TÓM TẮT

GIS ra đời và được phát triển mạnh trong những năm gần đây. Cùng với sự bùng nổ về công nghệ của Internet, GIS cũng đã phát triển công nghệ cho phép chia sẻ thông tin thông qua mạng toàn cầu bằng cách kết hợp GIS và Web hay còn gọi là WebGIS . Bên cạnh đó, xu hướng chia se dư liêu , phát triển phần mềm trên công nghệ mã nguồn mở cũng đang được quan tâm ở các nước đang phát triển vì nhiều lợi ích mà nó mang lại . Vì thế , việc nghiên cứu ứng dụng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở sẽ mang lại khả năng chia se thông tin địa lý rộng rãi cho các ngành .

Nội dung chính của đề tài là tìm hiểu về hệ thống thông tin địa lý GIS và ứng dụng của chúng; nghiên cứu về WebGIS, khả năng xây dựng ứng dụng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở, trên cơ sở đó ứng dụng xây dựng WebGIS phục vụ công tác “Giám sát tình hình và cảnh báo xu hướng lây lan của dịch bệnh cúm gia cầm”.

Kết quả của đề tài đã trình bày các nghiên cứu lý thuyết về WebGIS: phân loại, tìm hiểu các chiến lược phát triển WebGIS, tìm hiểu phần mềm xây dựng WebGIS trên cơ sở mã nguồn mở là MapServer và đã xây dựng ứng dụng WebGIS giám sát tình hình và cảnh báo xu hướng lây lan của dịch bệnh cúm gia cầm trên địa bàn Bắc Giang.

MỤC LỤC

MỤC LỤC .. 3

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIỆT TẮT ... 5

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS

1.1. ĐỊNH NGHĨA GIS . 11

1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS .. 12

1.3. CẤU TRÚC DỮ LỊÊU TRONG GIS .. 14

1.3.1. Dữ liệu không gian... 14

1.3.2. Dữ liệu phi không gian: 20

1.4. Chức năng... 22

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HỢP WEB-GIS..24

2.1. Giới thiệu WEB: 24

2.2. Giới thiệu về WebGIS: .. 25

2.3. Chức năng của WebGIS: 27

2.4. Ứng dụng của WebGIS: .. 28

2.5. Giải pháp tích hợp và mô hình kết nối WebGIS: 28

2.5.1. Các giải pháp tích hợp WebGIS: . 28

2.5.1.1. Nặng phía Server/ nhẹ phía Client: ... 31

2.5.1.2. Nhẹ phía Server/ nặng phía Client. 32

2.5.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS .. 33

2.5.3 . Phần mềm mã nguồn mở MAPSERVER 34

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG WEBGIS CẢNH BÁO DỊCH BỆNH CÚM GIA CẦM

.. 37

3.1. PHÂN TÍCH ... 37

3.1.1. Hiện trạng nhu cầu thông tin: ... 37

3.1.2. Phân loại thông tin: .. 37

3.1.3. Phân tích hệ thống và định hướng công nghệ: .. 38

3.2. THIẾT KẾ: . 39

3.2.1. Thiết kế kiên truc: 39

3.2.2. Thiêt kê cơ sơ dư liêu... 40

3.2.2.1. Phân tích: .. 40

3.2.2.2. Thiết kế: 42

3.3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH 47

3.3.1. Quy trình sao lưu và phục hồi dữ liệu... 47

3.3.2. Quy trình quản lý (hiệu chỉnh, cập nhật) thông tin bản đồ 50

3.3.3. Quy trình cập nhật thông tin trạng thái hiện tại của bệnh dịch .. 55

3.3.4. Quy trình cập nhật thông tin quản lý và giám sát phòng chống bệnh 58

3.3.5. Quy trình dự báo khả năng lây lan của dịch.. 61

3.3.6. Quy trình hiển thị bản đồ dự báo khả năng lây lan dịch bệnh ... 64

3.3.7. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch . 66

3.3.8. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch . 68

3.3.9. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng chăn nuôi. 70

3.3.10. Quy trình tổng hợp, chiết xuất báo cáo ... 72

3.4. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HOẠT DỘNG: ... 76

3.4.1. Mô hình Public: ... 76

3.4.2. Mô hình chức năng quản lý hệ thống:... 77

3.4.2.1. Màn hình đăng nhập hệ thống ... 77

3.4.2.2. Màn hình chính: 77

3.4.2.3. Màn hình các đơn vị hành chính huyện/ Thị xã: 79

3.4.2.4. Màn hình danh sách các loại gia cầm: .. 80

3.4.2.5. Màn hình bản đồ hiện trạng dịch bệnh: . 81

3.4.2.6. Màn hình nhập thông tin chi tiết tình trạng chăn nuôi ... 82

3.5. CÀI ĐẶT, THƯ NGHIÊM . 84

KẾT LUẬN ... 85

1. Các kết quả đạt được: 85

2. Hướng phát triển của đề tài. ... 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 86

MỞ ĐẦU

Trận dịch cúm gia cầm xảy ra cuối năm 2003, đầu năm 2004 đã để lại tổn thất nặng nề cho nền kinh tế không chỉ nước ta mà còn các nước trong khu vực.

