Xây dựng ứng dụng cảnh báo tình trạng cây xanh tại Hà Nội, sử dụng WEBGIS và điện toán đám mây

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

IT

Nguyễn Ngọc Hoan

PT

XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CẢNH BÁO TÌNH TRẠNG CÂY XANH TẠI HÀ NỘI,
SỬ DỤNG WEBGIS VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60.48.01.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2015


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: T.S Hà Mạnh Đào

Phản biện 1: ……………………………………………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………………………………………..

IT

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu

chính Viễn thông

....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ...............

PT

Vào lúc:

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ra đời và được phát triển mạnh trong những năm gần
đây. Cùng với sự bùng nổ ứng dụng Internet, công nghệ GIS cho phép chia sẻ thông tin
thông qua mạng toàn cầu bằng cách kết hợp GIS và Web hay còn gọi là WebGIS. Tuy vậy,
việc triển khai WebGIS vẫn còn nhiều khó khăn bởi vì hầu hết các các phần mềm GIS đang
được sử dụng rất đắt tiền và phức tạp mà chỉ có một số ít tính năng thực sự hữu dụng. Thêm
vào đó, việc chia sẻ dữ liệu giữa các dự án GIS khá phức tạp, người dùng cần phải sử dụng
nhiều công cụ khác nhau để phân tích dữ liệu GIS, thiết lập máy chủ cho ứng dụng web.
Đồng thời, trong giai đoạn suy thoái kinh tế như hiện nay, thì việc ứng dụng một
công nghệ hay một dịch vụ CNTT đáp ứng việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công

IT

ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu.

Để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán
rất nhiều loại chi phí như chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị

PT

viên, chi phí bảo trì, sửa chữa,…Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp
thiết bị; phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Để giải
quyết vấn đề trên thì người dùng thấy được rằng nếu có một nơi tin cậy giúp các doanh
nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quan tâm đến cơ sở hạ
tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của họ thì sẽ mang lại
cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn. Khái niệm “điện toán đám mây” đã ra đời
trong hoàn cảnh đó và đang dần trở nên quen thuộc đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là đối
với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Điện toán đám mây (Cloud Computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình
điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng internet (theo
Wikipedia). Với một số lợi ích cơ bản như: sử dụng các tài nguyên tính toán động, giảm chi
phí, giảm độ phức tạp trong cơ cấu doanh nghiệp, kiến trúc hướng dịch vụ… điện toán đám
mây đang tạo cơ hội cho các doanh nghiệp hoạt động hiệu quả, thông minh và tiết kiệm chi
phí hơn.


2

Nhằm đưa ra các kĩ thuật triển khai WebGIS mới dựa trên mô hình điện toán đám
mây để xóa bỏ những nhược điểm của cách triển khai WebGIS truyền thống đã nêu ở trên
và nhằm cung cấp một ứng dụng hỗ trợ cảnh báo các sự cố về cây xanh tại Hà Nội, em
quyết định thực hiện đề tài: "Xây dựng ứng dụng cảnh báo tình trạng cây xanh tại Hà
Nội, sử dụng WebGIS và điện toán đám mây” để làm đề tài luận văn thạc sỹ.

2. Tổng quan về đề tài nghiên cứu

2.1.

Tổng quan

Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin ở các doanh nghiệp Việt Nam đã trở
nên phổ biến, và điện toán đám mây đã bắt đầu có những tín hiệu lạc quan. Tuy nhiên hầu
hết các doanh nghiệp vừa và nhỏ vẫn còn e dè với điện toán đám mây, vẫn chưa hiểu rõ hết
về mô hình này nên việc sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây vẫn còn hạn chế, đặc biệt
mây càng hạn chế hơn.

