép phân tích không
gian, qun lý các tp d liu ln, và màn hình hin th thông tin trong mt bn
.
Di ây là nh ngha v GIS ca mt s nc
13
"Theo úng ngha, GIS là mt h thng máy tính có kh nng lp ráp, lu tr,
thao tác và hin th thông tin h a lý, d liu tc là xác nh theo v trí ca h.
Các chuyên gia cng coi tng GIS là bao gm c nhân viên iu hành và d liu
vào h thng."~ United States Geological Survey
“Mt h thng thông tin a lý (GIS) là mt công c máy tính lp bn và
phân tích nhng tn ti và s kin xy ra trên trái t. Công ngh GIS tích hp
các hot ng c s d liu thông thng nh truy vn và phân tích thng kê
vi nhng li ích hin th c bit và phân tích a lý c cung cp bi các bn
."~ ESRI (Environmental Systems Research Institute)
"GIS là mt h thng tích hp ca phn cng máy tính, phn mm, và các nhân
viên c ào to liên kt a hình, nhân khu hc, tin ích, c s, hình nh và
d liu tài nguyên khác mà là a lý." ~ NASA
"Mt h thng thông tin a lý là mt trng hp c bit ca h thng thông tin
mà c s d liu bao gm các quan sát v tính nng, hot ng hoc các s kin
phân phi không gian, ó là nh ngha trong không gian nh im, ng,
hoc các khu vc. Mt h thng thông tin a lý thao tác d liu v các im,
ng, và các khu vc ly d liu cho các truy vn c bit và phân tích."
(Kenneth Dueker, Portland State University, 1979).
1.1.2 Các thành phn ca GIS
Mt GIS là s tích hp ca nm thành phn chính: phn cng, phn mm, d
liu, con ngi, và phng pháp qun lý.
Hình 1.1 Các thành phn ca GIS
14
Phn cng
Phn cng là các máy tính mà mt h GIS hot ng trên ó. Ngày nay, phn
mm GIS chy trên nhiu loi phn cng, t máy ch tp trung n các máy tính
bàn s dng c lp hay các thit b di ng.
Phn mm
Phn mm có chc nng và công c qun lý, phân tích và hin th các thông
tin không gian, và vic qun lý GIS nói chung. Các thành phn phn mm chính
là:
- Công c cho các u vào và thao tác thông tin a lý
- Mt h thng qun lý c s d liu (DBMS)
- Công c h tr a lý truy vn, phân tích, và trc quan
- Mt giao din ngi dùng ha (GUI) d dàng truy cp vào các công
c
D liu
D liu có th coi là thành phn quan trng nht ca 1 GIS. D liu a lý và d
liu thuc tính liên quan có th c thu thp ni b hoc mua t mt nhà cung
cp d liu thng mi. Mt GIS s tích hp d liu không gian vi các ngun
d liu khác và có th s dng mt DBMS, c s dng bi hu ht các t
chc, doanh nghip t chc và duy trì d liu ca h, qun lý d liu
không gian.
Con ngi
Nhng ngi này là nhng thành phn, nhng ngi thc s làm cho công vic
GIS. H bao gm mt lot các v trí nh là các nhà qun lý GIS, ngi qun tr
c s d liu, các chuyên gia ng dng, các nhà phân tích h thng, và các lp
trình viên. H có trách nhim duy trì c s d liu a lý và cung cp h tr k
thut. Mi ngi cng cn phi c ào to a ra quyt nh v nhng loi
h thng gì s dng. Con ngi liên quan n GIS có th phân loi: ngi
xem (Viewer), ngi dùng nói chung, và các chuyên gia GIS.
Ngi xem nói chung ch cn duyt mt c s d liu a lý cho vic
tham kho i tng. Viewer là lp ln nht ca ngi s dng.
Ngi dùng chung là nhng ngi s dng GIS tin hành kinh doanh,
thc hin các dch v chuyên nghip, và ra quyt nh. H bao gm các nhà
15
qun lý c s, qun lý tài nguyên, lp k hoch, các nhà khoa hc, k s, lut s,
doanh nhân kinh doanh, vv
Chuyên gia GIS là nhng ngi làm công vic GIS. H bao gm các nhà
qun lý GIS, nhà qun tr c s d liu, các chuyên gia ng dng, các nhà phân
tích h thng, và các lp trình viên. H có trách nhim duy trì c s d liu a
lý và cung cp các h tr k thut cho hai lp khác ca ngi s dng
Phng pháp là mt phn quan trng m bo s hot ng liên tc và có
hiu qu ca h thng phc v cho mc ích ca ngi s dng.
1.1.3 Các i tng ca GIS
Theo [1]
- H tr hiu qu cho vic lp k hoch và ra quyt nh;
- Cung cp các công c mnh trong các quá trình thu thp, qun lý và x lý
s liu;
- Kh nng tích hp thông tin và d liu t nhiu ngun khác nhau;
- Kh nng phân tích-tra vn tng hp, s dng các d liu a lý ã c
tham chiu
- a lý to các kt qu mi.
- Các ng dng GIS có th áp ng các yêu cu sau ây:
- nh v: i tng nào ang có ti mt v trí xác nh?
- iu kin: Xác nh các v trí tho mãn mt hoc nhiu iu kin c th;
- Xu th: Nhng bin ng theo thi gian;
- Mô hình: Nhng bin ng theo không gian;
- Kch bn: Nu... thì...
1.2 D liu s dng trong GIS
1.2.1 Các kiu d liu a lý
Kiu d liu c bn trong mt GIS phn ánh d liu truyn thng c tìm thy
trên mt bn . Theo ó, công ngh GIS s dng 2 kiu d liu c bn. ó là:
D liu không gian miêu t v trí tng i và tuyt i ca các c im a lý.
D liu không gian dùng ch tt c các kiu i tng hoc tt c các
yu t d liu c th hin trong mt không gian a lý. Nó cho phép phát hin
và nh v toàn cu các cá nhân hoc các thit b bt c ni nào trên th gii.
D liu không gian còn c gi là d liu không gian a lý, thông tin
không gian hoc thông tin a lý.
16
D liu không gian c s dng trong các h thng thông tin a lý
(GIS) hoc các dch v nh v khác. D liu không gian bao gm các im.
ng, hình a giác, các nguyên hàm d liu a lý và hình hc khác có th a
vào bn bng nh tuyn và c lu tr vi mt i tng nh nh siêu d
liu hoc c s dng bi mt h thng thông tin liên lc xác nh v trí các
thit b ngi dùng cui.
D liu không gian có th chia thành 2 loi: d liu vô hng và d liu
véc t. Mi kiu d liu s cung cp thông tin riêng liên quan n v trí a lý
hoc không gian.
D liu thuc tính (d liu phi không gian) din t c tính c im a lý.
Nhng c tính này bn cht có th là v s lng hoc cht lng. Kiu d liu
này thng c dùng nh là mt d kin bng.
Thuc tính gm tên, s tng, chiu sâu, hoc dân s. Phn mm GIS theo
dõi c d liu không gian và d liu thuc tính, cho phép ngi dùng liên kt 2
loi d liu to ra thông tin và to iu kin thun li cho vic phân tích. Mt
trong nhng cách ph bin mô t và hình dung mt GIS là liên tng n
hình nh cái bánh nhiu tng. Mi tng bánh i din cho mt ch a lý nh
c im v nc, các tòa nhà, ng và tng này chng lên tng khác. V trí
ta ca lâm phn s tr thành d liu không gian, trong khi các c im ca
mt lâm phn ví d nh nhóm bao ph, loài u th, bao vành khn, chiu cao,
…. Các kiu d liu khác, c bit là d liu hình nh và a phng tin ngày
càng c a chung trc s thay i ca công ngh. Tùy vào ni dung c th
mà hình nh có th là d liu không gian nh nh, hot hình, phim nh, vv, hoc
d liu thuc tính, ví d âm thanh, mô t, din gii, vv
1.2.2 Các mô hình d liu
Thông tin v th gii c lu tr trong GIS nh là nh mt b su tp ca các
tng theo ch có th c liên kt vi nhau v mt a lý. Khái nim n gin
nhng cc k mnh m và a nng này c chng minh là vô cùng hu ích
trong vic gii quyt nhiu vn trong th gii thc t theo dõi xe giao hàng,
ghi li chi tit các ng dng quy hoch, n mô hình hóa hoàn lu khí quyn
toàn cu. Tip cn lp theo ch cho phép chúng ta t chc s phc tp ca
th gii thc thành mt mô t n gin chúng ta hiu thêm v các mi quan h
t nhiên.
