Luận văn nghiên cứu và xây dựng hệ thống web gis phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo Ô nhiễm không khí

Trung tâm nghiên cứu môi trường thuộc đại học Yale và dại học Columbia của Mỹ cho rằng Việt Nam năm trong 10 nước có mỗi trường, không khi ö nhiễm nhất thể giới 1 70/178 theo số liệ

BAT HOC QUOC GTA HA NOT TRUONG BAI HOC CONG NGHE

LE XUAN THANH

NGHIEN CUU VA XAY DUNG HE THONG WEB GIS

PHỤC VỤ CHIA SẼ THÔNG TIN CẢNH BẢO

Ô NHIÊM KHÔNG KHÍ

LUAN VAN THAC SI KY THUAT PHAN MEM

Ha N61 2015

BAT HOC QUOC GTA HA NOT TRUONG BAI HOC CONG NGHE

LE XUAN THANH

NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HE THONG WEB GIS

PHỤC VỤ CHIA SẺ THÔNG TIN CẢNH BẢO

NGƯỜI HƯỚNG DẦN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thị Nhật Thanh

NGƯỜI ĐÔNG HƯỚNG DẪN: TS Lê Thanh Ha

1ã Nội - 2015

LOT CAM DOAN 'Với mục đích nghiên cứu, nâng cao kiên thức và chuyển môn tôi đã thực hiện luận yan nay mét cach nghiém túc và trang thực

“Trong toàn bộ nội dưng của haận văn, tôi có sử dụng tài liệu tham khảo từ nhiều

nguồn khác nhau, lôi đã nêu đây đủ ở cuối luận văn

“Tôi xin cam đoan và chịu trách nhiệm về nội dung để viết trong luận văn tốt nghiệp

cia minh,

Hà Nội, thang 11 nam 2015

Hoe view

Lé Xuan Thanh

LOI CAM ON

Những kiến thức và sản phim dat dược trong Ivan van nay la két qua cia 2 nim

(2013-2015) khi tơi đã cĩ may mắn dược học tập và nghiên cửu tại trường Đại Học Cơng,

Nghệ Để dạt được những kết quả và tiến bộ vượt bậc như ngày hơm nay, khơng thể khơng kế đến sự hướng dẫn, giúp đơn tận lỉnh từ thầy

"Tơi xin chân thành cảm em õ Nguyễn Thị Nhật Thanh, thầy Lê Thanh Hà, Thây Túi Quang Liung là những giảng viên đang cơng tác tại trưởng Dại Lọc Cơng Nghệ đã

giúp đỡ, chí dẫn, định hướng cho tơi rất nhiều trong quả trình học tập, nghiên cửu để

cơ, ban be

hồn thành khỏa học và cuối cùng là luận văn

Tơi xin cảm ơn đến anh Bui Sỹ Nguyên, anh Dào Ngoc Thanh, arih Nguyễn Quốc

Tuy, anh Phan Văn Trọng, anh Phạm Văn Hà, anh Phạm IIữu Bằng, em Lưu Việt 11ưng,

em Man Duc Clute, em Phan Văn Thanh, em Dễ Văn Tú và rất nhiều các anh/chị/em tại

Trang tâm Cơng nghệ tích hợp Liên ngành Giám sát hiện trường (FIMO) - Truong Đại

học Cơng nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ và hỗ trợ rất nhiễu trong quá

trình thực hiện luận vẫn

Tơi cũng xin gủi lời cảm ơn đến các thây/oơ của khoa Cơng Nghệ Thơng Tin của

trường vì đã giảng, dạy cho tơi trong, suốt thời gian theo học tại Trường Đại học Cơng

Nghệ

Hà Nội, tháng 12 năm 2015

Lê Xuân Thành

MUC LUC

MO DAU ees sessunsneetiveeigeenssesotessiesiietenett - 5

CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN VỆ VIỄN THÁM, HỆ THÔNG THÔNG TIN DIA LY,

1.1.1 Lich sit phat triển của viễn thám oneieeesses TU

1.12 Định nghĩa viễn thảm ào eecec Ha:

13 KHÁI NIỆM CHUNG VÉ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ mà

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ _

2.1.1 Dịchvụ bản đồ trong hệ thông GI GIS 18

2.2, Flex Céng nghé Rich Internet Application 27

2.3 Arogis API cho Elex và địch vụ web RESTIuL 29

2.3.2, DịchvụwebEPSTRH, ceeeieerreer 31

CHƯONG 3 XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CHIA SẼ THÔNG TIN CANH BAO 6

3.7, Implementation VieW cskeeeieeeirerroer SE)

3.8.2 So dé thyre thé quan hé - Entity Relation Diagram 68

3.9, Một số giao diện của hệ thống occccec MT TD

MỞ ĐẦU

Quá trình công nghiệp hóa, hiện dại hóa đất nước, sự bùng nể dân số và quá trình

46 thị hỏa nông thôn điển ra nhanh Tăng trưởng công nghiệp và dân số dẫn đến mức

tiêu tụ năng lượng hàng năm lăng cao chóng mặt kẻm theo đó lá lượng khí phát thái

ây hiệu mg nhà kính từ hoạt động công nghiệp và sinh hoạt, giao thông tăng cao Chất Tượng không khí ở Việt Nam đang có xu hướng xâu đi, gây ra những tác hại không nhỏ cho sức khỏe người dân và môi trường Trung tâm nghiên cứu môi trường thuộc đại học

Yale và dại học Columbia của Mỹ cho rằng Việt Nam năm trong 10 nước có mỗi trường, không khi ö nhiễm nhất thể giới 1 70/178 theo số liệu năm 2014 [13]

Bao cáo môi trường quốc gia hảng năm vẻ chất lượng không khi chỉ ra rằng lượng,

bụi lổng (Tolal Suspendod Particles - TP) và các hạt bụi te time gong không khí

(Particulate Matter concentration - PM) vuot qua chuan quéc gia & nhiéa thanh phd, kn

công nghiệp và các trục đường giao thông đặc biệt tại hai đô thị lớn là Tả Nội và thành

phé 116 Chí Minh Ví đụ như tại Tả Nội, chất lượng không khí trong giai đoạn từ 2010-

2013 ở mức kém, số ngày có chất lượng không khí AQT (Air Quality Inđex) = 101 ~ 200 chiếm từ 40-60% tổng sé ngày quan trắc trong năm [1]

Cho dén thoi diém hiện tại, các hệ thông cung cap théng tin 6 nhiém không khi tại Việt Nam mới chỉ sử dụng thông tín từ các trạm quan trac mat dat, dir ligu dam bao vei

độ chính xác cao Tuy nhiên số lượng rất lạm chế, chỉ có 6 trạm quan bắc lại các thành

phố: Hà Nội, Phú Thọ, Hụ Long, Huế, Đã Nẵng, Khánh Hòa do Trung lâm quan trắc

môi trường - Tổng cục môi trường quản lý Mặc dù thông tin số liệu fhu được hết sức chính xác, chỉ tiết, tân số dữ liệu thu được cao (theo giờ) nhưng thông tin số liệu đỏ chỉ

đại điện cho khu vực đặt trạm quan trac ma không thé cung cap thông tỉn tổng quan trên

phat triển vượt bậc giúp các nhá khoa học quan sắt trải đốt, thụ thập thông lin qua ảnh

vệ thử Từ đó giải quyết các bài toán lớn như dụ bảo thiên tai, biến đổi khí hậu, giảm

sát các lớp phủ mặt đât, giám sát chất lượng không, khi Ưu điểm của việc ng đựng, viễn thám trong giám sát hiện trường là tính bao quát rộng lớn Dỗi với bài toán giám sát chất lượng không khí, ảnh vệ tỉnh cung cấp các tham số quan trạng để tính toán và