IT

là việc phát triển các ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trên nền tảng điện toán đám

Đồng thời, nhu cầu người dùng về các công cụ GIS đang ngày càng tăng mạnh. Tuy

PT

vậy, việc ứng dụng GIS vẫn còn nhiều khó khăn. Có một giải pháp có thể xóa bỏ những
nhược điểm đó, giúp thực hiện các công việc trên dễ dàng và tiết kiệm thời gian hơn. Đó là
sử dụng GIS nền tảng điện toán đám mây(GIS Cloud).
Eris là một trong những nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây hiện nay với nền
tảng ArcGIS Online cho phép người dùng triển khai WebGIS trên cơ sở hạ tầng của mình.

2.2.

Các công trình nghiên cứu có liên quan

Đề tài nghiên cứu các kĩ thuật triển khai WebGIS có khá nhiều tác giả thực hiện. Tuy
nhiên nghiên cứu về các kĩ thuật triển khai WebGIS trên điện toán đám mây thì ít có ở Việt

Nam. Nhằm tiếp thu kết quả nghiên cứu của các đề tài đi trước tác giả đã tham khảo tại
nhiều nguồn khác nhau. Một số đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực WebGIS như sau:
Tác giả Lê Hữu Liêm tại Đại học Đà Nẵng đã nghiên cứu và ứng dụng WebGIS để
xây dựng bản đồ các bãi biển du lịch của thành phố Đà Nẵng. Đề tài đã thực hiện được các
nội dung sau: nghiên cứu về công nghệ GIS, WebGIS để làm cơ sở phát triển ứng


3

dụng; nghiên cứu các phần mềm MapInfo, MapXtreme Java, NetBeans IDE, SQL
Server, ngôn ngữ JSP để số hóa bản đồ, kỹ thuật đưa bản đồ lên web, xuất bản đồ ra web
dưới dạng hình ảnh bản đồ. Đề tài còn một số hạn chế sau: các thông tin về vị trí trên bản
đồ chỉ là tương đối, chưa thực sự chính xác; sử dụng phiên bản phần mềm MapXtreme
Java 4.8.2 là phiên bản thử nghiệm nên vẫn còn nhiều hạn chế.

3. Mục đích nghiên cứu
 Đưa ra các phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám
mây.
 Xây dựng một ứng dụng trên WebGIS/ĐTĐM.

4. Đối tƣợng và pham vi nghiên cứu

IT

Đối tượng nghiên cứu gồm có:
 Cơ sở lý thuyết về WebGIS.

 Cơ sở lý thuyết về Điện toán đám mây.

 Các phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây

PT

đã có.

Về phạm vi nghiên cứu:

 Khái niệm và sơ đồ hoạt động của WebGIS.
 Khái niệm, cách thức hoạt động, các mô hình triển khai, ưu điểm, nhược điểm
của điện toán đám mây.

 Các phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây
đã có.
 Xây dựng một ứng dụng cảnh báo tình trạng cây xanh trên địa bàn Hà Nội dựa
trên WebGIS/ĐTĐM.

5. Các phƣơng pháp nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tiến hành thu nhập các tài liệu, thông tin liên
quan đến đề tài.


4

 Tổng hợp và phân tích tích tài liệu để đưa ra các phương thức triển khai WebGIS
trên điện toán đám mây.
 Tạo một ứng dụng dựa trên WebGIS/ĐTĐM.

6. Những đóng góp của luận văn
Luận văn hoàn thành sẽ có những đóng góp chủ yếu sau đây:
 Hệ thống hóa những vấn đề lý thuyết cơ bản về WebGIS và Điện toán đám

mây.
 Các phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây
đã có.
 Cách triển khai một WebGIS cụ thể trên điện toán đám mây.