1.2.2.1 Mô hình d liu Raster
Các mô hình d liu raster ng dng rng rãi trong nhiu lnh vc khác
nhau, không ch dng li các h thng thông tin a lý (GIS). Nhiu kh nng,
bn ã rt quen thuc vi mô hình d liu này nu bn ã tng bit n hình nh
k thut s. Nhng nh dng vn bn ph bin hin nay nh JPEG, BMP và
TIFF u da trên mô hình d liu raster. Càng phóng to nh, bn s thy nó
c cu to t các pixel vuông nh (phn t nh). Mi mt im nh s có mt
màu riêng, khi nhìn tng th, chúng kt hp to thành mt hình nh nht quán.
Các mô hình d liu raster bao gm các hàng và các ct pixel có kích
thc bng nhau kt ni vi nhau to thành mt b mt phng. Nhng im
nh c s dng nh là khi hp nht (building block) to im, ng,
vùng, mng, và các b mt. Mc dù pixel có th là các hình tam giác, hình lc
giác, thm chí bát giác nhng các im nh vuông s cho hình dng n gin
nht công vic s d dàng hn. Theo ó, i a s d liu raster GIS có sn c
xây dng trên các im nh vuông. Nhng ô vuông thng c chuyn thành
hình ch nht vi kích thc khác nhau, nu các mô hình d liu c chuyn
i t mt phép chiu này sang phép chiu khác (ví d: t h ta State Plane
n h ta UTM [Universal Transverse Mercator]).
Mô hình raster s tìm trung bình ca tt c các giá tr trong mt im nh
c c mt giá tr duy nht. Do ó, din tích bao ph mi pixel càng ln,
các giá tr d liu liên quan càng kém chính xác. Khu vc c mi pixel bao
ph xác nh phân gii không gian 1 ca mô hình raster mà t ó nó có
ngun gc. C th, phân gii c xác nh bng cách o mt cnh ca im
nh vuông. Mt mô hình raster vi im nh din tích 100 mét vuông trong th
gii thc s c cho là có phân gii không gian 10 m; mt mô hình raster
vi im nh din tích 1 km vuông) trong th gii thc có phân gii không
gian 1 km; tính tng t vi các s liu khác.
D liu Raster c to thành t các im nh (hay còn gi là li ô
vuông). Các pixel thng cách u nhau và có hình vuông nhng không nht
thit phi nh vy. Rasters thng không rõ và sc nét vì mi im nh c
liên kt vi mt giá tr hoc 1 loi.
Mô hình d liu Raster có th là ri rc cng có th liên tc.
Raster ri rc
Hình 1.2 Raster ri rc
Raster ri rc có các ng biên kh nh ging nh raster phân loi lp
thc ph.
Rasters ri rc cng c gi là d liu raster chuyên hoc d liu
raster phân loi. Chúng có ch và phm trù khác nhau. Ví d, mt ô li th
hin mt loi lp thc ph hoc mt loi t. Trong bn t s dng hoc t
thc ph s dng raster ri rc, bn có th khu bit tng lp theo ch Mi lp
có th c xác nh mt cách ri rc ni bt u và ni kt thúc (ranh gii).
Mi lp thc ph u kh nh. Lp thc ph này s ph kín khu vc cu to t
các ô.
Hình 1.3 Raster liên tc
Rasters liên tc là li ô vi d liu thay i dân nh cao, nhit hay
mt bc nh trên không. D liu liên tc còn c gi là d liu không ri rc
hoc d liu b mt.
Mt b mt raster liên tc có th c bt ngun t mt im ng ký c
nh. Ví d mt mô hình cao s c o t mc nc bin. Mi ô i din
cho mt giá tr trên hoc di mc nc bin. Mt giá tr ca ô khía cnh bt
ngun t mt hng c nh nh phía bc, phía ông, phía nam hoc phía tây.
Hin tng có th dn dn thay i dc theo mt raster liên tc t mt
ngun c th. Ví d, mt raster miêu t mt v tràn du có th cho thy quá trình
cht lng chuyn t nng cao n nng thp. im xut phát ca s c
tràn du có nng cao hn. Nó khuch tán ra bên ngoài vi giá tr gim dn
nh là mt hàm khong cách (do khong cách tng dn)
1.2.2.2 Mô hình d liu véc t
D liu véc t không cu to t li im nh mà thay vào ó ha
vector bao gm các nh và các ng dn.
Ba loi biu tng c bn cho d liu vect là im, ng và a giác
(khu vc). K t thi xa xa, các ký hiu ã c s dng trên bn th
hin các c im ca th gii thc. Trong thut ng GIS, các tính nng thc t
c gi là thc th không gian.
Các chuyên gia v bn quyt nh mc d liu cn phi c khái
quát trong mt bn . iu này ph thuc vào
im
Hình 1.4 D lic vector im
Kiu d liu véc t im: ta XY n gin.
Các im véc t n gin chính là ta XY. Khi các c im quá nh n
mc không th biu din di dng a giác thì các im c s dng.
Ví d:
cp khu vc, phm vi thành ph có th c hin th di dng a
giác vì nhng chi tit này có th thy khi phóng to. Nhng mt quy mô toàn
cu, thành ph có th c biu din bng các im bi vì các chi tit ranh gii
thành ph không th nhìn thy.
D liu vector c lu tr bng các cp ta XY (v và kinh )
biu din nh mt im. Các thông tin nh tên ng ph hoc ngày xây dng
có th c b sung trong bng s dng.
Hình 1.5 D lic vector ng
ng kiu d liu véc t: ni các chm thành ng
Các ng véc t ni nh vi ng dn. Nu bn ã ni các chm theo
mt th t nht nh, bn s có c ng véc t.
ng thng biu din cho tính nng tuyn tính trong t nhiên. Các
chuyên gia v bn có th s dng mt dòng vi dày khác nhau biu
din kích thc ca tính nng này. Ví d, con sông rng 500 mét có th dày hn
so vi mt con sông rng 50 mét.
Chúng có th tn ti trong th gii thc nh ng hoc sông. Hoc
chúng cng có th là phn nhân to nh biên gii khu vc hoc a gii hành
chính.
im ch n gin là cp ta XY (v và kinh ). Khi bn kt ni
mi im hoc nh vi mt ng theo mt th t c bit, ta c tính nng
ng vector.
Mng là các b d liu ng nhng chúng thng c coi là khác
nhau. iu này là do mng li tuyn tính là nhng phn t kt ni tô pô. Chúng
bao gm các nút giao và ng r kt ni vi nhau. Nu bn ang tìm mt con
ng ti u s dng mt mng li ng giao thông, nó s i theo ng mt
chiu và gii hn r x lý mt phân tích. Mng thông minh nh vy y.
a giác
Hình 1.6 D lic vector a giác
Các a giác loi d liu véc t: ni các chm và to ng bao s c
tính nng hình a giác.
Khi các nh c ni vi nhau theo mt th t nht nh và khép kín,
chúng s tr thành mt tính nng a giác dng vector. có c mt a giác,
cp ta u tiên phi ging cui cùng và tt c các cp khác không c
ging nhau.
Hình a giác biu din nhng tính nng vùng 2 chiu. Các ví d ca a
giác là các tòa nhà, cánh ng và khu vc hành chính riêng bit.