đưa ra đánh giá vẻ chất lượng không khí theo tiêu chuẩn trong nước vả tiêu chuẩn quốc

tế Việc sử dụng, ảnh về tình để tính toán, giảm sát chất luợng không, khí đang là hướng,

đi mới, giải quyết khỏ khăn khi số lượng các trạm quan trắc it và kinh phí lắp đặt các

trạm quan trắc lớn

Với mục tiêu nghiên cứu và xây dựng một hệ thống thông tím địa lý (đeographic

Information System — GI5) thu thập, xử lý, hm trữ cung cấp thông tin giam sat va chia

sẻ vẻ chất hương không khí Hệ thẳng sẽ là kênh cung cấp thông tin cho người dân, các nha quản lý, các tổ chức y tế đáp ứng tính dé str dung, khả năng linh hoạt, giàu tương

tảo Cáo chức năng trong hệ thống :nà luận văn đi sâu vào bao gồm: bản đỏ chất lượng,

3

không khi, chức năng từ kiếm, xem chuối ảnh, xem thông tin chỉ tiết của ánh, thông kêu báo cáo về số liệu chất lượng không khi trong một khoảng thời giam

Về phương pháp và phạm vĩ nghiên củu, luận văn sẽ đi nghiên cứu về:

Công nghệ viễn thám và ảnh về linh viễn thám

Tệ thẳng thông tin địa lý, cơ sở đữ liệu không gian và truy vấn không gian

với đữ liệu vector, raster

Nghiên cửu và ứng dung céng nghé Rich Intemet Application va cac may chủ bản dé trong xây dựng hệ thông web G18

Cấu trúc luận văn chia là 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu chưng về viễn thảm, hệ thống thông tin địa lý (G18) và

Am ‘Application Program Interface | Định nghĩa một giao điện chuẩn

để gọi một tập các chức năng TSP Total Suspended Particles Bui le ting,

AQL Air Quality Index Chí số chất lượng không khi

tiêu chuân Việt Nam

tiếu chuẩn Quốc tế

PM Particulate Matter Các bạt bụi rắn trong không khi Sol khi Aerosol Chất lơ lửng phân tản trong không

khí GIS Geographic Information System | 116 théng théng tin địa lý

XMI eXtensible Markup Language | Ngôn ngữ Đánh đâu Mỡ rộng

SOẠP Simple Object Access Protocol | Giao thức truy cập đổi tượng don

giãn REST Representational State Transfer | Truyền trạng thái đại điện

o8G Open Geospatial Consortium Tổ chức Không Gian Địa lý

RIA Rich Loternet Application Ung dung web gidu tinh nang

AOT/AOD | Aerosol optical thinkness Dé day quang hoc

DEM Digital Elevation Model Mô hình độ cao số

1Hình 3: Mơ hình dữ liệu Vector và Raster - ¬ _

Tình 4: Kiến trúc của đeOSeTYGT cu neeeeeeeiereoeeoeoo2D

Tình 5 Kiến ưúc của Map8erver M Tình 6: Kiến trúc của một hệ thống AreGTS Server - - 24 Hinh 7 Cach dat cdc lép ban dé lén ban 46 nén - - 30

Hinh 8: So dé téng thé hệ thẳng cảnh báo ơ nhiễm khơng khí - - 36

Tĩnh 9: Quy trinh xử lý đữ liệu và mơ hính hĩa 38 1Hình 10: Các chức năng của hệ thống chia sẽ thơng tin cảnh bảo á nhiễm khơng khi 49 1Hình 11: Mơ hình kiến trúc 4tl ccisneeeeeerrrree ¬

Tình 13: Biểu đổ ca sử dụng tổng quát của hệ thống 47 Tình 14: Biểu đồ ca sử dụng nhĩm chức nắng hiển thị bz lượng khơng kh

nh 15: Diễu để ca sử dụng nhĩm chức ning tim kiém dữ liệu ơ nhiễm khơng khí, S0

Tinh 16: Biểu dỗ ca sử dụng thống kê báo cáo -.52

Tình 17: Khung nhìn logie của hệ thống phần mềm Š 55

Hình 19: Các luơng xử lý của các thành phản hệ thơng - - 60

Hinh 21: Biéu dé Implementation của hệ thống APOM - - 65

Linh 22; Schema prodaot csc cesccsecssecsiessiestieesintisstisieestmenisetiastinsanvsnne 69

Tình 26: Giao diện kết quả tìm kiếm ảnh PM2.5 của vệ tình Mội Tera 72

Hình 28: Giao điện thơng kê bảo cáo đạng bảng - - 73

Tình 39: Giao diện thống kê báo cdo dang biểu đồ cột wT

DANH MUC BANG BIEU

Bang 1: Tom tit sy phat triển của viễn thám qua các sự kiện ¬—

Tông 5- So sánh tính năng của một sể hệ ⁄ thông ca cùng cấp dịch vụ bản đỗ trên thể giới,

CHUONG 1 TONG QUAN VE VIEN THAM, HE THONG

THONG TIN ĐỊA LÝ, CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỆ VIỄN THÁM

LLL Lich sit phat triển của viễn thám

Viễn thám là một ngành khoa học có lịch sử phát triển lâu đải từ đầu thể kĩ 19, bắt đầu bằng việc chụp ảnh sử dụng phim và giấy trên khinh khí cầu Viễn thám thục sự phát triển mạnh mẽ vào những năm 1960 của thế kỉ 20 khi công nghệ phóng vệ tỉnh đạt được những bước tiến vượt bậc Bảng 1 tẻm tắt quá trình hình thành và phát triển của ảnh viễn thém từ thời kì dâu đến nay [3]

Bang 1: Tom tắt sự phát triển của viễn thảm qua các sự kiện

Thời gian (năm) — Sưkiện

1800 "Phát hiện ra tia hồng ngoại

1839 Tắt đầu phái mình kỹ thuật chụp ảnh đen trắng

1847 Phat hién dai phổ hồng ngoại và phố nhìn thây

1850-1860 Chụp ảnh từ khính khi câu

1873 Xây dìịmg học thuyết về phố điện từ

1910-1920 Giải doán từ không Irung

1920-1930 Thát triển ngành chựp và đo ảnh hàng không

1930-1940 Phát triên kỹ thuật radar (Duc, My, Anh)

1940 Thân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay

1950 Xâo định dái phổ từ vùng, nhìn thấy đến không nhìn thây

1950-1960 Nghiên cửa sầu về ảnh cho mục dích quân sự

1972 Mỹ phóng vệ tính Landsat-]

1970-1980 Phát triển mạnh mẽ phương pháp xứ lý ảnh số

1980-1990 Mỹ phát triển thể hệmi của vệ lĩnh T.amdsat

1986 "Pháp phóng vệ tỉnh SPOT vào quï đạo

1990 đến ray Phat triển bộ câm thu da phd, lăng đâi phổ vá kênh phố,

tăng độ phân giải bộ cảm Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý

mới

Tên cạnh việc thu ảnh từ vệ tính, viễn thám cũng sử dụng các phương tiên hàng,

không khác như máy bay, khinh khí cầu, rada dể chụp ảnh chỉ tiết với độ phân giải

cao ở nhiễu nơi trên thể giới Viễn thám dóng vai trỏ quan trọng trong do đạc, giải đoán ảnh, phân tích tin toán đít liệu ânh để phục vụ các lĩnh vục khác như nông - lâm — ng

nghiệp, môi trưởng, quân sự Cùng với sự phát triển không ngừng của máy tính, các

10

máy tính ngảy cảng manh hơn, cho khả năng tỉnh toán, xử lý đữ liệu lớn nhanh chóng,

chỉnh xác

1.1.2 Định nghĩa viễn thám

“Viễn thảm (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật

dé thu nhận thông tin về một đổi tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua

việc phân tích tải liệu thu nhận được bằng các phương tiện Những phương tiện nảy không có sự tiếp xúc trực tiếp với đổi tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cửu” [2]

