Phân tích dữ liệu không gian GIS-3D và xây dựng ứng dụng Trương Thị Hạnh Phúc Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số: 60 48 10 Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Đình Hóa Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Giới thiệu tổng quan về GIS-3D. Dựa trên những phép toán phân tích của GIS-3D để thiết kế các thuật toán cho bài toán thực tế của ngành Điện hiện nay. Nghiên cứu về hệ thống WebGIS mã nguồn mở. Xây dựng ứng dụng WebGIS hỗ trợ tính toán và lựa chọn vị trí xây lắp thành phần hệ thống lưới điện. Thiết kế các thuật toán dựa trên các phép toán phân tích không gian cở sở và mô hình hóa dữ liệu không gian GIS-3D cho ứng dụng. Keywords: Công nghệ phần mềm; Phân tích dữ liệu; GIS; Công nghệ thông tin Content MỞ ĐẦU Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) ra đời vào thập kỷ 70 và ngày càng phát triển mạnh mẽ trên nền tảng của tiến bộ công nghệ máy tính, đồ họa máy tính, phân tích dữ liệu không gian và quản lý dữ liệu. Trong những năm gần đây, công nghệ này đã có những phát triển nhảy vọt và trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý xử lý dữ liệu. GIS khác với các hệ đồ họa máy tính đơn thuần khác bởi GIS gắn liền với thế giới thực và tự nhiên hóa trong cách phân tích dữ liệu của hệ thống. Từ các thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính cần được lưu trữ như: Quản trị dữ liệu, bản đồ học, trắc địa, viễn thám hay hệ thống điện… có thể dễ dàng tạo được các lớp bản đồ và các báo cáo cung cấp một sự nhìn nhận có hệ thống và tổng thể nhằm thu nhận và quản lý thông tin vị trí có hiệu quả đối với các chuyên ngành khác nhau. Ưu điểm lớn nhất của GIS là đối với từng lớp đối tượng cần quản lý, GIS cho phép tạo thêm một hệ cơ sở dữ liệu kèm theo để quản lý các đối tượng này như bất kỳ một hệ cơ sở dữ liệu nào khác tạo điều kiện thuận lợi cho việc truy xuất, tính toán. Với sự phát triển không ngừng, ngày nay GIS trên thế giới đã quản lý được đối tượng với hệ không gian ba chiều (3D), từng lớp đối tượng được quản lý đã được phân định rõ nét. Thí dụ như biểu diễn hai đường dây, một là ngầm và một là ở trên cao. Nếu theo quản lý đối tượng GIS hai chiều thông thường thì sẽ bị trùng nhau. Nhưng nếu được biểu diễn và quản lý bằng hệ thống GIS ba chiều thì sẽ thấy rõ là hai đường khác nhau bởi chúng được phản ánh ở những độ cao khác nhau. Vì vậy, nếu có một quy hoạch tổng thể thì việc phân định không 2 gian quản lý của từng ngành Bưu điện, Giao thông, Điện lực… sẽ rất rõ ràng khi thiết kế và thi công các hạng mục công trình trên cùng một địa bàn. Ứng dụng GIS trong hệ thống điện cho phép lưu trữ và hiển thị thông tin ở các tỷ lệ khác nhau để người sử dụng có thể dễ dàng quản lý tài sản lưới điện cũng như cung cấp các thông tin về đường dây, quản lý tài sản như trụ điện, máy biến áp và các thiết bị điện khác, thể hiện thông tin về các thiết bị điện liên quan. Bên cạnh đó, GIS cũng hỗ trợ tích cực việc vận hành lưới điện như quản lý hành lang an toàn lưới điện, quản lý khách hàng, khắc phục nhanh sự cố mất điện, tính toán tổn thất điện năng, dự báo nhu cầu sử dụng… Đối với hệ thống điện của Việt Nam, từ trước đến nay khi giải các bài toán trong hệ thống từ mạng truyền tải đến phân phối cũng như quản lý và vận hành hệ thống đa phần đều dựa trên sơ đồ đơn tuyến. Với ý tưởng ứng dụng công nghệ GIS vào việc quản lý và vận hành lưới điện phân phối nhằm đem lại hiệu quả cao trong vận hành sản xuất, bắt nhập với xu thế hiện đại hóa ngành Điện, thời gian qua việc ứng dụng GIS trong quản lý, vận hành hệ thống điện đã được triển khai thí điểm tại một số đơn vị điện lực và truyền tải điện. Yêu cầu về xây dựng hệ thống lưới điện càng trở nên phức tạp và tốn nhiều chi phí hơn. Đặc biệt là tại các vùng có địa hình không bằng phẳng hoặc các vùng dân cư có nhiều nhà cao tầng thì việc thiết kế lưới điện gặp rất nhiều khó khăn. Việc thực hiện xây dựng được một hệ thống lưới điện tiết kiệm chi phí là một bài toán khó và đang là vấn đề rất được quan tâm. Bên cạnh đó, việc tích hợp công nghệ GIS và Internet đã tạo ra cơ hội để mọi người đều có thể sử dụng dữ liệu và các chức năng GIS mà không cần cài đặt bất kỳ một phần mềm GIS chuyên dụng nào. Vì vậy trong luận văn này chúng tôi có đề xuất và xây dựng một ứng dụng WebGIS hỗ trợ trong thiết kê hệ thống lưới điện. Nội dung luận văn tốt nghiệp ”Phân tích dữ liệu không gian GIS-3D và xây dựng ứng dụng” được chia thành 3 chương như sau: Chương 1: Bài toán thực tế và GIS-3D Giới thiệu tổng quan về GIS-3D mà cụ thể là mô hình dữ liệu độ cao số DEM. Dựa trên những phép toán phân tích của GIS-3D để thiết kế các thuật toán cho bài toán thực tế của ngành Điện hiện nay. Chương 2: Hệ thống WebGIS mã nguồn mở Chương này giới thiệu về các công cụ mã nguồn mở mà được sử dụng để xây dựng ứng dụng của GIS. Chương 3: Xây dựng ứng dụng WebGIS hỗ trợ tính toán và lựa chọn vị trí xây lắp thành phần hệ thống lưới điện. Chương này mô hình hóa ứng dụng WebGIS hỗ trợ nhà thiết kế tính toán và lựa chọn vị trí xây lắp thành phần hệ thống lưới điện. Thiết kế các thuật toán dựa trên các phép toán phân tích không gian cở sở và mô hình hóa dữ liệu không gian GIS-3D cho ứng dụng. 3 References [1] Đặng Văn Đức, Hệ thống thông tin địa lý, Nhà xuất bản KHKT. [2] Lê Hoàng Sơn, Luận văn Cao học “Một số phép Phân tích không gian trên bản đồ 3D với GeoVRML và ứng dụng” - 2009 [3] Trương Thị Hạnh Phúc, Luận văn “Liên kết cơ sở dữ liệu với MapServ” – 2005. [4] Nghị định số 161-CP về việc bảo vệ an toàn lưới điện. [5] Trần Bách, Lưới điện và Hệ thống điện, Nhà xuất bản KHKT. [6] Trần Vinh Tịnh & Dương Minh Quân, Nghiên cứu quản lý mạng lưới điện trung thế TP. Đà Nẵng Bằng GIS, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, Số 3 (32).2009. [7] A.Abduh-Rahman and M.Pilouk, Spatial Data Modelling for 3D GIS. [8] David Wheatley and Mark Gillings, Spatial Technology and Archaeology-The archaeological applications of GIS, 2002 [9] http://www.postgresql.org/docs/ [10] http://www.maptools.org/ [11] http://mapserver.org/ [12] http://www.gisgpstoancau.com/article/63-Mo-hinh-so-do-cao.html [13] http://www.usgsquads.com/downloads/factsheets/usgs_dem.pdf [14] http://www2.dmsolutions.ca/webtools/rosa/index.html [15] http://vterrain.org/Elevation/dem.html . phép toán phân tích không gian cở sở và mô hình hóa dữ liệu không gian GIS-3D cho ứng dụng. Keywords: Công nghệ phần mềm; Phân tích dữ liệu; GIS; Công. xuất và xây dựng một ứng dụng WebGIS hỗ trợ trong thiết kê hệ thống lưới điện. Nội dung luận văn tốt nghiệp Phân tích dữ liệu không gian GIS-3D và xây dựng