Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH 5 DANH MỤC CÁC BẢNG 7 MỞ ĐẦU 8 1. Đặt vấn đề 8 2. Tính cấp thiết của đề tài 10 3. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 10 3.1. Mục tiêu nghiên cứu: 10 3.2. Phạm vi nghiên cứu: 11 3.3. Nội dung nghiên cứu: 11 3.4. Phương pháp nghiên cứu : 11 4. Ý nghĩa khoa học và thực tế của đồ án 12 4.1. Ý nghĩa khoa học của đồ án: 12 4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đồ án: 12 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 13 1.1 Cơ sở dữ liệu 13 1.1.1. Khái niệm cơ sở dữ liệu 13 1.1.2. Mô hình cơ sở dữ liệu 14 1.1.3. Cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên môi trường 16 1.2. Cơ sở dữ liệu Geodatabase 22 1.3. Hệ thống thông tin đất đai ELIS 24 1.3.1. Các chức năng của ELIS 24 1.3.2. Hệ thống thông tin đất đai ELIS ( phân hệ LRC ) 26 2.1. Ngôn ngữ UML 27 2.1.1. Tổng quan về ngôn ngữ UML 27 2.1.2. Ứng dụng ngôn ngữ UML vào xây dựng cơ sở dữ liệu Geodatabase 28 2.2. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu 29 2.2.1 Ký hiệu và các thuật ngữ sử dụng trong lược đồ 29 2.2.2. Khung quy định cấu trúc dữ liệu các lớp thuộc tính. 30 2.2.3. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu 35 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 46 3.1 KHU VỰC NGHIÊN CỨU 46 3.2. Mô hình CSDL Geodatabase của hệ thống thông tin đất đai ELIS 48 3.2.1. Nhóm lớp thông tin hiện trạng sử dụng đất 48 3.2.2. Nhóm lớp thông tin ranh giới hành chính 48 3.2.4 Nhóm lớp thông tin bản đồ trích đo 49 3.2.5 Nhóm lớp thông tin quy hoạch 50 3.3. Kết quả MHDL sau khi xây dựng 50 3.4. Tích hợp dữ liệu đất đai vào mô hình 51 3.5. Kết quả cơ sở dữ liệu đất đai ELIS 52 3.5.1. Kết quả cơ sở dữ liệu nhóm lớp thông tin “HienTrang” 52 3.5.2. Kết quả cơ sở dữ liệu nhóm lớp thông tin “RanhGioiHanhChinh” 52
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu hay luận văn khác Cho phép gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo - ThS.Vũ Ngọc Phan, giảng viên khoa CNTT người trực tiếp hướng dẫn tận tình góp ý cho tơi suốt q trình thực đồ án Tơi xin cảm ơn đến tập thể cán viên chức Công ty TNHHMTV Trắc địa đồ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực tập Tôi xin cảm ơn thầy cô giáo thuộc khoa CNTT trường ĐHTNMT tận tâm truyền đạt kiến thức quý báu làm tảng cho công việc sống sau Hà Nội, ngày 21 tháng năm2016 Tác giả luận văn Nguyễn Mạnh Tiến MỤC LỤC .3 DANH MỤC HÌNH ẢNH .4 DANH MỤC CÁC BẢNG Mơ hình kiến trúc hệ thống 16 17 Hình 2: Mơ hình kiến trúc sở liệu quốc gia TNMT 17 CÁC TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN GIS CSDL BDHT ELIS UML DBMS MHDL Geographic Information System) - Hệ thống thông tin Địa lý Cơ sở liệu Bản đồ trạng Environment Land Information Syste (Hệ thống thông tin quản lý đất đai) Unified Modeling Language Hệ quản trị sở liệu( Database Management System) Mơ hình liệu DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Các thành phần CSDL TNMT Quốc gia Hình 2: Mơ hình kiến trúc sở liệu quốc gia TNMT Hình 3: Quy trình xây dựng sở liệu tài ngun mơi trường Hình : Các thành phần CSDL đất đai Hình 5: Giao diện phần mềm hệ thống thông tin đất đai Elis Hình 6: Các bước mơ hình hóa Geodatabase sử dụng UML Hình 7: Kí hiệu visio Hình 8: Tạo file mẫu arcInfo UML Model Hình 9: Tạo gói UML lược đồ (static structure diagrams) Hình 10: Tạo lớp (Feature class) Hình 11: Thiết lập mối quan hệ lớp(Class) nhóm lớp (Pakage) Hình 12: Xuất liệu XMI Hình 13: Chọn file xuất liệu Hình 14: Kiểm tra lỗi Hình 15: Nhập MHDL dạng XML vào Geodatabase Hình 16: Tạo CSDL để chứa liệu File Geodatabase Hình 17: Xuất liệu từ visio Hình 18: Hiển thị feature dataset feature class Hình 19: Import Select hệ tọa độ Hình 20: Nhập hệ độ cao Hình 21: Bản đồ hành Huyện Cẩm Giàng - Tỉnh Hải Dương Hình 22: Nhóm lớp thơng tin trạng sử dụng đất Hình 23: Nhóm lớp thơng tin ranh giới hành Hình 24 : Nhóm lớp thơng tin kế hoạch Hình 25: Nhóm lớp thơng tin đồ trích đo Hình 26: Nhóm lớp thơng tin quy hoạch Hình 27: Kết Mơ Hình Dữ Liệu Hình 28: Load liệu vào Geodatabase Hình 29: Chọn file liệu load Hình 30: Kết sở liệu nhóm lớp thơng tin “HienTrang” Hình 31: Kết sở liệu nhóm lớp thơng tin “RanhGioiHanhChinh” DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Thành phần Geodatabase Bảng 2: Lớp thông tin “DuongTrichDo” Bảng : Lớp thông tin “BDDC_THUADAT_TRICHDO” Bảng 4: Lớp thông tin “BDHT_Diem” Bảng 5: Lớp thông tin “ BDHT_Duong” Bảng 6: Lớp thông tin “BDHT_Vung” Bảng 7: Lớp thông tin “KeHoachChiTiet” Bảng 8: Lớp thông tin “KetQuaQuyHoach” Bảng 9: Lớp thông tin “KetQuaThuHoiDat” Bảng 10: Lớp thông tin “Quyhoach_Lines” Bảng 11: Lớp thông tin “VungQuyHoach” Bảng 12: Lớp thông tin “VungThuHoi” Bảng 13: Lớp thông tin “Rg_huyen” Bảng 14: Lớp thông tin “Rg_xa” Bảng 15: Lớp thông tin “Rg_tinh” MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày nay, công đổi mới,cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, kinh tế chuyển sang kinh tế hàng hóa nhiều thành phần, phát triển theo cớ chế thị trường kéo theo nhu cầu sử dụng đất ngày tăng lên cách nhanh chóng,tình hình biến động đất đai địa phương nước ngày đa dạng phức tạp Đặc biệt khu vực thị hóa nhiều biến động quyền sử dụng đất, chuyển mục đích, thu hồi, giao đất, chấp diễn sơi động Vì ngành quản lí đất đai cần phải có hệ thống liệu thông tin quản lý, cập nhật thông tin, liệu cách thường xuyên, đầy đủ xác Đề tài " Sử dụng ngôn ngữ UML thiết kế, xây dựng sở liệu GeoDatabase cho hệ thống thông tin đất đai ELIS " xây dựng sở nghiên cứu, khảo sát trạng liệu công tác quản lý đất đai thực tế Quảng Ninh, Từ đề tài đề xuất xây dựng sở kiệu đất đai theo mơ hình tập trung, xây dựng sở liệu hỗ trợ công tác quản lý đất đai đến cấp xã hỗ trợ nhu cầu tra cứu thông tin tổ chức, cá nhân Việc sử dụng UML thiết kế sở liệu cho Elis giảm bớt nhiều thời gian việc quan lí thơng tin đất đai Việc thiết kế sở liệu UML giúp cho q trình cập nhật, tìm kiếm, sửa, xóa trở nên đơn giản hơn, giảm bớt công sức người, đưa kết xác hiệu cao Đề tài nghiên cứu, ứng dụng đưa toàn liệu không gian ( bao gồm liệu đồ họa thuộc tính, quan hệ ) vào sở liệu GeoDatabase phù hợp với công nghệ ngày Kết đạt đề tài giúp quan quản lý nhà nước đất đai địa phương có sơ liệu phục vụ cho cơng tác quản lí, cập nhật biến động, cấp giấy chưng nhận quyền sử dụng đất giải vấn đề hồ sơ đất đai phục