Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp địa phương

82 615 0
  • Loading ...
1/82 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 25/03/2015, 09:55

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ PHƢƠNG THẢO NGHIÊN CỨU CHUẨN OGC VÀ ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG CẤP ĐỊA PHƢƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ PHƢƠNG THẢO NGHIÊN CỨU CHUẨN OGC VÀ ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG CẤP ĐỊA PHƢƠNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm Mã số: 60 48 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Trƣơng Ninh Thuận Hà Nội - 2011 -iii- MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH SÁCH BẢNG BIỂU viv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viivi BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT xvii MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHUẨN OGC 5 (OPEN GEOSPATIAL CONSORTIUM) 5 1.1. Giới thiệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) 5 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về GIS 5 1.1.2. Các nhiệm vụ của hệ thống thông tin địa lý - GIS 10 1.1.3. Ứng dụng của GIS 11 1.1.4. Các công nghệ liên quan đến GIS 12 1.2. Các chuẩn OGC (Open Geospatial Consortium) 13 1.2.1. Giới thiệu 13 1.2.2. Cơ chế hoạt động 15 1.2.3. Tổng quan các đặc tả dịch vụ web OGC (OGC Web Services) 16 1.2.4. Dịch vụ bản đồ WMS (Web Map Service) 20 1.2.5. Dịch vụ bản đồ WFS (Web Feature Service) 24 1.2.6. Dịch vụ bản đồ WCS (Web Coverage Service) 31 1.2.7. Ngôn ngữ trình bày bản đồ (Styled Layer Descriptor) 34 1.2.8. Ngôn ngữ thể hiện dữ liệu địa lý GML (Geography Markup Language) . 38 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN NƢỚC 4241 CẤP ĐỊA PHƢƠNG 4241 2.1. Cơ sở dữ liệu về tài nguyên và môi trƣờng cấp Địa phƣơng 4241 2.1.1. Hiện trạng dữ liệu tài nguyên môi trường địa phương 4745 2.1.2. Kiến trúc cơ sở dữ liệu về tài nguyên môi trường địa phương 4746 2.2. Cơ sở dữ liệu tài nguyên nƣớc và giải pháp 4847 2.2.1. Khảo sát hiện trạng về tài nguyên nước 4847 2.2.2. Phân tích và giải pháp cho dữ liệu tài nguyên nước 4948 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM PHÂN PHỐI 5654 -iv- DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 5654 3.1. Xây dựng mô hình Use-Case 5654 3.1.1. Tác nhân 5654 3.1.2. Tổng quan hệ thống 5654 3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu 6462 3.3. Chƣơng trình 6765 3.4. Đánh giá 6966 KẾT LUẬN 7168 TÀI LIỆU THAM KHẢO 7269 LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH SÁCH BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHUẨN OGC 5 (OPEN GEOSPATIAL CONSORTIUM) 5 1.1. Giới thiệu hệ thống thông tin Địa lý (GIS) 5 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về GIS 5 1.1.2. Các nhiệm vụ của hệ thống thông tin Địa lý - GIS 10 1.1.3. Ứng dụng của GIS 11 1.1.4. Các công nghệ liên quan đến GIS 12 1.2. Các chuẩn OGC (Open Geospatial Consortium) 13 1.2.1. Giới thiệu 13 1.2.2. Cơ chế hoạt động 15 1.2.3. Tổng quan các đặc tả OGC Web Services 16 1.2.4. Dịch vụ bản đồ WMS (Web Map Service) 20 1.2.5. Dịch vụ bản đồ WFS (Web Feature Service) 24 1.2.6. Dịch vụ bản đồ WCS (Web Coverage Service) 31 1.2.7. Ngôn ngữ trình bày bản đồ (Styled Layer Descriptor) 34 1.2.8. Ngôn ngữ thể hiện dữ liệu địa lý GML (Geography Markup Language) 37 Formatted Formatted: Font: (Default) Arial Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted: Font: (Default) Arial Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted -v- CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC 41 CẤP ĐỊA PHƯƠNG 41 2.1. Cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp Địa phương 41 2.1.1. Hiện trạng dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 