Báo cáo " ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS TRONG QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH " pot

Bởi vậy, xây dựng cơ sở dữ liệu GIS du lịch có tầm quan trọng trong thời đại công nghệ thông tin, nó sẽ đóng góp cho các nhà quản lý quản lý hệ thống du lịch và giúp du khách dễ dàng có

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS TRONG QUẢN LÝ

CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH

(APPLYING WEB-GIS TECHNOLOGY FOR TOURISM DATABASE MANAGEMENT)

Đoàn Thị Xuân Hương Trường Đại học Mỏ-Địa chất

Abstract: GIS has been developed rapidly in recent years Together with the development of

the Internet technology, GIS has the technologies that allow sharing data through World Wide Web by integrating GIS and Web and it is called Web-GIS The main content of this paper was therefore, studying WebGIS, the application of WebGIS, and building a WebGIS application The results of this paper were the theories about WebGIS such as WebGIS classification, WebGIS development strategy, WebGIS in ArcGIS Server, and a WebGIS application for Hanoi Tourism Database management

Keywords: GIS, WebGIS, ArcGIS Server, Geodatabase

1 MỞ ĐẦU

Du lịch có vai trò then chốt trong sự phát triển kinh tế xã hội của một đất nước; Theo phương pháp truyền thống vấn đề truyền tải những thông tin liên quan về du lịch tới các du khách qua bản đồ du lịch là không đầy đủ, không được cập nhật thường xuyên và không thuận tiện Bởi vậy, xây dựng cơ sở dữ liệu GIS du lịch có tầm quan trọng trong thời đại công nghệ thông tin, nó sẽ đóng góp cho các nhà quản lý quản lý hệ thống du lịch và giúp du khách dễ dàng

có những thông tin để có thể lựa chọn và tìm kiếm địa điểm tham quan, du lịch cho phù hợp WebGIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên WWW thông qua Internet Người dùng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng của GIS mà không phải mua phần mềm Ngoài ra WebGIS còn cho phép thêm các chức năng GIS trong các ứng dụng chạy trên cơ sở mạng như giao thông, thương mại, chính phủ, giáo dục và du lịch Nhiều ứng dụng loại này chạy trên mạng cục bộ như một phương tiện phân phối và sử dụng dữ liệu địa lý không gian (geospatial data) Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công nghệ về WebGIS như công nghệ MapServer, GeoServer, ArcGIS Server, … [2]

Cơ sở dữ liệu du lịch thông qua công nghệ WebGIS có ưu điểm là cho phép nhiều người cùng truy cập một thời điểm, lại quản lý được dữ liệu theo thời gian với dung lượng lớn, thống nhất và không bị trùng lặp WebGIS được dùng để quảng bá và công bố những thông tin về dữ liệu du lịch một cách rõ ràng, chính xác, bổ ích nhằm cung cấp thông tin đến người

sử dụng và thu hút khách du lịch trong và ngoài nước

Nội dung chính của bài báo là nghiên cứu về WebGIS, khả năng xây dựng ứng dụng WebGIS, trên cơ sở đó ứng dụng xây dựng WebGIS của công nghệ ArcGIS Server phục vụ

du lịch thành phố Hà Nội cũ

2 WebGIS và ArcGIS Server

2.1 WebGIS

Hệ thống GIS khi tích hợp trên Web được xem như là một hệ thống thông tin địa lý

được phân bố qua môi trường mạng máy tính để phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên WWW thông qua Internet 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 Yêu cầu của WebGIS là phải có các hệ thống phần mềm chạy trên nền độc lập, sử dụng mạng theo chuẩn TCP/IP (TCP/IP là một hệ thống giao thức - một tập hợp các giao thức hỗ trợ việc lưu truyền trên mạng) để có thể kết nối đến Internet và trình duyệt Web [3]

Bất cứ công nghệ WebGIS nào cũng phải thỏa mãn trước hết kiến trúc ba tầng (3-tier) thông dụng của môt ứng dụng Web Tùy thuộc vào từng công nghệ riêng biệt của từng hãng

mà chúng có khả năng phát triển, mở rộng thành kiến trúc đa tầng (n-tier) hay không Kiến trúc 3-tier được mô tả như hình 1

Hình 1 Kiến trúc hệ thống WebGIS

Các thành phần đại diện cho 3 tầng gồm 1) Cơ sở dữ liệu (Database); 2) Máy chủ ứng dụng Web (Web Server); 3) Khách (Client)