IT

7. Kết cấu của luận văn
Luận văn được chia thành 3 chương như sau:

Chƣơng 1: WEB GIS VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

PT

Chương này trình bày khái niệm về WebGIS; sơ đồ hoạt động của WebGIS ;

khái

niệm về điện toán đám mây; những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây; mô hình
hướng dịch vụ của điện toán đám mây; cách thức hoạt động của điện toán đám mây; các mô
hình triển khai điện toán đám mây; ưu và nhược điểm của điện toán đám mây; giới thiệu về
WebGIS trên điện toán đám mây; kiến trúc hoạt động của WebGIS trên điện toán đám mây;
các tính năng của ArcGIS Online; các dịch vụ của ArcGIS Online, các con đường triển khai
ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây.
Chƣơng 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Trong chương này sẽ đi sâu vào phát biểu bài toán, phân tích và thiết kế hệ thống ứng
dụng cảnh báo tình trạng cây xanh trên địa bàn Hà Nội dựa trên ArcGIS Online.
Chƣơng 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
Trong chương này sẽ đi sâu vào triển khai WebGIS cảnh báo tình trạng cây xanh trên
địa bàn Hà Nội dựa trên ArcGIS Online

5

Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ WEBGIS VÀ ĐIỆN TOÁN
ĐÁM MÂY
1.1. WebGIS
1.1.1.

Khái niệm về WebGIS

WebGIS là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để tích hợp,
trao đổi các thông tin địa lý trên World Wilde Web. .

Sơ đồ hoạt động của WebGIS

PT

IT

1.1.2.

Hình 1.1: Sơ đồ hoạt động của WebGIS

Quá trình hoạt động của WebGIS được minh họa như hình vẽ trên [1].

1.2. Điện toán đám mây
1.2.1.

Khái niệm về điện toán đám mây

1.2.2.

Những đặc điểm nổi bật

1.2.3.

Mô hình hướng dịch vụ

1.2.4.

Cách thức hoạt động của điện toán đám mây
p F ont-end là lớp người dùng, cho ph p người dùng sử dụng và thực hiện thông

qua giao diện người dùng.
p Bac -end bao gồm các cấu trúc phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện
cho lớp Front-end và được người dùng tác động thông qua giao diện đó.

1.2.5.

Các mô hình triển khai điện toán đám mây


6

Từ “đám mây” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa mạng Internet đã được sử
dụng rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT. Một cách nôm
na, điện toán đám mây là mô hình điện toán Internet. Tuy nhiên, khi mô hình Cloud
Computing dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp dụng trong các môi
trường có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình triển khai khác nhau.

1.2.6.

Ưu và nhược điểm của điện toán đám mây

1.3. Các phƣơng thức triển khai ứng dụng dựa t ên WebGIS và điện toán
đám mây
1.3.1. Giới thiệu về WebGIS trên điện toán đám mây
Với sự phát triển của điện toán đám mây, một số hệ thống GIS đã được chuyển đổi
thành hệ thống GIS trên nền điện toán đám mây. Ví dụ: Google Earth Engine, ArcGIS

IT

Server trên nền đám mây và giscloud.com. ESRI cung cấp nhiều giải pháp GIS trên nền
điện toán đám mây như: ArcGIS Server trên Amazon EC2, ArcGIS.com, ArcLogistics và
BAO. Giscloud.com cũng là hệ thống GIS trên nền điện toán đám mây.
ArcGIS Server trên Amazon EC2 và ArcGIS.com đều được xây dựng trên kiến trúc

PT

như nhau, đó là chạy ArcGIS Server trên máy ảo được đặt trên đám mây Amazon EC2.
ArcGIS Online, một nền tảng ứng dụng trên điện toán đám mây của Esri.

1.3.2. Kiến trúc hoạt động
Gồm 3 tầng [2]:

Hình 1.10: Kiến trúc hoạt động


7

Tầng dữ liệu (bên trái hình 1.10) chứa tất cả các định dạng từ đơn giản như CSVs
của Microsoft Excel đến các cơ sở dư liệu địa lí phức tạp. Cho phép bạn tạo các bản đồ, hộp
công cụ, và các tài nguyên 3D bằng phần mêm ArcGIS for Desktop hoặc ArcGIS Pro.
Tầng trung gian, trên tầng trung gian (ở giữa hình 1.10), ta có thể xuất bản các tài
nguyên trên desktop lên ArcGIS Online hoặc lên ArcGIS for Server trên Amazon Elastic
Compute Cloud. Ví dụ như là các web services, ta có thể thêm vào ArcGIS Online để tạo ra
các bản đồ web. Các tổ chức không muốn đưa tài nguyên của mình lên các đám mây công
cộng thì có thể sử dụng Portal for ArcGIS, một dạng của ArcGIS Online được sử dụng
trong các đám mây riêng tư.
ArcGIS Server trên Amazon EC2
Hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây công cộng nhưng tiên