vụ người dân doanh nghiệp cách nhanh chóng,chính xác thuận tiện Đất đai nguồn tài nguyên thiên nhiên vô quý giá quốc gia, tư liệu sản xuất đặc biệt,là thành phần quan trọng hàng đầu môi trường sống, địa bàn phân bố khu dân cư, xây dựng sở kinh tế, văn hóa xã hội, an ninh quốc phòng Điều 18, Hiến pháp nhà nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam quy định : " Nhà nước thống quản lý đất đai theo quy hoạch pháp luật, đảm bảo mục đích có hiệu quả" Do cơng tác quản lý nhà nước đất đai cần phải nắm thông tin đất đai vị trí, diện tích, chủ sử dụng, mục đích sử dụng, loại đất, hình thể đất, để phục vụ tốt cho cơng tác quản lí nhà nước, quản lý chun ngành đáo ứng nhu cầu hoạt động khu dân cư, tài chinh - ngân hàng, kinh tế - xã hội, kế hoạch, pháp luật Ngày nay, cơng đổi mới,cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, kinh tế chuyển sang kinh tế hàng hóa nhiều thành phần, phát triển theo cớ chế thị trường kéo theo nhu cầu sử dụng đất ngày tăng lên cách nhanh chóng,tình hình biến động đất đai địa phương nước ngày đa dạng phức tạp Đặc biệt khu vực thị hóa nhiều biến động quyền sử dụng đất, chuyển mục đích, thu hồi, giao đất, chấp diễn sơi động Vì ngành quản lí đất đai cần phải có hệ thống liệu thông tin quản lý, cập nhật thông tin, liệu cách thường xuyên, đầy đủ xác Ngày với phát triển khơng ngừng công nghệ thông tin đưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội Hệ thống thơng tin địa lí (GIS) ứng dụng có giá trị công nghệ tin học, việc nghiên cứu phát triển ứng dụng dưa tảng công nghệ GIS giúp ta dễ dàng xây dựng hệ thống CSDL thông tin đất đai phục vụ hiệu công tác quản lý Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua ngành Tài nguyên Môi trường không ngừng nỗ lực việc xây dựng hệ thống thông tin đại nhằm đáp ứng mục tiêu quản lý Nhà nước đất đai theo hướng xây dựng Chính phủ điện tử thực chủ trương kinh tế hóa ngành Kết hỡ trợ về kinh phí, cớ vấn về nghiệp vụ phương pháp luật tiên tiến sử dụng nước châu Âu, Cục CNTT trực tiếp tiến hành phân tích thiết kế, lập trình xây dựng sản phẩm ELIS Kết thúc Chương trình, Cục CNTT xây dựng lõi – core hệ thớng ELIS cách tồn diện phù hợp với đặc thù quản lý ngành Việt Nam, hoàn thiện để triển khai cho số tỉnh hỗ trợ Chương trình SEMLA Phần mềm quản lí đất đai ELIS nhiều đơn vị nước nghiên cứu sử dụng Tuy nhiên với thiết kế CSDL chưa đáp ứng tính chia sẻ trực tuyến, đồng sở liệu cấp theo thời gian thực Do dẫn đến CSDL chưa thống theo hệ thống tham chiếu không gian không cập nhật thường xuyên Dữ liệu có lúc thiếu, có lúc bị trùng lặp thơng tin thường tồn Xuất phát từ tình hình thực tế tính cấp thiết cơng tác quản lí đất đai , việc ứng dụng CNTT GIS vào cơng tác quản lí đất đai cần thiết thơng qua đề tài "Sử dụng ngôn ngữ UML thiết kế, xây dựng sở liệu GeoDatabase cho hệ thống thông tin đất đai ELIS" Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1 Mục tiêu nghiên cứu: - Nghiên cứu CSDL GeoDataBase - Thiết kế Mô hình CSDL GeoDatabase - Tích hợp liệu để có CSDL đất đai hoàn chỉnh sử dụng cho hệ thống thông tin đất đai ELIS 3.2 Phạm vi nghiên cứu: * Phạm vi nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu, sử