1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất công trình trên nền ảnh vệ tinh bằng công nghệ web và gis với dữ liệu mở, áp dụng cho khu vực hà nội

102 14 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất công trình trên nền ảnh vệ tinh bằng công nghệ web và gis với dữ liệu mở, áp dụng cho khu vực hà nội
Tác giả Ngô Hùng Long
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Huy Phương, PGS. TS. Trương Xuân Luận
Trường học Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất
Chuyên ngành Địa chất công trình
Thể loại Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Năm xuất bản 2007
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 102
Dung lượng 3,42 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU BÀI TOÁN (10)
    • 1.1. Dữ liệu địa chất công trình, hiện trạng quản lý và sử dụng (10)
    • 1.2. Yêu cầu đối với cơ sở dữ liệu địa chất công trình (13)
      • 1.2.1. Tính nhất quán (13)
      • 1.2.2. Tính tiện dụng (13)
      • 1.2.3. Tính quảng bá (14)
      • 1.2.4. Giá thành hệ thống rẻ (14)
  • CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG (15)
    • 2.1. Cơ sở dữ liệu và hệ thống quản trị Cơ sở dữ liệu (15)
      • 2.1.1 Sơ lược về lich sử các mô hình dữ liệu (0)
      • 2.1.2 Mô hình dữ liệu quan hệ (17)
    • 2.2. Hệ thống thông tin địa lý GIS (29)
    • 2.3. Công nghệ WEB (66)
    • 2.4. Google MAP (72)
    • 2.5. Lựa chọn công nghệ thực hiện (73)
  • CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG (0)
    • 3.1. Phương pháp luận (74)
    • 3.2. Phân cấp dữ liệu (76)
    • 3.3. Phân cấp người dùng (77)
    • 3.4. Giới thiệu giao diện ứng dụng (78)
    • 3.5. Hướng phát triển của đề tài (82)
  • PHỤ LỤC (86)

Nội dung

TÌM HIỂU BÀI TOÁN

Dữ liệu địa chất công trình, hiện trạng quản lý và sử dụng

Mọi chương trình ứng dụng thực tế đều phải bắt nguồn từ nhu cầu thực tế Do đó, việc phân tích nhu cầu hiện tại và dự đoán nhu cầu trong tương lai là vô cùng quan trọng.

Địa chất công trình là ngành khoa học quan trọng nghiên cứu mối quan hệ giữa công trình và nền đất, ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên trong quá khứ và hiện tại Nó bao gồm việc khảo sát tính chất đất đá nơi đặt nền móng và thực hiện các công tác như đo vẽ địa chất, địa chất thuỷ văn, và các thí nghiệm ngoài trời cũng như trong phòng Dữ liệu thu thập được thể hiện qua báo cáo chuyên môn, biểu đồ, bảng số liệu, và các bản vẽ, giúp phục vụ cho thiết kế, thi công và đánh giá điều kiện xây dựng.

Mức độ phong phú và phức tạp của các yếu tố thông tin, bao gồm dung lượng, loại hình, tính đa dạng và sự biến đổi theo không gian và thời gian, là rất lớn Chẳng hạn, độ ẩm của đất phụ thuộc vào mùa mưa và mùa khô, trong khi mực nước ngầm có thể biến động do tác động tự nhiên hoặc hoạt động khai thác của con người Việc quan trắc các dữ liệu này đôi khi cần thực hiện theo thời gian thực, như tính bằng giờ trong mùa lũ hoặc thậm chí tính bằng giây đối với các hiện tượng địa chất như sạt lở hay lũ bùn đá Đến nay, chưa có hệ thống nào có khả năng lưu trữ hiệu quả tất cả các thông tin này, và các hệ thống hiện tại chỉ đáp ứng một phần nhu cầu thực tế.

Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật của Nguyễn Thị Hiền, mang tiêu đề “Nghiên cứu thiết kế ngân hàng dữ liệu địa chất công trình – Hà Nội, 2001”, tác giả đã trình bày các nội dung liên quan đến thiết kế và phát triển ngân hàng dữ liệu địa chất phục vụ cho công trình xây dựng tại Hà Nội.

Mục đích của cuộc điều tra là xác định và phân loại nhu cầu thông tin địa chất công trình, tập trung vào các yêu cầu về cấu trúc địa chất, địa tầng, tính chất cơ lý của đất đá, địa chất thủy văn, và các quá trình địa chất tự nhiên Đồng thời, nghiên cứu cũng xem xét các dạng trình bày tài liệu và nhu cầu thông tin cụ thể theo từng lĩnh vực chuyên ngành sử dụng tài liệu khảo sát.