1.1.3 Nguyên lj cơ bản của viễn thám

Như chúng ta đã biết, sóng điện từ từ một vật là do phản xạ năng lượng của mặt trời hoặc do vật đó phát xa Các câm biển đặt trên vật mang (máy bay, khinh khí cẳu, về

tỉnh ) có thể thu nhận được năng lượng điện từ nảy Kỹ thuật viễn thám sử dụng đãi

phổ điện từ từ 0.3 ¡un (tia cực tím) đến 30em (vô tuyển) đề thu nhận ảnh viễn thám

Hình 1 mô tả nguyên lý hỏa động của viễn thám trong thực tế [2]

e — Ảnh quang học: được tạo bởi việc thu nhận các bước sóng ảnh sảng nhìn

thấy (bước sỏng 0.4 ~ 0.76 pưn) Nguồn năng lượng chính là bức xạ mặt trời

e — Ảnh hồng ngoại: thu được từ bức xạ nhiệt của vật thẻ phát ra, thấy (bước

sóng 0.77 ~ 22 km)

© — Ảnh rada: được tạo ra bằng cách thu nhận các bước séng cao tin (Imm —

30cm) Nguồn năng lượng chính lả sỏng rada phân xa từ các vật thẻ do vệ

1I

tinh phát ra Ảnh rada không bị ảnh hưởng bởi mây, sương mủ, cho phép thu

nhận năng lượng cỗ ngày lẫn đêm

-_ Góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo là 98.70

- _ Hay qua xích đạo lúc L0h30 sáng -_ Chu kỹ lập lại 26 ngày

vệ tình mày được phóng bởi cơ quan hàng không vũ trụ Hoa Kỳ - NASA và

có khả năng thu thập thông tín về nhiệt độ, đái đại, đại đương, khí quyền phục vụ các

công tác nghiên cứu viễn thám

MODIS Terra

- BO bay cao 710.6 km

- Géc nghiéng cia mat phang quy dao 1a 98.2"

- Chu ky lip lai 98.8 phut MODIS Aqua

~_ Độ bay cao 710.9 km

~ đúc nghiêng của màặt phẳng quỹ đạo là 98,20

-_ Chu kỳ lặp lại 98.8 phút

VỆ tỉnh Suomi National Polar-orbiting Partnership (NEP)

Được phòng vào năm 2011, sit dung chii yéu dé giám sát bê mặt mặt dắt, các thăm họa thiên nhiên như múi lửa phun trào, chảy rừng, lũ lạt, hạn hản, bão NPP quan sát trái dất 2 lân/24 giờ

-_ Độ bay cao 834 km -_ Gúc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo là 98.680

~_ Chu kỳ lặp lại 101.44 phúi

12

thám, diểu tra, phân tích mö phỏng Thông tin dịa lý bao gồm 2 loại đữ liệu dữ liệu không gian và dữ liệu phú không gian

Tiên nay có rất nhiều định nghữa vẻ G18 nhưng đã thông nhất quan riệm trung lại la: GIS Ie một hệ thông kết hợp giữa con người và bệ thông máy tính cùng các thiết bị

ngoại ví để lưu trữ, phân tích, hiển thị các thông tin dia by dé phuc vu mét muc

dich nghién cu, quén ly hit dink (A)

1.22 Cơ sẽ dữ liệu GIS

Cơs

loại đữ liệu, đó là dữ liệu không gian và dữ liệu phú không gian

Dữ Hệu không gian: là những mô tả hình ảnh bản đỗ đã được số hóa, bao gồm tọa

độ của đổi tượng, các quy luật, cáo kí hiệu đẻ xác định một đổi tượng cụ thể trên bản đề

chuyên đề đuợc xếp chồng lên nhau tạo thành một bản đồ hoàn chỉnh chứa thông tin các

đổi lượng địa lý

Hình 2: Mô hình các lớp đữ liệu trong GIS

1.23 Cấu trúc dữ liệu trong GIS

Hệ thông thông tin địa lý cỏ một đặc điểm quan trong trong tổ chức lả: dữ liêu

không gian vả đữ liêu thuộc tính được lưu trữ trong củng một cơ sở dữ liệu Hai loại dữ liệu nảy có liên hệ chặt chế với nhau xem hình 3 [7]

„ Points

Hinh 3; M6 hinh dit ligu Vector va Raster

& Cấu trite Raster

Đây là ảnh chứa thông tin vẻ một bản đồ chuyên đẻ nào đó Cau trie raster md phỏng các đối tượng trên bẻ mặt trái đất bằng một lưới với các hàng và cột Các ô nhỏ

trong lưới gọi lả pixel, giá trị của pixel là thuộc tính của đối tượng Đỏ phân giải của dữ liệu raster phụ thuộc vào kích thước của các pixel Kích thước của pixcel cảng nhỏ thi

đổi tượng được biểu diễn cảng chỉnh xác

Câu trúc dữ liêu raster thường được sử dụng trong việc lưu trữ thông tin dạng ảnh

như ảnh vệ tỉnh hoặc một số mô hỉnh biểu điền bẻ mặt như mô hình độ cao sỏ DEM (Đigital Elevation Model) Câu trúc dữ liêu dang raster có ưu điểm là dễ thực hiện các

chức năng xử lý, phân tích hoặc các yêu câu tính toán tốc độ cao, để dàng liên kết dữ liệu viên thám, tuy nhiên dữ liệu raster có nhược điểm lả khi đô phân giải cảng thắp, thi

vị trí không gian của các đổi tượng cảng cỏ sự sai lệch lớn

b Cau trite Vector

Câu trúc dữ liêu Vector biêu diễn các đặc trưng địa lý, vị trí, phạm vị của các đối

tượng không gian bằng các thành phần đỏ họa như điểm, đường, đa giác Điểm (Point)

được xác định trên bản đồ là toa độ x, y Đường (Line) là chuỗi các cặp x, y liên tục

Vùng (Polygon) là khoảng không gian được giới hạn bởi các cặp tọa độ x, y, trong đỏ

điểm dau va điểm cuối trùng nhau

Đảng 2: Mô tả dữ liệu vector

143 KHÁI NIỆM CHƯNG VẼ CHÁT TƯỢNG KHÔNG KHÍ

1.31 Khải niệm

Chí số chất lượng không khi AQI lá chỉ số đại điện cho nông độ của một nhóm các chất ö nhiễm gém CO, NOx, SO2, O3 và bụi, nhằm cho biết tinh trang chất lượng không,

kh và mức dộ ảnh hưởng, đếu súc khóc cơn người |7|

1.3.2 Quy chuẩn và chất heựng không khí

Chí số AQI cho biết chất lượng không khi tại một điểm hoặc một khu vực nào đỏ trong một khoảng thời gian nhất định Từ giá trị AQI, chủng ta o6 thé dua ra các mức cảnh bao về chất lượng không khí thích hợp tủy vào mục dích Trên thể giới có nhiều quy chuẩn dưa ra dễ tỉnh AQI từ tập thông số ô nhiễm, luận văn sẽ niệu ra quy chuân do

cơ quan bảo về môi trường Mỹ (U.8 Bnvironruental Protection Ageney — EPA) dưa ra

và chuẩn thử hai là do tổng cục môi trường thuộc Bộ Tải Nguyên và Môi Trường Việt Nam quy định mới nhất (năm 2013)

Mau sắc cho các khoảng, AQI cũng đã dược quy định bởi HPA bao gồm 7 múức với

máu sắc tương thay déi theo khoảng giả trị AQI tử 0-500 [7][11].