dụng ngơn ngữ mơ hình hóa thống UML để thiết kế mơ hình CSDL theo quy định phần mềm Visio - Tích hợp liệu khơng gian đất đai vào mơ hình thơng qua ArcGis ESRI * Phạm vi lãnh thổ nghiên cứu : Luận văn tập trung xây dưng mơ hình CSDL đất đai cho huyện Cẩm Giàng - tỉnh Hải Dương 3.3 Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu ngôn ngữ UML cơng tác xây dựng mơ hình CSDL - Xây dựng CSDL GeoDatabase - Đưa liệu vào mơ hình CSDL thiết kế - Tích hợp liệu vào mơ hình cơng nghệ ESRI để có Geodatabase hoàn chỉnh - Một số ứng dụng Geodatabase 3.4 Phương pháp nghiên cứu : - Nghiên cứu, sử dụng UML để thiết kế mơ hình theo quy định Visio - Áp dụng mơ hình Geodatabase việc thiết kế CSDL khơng gian - Tích hợp liệu đất đai vào mơ hình thơng qua ArcGis ESRI - Khảo sát liệu địa huyện Cẩm Giàng 10 Chọn Personal Geodatabase: ELIS vừa tạo, chọn biểu tượng biểu tượng Schema Winzard/ Next/ chọn đường dẫn lưu trữ file XML MHDL xuất từ Viso/ Next/ Chọn “Use default values”/ Next Hình17: Xuất liệu từ visio Nhập hệ tọa độ, hệ độ cao cho Feature dataset Sau thực bước trên, Schema winzard hiển thị feature dataset feature class Hình 18 : Hiển thị feature dataset feature class 42 Chọn feature dataset Chọn properties để mở hộp thoại thuộc tính feature dataset đặt thuộc tính Spatial Reference Chọn Edit Các feature class feature dataset phải có thuộc tính spatial reference Import Select hệ tọa độ (sử dụng hệ tọa độ VN2000) Hình 19 : Import Select hệ tọa độ 43 *Nhập hệ độ cao Chọn feature dataset Chọn properties để mở hộp thoại Feature Dataset Properties Chọn Z Coordinate System Chọn Select Hình 20: Nhập hệ độ cao 44 CHƯƠNG III KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.1 KHU VỰC NGHIÊN CỨU Huyện Cẩm Giàng - tỉnh Hải Dương Diện tích: 109 km2 Dân số: 127.914 người Đơn vị hành chính: Gồm có 17 xã:, Cẩm Hưng, Ngọc Liên, Cẩm Sơn, Kim Giang, Thạch Lỗi, Cẩm Hoàng, Cẩm Văn, Cẩm Vũ, Đức Chính, Tân Trường, Cao An, Lương Điền, Cẩm Điền, Cẩm Phúc, Cẩm Đơng, Cẩm Đồi Cẩm Định Và thị trấn: bao gồm thị trấn Lai Cách (huyện lị), thị trấn Cẩm Giàng Vị trí địa lý: Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Ninh, phía Tây giáp tỉnh Hưng n, phía Nam giáp huyện Bình Giang, phía Đơng giáp huyện Nam Sách thành phố Hải Dương tỉnh Kinh tế: • Huyện Cẩm Giàng có vị trí địa lý, giao thơng thuận lợi (quốc lộ 5A đường sắt Hà Nội-Hải Phòng chạy qua) để phát triển kinh tế; có khả phát triển nơng nghiệp, có nhiều nơng sản (lúa đặc sản, hành tây, dưa chuột, cà rốt, ớt, cà chua ) Huyện xúc tiến xây dựng khu công nghiệp Phúc Điền, Tân Trường, Đại An có số nhà máy lớn Cơng ty giày Cẩm Bình, Nhà máy lắp ráp ôtô Ford, Công ty may Venture, Công ty chế biến rau thực phẩm Vạn Đắc Phúc, • Nghề truyền thống: chạm khắc gỗ mỹ nghệ Đông Giao, rượu Phú Lộc, giết mổ trâu bò Văn Thai, xay sát gạo 45 Du lịch Di tích lịch sử: Văn miếu Mao Điền- nơi ghi danh vị tiến sĩ tỉnh Đông - Một văn miếu Việt Nam, đền thờ danh y Tuệ Tĩnh, chùa Giám, đình chùa thơn Phú Qn xã Cẩm Định Hình 21.Bản đồ hành Huyện Cẩm Giàng - Tỉnh Hải Dương 46 3.2 Mơ hình CSDL Geodatabase hệ thống thơng tin đất đai ELIS 3.2.1 Nhóm lớp thơng tin trạng sử dụng đất Hình 22 : Nhóm lớp thơng tin trạng sử dụng đất 3.2.2 Nhóm lớp thơng tin ranh giới hành Hình 23 : Nhóm lớp thơng tin ranh giới hành 47 3.2.3 Nhóm lớp thơng tin kế hoạch Hình 24 : Nhóm lớp thơng tin kế hoạch 3.2.4 Nhóm lớp thơng tin đồ trích đo 48 Hình 25 : Nhóm lớp thơng tin đồ trích đo 3.2.5 Nhóm lớp thơng tin quy hoạch Hình 26 : Nhóm lớp thơng tin quy hoạch 3.3 Kết MHDL sau xây dựng 49 Hình 27: Kết Mơ Hình Dữ Liệu 50 3.4 Tích hợp liệu đất đai vào mơ hình Dữ liệu sau xây dựng, chuẩn hóa lưu trữ phần mềm đồ họa MicroStation hay phần mềm khác, tiến hành chuyển đổi vào Geodatabase Các liệu chuyển đổi cần phân biệt theo loại định dạng liệu: điểm, đường, vùng, thực chuyển đổi theo định dạng: Hình 28 : Load liệu vào Geodatabase Hình 29: Chọn file liệu load 51 3.5 Kết sở liệu đất đai ELIS 3.5.1 Kết sở liệu nhóm lớp thơng tin “HienTrang” Hình 30: Kết sở liệu nhóm lớp thông tin “HienTrang” 3.5.2 Kết sở liệu nhóm lớp thơng tin “RanhGioiHanhChinh” *********************** Hình 31: Kết sở liệu nhóm lớp thơng tin “RanhGioiHanhChinh” 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hệ thông tin địa lý với tính đa dạng phong phú ngày phát huy vai trị quan trọng hoạt động đời sống xã hội sở liệu thành phần quan trọng hệ sở liệu GIS Công nghệ GIS cung cấp giải pháp cho lưu trữ, tra cứu, cập nhật, phân tích, xử lý phân phối tích hợp dạng liệu địa lý với dạng liệu thuộc tính Hệ thơng tin địa lý có khả chuẩn hóa ngân hàng liệu để đưa vào hệ thống xử lý khác nên khả khai thác liệu lớn Phần mềm ArcGIS ESRI sử dụng rộng rãi giới, hỗ trợ đọc được nhiều định dạng liệu khác như: shapefile, geodatabase, raster ArcGIS sử dụng rộng rãi ứng dụng GIS việc thiết kế ứng dụng ArcGIS đưa tồn liệu khơng gian vào Geodatabase, Geodatabase sở liệu hướng đối tượng UML ngày trở thành công cụ thiết kế sở liệu hữu hiệu Kết hợp UML ArcGIS giúp cho việc thiết kế liệu địa lý dễ dàng hơn, sử dụng CASE Tools giúp cho cơng việc phát triển bảo trì hệ thống trở nên dễ dàng ArcCatalog tạo liệu Geodatabase theo mơ hình thiết kế UML Kết mà luận văn đạt đề tài nghiên cứu cách tương đối toàn diện vấn đề có liên quan đến việc xây dựng sở liệu GeoDatabase cho hệ thống thông tin đất đai ELIS 53 Kiến nghị Cần mở rộng nghiên cứu công nghệ xây dựng sở liệu xây dựng sở liệu GeoDatabase để nâng cao độ xác đáp ứng yêu cầu xây dựng sở liệu cho hệ thống thông tin đất đai ELIS Quy trình cơng nghệ cịn phức tạp, cần nghiên cứu phương pháp xây dựng sở liệu sử dụng phần mềm tích hợp chức hỗ trợ thực quy trình xây dựng sở liệu cách đơn giản 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Modeling Our World: The ESRI Guide to Geodatabase Design [2] http://tapchi.humg.edu.vn/public/uploads/files/18._Pham_Cong_Khai pdf [3] http://www.arcgis.com [4] Nguyễn Quốc Bình (2007), Đại cương hệ thông tin địa lý Trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phồ Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Trường Xn (2005), Giáo trình hệ thơng tin địa lý, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội [6] Trần Đình Quế, Nguyễn Mạnh Sơn (2007), Phân tích thiết kế hệ thống thông tin, Học viện Công nghệ Bưu viễn thơng, Hà Nội [7] www.esri.com/geodatabase 55