Các chuyên gia v bn dùng các hình a giác khi t l bn ln biu
din bng các hình a giác.
1.2.3 u nhc im ca 2 mô hình trên
u im và nhc im d liu Vector
u im
D liu Vector không cu thành t mt li các im nh. Thay vào ó,
d liu vector bao gm các ng dn. iu này có ngha là hình nh ha
u ra nhìn chung có tính thm m vi chính xác a lý cao hn, vì d liu
không ph thuc vào kích thc li.
Thông tin topo có th c lu tr vi các mô hình d liu vector. Cu
trúc d liu Vector là la chn úng n t c hiu qu phân tích mng và
các hot ng tng i chính xác.
Nhc im
Kh nng lu tr và hin th d liu liên tc ca véc t kém. Hin th d
liu liên tc nh mt vector, òi hi khái quát áng k.
Mc dù cu trúc topo hu ích cho d liu vector, nhng li thng cn x
lý nhiu. Bt k vic chnh sa tính nng nào u yêu cu cp nht topo. Vi rt
nhiu tính nng, các thut toán thao tác vi vector rt phc tp.
u im và nhc im d liu raster
u im ca raster
nh dng li raster là kt qu t nhiên hoc ng nhiên ca vic la
chn d liu v tinh. V trí Raster rt n gin. Vi kích thc ô và ta di
bên trái, có th suy ra v trí mi ô.
Phân tích d liu raster là thng nhanh chóng và d dàng. Vi bn i
s, phân tích nh lng có tính trc quan ging vi rasters ri rc hoc raster
liên tc.
Nhc im ca raster
Hình nh ha u ra và cht lng c da trên kích thc các ô.
Hình nh có th b m không sc nét. Biu din tính nng tuyn tính và ng
dn rt khó và tùy thuc vào phân gii không gian. Mng tuyn tính không
tht s hiu qu khi s dng d liu raster và vic cài t cng rt khó.
Nhiu trng có d liu thuc tính là mt hn ch và bn c thng
b gii hn hin th mt trng thuc tính duy nht.
B d liu raster có tim nng s tr nên rt ln vì mt giá tr phi c
ghi chép và lu tr cho mi ô trong mt hình nh. iu này có ngha là mt bn
t ai vi 20 lp òi hi cùng mt lng không gian lu tr bng mt bn
th hin ch mt giá tr nh mt khu rng. phân gii c tng lên khi
kích thc ca ô gim. Nhng cái giá ca nó là tc x lý và lu tr d liu.
1.3 Chc nng ca GIS
Tin x lý d liu và thao tác
- Xác nhn d liu và chnh sa, ví d nh kim tra và sa cha.
- Chuyn i cu trúc Ví d chuyn t cu trúc vec t sang raster
- Chuyn i hình hc, ví d: ng kí bn , thay i t l, thay i phép
chiu, bin i bn , s quay
- Khái quát và phân loi, ví d: tái phân loi d liu, tp hp và phân chia,
phi hp làm mng
- Hp nht: che ph, kt hp các lp bn hoc ni ng vin
23
- Nâng cao bn : nâng cao hình nh, thêm nhan , t l, chìa khóa, biu
tng bn ,
- Phép ni suy: Kriging, hàm cht trc, a giác Thiesen, xác nh trng tâm,
phép ngoi suy
- Th h b m : tính và xác nh hành lang
- Tìm kim và phc hi d liu: trên im, ng, vùng, trên ch xác
nh ngi dùng hoc bng lô gíc Boolean, Cng nh vy i vi lt
trình duyt, truy vn, tìm qua ca s.
Phân tích d liu
- Phân tích không gian: kt ni, lân cn, s tip giáp, kh nng ngm thông,
mô hình a hình.
- Phân tích thng kê, ví d nh biu , tng quan, phân tán, phân tích
tn s.
- o lng, ví d: chiu dài ca ng, tính toán din tích và khi lng,
khong cách và hng.
Hin Th D Liu
- Hin th ha, ví d nh bn và th vi các biu tng, nhãn và
chú thích.
- Hin th vn bn, ví d nh báo cáo, bng biu.
Qun Lý C S D Liu
- H tr và giám sát truy cp vào c s d liu nhiu ngi cùng lúc
- i phó vi s c ca h thng.
- Các liên kt truyn thông vi các h thng khác.
- Biên tp và cp nht c s d liu.
- T chc c s d liu cho vic lu tr và phc hi hiu qu.
- Duy trì bo mt và toàn vn c s d liu.
- Cung cp tng quan "không ph thuc vào d liu" ca các c s d liu.
1.4 Kt lun
T nhng khái nim nêu phía trên giúp ta có cái nhìn tng quan hn v h
thông tin a lý. Nó giúp ta hiu c GIS là gì, chc nng ca GIS, các thành
phn và các kiu d liu c s dng trong GIS. Vi các mô hình d liu s
dng trong GIS, giúp ta d dàng hình dung th gii thc di dng bn s.
Vi các nh ngha trên ta d dàng tr li các câu hi liên quan n GIS.
24
OGC VÀ CHUN WMS
2.1.1 nh ngha web mapping
Web Mapping là phng pháp s dng bn s tìm kim các d liu
v không gian và a lý. Web mapping không n thun ch là mt trang web v
bn . Các bn có sn trên internet s c s dng cho các mc ích khác
nhau tùy theo loi dch v mà ngi dùng s dng. Phn mm tng tác web
mapping có kh nng iu khin các bn online ca ngi dùng. Web
mapping cng c bit n là bn online.
Lp bn web là quá trình s dng bn phân phi bi h thông tin
a lý (GIS). Web mapping không ch là bn trang web, nó còn là mt dch
v mà ngi dùng có th la chn nhng gì s hin th trên bn . Web GIS
nhn mnh vào khía cnh x lý d liu a lý, các khía cnh thit k nh thu
thp d liu và kin trúc phn mm máy ch chng hn nh vic lu tr d liu
và các thut toán, hn là báo cáo cho ngi dùng cui GIS. Web GIS s dng
web mapping, và ngi s dng cui cùng, ngi lp bn web ang t c
kh nng phân tích. Các dch v da trên a im hn cp n hàng hóa và
dch v tiêu dùng bn web. Web mapping thng liên quan n mt trình
duyt web hoc ngi dùng khác có kh nng tng tác client-server.
S xut hin ca bn web có th c coi là mt xu hng mi ln
trong ngành bn . Trc ây bn ch c gii hn trong mt vài công ty,
vin nghiên cu và các c quan lp bn , òi hi phn cng tng i tn kém
và phc tp.
2.1.2 Các kiu ca web mapping
Cách phân loi u tiên c Kraak, chuyên gia v bn ngi Hà Lan
a ra vào nm 2001. Theo ông có hai loi là bn web tnh và bn nng
ng hay nói cách khác ông so sánh bn có tính tng tác và bn ch có
mt chc nng xem. Bn nng ng và ngun bn tnh ngày càng phát
trin vi nhiu loi khác nhau.
Bn web phân tích (Analytical web maps)
25
Bn web phân tích cung cp các phân tích GIS. Các d liu a lý có
th là mt cung cp tnh, hoc cn cp nht. Ranh gii gia bn web phân
tích và web GIS là không rõ ràng. Các phn ca các phân tích có th c thc
hin bi các máy ch d liu a lý GIS. Khi web-client t c kh nng x lý
và phân phi.
Chuyn ng và thi gian thc
Các bn thi gian thc cho thy c v trí ca các hin tng, s kin
trong thc t gn vi thi im nó xy ra (ch chm hn 1 vài giây, hoc 1 vài
phút) và thng xut hin di dng hot nh. D liu c thu thp bi các
cm bin và các bn c to ra theo yêu cu hoc là tnh hoc là c cp
nht u n.