Bang 3: Chỉ số AQI tiêu chuẩn quốc tế

Ý nghĩa của các mức như sau

Trung bình _ | S1 đên100 | Chất lượng không khí chấp nhận được; tuy nhiên,

đối với một số chất gây ô nhiềm, có thẻ gây lo ngại cho 1 nhóm rất nhỏ những người đặc biệt nhạy

cảm với ô nhiềm không khi

mạnh cho huong vé stre kho& Cong ching noi chung 06 thé

Dê

Không lành Mọi người bắt đầu bị t g về sức khoẻ, những

mạnh 2 0À) thudc nk nhay cảm có thẻ gặp phải

những tác động sức khoẻ nghiềm trọng hơn

Rất không "ánh báo vẻ tình trạng khân cấp liên quan tới sức

lành mạnh khoé Tat ca m¢ uoi déu có thê bị ảnh hưởng

Báo động sức khoẻ: Tât cả mọi người đều có

thể bị ảnh hưởng nghiêm trọi = strc khoé

Chỉ số chất lượng không khí ở Việt Nam do tổng cục môi trường tính toán va dé xuất theo quyết định số 78/QÐ-TCMT ngày 1 tháng 7 năm 2011 Theo đó, các thông số được sử dụng đẻ tỉnh toán chi s6 AQI bao gém: O2, CO, NOx, O3, PMio, TSP Chat

lượng không khi theo tiêu chuẩn Việt Nam sau khi tỉnh toán bao gồm có 5 mức được

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ,

2.1 Giải pháp địch vụ bản đỗ

21.1 Dịch vu ban dé trong hé thing GIS

Đôi với các hé thang théng tin dia ly (GTS), vide thao tée vai dir iu khéng gian điển ra thường xuyên nên dịch vụ bản để đóng vai trò rất quan trọng Dịch vụ bản dé

cho phép người đùng tương tác với hệ thống, Hệ thống thông tỉn địa lý bao gồm hai

phân chính là máy chủ tạo bản đồ (Web Map Server) và giao điện băn đỏ phía người

dang (Web Map Client)

Web Map Server cung cắp cho người sứ dụng các công cụ phục vụ

© Tạo đựng bản để

©_ Sinh các địch vụ bản đồ

«_ Xử ly các truy vấn liên quan đến dữ liệu bản đỗ vá trá về thông tin thông, qua dich vy ban dé

Web Map Client cé thé 1 winh duyét web, img dung desktop hoặc mobile Khi

truy vẫn thông tìm về thuộc tính bản dễ, hiển thị bản để, Web Map Chent sẽ gửi yêu câu

đến Web Map Server, Web Map Server sẽ x lý và trả về thông tin đưới dạng một dịch

vu web (Web Service) Nội dung của dịch vụ web tủy thuộc vào các tham số đầu vào

mà client cung cấp

© Néu yéu cau hién thi ban dé, client phải cung cấp tọa độ bón góc, hệ quy

chiếu

œ_ Nếu yếu cầu truy vẫn thông tin đối tượng trên bản dô, client cẳn phái chí rõ

ra lớp thông tin ban dỗ cân truy vẫn (layer), tao dé ctia diém, dường, khu

vực cân Iruy vấn thông tin

Giống nhu các địch vụ web, địch vụ web GT8 đuợc xây đựng lập Irung vo ede chúc nàng GIS, sử dụng cáo giao thức web mở như XML (eXtensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) va REST (Representational State Transfer) Web service Cé cdc loai dich vy GIS sau

© Map service: đây là địch vụ cơ bản nhất của GIS service Các layer (lớp) của dich vu ban đổ cung cấp các thành phần sau

-_ Layer băn đỗ nên, nơi chúng ta có thể đặt lên các layer khác vá thao tác với

thông tin

- Layer trình diễn thông tín sau khi phân tich cac mé hinh

~ Truy cập thông tín bản để sử dụng các câu lệnh, biểu đỏ, bảo cáo

- Image Service: sti đụng nữ một map layer để tạo ra bản đồ được tích hop

từ nhiều nguồn ảnh, có thể uy vẫn các giả trị trên các pixel trên ảnh và tập

dữ liệu raster (raster datasets)

* Geoprocessing services: duoc sit dụng để chạy các mô hình phân tích và tự đảng, hóa các nhiệm vụ

18

* Geodatabase services: duoc str dung đề hỗ trợ tray van và chính sửa cơ sở đữ liệu tập trưng hoặc nhiều người đảng

© Locator services: dire sit dung dn

C6 3 loại web map server phổ biến nhất do la MapServer (version 7.0.0),

GeoServer {version 2.7.x), va ArcGIS Server (10:x) trong dé co MapServer va

GeoServer là mã nguồn mở và AreGIS là dộc quyền Các web map server này được sử

dụng phổ biến và hoại động trên hậu hết các hệ điều hành phổ biển hiện ray, hỗ trợ

nhiễu kiểu dinh dang vector

21.2 Métsé mdy chii ban đỗ phỗ biển

21.2.1 GeoServer

® GeoServer la mét may chi m4 ngudén mé được viết bằng ngôn ngữ Java, cho phép người sử dụng chia sẽ, biên tập đữ liệu không gian Được thiết kế cho các nhiệm vụ tương tác, GeoServer có thể xuất bản đữ liệu từ nhiều nguồn đữ liệu không gian sử dung các tiêu chuẩn mỡ

© TA du dn dua vào sự dóng góp của công đẳng, GeoServer dược phải triển, kiểm thử và hỗ trợ bởi mệt nhóm đang đạng từ các cá nhân cho đến tổ chức trên toàn thể giới GeoServer áp dụng nhiều tiêu chuẩn của Open Geospatial Consortium (OGC) như Web Feature Service (WFS) va Web Coverage Servioe (WCS),

GeoServer lá phần khung cốt lõi của một hệ thông thông tin địa lý

a Tỉnh năng cũu GeoSeover

GeoBerver là một map server mạnh mẽ phục vụ chia sẻ, phân tích, biên tập dữ liệu

từ các nguồn dữ liệu không gian, sd dung các chuận mở OGC Các dịch vụ có thể được tích hợp với các ứng dụng doanh nghiệp để tạo các ứng dụng bản đồ, tích hợp các bản

đỗ vào các ứng dung GTS trên nên web, mobile, hay đesklop

Các đặc trưng của GeoServer:

- 116 trợ nhiều định đạng dữ liệu bao gảm: AreSDII, Oracle Spatial, DB2,

Microsoft SQL Server, Shapsfile, GeoTTFEF

-_ Hỗ trợ xuất dữ liệu ra nhiều dịnh dạng như Esri ShapeBles, KML, GML,

ŒeoISON, PNG, JPHG, TIFF, 8VG, PDE, GeoRSS

-_ Có đầy đủ cả

câu hình

tính răng của ruột giao diện quân lý web và REST APT dé dang

- GeoServer được viết bằng ngôn ngữ Tava nên nó làm việc củng với các web

server Jetty, Tomcat, Jboss

b Kiển trúc của GeoServer

GeoServer đỏng gói các tập tin bản đồ trong mã nguồn vả cung cấp các biến thông

qua một công thức web đơn giản GeoServer sử dụng một máy chủ Java, các gói của nó

cũng là các servlet độc lập sử dụng trên các ứng dụng servlet container có săn như Apache Tomcat hay Jetty

ECW,GTOPO30,

NIPF,WorldImage,

KML superoverlayer, Goolge Maps tiles

©_ Dữ liệu từ các hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Postgres, Oracle, SQL Server,

® Dữ liệu Raster: GeoTiff, JPEG

© Cac dich vu ban đồ

Đầu ra của GeoServer 1a cac dich vu WFS theo chuan REST, cung cấp các định

dạng dữ liệu như JSON, XML, CSV, KML, GML

2.1.2.2 MapServer

MapServer la máy chủ mã nguồn mở, chuyên dùng đẻ tao dữ liệu địa lý, nó được xây dựng bằng ngôn ngữ C Ngoài việc trình diễn dữ liệu GIS, MapServer citing cho phép bạn tạo dựng bản đỏ ảnh địa lý để người dùng có thể truy cập trực tiếp

MapServer khởi đầu được phát triển bởi đại học Minnesota, trong dự an ForNet

hợp tác với NASA và sở tải nguyên thiên nhiên Minnesota Sau đỏ nó nằm trong dự án

20

TerraSiP, một dự ản duge hé try béi NASA, Hign tai, MapServer la mot dy an ctia

OSGeo, va duge phat triển bởi 1 nhóm khoảng 20 người đến từ khắp nơi trên thế giới

@ Tinh ndng cita MapServer

MapServer cho phép xuất ra các bản để chỉ tiết

Tỉ lệ bản đồ phụ thuộc vảo việc vẽ và thực hiện ứng dụng,

Hi tre da én tang (Linux, Windows, Mac OS X, Solaris .)