2.2 ArcGIS Server

ArcGIS Server là một sản phẩm của bộ phần mềm ArcGIS có bản quyền của hãng ESRI của Mỹ ArcGIS Server là nền tảng để xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS) có quy

mô lớn, hỗ trợ đa người dùng, tích hợp nhiều chức năng GIS mạnh và được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp Đây là một hệ thống gồm nhiều thành phần có thể triển khai trên nhiều máy khác nhau, mỗi thành phần này lại nắm giữ một vai trò cụ thể trong quá trình quản

lý, hoạt động hoặc ngừng hoạt động, cân bằng nguồn tài nguyên cung cấp cho một hay nhiều Server [7], [8]

ArcGIS Server làm việc như một Server ứng dụng phân tán dữ liệu không gian dưới nhiều định dạng tới các ứng dụng khác nhau thông qua Internet Các tổ chức sử dụng ArcGIS Server để công bố bản đồ và các chức năng của GIS qua mạng nhằm cải thiện công việc nội

bộ, truyền đạt các vấn đề thực, và thu hút nhà đầu tư

Thành phần của ArcGIS Server

Các thành phần của ArcGIS Server bao gồm (hình 2) [9]:

- Máy chủ GIS (GIS Server): có chức năng lưu trữ và chạy các ứng dụng trên máy chủ (Host) Máy chủ GIS bao gồm một máy chủ quản lý SOM (Server Object Manager) và một hoặc nhiều máy chủ thành phần SOC khác (Server Object Conteiners) GIS Server có chức

năng quản lý các dịch vụ GIS, quản lý và xử lý các yêu cầu dữ liệu GIS rồi gửi trả về Web Server, thông qua Internet/Intranet để hiển thị ở User/Client

- Máy chủ Web (Web Server: IIS,

Apache,…): Lưu trữ các ứng dụng và dịch vụ Web

có sử dụng các thành phần chạy trên máy chủ GIS

Trình duyệt Web: được dùng để kết nối đến các

ứng dụng Web chạy trên máy chủ Web

- Máy chủ dữ liệu (Data Server): các máy

chủ chứa các nguồn dữ liệu tài nguyên GIS đã

được hoàn thiện như các dịch vụ trên máy chủ GIS

Những nguồn này có thể là các tài liệu bản đồ, các

vị trí địa lý, tài liệu tổng quan, cơ sở dữ liệu địa lý

Geodatabase và các thanh công cụ tích hợp

ArcSDE: là một ứng dụng trên máy chủ dữ

liệu, mà ứng dụng của nó là lưu trữ và quản lý dữ

liệu không gian dựa trên những hệ quản trị CSDL

thịnh hành hiện nay (IBM DB2, Informix,

Microsoft SQL Server, và Oracle), nhằm tăng khả

năng khai thác dữ liệu từ các ứng dụng đơn lẻ

Bên cạnh đó, ArcGIS Server cho phép các

lập trình viên và các nhà thiết kế hệ thống triển

khai quản lý GIS tập trung Điều này sẽ làm giảm

bớt giá thành của phần mềm cho những người sử

dụng GIS và có thể mở rộng khả năng hỗ trợ

người dùng giúp tiết kiệm giá thành cài đặt phần

mềm trên từng máy Cùng với khả năng hỗ trợ các

dịch vụ Web, ArcGIS Server có thể tích hợp với

các hệ khác như các hệ thống quản lý cơ sở dữ

liệu quan hệ (Relational Database Management

Systems – RDBMS), các máy chủ Web

3 CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ GEODATABASE VÀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH

3.1 Cơ sở dữ liệu địa lý - Geodatabase

Geodatabase là một mô hình phổ biến để quản lý và lưu trữ dữ liệu cho ArcGIS và là một kho chứa dữ liệu không gian và thuộc tính trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) Geodatabase tổ chức dữ liệu địa lý thành các loại tập lớp thông tin địa lý khác nhau Tất cả các tập lớp thông tin địa lý này đều được lưu giữ trên một file dữ liệu hệ thống là Microsoft® Access™ hoặc các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ như

là Oracle®, Microsoft® SQL Server®, PostgresSQL®, Informix® hoặc IBM® DB2 Geodatabase có thể mở rộng từ cơ sở dữ liệu nhỏ và đơn người dùng đến cơ sở dữ liệu lớn và