Dịch cúm gây ra thiệt hại trực tiếp cho người chăn nuôi, làm mất cân đối về cung và cầu thực phẩm trên thị trường, ảnh hưởng đến người tiêu dùng. Không những thế, dịch cúm gia cầm còn gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ cộng đồng, đến môi trường sống và trong một số trường hợp dẫn đến thiệt hại nhân mạng.

Từ đó đến nay, dịch cúm gia cầm đã tái xuất hiện nhiều lần, tiếp tục đe doạ sự ổn định của kinh tế-xã hội của nhiều nước trên thế giới và đang có nguy cơ trở thành đại dịch cúm của con người trong phạm vi toàn cầu.

Hiện nay, khi xảy ra dịch cúm, các cấp quản lý ở địa phương cũng như ở trung ương rất thiếu thốn thông tin cần thiết và tức thời cho việc đánh giá tình hình hiện trạng, mức độ nguy hiểm đang tiềm ẩn để có biện pháp xử lý, phòng và chống kịp thời. Ngoài việc chưa có được một hệ thống tổ chức điều tra, thu thập thông tin hoàn chỉnh, chúng ta còn thiếu cả phương tiện lưu trữ, xử lý thông tin.

Kết quả điều tra từ các địa phương gửi lên các cơ quan quản lý cấp trên thông qua FAX, bưu kiện hoặc điện thoại đều được lưu trữ dưới dạng giấy phiếu xếp thành chồng, làm cho việc phân tích, tổng hợp thông tin khó khăn, chậm chạp, không đáp ứng được yêu cầu của công tác theo dõi, giám sát tình hình dịch cúm và ra quyết định phòng chống. Nói cách khác, có thông tin, mất thời gian, sức người, sức của để thu thập thông tin, nhưng hiệu quả khai thác thông tin còn thấp. Đây là hệ quả của việc thiếu một hệ thống thông tin hiện đại để lưu trữ các loại thông tin điều tra thu thập được, xử lý chúng một cách nhanh chóng, kịp thời và trong nhiều trường hợp có thể đưa ra những ý kiến tư vấn cho các nhà quản lý.

Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographical Information System) đã được khá nhiều người quan tâm muốn tìm hiểu và ngày càng nhiều các tổ chức kinh tế xã hội ứng dụng trong công tác nghiên cứu khoa học và sản xuất. Công nghệ GIS đã và đang thâm nhập như một nhu cầu tất yếu vào hầu hết các ngành cũng như các địa phương ở Việt Nam.

Thông tin GIS cung cấp cho người sử dụng hướng thay đổi của dữ liệu trong một lãnh thổ theo thời gian, đồng thời xác định những gì có thể xảy ra khi có sự thay đổi dữ liệu đó.

Nói cách khác GIS cung cấp cho người sử dụng những mô hình khác nhau của sự thay đổi. Dữ liệu bản đồ là thành phần chính trong cơ sở dữ liệu của GIS.

Các bản đồ gắn chặt với thế giới thực và luôn được bổ sung những thông tin mới.

Nền tảng của thông tin hình học trong GIS là bản đồ đã được số hoá ở dạng nào đó để có thể thực hiện từ những phép tính đơn giản như: đo đạt diện tích, chu vi, chiều dài, vị trí ... đến những phép tính phức tạp như: mở rộng diện tích, xác định giao của nhiều vùng diện tích ... là những bài toán khá phổ biến trong quản lý và nghiên cứu khoa học.

Không như các CSDL thông thường, GIS rất trực quan, thuận tiện và cùng một lúc cung cấp cho người sử dụng nhiều thông tin một cách tổng hợp.

Ví dụ một nhà đầu tư cần thông tin để lựa chọn điạ điểm xây dựng một khách sạn hay một cửa hàng tại một huyện nào đó, trên màn hình là bản đồ của huyện với mật độ dân cư từng khu vực được thể hiện bằng các màu khác nhau, nhà đầu tư chỉ việc chọn một khu vực có mật độ dân cư cao và bấm “con chuột” vào điểm đó, trên màn hình sẽ hiện lên các thông số về: số dân, thành phần dân, địa lý, địa chất, khí tượng thuỷ văn, ... của khu vực cần tìm.