IT

phong là Amazon và dịch vụ đưa đến cho người dùng là Amazon Web Service (AWS). Để
chạy các ứng dụng, AWS cung cấp các máy ảo (VMs) thông qua dịch vụ Elastic Compute
Cloud (EC2). Người dùng có thể yêu cầu một máy ảo (thường được gọi là EC2 instance)

PT

thông qua website của AWS và cài đặt bất cứ phần mềm nào lên đó để sử dụng.

Hình 1.11: Mô hình Amazon Web Services

Tầng trình diễn (Bên phải hình 1.10) bao gồm rất nhiều phần mềm sẵn có để tạo ra
các ứng dụng WebGIS mà không cần lập trình; web APIs hoặc SDKs để lập trình ra các ứng
dụng WebGIS

1.3.3. Tính năng của ArcGIS Online

8

ArcGIS Online cung cấp cho ta một nền tảng điện toán đám mây để tạo, quan lý,
chia sẻ, quyển truy cập các bản đồ, các ứng dụng và dữ liệu. Bao gồm:
Infrastructure as a service (IaaS), ta có thể upload dữ liệu và xuất bản các web
services lên ArcGIS Online, và lưu trư trên nền tảng ArcGIS Online ( nằm trên Amazon
Elastic Compute Cloud)
Platform as a Service (PaaS), ta có thể tạo ra các ứng dụng WebGIS mà không cần
lập trình với các mâu của ArcGIS Online hoặc sử dụng ArcGIS Web APIs và ArcGIS
Runtime SDKs for Mobile để phát triển các ứng dụng WebGIS.
Software as a Service (SaaS), ta có thể sử dụng các bản đồ nền, các dịch vụ bản đồ,
các dịch vụ phân tích và các ứng dụng được lưu trên ArcGIS Online và được xuất bản bởi
Esri và công động người dùng của Esri.

IT

1.3.4. Các con đường triển khai ứng dụng sử dụng WebGIS và điện toán đám mây
Hiên nay có nhiều công nghệ WebGIS để triển khai ứng dụng như: ArcGIS Online,
Portal for ArcGIS, ArcGIS for Server, Web App Templates, Web AppBuilder for ArcGIS,

PT

ArcGIS API for JavaScript, the Collector for ArcGIS mobile app, ArcGIS Runtimes SDKs
for Mobile (IOS, Android, and Windows Phone), Esri City Engine, và 3D web sences

1.3.4.1.

Tạo ứng dụng Web với ArcGIS Online web app templates

ArcGIS Online là một thành phần chính của công nghệ web GIS ngày nay [4].

Hinh 1.13: Các loại chính của nội dung trong ArcGIS Online


9

Thông thường, một ứng dụng web bao gồm một hoặc nhiều bản đồ web, bản đồ web
bao gồm hoặc tham chiếu một hoặc nhiều lớp. Một lớp có thể dưới dạng của một CSV, một
shapefile, hoặc một dịch vụ web.

1.3.4.2.

Map services
Các ứng dụng web được tạo bằng cách sử dụng các tập tin CSV, shapefile,

geodatabase với các dịch vụ ArcGIS Online đã nói ở trên chỉ áp dụng với lượng nhỏ dữ liệu
(không nhiều hơn một vài ngàn điểm hoặc một vài trăm đường và đa giác). Map services
giúp tạo ra các ứng dụng web với lượng lớn dữ liệu.