đa người dùng trong các hệ thống thực sự lớn hỗ trợ nhiều người truy cập và khai thác chỉnh sửa đồng thời Geodatabase hỗ trợ nhiều dạng dữ liệu khác nhau có thể sử dụng trong ArcGIS, ví dụ như các đối tượng dạng vector (điểm, đường, vùng, miền), các dữ liệu dạng raster, các thông tin dạng bảng

Hình 2 Các thành phần của hệ thống ArcGIS Server (Nguồn: ESRI.com)

Các thành phần của Geodatabase được lưu trữ trong DBMS Mô hình Geodatabase có tính chất của mô hình dữ liệu hướng đối tượng Dữ liệu được lưu trữ theo mô hình này mang tính toàn vẹn dữ liệu cao Có hai mô hình Geodatabase: Mô hình Geodatabase một người dùng (Personal Geodatabase hoặc File Geodatabase) và mô hình Geodatabase nhiều người dùng (Enterprise Geodatabase)

- Personal/File Geodatabase: Mô hình sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Access để lưu trữ dữ liệu không gian và thuộc tính, nó chỉ hỗ trợ một người dùng và được cài đặt trên máy đơn Dung lượng lưu trữ của mô hình này giới hạn do sự hạn chế về dung lượng lưu trữ của

hệ quản trị cơ sở dữ liệu Access

- Enterprise Geodatabase: Mô hình sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu nhiều người dùng như Oracle, SQL Server, DB2, Postgres để lưu trữ dữ liệu Dữ liệu lưu trữ được quản lý thông qua ArcSDE, dung lượng lưu trữ của mô hình này thường không giới hạn do hệ quản trị

mà nó sử dụng không giới hạn dung lượng lưu trữ

3.2 Cơ sở dữ liệu GIS về du lịch

3.2.1 Dữ liệu du lịch

Bản đồ du lịch là bản đồ chuyên đề được thành lập trên nền cơ sở của bản đồ nền địa hình kết hợp với việc thể hiện nội dung theo đề tài du lịch Bản đồ du lịch thể hiện một số nội dung cơ bản bao gồm: các yếu tố cơ sở nền địa lý và các yếu tố thuộc chuyên đề về du lịch

1 Các yếu tố cở bản của CSDL nền địa lý bao gồm

• Địa hình;

• Địa giới hành chính;

• Các yếu tố thuỷ văn;

• Các yếu tố giao thông;

• Các điểm dân cư;

2 Các yếu tố thuộc chuyên đề du lịch

Bên cạnh các yếu tố cơ sở địa lý làm nền thì trên bản đồ du lịch sẽ thể hiện các yếu tố nội dung đặc trưng của một bản đồ chuyên đề sau:

• Các đối tượng du lịch: khu vui chơi, giải trí, viện bảo tàng, vườn bách thú

• Các đối tượng phục vụ du lịch: khách sạn, nhà hàng, bể bơi, nơi bán đồ lưu niệm, bưu điện, y tế, báo chí, hiệu sách,

• Một số đối tượng về cơ quan nhà nước, tổ chức quốc tế: cơ quan Nhà nước, đại sứ quán, tổ chức Quốc tế, trường học,

Các yếu tố thuộc chuyên đề du lịch được biểu thị bằng các ký hiệu hình học, ký hiệu tượng hình, ký hiệu nghệ thuật, ký hiệu chữ Bên cạnh đó, trong bản đồ chuyên đề để làm nổi bật nội dung thì các yếu tố thuộc chuyên đề du lịch được biểu thị bằng màu sắc

3 Các yếu tố nội dung khác

Với đặc điểm riêng của bản đồ du lịch đó là quảng bá hình ảnh các điểm du lịch thì trên bản đồ du lịch còn có thể liên kết tới các bức tranh phong cảnh, những bài thuyết minh về vị trí địa lý, danh lam thắng cảnh, các tour du lịch trong vùng, giới thiệu về ẩm thực, và các đường link tới các trang du lịch khác, …

3.2.2 Xây dựng CSDL GIS du lịch

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một lĩnh vực mở rộng nhanh chóng tạo điều kiện cho

sự phát triển của các ứng dụng quản lý và sử dụng thông tin địa lý kết hợp với phương tiện truyền thông khác Trong ngành công nghiệp du lịch, GIS được sử dụng để cung cấp:

• Cơ sở bản đồ số du lịch phục vụ cho in bản đồ

• File dạng số cho bản đồ trên Internet

• File dạng số cho bản đồ trên thiết bị di động

• Bản đồ các danh lam thắng cảnh

• Website với bản đồ tương tác

Để xây dựng một cơ sở dữ liệu cho GIS cần phải xây dựng hai loại dữ liệu đó là:

1 Xây dựng dữ liệu không gian

Xây dựng bản đồ du lịch thì các đối tượng với dạng đồ họa vector, các thông tin văn bản, và hình ảnh phải được tích hợp; mỗi đối tượng được gán cho một lớp Để xây dựng cơ sở

dữ liệu du lịch thì dựa trên các lớp cơ bản của bản đồ địa hình như lớp đường giao thông, các toà nhà, thảm thực vật, đường nước, vv, cần phải xây dựng các lớp dữ liệu du lịch như khách sạn, nhà hàng, điểm tham quan và các lớp cơ sở hạ tầng khác nữa

2 Xây dựng dữ liệu thuộc tính

Thông tin thuộc tính về các địa điểm du lịch khác nhau được thu thập từ các nguồn khác nhau có thể được liên kết đến các đối tượng không gian tương ứng của chúng Điều này bao gồm các bước sau:

• Lập và bổ sung các thông tin văn bản cho các đối tượng trong bảng

• Phát triển và chỉnh sửa hình ảnh và ảnh vào nhãn văn bản

• Liên kết của hình ảnh đến các vị trí đối tượng tương ứng của chúng

Các lớp của một bản đồ du lịch được tổng quát trong hình 3

Hình 3 Mô hình các layer trên bản đồ du lịch

Để du khách thực hiện tìm kiếm một khách sạn có thể thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định cần phải dựa trên bản đồ với các thông tin sẵn có (hình 4)

4 ỨNG DỤNG ARCGIS SERVER ĐỂ TÍCH HỢP VÀ PHÂN PHỐI CSDL DU LỊCH

HÀ NỘI LÊN INTERNET

4.1 Nguồn dữ liệu đầu vào:

Dữ liệu đầu vào được thu thập từ các nguồn khác nhau, bao gồm:

- Bản đồ giấy du lịch Hà Nội tỷ lệ 1:15.000

- Bản đồ số địa hình Hà Nội tỷ lệ 1:25.000

- Tập bản đồ đường phố Hà Nội

- Chuẩn xây dựng cơ sở dữ liệu cho bản đồ địa hình

- Các website trong du lịch, google earth,…

4.2 Xây dựng quy trình:

Để đưa được một tập hợp bản đồ du lịch lên web, chúng tôi muốn đưa ra một quy trình xây dựng theo cách đơn giản nhất (hình 5)

Nhà quản lý

Tương tác với GIS

Tương tác với GIS Ứng dụng

Quản lý khách

sạn, cơ quan du

lịch,…

Du khách

Hình 4 Mối quan hệ của nhà quản lý, du khách và dữ liệu du lịch

Hình 5 Quy trình công nghệ xây dựng CSDL du lịch và tạo một WebGIS trong

ArcGIS Server

4.2.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu du lịch

Để xây dựng cơ sở dữ liệu cho bản đồ du lịch cần phải chuẩn hóa dữ liệu:

• Hệ quy chiếu: theo tiêu chuẩn của bản đồ địa hình, sử dụng hệ toạ độ VN-2000

• Dữ liệu nền địa lý: các lớp đối tượng, mã đối tượng được xây dựng theo chuẩn cơ sở

dữ liệu địa lý quốc gia

• Dữ liệu du lịch: dựa vào những quy định cho bản đồ địa hình và bản đồ du lịch, tiến hành xây dựng cơ sở dữ liệu cho lớp du lịch

• Cơ sở dữ liệu du lịch được xây dựng theo sơ đồ hình 6

Thu thập CSDL (*.dgn; *.tab, …)