Hỗ trợ nhiều dạng raster và vector

© TIFFY Geo TIFF, EPPT.7 va nihidu ditth dạng khác thông qua GDÁI,

© RSRT shapefiles, Post(is, ESRT ArcSDE, Oracle Spatial, My SQT thông qua ORG:

Hỗ trợ một số chuân Open GeoSpatial Consortium (OGC): WMS

(client/servcr), WEFS (clicntserver), WMC, WCS, Eilter Encoding, SLD, GML, SOS

Hỗ trợ phép chiêu bán đổ: hỗ trợ hơn ] 000 hệ chiếu thông qua thư viện

proj.4

b Kiển trúc của MapServer

Một ứng dụng MapServer đơn giản gồm:

Map File: M6t tap tin cầu hình có câu trúc cho ứng dung MapServer Nỏ xác định

các khu vực bản đỏ, nơi hiển thị đữ liệu và đâu là đầu ra của ảnh Nó cũng định nghĩa các layer của bản đồ, nguồn dữ liệu, phép chiếu và các biểu tượng Nó phải

có phân mở rộng là map, nêu không MapServer sẽ không thê nhận diện được

Dữ liệu địa lý: MapServer có thể sử dụng nhiều loại nguồn dữ liệu địa lý, định

dạng mặc định lả ESRI Shape format Có nhiều kiêu định dạng khác được hỗ trợ

như Vector, Raster, Projections

Các trang HTML: đây là giao diện giữa ngudi dig va MapServer Bao gồm một

bản đồ, có thẻ tương tác với các đổi tượng trên bản đỏ

MapServer CGI: Các tập tin nhị phân hoặc tập tin thực thi nhận các yêu cầu và

Aregis là một máy chủ GIS cung cắp các dịch vụ va tmg dung Web GIS nang cao

No có khả năng quản lý dữ liệu địa lý ở quy mô lớn Các ứng dụng GIS được quản lý

22

tập trung, hỗ trợ da người dùng, tich hợp nhiều chức năng lién quan dên biẻu tập, xử lý bản đồ rất mạnh và được xây dụng dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp

«œ — Tỉnh năng của drcgisServer

© Bé céng cy trong ArceisServer cho phép tạo mới, chia sẻ, và quán lý dữ liệu dia

lý, bản đổ, các mõ hình phân tich sử dụng các ửng dụng trên desktop và server ArogiaServer giúp triển khai cde ting dung GTS trén các riển lắng khá nhau Lừ

desktop cho dén nén web va mobile

® ArcGIS Server va cde extention cia nd cé thế thực hiện đây đủ cáo chức ning

lién quan dén dit igu khang gian Nó cho phép tao va quan ly eae dich vu web, phan lich GTS, bign lap web, phan Lich mang, phan lich cơ sở đữ bêu và quân lý

dit ligu dia lý

© Arogis Server hé try xay dung cdc tng dung GIS thoi gian thực Nở

bắt ki nguồn đữ liệu nào, thông qua co ché streaming C6 thé ty déng canh bao

noi dén

khi có điều kiên quy định nào đó xảy ra ArcGIS for Server (vi ArcGTS

© ket nội đến các thiết Dị như

GeoEvemt Bxtension cho Server) sẽ khởi động

sensor, GPS, hay mobile Théng qua do, co thé xér Ty va loc đữ liệu thời gian

thực Giúp cho việc theo dõi tải sẵn, cập nhật và gửi đữt liệu bản đề thông qua email, văn bản, hay tin nhắn tức thời

© _ Aregis Server làm việc với đữ liệu không gian trong các hệ co sở dữ liệu như

© BM DB2 va IBM Informix Dynamic Server

© Microsoft SQL Server, Microsoft SQL Server Express, va Microsoft SQL Azure

© Netezza

© Oraole

PosigreSQL

œ_ Arcgis Server cũng có một geodatabase dùng để lưu trữ đữ liệu chưng và quản lý

framework cho Arcgis

œ_ TIỗ trợ nhiều ngẻn ngữ lập trình khác nhau đề phát triển các ứng dựng và địch vụ

web như Tava hay „NET Lập trinh viên cũng có thế sử đụng CƠM, NET, lava

hay C+t để xây dựng các ứng đụng desktop client Diễu này giúp việc xây đụng

‘

hệ thông đơn giản hơn, lập trình viên chí cần biết một ngôn ngũ

e Hỗ trợ đa nẻntảng: Windows, Sun Solaris và Red Hat Linux

Arogis Server có thẻ triển khai theơ nhiều kiểu: triển khai tại chỗ, triển khai trên may chi đám mây, máy chủ ảo Có thẻ sử dụng Arcgis Online để triển khai hoặc sử

dụng Arogis Server độc lập

te a

b Kiển trúc của AreGIS Server

Hinh 6: Kién tric ctia mot hé thong ArcGIS Server

© ArcGIS Server lam việc dựa trên khái niệm về phân tán, có nghĩa là ta có thẻ tăng

thêm sức mạnh của máy chủ bằng cách thêm cac may vat ly ArcGIS Server la

một hệ thông bao gồm nhiều thành phân Môi thành phan nay nam giữ một vai

trỏ cụ thể trong quá trình quản lý, cân bằng nguồn tải nguyên cung cap cho một

hay nhiễu server Các thành phần của AreGIS Server bao gồm:

24

© May chu GIS (GIS Server): Luu trit va chay cdc img dung server May chai GIS

bao gồm một máy chủ SOM (Server Object Manager) và một hoặc nhiều may

chú SOC khác (Server Objeet Containers)

«Mã

nguyên chạy trên ArogisServer

® Clients: Id œcb, mobile hoặc img dung desktop kết nối

ArcOTS Server thông qua mỗi trutmg marys LAN hay WAN

©_ Máy chủ đữ liệu (Data Server): chứa tải nguyên G18 dùng đỗ tạo ra các dịch vụ

trên ArcGIS Servcr Tải nguyên cỏ thể là các tài liệu ban dé, vị trí định vị tài

nguyện

đủ Web (Web Server): Tum hữ các ứng đụng web và dịch vụ sử dung tai

Èrì các địch vụ của

© Manager and AreCatalog administrators: Nguoi quan Ky ArcGIS Server v6 thé sit

dụng các công cụ quần lý dễ tạo ra các dịch vụ bản dé

œ_ AroGIS Desktop content authors: Đề tạo ra tài nguyên GIS như bản đổ, các công,

cụ xử lý dữ liệu địa lý sẽ được tạo ra tử server

213

¡ sao nên sứ dụng ArcGIS Server

Bang 5: So sánh tính năng của một số hệ thẳng emg cấp địch vụ bản đồ trên thê giới

hảnh X, Solaris, ect Mac OSX

Giao điện Giao diện dòng lệnh hoặc | Giao diện dỗ họa Giao diện dò họa

PostGIS/PostgreSQL, etc - Vector: shapefile,

TIGER,

- Raster: TIFF,

GeoTIFF, IPRG, GIF, PNG, ete

- Databases

Microsoft

SQL, Oracle, PostGIS/PostarcSQL,

TIGER,

- Raster: TIFF, GeoTTEE,

IPRG, GIF, PNG,

etc

- Databases:

Microsoft SQL, Oracle, PostGI8/PostercSQL

Ngôn ngữ — | PHP, Python Perl, Ruby, | Java, Python, Android,

lập trình Java, and NET JavaScript Groovy, | AreObjeets, Flex,

Beanshell, Ruby 108, Tava,

TavaSoripl, Python, SharePoint,

Silverlight, SOAP Windows Mobile Nan tang | Web base, mobile, desktop | Web base, mobile, | Web base,

application desktop application | Windows,Flex,

Silverlight, 10S, Android, and Windows Phone

thiết phải cài đặt phần mắm trên từng máy Arcgis Server có thẻ tịch hợp với nhiều hệ

y giúp giảm gia thành khi tiết kiệm giá thành khi không cần

quản trị cơ sở dữ liệu, với khả năng hỗ trợ địch vụ web cing với việc có thê hỗ trợ nhiều

ngôn lập trình phía client, nó sẽ giúp cho việc phát triển các hệ thống đa nên tảng

trở nên nhanh chỏng Vẻ khía cạnh phân tích dữ liệu, truy vấn dữ liệu ánh dựa trên các

pixel, cdc ddi tuong, dang polygon, point, raster thì arcgis bỗ trợ mạnh mê hơn các api

còn lại

2.2 Flex — Céng nghé Rich Internet Application

221 Gidi thigu vé Flex

Flex hay còn gọi là Adobe Flex, là một bộ công cụ phát triển phản mềm phục vụ

phát triên, triển khai các hệ thông da nen tang giau tinh nang (RIA) dua trén nen tang Adobe Flash Phiên bản mới nhất của Flex là Flex SDK 4.12.0, cung cấp cho người sử dụng rất nhiều các control được xây đựng sẵn, thuận lợi cho việc phát triển nhanh một ứng dụng da nen tang

Adobe Flex bao gồm:

© ActionScript 3.0

© MXML (Macromedia XML)

° CSS

Cae céng nghé/céng cu liên quan:

© Flex SDK: cung cap cac control co ban như các nút, combox, datetime

picker cho tmg dung Flex

¢ Flex Builder: Công cụ phát triển ứng dụng Flex, dựa trên nên của Eclipse

e Flex Chartting San phẩm của Flex có thẻ chạy như một ứng dụng Flash hoặc như một ứng dung

desktop trên nên ATR của Adobe Với lợi thẻ 95% các máy tính trên thẻ giớ có cải Flash

Player, đây là điều kiên thuận lợi đề triển khai các ứng dụng trên nên tâng Flex

Ching ta cé thé thay rằng, thuộc tính Button duoc dit 6 bén phai ctia thé, tén ctia

button la “Tim kiém” va id clia déi tượng là benSeareh Với ¡d trên, chủng ta có thẻ

tham chiều button ở mọi nơi trong chương trình Các thuộc thành phân gian diện như mâu sắc, skins, event của các control trong Flex cũng được cải đặt với cách tương tự

như trên

ActionScript là ngôn ngữ lập trình hưởng đổi tượng được thiết kế chủ yêu cho các trang web sử dụng nhiêu hoạt cảnh (animation) AetionSeript được coi như là ngôn ngữ

kịch bản cho ứng dụng flash, nó là ngôn ngữ dựa trên các sự kiện, các hảnh động được

kích hoạt bởi các sự kiện Cú pháp cơ bản cỏ nguồn gốc tir ECMAScript Vi du như khi

ta muốn chương trình lắng nghe sự kiện click vào nút nảo đó, ta có

sử dụng ActionScript bén trong thẻ <§ezipt>, event đỏ tham chiéu dén id cia button

27

cần sinh sự kiên Function trong ActionScrip sẽ đỏn sự kiện đó, việc còn lại là viết mã

nguồn xử lý nghiệp vụ trong thân ham

timeEnd = new Date(

ngayket ThucDataField selectedDate fullYear, ngayKet ThucDataField.selectedDate.month, ngayKetThucDataField.selectedDate.date + 1);

</mx: SeripE>

Khi ñmetion seayeh () được gọi, hàm sẽ kiểm tra khoảng thời gian nhập vào từ

DateTimePicker, lay mã tỉnh từ tảnhDzepdown, mã tỉnh sau đó tiên hành ¡n dữ liệu ra

một danh sách kết quản tim kiếm

b Eventtrong Flex

Flex sir dung một khải niệm đó là event để chuyền đữ liệu từ một đổi tượng đến một thành phân phụ thuộc khác dựa trên trạng thái hoặc sự tương tác của người sử dụng AetionSeript được thiết kế với một lớp Event tổng quát bao gồm nhiều hảm chứa các

event riêng cho từng trường hợp Một event có 3 thuộc tỉnh chính đó là:

type: 1a trang thai mỗi khi phát sinh event, nỏ cỏ thẻ là clek, mitlalize,

mouseover, change Các trạng thải được biểu diễn bởi các hằng ví dụ như: MouseEvent CLICK

© target: thudc tinh target ctia mét Event la d6i tượng tham chiều đến thành phan

đã sinh ra ra event Ví dụ như khi click vảo button với id la tankDropdown, thi

do la target cita event

© currentTarget: là thành phản sẽ đón nhận sự kiện đã phát sinh để xử lý, nó

thường là một Ñmetion với thân là các đoạn mã ActionScript

223 Ưu và nhược điểm của Flex

a Uudiém

Flex vốn dựa trên Flash Player, do đó một ứng dung Flex cỏ khả năng truy cập

được các thiết bị GPS, máy ảnh, cơ sở dữ liệu nội bộ vả gia tốc đồ họa Ứng dụng xây

28

đựng bởi Flex có thể chạy trên trên nhiều nên táng khác nhau như Android, BlackBerry,

1OÑ, ngoài ra nó cũng có thị

chạy trên trình duyệt web hoặc rhư ruột ứng dụng đosktop Flex không phụ thuộc vào nn lắng, nó có thể Lương lắc với server sử dụng các công nghệ phố biển như Tava, Spriig, Hibemale, PHP, Ruby, NET sử dụng dịch vụ web với các chuẩn như REST, SOAP, ISON, JMS, AMF

Thiết kế của Flex là Single Page, có nghĩa là ứng dụng chuyến từ trạng thái này sang trạng thái khác ngay trên một trang mà không cần phải tại lại trình đuyệt hoặc hoặc

lây một trang mới từ Server Với thiết kế nảy, ung dụng Flex sẽ giảm thiểu việc tải lại từng dụng từ Server do img dung, chi can tai img dụng một lần thay vỉ tải các trang mới xuỗi khi người sử dụng chuyển khung nhìn

b Ahược điểm

‘Ung dung Flex 14 single thread (don luỗng) nhưng Flex cũng cắp mỏ hình lập trình

Flex dựa trên

asynchronous (bal đồng bd) đề khắc phục phần mào nhược điểm

AclionScripL and XMI., do 46 để phát triển ứng dung Flex, chúng ta cân phải làm quen

với 2 loại ngôn ngíĩ này

2.3 Arcgis API cho Flex và dịch vụ web RESTful

2.3.1, Arcgis API cho Flex

a Gidi thigu

Aregis APT hd ợ mạnh mẽ việc tạo web map sử dụng các địch vụ bản đô do

Arcgis Server biển lận Arogis APT cũng hỗ tro dangén ngit, da nén tang nhu Javascript,

flex, Silverlight, iOS, va Android Arcgis API duge thiệt kế với nhiệm vụ chính là đê Jam việc cáo web service duoc xuất bản bởi ArceisOnline, ArcGIS Portal hoặc ArcGIS

for Server Sử đụng Arogis API, img đựng web map có thể hiển thị các layer băn đồ từ

AreGIS Server, cic image service hodc feature service, OGC webservice va cac tai liệu KML Ta cũng có thể thêm các dữ liệu dược lưu trữ trong các tập tin txt, csv hay cdc tập tin GPS có định dạng gpx, xuất đí liệu trong vùng/điểm không gian lựa chợn trên ban đỗ dưới các đmnh đạng csv,IxI.kml Khi khởi tạo bản đỏ, ta gũng có thế định rghữa

nội dụng eho cáo đối tượng hiển thị trên bản dé, thiệt lập bản đồ nên và xác định khimg

khoảng rộng ban đầu (extent)

Rat nhiéu cdc lap trinh vién sir dung Javascipt, flex API dé phat trién img đựng ban

đô Lập trình viên oó thể sử dụng Iavascipt để tạo ứng dụng bản đồ và các tương tác trên bán đồ chí với công cụ notepad, Tuy nhiên với Javascript, một ngồn ngữ không strong-

type thị khi lập trình viên thiểu kinh nghiệm, rất khỏ đề có thể xây dựng được một kiến

khó khăn

Tập trình viên thích làm việc với các gác

trúc sảng sửa Dẫn để việo khi hệ thống ngày cảng mở rộng, mổ cảng rổ

cho việc báo trinh, md rộng Trất lại, với

ứng dụng ứng dụng bản đỏ tân dụng những thảnh phan RIA của Flex như lưới dữ liệu,

biểu đỏ, menu cây và các tính năng hiển thị bản đồ chứa dữ liệu, truy xuất thành phân

GIS từ server, hiển thị dữ liệu trên các bản đỏ nên được ESRI cung cập sẵn, tìm kiếm

các thuộc tỉnh của dữ liệu, chỉnh sửa dữ liêu từ Arcgis Server

b Hiễn thị bản đồ sử dụng Aregis API for Flex

Tỉnh năng cơ bản va quan trọng nhất ma Arcgis API cung cấp là hiển thị bản đồ

Aregis API cung cấp giao diện bản đô với các thành phần giúp người dùng hiển thị, truy

vấn nội dung, lảm việc với các lớp bản đỏ chuyên đẻ thông qua giao diện Các dịch vụ bản đồ thường được sử dụng là Open Street Map, Bing Maps, OGC WMS hoac cac dich

vụ bản đồ cung cấp bởi Arcgis Online

Đề sử dụng Arcgis API for Flex, đầu tiên người sử dụng phải tham chiêu đến thư

vién ctia API trong tap tin MXML bing cach sir dung ESRI namespace

đồ phải có cùng hệ quy chiều Hệ quy chiều của bản đồ được thiết lập theo lớp bản đỏ đầu tiên gọi là bản đỏ nên Sử dụng sai hê quy chiếu sẽ khiến bản đỏ không hiển thị được hoặc hiển thị sai vị trí của các đối tượng Các bản đỏ sỏ thường sử dụng hệ quy

<feard:Map>

23.2 Dich vu web RESTfial

a Dich vu web Ia gi?

Dich vy web (Web Service) là công nghệ cho phép máy khách của thế truy vẫn đữ

liệu từ một máy chủ bắt ki, không phụ thuộc vảo nên táng, Bán chất, một dịch vụ web dựa trên XML sử dụng giao thức H'†'FP đã chuyển tải dữ liệu Dịch vụ web bao gồm tưi

đề có thể để đàng truy cập và yêu câu thông tim từ các địch vụ web khác

Tịch vụ web cho phép cliem và server có thể giao tiếp với nhau ngay cả khi phúng

được triển khai ở các môi trưởng khác nhan, rnã nguồn khác nhau, không cần yêu câu đặc biệt gì đôi hồi tương thích

Dich vụ web được thiết kẻ dựa trên các chuẩn mé vi du nhu JSON, XML, dé dang

xây dựng và triển khai và cung cấp ra bền ngoài

nghĩa ra các quy tắc về kiến trac trong thiét ké dich vy web tap trung vào tải nguyên của

«+ Chuyên đổi JavaScript Object Notation (ISON) va XML hode cá hai

Đặc tỉnh quan trong của dịch vụ web RESTful là yêu cầu người phát triển sở dựng các phương thức HTTP một cách rõ ràng Nguyên lý thiết kế của REST thiết lập ánh xạ

1-1 giữa các hành động thêm, xem, sửa, xóa (CRUD) do dỏ:

+ — Để tạo một tài nguyễn ta sử dụng phương thize POST

trú Thư muu như URTs

e — Đế truy xuất tài nguyên, ta sử đụng phương thúc GET

« Để cập nhật dữ liêu của tải nguyên, ta sử dụng phương thức PT

« — Để xỏa tài nguyên, ta sử dụng DHLEIE

Nếu như trước đây, cỏ một số dịch vụ web được thiết kế sử dụng phương thúc

GET cho mục dích tạo tải nguyễn trên máy chú Như vậy phương thức GET không dược

không phải dễ thực hiện việc thêm mới một tải nguyén RESTful gidi quyét van dé nay

bằng cách sử dụng đúng phương thức HTTP POST

/users HTTP/1.1 localhost

Với RESTiAI, máy khách có thể

cầu chuẩn dâu ra phủ hợp, dược chấp nhận bởi HTTP, ta có thể lựa chọn cluẫn dầu ra bằng cách thay déi gid tri MINE tai HTTP hoador Một số loại MINE phê biển được sử dụng bởi dich vw web RESTful

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CHIA SE THONG TIN

CANH BAO Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

3.1 Bài toán xây dựng hệ thống cảnh bảo ô nhiễm không khí

Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vả sự bùng nỗ dân số đã đây nhanh quả trình đô thị hỏa, đẫn đến hệ quả là môi trường bị ö nhiễm nghiềm trong

'Trong đó, õ nhiễm không khi do giao thông chiếm khoảng, 60-70%, ngoài ra các nguồn khí thải khác như hoạt động sắn xuất nông nghiệp (đốt rom rạ), khai thác khoảng sản, xây dụng, khí thải do các ngành khác và hoạt động, dân sinl: cũng chiếm một tí lệ tương,

đổi Chỉnh sự ô nhiễm khí thấi phát sinh lừ những hoạt động mày đã và dang gây nên những lác động hết sức liêu cực đến sức khốc của người dân, nhất là những người sinh

sống tại các thành phố lớn nh Ha Néi, TP Hồ Chí Minh Trung tâm nghiên cửa môi

trường thuộc đại học Yale và đại học Columbia của Mỹ cho rằng Việt Nam nằm trang,

10 mrớc có môi trường không khí ô nhiễm nhất thế giới (1 70/178 theo số liện năm 201 4)

[20]

Báo cáo môi trường quốc gia về chất lượng không khí chỉ ra rằng lượng bui TPS

và bụi lơ lửng, PM vượt quá chuẩn quốc gia ở nhiều thành phố, khu công nghiệp vẻ các trục dường giao thông Ví dụ như tại Hà Nội, chất lượng không khí trong giai đoạn Lừ 2010-2013 ở mức kém, số ngày có chất lượng không khí AQT - 1ðI ~ 200 chiếm từ 40- 60% tổng số ngày quan tắc trong nat |3]