Bn hot nh cho thy nhng thay i trong bn theo thi gian bng
cách hot hóa mt trong các bin ha hoc thi gian. Công ngh cho phép
hin th màn hình phía ngi dùng ca bn ng bao gm ha vector
(SVG), Adobe Flash, Java, QuickTime, và nhng phn mm khác. Các bn
web c hot hóa vi thi gian thc bao gm các bn thi tit, bn tc
nghn giao thông và h thng giám sát các phng tin.
CartoDB a ra mt th vin mã ngun m, Torque, cho phép to ra các
bn hot nh nng ng vi hàng triu bn ghi. Twitter s dng công ngh
này to bn phn ánh thái ca khách hàng vi tin tc và s kin trên
toàn th gii.
Bn web cng tác
Bn cng tác có mt tim nng phát trin trong tng lai. Trong vic cng
tác vi phn mm có bn quyn hoc mã ngun m, ngi s dng hp tác
to và nâng cao kinh nghim lp bn web. Mt s d án lp bn web hp
tác là:
OpenStreetMap
WikiMapia
Meta: Maps - cuc kho sát ca Wikimedia xut lp bn web.
Bn trc tuyn
26
Tp bn truyn thng thng tri qua quá trình chuyn i ln khi lu tr
trên web. Các nhà sn xut Alat có th ngng in n hoc in the yêu cu. Mt s
cng cho phép khách hàng ti d liu thô v các ngun d liu không gian a lý
c bn.
Bn web tnh
Các trang web tnh thng không có hot nh hoc tng tác. Các file
c to ra mt ln, sau ó c cp nht th công. Các nh dng ha tiêu
biu cho loi bn này là PNG, JPEG, GIF, TIFF hoc (ví d, DRG) cho các
tp tin raster, SVG, PDF hoc SWF cho các file vector. Trong ó bao gm c
nhng bn giy quét có thit k khác các bn trên in thoi hoc máy
tính. Bn giy có phân gii và mt thông tin cao hn nhiu so vi màn
hình máy tính in hình cùng kích c, và có th s không c c khi hin th
trên màn hình không có phân gii phù hp.
2.1.3 Các công ngh ca web mapping
Công ngh web mapping yêu cu ng dng t c máy ch và máy khách. Di
ây là các công ngh hin ang c s dng trong web mapping.
C s d liu không gian thng biu din mi quan h gia các thc th
cùng vi các kiu d liu v a lý phng pháp và thuc tính. Chúng c coi
là phao cu sinh khi ng dng web mapping phi x lý d liu ng (nhng d
liu thng xuyên thay i/không c nh) hoc lng ln các d liu a lý. C
s d liu không gian cho phép truy vn không gian, la chn th cp, tái chiu,
và thao tác hình hc và cung cp nhiu nh dng nhp, xut d liu. PostGIS,
mt mã ngun m là ví d ni bt. Bn có th thc hin mt s tính nng không
gian vi MySQL.
Bn xp lp c to nên t nhng “xp lp” (tiles) raster image.
Cu trúc d liu mô t không gian di dng li các ô vuông (các pixel
hay im nh). Lp xp vector cng rt c a chung thm chí c Google và
Apple u chuyn sang s dng. Mapbox.com cng cung cp “xp lp” (tiles)
vector. Phong cách mi này ca web mapping không nhng xóa b s ph thuc
vào phân gii mà còn t ng hin th và n tính nng trong quá tng tác.
Máy ch WMS to bn s dng các thông s cho các tùy chn ngi
dùng nh th t ca các lp, phong cách và biu tng, gii hn, nh dng d
liu, chiu, vv. OGC ã tiêu chun hóa nhng tùy chn này. Mt tiêu chun
27
WMS server là dch v bn “xp lp” (tile Map Service). nh dng hình nh
tiêu chun bao gm PNG, JPEG, GIF and SVG.
Ngun m WMS Servers bao gm UMN Mapserver, GeoServer and
Mapnik. Bn cng có th chn các nhà cung cp khác nh ESRI, ArcIMS and
CadCorp.
2.2 Open Geospatial Consortium - OGC
Open Geospatial Consortium (OGC) là mt t hp công nghip quc t
ca hn 523 công ty, c quan chính ph và các trng i hc tham gia vào mt
quá trình ng thun phát trin các tiêu chun giao din công b công khai.
OGC® Standards h tr các gii pháp tng thích "geo-enable" trên các dch v
Web, Wireless và location-based và mainstream IT. Các tiêu chun trao quyn
cho các nhà phát trin công ngh to ra các dch v và thông tin không gian
phc tp mà có kh nng truy cp và hu ích i vi tt c các ng dng khác
[12].
Bao gm các chun OGC cho các giao din, mã hóa, h s, lc ng
dng, và các tài liu thc hành tt nht. Các mô hình tham chiu OGC (ORM)
mô t các chun này và các mi quan h gia chúng và các chun ISO liên quan.
Các ORM cung cp mt cái nhìn tng quan v tiêu chun OGC và phc v nh
là mt ngun tài nguyên hu ích cho vic xác nh kin trúc cho các ng dng
c th.
Trong phát trin mt ng dng dch v Web mà s dng các chun OGC,
nó h tr v xut bn, tìm và ràng buc nh các chc nng quan trng cho các
ng dng trong môi trng dch v Web.
- Xut bn: Các nhà cung cp tài nguyên qung cáo ngun lc ca h.
- Tìm: Ngi dùng và các ng dng ca h có th tìm thy các tài nguyên
mà h cn ti thi im thc thi.
- Ràng buc: Ngi dùng và các ng dng ca h có th truy cp và s
dng tài nguyên ti thi im thc thi.
Hu ht các tiêu chun OGC phát trin trong nhng nm gn ây là các
chun dành cho môi trng dch v Web, và các chun này c gi chung là
OGC Web Services (OWS). Các s liu di ây cung cp mt s kin trúc
cho OGC Web Service. Kin trúc này xác nh các lp chung ca các dch v
mà nó tham gia vào các hot ng xác nh v trí và x lý không gian khác nhau.
Mt s chun do OGC công b:
28
Geography Markup Language (GML)
KML Encoding Standard (KML)
Sensor Model Language (SensorML)
Style Layer Descriptor (SLD)
Sensor Observation Service (SOS)
Web Processing Service (WPS)
Sensor Planning Service (SPS)
Web Terrain Service (WTS)
Sensor Web Enablement (SWE)
CityGML
GeosciML
Transducer Markup Language (TML)
2.3 Web Mapping Service - WMS
2.3.1 Th nào là WMS
[12] Web Map Service (WMS) là dch v cung cp bn s tiêu chun
qua internet. WMS cho phép bn tip cn thông tin trên bn qua Internet hoc
xut bn các lp bn t h thng thông tin a lý GIS hoc h thng x lý
hình nh lên Web. Trong phn này chúng ta s ch bàn v cách chúng ta tip
nhn thông tin trên bn qua mng internet. Vic s dng WMS có th s òi
hi mt trình duyt tiêu chun bng cách yêu cu cung cp các “nh v tài
nguyên thng nht” (URL). Các ni dung ca URL ó ph thuc vào hot ng
c yêu cu. Vì vy khi yêu cu mt bn , URL s ch ra nhng thông tin
nào s c, khu vc nào trên bn , mong mun phi hp h ta quy chiu,
kích thc hình nh u ra, nh dng hình nh, vv…
29
WMS thng không c yêu cu trc tip mà bi mt ng dng khách
hàng cho phép ngi dùng tng tác, iu khin. Bn ch cn nhp URL vào
thanh a ch ca trình duyt và thay i các thông s, bn s hiu c nguyên
tc hot ng ca Web Map Service. Vì các hot ng ca Web Map service
din ra trong ng dng, nên ngi dùng không th thy c quá trình WMS
gi i các lnh. WMS cung cp truy cp thng nht bi các máy khách bn
trên các máy ch xut hin trên internet, vì vy theo (Reichhardt 2003) WMS
gm:
Cho phép to nên mt bn ng nh mt bc tranh, nh mt lot các
yu t ha hoc trn b d liu c im a lý.
