Thiết kế cơ sở dữ liệu cho hệ thông tin địa lí về tài nguyên nước

Mục đích cúa đề tài “Thiết kế cơ sở dữ liệu cho hệ thông tin địa lí về tài nguyên nước” là nhàm bước đầu nghiên cứu cơ sở lí thuyết và công nghệ để tiến tới xây dựng một hệ thống CSDL t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

MUC LUC • •

PHẢN M Ở Đ Ầ U

Mục lụ c ii

Những người thực hiện đề tà i V Các kí hiệu và chữ viết tắ t vi

Danh mục các bàng vii

Danh mục các h ìn h viii

Báo các tóm tắt (tiếng Việt) ix

Project su m m ary xiv

NỘI DUNG CHÍNH M ơ Đ À U 1

1 Đặt vấn đ ề 1

1.1 M ục tiêu của đề tà i 1

1.2 Các nội dung nghiên c ứ u 3

2 T o n s quan tình hình nghiên cứu trong nước và neoài n ư ớ c 3

2.1 Trên thế g i o i 3

2.2 Ở V iệt n am 6

3 Thời gian, địa điểm, phương pháp luận và phương pháp nghiên c ứ u 7

3 1 Đ iều tra khảo s á t 7

3.2 Tìm hiếu các công cụ mã nguồn m ờ 8

CHƯƠNG 1 - CSDL CHO HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÍ TÀI NGUYÊN NƯỚC 10

1 Phân tích yêu c ầ u 10

3.1 M ục tiê u 10

3.2 Yêu cầu dữ liệ u 11

3.3 Yêu cầu j ữ liệu của “W ater Infrastructure Inventory System” 11

3.4 D ừ liệu tro:'-? CD "Vietnam Water Resources A tlas" 14

4 Thiết kế C SD L 15

4.1 Sơ đồ thực thể - liên h ệ 15

4.2 Lược đồ C S D L 18

4.3 Chuẩn h ó a 21

6 - Bảng operation 25

CHƯƠNG 2 - CẬP NHẬT CSDL T ự ĐỘNG QUA EMAIL 29

1 Phân tích yêu cầu 29

1.1 Các chức n ă n g 29

1.2 Các ưu điểm của giải pháp dựa trên em a il 30

1.3 Lựa chọn công n g h ệ 31

2 Thiết kế chương trìn h 32

2.1 Sơ đô chức n ă n g 33

2.2 Chi tiêt các chức n ã n g 35

3 Triển khai chương trìn h 38

3.1 Các mô đ u n 38

3.2 Các tham sô câu h ìn h 38

3.3 Các hàm tiện íc h 39

3.4 Một số thao tác cấu h ình 43

4 Khuôn mẫu tài liệu X M L 46

4.1 Lược đồ D T D 46

4.2 M ột thông điệp XML với các vấn tin 49

4.3 Tnrờnơ hợp gưi tệp đính kèm vào C SD L 50

5 Sư dụng chương trình dbrobot 51

5.1 Thêm bản e h i 51

5.2 Cập nhật biMig 53

5.3 Vấn tin s e le c t 53

5.4 Giư ảnh đính kèm đối tượng vào CSD L 55

5.5 Trane Web hiên thị dữ liệu 57

CHƯƠNG 3 - XẢY DỰNG HỆ THONG 59

1 Cài đặt hệ thống n ền 59

1.1 Cài đặt và cấu hình dịch vụ thư điện tử postfix 59

1.2 Khởi tạo cơ sở đữ liệu PosgreSQL cho hệ th ố n g 65

1.3 Cài đặt và cấu hình dịch vụ Web Apache 67

1.4 Các thông số cấu hình quan trọng của A p a ch e 68

2 Biên dịch và cài đặt chương trình dbrobot 72

2.1 Các bước cài đ ặ t 72

2.2 Cấu hình hệ thống 73

2.3 Trang Web hiển thị dữ liệu 74

KÉT LUẬN VÀ KIÉN N G H Ị 76

TÀI LIỆU THAM K H Ả O 79

PHỤ LỤC 81

1 Phụ lục A - Water Infrastructure Inventory System 81

2 Phụ lục B - Tài liệu Vietnam Environment Monitor 2003 - W ater 86

3 Phụ lục c - Dữ liệu trích từ Vietnam Water Resources A tla s 88

4 Phụ lục D - Các báo cáo khoa h ọ c 100

5 Phụ lục E - Danh sách các luận v ă n 125

CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIÉT TẤT

AW RA Am erican Water Resource Association

ESRI Environmental Systems Research Institute

GIS Geographic Infomation System

GRASS Geographies Resources Analysis Support SystemIMS Internet Map Server

JVGC The Japan-Vietnam Geolnfomatics ConsortiumOGC Open Geospatial Consortium

USGS United States Geographical Survey

VNW P Vietnam W ater Partnership

XML extensible Markup Language

VI

Vll

DANH MỤC CÁC HÌNH

12 Hình 2.10 Trang email với kêt quả dữ liệu được trích xuât

PHẦN M Ở ĐẦU

1 Đặt vấn đề

1.1 M ụ c tiêu củ a đề tài

- Các hệ thông tin địa lí (GIS) chứa nhiều loại thông tin không gian về môi

trường, tài nguyên thiên nhiên, thông tin kinh tế xã hội của các vùng rộng lớn GIS đang phái huy tác dụng to lớn trong việc quản lí và khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường Sự phát triển của mạng thông tin máy tính làm cho việc thu thập thông tin nhanh chóng hơn, chia sẻ thông tin dễ dàng hơn GIS không nhũng chỉ phát huy tác dụng địa phương trong một vùng, một quốc gia

mà còn có ý nghĩa khu vực và quốc tế

- Dữ liệu trong các GIS cần được cập nhật thường xuyên Ví dụ, hệ thống GIS tài nauyên nước ở Mỹ do ƯSGS (U.S Geological Survey) xây dựng được cập nhật với chu kì thời gian 15-60 phút, lưu trữ tại chỗ, sau đó chuyển đến trụ sở USGS theo chu kì 4 giờ một lần

N hư vậy, trong việc xây dựng và ứng dụng các hệ GIS cần quan tâm đén vấn đề tổ chức chia sẻ và cập nhật thông tin Chúng ta đều biết ràng, xây dựng một

hệ thốne thông tin đã khó, nhưne duy trì sự tồn tại của nó, nâng cao tính hữu ích cùng với thời gian lại càng khó hơn Thông thường trong một hệ thống GIS các đòi tượng được quản lý có vị trí địa lý phân bố rải rác cách xa nhau Những người hoặc cơ quan trực tiếp quản lý khai thác và nắm thông tin về các đối tượng này vì thể cũne ờ cách xa nhau Đối với hệ thốne GIS, chính họ và chỉ họ mới là những nmrời cỏ the duy trì và nâng cao tính hữu ích của hệ thống theo với thời gian Không có điều kiện để cho những người này trỏ’ thành tác nhân tích cực của hệ thòng, hệ thống sẽ mất dần eiá trị của nó Rõ ràne là các hệ GIS vận hành trên

1

-máy đơn hoặc mạng LAN sẽ không đáp ứng được yêu cầu đó Chỉ có các hệ vận

hành trỗn mạng WAN thông qua Internet mới có thể tạo được điều kiện cho những tác nhân cần thiết tham gia vận hành hệ thống.

Mục đích cúa đề tài “Thiết kế cơ sở dữ liệu cho hệ thông tin địa lí về tài

nguyên nước” là nhàm bước đầu nghiên cứu cơ sở lí thuyết và công nghệ để tiến

tới xây dựng một hệ thống CSDL tài nguyên nước

1 - Thiết kế khung cơ sở d ữ liệu cho hệ thông tin địa lí vê tài nguvên nước

Hệ CSDL là thành phần nền tảng trong hệ thốne GIS Xây dựng một

khung CSDL để lưu trữ bền vững các dữ liệu cơ bản về tài nguyên nói chung và

tài nguyên nước nói riêng là rất cần thiết, Hệ CSDL các dữ liệu cơ bản này sẽ phục

vụ cho việc xây dựng các hệ thong GIS mục đích chung, giới thiệu đến cộng đồng người dùng đông đảo các hiểu biết chung cần thiết để nâng cao ý thức về bảo vệ

thiên nhiên, bảo vệ môi trường Nó cũng có thể dùng để tham khảo khi cần các số liệu khái quát phục vụ một số ứng dụng thực tiễn Đây không phải là một CSDL

chuyên dề định hướng cho một ứng dụng cụ thể, đòi hói các dữ liệu chuyên sâu

chi tiết

2- Phát triên công cụ phân mêm cho phép truy cập CSDL từ xa qua Email

Đe triển khai GIS trên mạng WAN hay trên Internet, tạo điều kiện cho

dông đào nơười dùng tham gia đóng góp vào xây dựng, duy trì cũng như khai thác

hệ thốna cần lựa chọn giải pháp cho phép truy cập CSDL từ xa một cách tiện lợi

v à dơn eiản nhất

Lựa chọn giải pháp email có những ưu điếm sau đây

- Email là công cụ được sử dụng rất phổ biến, thao tác đơn giản Hầu như ai

củ no có thể sử dụng email sau khi được hướng dẫn

- Có thế sử dụng email hầu tihư khẳp mọi nơi, không cần cài đặt một phần

Công nghệ email đom giản, nội dung thông điệp là văn bản thuần kí tự, có thể tự động hóa dễ dàng.

/ z C ắ c nội dung nghiên cứu

Để đạt mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu cần tiến hành như sau:

- Điều tra khảo sát yêu cầu về lưu trữ thône tin cơ bản của một GIS về tài nguyên nước Tìm hiểu về tình hình dữ liệu và vận dụns cho thực tiễn Việt Nam

- Phân tích thiết kế khung CSDL cho hệ thống thống kê về tài nguyên nước

- Tìm hiểu các công nghệ GIS, lựa chọn giải pháp thích hợp để xây dựng hệ thống GIS hướng đến đông đảo người dùng

- Xây dựng công cụ phần mềm cho phép truy cập CSDL từ xa qua Email

- Tích hợp hệ thông, triên khai hệ thông thử nghiệm trên mạng

2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong n ư ớ c và ngoải nư ớ c

2.1 T rên thế g ió i

GIS có rất nhiều ửne dụng trong quản lí lài nguyên thiên nhiên, báo vệ môi trường Trên thế giới, Mỹ là nước có nhiều nghiên cứu về GIS nói chung và tài nmiyên nước nói riêng, kể cả nghiên cứu lí thuyết lẫn ứng dụng GRASS - Một còns cụ phát triển GIS mã nguồn mờ đang được sử dụng phố biến trên thế giới có nauồn éốc từ Mỹ Nhiều phẩn mềm GIS thuơne mại như Arclnfo M aplnfo của các côn? tv phần mềm Mv

Trone các công nahệ nền GIS thương mại hiện nay đáng chú V là công neliộ cứa viện nghiên cứu môi trườne E S R I của Mỹ và cône nghệ của hãne

M aplnfo là nhừntỉ công nghệ cuns câp các giải pháp tươne đối done bộ cho việc

\â \ dựns, một hệ thốna GIS

Ve £ÓC độ siải pháp kỷ thuật công nghệ, cône nehệ nền của ESRI đáp ứna khá đay đủ các tiêu chí chũne ta đặt ra Điểm mạnh nhất trons cône nshệ GIS của

ESRI là quản trị CSDL không gian đa người dùng trên mạng WAN, hồ trợ giao dịch, truyền tải dữ liệu không gian trên mạng cho phàn mềm khách Công nghệ

GIS của ESRI ban đầu được phát triển cho môi trường UNIX, sau đó mới chuyển

sang*rnôi trường Windows trên các máy PC, do vậy, các giải pháp quàn trị CSDL không gian đa người dùng, giải pháp mạng của ESRI được phát triến hoàn chỉnh

vả đồng bộ Nhược điểm của loại công nghệ này là eiá chuyển giao khá cao so với

điều kiện hiện nay ở nước ta.

Một xu hướng khác là dùng công nghệ mã nguồn mở OpenGIS

- G R A SS - Geographies Resources Analysis Support System, là một hệ

thông tin địa lý, ban đầu được xây dựng và phát triển bới nhóm nghiên cứu tại Army Construction Engineering Research Laboratory (USACERL) của Mỹ và bây giờ dược hồ trợ và nâng cấp bởi đội phát triển GRASS có trụ sờ tại ITC-irst,

Trento (Italia) và viện Baylor, Waco (Mỹ) GRASS cung cấp các khả năng phù hợp với các tố chức, miêu tả sinh động và phân tích dữ liệu không gian số hoá Hiện tại, GRASS 5 đứng trong danh sách 10 phần mềm mã nguồn mớ lớn nhất

- M in n eso ta M a p se rv e r ỉà một phân mêm mã nguôn mở cho phép tạo ra các bản đồ động với các lớp thông tin được gắn trên nó từ các dữ liệu địa lý lấy từ các nguồn khác nhau như các hệ CSDL địa lý, các tập tin GML (Geography

Markup Language), hay trực tiếp từ hệ thống định vị toàn cầu Neôn ngữ sứ dụng

đẻ phát triên các ứng dụng từ phía người dùng cũng rất đa dạng bao gồm PHP,Perl, Java, Python v.v Tất cảc các công cụ này đều ở dạng mã nguồn 1Ĩ1Ở hoặc miền phí M apserver sử dụng giao tiếp CGI đế aiao tiếp nhận yêu cầu và ?ửi các ban đồ đồng với đầy đủ các lớp thông tin đến các đầu cuối Các khả năng đáne chú

ý cua M innesota M apserver bao eồm:

- Các lớp bản đồ có thê được tạo ra từ các nguồn dữ liệu đa dạns như dữ liệu vector và dữ liệu raster, sử dụng ãnh JPEG PNG.V.V

- Các đối tuợne là hình vẽ có thê được làm cho ty lệ với tv lệ cua bản đồ

- Các câu lệnh logic có thê sử dụne đê tạo bán đô động

- Các tham số của bản đồ được tạo một cách tự động

4

Hỗ trợ đánh số và tìm kiếm nhanh trên các tập tin dạng ESRJ.

Ngoài MapServer, GeoServer là một ứng cử viên có mã nguồn mở khác cho vị trí này GeoServer sử dụng ngôn ngữ trao đổi thông tin là XML/GML, giao

tiếp tfieo cơ chế Java Servlet và sử dụng CSDL PostGIS

- H ệ q u ả n trị CSDL PostgreSQL với phần mớ rộng PostGIS, PostgreSQL

có khả năng lưu giữ các dữ liệu địa lý như điểm, đường, đa giác v.v và hỗ trợ một

số thao tác cơ bản trên các dữ liệu này như xác định điếm trong đa giác hoặc đường viền chung của m ột số khu vực Bên cạnh PostgreSQL, MySQL với phần

mớ rộne hỗ trợ dữ liệu địa lý cũng là một ứng cử viên nặng ký Điếm mạnh của

My SQL chính là tốc độ và độ ổn định cao Tuy nhiên, My SQL gặp phải một số vấn đề liên quan đến bảo mật Thêm nữa phần mở rộng của MySQL cũng chưa được thử nghiệm nhiều Chính vì vậy, PostgreSQL thường được người dùng lựa chọn nhiều hơn

Nghiên cứu về tài nguyên nước

Nói riêng về tài nguyên nước, ở Mỹ có Hội tài nguyên nước - AWRA (American Water Resource Association) tiên hành các nghiên cứu mũi nhọn về tìa nsuyên nước và quản trị tài nguyên nước (http://www.awra.org) Tổ chức địa chất

Mỹ USGS duy trì một website chuyên về tài nguyên nước tại địa chỉ

http://water.usgs.gov/maps.html bao gồm các cơ sở dữ liệu và bản đô như: tình hình sử dụne nưóc ở Mỹ, tình hình nước ngầm và nguy cơ bị ô nhiễm, chương trình quản trị các hệ thống sôns và lưu vực sông, chương trình phối hơp thông tin

vồ tài neuyên nước,

Tại nhiều trường đại học Mỹ, có các viện, trurm tâm nghiên CÍĨU về tài nmiyèn nước, ví dụ Trune tâm CRW R (Center for Research in W ater Resources) cua dại học tons hợp Texas (http://www.crw r.utexas.edu/): Viện nehiên cứu hệ (hone môi trường ESRI (Environmental Systems Research Institute) Viện đã thành lập một tổ họp có nhiệm vụ phát triển một hệ thốn2 GIS mới hỗ trợ mô hình tài neuyên nước

Nhiều hội thảo quốc tế và khu vực về tài nguyên nước được tổ chức chứng

tỏ sự quan tâm của giới khoa học cũng như các nhà quản lí về vấn đề này.

2.2 Ở Việt nam

Ở Việt nam trong những năm gần đây, G1S đã được quan tâm nghiên cứu

ứng dụng Có thể điểm qua một số dịch vụ website liên quan đến lĩnh vực địa lý

đã xuất hiện ở nước ta như dưới đây

Trước tiên phải nhắc đến trang Maponline.com của Viện công nghệ thông

tin - Viện khoa học và công nghệ Việt Nam Đây là dịch vụ được phát triển trên cơ

sớ công cụ lập trình IMS (Internet M ap Server) và M apObject của ERSI Ngôn ngữ Visual C++ được sử dụng để xây dựng giao diện với CSDL địa lý, chức năng phàn tích yêu cầu từ client thông qua dịch vụ HTTP trên server của hệ thống này Sau khi thực hiện các thao tác GIS, module này hình thành trang Web để gửi trả lại client Trình duyệt web trên client làm nhiệm vụ hiến thị và nhận thông tin vào thông qua các khung nhập(form) HTML, ngôn ngũ mô tả VBScript, Jscript và ActiveX Trang web này có thao tác duyệt bản đồ thông thường như phóng to, thu nhỏ di chuyển hay tìm kiếm thông tin trên bản đồ, tuy nhiên việc sử dụng dừ liệu

là bán đồ Canada đã làm mất tính phổ dụng của dịch vụ

Một dịch vụ khác là Basao.com.vn và Dolsoft.com Với rất nhiều chức nãns như Tìm đường đi cho các loại phương tiện, Kinh doanh bất động sản Thư viện bản đồ trực tuyến, Du lịch, Đây thực sự là một ứ n s dụns, lớn và khá đày đủ Điêm yêu của các trang web này là giao diện tìm kiếm bang các khune nhập gây khó khăn cho người sử dụng Sẽ thuận tiện hơn nếu neười dùna, có thề tìm kiếm thònc tin trực tiếp trên bán đô băng chuột

Còn khá nhiều trana web khác đang lưu hành trên internet mà các tác giá cổ căne sử dụng thế mạnh cùa hệ thông tin địa lý Tuy nhiên hầu hết đều chưa khai thác được nhiều thế mạnh cua Internet như trực quan, khá năng hiển thị thôns tin

đa phương tiện Thêm nửa, hầu như chưa có dịch vụ nào sử dụng hệ quan trị cơ sớ

dữ liệu để lưu trữ dữ liệu, kê cả dừ liệu không gian và phi không eian

6

-Nghiên cứu về tài nguyên nước

Nước là một tài nguyên đặc biệt Ở nước ta có nhiều cơ quan quản lí nhà nước và cơ sơ nghiên cứu khoa học về lĩnh vực này.

• - Bộ tài nguyên môi trường có Vụ tài nguyên nưóc

- Viện nghiên cứu tài nguyên nước Thành lập hiệp hội tài nguyên nước toàn quốc VNWP - Vietnam Water Partnership Hiệp hội có ra báo cáo hàng năm

‘T he Vietnam W ater Partnership - Operation Report”

- Viện địa lí thuộc Viện khoa học công nghệ quôc gia

- Trung tâm viễn thám thuộc Bộ tài nguyên môi trường

- Hội đồng tài nguyên nước quốc gia đã phát hành đĩa CD về tình hình tài neuyên nước Việt Nam

Cuối năm 2003 tại Hà nội, Ngân hàng thế eiới, Cơ quan hỗ trợ phát triển quốc tế Dan mạch cùng với Bộ tài nguyên môi trường Việt nam đã tổ chức

Vietnam Environm ent M onitor với chủ đề tài nguyên nước Phát hành tài liệu

"Vietnam Environm ent M onitor - Water 2003”

3 Thời gian, địa điểm, p h ương pháp luận và phương pháp nghiên

3 ỉ Đ iều tra k h ảo sát

Đe có thể thiết kế khung CSDL cho GIS tài neuyên nước cần nắm được danh sách nhữnơ mục dữ liệu cân lưu trữ, hiêu V nghĩa thực tế cùa các trường dữ liệu, mối liên quan aiữa các trường dữ liệu ấy Đồng thời cũn2 cần tìm hiểu về tình

7

-hình các nguồn dữ liệu hiện có ờ Việt nam Nhóm đề tài đã tiến hành điều tra khảo sát yêu cầu về lưu trữ thông tin của một hệ thống GIS về tài nguyên nước trên cơ

sờ tham khảo tài liệu, báo cáo về tài nguyên nước của Việt nam đã công bố như:

* - Tiểu dự án của Trường ĐH Mỏ địa chất thực hiện với sự cộng tác của Prof.Dr S HERATH, thuộc trường ĐHTH Tokyo, Nhật bản Bảng; liệt kê các mục

dừ liệu thống kê về tài nguyên nước theo yêu cầu của của tiểu dự án này xem phụ

- CD-ROM - Vietnam Water Resources Atlas, do Hội đồng tài nguyên

nước quốc gia phát hành

- Vietnam Environm ent M onitor 2003 - Water

3.2 T ìm hiểu cá c cô n g cụ m ã n gu ồn m ở

Các nghiên cứu tìm hiểu cơ sở lí thuyết và xây dựng hệ thốns được tiến hành

từ đầu năm 2002 đến tháng 06/2004 tại Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc aia Hà nội

Đe xây dựng hệ thống GIS có thể sử dụng các phần mềm GIS thương mại lức là các phần mềm thuộc bản quyền của tác giá hoặc nhà sản xuất, chỉ được cung cắp ớ dạnơ mã nhị phân, - mười dùng phải mua và khỏnR có quyền phân phối lại Thứ hai là các ứng dụng GIS mã nguôn mở, là những phân niềm được tự do sừ dụna tự do sửa đôi và tự do phân phôi nguyên bản cũn2 như những bản đã sửa

GIS thương mại được phát triển bởi côns ty lớn như M aplnfo Intergraph, nói chuns có thê đáp ứng hầu hêt các nhu câu của ngưòi sứ dụng Nhược điểm chính khi dùng các sản phẩm này cho hệ thống GIS phô biên rộng rãi phục vụ quân chúng đône đảo là giá thành cao

Chime tôi lựa chọn xảv dự ns hệ thông dựa trên các cỏns nehệ mã neuôn mơ.Doi với neười phát triên cũng như người sử dụne môi trư ờns mã neuon mờ cho phép nhìn đầy đủ, trực tiên vào trong hệ thôns N aười sử dụng có thê phân tích các phươne thức được sứ dụna bên trong, hiêu các chức năng cua chúns sửa

8

-đổi các phương thức cho mục đích của chính mình, kiểm tra sửa lỗi và cập nhật các phương thức trong trường hợp cần thiết

Công nghệ m ã nguồn m ở OpenGIS rất hấp dẫn đối với các nhà phát triển,

ứ n g tiụ n g mã nguồn mở sẽ là điều kiện thuận lợi cho sự sáng tạo cùa các nhà phát triến phần mềm, không mất phí chuyển giao, tuy nhiên, nó đòi hỏi nhiều thời gian

và tâm huyết Thời gian đầu, để xây dựng các hệ GIS trong một thời hạn gấp rút, công nghệ mã nguồn m ở không phù hợp Nhưng trong tương lai, đây là một hướng phát triển có nhiều triển vọng Mộí phương pháp tiếp cận tương tự như khi phát triển Linux sẽ cho phép các nhà nghiên cứu và phát triển tiếp cận với một hệ thống các công cụ thông tin địa lý nguồn mở phong phú hơn những gì đang được bầy bán trên thị trường Hơn nữa, việc phát triển các công cụ phân tích dữ liệu địa lý

có mã nguồn mở sẽ là tiền đề cho việc đẩy mạnh khả năng khai thác thông tin từ

dữ liệu - một trong các “khoảng trống” trong các hệ thống thông tin địa lý Với chiến lược mã nguồn mờ, chúng ta hy vọng sẽ đấy nhanh được quá trình khai thác thông tin bàng cách chia sẻ các thông tin có được trong quá trình khai thác Các còns cụ GIS sẽ phong phú hơn và được sử dụng rộng rãi hơn nếu sứ dụng mã nauồn mở

CHƯƠNG 1 CSDL CHO HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÍ TÀI NGUYÊN NƯỚC

1 Phân tích yêu cầu

3.1 M ục tiêu

Hệ thống thông tin địa lí (GIS) có rất nhiều ứng dụng Nó là cône cụ rất hữu ích để quản lí tài nguyên, môi trường, xây dựng kế hoạch phát triến, hoạch định phương án phòng chống thiên tai,v.v Với giao diện trực quan thông qua các bàn

đồ nhiều lớp, hệ thống GIS cho phép dễ dàng theo dõi diễn biến hay mô phỏng các quá trình tự nhiên và xã hội cho các khu vực địa lí rộng lớn, phục vụ đắc lực cho nhà lãnh đạo ra các quyết sách cũng như nhà khoa học trong côn2 tác nghiên

Các hệ thống quản trị tài nguyên thiên nhiên có phạm vi rộng, đối tượng cần quán lí rai rác trên một vùne lãnh thổ lớn, vùn? sâu, vùne xa, thường không có mạn2 thông tin máy tính trụ-: tuyến tốc độ cao Trong khi đó, các dữ liệu lại cần phái cập nhật thường xuyên, thậm chí với tần số cao trone trường hợp có thiẻn tai

sụ cố Việc xây dụng một hệ thống cho phép cập nhật CSDL từ xa một cách thuận tiện là cằn thiết

Tài nguyên nước là một khái niệm rộng Nó bao 2Ô1Ĩ1 cả các nguồn nước bề mặt lẫn nguồn nước ngầm, lượng chứa, lượng xá, và cả chât lượng nước.v.v ơ dây chúng ta chỉ hạn chế đặt mục tiêu xây dựng một hệ thốne thử nghiệm phạm vi nho chù yếu về các nguồn nước bê mặt Hệ thốne thôn2 tin địa lí vê tài nguyên

nước mà ta sẽ xây dựng là hệ thống tập hợp các dữ liệu cơ bản về các hồ chứa

nước, hồ thủy điện, đập n g ă n , phục vụ cho mục đích thống kê, quản lí và làm cơ

sở cho những ứng dụng khác nhau

• Đẻ việc thu thập và cập nhật dữ liệu được tiện lợi, chúng ta sẽ phát triển một

công cụ phần mềm dựa trên e-mail, cho phép truy cập CSDL tò xa thông qua thư

điện tử Hệ thống có đầy đủ các chức năng truy vấn thông tin từ CSDL và cập nhật

CSDL qua email

Các thực thể và thuộc tính cần lưu trữ và thống kê theo dõi bao gồm :

- Hồ chứa nước với các thông tin căn bản (không hoặc ít thay đối) kèm theo như toạ độ không gian, thuộc lưu vực sông nào, địa phương nào, ai quán lí lượng chứa tối đa, lượng xả nước tối đa

- Dữ liệu theo dõi định kì, ví dụ độ cao mực nước (hay duna; tích) tại các mốc thời gian

- Một số thực thể có thể có các tài liệu đính kèm, ví dụ ảnh, đồ thị, biểu đồ

(diversion diagraip')

Việc phân tích thiếi kế đã dựa trên bản liệt kê các mục dù' liệu "‘Water

Infrastructure Inventory System” (xem phụ lục đính kèm) và đĩa CD "Vietnam

Water Resources A tlas’’ do Hội đồng tài nguyên nước quốc gia phát hành

3.3 Y êu cầu d ữ liệu của “W a ter In fra stru ctu re In v e n to ry S y ste m ”

Trong khuôn khổ hợp tác eiữa Trường ĐH Mó Địa chất với Dr s

HERATH, thuộc Trường ĐHTH Tokyo, có một tiếu dự án về hệ thống Water

Infrastructure Inventory System

Bủng đặc tả yêu cầu dữ liệu cho hệ thống này xem phụ lục A

Dưới đâv là eiải thích ý nghĩa của các tnục dữ liệu và mối liên hệ

1 R eservoir - Hồ chứa nước

- Nome: Tên thường gọi

11

-River name: Tên sông, nguồn cung cấp nước cho hồ chứa

Location name: Tên tinh, huyện

Reservoir identification number: mã số, mã định danh duy nhất (ID) do cơ

* quan quản lí đặt (nếu có) hoặc tự đặt.

Operating authority: Cơ quan quản lí

X -coordinate: toạ độ X - kinh độ

Y-coordỉnate: toạ độ Y - v ĩ độ

Storage-heỉght-area relation: quan hệ giữa dung lượng nước trong hồ(mét

khối)- chiều cao mực nước (mét) - diện tích bề mặt (km vuông)

Quan hệ này phản ánh tương quan giữa 3 đại lượng trên, Có thể là một công thức xấp xỉ hoặc một bảne tra Ví dụ, cho độ cao mực

nước h , tìm ra dung tích nước và diện tích mặt hồ.

Maximum storage capacity: dung tích lớn nhât

Maximum discharge capacity, lượng xả cao nhât.

Rule curve: là kế hoạch điều tiết mực nước hồ trong năm Các hồ chứa để

phục vụ tưới tiêu, vừa chống hạn, phòng lũ vừa có thể đồng thời là hồ thuỷđiện Để phối hợp phát điện với mục tiêu chống hạn, phòna lũ một cách tối

ưu, mỗi hồ có bảng điều tiết, quy định mức nước tối thiéu (tối đa) tại một số thời điểm đầu mùa, cuối mùa bát buộc phải theo

Time

(yy/mm/dd)

Reservoir volume (cu m)

Reservoir water level: Bảnơ mức nước trong các năm qua.

Year M onth Day Hour Water Level

- Name: Tên thường gọi

- River name: Tên sông

- Location nam e: Tên tỉnh, huyện

- Operating authority: Cơ quan quản Lí

- X-cordinate (dms): toạ độ X - Kinh độ

Y-cordinate (dms): toạ độ Y - Vĩ độ

Type o f diversion (attach a diagram): Kiểu đập

- Diversion capacity>:

Operational rule, kế hoạch điều tiết việc xả nưóc

- Main stream H-Q relation: Quan hệ giữa chiều cao mực nước và lượng

nước xả, theo thang từ n s mức 0.5 mét chiều cao

W ater level from river bed (in m)

Discharge release (in cumec)

00.51

1.5

In 0.5 interval till top of the em bankm ent

13

-3 River cross-section - thiết diện lòng sông

Đây là dữ liệu rất chi tiết về các con sông, lấy mẫu theo quãng cách đều 10

km một Dữ liệu bao gồm hình vẽ mặt cắt, có thê xấp xỉ bằng hình thang, mức nướ« cao nhất, độ dốc lòng sông .

Nói chung, những dữ liệu kiểu này khỏ có thể lấy được ở Việt nam

CD “Vietnam W ater Resources A tlas” do Hội đồng tài nguyên nước quốc gia phát hành gới thiệu nhiều mặt về tài nguyên nước và môi trường địa lí Việt nam Tuy nhiên, ít có dữ liệu mức chi tiết

Một số bảng biểu được tình bày trong phụ lục B Đây là những bảng thống

kê thông thường, không được thiết kế như các bảng trong CSDL

Dưới đây là những mục dữ liệu đáng quan tâm có trong tài liệu này

1 Bảng Hổ chứa nưóc

Bảng hồ chứa nước (Reservoirs) cỏ các thuộc tính sau

Cóng trình; Tên công trình

Tinh: tên tỉnh

Năm xáv dựng: Năm xây dựng công trình

Năm khánh thành: Năm khánh thành công trình

F_LV_km2: Diện tích lưu vực sông, tính bàng Km2

F_TUOI_ha: Diện tích vùng được tuới, tính bằna ha

Lưu vực - catchm ent basin:

Sông: thuộc hệ thông sône nào.

Nhiệm vụ: tưới, phát điện

Diinạ tích cực đại: W TOANBO

D unẹ tích tỏi thiêu: W CHET

Mức nước cao nhát: Hmax m

Mức nước thấp nhất' MN CHET

1 4

-2 Bảng Thuỷ điện

Bảng Thuỷ điện có các thuộc tính

• Nhà máy : tên nhà máy

Sông: tên sông

Lưu vực sông: tính bằng km2

Dung tích hồ chứa: tính bằng triệu m3.

Dung tích p h á t điện hiệu quả: tính bằng triệu m3

Công xuất p h á t điện: tính bằng MW

Lượng điện hàng năm', tính bàng GWh

4 Thiết kế CSDL

4.1 S ơ đ ồ th ư c thể - liên hê » •

Từ thống kê các yêu cẩu dữ liệu, phân tích ý nghĩa cúa các mục dữ liệu cũng như hiện trạne dữ liệu có thể thu thập, CSDL của hệ thống thống kê tài nguyên nước nên bao gồm các thực the và mối liên kết như sau

Hồ chứa nư óc (reservoirs) : là một thực thể chính Các thuộc tính là các

mục dữ liệu chính như : mã định danh, tên, tên sông, tên tính, cơ quan quản lí, toạ

độ X,Y, lượng chứa cực đại, lượng xả cực đại

Bảng m ức n ư ớ c-d u n g tích (sha-reỉation): mồi hô chứa sẽ có một bảng mức

mrớc-dung tích theo thiết kế Bảng này gồm các cột sau: mức nước, dung tích (ứng với mức nước đó), diện tich mặt nước (ứng với mức nước đó) Liên kết vói thục thê Hồ chứa nước là 1-N M ột hồ chứa ứng với nhiều ban ehi heÌ2th-storaẹe-area

Bảng quy tắc vận hành (rulecurve): mỗi hồ chứa sẽ có một bảne quy tắc

vận hành do co quan quản lí đặt ra B àne này gôm các c ộ t : neày thána mức nước hav duns tích Liên kết với thực thế Hồ chứa nước là 1-N Một hồ chứa ứn2 với nhiều bán ghi data - volume

15

-Bảng mức nước thực tế (waterlevel) : mỗi hồ chứa sẽ có một bảng mức nước thực tế Bảng này gồm các c ộ t : ngày giờ phút, mức nước Liên kết với thực thế Hồ chứa nước là 1-N Một hồ chứa ứng với nhiều bản ghi mức nước.

■Nhà máy thuỷ điện (hydropower p la n t) : gồm các thuộc tính chính về một

nhà máy thuỷ điện như : tên nhà máy, dung tích nước phát điện hiệu quả, công

suất phát điện, lượng điện trung bình hàng năm Các tham số khác liên quan đến

hồ chứa đã có trong thực thể hồ chứa Liên kết với thực thể Hồ chứa nước là 1-1 Liên kết với thực thể Đập nước là 1-1

Đập nước (diversions) : là một thực thể chính Các thuộc tính là các mục dừ

liệu chính như : mã định danh, tên, tên sông, tên tinh, cơ quan quản lí, toạ độ X Ỵ

kiểu đập, lượng xả cực đại

Bảng mức nưó-c-lượng xả (hq-reỉatĩon) : mỗi đập nước sẽ có một bảng mức

nước - lượng xả theo thiết kế Bảng này gồm các c ộ t : mức nước, lượng xả Liên kết với thực the Đập nước là 1-N Một đập nước ứng với nhiều bản ghi mức nước- lưựng xả

B ảng vận h à n h (operation) : mỗi đập nước sẽ có một bảng vận hành do cơ

quan quán lí quy định Bảng này eồm các cột: na;ày tháng, thời gian xả lượng xả

Ả nh - Images : là ảnh của các đối tượng Gồm các thuộc tinh : mã định danh, tiêu đề, tên tệp, Liên kết 1-N đến các thực thế hồ chứa nước, đập nước, nhà máy thuỷ điện

1 6

-img_reservoir image_id rid (FK) filename title

•

img_diversion image_id did (FK) filename title

hydropower_plant hpid

rid (FK)

ị did (FK) name capacity annual output

w ater resources

diversion did river name location name operating authority x-coordinate y-coordinate type

capacity

z

0 :> >

• Date houi disc

hqre id

# did

wa dis

4.2 Lược đồ CSDL

Chuyển từ sơ đồ thực thể liên kết thành các bảng, thể hiện các liên kết qua các quan hệ khoá chính - khoá ngoài ta có lược đồ các bảng trong CSDL waterlis như dưới đây.

Bang 7.7 Reservoirs - H ồ chứ a nư ớ c

i rivername varchar Name o f rive which reservoir

located in

4 location varchar Location o f reservoir

5 opr-authority varchar Operating authority o f

reservoir

6 x-coordinate number X coordinate o f reservoir

7 y-coordinate number Y coordinate o f reservoir

8 maxstorage integer Maximum storage capacity

9 m axdischarse integer M aximum discharge<—■

-capacity

Bung 1.2: sha reiation

1 8

-3 Storage integer Water storage in cu m.

5 Surface integer Water surface in sq km

Bang 1.4: waterlevel

(yy/mm/dd hh:mm)

4 W ater level integer W ater level o f reservoir

Bong 1.5: diversion

authority

Key value

j Location varchar The location o f diversion

4 opr-authority varchar Diversion operating

authority

1 9

-5 x-coordinate number X coordinate o f diversion

6 y-coordinate number Y coordinate o f diversion

8 ' Capacity integer Diversion capacity

Bang 1.6: operation

5 Discharge integer Water discharge (cu.m)

Bàng 1.7: hqrelation (Main stream H-Q relation)

3 W aterlevel integer W ater level from river bed

4 Discharge integer Discharge release (cu.m)

Bang 1.8: im g reservoir

Bảng 7.9: H ydroP ow er_P lant

3 capacity float installed capacity in MW

4 annual output float annual output in GWh

6 did char( 16) ID o f relevant diversion foreign key

Các bảng ỉmg_diversion, im g ttydropowerplani hoàn toàn tương tự như báng img_reservoir.

4,3 C h u ẩ n hóa

Dưới đây sẽ phân tích và kết luận về dạng chuấn của các báng (lược đồ) dữliệu Với mỗi bảng ta sẽ hệt kê danh sách các cột (các thuộc tính), xác định khóachính, khóa ngoài và các phụ thuộc hàm từ ý nghĩa thực tế Từ đó rút ra kết luận

về dạng chuẩn của từng bảng

1- Bảng Hồ chứa nước - Reservoirs

Các thuộc tính : rid, name, rivername, location, opv-authority, x-eoordinate, V- coordinate, maxstorage, maxdischarge,

Khóa chính: rid

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

F D 1: rid —► nam e, rivername, location, opr-authurỉíy, x-coordinate, V- coordinate, maxstorage, -naxdìscharge

Dạng chuẩn: B C N F

Giải thích :

- rid là mã định danh duy nhất cho mỗi hồ chứa, Nó xác định tất cả các thuộc

* tính còn lại của một hồ chứa.

- Ngoài ra không còn phụ thuộc hàm nào khác

2 - Bảng sha relation

Các thuộc tính: id, rid, storage, height, surface

Khóa chính: id

Khóa ngoài: rid

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

FD1: id —» rid, storage, height, surface

FD2: (rid, height) —» storage, surface, id

FD3: (rid, storage) —► height, surface, id

FD4: (rid, surface) —*■ storage, height, id

Giải thích về các phụ thuộc dữ liệu:

- FD1 là hiển nhiên vỉ id là mã duy nhất cho mỗi cỉòne trong báng

(rid, height) —> storage, surface (rid, storage) —> height, surface (rid, surface) —*■ storage, height

- Một hồ chứa có nhiều bộ ba (storage, height, surface) trong hang

s h a r e la tio n , nghĩa lò có nhiều dòng cùn a một ri ti Irong bang này Nhưng

nếu xét cặp kết hợp (rid, height) thì chỉ có một dòng duy nhất trone bảng.

TÙ đó có phụ thuộc (rid, height) —► id.

- Lập luận tương tự, có các phụ thuộc dữ liệu (rid, storage) —> i d , (rid,

Khóa ngoài: rid

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

FD1: id —> rid, date, volume

FD2: (rid, date) —* volume, id

Dạng chuẩn: B C N F

- Giải thích về các phụ thuộc dữ liệu và dạng chuân tương tự như trons mục

2 Mỗi hồ chứa có một n d duy nhất Với mỗi hồ chứa, có nhiều cặp ngàv thảng, lượng chứa (date, volume) phản ánh quy tắc vận hành của hồ đó Dễ

thấy rằng với mỗi hồ chứa, cho một ngày xác định có trong báng quy tẳc vận hành, ta tìm được lượns nước tương ứng Do đó có phụ thuộc dữ liệu

(rid, dale) —> volume

- Một hồ chửa có nhiều cặp {date, volume) trong bảne rule curve, nahĩa là

có nhiêu dòng cùng một ri LÍ tronạ bảng này, Nhưng nêu xét cặp kêt hợp (rid, date) thì chi có một dòne duy nhất trong hang Từ đó có phụ thuộc

4 - Bảng waterlevel

Các thuộc tính: id, rid, time, waterlevel

Khéa chính: id

Khóa ngoài: rid

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

F D 1: id —* rid, time, water level

FD2: (rid, time) —> water level, id

Dạng chuẩn: B C N F

Giải thích về các phụ thuộc dữ liệu và dạng chuẩn tương tự như trên:

- Với mỗi hồ chứa, có nhiều cặp thời điểm , mức nước (time, waterlevel)

phản ánh diễn biến thực tế của mức nước trong hồ Dễ thấy rang với mỗi hồchứa, cho một thời điêm xác định, ta tìm được độ cao mực nước thực tế tại thời điếm đó Do đó có phụ thuộc dữ liệu

(rid, time) —*■ waterlevel

- Một hồ chứa có nhiêu cặp (time, waterlevel') trone báng, nghĩa là có nhiêu dòng cùng một rid trong bảng này Nhưng nêu xét cặp kêt hợp (rid, time) thì chỉ có một dòng duy nhất trong bảng Từ đó có phụ thuộc (rid, time) —» id.

5 - Bảng diversion

Các thuộc tính: did, rivername, location, opr-authoritỵ, x-coordinate, V-

cuordinate, type, capaciw

Khóa chính: did

Các phụ thuộc dừ liệu (phụ liiuộc hàm):

FD1: did —► rivername, location, opr-authority-, x-coordinate, y-

coordinate, type, capacity

Dạng chuẩn: B C N F

2 4

-Giải thích :

- did là mã định danh duy nhất cho mỗi diversion Nó xác định tất cả các

thuộc tính còn lại của đập ngăn

- • Ngoài ra không còn phụ thuộc hàm nào khác

6 - Bảng operation

Các thuộc tính: id, did, date, hours, discharge

Khóa chính: id

Khóa ngoài: did

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

FD1: id —* did, date, hours, discharge

FD2: (did, date) —> hours, discharge, id

Dạng chuẩn: B C N F

Giải thích :

Moi diversion có một did duy nhất Mỗi diversion có nhiều bộ ngày tháng,

sô giờ, h rợ n gxá (date, hours, discharge) phản ánh quy tắc vận hành của

đập ngăn đó Cho m ột ngày xác định có trong báng quy tắc vận hành, ta tìm được sô giừo xả nước và lượng nước xả lương ứng Do đó có phụ thuộc dữ liệu

(did, date) —> hours, discharge

- Một đập ngăn có nhiêu hộ (date, hours, discharge) trong bảng operation, nshĩa là có nhiều dòng cùng một did trong bảng này Nhưng nếu xét cặp kết hợp (did, date) thì chì có một dòng duy nhât tron2 bảns Từ đó có phụ thuộc (did, date) —► id.

7 - Bảng hqrelation

Các thuộc tính: id, did, water level, discharge

Khóa chính: id

2 5

-Khóa ngoài: did

Các phụ thuộc hàm:

FD1: id —► did, water level, discharge

FD2: (did, waterlevel) —* discharge, id

Dạng chuẩn: B C N F

Giải thích về các phụ thuộc dữ liệu:

- F D 1 là hiển nhiên vì id là mã duy nhất cho mỗi dòng trong bảng ỉtqreiaíion

- Mỗi đập ngăn có một did duy nhất Với mỗi đập ngăn, có nhiều cặp độ cao mực nước, lượng xả (waterlevel, discharge) đặc trưng cho cấu trúc của đập

Dễ thấy rang lượng xả phụ thuộc độ cao mức nước Do đó có phụ thuộc dữ liệu

(did, waterlevel) —* discharge

- M ột đập ngăn có nhiều cặp (water level, discharge) trons báng hqrelaíion, nghĩa là có nhiều dòng cùng một did trong báne này Nhưng nếu xét cặp kết hợp (did, waterlevel) thì chi có một dòng duy nhất trong bảng Từ đó có phụ thuộc (did, waterlevel) —> id.

- Các nhận xét trên chứng minh các quan hệ phụ thuộc dữ liệu FD2

8 - Bảng img reservoir

Các thuộc tính: image_id, filenam e, title, rid

Khóa chính: obj id

Khoá naoài: rid

Các phụ thuộc dừ liệu (phụ thuộc hàm):

FD1: image_ id —*■ filenam e, title, rid

-Các bảng im g diversion, im g hydropowerplant tương tự như bảne

img_reservoir.

9*- Bảng H ydroPower_Plant

Các thuộc tính: hpid, name, capacity, annual_output, reservoir, diversion,

Khóa chính: hpid

Khóa ngoài: reservoir, diversion,

Các phụ thuộc dữ liệu (phụ thuộc hàm):

FD1: hpid —* name, capacity, annual_output, reservoir, diversion

img_diversion image_id: INTEGER did: CHAR(16) filename: VARCHAR(64) title: VARCHAR(255)

reservoirs

rid: CHAR(16) name: VARCHAR(255) river_name: VARCHAR(255) localion_name: VARCHAR(255) oper_authority: VARCHAR(255) x_coordinate: INTEGER y_coordinate: INTEGER maxstorage: INTEGER maxdischarge: INTEGER

img_hydropowerplant image_id: INTEGER hpid: CHAR(16) filename: VARCHAR(64) title: VARCHAR(255)

diversion did: CHAR(16) rivername: VARCHAR(255) location: VARCHAR(255) oper_authority: VARCHAR(255) x_coordinate: INTEGER y_coordinate: INTEGER type: INTEGER

capacity: INTEGER

hydropower_plant hpid: CHAR(16) rid: CHAR(16)

# did: CHAR(16) name: VARCHAR(255) capacity: INTEGER annual_output: INTEGER

operation Id: INTEGE did: CHAR(

• Date DAT! hours INT! discharge:

hqrelation id: INTEGEF

^ did: CHAR(1 waterlevel: [ discharge: II

w ater resources

CHƯƠNG 2 CẬP NHẬT CSDL T ự ĐỘNG QUA EMAIL

1 Phân tích yêu cầu

1.1 C ác ch ứ c n ă n g

Các hệ thong GIS quản trị tài nguyên thiên nhiên có phạm vi rộng, đổi tượng cần quản lí rải rác trên m ột vùng lãnh thổ lớn, vùng sâu, vùng xa, thường không có mạng thông tin máy tính trực tuyển tốc độ cao Trong khi đó, các dừ liệu lại cần phái cập nhật thường xuyên, thậm chí với tần số cao trong trường hợp có thiên tai

sự cố Việc xây dựng một hệ thống cho phép cập nhật CSDL từ xa một cách thuận tiện là cần thiết

Để việc thu thập và cập nhật dữ liệu được tiện lợi, chúng Ta sẽ phát triển một phẩn mềm robot dựa trên e-mail cho phép truy cập CSDL từ xa thông qua thư điện tử

Hệ thốne cập nhật CvSDL từ xa dựa trên email sẽ có các chức năng và tính năna sau :

- Đây là hệ thống tự động, người sử dụng gửi email chứa các yêu cầu truy cặp CSDL trực tiếp lới máy chủ và các giao dịch dược thực hiện, không có sự tham eia của neười trung gian

- Người sử dụng gửi yêu cầu truy cập CSDL qua thư điện tư dùng bất kì phần mềm thư điện tử nào, từ bẩt kì đâu

- Giao tiếp neười sử dụne với hệ thốne thông qua một địa chi thư điện tử

thòne th ư ờ n g ví dụ địa chỉ nhận thư là dbmaiỉiagis-iti.vnu.ecỉu.vn Hệ thống tiếp

2 9

-nhận yêu câu thực hiện truy vân CSDL và gửi báo cáo kết quả trả lại cho người

gửi cũng qua email.

- Trao đổi dữ liệu với CSDL sử dụng chuẩn XML Nội dung các thông điệp

* e-mail là một tài liệu XML, được điền đúng khuôn mẫu Các thè XML cho

phép thể hiện rõ ý nghĩa của từng mục dừ liệu gói kèm nó

- Thông điệp e-mail có thể có tệp đính kèm là hình ảnh, bản vẽ, .

- Hệ thống cho phép thực hiện tất cả các giao dịch CSDL qua các vấn tin

SQL thông thường

- Đê đảm bảo an toàn dữ liệu, các chức năng xác thực người dùng, kiểm tra

quyên truy cập phải được triển khai Ví dụ, sử dụng cơ chế xác thực user name - password

1.2 C ác ưu điêm củ a giải p h áp dựa trên em ail

Đẻ truy cập CSDL cần có phần mềm phía khách

Neu dùng phần mềm chuyên dụng cần phải cài đặt nó trên máy khách

Nếu tự viết một biểu mẫu nhập liệu sử dune công nehệ web thì chí cần có

bộ duyệt web trên máy khách

Trong cả hai trường họp máy khách phải nối mạng on-line với máy chủ

trong thời gian phiên giao dịch

Lụa chọn giải pháp email có những ưu điêtn sau đây

- Email là công cụ được sử dụng rất phổ biến, thao tác đơn siàn Hầu như ai

cũng cỏ thể sử dụng email sau khi được hướng dẫn

- Có thế sử dụng email hầu như khắp mọi nơi không cân cài đặt một phàn

Công nghệ email đơn giản, nội dung thông điệp là văn bản thuần kí tự có thể tự động hóa dễ dàng.

Hệ thống được phát triển dựa trên các công nghệ mã nguồn mở.

Đối với người phát triển cũng như người sử dụng, môi trường mã nguồn mở cho phép nhìn đầy đủ, trực tiếp vào trong hệ thống Người sử dụng có thể phân

tích các phương thức được sử dụng bên trong, hiểu các chức năng của chúng, sửa đối các phương thức cho mục đích của chính mình, kiểm tra sửa lỗi và cập nhật các phương thức trong trường hợp cần thiết

- Hệ điều hành nền LINUX

Ở đây sử dụng phiên bàn M andrake vì các gói cài có tích hợp sẵn nhiều phần mềm tiện ích khác cần thiết cho phát triển hệ thống sẽ trình bày dưới đây

- Hệ thông tin địa lí GRASS

GRASS - Geographies Resources Analysis Support System, là một hệ thông tin địa lý, ban đầu được xây dựng và phát triển bởi nhóm nghiên cún tại Army Construction Engineering Research Laboratory (ƯSACERL) của Mỹ và bây giờ được hỗ trợ và nâng cấp bời đội phát triển GRASS có trụ sở tại ITC-irst, Trento (Italia) và viện Baylor, W aco (Mỹ) GRASS cung cấp các khả năng phù hợp với yêu cầu của nhiều tố chức, có thể miêu tả sinh động và phân tích dữ liệu không gian theo kỹ thuật sổ

Từ những phiên bản đầu tiên của phần mềm GRASS năm 1985, sổ lượng nairời sứ dụng và ứng dụng đã tăng nhanh Bởi vì GRASS được phân phối mã nguồn dưới dạng bản quyền GNU người sử dụng (bao gồm nhiêu tô chức chính phù viện nghiên cứu và các hãna tư nhân) có thê tùy biên nâng câp GRASS đê thoa mãn yêu cầu cua chính họ

Hiện tại GRASS 5 đứng trong danh sách 10 phần mềm mã nguồn mở lớnnhàt

- Hệ quản trị Co sở dữ liệu thuộc tính PostgreSQL

3 1

-POSTGRESQL, được băt đâu là một dự án nhỏ để thử nghiệm, có tên là

Postgres, N ó là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu có nhiều ý tưởng mới, có nhiều đặc

điểm tôt được tạo bởi tập thể sinh viên và cán bộ của trường đại học California ờ Berkdey.

Sau nhiều phiên bản cải tiến, nâng cấp hiện nay POSTGRESQL là một hệ quản trị CSDL vạn năng hùng mạnh, mã nguồn mở.

POSTGRESQL hỗ trợ nhiều đối tượng hình học và các phép toán trên các

đối tượng hình học

Đặc biệt còn cỏ P o stG IS là phần mở rộng được phát triển với mục đích hỗ trợ kết nối hệ thông tin địa lí tới CSDL PostgreSQL

Phần mềm robot cho phép truy cập CSDL từ xa thông qua dịch vụ thư điện

tứ cũng sẽ được phát triến sử dụng môi trường mã nguồn mở :

- Dịch vụ thư điện tử Postfix

Đây là server thư điện tử có sẵn kèm theo Linux Mandrake

- Phần mềm phát triển bàng ngôn ngữ C++, sử dụng trình biên dịch gcc,

kèm một số thư viện tiện ích

- Mô hình trao đồi dữ liệu là XM L

XML có mô hình dữ liệu vừa đủ chặt chẽ để thuận tiện cho xử lí, đồng thời

đú linh hoạt để dễ dàng chuyển đổi với các CSDL quan hệ

2 Thiết kế c h ư ơ n g tiin h

Phần mềm robot cho phép truy cập CSDL từ xa thông qua dịch vụ thư điện

từ đưcrc đặt tên là dbrobot.

Chương trình này được phát triển dựa trên một phần mềm nguồn mở có tên

là htnews H tnews là phần mềm cập nhật trang Web qua thư điện tử [ ] Người sử

chum eưi các đoạn tin thuần vãn bàn của mình qua email tới một địa chỉ quy định Doạn tin sẽ được tự động đưa lên trang Web

Đăng cách viết lại mô đun xử lí nội dung email, ta có thể cho nó thực hiện chức năng mới là cập nhật CSDL.

Chương trình thực hiện tự động cập nhật hay truy vấn CSDL từ xa qua dịch

vụ thư điện tử Để thực hiện điều này, cần viết một tiến trình daemon Mỗi khi

nhận một thông điệp e-mail, tiến trình sẽ phân tích nội dung thông điệp, thiết lập

câu vấn tin, kết nối tới CSDL, thực hiện yêu cầu vấn tin và gửi trả kết quả về cho người sử dụng

Dưới đây phân tích các chức năng của phần mềm thực hiện truy cập CSDL qua email