Chính vi những lý do nêu trên, nhu câu cấp thiết là cân phải có một hệ thống cảnh

bao 6 nhiễm không khi có khả năng cmg cắp và hỗ trợ thông tin 6 nhiễm không khí một

xuôi tường — Tổng cục môi trường quản lý Mã

chính xác, chỉ tiết, tần số dữ liệu thu được cao (theo giờ) nhưng thông tin số liệu đó chỉ đại điện cho khu vựo đất tram quan trắc mà không thể cung cắp thông tỉn tổng quan trên

vẽ tỉnh chỉ có chất lượng trung bình do phải tính toán gián tiếp và tần xuất thủ dược ảnh

cũng không cao (theo ngày) Tuy nhiên, ảnh vệ tĩnh lại có một ưu diễu vượt trội so với

hình thức lấy đữ Hệu tử ede tram quan (ric mặt đất đỏ là có độ bao quải rộng lồn, có khả năng bao phũ toàn bộ lãnh thụ

Đưa trên thực tế đó và xét các nhu cầu hiện tại ở Việt Nam, nhu câu cấp thiết là

cần phải có một hệ thống đơn gián, đầy đủ chức năng, có khả năng cung cắp thông tin

Việt Nam

34

vé chất lượng không khí trên toàn lãnh thổ Việt Nam nhanh chỏng và cập nhật liên tục,

được triển khai trên nhiều nên tảng web, dĩ động và đâm bảo các yên cau sau

Cũ phạm vi bao quát rộng lớn: hệ thông cần phải có khả năng cùng cấp thông, tin vé chất lượng không khí trên toàn lãnh thể Việt Nam Cho phép người dân có thể

truy cập thông tin về chất lượng không khi tại nơi họ sống hoặc khu vue ho quan tâm

Giao diện trực quan, thân thiện với người đừng: hệ thông có giao diện thân

thiện, dễ sử đụng, cung cấp cái nhìn trực quan vẻ chất hrợng không trên lãnh thố Việt

Nam mà không đói hỏi phãi có bất cử kiến thúc cluyên môn vẻ địa lý hay kiến thức trong nghiên cứu chất lượng không khí Nói cách khác, rớt người không có kiến thức

hồng, được xây đựng phải cỏ

khả năng gửi thông ti cảnh bảo kịp thời qua hệ thống sms hoặc email đến người dùng, khi chất lượng không khí tại khu vực họ quam lâm có có biến dỗi lắng hoặc giảm dựa

thông cỏn cung cấp các chức năng tim kiếm, thông kê, lập bảng biểu, biểu đề phân tích

chải lượng không khí (heo định kì, nhành chóng, chính

c thông tin v

số liệu Qua đỏ giúp các nhà quản lý, nghiên cửu có thể sử dụng các số liệu được cưng,

cap tir thống phục vụ công tác nghiên cứu, quần lý, bảo cáo chuyên môn Đối với ngành y tế, số liệu bựi và chất lượng không khí được thống kẻ theo ngày, thang, nam liên tục là nguồn dữ liệu quý giá cho cáo tổ chức y tế sử dựng để phân tích số hiệu, đánh giá nguy cơ phát sinh dịch bệnh, lên kế hoạch phòng tránh mỗi khi nguy cơ bung phát địch bệnh do mãi trường tăng lên

Với những yêu câu đá nêu ra bên trên, bài toán được đặt ra là “Xây dựng hệ thông

web GIS phục vụ chia sẻ thông tin cảnh báo ô nhiễm không khi sứ dụng dữ liệu ảnh vệ tỉnh”

35

3.2 Tổng quan về hệ thống cảnh báo ô nhiễm không khí — Air Pollution

x a Ước tỉnh nông độ bụi Ước tỉnh chất lượng

Ube tinh Sol khí (Particulate Master-PM) không khí

Bản đồ chất | | Tim kiem dirligu

lương không khí | |_ AQI, PM, AOT “Thông kê-Bảo cáo | | Đăng ký cảnh báo

Hình 8: Sơ đỏ tông thẻ hệ thông cảnh báo ö nhiễm không khí

Sơ đỏ tổng thẻ của hé thong cảnh bao 6 nhiém không khí được chia làm 3 tang (hình ) bao gồm:

e — Tâng quản lý dữ liệu

e _ Tầng xử lý đữ liêu và mô hình hóa

36

« Tâng giao điện người đừng

'Tầng quản lý dữ Hiệu: thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến lưu trữ, truy xuất dữ liệu của ứng dụng Tầng này sẽ sử dụng các giải pháp dịch vụ của cơ sở dữ liệu không, gian đề thực hiện các nhiệm vụ lưu trữ và truy xuất đữ liệu Dữ liệu được sử dụng trong

hệ thông chữa làm 3 phần chính dó là

+ _ Dữliệuthu được từvệ tỉnh bao gồm các vệ tình: MODIS TRKEA, MODIS

AQUA, SUOMI NPP, LANSAT-8, SPOT-4

«© _ Dữ liệu từ các trạm quan trắc chât lượng không khí mặt đất

« _ Dữ liệu dịa giới hành chính G15, đữ liễu các lớp phủ mặt dất, đữ liệu mô

hình dệ cao số (DEM)

Dữ liệu thu được từ vệ tỉnh bao gồm các sản phẩm

« _ Ảnh sol khi từ vệ tỉnh MODIS là MOD04/MYD04

« _ Ảnh sản phẩm sol khi từ vệ tỉnh Suomi NPP là VIIRS AOT EDR

©— Ảnh phổ TandSaL§ hoặc SPOT4

Đữ liệu ảnh vệ linh được thu thập từ nguồn tiền phí trên TnlerneL như USGS

(hitp: Mandsat.usgs gov’), tram thn vệ tính của Đại Học Công Nghệ hoặc được th thập

từ các nguồn thương mại Dữ liệu từ các trạm quan trắc mặt đất bao gồm các dữ liệu sol khí được mạng lưới ABRONIT toàn câu của NASA cung cắp miễn phí hoặc đữ liệu thu thập được qua các đói tác như trung tâm quan trắc mỏi trường (CBM) hoặc Trung tâm

quan trắc và phân tích tải nguyên môi trường Hả Nội (CEBKMA),

Dữ liêu thu dược sẽ dược từ các nguồn trên sẽ dược tổ chức lại theo một câu trúc thư mục nhất định trên hệ thống storage và lưu thông tin vào cơ sở đỡ liệu không gian

Mỗi khi

giam, đữ liệu dạng anh lay ti storage

nưuy xuất đỡ liệu, hệ thông sẽ lấy dữ liệu dạng texL từ cơ sở dữ liệu không

Tầng xử lý dữ liệu và mô hình hóa: thực hiện các nghiệp vụ liên quan đến xử lý các thuật toán trên dữ của hệ thông Nó sử dụng đử liệu truy xuất từ tầng quản lý đữ liệu

và cùng cấp dữ liệu cho người dùng thông qua các địch vụ web Ở tầng xử lý dữ liệu và

mô hình hỏa, các mô đun phản mẻm sẽ chạy các thuật toán liên quan đến tiên xử ly dữ

liệu ảnh viễn thám, xứ lý dữ liệu quan trắc không khi, tính toán mô hình ước lượng chỉ

đổi sang dữ liệu về õ nhiễm không khí theo chuẩn Việt Nam và tiêu chuân Quốc tế

ô nhiễm bụi PM dụa trên chỉ ảnh PM2.5 sẽ được chuyển

Thong lin chất lượng không khí hàng ngày trên lãnh thổ Việt Nam được ct theo mic tỉnh nhằm cung cấp thông tin cảnh báo mức tỉnh thành Kết quả là các ảnh sản phẩm về

AOT, ảnh sản phẩm PM2.5 và ảnh sản phẩm AQI cửa các loại vệ tỉnh trên, phục vụ cho các tỉnh năng hiển thị bản để chất hượng không khí, tìm kiểm đữ liệu chất lượng không khí trong quả khử, lập bảo cảo thủng kế vẻ dữ liệu chất lượng không khi, dữ liệu bụi và đăng ký cảnh báo để nhận thông tin mới nhất vẻ tình trạng ô nhiễm không khi tại khu

vue quan (âm

Quy trình tạo bản đồ chát lượng không khí được thể hiện ö tình

37