PT

IT

L p dynamic map service so v i l p feature

Hình 1.14: Map service layer và Feature layer

Các máy chủ GIS

Bảng 1.2: Các loại máy chủ GIS

Máy chủ
ArcGIS for Server

Thuộc tính
Xuất bản được từ nhiều loại tài nguyên GIS
Hỗ trợ tất cả các chức năng
Tính năng đăng kí data store với máy chủ

ArcGIS for Server in the Cloud

Được duy trì bên trong các cơ sở hạ tầng đám mây
của Amazon, Microsoft, VCE, Terremark, IBM hoặc
đám mây cá nhân của các tổ chức.
Xuất bản được từ nhiều loại tài nguyên GIS


10

Hỗ trợ tất cả các chức năng
Tính năng đăng kí data store với máy chủ
ArcGIS Online for Organizations

Không cần cài đặt và duy trì server
Tự động co giãn khi số lượng người dùng tăng
Chỉ cho ph p người sử dụng xuất bản tiled map
services và feature services

1.3.4.3.

Cached map services
Cached map services hiển thị một cách nhanh chóng hơn so với dynamic map

services và có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu mà không bị mất hiệu suất tốc độ. ArcGIS
ứng dụng trực tuyến web so sánh mẫu, bao gồm cả side-by-side và swipe / Spyglass mẫu-tối
đa hóa hiệu quả của so sánh nhiều bản đồ web hoặc các lớp bản đồ

IT

Cached map services
Bản đồ bộ nhớ đệm dùng để chỉ việc tạo ra trước một loạt các hình ảnh dạng map tile

PT

tại một loạt các tỉ lệ bản đồ [4].

Hình 1.15: Bản đồ bộ nh đệm

Đề án lát (Tiling)

Hình 1.16: Title Map


11

1.3.4.4.

Feature services và volunteered geographic information (VGI)
Với map services chúng ta dùng để tạo ra bản đồ và thực hiện truy vấn, nhưng người

sử dụng không thể chỉnh sửa các dữ liệu của map services. Feature services hỗ trợ cả chức
năng đọc và ghi. Feature services đặc biệt hữu ích cho việc thu thập thông tin địa lý tình
nguyện (VGI), chia sẻ công việc chỉnh sửa với người sử dụng web, và hỗ trợ các loại hình
kinh doanh của doanh nghiệp.
Volunteered geographic information (VGI) và web editting
VGI là dữ liệu không gian đã số hóa được cung cấp từ sự tự nguyện của người dân
chứ không phải là dưới hình thức các dữ liệu cá nhân hoặc dữ liệu tổ chức.
Từ góc độ kỹ thuật, VGI cơ bản cung cấp một hình thức chỉnh sửa dữ liệu dựa trên

trợ cả VGI và chỉnh sửa Web
Feature services

IT

web, trong đó người dùng có thể thêm, xóa, và cập nhật các đối tượng. Feature services hỗ

PT

Feature services hỗ trợ cả quyền đọc và ghi [5].

Feature services rất hữu ích cho việc phát triển các ứng dụng web thu thập dữ liệu có
thể tin cậy và VGI.

Xuất bản Feature services v i ArcGIS for Server
Khi xuất bản một Feature services với ArcGIS for Server và kích hoạt tùy chọn
Feature services , ta sẽ tự động nhận được hai dịch vụ là Map service, Feature service cùng
tên.
Xuất bản Feature services v i ArcGIS Online for Organizations
Ta có thể xuất bản một Feature service lên ArcGIS Online bằng cách sử dụng

ArcMap hay bằng cách thêm một CSV hoặc một shapefile trực tiếp lên ArcGIS Online.

1.3.4.5.

Web AppBuilder for ArcGIS
Công nghệ phát triển ứng dụng Web AppBuilder for ArcGIS cho phép ta xây dựng các

ứng dụng web mà không cần lập trình.


12

Các tính năng chính
Web AppBuilder for ArcGIS là một ứng dụng web mà ta có thể sử dụng để tạo ra các
ứng dụng web GIS mà không cần lập trình. Nó được xây dựng trên HTML5 và ArcGIS API
for JavaScript.
Widgets
Web AppBuilder cung cấp các chức năng thông qua các widget.
Web AppBuilder cung cấp một loạt các widget, bao gồm map, basemap gallery,
navigation, overview map, coordinates, splash screen, legend, layer list, và locate cũng như
các widget khác được liệt kê trong hình sau [4]:

1.3.4.6.