- Đối tượng điều tra: đa dạng và nhiều lĩnh vực công tác khác nhau, bao gồm

- Nhóm các ngành quản lý trong lĩnh vực xây dựng

- Nhóm các ngành thiết kế - trực tiếp sử dụng kết quả khảo sát địa chất công trình để thiết kế công trình xây dựng

- Nhóm các nhả khảo sát địa chất công trình phục vụ xây dựng

- Nhóm các nhà làm công tác nghiên cứu, giảng dạy trong lĩnh vực địa chất công trình và những người sử dụng khác

Bảng 1 1 Tần suất nhu cầu về các chuyên mục thông tin địa chất công trình

Tỷ lệ tuần suất sử dụng(%) (số nhu cầu tổng số phiếu thu về)

Thỉnh thoảng /cần-đôi khi cần

Hiếm sử dụng/ không cần

2 Khối lượng thể tích tự nhiên 94% 1%

3 Khối lượng thể tích khô 75% 10% 1%

9 Sức kháng cắt của đất 90% 3% 1%

12 Mô đun tỏng biến dạng 90% 8%

13 Kháng xuyên và ma sát thành 76% 15% 1%

14 Sức chịu tải cho phép của đất, đá 89% 3% 1%

16 2 Trị số trương nở tương đối 10% 49% 8%

20 Tổng hàm lượng muối hoà tan 10% 21% 33%

21 Thành phần muối dễ hoà tan 10% 15% 36%

25 Thành phần cation trao đổi 7% 19% 36%

28 Hoạt tính xâm thực của đất 21% 15% 32%

31 Sức kháng nén một trục-tức thời 38% 14% 10%

34 Độ phân huỷ hữu cơ 8% 18% 33%

35 Hoá thạch vi động vật và bào tử phấn 6% 7% 46%

36 Cấu tạo địa chất và địa tầng khu vực 58% 29% 3%

37 Cấu tạo địa chất và địa tầng công trình 47% 43% 1%

39 Quá trình địa chất tự nhiên và ĐCCT 53% 40%

40 Phương pháp phân tích thí nghiệm 7% 7% 7%

43 Địa tầng địa chất thuỷ văn 43%

48 Mô tả lời và biểu bảng 14%

49 Bản vẻ, bản đồ, sơ đồ 11%

Các ý kiến được trưng cầu đều khẳng định cần có một cơ sở dữ liệu chuyên ngành địa chất công trình

Kết quả điều tra tại hai đơn vị thuộc Sở Xây dựng cho thấy số lượng báo cáo khảo sát địa chất công trình rất lớn, nhưng toàn bộ tài liệu đều được lưu trữ dưới dạng giấy Mặc dù điều kiện bảo quản tài liệu như nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm tương đối tốt, nhưng diện tích và phương tiện lưu trữ như giá và tủ đựng tài liệu còn thiếu Điều này dẫn đến tình trạng chất đống tài liệu và thiếu tính hệ thống trong sắp xếp, gây ra việc đánh chỉ số tài liệu bị trùng lặp.

Số liệu điều tra hiện tại chưa hoàn toàn chính xác, với chỉ khoảng 30% tài liệu có thể truy cập, chủ yếu là các báo cáo từ năm 1990 trở lại đây Phương pháp đánh chỉ số tài liệu hiện tại là tự tạo, mặc dù có thể tự quy định phương pháp lưu trữ, nhưng việc duy trì sự nhất quán giữa các bộ phận lưu trữ trong Sở là cần thiết Chất lượng vật lý của tài liệu cũng là một vấn đề, đặc biệt là đối với các báo cáo trước năm 1990, khi mà sự phân dị và chất lượng kém là rất rõ ràng.

Cần thiết có một cơ sở dữ liệu hiệu quả để lưu trữ tài liệu, cho phép tra cứu nhanh chóng, bảo quản lâu dài và dễ dàng nâng cấp.

Yêu cầu đối với cơ sở dữ liệu địa chất công trình

- Các dữ liệu phải tách bạch rõ ràng theo chủng loại

- Các dữ liệu không được trùng lặp, chồng chéo, không thừa, hoặc không thiếu thông tin

Tính chất của dữ liệu địa chất công trình thường mang tính ngẫu nhiên cao, do đó không có hai công trình nào có các chỉ tiêu và tính chất hoàn toàn giống nhau, ngay cả trong một phạm vi hẹp Điều này cho thấy sự đa dạng và khác biệt trong các công trình xây dựng.