Cho phép tr li các truy vn v ni dung bn
Có th thông báo cho các chng trình khác v bn có th to và
nhng bn nào trong s y có th truy vn tip.
2.3.2 WMS làm vic nh th nào?
Khi client và server chy WMS, mi client có th tip cn các bn t bt kì
máy ch nào, hoc kt hp các bn t ít nht 1 máy ch và truy vn thông tin t
mt bn cung cp bi các máy ch. Trong khi các lp trình viên cn phi vit
code chy các thông s k thut, ngi dùng có th tn dng li th ca sn
phm bao gm c các thông s k thut y xut bn và truy cp thông tin
không gian a lý. Khi mua phn mm có th la chn gii pháp phù hp nht
vi nhu cu ca mình. Nu c chy trên cùng 1 tiêu chun WMS, chúng s
không bài xích nhau.
Hình 2.1 WMS làm vic nh th nào? (Open Geospatial Consortium (OGC) and
Web Services (WMS, WFS))
WMS c nh ngha c th thông qua:
1. Cách ly và cung cp thông tin v loi bn mt máy ch có th cung
cp (GetCapabilities)
2. Quá trình gi yêu cu và a ra mt bn di dng nh hoc b tính
nng (getmap)
3. Các bc ly và cung cp thông tin v ni dung ca bn nh là giá
tr /tr s ca 1 tính nng ti 1 a im (GetFeatureInfo)
File GetCapabilities c lu trên máy ch, vì vy các yêu cu GetCapabilities
kt thúc trên máy ch (web server s gi li các tp tin cho ngi dùng). Mt
khác, mt lnh Getmap yêu cu các d liu phi c lu tr trong c s d liu
do ó các máy ch phi liên h vi các c s d liu và trích xut các d liu
cn truy vn. Hình 2.2 di ây cho thy phm vi hot ng ca mt
GetCapabilities và yêu cu GetMap.
Hình 2.2 Cách hot ng ca GetCapabilities và GetMap (Open Geospatial
Consortium (OGC) and Web Services (WMS, WFS))
2.3.3 GetMap
“Các phép toán Getmap tr v 1 bn . Khi nhn c yêu cu GetMap, mt
WMS hoc áp ng các yêu cu hoc báo li." (theo OGC 2004).
Di ây là mt lnh Getmap
http://localhost/qgis/qgis_mapserv.fcgi.exe?SERVICE=WMS&VERSION=1.3.0
t/vietnam.qgs&BBOX=-36.215710,6.817432,-
es&FORMAT=image/png
Mt lnh GetMap bao gm các thông s yêu cu bt buc sau
Bng 2.1 Các thông s ca 1 yêu cu GetMap
Thông s Request (Bt buc/
tùy chn)
Mô t
yêu cu)
LAYERS=layer_list R Gia các lp bn phi ngn
cách bng du “,”. không cn
nu có thông s SLD
STYLES=style_list R Style kt xut
ha(render)mi tng c yêu
SLD
BBOX=minx,miny,maxx,maxy R Các góc ca hp gii hn(góc
trái di, góc phi trên) trong
các n v SRS
bng pixels
bng pixel
nh=FALSE)
tùy chn)
Mô t
s 16 cho màu nn
(default=0xFFFFFF).
c báo cáo bi WMS
(default=SE_XML).
TIME=time O Giá tr thi gian cho lp bn
mong mun
Vendor-specific parameters O Thông s thc nghim tùy
chn
Thc hành vi getmap
Th yêu cu GetMap bng cách gõ Request string (tp hp các d liu
key=value phn sau ca URL vào thanh a ch trong trình duyt). Bn s có
c hình nh dng raster và có th lu li trên máy tính ca mình.
có mt hình nh mi, hãy thay i giá tr thông s ca yêu cu Getmap
(request). Các thông s ca version, request, và h ta là c nh i vi mi
yêu cu còn tt c các thông s khác có th thay i. T ây, bn s không th
xác nh c ta ti thiu, ti a cng nh tên ca các lp bn hay các
nh dng hình nh ã có sn, th duy nht có th thay i là chiu dài và chiu
cao ca bn cn truy vn.
Nu tính c s thay i chiu rng và chiu cao ca thông s cng ch có
th thay i chiu rng và chiu cao ca hình nh c xut bn. Nu t l
(chiu rng chiu cao ca hình nh xut) khác vi t l ca hp gii hn ban u
(chiu rng/chiu cao hp gii hn c tính theo ta thc) thì ni dung hình
nh s b bin dng.
33
áp ng yêu cu getmap
Yêu cu getmap s c phn hi bng mt lp bn cung cp thông tin
a lý c truy vn theo style mong mun và có h thng nh v quy nh,
khung gii hn, kích thc, nh dng và tính minh bch.
Mt yêu cu GetMap không hp l s làm xut hin li trong nh dng
li c truy vn (hoc mt phn hi li t giao thc mng trong trng hp
nghiêm trng).
Trong môi trng HTTP (http:giao thc truyn siêu vn bn), loi MIME
(mt chun Internet v nh dng cho th in t) ca header (kiu thc th) ca
giá tr tr v s phù hp vi nh dng giá tr tr v
2.3.4 GetCapabilitiesCác hot ng GetCapabilities yêu cu siêu d liu v các
hot ng, dch v và d liu ("kh nng") c cung cp bi mt máy ch
WMS.
Bng 2.2 Các thông s ca 1 yêu cu GetCapabilities
Thông s Request (bt buc/
tùy chn)
Mô t
REQUEST=GetCapabilities R Tên request
UPDATESEQUENCE=string O S th t hoc chui kí t kim
soát b nh cache
GetCapabilities Response
Các yu t dch v c bn xác nh quy tc chung v phn hi GetCapabilities.
Trong trng hp c th ca mt Web Map Service tuân th theo phiên
bn tiêu chun, phn hi ngôn ng ánh du m rng XLM phiên bn 1.0 s có
giá tr theo DTD, kiu tài liu dùng nh ngha kiu d liu cho các phn t
trong tài liu XML, trong ph lc A.1, kh nng WMS DTD ca tài liu này.
34
DTD xác nh ni dung bt buc và tùy chn ca phn hi và cách các ni dung
nh dng.
Bn sao DTD s c t ti mt URL y và d dàng truy cp cho
phép XML hp l hóa phn mm tìm ra bn coppy DTD.
Mt máy ch có th tuân th theo các phiên bn c xut bn hocphiên
bn th nghim khác, trong trng hp này nó s h tr àm phán v phiên bn
nh mô t trong phn các yu t dch v c bn. DTD cho phiên bn 1.0.0 óng
vai trò nh là mt ph lc cho phiên bn ca c tính k thut WMS.
2.3.5 GetFeatureInfo (optional Attribute)
GetFeatureInfo là mt phép toán tùy chn. Ch có các lp ã xác nh các
thuc tính có th truy vn=”1” (true) mi h tr phép toán này. Máy khách
không th phát lnh GetFeatureInfo i vi các lp khác. WMS s phn hi
bng phn hi li service exception c nh dng phù hp(code=
OperationNotSupported: phép toán không c h tr)nu nó nhn c mt
GetFeatureInfo request mà nó không h tr.
Các phép toán GetFeatureInfo c thit k cung cp cho khách hàng
ca mt WMS vi nhiu thông tin v các tính nng trong các hình nh ca bn
c tr v bi các map request trc ó. Các trng hp s dng chính tc
(quy tc tiêu chun) cho GetFeatureInfo là khi ngi dùng thy phn hi ca
mt map request và chn mt im (I, J) trên bn ó có nhiu thông tin
hn v im y. Các phép toán c bn cho phép máy khách xác nh các im
nh mình cn, lp bn nào cn truy vn, và mà thông tin cn c tr li
trong.nhng nh dng nào(OGC 2004)
Bng 2.3 Các thông s ca 1 yêu cu GetFeatureInfo
Request Parameter (Bt buc/
REQUEST=GetFeatureInfo R Tên request
<map_request_copy> R Bn sao mt phn các thông s
map request to ra các bn
cho các thông tin mong mun.