Chuẩn hóa CSDL Thiết kế cơ sở dữ

liệu du lịch dựa trên

mô hình

Geodatabase

Xây dựng CSDL du lịch

Biên tập bản đồ trong ArcMap để xuất lên Internet

Dữ liệu lưu dưới dạng file *.MXD

Kết quả là một đường link: có thể khai thác dữ liệu

trong mạng LAN Tạo một tài khoản, đăng ký tên miền cho trang

web, lựa chọn gói WebGIS với định dạng www chia sẻ cho người

dùng Internet

Tạo GIS Server name Tạo Service liên kết với file *.MXD

Tạo một Web Application Tạo giao diện, thêm các layer dữ liệu và các công

cụ cần thiết

Một trong những lớp dữ liệu quan trọng phục việc quản lý giao thông và tìm kiếm đường đi tới điểm du lịch là lớp đường (giaothong) Vì vậy lớp đường đã được chuẩn hóa dữ liệu về mặt hình học cũng như thuộc tính để phục vụ việc dẫn đường(routing) giữa các điểm trong mạng lưới đường (Network Analyst)

- Chuẩn hóa hình học bằng cách tạo các luật hình học (ràng buộc hình học) giữa các đối tượng trong lớp giaothong

- Chuẩn hóa thông tin thuộc tính bằng cách tạo các Domain và Subtype

o Domain Æ ONEWAY cho trường ONEWAY để đảm bảo khi biên tập dữ liệu thì miền giá trị của trường chỉ gồm các giá trị: FT, TF, B

o Domain Æ YesOrNo cho các trường liên quan đến giá trị: Y, N như trường BRIDGE

Tìm hiểu những đặc trưng của

bản đồ du lịch

Ranh

giới

hành

chính

Dữ liệu bản đồ hiện có Thu thập, phân tích, đánh giá, hệ thống hóa các tài liệu

Lên kế hoạch xây dựng cơ sở

dữ liệu cho bản đồ

Hệ thống

đường giao thông

và các ký

hiệu giao

thông

Yếu tố thủy hệ:

sông, hồ,…

Đối tượng dân cư

Các yếu tố khác

Nhóm đối tượng

du lịch

Nhóm đối tượng

du lịch dịch vụ

Nhóm các cơ quan,

tổ chức

Nhóm trường học

CSDL du lịch

Chia sẻ nguồn dữ liệu

Hình 6 Sơ đồ xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ du lịch

o Subtype Æ FC_CLASS dùng để phân loại đường thành các cấp như (1) Đường Quốc lộ; (2) Đường Tỉnh lộ; (3) Đường chính trong thành phố; (4) Ngõ/Ngách

4.2.2 Tạo Service

- Cơ sở dữ liệu du lịch sau khi được biên tập theo dạng bản đồ chuyên đề trong ArcMap

để xuất lên Internet sẽ được lưu ở dạng Mapdocument có format là *.mxd (hình 7)

Hình 7 Biên tập bản đồ trên ArcMap trước khi đưa lên Web (DulichHanoi.mxd)

Tạo Service liên kết tới Mapdocument, trong trường hợp này là file DulichHanoi.mxd (hình 8)

Hình 8 Tạo Service liên kết với Mapdocument

4.2.3 Tạo ra ứng dụng Web (Web Application) để đưa bản đồ lên mạng internet

ArcGIS Server Manager và ArcIMS Web Manager cho phép tạo và chỉnh sửa các ứng dụng bản đồ Web theo yêu cầu của người sử dụng (hình 9) Các bước chính trong quá trình tạo ứng dụng Web:

- Lựa chọn Service liên quan;

- Chọn các lớp dữ liệu sẽ được hiển thị;

- Lựa chọn các yếu tố bản đồ như chú giải, thước tỉ lệ, thanh chỉ hướng bắc, …;

- Lựa chọn các công cụ tương tác với bản đồ như phóng to, thu nhỏ, kéo, xem thông tin, hiển thị hay không hiển thị lớp thông tin, …;

- Triển khai các ứng dụng

Hình 9 Tạo ứng dụng Web Application

Kết thúc quá trình tạo web applications, tới bước này phần mềm sẽ tạo ra một đường link của một trang web, trên đó thể hiện bản đồ với mục đích của người tạo (hình 10)

Hình 10 Đường dẫn (link) của ứng dụng Web

Đến đây chúng ta đã tạo ra được một địa chỉ link dạng http://, tuy nhiên với địa chỉ này thì dữ liệu được thành lập và hiển thị chỉ có thể chia sẻ trong mạng LAN chưa thể đưa lên thành một trang web dạng www (world wide web) Mở trình ứng dụng Web (có thể là Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera,…), đánh vào đường dẫn được tạo ra, kết quả ta có thể quan sát được trang Web hiển thị như ở hình 11

Hình 11 CSDL địa lý được hiển thị trên Web bằng công nghệ ArcGIS Server