- Cung cấp cách thức dễ dàng cập nhật bổ sung

- Tốc độ tra cứu nhanh

- Bảo quản tốt, lâu dài

- Cung cấp phương thức cho phép cùng lúc nhiều người dùng có thể tiếp cận từng phần, hay toàn bộ cơ sở dữ liệu

- Cho phép người dùng có thể truy cập tại bất kỳ thời điểm nào, bất kỳ ở đâu (về mặt này công nghệ WEB vượt trội tất cả)

Tính quảng bá của hệ thống cho phép dễ dàng nâng cấp, bổ sung và tích hợp các module mới để quản lý các dạng dữ liệu khác nhau, đồng thời có khả năng liên kết với các cơ sở dữ liệu khác khi có điều kiện nâng cấp hệ thống.

1.2.4 Giá thành hệ thống rẻ

Trong bối cảnh hội nhập hiện nay, giá thành trở thành yếu tố quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế hệ thống Ví dụ, chi phí bản quyền cho SQL Server hoặc Oracle có thể lên tới hàng ngàn USD.

GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG

Cơ sở dữ liệu và hệ thống quản trị Cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu là tập hợp thông tin có thể có hoặc không có mối liên quan, được lưu trữ trên một hoặc nhiều máy tính theo các phương thức và khuôn dạng nhất định, giúp thuận lợi cho việc nhập, cập nhật, tìm kiếm và khai thác thông tin Để quản lý dễ dàng, cơ sở dữ liệu được tổ chức thành các tập tin dữ liệu (DataBase file) Hệ thống chương trình với giao diện thân thiện cho phép người dùng tạo mới, cập nhật và khai thác các tập tin này được gọi là Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DataBase Management System).

Hình 2 1 Mô hình cơ sở dữ liệu

Mô hình đơn giản nhất được trình bày trong hình 2.1 khái quát hóa tối đa các yếu tố của hệ cơ sở dữ liệu phân tán Trong mô hình này, số tầng vật lý thường nhiều hơn một, cho phép cơ sở dữ liệu được lưu trữ trên nhiều thiết bị tại các vị trí địa lý khác nhau, với khoảng cách có thể lên đến hàng chục nghìn km.

Mô hình dữ liệu là cấu trúc và kỹ thuật truy cập dữ liệu mà hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp, xác định các đặc tính của hệ thống cũng như dữ liệu được xây dựng trên nền tảng đó.

2.1.1 Sơ lược về lịch sử các mô hình dữ liệu

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đã bắt đầu phát triển từ đầu thập niên 70, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều mô hình dữ liệu khác nhau Mỗi mô hình dữ liệu này đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến cách thức quản lý và truy xuất thông tin trong cơ sở dữ liệu.

Yêu cầu tin Hệ quản trị cơ sở

Hệ quản trị cơ sở

Dữ liệu (Acess) user Tin

Yêu cầu tin user Tin

Tầng vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các mô hình dữ liệu mới, với những mô hình dữ liệu phổ biến mà người dùng thường gặp.

- Hệ quản trị file (tệp):

Trước khi xuất hiện các hệ quản trị cơ sở dữ liệu, dữ liệu thường được lưu trữ trong các file riêng biệt trên máy tính, như bảng lương hay biểu kế toán Hệ quản trị file, thường do nhà sản xuất máy tính cung cấp cùng với hệ điều hành, không có mô hình dữ liệu và không nhận biết nội dung bên trong các file Đối với hệ quản trị file, tất cả các loại file như văn bản (Word), bảng tính (Excel), ảnh hay bản đồ đều được xem như nhau.

- Cơ sở dữ liệu phân cấp

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của các hệ quản trị cơ sở dữ liệu là hỗ trợ quản lý kế hoạch sản xuất tại các công ty.

Hệ quản trị thông tin IMS của IBM, ra mắt lần đầu vào năm 1968, từng là một trong những hệ quản trị cơ sở dữ liệu phân cấp phổ biến nhất IMS có ưu điểm nổi bật với cấu trúc đơn giản, dễ hiểu, phù hợp để thể hiện các quan hệ cha/con Hệ thống này lưu trữ các quan hệ cha/con dưới dạng con trỏ vật lý, giúp việc di chuyển giữa các bản ghi diễn ra nhanh chóng Nhờ vào cấu trúc đơn giản, IMS có khả năng sắp xếp các bản ghi cha/con cạnh nhau trên đĩa từ, từ đó tăng tốc độ truy cập dữ liệu.

IMS hiện đang là một trong những hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến nhất trên các máy IBM lớn, chiếm hơn 20% tổng số cài đặt hệ quản trị cơ sở dữ liệu trên nền tảng IBM MainFrames.

- Cơ sở dữ liệu mạng (Network Databases):

Cấu trúc đơn giản của cơ sở dữ liệu phân cấp trở nên không hiệu quả khi dữ liệu trở nên phức tạp, dẫn đến sự phát triển của cấu trúc mạng Cấu trúc mạng cho phép các bản ghi có quan hệ gia phả, tương tự như hình cây, và được áp dụng để xử lý dữ liệu dạng đơn hàng Mô hình dữ liệu mạng mở rộng mô hình phân cấp bằng cách cho phép một bản ghi tham gia vào nhiều quan hệ Cha/Con, gọi là các bộ (sets) trong mô hình mạng.

Năm 1971, hội nghị về Ngôn Ngữ hệ Thống Dữ Liệu đã công bố chuẩn cho cơ sở dữ liệu mạng, được gọi là Mô hình CODASYL IBM không phát triển hệ quản trị cơ sở dữ liệu mạng riêng, mà mở rộng IMS Nhiều hãng phần mềm độc lập trong những năm 70 đã nhanh chóng khai thác mô hình mạng với các sản phẩm như IDMS của Cullinmet, Total của Cincom và Adabas DBMS, được ưa chuộng thời bấy giờ Đối với lập trình viên, việc truy cập cơ sở dữ liệu mạng tương tự như truy cập cơ sở dữ liệu phân cấp, nhưng yêu cầu chỉ ra quan hệ và hướng di chuyển giữa các bản ghi.

Cơ sở dữ liệu mạng mang lại nhiều ưu điểm như tính linh hoạt, chuẩn hóa và tốc độ thực hiện Mối quan hệ Cha/Con đa bội cho phép biểu diễn dữ liệu có cấu trúc phức tạp hơn Giá trị của cơ sở dữ liệu mạng gia tăng nhờ vào chuẩn CODASYL và việc áp dụng thực tế từ các nhà sản xuất máy tính mini như Digital Equipment Corp và DataGeneral Các bộ của cơ sở dữ liệu mạng sử dụng con trỏ để chỉ đến các biểu ghi vật lý, và trong một số hệ thống, quản trị viên có thể xác định vị trí ghi dữ liệu trên đĩa thông qua bộ quan hệ.

Cơ sở dữ liệu mạng có những điểm yếu như tính cứng nhắc, yêu cầu khai báo trước bộ quan hệ và cấu trúc bản ghi Một thay đổi nhỏ trong cấu trúc có thể dẫn đến việc phải xây dựng lại toàn bộ cơ sở dữ liệu Cả cơ sở dữ liệu mạng và cơ sở dữ liệu phân cấp đều đòi hỏi nhiều công sức từ các lập trình viên.

Mô hình dữ liệu quan hệ ra đời nhằm khắc phục những bất tiện của mô hình dữ liệu phân cấp và mô hình dữ liệu mạng Được giới thiệu lần đầu bởi Dr Codd vào năm 1970, mô hình này là kết quả của nỗ lực đơn giản hóa cấu trúc cơ sở dữ liệu Nó loại bỏ tính hiện hữu của cấu trúc Cha/Con, thay vào đó, mọi dữ liệu được biểu diễn dưới dạng bảng với các dòng và cột đơn giản.

Mặc dù định nghĩa cơ sở dữ liệu quan hệ theo Ted Codd năm 1970 mang tính toán học chính xác, nhưng thực tế cho thấy khái niệm này lại kém cụ thể và rõ ràng hơn Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ đầu tiên không tuân thủ đầy đủ các nguyên tắc của Codd, và chỉ gần đây, một số hệ quản trị mới đạt được điều này Sự phổ biến của khái niệm quan hệ đã dẫn đến nhiều cơ sở dữ liệu bị gọi sai tên Để giải quyết vấn đề này, năm 1985, Dr Codd đã công bố 12 quy tắc cần thiết mà một cơ sở dữ liệu quan hệ thực sự phải tuân thủ, từ đó tạo nên một định nghĩa rõ ràng hơn về cơ sở dữ liệu quan hệ.

Hệ thống thông tin địa lý GIS

Các kỹ thuật phân tích không gian có vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu trật tự và tổ hợp không gian của các hiện tượng tự nhiên, kinh tế và xã hội Mối liên quan giữa các yếu tố này được thể hiện thông qua trật tự không gian địa lý, do đó, việc bản đồ hóa các hiện tượng và tính chất của các yếu tố là cần thiết.

Bản đồ là công cụ thể hiện rõ ràng các đặc điểm, vị trí và mối liên hệ trong không gian hai chiều của các đối tượng hoặc hiện tượng nghiên cứu Tuy nhiên, sự đa dạng trong cách trình bày bản đồ gây ra khó khăn trong việc xử lý mối quan hệ không gian giữa các lớp thông tin.

Trong hơn một thập kỷ qua, hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã phát triển mạnh mẽ và hoàn thiện, mang lại nhiều ưu thế trong việc quản lý cơ sở dữ liệu GIS có khả năng xử lý chính xác các lớp thông tin trong mối quan hệ không gian, đồng thời bổ sung, đo đạc và tự động tính toán chính xác các thông tin trên bản đồ Hệ thống này cũng có khả năng đưa ra các tính toán dự báo, góp phần nâng cao hiệu quả trong việc phân tích và quản lý dữ liệu không gian.

2.2.1 Các khái niệm cơ bản về HTTĐL Định nghĩa: Hệ thông tin địa lý - Geographical information system (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người điều hành được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - 1994)

Hệ thống thông tin địa lý (HTTĐL) là một hệ thống máy tính có khả năng lưu trữ và liên kết dữ liệu địa lý với các đặc tính đồ họa của bản đồ Điều này mang lại khả năng xử lý thông tin mạnh mẽ, hiển thị thông tin hiệu quả, và tạo ra các sản phẩm bản đồ cùng với các kết quả xử lý và mô hình.

Một con đường, sông, hoặc suối thường được biểu diễn bằng các yếu tố đường trên bản đồ, mặc dù có thể đo được cả độ rộng và chiều dài của chúng Các đối tượng tự nhiên được thể hiện qua đường, cung, vùng, hoặc điểm, tùy thuộc vào các đặc trưng cụ thể của chúng.

Hình 2 3 Mô tả một số khái niệm vector nguồn

Một số khái niệm chính được cụ thể trong định nghĩa này như sau:

- Đường (line) là các đối tượng có một kích thước

- Đoạn thẳng (line segment) là đường nối trực tiếp giữa hai điểm

Đường gấp khúc (Polyline) là tập hợp các đoạn thẳng liên tiếp có thể thay đổi hướng mà không có điểm nối, hoặc chỉ có điểm nối ở một bên Đường gấp khúc có khả năng cắt qua chính nó hoặc giao cắt với các đường khác.

- Cung (area) là một đoạn tập hợp các điểm tạo nên một dạng đường cong mà đường cong đó được xác định bằng một hàm toán

- Đoạn nối (link) là đối tượng có một kích thước nối giữa hai nút Đoạn nối cũng được hiểu là đường gờ (edges) hay đường viền

- Đoạn nối trực tiếp là đoạn nối giữa hai nút với một hướng nhất định

Dây xích là một chuỗi liên tục được tạo thành từ các đoạn thẳng không cắt nhau hoặc từ các cung nối với nhau qua các nút ở cuối mỗi cung Vị trí của các nút, có thể nằm bên phải hoặc bên trái, không phải là yếu tố bắt buộc trong cấu trúc của dây xích.

Vùng là đặc điểm thể hiện hai kích thước: vị trí và diện tích, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định ranh giới Nó có tính liên tục và có thể bao gồm cả phần bên.

HTTĐL bao gồm các hợp phần cơ bản như sau: dữ liệu không gian, người điều hành, phần cứng, phần mềm (hình 2)

Hình 2 4 Mô hình tổ chức của HTTĐL

Dữ liệu không gian được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như số liệu thống kê, báo cáo, quan trắc thực địa, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay và bản đồ giấy Các công nghệ hiện đại trong viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (HTTĐL) cung cấp thông tin không gian với các thuộc tính địa lý, định dạng dữ liệu, tỷ lệ bản đồ và các số liệu đo đạc Sự tích hợp tư liệu địa lý từ nhiều nguồn là đặc điểm nổi bật của phần mềm HTTĐL.

Thông thường, tư liệu không gian được trình bày dưới dạng bản đồ giấy, kèm theo thông tin chi tiết trong các file riêng biệt Tuy nhiên, những tư liệu này không đáp ứng được nhu cầu hiện nay về tư liệu không gian do một số lý do nhất định.

Việc lưu trữ dữ liệu đòi hỏi không gian lớn và gây khó khăn trong việc tra cứu Để có thể nhập và khai thác dữ liệu hiệu quả, cần phải liên kết với thông tin địa lý trên bản đồ cùng các dữ liệu thuộc tính khác được lưu trữ riêng biệt, điều này trở nên phức tạp khi sử dụng hình thức lưu trữ dạng kho hoặc thư viện.

Các khuôn dạng lưu trữ truyền thống không còn phù hợp với tiêu chuẩn dữ liệu hiện đại Thay thế cho dữ liệu truyền thống, tư liệu số hiện nay cho phép lưu trữ khối lượng lớn trên đĩa CD, tương đương với khối lượng tư liệu analog Hơn nữa, tư liệu số còn hỗ trợ khả năng xử lý tự động trên máy tính.

Như vậy, HTTĐL là sự phát triển đặc biệt để sử dụng công nghệ và nghệ thuật máy tính trong việc xử lý tư liệu không gian dạng số

Hệ thống thông tin địa lý (HTTĐL) là một tổ hợp phức tạp của nhiều công việc kỹ thuật, do đó, người điều hành cần phải có đào tạo và kinh nghiệm đa dạng Họ đóng vai trò thiết yếu trong HTTĐL, và sự phát triển liên tục của công nghệ phần cứng và phần mềm yêu cầu họ phải được cập nhật kiến thức thường xuyên Những yêu cầu cơ bản đối với người điều hành bao gồm kiến thức về địa lý, bản đồ, máy tính và công nghệ thông tin.

Đào tạo cơ bản về địa lý giúp khai thác các đặc điểm không gian và các quá trình không gian, đồng thời phát hiện mối quan hệ không gian giữa các hợp phần.

Công nghệ WEB

Web là công nghệ Internet cho phép trình bày thông tin sinh động trên các trang Web Các trang Web được hiển thị trên trình duyệt (Browser) của máy Client và được cấu trúc bằng ngôn ngữ HTML HTML là ngôn ngữ dùng để tạo ra các file văn bản dạng Text cho các trang Web.

HTML, hay ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản, là một ngôn ngữ quan trọng trong lập trình web Nó được cấu tạo từ các thẻ, được định nghĩa bằng cách đặt các từ trong hai dấu < và >.

Cấu trúc chung 1 trang Web HTML :

Tiêu đề của trang Web

Các trang Web được phân thành 3 loại như sau :

Trang web tĩnh (trang HTML) là loại trang đã được lưu trữ sẵn trên máy chủ Khi người dùng gửi yêu cầu, trang này sẽ được tải xuống và hiển thị trên thiết bị của họ.

Trang Web động (DHTML - Dynamic HTML) là các file chương trình chạy trên Server, tạo ra trang Web tĩnh HTML tương ứng và gửi về Client Điều này có nghĩa là trang Web động không tồn tại trước trên Server, mà được tạo ra theo yêu cầu của Client sau khi chạy chương trình Một trong những phương pháp phổ biến để tạo trang Web động là CGI (Common Gateway Interface), chuẩn chung cho phép các trình duyệt chạy chương trình trên Server, hỗ trợ trên mọi hệ điều hành và Web server CGI nhận đầu vào từ Client và xuất ra các trang HTML để gửi về phía Client.

CGI là một phương pháp hiệu quả để tạo ra các trang web động, được hỗ trợ bởi hầu hết các hệ điều hành Tuy nhiên, việc sử dụng CGI có thể gặp phải một số phức tạp.

JSP (Java Server Pages) is a newly announced technology by Sun Microsystems that integrates both a Web Server and JSP to create dynamic web pages.

Nó không phụ thuộc vào mức Web Server và hệ điều hành ở dưới

Trang web có nhúng Applet và Script là các trang HTML tích hợp các câu lệnh được viết bằng JavaScript, VBScript và Perl Các Applet này hoạt động bên phía Client và để chúng có thể chạy, các trình duyệt cần hỗ trợ các bộ dịch tương ứng với ngôn ngữ Script và Applet Các loại Applet này có thể chạy trên trình duyệt (Client).

+ Java Applet được xây dựng dựa trên ngôn ngữ Java

+ ActiveX là các đối tượng dưới dạng modul có sẵn Chỉ chạy trên hệ điều hành Window

+ Plug-In là các thành phần bổ trợ cho các chức năng mới của Browser

Mô hình giao tác Client/Server (Khách/chủ):

Trước hết ta cần hiểu các khái niệm về Client, Server :

+ Đợi các yêu cầu (Request) từ các máy Client Phân tích các yêu cầu đó để xử lý Gửi kết quả trả lời (Response) về Client

+ Chứa các phần mềm Web Server, Database Server

+ Luôn trong trạng thái On-Line

+ Tạo các kết nối Gửi các yêu cầu đến máy Server và chờ nhận kết quả từ Server

+ Chứa các phần mềm Web Browser như IE, FireFox, Nestcape + Có thể ở trạng thái Bật/Tắt bất cứ lúc nào

Mô hình giao tác giữa Client và Server bắt đầu khi Client gửi yêu cầu kết nối đến Server qua địa chỉ URL Server sẽ kiểm tra các kênh kết nối để xác định xem có kênh nào rỗi hay không Nếu có, nó sẽ thiết lập liên kết và gửi kết quả trả về cho Client Đối với các yêu cầu và dữ liệu khác từ Client, Server sẽ thực hiện quy trình tương tự.

JAVASCRIPT Đặc tính của ngôn ngữ Javascript:

JavaScript là một ngôn ngữ lập trình thông dịch, thường được nhúng vào các tệp HTML Khi trình duyệt hỗ trợ JavaScript tải trang, nó sẽ thông dịch các đoạn mã và thực hiện các tác vụ cụ thể Mã nguồn JavaScript được xử lý trong trang HTML ngay sau khi trang được tải xong, nhưng trước khi nội dung được hiển thị.

Javascript là một ngôn ngữ có đặc tính:

- Hướng đối tượng (Object Oriented)

Một trong những đặc điểm quan trọng của ngôn ngữ JavaScript là khả năng tạo và sử dụng các đối tượng (Object), cho phép lập trình viên phát triển ứng dụng hiệu quả Trong JavaScript, các đối tượng được xem xét từ hai khía cạnh khác nhau.

- Các Object đã tồn tại

- Các Object do người lập trình xây dựng

Trong các Object đã tồn tại được chia thành 2 kiểu:

+ Các Object của JavaScript (JavaScript Built-in Object)

+ Các đối tượng được cung cấp bởi môi trường Netscape

Built-in Object trong JavaScript:

JavaScript cung cấp một bộ các đối tượng tích hợp (Built-in Object) để cung cấp thông tin về các đối tượng đang được tải trên trang web và nội dung của chúng Những đối tượng này bao gồm các phương thức (Method) để thao tác với các thuộc tính (Properties) của chúng.

Các đối tượng được cung cấp bởi môi trường Netscape:

Netscape Navigator cung cấp các đối tượng cho phép JavaScript tương tác với file HTML, giúp điều khiển hiển thị thông tin và phản hồi sự kiện trong môi trường Navigator Một ví dụ là đối tượng Window, cung cấp các phương pháp và thuộc tính cho cửa sổ hiện tại của trình duyệt, bao gồm các đối tượng cho từng frame.

Location Cung cấp các tính chất và phương pháp làm việc với các địa chỉ URL hiện hành được mở

History Các đối tượng history cung cấp thông tin về các danh sách cũ và có thể giới hạn sự tương tác với danh sách

Tài liệu là một đối tượng phổ biến, bao gồm các thành phần như đối tượng, tính chất và phương pháp làm việc với các yếu tố như form, link, anchor và applet.

Các đối tượng do người lập trình xây dựng: a Định nghĩa thuộc tính của đối tượng: (Object Properties)

Cú pháp : Object-name Property-name (tên đối tượng tên đặc tính)

Ví dụ :Một đối tượng airplane có các thuộc tính như sau:

Airplane.fuel b Thêm các phương pháp cho đối tượng:( Method to Object)

Sau khi thu thập thông tin về máy bay, chúng ta cần phát triển phương pháp để tận dụng những dữ liệu này Chẳng hạn, bạn có thể in ra mô tả chi tiết về máy bay hoặc tính toán khoảng cách tối đa mà nó có thể bay dựa trên lượng nhiên liệu hiện có.