35
QUERY_LAYERS=layer_list R Ngn cách các lp bn trong
danh sách bng “,” truy vn
INFO_FORMAT=output_format O nh dang tr li ca thông tin
tính nng(loi MIME)
FEATURE_COUNT=number O S lng tính nng tr thông
tin v các tính nng y(mc
nh=1)
tính nng (tính t góc trái
trên=0)
tính nng (tính t góc trái
trên=0)
EXCEPTIONS=exception_format O nh dng trong ó li s c
báo cáo bi WMS (mc nh
=application/vnd.ogc.se_xml)
2.4 Openlayer
[8] OpenLayer là mt th vin in t mã ngun m JavaScrip phía khách
to bn ng lên trang web và u có th xem c hu ht các trình duyt.
Vì ây là th vin phía client, nên không òi hi phi có phn mm hay cái t
c bit t phía máy ch. Bn có th s dng mà không cn ti bt c th gì v
máy tính. c phát trin bi Metacarta, nh mt s phn công, mt phn i
vi Google Maps, Openlayer ã phát trin thành nhanh, ph bin c nhiu
ngi am mê và c cng ng phát trin.
Ti sao nên chn Openlayers
OpenLayers ã giúp cho vic to ra các ng dng web v bn d dàng
và lý thú hn. Nó rt mnh và cng d s dng, bn không cn phi là mt lp
trình viên mi to c mt bn ln vi ng dng này. Openlayers là mã
ngun m, min phí, và có mt cng ng ln mnh ng sau nó. Vì vy, nu
36
bn mun chnh sa các mã ni b, hoc ci thin nó, ngi ta s khuyn khích
bn. Nó h tr hin th và có kh nng tng thích vi nhiu trình duyt, thm
chí có th chy trong IE6. H tr vic xây dng các ng dng a lý trên web.
H tr các phng pháp chun cho vic truy cp d liu a lý, ví d nh 2 giao
thc WMS và WFS ca OGC
OpenLayers c phát trin và h tr bi rt nhiu t chc trên th gii.
OpenLayers cho phép hin th bn và các im ánh du (marker) lên 1 trang
web t nhiu ngun khác nhau.
OpenLayers không phi là ch là mt s ni lon (ted) i vi bt k công
ty hoc công ngh c quyn, do ó bn không phi lo lng quá nhiu v phía
ng dng ca bn (tr khi bn phá v nó). Nó h tr cho in thoi di ng và
thit b cm ng cng có trong ng dng này (vi nhiu bng chng vi ví d v
khái nim), và nó s nm trong th vin chính thc tng lai gn.
OpenLayers cho phép bn xây dng t thp lên cao, vi kh nng tùy
chnh mi khía cnh ca bn - các lp, iu khin, s kin, vv. Bn có th s
dng vô s các chng trình ph tr, máy ch bn ph tr cùng vi mt lp
véc t mnh. Nó làm cho vic to bn 'mashup' tr nên d dàng hn rt nhiu.
Phân tích ng dng Web-mapping
u tiên, mt ng dng bn s là gì? Nó là mt s loi ng dng
Internet tn dng mt bn . ây có th là mt trang web hin th hình nh gn
th a lý mi nht t Flickr, mt bn cho thy ct mc các a im bn ã
i n, hoc mt ng dng theo dõi các loài thc vt xâm ln và hin th chúng.
Nu trang web này có cha mt bn và thc hin chc nng gì ó, bn có th
nói rng nó là mt ng dng bn web. Thut ng này có th c s dng
vi ngha khá rng.
ây c gi là mô hình khách/ch và v c bn nó là im mu cht
trong quá trình hot ng ca tt c các ng dng web. Trong trng hp mt
ng dng bn trang web, mt s loi bn client (ví d, OpenLayers) giao
tip vi mt s loi máy ch bn s (ví d, mt máy ch WMS hoc ph tr
Google Maps)
Web map client
OpenLayers tn ti da trên các máy khách. Mt trong nhng nhim v
chính ca máy khách thc hin là ly hình nh bn t mt máy ch bn .
V c bn, mt máy khách phi yêu cu mt máy ch bn nhng gì bn
mun xem. Mi ln bn di chuyn hoc phóng to bn , máy khách phi to
37
các yêu cu mi cho các máy ch bi vì bn ang yêu cu xem mt th hoàn
toàn khác.
OpenLayers x lý tt c cho bn, và quá trình này ang din ra qua các
(AJAX) Javascript không ng b n mt máy ch bn . nhn mnh, khái
nim c bn ây là OpenLayers s gi yêu cu ti máy ch bn ly hình
nh bn mi khi bn tng tác vi bn , sau ó các mnh OpenLayers ghép
li và tr v các hình nh bn nó trông ging nh mt bn ln, lin
mch.
Web map server
Mt máy ch bn (hoc dch v bn ) s t cung cp các bn . Có
vô s các phn ph tr máy ch bn khác nhau ví d nh WMS, Google
Maps, Yahoo Maps, ESRI ArcGIS, WFS, và OpenStreet Maps. Các nguyên tc
c bn ng sau tt c nhng dch v này là chúng cho phép bn xác nh các
khu vc trên bn bn mun xem (bng cách gi mt yêu cu), và sau ó các
máy ch bn gi li phn hi vi hình nh bn . Vi OpenLayers, bn có
th chn s dng nhiu phn ph tr khác nhau và có th kt hp các phn
ph tr theo cách ca bn.
OpenLayers không phi là mt máy ch bn web, nó ch s dng d
liu t ó. Vì vy, bn s cn phi truy cp mt s loi hình dch v bn web.
Có vô s các máy ch min phí và hoc các máy ch bn s mã ngun m có
sn mà c lu tr t xa hoc d dàng bn t mình cài t, MapServer là
mt ví d.
OpenLayers
- Nó rt là linh hot
- Không nht thit phi kt ni internet khi s dng OpenLayers
- Hoàn toàn min phí
- Có th s dng hu ht tt c các ngun d liu, vi google hay Bing thì
phi thông qua API
- Không gii hn vic s dng
- c phát trin mnh m bi cng ng ngun m, và có th m rng
- Có nhiu Plug-in m rng c cung cp bi cng ng, VD nh: WMS,
WFS hay các API ca GIS khác …
- Cha có hình nh streetview, 3D
38
Google map API
- Thân thin và d s dng cho ngi mi bt u
- Hình nh tin tin: hình nh ng ph hay 3D.
- Có rt nhiu ngi s dng
- Giao din p
- Phi kt ni Internet khi s dng google map API
39
Chng 3: CÁC CÔNG C NGUN M H TR XÂY
DNG BN , BÀI TOÁN VÀ THC NGHIM
3.1 PostgreSQL
PostgreSQL là mt h thng qun lý c s d liu i tng – quan h
ph bin, h thng c s d liu mã ngun m tiên tin nht. PostgreSQL c
phát trin da trên Postgress 4.2 ti b phn khoa hc máy tính Berkeley, i
hc California.
PostgreSQL c thit k chy trên nn tng UNIX. Tuy nhiên,
PostgreSQL cng c thit k chy c trên các nn tng khác nh Mac
OS X, Solaris, and Windows.
PostgreSQL là phn mm mã ngun m min phí. Mã ngun ca nó c
phát hành theo giy phép PostgreSQL, mt giy phép mã ngun m t do. Bn
có th t do s dng, sa i và phân phi PostgreSQL di mi hình thc.