ArcGIS API for JavaScript

IT

ArcGIS Online templates và Web AppBuilder for ArcGIS cung cấp rất nhiều chức
năng phong phú cho ứng dụng web, nhưng không thể đáp ứng tất cả các yêu cầu dự án trong

trường hợp cần tùy chỉnh các ứng dụng web. ArcGIS API for JavaScript cung cấp thư viện

PT

để phát triển các ứng dụng web GIS.
ArcGIS REST API

ArcGIS for JavaScript thông qua ArcGIS REST (Representational State Transfer) API để
tương tác với ArcGIS for Server, ArcGIS Online, và Portal for ArcGIS.
Tích hợp dijits (widgets)

Một dijit là một JavaScript widget có thể dễ dàng tích hợp vào các ứng dụng
JavaScript.

1.3.4.7.

GIS di động
Sự gia tăng của điện thoại thông minh và máy tính bảng đã mang lại một sự phát

triển nhanh chóng của công nghệ GIS trên thiết bị di động. Phần này giới thiệu ba tùy chọn
cho việc xây dựng ứng dụng GIS di động: browser based, native-app based, và hybrid
based.
Ba phƣơng pháp tiếp cận để phát triển ứng dụng di động


13

Browser-based : con đường này được xây dựng các ứng dụng bằng cách sử dụng
HTML, JavaScript và CSS.
Native-based: các ứng dụng phải được cài đặt trên thiết bị di động của người dùng.

Hybrid-based: phương pháp này tích hợp các thành phần ứng dụng bản địa và HTML
/ JavaScript / CSS.
ArcGIS cung cấp một bộ các web APIs và runtime SDKs làm việc với ArcGIS for
Server, ArcGIS Online, và Portal for ArcGIS thông qua REST API.

1.3.4.8.

Ứng dụng web 3D

CityEngine
CityEngine là một ứng dụng phần mềm máy tính để bàn độc lập giúp người dùng

IT

thiết kế, lập kế hoạch, và mô hình môi trường đô thị trong 3D.
CityEngine có thể tương tác với ArcGIS for Desktop và ArcGIS Online

PT

CityEngine web viewer

Sau khi tạo ra, các cảnh CityEngine 3D có thể được xuất và tải lên ArcGIS Online.

1.4 Kết luận chƣơng


14

Chƣơng 2: PHẦN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. Phát biểu bài toán

Những vụ tai nạn dẫn đến tử vong do cây đổ tưởng chừng hi hữu, nhưng lại đang xảy
ra khá phổ biến tại Hà Nội mỗi khi có mưa giông lớn và gió giật mạnh.
Cây đổ đè ngang xe taxi, tài xế tử vong tại chỗ
Vào khoảng 19h30 tối 04/06/2014, tại đường Hùng Vương (Quận Ba Đình, Hà Nội),
một cây xà cừ cổ thụ, có đường kính khoảng 2m bất ngờ bật gốc đổ đè ngang hàng ghế đầu
chiếc xe taxi của hãng Group khiến tài xế Nguyễn Hữu Dần (SN 1978, quê Trường Yên,
Yên Mỹ, Chương Mỹ, Hà Nội) tử vong ngay tại chỗ. Người khách ngồi ghế sau trên xe may
mắn thoát chết trong ngang tấc
Tính riêng trong tối 04/06/2014, có hơn 155 cây xanh gây ra sự cố trên các tuyến

IT

đường tại Hà Nội. Trong đó có, 119 trường hợp cây đổ, 36 trường hợp cành gẫy gây ảnh
hưởng đến giao thông, sinh hoạt của người dân. Ngoài ra, một số trường hợp cây nhỏ hoặc
cành gẫy khác đã được người dân tự khắc phục.