Các phần mềm GIS cố gắng áp dụng tối đa công nghệ GIS để có thể tạo ra hệ tự động lập bản đồ và phương tiện xử lý dữ liệu thông minh, như hệ chuyên gia,..

Trước những diễn biến ngày càng phức tạp về tình hình dịch bệnh trên đàn vật nuôi trong tỉnh; việc phải có một công cụ quản lý các hoạt động trong lĩnh vực thú y trên địa bàn để có thể đáp ứng nhu cầu thông tin nhanh chóng, chính xác từ đó có những tham mưu kịp thời cho các cấp chính quyền địa phương là việc làm rất cần thiết. Việc quản lý các đối tượng này sẽ rất trực quan và hiệu quả nếu được xây dựng trên nền công nghệ thông tin địa lý (GIS).

Nhận thấy những tiện ích của GIS, em lựa chọn và thực hiện đề tài “Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở công nghệ GIS ” Nhằm khắc phục những hạn chế và đáp ứng các yêu cầu trên.

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Nghiên cứu các kỹ thuật liên quan đến phát triển hệ thống GIS (Geographical Information System) trên nền Web.

- Phát triển ứng dụng GIS với khả năng cảnh báo dịch bệnh tại địa phương cấp tỉnh/thành phố.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Mô hình dữ liệu không gian: Dữ liệu véctơ và dữ liệu raster

- Mô hình hệ thống GIS véctơ: Kiến trúc kết nối GIS và Web

- Khảo sát thu thập dữ liệu bản đồ, dữ liệu một loại dịch bệnh tại cấp tỉnh/thành phố.

- Xây dựng thử nghiệm chương trình demo Hệ thống thông tin tích hợp Web-

GIS trên cơ sở mã nguồn mở, với khả năng cảnh báo dịch bệnh.

4. Phạm vi nghiên cứu

- Về giới hạn địa lý:

Nghiên cứu và xây dựng hệ thống thông tin quản lý và hỗ trợ dự báo dịch bệnh dịch cúm gia cầm từ thôn, xóm lên xã, huyện và tỉnh dựa theo sơ đồ giám sát dịch bệnh hiện tại trong lĩnh vực nông nghiệp và y tế.

- Về công nghệ:

Sử dụng công nghệ mã nguồn mở vì:

+ Tính an toàn cao.

+ Tính ổn định và đáng tin cậy.

+ Giảm phụ thuộc vào nhà cung cấp.

+ Không hạn chế quyền sử dụng.

+ Tiết kiệm chi phí trực tiếp.

+ Tận dụng được các ý tưởng của cộng đồng.

+ Tuân thủ các chuẩn công nghệ chung của thế giới.

- Về phần mềm: Sử dụng phần mềm MapServer để xây dựng WebGIS:

+ Phần mềm cho phép tạo ra các bản đồ động và trình bày dữ liệu không giantrên web

+ Đây là phần mềm được viết trên công nghệ mã nguồn mở.

5. Bố cục của luận văn: Mở đầu:

Giới thiệu khái quát về hệ thống thông tin địa lý và nhu cầu cấp bách của

việc cảnh báo dịch bệnh dịch cúm gia cầm..

Mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Chươ ng I : Khái quát về hệ thống thông tin địa lý GIS

Tổng quan các kiến thức cơ bản của Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System (GIS), dữ liệu, cơ sở dữ liệu, cơ sở dữ liệu không gian. Tiếp cận đến số hóa bản đồ trên cơ sở dữ liệu nền. Các mô hình cơ sở dữ liệu (mô hình vector, mô hình raster), cơ sở dữ liệu địa lý. Các phép toán đại số quan hệ, các phép toán không gian. Tổng quan các ứng dụng của GIS trong các ngành khoa học liên

quan.

Chươ ng II : Nghiên cứu giải pháp tích hợp Web-GIS

Tìm hiểu về WEB-GIS, chức năng, ứng dụng và các giải pháp tích hợp vàmô hình kết nối Web-GIS

Chươ ng III : Phát triển ứng dụng GIS trên nền Web

Trình bày tóm tắt nội dung bài toán cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm, sự cần thiết phải xây dựng hệ thống cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm và dự báo xu hướng lây lan của dịch khi dịch bùng phát.

Trình bày về hiện trạng hệ thống cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm ở BắcGiang.

Phân tích, thiết kế, xây dựng và cài đặt thử nghiệm hệ thống cảnh báo dịchbệnh cúm gia cầm.

Kết quả đạt được và hướng phát triển của đề tài.