M s c im hin i ca PostgreSQL:
Câu truy vn phc hp (complex query)
Khóa ngoi (foreign key)
Các khung nhìn (view)
Tính toàn vn ca các giao dch (integrity transactions)
Vic kim tra truy cp ng thi a phiên bn (multiversion concurrency
control)
Hn na, PostgreSQL có th dùng trong nhiu trng hp khác, chng hn nh
to ra các kh nng mi nh:
Kiu d liu
Các lnh c bn trong PostgreSQL
ng nhp vào PostgreSQL
psql -h myhost -d mydb -U myuser -W
sudo -u postgres psql
\l
psql -U postgres -l
\d tablename
\dt
\dn
\du
psql -W -U username -H hostname < file.sql
To user mi:
i password
Xem version
SELECT version();
41
Xem nhng kt ni n c s d liu
SELECT * FROM pg_stat_activity;
3.2 Postgis
PostGis c phát trin bi Refractions Research Inc, là mt d án nghiên
cu công ngh d liu không gian. Refractions là mt công ty t vn v GIS và
c s d liu Victoria, British Columbia, Canada, chuyên tích hp d liu và
phát trin phn mm. Chúng tôi có k hoch h tr và phát trin PostGIS h
tr mt lot các chc nng quan trng ca GIS, bao gm h tr y OpenGiS,
cu trúc topo tiên tin (bao quát, b mt, mng), các công c giao din ngi
dùng trên máy tính cho phép xem và sa cha d liu GIS, và các công c truy
cp trên nn tng web.
PostGIS ban u là mt d án c phát trin bi OSGeo Foundation.
PostGIS không ngng c ci tin và c tài tr bi các nhà phát trin
FOSS4G cng nh các tp oàn trên toàn th gii t c li ích ln t
chc nng và tính linh hot ca nó.
PostGIS là b m rng c s d liu không gian dành cho c s d liu
quan h và i tng PostgreSQL. Nó h tr truy vn các v trí ca các i
tng a lý thông qua truy vn bng SQL.
SELECT superhero.name
FROM city, superhero
WHERE ST_Contains(city.geom, superhero.geom)
AND city.name = 'Gotham';
Ngoài nhn bit v trí c bn, PostGIS còn cung cp nhiu tính nng him
khi c tìm thy trong các c s d liu không gian khác nh Oracle
Locator/Spatial and SQL Server. Tham kho danh sách tính nng ca PostGIS
bit thêm chi tit.
3.3 QGIS
QGIS (trc ây c gi là Quantum GIS) là mt ng dng h thng
thông tin a lý min phí a nn tng và mã ngun m cho phép xem, chnh sa,
và phân tích d liu.
42
Tng t vi các h thng phn mm GIS khác, QGIS cho phép ngi
dùng to ra các bn vi nhiu lp s dng các bn tho bn khác nhau.
Bn có th c lp ráp trong các nh dng khác nhau và cho các mc ích
khác nhau. QGIS cho phép các bn c to thành t các nh raster hoc các
lp vector. in hình cho loi phn mm này, d liu vector c lu tr nh là
mt im, hoc ng, hoc a giác tính nng. Các loi khác ca hình nh raster
cng c h tr, và phn mm có th tham chiu n nhng hình nh a lý.
QGIS tích hp vi các gói mã ngun m GIS khác, bao gm PostGIS,
GRASS GIS, và MapServer, cung cp cho ngi dùng chc nng m rng. Các
Plugin c phát trin bng Python, hoc C++ nhm m rng kh nng ca
QGIS. Các Plugin có th mã hóa a lý thông qua s dng Google Geocoding
API, thc hin x lý d liu s dng các Tool (tng t vi các công c tiêu
chun da trên ArcGIS), và tng tác vi các c s d liu PostgreSQL/PostGIS,
SpatiaLite và MySQL.
Nh c phát trin bng C++, QGIS có th s dng rng rãi th vin Qt.
QGIS cho phép tích hp các plugin mà c phát trin bng C++ hoc Python.
Ngoài Qt, các yêu cu ph thuc ca QGIS bao gm GEOS và SQLite. GDAL,
GRASS GIS, PostGIS, và PostgreSQL cng khuyn cáo khi h cung cp quyn
truy cp ti các nh dng d liu b sung.
QGIS chy trên a h iu hành bao gm Mac OS X, Linux, UNIX, và
Microsoft Windows. i vi ngi dùng Mac thì li ích ca QGIS thông qua
GRASS GIS là không yêu cu h thng X11 chy, và giao din thì sch và
nhanh hn. QGIS cng có th c s dng nh là mt giao din ha ngi
dùng GRASS. QGIS có kích thc tp tin nh hn so vi bn thng mi
GIS và òi hi b nh RAM ít hn và x lý mnh hn; do ó nó có th c s
dng trên các phn cng c hoc chy ng thi vi các ng dng khác mà hiu
sut CPU b hn ch.
QGIS h tr dxf, shapefiles, coverages, và geodatabases cá nhân.
MapInfo PostGIS và mt s nh dng khác. Web services, bao gm Web Map
Service và Web Feature Service, cng c h tr cho phép s dng d liu
t các ngun bên ngoài.
3.4 QGIS server
QGIS Server cung cp mt dch v bn web (WMS) s dng các th
vin tng t nh các ng dng máy tính bàn Quantum GIS (QGIS). Bn
và các mu in c to trên máy tính QGIS có th c xut bn nh các bn
43
web n gin bng vic sao chép các tp tin d án QGIS vào th mc máy ch.
Các kt qu bn web thì ging hoàn toàn vi máy tính QGIS.
QGIS Server là mt mã ngun m hoàn chnh WMS 1.3 và WFS 1.0.0,
ngoài ra, thc hin các tính nng v bn nâng cao cho các chuyên bn .
QGIS Server là mt ng dng FastCGI/CGI (Common Gateway Interface) c
vit bng C++ mà làm vic cùng vi mt máy ch Web (ví d Apache,
Lighttpd). Nó c tài tr bi các d án ca EU, Orchestra, Sany và thành ph
Uster Thy s.
Nó s dng QGIS nh phn h tr cho logi GIS và v bn . Hn na
các th vin Qt c s dng cho ha và cho nn tng lp trình C++ c lp.
Ngc li vi phn mm WMS khác, QGIS Server s dng quy tc bn nh
mt ngôn ng cu hình, ng thi cho cu hình máy ch và cho các quy tc v
bn do ngi dùng nh ngha.
Hn na, các d án QGIS Server cung cp các plugin ‘Publish to Web’,
mt Plugin cho máy tính QGIS dùng xut ra các lp và mã vch hin ti nh
mt d án web cho QGIS Server (có cha quy tc hin th bn th hin trong
SLD).
Máy tính QGIS và QGIS Server s dng các th vin trc quan tng t
nhau, các bn c công khai trên web ging nh trong máy tính QGIS. Các
plugin ‘Publish to Web’ h tr biu tng hóa c bn, vi quy tc hin th bn
phc tp hn c gii thiu bng tay, ch có mt ngôn ng chun hóa tìm
hiu, làm n gin hóa s phc tp ca vic to ra các bn cho Web.
Mt u im ln khi s dng QGIS ó là: ch cn biên son ni dung
phía qgis server, phía client s t ng cp nhp d liu theo server.
3.5 QGIS Web Client
QGIS Web Client là mt phn mm phía client có th chy trên hu ht các
trình duyt (Firefox, Chrome, Safari, IE…), nó s dng các chc nng m
rng ca QGIS nh ánh du, siêu d liu, in, chuyn i d liu …QGIS
Web Client c các cu hình và mô t t file .xml c server tr v khi gi
yêu cu GetCapabilities và da theo các mô t ó xây dng nên các lp.
QGIS Web Client c xây dng da trên các th vin OpenLayers,
GeoExt, ExtJS 3 cho phn giao din ha giúp hin th d liu trên trình
duyt.
44
3.6.1 S cn thit ca bài toán
Xut phát t nhu cu thc t ca ngi dùng ATM hin nay là mun tìm kim
các ATM gn nht tin cho vic rút tin, chuyn khon hay xem s d.
Các ngân hàng có danh sách các thông tin các im ATM trên trang ca ngân
hàng. Nhng d liu ch dng a ch n thun cho nên khá là vt v tìm
kim vi nhng ngi cha quen.
T nhng lý do nên trên mà tôi làm ã làm mt bn trc tuyn hin th h
thng các im ATM ca ngân hàng Vietcombank. Giúp ngi dùng d dàng
xem và hin th trc quan.
3.6.2 Thit k các chc nng ca bn
Các yêu cu ca ng dng Website hin th các im ATM gn lin vi nhu cu
mt ngi dùng khi s dng Website xem thông tin v các im ATM
- Các ATM khu vc nào?
- Thi gian hot ng và a ch âu?
- Xem chi tit thông tin các im?
Các chc nng trên bn :
Di chuyn bn
Phóng to/ thu nh
Xem chi tit thông tin các tnh thành
Xem thông tin chi tit các im ATM
3.6.3 Xây dng b d liu thc nghim.
- Thu thp d liu h thng các im ATM ca Vietcombank trang
Hình 3.1 D liu các im ATM trên trang vietcombank.com
Vit on chng trình chuyn i d liu a ch sang dng ta XY (kinh
và v )
- Ly d liu bn hành chính và ng i Vit nam trang:
http://www.vdstech.com/osm-data.aspx.
trang này bn s ti c 2 file d liu là VNM_adm.zip và vietnam.zip
3.6.4 Cài t và xây dng chng trình
Vi phn thc nghim này, hc viên cài t trên môi trng ca h iu hành
Fedora 24.
3.6.4.1 Cài t PostgreSQL, PostGIS, QGIS server, QGIS web client
Trong ca s Terminal ca fedora dùng nhng lnh sau cài t postgresql,
Qgis, PostGis
$ sudo dnf install postgis
$ sudo systemctl enable postgresql
/var/lib/pgsql/data/postgresql.conf
/var/lib/pgsql/data/pg_hba.conf
postgresql.conf
Local all postgres peer
$ su – postgres
# createdb minhly;
# create extension postgis;
Down b QGIS web client trên ti a ch https://github.com/qgis/QGIS-Web-
Client
i tên file các file:
Client/apache-conf/qgis-web-client.conf.tmpl => Client/apache-conf/qgis-
<VirtualHost *:80>
DocumentRoot /home/minhly/public_html
ServerName localhost
fo&LAYERS=Hello&QUERY_LAYERS=Hello&FEATURE_COUNT=20&INFO_FORMAT
=text/xml&SRS=EPSG:4326&FILTER=Hello:"colour"\ =\ '%1' [PT]
RewriteRule ^/wms/(.+)$ /qgis_mapserv.fcgi?map=/home/minhly
3.6.4.2 Xây dng d liu phía server
- Sau khi ã thu thp c danh sách a ch các cây ATM ca
Vietcombank di dng file CSV. Ta ng kí 1 tài khon trên trang:
48
- Tip theo ta s dng link dng
https://maps.googleapis.com/maps/api/geocode/json?address=YOUR_ADDRES
S&key= YOUR_API_KEY ly d liu a ch di dng lat, lon
VD: https://maps.googleapis.com/maps/api/geocode/json?address=148 Trn
Giy&key=AIzaSyDw_Kz2T6vZKvpMTTOSNhn4OQJJohSCl2I
{
Giy, Hà Ni, Vietnam",
}
- Vi d liu tr v nh trên ta vit on chng trình i a ch thành ta
XY (v , kinh ). Vit on chng trình (ph lc) ly a ch lat, lon.
Ghi d liu chuyn i v ra file csv.
D liu thu v nh hình 3.3.
50
Hình 3.3 d liu ATM có ta XY (lat, lon)
Dùng QGIS desktop chuyn i d liu csv dang sharpfile
Trong QGIS desktop vào: Layer/add layer/add delimeted text layer
Hình 3.4 chuyn i d liu sang ta XY
Ta thu c d liu im các ATM nh hình 3.5
51
Hình 3.5 Các im ATM trên bn
Sau ó xut d liu ra dng sharp file y vào CSDL
Dùng lnh phg2psql import d lu
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm0.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm1.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm2.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm3.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vnm_adm4.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 roads.shp|psql
$ shp2pgsql -s 4326 -W LATIN1 vietcombank.shp|psql
Sau khi import d liu ta thu c các bng nh sau
52
Hình 3.6 Bng d liu hành chính Tnh/ Thành Ph
Hình 3.7 Bng d liu hành chính Qun/ Huyn
Hình 3.8 Bng d liu hành chính Xã/ Phng
3.6.5 Kch bn chy thc nghim
Sau khi xây dng b d liu và import vào PostgreSQL. Ta thc hin các công
vic sau xây dng bn :
- To mt project mi trong QGIS
- Kt ni d liu vi PostgreSQL
53
- Biên tp d liu bn trong QGIS desktop: chnh sa ni dung hin th
lên web, style lp d liu theo dng chun ca bn . Hin th mô t các
i tng ca bn i
- Xut d liu file .qgs
- Cu hình web server web tr v qgis-web-client
- Xem chi tit thong tin bn trên trình duyt
To 1 project mi trong QGIS
Kt ni n CSDL
Hình 3.9 Kt ni vi c s d liu postgresql
54
Hình 3.11 Lp bn các Tnh, Thành Ph
55
Hình 3.13 Lp bn xã
56
Lu project vi tên Vietnam.qgs.
Chnh li t l zoom bn phía client có th xem chi tit hn
M file Qmap/client/site/js/GlobalOptions.js chnh li theo nh on code sau:
var MapOptions = {
58
Hình 3.18 Xem thông tin im t cây ATM
3.7 Kt qu t c ca thc nghim
Lun vn trình bày v các công ngh s hóa bn nh WMS,
OpenLayers, OGC. Trình bày các công ngh ngun m h tr lp bn :
PostgreSQL, PostGIS, QGIS (server, desktop, web-client).
Xây dng dch v bn trc tuyn h tr hin th d liu các im ATM
ca ngân hàng Vietcombank bao gm: Thu thp d liu ATM và chuyn i
59
sang d liu s gn lin vi bn . Sn phm cng ã demo hot ng c
áp ng các yêu cu c bn ra.
60
KT LUN
Lun vn này ã gii thiu tng quan v h thng thông tin a lý, các
kiu d liu và mô hình d liu trong GIS. Gii thiu tng quan v các chun
m và công ngh s hóa bn (WMS, OGC, OpenLayer). Các Layer s dng
trong bn . Cách tip cn và s dng các công c ngun m xây dng bn
trc tuyn.
Thc nghim cho thy ng dng bn chy và hin th rt tt trên các
trình duyt, d dàng tìm kim và hin th chi tit các thông tin ca các lp bn

Kt qu t c
Qua mt thi gian tìm hiu và nghiên cu, tôi ã thu c các kin thc v:
- Tng quan v GIS, WMS, OpenLayer các chun m h tr vic lp bn

- Cách thc hin và xây dng bn
- Các công c và phn mm mã ngun m h tr vic lp bn trc tuyn.
(Qgis Server, Qgis Client, Qgis Desktop, PostgreSQL, GoogleAPI)
- Các kiu d liu không gian, cách thao tác và truy vn d liu trong c s
d liu PostgreSQL và phn m rng PostGis.
- Có th thu thp và cp nht d liu t các ngun khác nhau
- Xây dng dch v bn trc tuyn và thu c kt qu c bn.
Hng phát trin
Bn này ã áp ng c bn các yêu cu v hin th các im ATM ca ngân
hàng Vietcombank nhng d liu mi ch dng n thun, t l chính xác ca
bn cha cao, các chc nng ca bn vn còn hn ch.
Hng nghiên cu tip theo ca tôi là ti u hóa ch&i