PT

Nguyên nhân dẫn đến một loạt tai nạn đáng tiếc cây đổ đè chết người
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới, giáp biển nên khí hậu rất khắc nghiệt, mỗi
năm hứng chịu hàng chục cơn bão, hiện tượng giông lốc cũng thường xuyên xảy ra. Trong
số đó đa phần là những cây lâu năm có bộ rễ chùm tốn đất, tán rộng nhưng rất dễ gãy đổ.
Bên cạnh đó, tốc độ gia tăng đô thị hóa, sửa chữa, nâng cấp, xây dựng mới hệ thống thoát
nước, cầu cống, hạ ngầm đường điện, viễn thông,… đã có những ảnh hưởng nhất định tới sự
an toàn của những cây xanh cổ thụ trên các tuyến phố. Do đó dẫn tới một số cây xanh lâu
năm bị mất rễ dẫn tới nguy cơ mất an toàn cho người dân. Nhiều trường cây bị đổ ngã trong
thời tiết bình thường chứ không phải là do mưa to gió lớn.
Số lượng cây xanh có bóng mát trên địa bàn Thủ đô do Công ty Công viên cây xanh
quản lý là rất lớn, trên 46.000 cây được trồng trên nhiều tuyến phố 9 quận của Hà Nội. Mỗi
năm đơn vị này đã cắt sửa trên 4.000 cây nặng tán, nguy hiểm; chặt hạ trên 1.000 cây chết

khô, sâu mục, nghiêng, nguy hiểm. Ngay việc thu dọn hậu quả hàng loạt cây ngã đổ trong


15

cơn dông ngày 4/6/2014 vừa qua cũng còn gặp nhiều khó khăn vì do thiếu phương tiện,
nhân lực,…
Hướng giải quyết cho vấn đề một loạt tai nạn đáng tiếc vì cây đổ
Chiều ngày 4/6/2014 vừa qua, các cơ quan dự báo thời tiết cũng đã đưa nhiều thông
tin về hiện tượng thời tiết xấu qua các phương tiện truyền thông tại Hà Nội. Đối với người
dân, trong khi mưa, dông, bão, nếu như không có việc gì thực sự cần thiết thì không nên ra
ngoài đường để tránh những điều đáng tiếc xảy tới.
Từ những căn cứ nêu trên, rất khó để có thể quy trách nhiệm cho Công ty Công viên
cây xanh có trách nhiệm trong việc cây đổ đè chết lái xe taxi vừa qua tại tuyến phố bên cạnh
vườn hoa Mai Xuân Thưởng trong hoàn cảnh mưa dông, gió lốc. Không chỉ riêng vụ tài xế
taxi bị tử vong, thiệt hại về tài sản mà còn rất nhiều người dân bị cây đổ thiệt hại về tài sản.

được hay không?

IT

Vậy cây xà cừ cổ thụ đổ có phải là không thể lường trước và không thể khắc phục

Giả sử trước khi sự cố xảy ra đã có thông báo của người dân tới cơ quan quản lý cây

PT

xanh về nguy cơ gãy đổ của cây này thì cơ quan quản lý đã kịp thời khắc phục phòng khi
cây bật gốc do mưa bão. Hoặc trường hợp cây xà cừ nói trên đã có hiện tượng mục rỗng, bị
bệnh, già cỗi, chết... mà cũng sẽ được chặt hạ, dịch chuyển kịp thời thì cũng không thể có vụ

việc đã xảy ra.

Bên cạnh đó, việc chặt hạ một cây xanh phải qua nhiều cơ quan thẩm định. Công ty
cây xanh cũng lập phương án đánh giá, thẩm định, báo cáo của chính quyền sở tại những
cây xanh có thể mất an toàn để có phương án trình các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt
chặt hạ và thay thế trồng cây khác. Nhưng cũng có hiện tượng lợi dụng việc chặt cây vào
mục đích cá nhân. Đặc biệt là chặt những cây gỗ quý hoặc loại bỏ những cây chắn trước cửa
nhà, cơ quan, doanh nghiệp…
Với các lí do trên, một ứng dụng mang tính cộng động là ứng dụng cảnh báo tình
trạng cây xanh tại Hà Nội là cần thiết, để hỗ trợ các công ty cây xanh trong quá trình quản
lý cây xanh tại Hà Nội với các thông tin thông báo tình trạng cây đến từ chính những dân
đang sống trên các địa bàn tại Hà Nội một cách kịp thời và chuẩn xác.