44 2.1.2. Kiến trúc cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 44 2.2. Cơ sở dữ liệu tài nguyên nước và giải pháp 45 2.2.1. Khảo sát hiện trạng về tài nguyên nước 45 2.2.2. Phân tích và giải pháp cho dữ liệu tài nguyên nước 46 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM PHÂN PHỐI 52 DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 52 3.1. Xây dựng mô hình Use-Case 52 3.1.1. Tác nhân 52 3.1.2. Tổng quan hệ thống 52 3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu 60 3.3. Chương trình 62 3.4. Đánh giá 64 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted: Font: (Default) Arial Formatted Formatted Formatted: Font: (Default) Arial Formatted Formatted -vi- DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng1.1.Các chuẩn dịch vụ web OGC (OGC Web Services) 19 Bảng 1.2.Các ký tự trong truy vấn WMS [11] 21 Bảng 1.3.Tham số trong yêu cầu HTTP GET [11] 21 Bảng 1.4.Các tham số yêu cầu của thao tác GetCapabilities [11]. 21 Bảng 1.5.Các tham số của thao tác GetMap [11]. 23 Bảng 1.6.Các tham số của thao tác GetFeatureInfo[11]. 24 Bảng 1.7.Tham số yêu cầu GET và POST[8] 31 Bảng 1.8.Các tham số yêu cầu WCS [8] 32 Bảng 1.9.Tham số của thao tác DescribeCoverage[8]. 33 Bảng 1.10.Tham số của thao tác GetCoverage[8] 34 Bảng 1.11. Các thuộc tính hình học trong GML 40 Bảng 2.2.Hạng mục dữ liệu tài nguyên nước 4948 Bảng 3.1.Đặc tả Use-Case quản lý bản đồ 5856 Bảng 3.2.Đặc tả Use-Case quản lý bản đồ 6058 Bảng 3.3.Thuộc tính thực thể ctrBando 6058 Bảng 3.4.Hành động thực thể ctrBando 6260 Bảng 3.5.Thuộc tính thực thể frmBando 6260 Bảng 3.6.Hành động thực thể frmBando 6462 Bảng 3.7.Danh mụckhu vực hành chính 6462 Bảng 3.8.Danh mục bản đồ 6563 Bảng 3.9.Dịch vụ 6563 Bảng 3.10.Chi tiết dịch vụ 6664 Bảng1.1.Các chuẩn OGC Web Services 5 Bảng 1.2.Các ký tự trong truy vắn WMS [11] 6 Bảng 1.3.Tham số trong yêu cầu HTTP GET [11] 6 -vii- Bảng 1.4.Các tham số yêu cầu của thao tác GetCapabilities [11]. 7 Bảng 1.5.Các tham số của thao tác GetMap[11]. 9 Bảng 1.6.Các tham số của thao tác GetFeatureInfo[11]. 9 Bảng 1.7.Tham số yêu cầu GET và POST[8] 17 Bảng 1.8.Các tham số yêu cầu WCS [8] 17 Bảng 1.9.Tham số của thao tác DescribeCoverage[8]. 18 Bảng 1.10.Tham số của thao tác GetCoverage[8] 19 Bảng 1.11. Các thuộc tính hình học trong GML 25 Bảng 2.2.Hạng mục dữ liệu tài nguyên nước 31 Bảng 3.1.Đặc tả Use-Case quản lý bản đồ 39 Bảng 3.2.Đặc tả Use-Case quản lý bản đồ 41 Bảng 3.3.Thuộc tính thực thể ctrBando 41 Bảng 3.4.Hành động thực thể ctrBando 43 Bảng 3.5.Thuộc tính thực thể frmBando 43 Bảng 3.6.Hành động thực thể frmBando 45 Bảng 3.7.Danh mục bản đồ 45 Bảng 3.8.Dịch vụ 45 Bảng 3.9.Chi tiết dịch vụ 46 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình1.1.Hệ thông tin Địa lý. 6 Hình 1.2.Mô hình công nghệ hệ thống GIS 6 Hình 1.3.Các thành phần của hệ thống GIS 8 -viii- Hình 1.4.Các thành phần phần cứng của hệ thống GIS 9 Hình 1.5.Các thành phần phần mềm của hệ thống GIS 10 Hình 1.6.Mô hình web-gis theo chuẩn OGC [12]. 14 Hình 1.7.Dịch vụ web (Web services) và kiến trúc hướng dịch vụ 16 Hình 1.7.Quá trình xử lý các yêu cầu WFS [7]. 25 Hình 1.8.Cấu trúc một Geometry collection trong GML 39 Hình 1.9.Cấu trúc của các đối tượng 40 Hình 2.1.Mô hình cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 4342 Hình 2.2.Kiến trúc cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 4847 Hình 2.3.Mô hình kiến trúc ứng dụng tài nguyên nước Địa phương 5452 Hình 3.1. Sơ đồ các tác nhân tham gia hệ thống 5654 Hình 3.2. Sơ đồ tổng quan các chức năng hệ thống tài nguyên nước 5755 Hình 3.3.Use Case Quản lý bản đồ 5755 Hình 3.4. Sơ đồ chi tiết chức năng quản lý bản đồ 5856 Hình 3.5. Sơ đồ quan hệ thực thể 6058 Hình 3.6.Ràng buộc giữa các bảng 6764 Hình 3.7. Giao diện chức năng quản lý danh mục bản đồ 6865 Hình 3.8. Giao diện chức năng mapviewer 6865 Hình 3.9. Giao diện chức năng bật tắt lớp 6966 Hình1.1.Hệ thông tin Địa lý. 5 Hình 1.2.Mô hình công nghệ hệ thống GIS 6 Hình 1.3.Các thành phần của hệ thống GIS 8 Hình 1.4.Các thành phần phần cứng 9 Hình 1.5.Các thành phần phần mềm 10 Hình 1.6.Mô hình WEBGIS theo chuẩn OGC[12] 1 Hình 1.7.Web services và kiến trúc hướng services 2 -ix- Hình 1.7.Quá trình xử lý các yêu cầu WFS [7]. 