Airplane.distance() c Tạo một instance của đối tượng:

Trước khi thao tác với một đối tượng của JavaScript ta phải tạo một instance cho đối tượng đó

Nhúng JavaScript vào trong tập tin HTML:

Thuộc tính của thẻ SCRIPT

SRC :Địa chỉ URL chỉ đến tập tin chương trình JavaScript (* js)

Chỉ định ngôn ngữ sử dụng trong Script cùng các phiên bản như JavaScript, VBScript, v.v và ẩn các Scripts đối với những trình duyệt không hỗ trợ JavaScript.

//Dòng kết thúc việc dấu Script và chú thích - - >

Sử dụng tập tin JavaScript bên ngoài :

SRC=”http://www abc com/scroll js”>

JavaScript Program

//Dòng kết thúc việc dấu Script và chú thích - - >

Thêm chương trình vào tập tin HTML:

Google MAP

Google Maps được ra mắt cách đây hai năm, cho phép người dùng truy cập bản đồ toàn cầu với nhiều lớp thông tin Ngay sau khi ra mắt, dịch vụ này đã phát triển mạnh mẽ, đặc biệt với các phiên bản cá nhân hóa bản đồ, cho phép người dùng cập nhật đa giác, hình ảnh và video Ứng dụng nổi bật nhất là tìm kiếm đường đi, mặc dù các quốc gia đang phát triển vẫn thiếu hệ thống dữ liệu như Geocode Tuy nhiên, Google đang tận dụng sức mạnh của cộng đồng với Wikimapia, nơi người dùng có thể đánh dấu hàng triệu địa điểm Đến tháng 6 năm 2007, Wikimapia đã cập nhật hơn ba triệu địa điểm, giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm thông tin như trường Đại học Mỏ địa chất chỉ trong vài giây.

Hình 2 11 Kết quả tìm kiếm trường mỏ địa chất trên Wikimapia

Google Maps là một hệ thống GIS khổng lồ với tính mở đặc biệt, khác biệt so với các hệ thống GIS khác Nhờ vào công nghệ web 2.0 và AJAX, Google Maps liên tục phát triển Để tạo bản đồ cá nhân hóa, Google Maps cung cấp giao diện lập trình MAP API, hỗ trợ ngôn ngữ lập trình Java Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo phụ lục 1 và phụ lục 2.

Lựa chọn công nghệ thực hiện

Dựa trên các phân tích đã được trình bày, tác giả sẽ xây dựng một cơ sở dữ liệu địa chất công trình, ứng dụng các công nghệ tiên tiến để tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu và khai thác thông tin địa chất.

Chúng tôi sẽ sử dụng hệ quản trị nội dung mã nguồn mở Joomla cho website, với những ưu điểm nổi bật như tính thân thiện, miễn phí và khả năng hoạt động trên máy chủ PHP Đặc biệt, Joomla cũng là phần mềm đang được áp dụng cho website của trường Đại học Mỏ Địa chất.

- Về hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng MySQL là hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở

- Về nền của hệ thống GIS: sẽ sử dụng Google Maps.

KẾ HỆ THỐNG

Ngày đăng: 30/05/2021, 07:46

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
2. Đặng Văn Đức, ( 2001), Hệ thống thông tin địa lý (GIS) – NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Tác giả: Đặng Văn Đức
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2001
3. Nguyễn Thị Ngọc Mai (chủ biên), (2000), Visual Basic 6.0 và Lập trình cơ sở dữ liệu, NXB Giáo dục Sách, tạp chí
Tiêu đề: Visual Basic 6.0 và Lập trình cơ sở dữ liệu
Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc Mai
Nhà XB: NXB Giáo dục
Năm: 2000
4. Nguyễn Trọng San, Giáo trình đo đạc địa chính, Trường Đại học Mỏ-Địa chất Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình đo đạc địa chính
Tác giả: Nguyễn Trọng San
Nhà XB: Trường Đại học Mỏ-Địa chất Hà Nội
1. Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý của các hệ cơ sở dữ liệu – NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Khác
5. Nguyễn Trường Xuân, (2000), Hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Khác
6. Access cho người sử dụng Windows, NXB Thống kê Khác
7. MapX Online Help – Hướng dẫn sử dụng MapX Khác
8. Google Map Online Help – Hướng dẫn sử dụng Google Map 9. Google Map API Help – Hướng dẫn sử dụng Google Map API Help 10. Joomla guide – Hướng dẫn sử dụng Joomla guide Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w