16

2.2. Phân tích và thiết kế hệ thống
Biểu đồ Usecase

IT

Lược đồ use case tổng quát của hệ thống :

PT

Hình 2.5: ƣợc đồ usecase tổng quát

Lược đồ use case mức phân rã :
 Chức năng “Cập nhật”

17

Hình 2.6: ƣợc đồ usecase cập nhập

IT

 Chức năng “Quản lý cây”

Hình 2.7: ƣợc đồ usecase quản lý cây

PT

 Chức năng “Gắn quyền quản lý cho người dùng”

Hình 2.8: ƣợc đồ usecase gắn quyền quản lý

 Chức năng “Tùy chỉnh bản đồ”


18

Hình 2.9: ƣợc đồ usecase tùy chỉnh bản đồ

PT

IT

 Chức năng “Cảnh báo tình trạng cây”

Hình 2.10: ƣợc đồ usecase cảnh báo


19

Chƣơng 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
3.1. Cài đặt hệ thống
Đăng í A cGIS Online
Để có thể sử dụng các dịch vụ do ArcGIS Online cung cấp, chúng ta cần đăng ký một
tài khoản ArcGIS Online, ArcGIS Online cho phép nguời dùng đăng kí tài khoản dùng thử
trong 60 ngày, sau thời gian trên, nếu người dùng muốn sử dụng tiếp phải trả phí sử dụng.
Để đăng kí tài khoản, vào để đăng kí.

PT

IT

Tạo bản đồ nền cho ứng dụng cảnh báo tình trạng cây xanh tại Hà Nội

Hình 3.9: Bản đồ Hà Nội

Cài đặt môi t ƣờng tạo ứng dụng v i ArcGIS Online
Các phần mềm cần thiết.

3.2. Kết quả mô phỏng
Phía ngƣời dùng
Truy cập />để vào ứng dụng Web cảnh báo tình trạng cây xanh tại Hà Nội.


20

IT

Hình 3.10: Màn hình ứng dụng cảnh báo

PT

Người dùng sử dụng kí hiệu phù hợp với loại muốn cảnh báo về cây xanh

Hình 3.11: Các loại tình trạng cảnh báo về cây

Người dùng cập nhập thông tin về tình trạng cây và khung (popup) được hiện ra:
người dùng có thể chọn 1 trong 5 loại tình trạng cây muốn cảnh báo, ngoài ra người dùng có
thể đính kèm các thông tin như hình ảnh và video.


IT

21

PT

Hình 3.12: Popup điền thông tin về tình trạng cây

Phía ngƣời quản lý

Truy cập http://cntt-

tnmt.maps.arcgis.com/apps/dashboard/index.html#/526669fb037040f1b21b6ed2569feb2e
để vào ứng dụng Web quản lí tình trạng cây xanh tại Hà Nội.

22

IT

Hình 3.13: Màn hình đăng nhập phần quản lý

Đăng nhập với tài khoản được cung cấp. Chuyển đến phần quản lý ứng dụng Web

PT

cảnh báo tình trạng cây xanh tại Hà Nội.

Hình 3.14: Màn hình ứng dụng quản lý


23

Một số tính năng chủ yếu
Hiển thị danh sách các thông tin cảnh báo về cây, tự động cập nhập khi có thông tin
mới.

Hình 3.15: Danh sách các thông tin cảnh báo

Hiển thị thông tin chi tiết về cảnh báo về cây đang được chọn có bao gồm hình ảnh

PT

IT

và video (nếu có).

Hình 3.16: Thông tin chi tiết về cảnh báo

Hiển thị tổng số các thông tin cảnh báo về cây, tự động cập nhập khi có thông tin
mới.

Hình 3.17: tổng số các thông tin cảnh báo về cây