11 Hình 1.8.Cấu trúc một Geometry collection trong GML 25 Hình 1.9.Cấu trúc của các đối tượng 26 Hình 2.1.Mô hình cơ sở dữ liệu Địa tài nguyên môi trường Địa phương 27 Hình 2.2.Kiến trúc cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 31 Hình 2.3.Mô hình ứng dụng tài nguyên nước Địa phương 36 Hình 3.1.Tác nhân hệ thống tài nguyên nước 38 Hình 3.2.Tổng quan hệ thống tài nguyên nước 39 Hình 3.3.Use Case Quản lý bản đồ 39 Hình 3.4.Chi tiết chức năng quản lý bản đồ 40 Hình 3.5.Quan hệ thực thể 42 Hình 3.6.Ràng buộc giữa các bảng 48 Hình 3.7.Quản lý danh mục bản đồ 49 Hình 3.8.Mapview 49 Hình 3.9.Bật tắt lớp 50 -x- BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT CAD : Thiết kế được trợ giúp bởi máy tính (Computer Aided Design) CSDL : Cơ sở dữ liệu DBMS : Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management Systems) GIS : Hệ thống thông tin Địa lý (Geographic Information System) GPS : Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) HTTĐL : Hệ thống thông tin Địa lý HTTP : Giao thức truyền tải siêu văn bản (Hyper Text Transfer Protocol) GML : Ngôn ngữ thể hiện dữ liệu địa lý (Geography Markup Language) OGC : Cộng đồng không gian Địa lý mở (Open Geospatial Consortium) SLD : Ngôn ngữ trình bày bản đồ (Styled Layer Descriptor) TNMT : Tài nguyên môi trường URI : Định danh tài nguyên (Uniform Resource Identifier) URL : Định danh Địa chỉ tài nguyên trang mạng (Uniform Resource Locator) WCS : Dịch vụ bản đồ WCS (Web Coverage Service) WFS : Dịch vụ bản đồ WFS (Web Feature Service) WMS : Dịch vụ bản đồ WMS (Web Map Service) XML : Ngôn ngữ đánh dấu có thể mở rộng (eXtensible Markup Language) Formatted Table [...]... Vì vậy, tác giả đã chọn đề tài Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp Địa phương để nghiên cứu Trong các cơ sở dữ liệu thành phần của cơ sở dữ liệu về tài nguyên và môi trường cấp Địa phương, cơ sở dữ liệu thành phần tài nguyên nước là một cơ sở dữ liệu điển hình, dữ liệu không gian và thuộc tính trong lĩnh vực tài nguyên nước lớn, có ý nghĩa... tích cơ sở dữ liệu tài nguyên nước cấp Địa phương Trong chương này tác giả tập trung nghiên cứu, phân tích mô hình tổ chức cơ sở dữ liệu về tài nguyên và môi trường cấp Địa phương, trong đó đi sâu nghiên cứu cơ sở dữ liệu thành phần lĩnh vực tài nguyên nước, danh mục dữ liệu, tổ chức dữ liệu, các loại dữ liệu cần trao đổi, phân phối Từ đó đưa ra giải pháp giải quyết bài toán quản lý, phân phối dữ liệu. .. SLD, cơ sở dữ liệu Địa phương, cơ sở dữ liệu không gian lĩnh vực tài nguyên nước ở Địa phương  Phạm vi nghiên cứu: • Với các đặc tả: hoạt động và sử dụng các phương thức, thao tác cơ bản của các đặc tả • Với dữ liệu: dữ liệu không gian tài nguyên nước Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài -3-  Nghiên cứu hoạt động và sử dụng một số đặc tả cơ bản của OGC như WMS, WFS, WCS, GML và SLD  Nghiên cứu. .. đầu vào của nhiều bài toán, nhiều dự án mang tính trọng điểm, và theo đặc thù đa phần các Địa phương đều có Do vậy, trong luận văn này, tác giả sẽ đi sâu nghiên cứu một số chuẩn OGC và áp dụng các chuẩn này cho cơ sở dữ liệu tài nguyên nước, xây dựng ứng dụng web-gis phân phối dữ liệu không gian lĩnh vực tài nguyên nước Mục đích nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu một số chuẩn OGC và áp dụng vào... điểm cơ sở dữ liệu Địa phương đặc biệt là tài nguyên nước  Xây dựng ứng dụng thử nghiệm web-gis phân phối dữ liệu không gian lĩnh vực tài nguyên nước cấp Địa phương  Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn này có thể được áp dụng đối với việc phân phối dữ liệu không gian thuộc Dự án Xây dựng Cơ sở dữ liệu Quốc gia về tài nguyên và môi trường (hiện đang được triển khai) và đối với hạng mục Thử nghiệm Địa. .. đất và khoa học thông tin địa lý GIS đang từng ngày phát triển, ứng dụng rộng rãi và sử dụng có hiệu quả trong việc quản lý tài nguyên, thiên nhiên và môi trường Qua việc khảo sát và thực tế tại các Địa phương, tác giả nhận thấy dữ liệu tài nguyên môi trường ở các Địa phương rất đa dạng và phong phú nhưng việc quản lý và phân phối dữ liệu không gian còn hạn chế, chưa đáp ứng được nhu cầu theo dõi và. .. của cơ sở dữ liệu về tài nguyên và môi trường cấp Địa phương, cụ thể với các dữ liệu trong lĩnh vực tài nguyên nước Chƣơng 3: Xây dựng ứng dụng thử nghiệm phân phối dữ liệu không gian Xây dựng ứng dụng web-gis phân phối cơ sở dữ liệu tài nguyên nước cấp Địa phương, giới thiệu các chức năng, đưa ra các nhận xét đánh giá về ưu điểm, nhược điểm, các kinh nghiệm thu được trong quá trình xây dựng ứng dụng. .. thông tin dữ liệu không gian ở Địa phương, trong luận văn tác giả lấy dữ liệu lĩnh vực tài nguyên nước một loại dữ liệu điển hình mà Địa phương nào cũng có để xây dựng một ứng dụng thử nghiệm quy mô nhỏ cho phép phân phối dữ liệu không gian dưới dạng các dịch vụ bản đồ theo chuẩn OGC Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: các chuẩn OGC Web Services: WMS, WFS, WCS và các chuẩn OGC khác... quan đến địa lý a Mô hình công nghệ Một cách khái quát, có thể hiểu một hệ GIS như là một quá trình sau: Dữ liệu vào Quản lý dữ liệu Xử lý dữ liệu Phân tích và mô hình Dữ liệu ra Hình 1.2.Mô hình công nghệ hệ thống GIS  Dữ liệu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp, …  Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được... ( Hệ quản trị CSDL) Hệ quản trị cơ sở dữ liệu chuyên về lưu trữ và quản lý tất cả các dạng dữ liệu bao gồm cả dữ liệu địa lý Nhiều hệ GIS đã sử dụng DBMS với mục đích lưu trữ dữ liệu DBMS không có các công cụ phân tích và mô phỏng như GIS 1.2 Các chuẩn OGC (Open Geospatial Consortium) 1.2.1 Giới thiệu OGC (Open Geospatial Consortium) là nơi quy tụ của hơn 424 công ty, cơ quan chính phủ và các trường . đề tài Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp Địa phương để nghiên cứu. Trong các cơ sở dữ liệu thành phần của cơ sở dữ liệu về tài nguyên. 2: PHÂN TÍCH CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC 41 CẤP ĐỊA PHƯƠNG 41 2.1. Cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp Địa phương 41 2.1.1. Hiện trạng dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 44 2.1.2 2.1.Mô hình cơ sở dữ liệu Địa tài nguyên môi trường Địa phương 27 Hình 2.2.Kiến trúc cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường Địa phương 31 Hình 2.3.Mô hình ứng dụng tài nguyên nước Địa phương 36
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp địa phương, Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp địa phương, Nghiên cứu chuẩn OGC và ứng dụng cho bài toán quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường cấp địa phương, CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHUẨN OGC (OPEN GEOSPATIAL CONSORTIUM), CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CƠ SỞ DỮ LIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC CẤP ĐỊA PHƯƠNG, CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM PHÂN PHỐI DỮ LIỆU KHÔNG GIAN

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn