luận văn tốt nghiệp chuyên ngành tin học trắc địa; tìm hiểu phần mềm ArcSDE và ứng dụng trong xây dựng và quản lý dữ liệu bản đồ

1.1.2 Chức năng ArcSDENhư một cổng giao tiếp để quản lý CSDL Là một hệ quản trị CSDL mở Là hệ thống quản lý đa người dùng Thực hiện các chức năng của GIS trong CSDL lớn Là mô hình thông

PHẦN MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Ngày nay động lực chính thúc đẩy sự phát triển của thế giới chính làtốc độ sáng tạo Khoảng cách giữa lý thuyết và ứng dụng thực tế ngày càngđược rút ngắn đến mức mà mỗi công nghệ mới ra đời đều được triển khai ứngdụng một cách nhanh chóng

Công nghệ thông tin được triển khai ứng dụng vào mọi lĩnh vực và làmthay đổi sâu rộng tới đời sống xã hội Chính sự kết hợp của công nghệ thôngtin và các lĩnh vực khác đã tạo ra nhiều giải pháp và công nghệ Những côngnghệ mới như ArcGIS Server, ArcIMS đã mang lại cho người dùng nhữngtrải nghiệm tuyệt vời Biến một công nghệ phức tạp trở thành một ứng dụngthân thiết mà người dùng có thể đơn giản lướt web để tìm kiếm thông tin địa

lý mình cần

Người dùng có thể tìm kiếm thông tin dễ dàng, nhưng với những ngườilập trình lại không đơn giản như vậy Để có được một sản phẩm thân thiện vớingười sử dụng, họ phải xử lý dữ liệu, biên tập bản đồ, đưa lên trang web Đó

là những việc đòi hỏi sự phức tạp và nhiều thời gian mà một cá nhân khôngthể hoàn thành được Do đó, chúng ta cần phải biết kết hợp, làm việc theonhóm Một yêu cầu được đặt ra là: làm thế nào để kết hợp với nhau để hoànthành công việc Để trả lời cho câu hỏi đó, một công nghệ mới đã ra đời, nếuthiếu nó những công nghệ như ArcGIS Server hay ArcIMS sẽ không đượcmọi người biết đến và nó chỉ được biết đến như một công cụ cho cá nhân đơn

lẻ sử dụng Công nghệ mà tôi muốn đề cập đến chính là một công cụ mangtính ứng dụng cao và phát triển mạnh cùng với các công nghệ như ArcGISServer Đó chính là ArcSDE

Phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ GIS, chuẩn CSDL Đồngthời tìm hiểu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu (RDBMS), phần mềm ArcSDE Từ

đó tiến hành cài đặt, chạy chương trình

Cấu trúc đồ án

PHẦN MỞ ĐẦU

Chương I TỔNG QUAN ARCSDE

Chương II TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

Chương III TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN

KẾT LUẬN

PHỤ LỤC

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

MỤC LỤC 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ARCSDE 5

1.1 Khái niệm ArcSDE 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Chức năng ArcSDE 6

1.2 Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS 6

CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 13

2.1 Tổ chức cơ sở dữ liệu trong GIS 13

2.1.1 Khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu 13

2.1.2 Các loại thông tin trong hệ thống thông tin địa lý 15

2.1.3 Kiến trúc một hệ quản trị cơ sở dữ liệu 16

2.1.4 Tính độc lập dữ liệu 19

2.1.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu của GIS 21

2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS 24

2.2.1 SDE Geodatabase 24

2.2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS 27

2.2.3 Những kiến thức cơ sở 28

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN 37

3.1 Cấu hình và cài đặt ArcSDE 37

3.1.1 Phần mềm cài đặt 37

3.1.2 Yêu cầu cấu hình 37

3.1.3 Cài đặt 40

3.1.4 Phương pháp lưu trữ và chuyển dữ liệu bản đồ khu du lịch Tràng

An vào SDE Geodatabase 57

KẾT LUẬN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 65

LUẬT TOPOLOGY 65

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG 83

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ARCSDE

1.1 Khái niệm ArcSDE

1.1.1 Khái niệm

ArcSDE là một ứng dụng trên máy chủ, mà ứng dụng của nó là lưu trữ

và quản lý dữ liệu không gian raster, vector và số liệu khảo sát dựa trên những

hệ quản trị CSDL thịnh hành hiện nay (IBM DB2, Informix, SQL Server, vàOracle), nhằm tăng khả năng khai thác dữ liệu từ các ứng dụng đơn lẻ

ArcSDE Server sử dụng cùng với các sản phẩm ArcGIS Desktop(ArcView, ArcEditor và ArcInfo) hay các sản phẩm phát triển của ArcGIS(ArcGIS Engine, ArcGIS Server và ArcIMS với tính năng quản lý dữ liệu đangười dùng)

ArcSDE là cổng nối giữa các ứng dụng GIS và hệ thống quản lý cơ sở

dữ liệu quan hệ (RDBMS) ArcSDE cho phép nhiều người dùng từ các phầnmềm GIS như ArcInfo, ArcEditor, ArcView, và ArcIMS, MapObject có thểlưu trữ, quản lý và truy cập trực tiếp tới dữ liệu không gian được lưu trongRDBMS ArcSDE tương thích với nhiều RDBMS nổi tiếng như Oracle,Informix, IBM DB2, and Microsoft SQL Server

ArcSDE là thành phần chính trong quản lý dữ liệu chia sẻ và đa ngườidùng

ArcSDE cho phép quản lý một geodatabase quy mô lớn, có khả nănghiển thị và cập nhật đồng thời bởi nhiều người, tốc độ truy cập và tìm kiếmcực cao, ArcSDE thực sự là thành phần cần thiết cho các hệ thống GIS tầmtrung và lớn

1.1.2 Chức năng ArcSDE

Như một cổng giao tiếp để quản lý CSDL

Là một hệ quản trị CSDL mở

Là hệ thống quản lý đa người dùng

Thực hiện các chức năng của GIS trong CSDL lớn

Là mô hình thông tin địa lý phức tạp Cấu hình một cách mềm dẻo

1.2 Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS

Tầm quan trọng của ArcSDE trong ArcGIS

Một ưu thế của ArcGIS là khả năng tiếp cận và sử dụng dữ liệu ở nhiềuđịnh dạng, từ nhiều hệ thống quản trị dữ liệu, đồng thời quản lý dữ liệu cơ sở.ArcSDE là cổng kết nối ArcGIS với phần quản trị thông tin trong hệ thốngquản trị dữ liệu quan hệ (RDBMS)

ArcSDE server cung cấp cổng liên lạc cho phép lưu trữ, quản lý và truycập các thông tin không gian từ bất kỳ hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ(RDBMSs) trong bất kỳ ứng dụng nào của ArcGIS Đây là một thành phầnquan trọng quản lý cơ sở dữ liệu chia sẻ và đa người sử dụng trong RDBMS.ArcSDE làm tăng thêm những khả năng cần thiết cho ArcGIS khi người sửdụng cần một cơ sở dữ liệu geodatabase quy mô lớn có thể chỉnh sửa và hiểnthị tức thì trong môi trường có nhiều người sử dụng

Những tiện ích của ArcSDE

ArcSDE cung cấp một số tiện ích quan trọng cho người sử dụnggeodatabase

-Hiệu suất cao

-Dung lượng dữ liệu cực lớn

-Toàn bộ thông tin không gian được đảm bảo chính xác

-Mô hình thông tin tích hợp cho nhiều đối tượng sử dụng GIS

-Quản lý các thông tin không gian toàn diện trên nhiều dạng dữ liệu(vectors, rasters, số liệu điều tra…)

-Giao diện dữ liệu chung cho tất cả các hệ thống quản trị dữ liệu quan

-Truy cập đồng thời tới nhiều cơ sở dữ liệu GIS

Nhiều dữ liệu GIS biên dịch, phân tích, bản đồ hoá và quản lý côngviệc đòi hỏi dữ liệu được tích hợp từ nhiều file và nhiều nguồn hệ quản trị dữliệu quan hệ ArcSDE cung cấp cổng chung cho tất cả các loại dữ liệu màkhông cần quan tâm đến định dạng và nguồn lưu trữ, đồng thời nó còn dễdàng linh động giữa các hệ quản trị dữ liệu quan hệ khác nhau

Vì sao phải sử dụng ArcSDE

ArcSDE cho phép quản lý dữ liệu không gian với hiệu suất cao trênnhiều loại cấu hình cơ sở dữ liệu (IBM DB2 Universal Database, IBMInformix Dynamic Server, Microsoft SQL Server, and Oracle) giống như khảnăng của tất cả các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ

Mặc dù tất cả cơ sở dữ liệu quan hệ đơn lẻ thông qua SQL nhưng vẫn

có sự khác nhau đáng kể trong những cơ sở dữ liệu đơn lẻ khi xét chi tiếttrong nguồn dữ liệu Điều đó liên quan đến tốc độ và chỉ số, những dạng dữliệu cung cấp, các công cụ quản lý đồng bộ và việc tiến hành các truy vấnphức tạp

Tính năng vượt trội của ArcSDE

ArcSDE được thiết kế để xử lý với sự đa dạng, phức tạp trên cơ sở nềntảng hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Cấu trúc ArcSDE là linh hoạtnhất và nhiều lựa chọn cho người sử dụng Cấu trúc của nó cho phép lựa chọn

mở những dữ liệu đơn lẻ và những biểu đồ tự nhiên cũng như truy cập dữ liệunhanh và toàn bộ không gian trên từng công cụ dữ liệu quan hệ ArcSDE chophép thúc đẩy khả năng của từng RDBMS đơn lẻ

Là cầu nối giữa ArcGIS geodatabase và những tính năng của RDBMS.Quản lý thông tin địa lý, cũng giống như nhiều ứng dụng khác như kế hoạchkinh doanh và quản lý quan hệ khách hàng, đòi hỏi sự tập trung ứng dụng chặtchẽ hơn trên RDBMS (ví dụ: ArcGIS Desktop hoặc ArcIMS/ArcGIS Server)

Song hành GIS với xu thế phát triển IT (Công nghệ thông tin)

Nhiều người sử dụng đòi hỏi GIS của họ phải tương thích với cộngnghệ IT mà họ sử dụng Hiểu đơn giản là các ứng dụng GIS mà họ sử dụnggắn liền với những tiêu chuẩn công nghệ thông tin; thông tin GIS được quản

lý như một phần không thể thiếu trong cơ sở dữ liệu của người sử dụng, dữliệu phải được bảo vệ và việc truy cập dữ liệu phải hạn chế ở các mức độ khácnhau tuỳ theo người sử dụng Đấy là những tiện ích chuẩn của RDBMS màngười sử dụng GIS cần

Từ khi ArcSDE cung ứng phương tiện cho lưu trữ và sử dụng dữ liệuGIS trong RDBMS với các ứng dụng đa dạng trong và ngoài GIS, ArcSDE

luôn hoạt động với vai trò quan trọng trong việc song hành giữa GIS và chiến lược IT.

Tính năng vượt trội của ArcSDE

ArcSDE được thiết kế để xử lý với sự đa dạng, phức tạp trên cơ sở nềntảng hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Cấu trúc ArcSDE là linh hoạtnhất và nhiều lựa chọn cho người sử dụng Cấu trúc của nó cho phép lựa chọn

mở những dữ liệu đơn lẻ và những biểu đồ tự nhiên cũng như truy cập dữ liệunhanh và toàn bộ không gian trên từng công cụ dữ liệu quan hệ ArcSDE chophép thúc đẩy khả năng của từng RDBMS đơn lẻ

Là cầu nối giữa ArcGIS geodatabase và những tính năng của RDBMS.Quản lý thông tin địa lý, cũng giống như nhiều ứng dụng khác như kế hoạchkinh doanh và quản lý quan hệ khách hàng, đòi hỏi sự tập trung ứng dụng chặtchẽ hơn trên RDBMS (ví dụ: ArcGIS Desktop hoặc ArcIMS/ArcGIS Server)

Giảm chi phí

Với ArcSDE, dữ liệu không gian được lưu trữ tập trung, chi phí sở hữuthấp Dữ liệu có thể được triển khai trên nhiều nền server (Windows, Linux,UNIX) và trên nhiều nền cơ sở dữ liệu Hơn nữa, ArcSDE đảm bảo về dữ liệuluôn được hỗ trợ bởi tốc độ cao, bảo toàn dữ liệu và không làm ảnh hưởngđến tính linh động trong RDBMS

Ai sử dụng ArcSDE

ArcSDE đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, có hàng ngàn các tổchức cá nhân lưu trữ, quản lý dữ liệu không gian lưu trữ trên RDBMS và phổbiến một cách dễ dàng ArcSDE còn được ứng dụng ở hầu hết các cấp quản lýnhà nước, trong quốc phòng, thông tin, tài nguyên thiên nhiên, giao thông,bảo hiểm, tài chính và nhiều ngành công nghiệp

Bất kỳ người sử dụng ArcGIS trong quản lý các thông tin địa lý trong RDBMS đều nhận thấy tiềm năng sử dụng của ArcSDE.

Server

Multiuser data management in DBMS X

Multiuser, configurable GIS data server X

GIS Web publishing-Metadata (XML-based

services)

X

Metadata catalog management and search X

Web application development framework for

.NET, ASP, and Java ISP

management-Download/Upload

X

Comprehensive ArcObjects library for

enterprise and Web developers

X

Bảng 1.1 Bảng so sánh sản phẩm

Tính năng mới trong ArcSDE 9

Với việc hỗ trợ thêm tốt hơn về hiệu suất và khả năng linh hoạt theocác mức độ áp dụng khác nhau, ArcSDE 9 cung cấp cho người sử dụng cáccông cụ sau:

-Hỗ trợ tích hợp những version(phiên bản) của cơ sở dữ liệu trong khi người sử dụng vẫn kết nối với cơ sở dữ liệu

-Khả năng cập nhập dữ liệu nhanh với những file raster lớn

-Thay đổi cấu trúc một bảng trong cơ sở dữ liệu mà không cần phải khởi động lại

-Thêm hai lựa chọn cho tạo bảng bằng tay qua cơ sở dữ liệu và bảng tạm thời

-Quản lý bảo vệ sao chép phần mềm không cần khoá cứng trong máy chủ Windows

-Hoàn thiện dịch vụ báo lỗi (thêm nhiều lựa chọn )

-Windows group hỗ trợ trong SQL Server

-DB2 Group hỗ trợ trong DB2, bao gồm Windows Groups trên Windows servers

-Thêm nền tảng hỗ trợ bao gồm cho Sun Solaris, HP-UX, and Red Hat Linux Advanced Server with IBM DB2

-Chức năng kết nối trực tiếp với DB2 và Informix

-Chức năng hiển thị đa version với DB2 và Informix

-Một mô hình dữ liệu không gian mới cho SQL Server

-Hỗ trợ nén đinh dạng JPEG 2000 cho dữ liệu raster

-Hỗ trợ chuẩn OGC (Open Geospatial Consortium)

-Các hàm API cho Java được phát triển tốt hơn (hỗ trợ các chức năng quản lý raster)

Ưu thế chính trong ArcSDE

ArcSDE có vai trò quan trọng trong môi trường đa người sử dụng GIS

vì những tính năng cơ bản sau:

-Cổng kết nối tốc độ cao

ArcSDE là cổng kết nối tới nhiều RDBMSs, đây không phải là một cơ

sở dữ liệu quan hệ hay mô hình lưu trữ mà là một giao diện bậc cao, quản lý

dữ liệu GIS tốc độ cao trên nền một số RDBMS

-Hỗ trợ RDBMS mở

ArcSDE cho phép người sử dụng quản lý thông tin địa lý tương thích với một số RDBMSs: IBM DB2, Informix, Microsoft SQL Server, and Oracle

-Đa người sử dụng

ArcSDE cho phép nhiều người cùng truy cập tới geodatabases

-Khả năng co giãn trong cơ sở dữ liệu

ArcSDE có thể cung ứng geodatabases quy mô lớn với bất lỳ số lượng người sử dung, trong khi đó RDBMS có sự hạn chế này

-Tính liên tục và đa thời gian

Việc quản lý dữ liệu liên tục trên GIS, chẳng hạn khi nhiều ngýời sửa chữa, kiểm tra, ArcSDE hỗ trợ công cụ này qua RDBMSs

-Mô hình hoá thông tin địa lý toàn diện

ArcSDE đảm bảo lưu trữ toàn bộ dữ liệu với đầy đủ khuôn dạng hìnhhọc, các thông số như hệ toạ độ x,y,z, cung đường, không gian lập thể, bản

đồ, các lớp, metadata, topology…

-Tính nguyên vẹn dữ liệu không gian

ArcSDE đảm bảo lưu trữ nguyên vẹn dữ liệu không gian trong bất kỳ RDBMS, cũng như đảm bảo nguyên vẹn về hình học của tất cả các dữ liệu

không gian Khi kết hợp với các ứng dụng logic geodatabase, nó cho phép dữliệu quy mô lớn có thể được tiếp cận và duy trì với bất kỳ lượng người sửdụng nào

-Cấu hình linh hoạt

Cổng ArcSDE cho phép lựa chọn đa cấu hình cho hệ máy chủ, nótương thích với nhiều hệ điều hành Windows, UNIX, và Linux

-Lưu trữ hình học không gian

ArcSDE cho phép quản lý và sử dụng dữ liệu RDBMS cơ sở với cácứng dụng GIS, truy cập dữ liệu được lưu trong RDBMS và làm nổi bật cácmặt mạnh về khả năng khái quát của RDBMS và các dạng dữ liệu SQL Việcthúc đẩy khả năng khái quát nhằm trợ giúp nhu cầu của người sử dụng GIS

-ArcSDE for Coverages

Trong khi ArcSDE được biết đến như là một công cụ cho truy cập dữliệu trong RDBMSs, nó còn cung cấp file dữ liệu không gian cơ sở Servernày được gọi là ArcSDE for Coverages, cung cấp một số file vector cơ sởtrong toàn bộ dữ liệu

CHƯƠNG 2

TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS

2.1 Tổ chức cơ sở dữ liệu trong GIS

2.1.1 Khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu

“Chức năng của hệ thống thông tin địa lý là để cải thiện khả năng người

sử dụng để đánh giá đưa đến sự quyết định trong nghiên cứu, qui hoạch vàquản lý Để sắp xếp cho một số hệ thống thông tin, người sử dụng cần phảiđược cung cấp dữ liệu một cách đầy đủ và hữu hiệu, điều này đạt được bởiphương pháp của hệ thống quản lý dữ liệu (DBMS) Một DBMS có thể đượcđịnh nghĩa như sau: Một sự liên kết các dữ liệu đã lưu trữ cùng với nhau màkhông gây một trở ngại hoặc việc làm dư thừa không cần thiết nhằm giúp íchcho chương trình được gia tăng khả năng sử dụng lên gấp bội; dữ liệu đượclưu trữ để chúng là chương trình độc lập mà dữ liệu được sử dụng một cáchphổ biến, và việc điều khiển trong việc thêm dữ liệu mới, hoặc sửa đổi vàkhôi phục dữ kiện hiện có bên trong hệ thống dữ liệu Dữ liệu được kết cấunhư thế để cung cấp một nền tảng cho việc phát triển sau này"(Martin, 1977)

Để dễ dàng cho việc giải thích các khái niệm trước hết chúng ta sẽ tìmhiểu bản đồ khu du lịch Tràng An Dữ liệu khu du lịch được lưu trữ trong máytính bao gồm thông tin về khách du lịch, hệ thống khách sạn, đường Mọi thông tin về mối quan hệ này được biểu diễn trong máy thông qua việcđăng ký của khách du lịch Vậy làm thế nào để biểu diễn được dữ liệu đó và

để đảm bảo cho hành khách đi đúng chuyến

• Dữ liệu nêu trên được lưu trong máy theo một qui định nào đó vàđược gọi là cơ sở dữ liệu (CSDL, tiếng Anh là Database)

• Phần chương trình để có thể xử lý, thay đổi dữ liệu này là hệ quản trị

cơ sở dữ liệu (HQTCSDL, Database Management System)

diễn dịch (Interpreter) với ngôn ngữ bậc cao nhằm giúp người sử dụng có thểdùng được hệ thống mà ít nhiều không cần quan tâm đến thuật toán chi tiếthoặc biểu diễn dữ liệu trong máy.

Các loại thông tin trong hệ thống thông tin địa lý

Như trên đã giới thiệu dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm

dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính:

 Dữ liệu địa lý: bao gồm các thể loại

- Bản đồ địa lý tổng hợp từ các loại bản đồ địa hình

Các loại ảnh và bản đồ nói trên đều ở dạng số và lưu lại dưới dạngvector hoặc raster hỗn hợp raster-vector Các dữ liệu địa lý dưới dạng vectorđược phân lớp thông tin yêu cầu của việc tổ chức các thông tin Thông thườngngười ta hay phân lớp theo tính chất thông tin: lớp địa hình, lớp thuỷ văn, lớpđường giao thông, lớp dân cư, lớp thức phụ, lớp giới hành chính v.v Trongnhiều trường hợp để quản lý sâu hơn, người ta sẽ phân lớp chuyên biệt hơnnhư trong lớp thuỷ văn được phân thành các lớp con: các lớp sông lớn, sôngnhỏ, lớp biển, lớp ao hồ,v.v…

Các thông tin ở dạng raster là các thông tin nguồn và các thông tin hỗtrợ, không gian quản lý như một đối tượng địa lý Các thông tin ở dạng vectortham gia trực tiếp quản lý và được định nghĩa như những đối tượng địa lý

đối tượng đều có thuộc tính hình học riêng như kích thước, miền vị trí Vấn

đề được đặt ra là tổ chức lưu trữ và hiển thị các thông tin vector như thế nào

để thoả mãn các yêu cầu sau:

- Thể hiện đầy đủ các thông tin cần thiết

- Độ dư và độ thừa nhỏ nhất

- Truy cập thông tin nhanh

- Cập nhật thông tin dễ dàng và không sai sót (xoá bỏ thông tin không cần thiết, bổ sung thông tin mới , chỉnh lý các thông tin đã lạc hậu)

- Thuận lợi cho việc hiển thị thông tin

 Dữ liệu thuộc tính (Attribute)

Là các thông tin giải thích cho các hiện tượng địa lý gắn liền với hiệntượng địa lý Các thông tin này được lưu trữ dữ liệu thông thường Vấn đề đặt

ra là là phải tìm mối quan hệ giữa thông tin địa lý và thông tin thuộc tính Từthông tin ta có thể tìm ra được các thông tin kia trong cơ sở dữ liệu

2.1.2 Kiến trúc một hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Một CSDL được phân thành các mức khác nhau Ở đây có thể xem như chỉ có một CSDL đơn giản và có một hệ phần mềm QTCSDL

Hình 2.1 Cấu trúc hệ Cơ sở dữ liệu

 Sự trừu tượng hoá dữ liệu

- CSDL vật lý (mức vật lý) là các tệp dữ liệu theo một cấu trúc nào đó được lưu trên các thiết bị nhớ thứ cấp (như đĩa từ, băng từ, )

- CSDL mức khái niệm là một sự biểu diễn trừu tượng của CSDL vật lý(còn có thể nói tương đương: CSDL mức vật lý là sự cài đặt cụ thể củaCSDL mức khái niệm

- Các khung nhìn (view) là cách nhìn, là quan niệm của từng người sửdụng đối với CSDL mức khái niệm Sự khác nhau giữa khung nhìn và mứckhái niệm thực chất là không lớn

Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát hệ cơ sở dữ liệu

 Thể hiện và lược đồ của CSDL

- Thể hiện của CSDL (INSTANCE)

Khi CSDL đã được thiết kế, thường người ta quan tâm tới “bộ khung“hay còn gọi là “mẫu” của CSDL Dữ liệu có trong CSDL gọi là thể hiện củaCSDL, mặc dù khi dữ liệu thay đổi trong một chu kỳ thời gian nào đó thì ”bộkhung“ của CSDL vẫn không thay đổi

CSDL luôn thay đổi mỗi khi thông tin được thêm vào hay bị xoá đi.Tập hợp các thông tin lưu trữ trong CSDL tại một thời điểm nào đó được gọi

là một thể hiện của CSDL

- Lược đồ của CSDL (Scheme)

CSDL Lược đồ của CSDL ít khi bị thay đổi Trong một ngôn ngữ lập trình,

nó tương ứng với các tập định nghĩa của các kiểu dữ liệu (kiểu mẫu tin, kiểubảng, …)

Thường “ bộ khung” nêu trên bao gồm một số danh mục hoặc chỉ tiêuhoặc một số kiểu của các thực thể trong CSDL Giữa các thực thể có thể cómối quan hệ nào đó với nhau Ở đây sử dụng thuật ngữ “ lược đồ” để thay thếcho khái niệm “ bộ khung”

Lược đồ khái niệm là bộ khung của CSDL mức vật lý, khung nhìnđược gọi là lược đồ con (Subscheme)

- Lược đồ khái niệm và mô hình dữ liệu

Lược đồ khái niệm là sự biểu diễn thế giới thực bằng một loại ngôn ngữphù hợp, hệ QTCSDL cung cấp ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu cho lược đồ con(subscheme data definition language) để xác định lược đồ khái niệm Đây làngôn ngữ bậc cao có khả năng mô tả lược đồ khái niệm bằng cách biểu diễncủa mô hình dữ liệu Ví dụ mô hình dữ liệu phù hợp là một đồ thị có hướng(mô hình mạng - Network model), trong đó các đỉnh biểu diễn mối quan hệgiữa các thực thể (như hành khách, chuyến bay), các cạnh của đồ thị biểu diễnmối quan hệ giữa các thực thể (như xác định đội bay cho mỗi chuyến bay)

 Các mô hình của CSDL

- Mô hình phân cấp (HIERACHICAL)

Mô hình dữ liệu là một cây, trong đó các nút biểu diễn các tập thực thể,giữa các nút con và nút cha được liên hệ theo một mối quan hệ xác định.Điểm nổi bật trong các thủ tục truy xuất đến một đối tượng trong mô hìnhphân cấp là đường dẫn đi từ gốc đến phần tử cần xét trong cây phân cấp

Mô hình phân cấp khá phù hợp với những hình thức tổ chức phân cấptrong xã hội Thường gặp trong các hệ thống máy tính là mô hình quản lý thưmục

- Mô hình lưới (Network Model)

Mô hình dữ liệu kiểu lưới là mô hình cho phép dùng một mô hình đồthị trực tiếp và đơn giản cho dữ liệu

Mô hình lưới và mô hình phân cấp nói chung là khá bất tiện cho lưu trữ

và khai thác xử lý bởi vì toạ độ các điểm, một số cạnh phải lưu trữ nhiều lầngây nên sự dư thừa dữ liệu Ngoài ra, hệ thống còn phải cần lưu trữ một sốlớn các con trỏ móc nối gây nên phức tạp trong quá trình cập nhật, biến đổi dữliệu, đặc biệt khi thêm bớt một cạnh hoặc một một đỉnh nào đó

- Mô hình quan hệ (Relational Model)

Mô hình này dựa trên cơ sở khái niệm lý thuyết tập hợp của các quan

hệ, tức là tập các K - bộ với K cố định

Thuận lợi của mô hình quan hệ là được hình thức hoá toán học chặt chẽ

do đó các xử lý, thao tác với dữ liệu là dễ dàng, có tính độc lập dữ liệu cao.Cấu trúc dữ liệu đơn giản mềm dẻo trong xử lý và dễ dàng cho người sửdụng Đặc biệt các phép tính cập nhật dữ liệu cho mô hình quan hệ nói chung

là ít phức tạp hơn nhiều so với các mô hình khác

Trên cơ sở mô hình dữ liệu quan hệ, đến nay đã phát triển thêm một sốloại mô hình khác nhằm mô tả và thể hiện thế giới thực một cách chính xác vàphù hợp hơn như mô hình quan hệ thực thể (Entily Relationship model), môhình dữ liệu hướng đối tượng (Object Oriented Model)

2.1.3 Tính độc lập dữ liệu

 Sự phụ thuộc dữ liệu của các ứng dụng hiện nay

Một hệ ứng dụng được gọi là phụ thuộc dữ liệu khi không thể thay đổiđược cấu trúc lưu trữ hoặc chiến lược truy xuất mà không ảnh hưởng đếnchương trình ứng dụng.

Lúc đó, các khó khăn gây nên bởi cấu trúc mặt ghép nối của cácchương trình xử lý tập tin, chứ không liên quan gì đến vấn đề mà hệ ứng dụngviết ra để giải quyết

 Yêu cầu của các hệ ứng dụng

- Các hệ ứng dụng khác nhau cần có những cái nhìn khác nhau đối vớinhững dữ liệu khác nhau

- Người quản trị cơ sở dữ liệu phải có khả năng thay đổi cấu trúc lưutrữ hoặc chiến lược truy xuất để đáp ứng các yêu cầu thay đổi mà không cầnphải sửa đổi các chương trình ứng dụng hiện có

lý (thay đổi các tổ chức, cấu trúc dữ liệu trên các thiết bị nhớ thứ cấp) có thểlàm thay đổi hiệu quả tính toán của các chương trình ứng dụng nhưng khôngđòi hỏi phải viết lại các chương trình đó Tính độc lập này gọi là Độc lập dữliệu mức vật lý

- Độc lập dữ liệu ở mức logic:

Mối quan hệ giữa các khung hình và lược đồ khái niệm cho thêm mộtloại độc lập, gọi là độc lập dữ liệu logic Khi sử dụng một CSDL, có thể cầnthiết để thay đổi lược đồ khái niệm như thêm thông tin về các loại khác nhaucủa các thực thể hoặc bớt xoá các thông tin về các thực thể đang tồn tại trongCSDL Việc thay đổi lược đồ khái niệm không làm ảnh hưởng tới các lược đồcon đang tồn tại, do đó không cần thiết phải thay đổi các chương trình ứngdụng.

2.1.4 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu của GIS

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là hệ thống quản lý, lưu trữ, bảo trì toàn bộ cơ

sở dữ liệu Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cũng cung cấp các công cụ cho phépngười dùng hỏi đáp, tra cứu và tác động vào cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu chomột hệ thống GIS bao gồm 2 cơ sở dữ liệu thành phần chính là :

- Cơ sở dữ liệu địa lý (không gian)

- Cơ sở dữ liệu thuộc tính (phi không gian)

Trong hệ thống GIS, hệ quản trị cơ sở dữ liệu GIS được xây dựng baogồm 2 hệ quản trị cơ sở dữ liệu riêng cho từng phần hoặc xây dựng một hệquản trị cơ sở dữ liệu chung cho cả hai cơ sở dữ liệu con kể trên Thôngthường hệ quản trị cơ sở dữ liệu GIS được xây dựng bao gồm 3 hệ quản trị cơ

sở dữ liệu con:

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho cơ sở dữ liệu địa lý

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ ở mức tra cứu, hỏi đáp Hệ nàyđược tích hợp cùng với hệ quản trị cơ sở dữ liệu địa lý cho phép người tadùng truy nhập dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính đồng thời Tuy nhiên, hệquản trị cơ sở dữ liệu này cho thao tác trên cơ sở dữ liệu thuộc tính bị hạnchế

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu thuộc tính Thông thường các hệ thống GISđều lấy một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ hiện có để quản trị và thực hiệncác bài toán trên dữ liệu thuộc tính mà không liên quan đến dữ liệu khônggian Ví dụ: FOX, MS SQL, ORACLE.

Về hệ quản trị cơ sở dữ liệu quản lý cơ sở dữ liệu thuộc tính, chúng ta

đã xem xét chi tiết trong phần “Hệ thống cơ sở dữ liệu“ Vì vậy, ở đây chúng

ta chỉ đi sâu vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho dữ liệu không gian

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu cho dữ liệu không gian bao gồm các hệ thốngcon sau:

+ Vector hoá bản đồ: Bản đồ được quét vào thành dạng file ảnh(scanning) sau đó chuyển sang dạng vector (vectorizing) Quá trình

vectorizing có thể thực hiện thủ công qua số hoá trên màn hình (head updigitizing) hoặc dùng phần mềm chuyển tự động/bán tự động từ ảnh sangvector.

Một trong những nguồn dữ liệu quan trọng là dữ liệu được nhập từ các

hệ thống khác Vì vậy hệ thống nhập bản đồ phải có chức năng nhập (import)các dạng (format) dữ liệu khác nhau

- Hệ thống hiển thị bản đồ

Hệ thống cung cấp các khả năng hiển thị bản đồ trên màn hình chongười sử dụng xem Hiện nay chức năng hiển thị bản đồ đều có khả năngcung cấp cách nhìn 3 chiều (3D) Bản đồ sẽ được thể hiện sinh động, trựcquan hơn

- Tra cứu, hỏi đáp cơ sở dữ liệu

Hệ thống cung cấp các công cụ cho người sử dụng tra cứu, hỏi đáp, lấycác thông tin cần thiết trong cơ sở dữ liệu ra Hệ thống này ảnh hưởng trựctiếp đến tính hiệu quả của hệ thống Bởi vì phần lớn, người dùng chỉ có yêucầu tra cứu thông tin Hệ thống tra cứu phải mềm dẻo, dễ sử dụng, thời giantruy cập dữ liệu nhanh Hệ thống cho phép tra cứu trên cả hai dữ liệu: dữ liệukhông gian và dữ liệu thuộc tính

không gian khác biệt so với một số phép phân tích thống kê thông thường trên

dữ liệu phi không gian

- Hệ thống in ấn bản đồ

Hệ thống có nhiệm vụ in các bản đồ kết quả ra các thiết bị ra thôngdụng như máy in (printer), máy vẽ (Plotter) Yêu cầu đối với hệ thống này làtương thích với nhiều loại thiết bị ngoại vì hiện có trên thị trường

2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS

2.2.1 SDE Geodatabase

Là dữ liệu địa lý được lưu bởi ArcSDE trong các hệ quản trị cở sở dữliệu RDBMS với dữ liệu không gian thuộc tính mối quan hệ của chúng

Dữ liệu lưu trong ArcSDE sẽ có các trường mã Object ID

Dữ liệu lưu có chứa mối quan hệ đối tượng

Dữ liệu lưu trong ArcSDE sẽ có các mối quan hệ và các luật về khônggian và dữ liệu thuộc tính

Geodatabase hỗ trợ nhiều định dạng lưu trữ dữ liệu như XML, DBMS,File-database…

Trong Geodatabase có một hay nhiều Feature Dataset Feature Dataset

là một nhóm các đối tượng có cùng hệ quy chiếu và hệ tọa độ Một FeatureDataset có thể chứa một hay nhiều Feature Class Feature Class chính là đơn

vị chứa các đối tượngkhông gian của bản đồ và tương đương với mộtlớp(layer) trong ArcMap Mỗi một Feature Class chỉ chứa một dạng đốitượng Mỗi một Feature Class sẽ được gắn chặt với một bảng thuộc tính(Attribute Table) Khi bạn tạo Feature Class thì bảng thuộc tính cũng được tựđộng tạo theo

tự hàng và cột Nếu vị trí của mỗi một ô ảnh pixel được tham chiếu với vị tríđịa lý thật của nó trong một hệ tọa độ Cartesian trên Trái đất Cấu trúc dữ liệuRaster đơn giản nhất là cấu trúc dạng bảng, ở đó có chứa các thông tin về toạ

độ và thuộc tính phi không gian Thông tin về vị trí được thể hiện ở toạ độtheo hàng và cột, tính theo trật tự sắp xếp của dữ liệu Trường hợp có nhiềutính chất thì có thể gọi là thông tin nhiều chiều Bảng thuộc tính hai chiều của

đối tượng được gọi là bảng một chiều hay còn gọi là bảng thuộc tính raster

mở rộng (Expanded Raster Table) Cấu trúc Raster đầy đủ là cấu trúc có đầy

đủ số lượng các pixel sắp xếp theo những vị trí xác định

Cấu trúc raster rất tiện lợi cho việc áp dụng các chức nằng xử lý khônggian dựa trên nguyên tắc chồng xếp thông tin nhiều lớp Các đặc điểm khônggian là có thông tin về ðịa lý, nghĩa là chúng có thể được trình bày trên bất cứmột bản đồ nào của một hệ toạ độ đã biết Cấu trúc Raster yêu cầu mỗi mộtđặc điểm phải được trình bày thành dạng đơn vị hình ảnh Trong trường hợpnày một bản đồ được phân chia thành nhiều pixel, mỗi pixel có vị trí theohàng và cột Một điểm nhỏ nhất được trình bày bởi một pixel đơn lẻ và nóchiếm một diện tích bằng kích thước của một pixel

Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng

xử lư và phân tích Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản đồ dễdàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm

là kém chính xác về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càngthấp (kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

+ Dữ liệu dạng Vector

Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các đối tượng không gianbằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữachúng Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3 dạng : đốitượng dạng điểm, đối tượng dạng đường và đối tượng dạng vùng Điểm đượcxác định bằng một cặp tọa độ (X,Y) Đường là một chuỗi các cặp tọa độ(X,Y) liên tục Vùng là khoảng không gian được giới hạn bởi một tập hợp cáccặp tọa độ X,Y trong đó điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Với đối tượngvùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao

Hình 2.4 Dữ liệu dạng vectorCấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định vịchính xác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao); Cấu trúc nàygiúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiêncấu trúc này có nhược điểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản

đồ Có thể chuyển đổi dữ liệu từ cấu trúc raster sang vector và ngược lạithông qua các chức năng của các phần mềm hệ thông tin địa lý

2.2.2 Quản lý cơ sở dữ liệu trong GIS

Dùng công cụ topology

Hình 2.5 Thanh công cụ topologyTopology là quy luật và phương pháp để kết nối những điểm, đường,vùng với nhau trong geometry Ví dụ:

- Hai đối tượng kề nhau, đó có thể là hai nước láng giềng, sẽ có mộtđường bao giữa chúng, nói cách khác, hai quốc gia gần nhau sẽ có chung mộtđường biên giới

- Trong một quốc gia, đường bao của các tỉnh thành phố phải nằm trongđường bao của quốc gia đó.

về máy yêu cầu Một chương trình được coi là client khi nó gửi các yêu cầutới máy có chương trình server và chờ đợi câu trả lời từ server Chương trìnhserver và client nói chuyện với nhau bằng các thông điệp (messages) thôngqua một cổng truyền thông liên tác IPC (Interprocess Communication) Đểmột chương trình server và một chương trình client có thể giao tiếp được vớinhau thì giữa chúng phải có một chuẩn để nói chuyện, chuẩn này được gọi làgiao thức Nếu một chương trình client nào đó muốn yêu cầu lấy thông tin từserver thì nó phải tuân theo giao thức mà server đó đưa ra Bản thân chúng takhi cần xây dựng một mô hình Client/Server cụ thể thì ta cũng có thể tự tạo ramột giao thức riêng nhưng thường chúng ta chỉ làm được điều này ở tầng ứngdụng của mạng Với sự phát triển mạng như hiện này thì có rất nhiều giaothức chuẩn trên mạng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển này Các giao

thức chuẩn (ở tầng mạng và vận chuyển) được sử dụng rộng rãi nhất hiện naynhư: giao thức TCP/IP, giao thức SNA của IBM, OSI, ISDN, X.25 hoặc giaothức LAN-to-LAN NetBIOS Một máy tính chứa chương trình server đượccoi là một máy chủ hay máy phục vụ (server) và máy chứa chương trình clientđược coi là máy tớ (client) Mô hình mạng trên đó có các máy chủ và máy tớgiao tiếp với nhau theo 1 hoặc nhiều dịch vụ được gọi là mô hìnhClient/Server Thực tế thì mô hình Client/Server là sự mở rộng tự nhiên vàtiện lợi cho việc truyền thông liên tiến trình trên các máy tính cá nhân Môhình này cho phép xây dựng các chương trình Client/Server một cách dễ dàng

và sử dụng chúng để liên tác với nhau để đạt hiệu quả hơn

Mô hình Client/Server như sau

Hình 2.7 Mô hình Client/ServerClient/Server là mô hình tổng quát nhất, trên thực tế thì một server cóthể được nối tới nhiều server khác nhằm làm việc hiệu quả và nhanh hơn Khinhận được 1 yêu cầu từ client, server này có thể gửi tiếp yêu cầu vừa nhậnđược cho server khác ví dụ như database server vì bản thân nó không thể xử

lý yêu cầu này được Máy server có thể thi hành các nhiệm vụ đơn giản hoặcphức tạp Ví dụ như một máy chủ trả lời thời gian hiện tại trong ngày, khi mộtmáy client yêu cầu lấy thông tin về thời gian nó sẽ phải gửi một yêu cầu theo

một tiêu chuẩn do server định ra, nếu yêu cầu được chấp nhận thì máy server

sẽ trả về thông tin mà client yêu cầu Có rất nhiều các dịch vụ server trênmạng nhưng nó đều hoạt động theo nguyên lý là nhận các yêu cầu từ clientsau đó xử lý và trả kết quả cho client yêu cầu Thông thường chương trìnhserver và client được thi hành trên hai máy khác nhau Cho dù lúc nào servercũng ở trạng thái sẵn sàng chờ nhận yêu cầu từ client nhưng trên thực tế mộttiến trình liên tác qua lại (interaction) giữa client và server lại bắt đầu ở phíaclient, khi mà client gửi tín hiệu yêu cầu tới server Các chương trình serverthường đều thi hành ở mức ứng dụng (tầng ứng dụng của mạng) Sự thuận lợicủa phương pháp này là nó có thể làm việc trên bất cứ một mạng máy tínhnào có hỗ trợ giao thức truyền thông chuẩn cụ thể ở đây là giao thức TCP/IP.Với các giao thức chuẩn này cũng giúp cho các nhà sản xuất có thể tích hợpnhiều sản phẩm khác nhau của họ lên mạng mà không gặp phải khó khăn gì.Với các chuẩn này thì các chương trình server cho một dịch vụ nào đấy có thểthi hành trên một hệ thống chia sẻ thời gian (timesharing system) với nhiềuchương trình và dịch vụ khác hoặc nó có thể chạy trên chính một máy tính cácnhân bình thường Có thể có nhiều chương trình server cùng làm một dịch vụ,chúng có thể nằm trên nhiều máy tính hoặc một máy tính Với mô hình trênchúng ta nhận thấy rằng mô hình Client/Server chỉ mang đặc điểm của phầnmềm không liên quan gì đến phần cứng mặc dù trên thực tế yêu cầu cho mộtmáy server là cao hơn nhiều so với máy client Lý do là bởi vì máy serverphải quản lý rất nhiều các yêu cầu từ các clients khác nhau trên mạng Ưu vànhược điểm chính Có thể nói rằng với mô hình Client/Server thì mọi thứdường như đều nằm trên bàn của người sử dụng, nó có thể truy cập dữ liệu từ

xa (bao gồm các công việc như gửi và nhận file, tìm kiếm thông tin, ) vớinhiều dịch vụ đa dạng mà mô hình cũ không thể làm được Mô hìnhClient/Server cung cấp một nền tảng lý tưởng cho phép tích hợp các kỹ thuật

hiện đại như mô hình thiết kế hướng đối tượng, hệ chuyên gia, hệ thông tinđịa lý (GIS) Một trong những vấn đề nảy sinh trong mô hình này đó là tính

an toàn và bảo mật thông tin trên mạng Do phải trao đổi dữ liệu giữa 2 máy ở

2 khu vực khác nhau cho nên dễ dàng xảy ra hiện tượng thông tin truyền trênmạng bị lộ

 Client

Trong mô hình Client/Server, người ta còn định nghĩa cụ thể cho mộtmáy client là một máy trạm mà chỉ được sử dụng bởi 1 người dùng với đểmuốn thể hiện tính độc lập cho nó Máy client có thể sử dụng các hệ điềuhành bình thường như Win9x, DOS, OS/2 Bản thân mỗi một client cũng đãđược tích hợp nhiều chức năng trên hệ điều hành mà nó chạy, nhưng khi đượcnối vào một mạng LAN, WAN theo mô hình Client/Server thì nó còn có thể

sử dụng thêm các chức năng do hệ điều hành mạng (NOS) cung cấp với nhiềudịch vụ khác nhau (cụ thể là các dịch vụ do các server trên mạng này cungcấp), ví dụ như nó có thể yêu cầu lấy dữ liệu từ một server hay gửi dữ liệu lênserver đó Thực tế trong các ứng dụng của mô hình Client/Server, các chứcnăng hoạt động chính là sự kết hợp giữa client và server với sự chia sẻ tàinguyên, dữ liệu trên cả 2 máy Vai trò của client Trong mô hình Client/Server,client được coi như là người sử dụng các dịch vụ trên mạng do một hoặcnhiều máy chủ cung cấp và server được coi như là người cung cấp dịch vụ đểtrả lời các yêu cầu của các clients Điều quan trọng là phải hiểu được vai tròhoạt động của nó trong một mô hình cụ thể, một máy client trong mô hình nàylại có thể là server trong một mô hình khác Ví dụ cụ thể như một máy trạmlàm việc như một client bình thường trong mạng LAN nhưng đồng thời nó cóthể đóng vai trò như một máy in chủ (printer server) cung cấp dịch vụ in ấn từ

xa cho nhiều người khác (clients) sử dụng Client được hiểu như là bề nổi của

các dịch vụ trên mạng, nếu có thông tin vào hoặc ra thì chúng sẽ được hiển thị trên máy client.

 Server

Server còn được định nghĩa như là một máy tính nhiều người sử dụng(multiuser computer) Vì một server phải quản lý nhiều yêu cầu từ các clienttrên mạng cho nên nó hoạt động sẽ tốt hơn nếu hệ điều hành của nó là đanhiệm với các tính năng hoạt động độc lập song song với nhau như hệ điềuhành UNIX, WINDOWS Server cung cấp và điều khiển các tiến trình truycập vào tài nguyên của hệ thống Các ứng dụng chạy trên server phải đượctách rời nhau để một lỗi của ứng dụng này không làm hỏng ứng dụng khác.Tính đa nhiệm đảm bảo một tiến trình không sử dụng toàn bộ tài nguyên hệthống Vai trò của server Như chúng ta đã bàn ở trên, server như là một nhàcung cấp dịch vụ cho các clients yêu cầu tới khi cần, các dịch vụ như cơ sở dữliệu, in ấn, truyền file, hệ thống Các ứng dụng server cung cấp các dịch vụmang tính chức năng để hỗ trợ cho các hoạt động trên các máy clients có hiệuquả hơn Sự hỗ trợ của các dịch vụ này có thể là toàn bộ hoặc chỉ một phầnthông qua IPC Để đảm bảo tính an toàn trên mạng cho nên server này còn cóvai trò như là một nhà quản lý toàn bộ quyền truy cập dữ liệu của các máyclients, nói cách khác đó là vai trò quản trị mạng Có rất nhiều cách thức hiệnnay nhằm quản trị có hiệu quả, một trong những cách đang được sử dụng đó

là dùng tên Login và mật khẩu

2.2.3.2 Các máy trạm sử dụng ArcSDE

ArcIMS là giải pháp phân phối các bản đồ, các dữ liệu và dịch vụ thôngtin địa lý thông qua Web ArcIMS tận dụng các lợi thế của Internet để chia sẻthông tin và dữ liệu với nhiều người sử dụng tại bất kì đâu trên khắp thế giới

Nó đưa ra một khung làm việc nhạy bén với nhiều công cụ hữu ích cho pháttriển GIS Web Sau khi dữ liệu đã được đưa lên Web với ArcIMS, thì nhiều tổchức hay cá nhân có thể dễ dàng truy cập đến nguồn thông tin này thông quamôi trường mạng bằng bất kỳ thiết bị hỗ trợ Internet nào như các máy tính cánhân, thiết bị di động, hay các thiết bị không dây.ArcIMS hỗ trợ một số chứcnăng sau:

- Phân phối bản đồ và các dữ liệu địa lý thông qua Web: ArcIMS cungcấp các dữ liệu địa lý đến người sử dụng thông qua các kiểu dịch vị trênWebServer như: Image Service, Feature Service, ArcMap Image Service,Metadata Service Các dịch vụ chạy trên WebServer này có thể được cấu hình

và khởi tạo thông qua công cụ quản trị Administrator trực tiếp trên Server haythông qua dịch vụ truy cập từ xa Service Administrator

- ArcIMS đưa ra một số mẫu dưới dạng DHTML và JavaScipt cho phépngười phát triển dễ dàng tạo ra các trang Web tương tác với cơ sở dữ liệu địa

lý thông qua các Service được cung cấp

- ArcIMS đưa ra nhiều Connector tương thích cho các ngôn ngữ lậptrình Web phổ biến nhất như là ActiveX Connector, ColdFusion Connector,Java Connector Thông qua các API người lập trình mạng có thể đưa các ứngdụng địa lý vào trang Web của mình

- Vì là một thành phần nằm trong bộ phần mềm GIS của hãng ESRInên ArcIMS còn có khả năng cung cấp các Service giúp cho các phần mềmcùng nhóm khác như ArcCaralog, ArcPad, ArcMap có thể truy cập các dữliệu địa lý thông qua Internet, đặc biệt lợi thế với các thiết bị Mobie GIS

 ArcGIS Server

ArcGIS Server là nền tảng để xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS)

có quy mô lớn, trong đó các ứng dụng GIS được quản lý tập trung, hỗ trợ đa

người dùng, tích hợp nhiều chức năng GIS mạnh vì được xây dựng dựa trêncác tiêu chuẩn công nghiệp ArcGIS Server quản lý các nguồn dữ liệu địa lýnhư bản đồ, số liệu không gian …

Đây là một hệ thống phân phối gồm nhiều thành phần có thể triển khaitrên nhiều máy khác nhau Mỗi thành phần này nắm giữ một vai trò cụ thểtrong quá tŕnh quản lý, hoạt động hoặc ngừng hoạt động, cân bằng nguồn tàinguyên cung cấp cho một hay nhiều server Các thành phần của ArcGISServer bao gồm:

- Máy chủ GIS (GIS Server): Lưu trữ và chạy các ứng dụng server.Máy chủ GIS bao gồm một máy chủ SOM (Server Object Manager) và mộthoặc nhiều máy chủ SOC khác (Server Object Containers)

- Máy chủ Web (Web Server): 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 chạytrên máy chủ Web

Các ứng dụng Desktop: Kết nối theo giao thức truyền dẫn siêu văn bản(HTTP) đến các dịch vụ Web chạy trên máy chủ Web hoặc kết nối trực tiếpđến máy chủ GIS thông qua môi trường mạng LAN hay WAN

2.2.3.3 Hệ quản trị dữ liệu quan hệ (RDBMS) - SQL Server Developer

2005

SQL Server là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu sử dụng SQL (ngôn ngữ SQL mở rộng dựa trên SQL chuẩn của ISO (InternationalOrganization for Standardization) và ANSI (American National StandardsInstitute) được sử dụng trong SQL Server) để trao đổi dữ liệu giữa Clientcomputer và SQL Server computer Một RDBMS bao gồm databases,

Transact-database engine và các ứng dụng dùng để quản lý dữ liệu và các bộ phận khác nhau trong RDBMS.

SQL Server được tối ưu để có thể chạy trên môi trường cơ sở dữ liệurất lớn (Very Large Database Environment) lên đến Tera-Byte và có thể phục

vụ cùng lúc cho hàng ngàn user SQL Server có thể kết hợp "ăn ý" với cácserver khác như Microsoft Internet Information Server (IIS), E-CommerceServer, Proxy Server

SQL Server có 7 editions:

- Enterprise :

Chứa đầy đủ các đặc trưng của SQL Server và có thể chạy tốt trên hệthống lên đến 32 CPUs và 64 GB RAM Thêm vào đó nó có các dịch vụ giúpcho việc phân tích dữ liệu rất hiệu quả (Analysis Services)

- Standard :

Rất thích hợp cho các công ty vừa và nhỏ vì giá thành rẻ hơn nhiều sovới Enterprise Edition, nhưng lại bị giới hạn một số chức năng cao cấp(advanced features) khác, edition này có thể chạy tốt trên hệ thống lên đến 4CPU và 2 GB RAM

Ðây chỉ là một engine chạy trên desktop và không có user interface(giao diện) Thích hợp cho việc triển khai ứng dụng ở máy client Kích thướcdatabase bị giới hạn khoảng 2 GB.

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT ARCSDE VÀ PHƯƠNG PHÁP LƯU TRỮ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ KHU DU LỊCH TRÀNG AN

3.1 Cấu hình và cài đặt ArcSDE

3.1.1 Phần mềm cài đặt

 SQL Server Developer 2005

 Microsoft Data Access Components (MDAC) SP2

 ArcSDE for SQL Server

3.1.2 Yêu cầu cấu hình

SQL Server Developer 2005

Prerequisite software Microsoft NET Framework 2.0

Internet Requirements Microsoft Internet Explorer 6.0 Service Pack 1 (SP1)

or later (prerequisite for NET Framework)

Internet Information Services (IIS) 5.0 or later isrequired for Microsoft SQL Server 2005 ReportingServices (SSRS) installations

Recommended: 1GB or higherHard Disk space 600 MB free space

Processor Pentium III Compatible or higher

Minimum: 600 MHz

Recommended: 1 GHz or higherOperating System Windows Server 2003 SP1

Windows Server 2003 Enterprise Edition SP1Windows Server 2003 Datacenter Edition SP1Windows Server 2003 Web Edition SP1

Windows Small Business Server 2003 StandardEdition SP1

Windows Small Business Server 2003 PremiumEdition SP1

Windows XP Professional SP2 Windows XP Tablet Edition SP2 Windows XP Home Edition SP2¹ Windows XP Media Edition SP2¹ Windows 2000 Professional Edition SP4Windows 2000 Server Edition SP4 Windows 2000 Advanced Edition SP4Windows 2000 Datacenter Server Edition SP4Virtual PC

Virtual ServerWindows Vista Home BasicWindows Vista Home PremiumWindows Vista Business