Nghiên cứu công nghệ WEBGIS và xây dựng trang WEBGIS hỗ trợ du lịch một số điểm chùa trên địa bàn tỉnh bắc ninh

LỜI CẢM ƠN
Sau gần ba tháng tìm hiểu và thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ
WEBGIS và xây dựng trang WEBGIS hỗ trợ du lịch một số điểm chùa trên
địa bàn tỉnh Bắc Ninh “ Để đạt được kết quả này, em đã nỗ lực hết sức đồng
thời cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ, ủng hộ của các thầy cô, bạn
bè và gia đình.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy giáo – PGS.Tiến Sĩ
Phạm Việt Bình – Bộ môn Khoa Học Máy Tính, Khoa Công nghệ thông tin –
Đại học Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông – Đại học Thái Nguyên.
Cùng các thầy cô giáo Bộ môn Khoa Học Máy Tính – Khoa Công nghệ
thông tin – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời
gian thực hiện đồ án.
Đồ án đã hoàn thành với một số kết quả nhất định, tuy nhiên vẫn không
tránh khỏi sai sót.Kính mong sự cảm thông và đóng góp ý kiến từ các thầy cô và
các bạn.

1


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan toàn bộ nội dung của báo cáo này là do em tự tìm hiểu
nghiên cứu dưới sự định hướng của thầy giáo hướng dẫn. Nội dung báo cáo này
không sao chép và vi phạm bản quyền từ bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
Nếu những lời cam đoan trên không đúng, em xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm trước pháp luật.

Sinh viên

Phạm Thị Thành

2

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................1
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................2
MỤC LỤC ..........................................................................................................3
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................6
KÍ HIỆU , THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT ...........................................................7
TÓM TẮT...........................................................................................................8
LỜI MỞ ĐẦU .....................................................................................................9
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIS VÀ WEBGIS..........................................12
1.1. Tổng quan về GIS...................................................................................12
1.1.1. Định nghĩa GIS ................................................................................12
1.1.2. Dữ liệu GIS......................................................................................14
1.1.3. Ưu điểm và nhược điểm của GIS .....................................................14
1.1.4. Ứng dụng GIS.................................................................................15
1.2. Tổng quan về WebGIS............................................................................17
1.2.1. Khái niệm ........................................................................................17
1.2.2. Tỷ lệ bản đồ .....................................................................................19
1.2.3. Mô hình dữ liệu hệ thống thông tin địa lý.........................................20
1.2.4. Thành phần và chức năng của WEBGIS...........................................21
1.2.5. Các điều kiện cần thiết để thực hiện một WEBGIS ..........................22
1.3. Kiến trúc một WEBGIS ..........................................................................23
1.3.1. Chức năng WebGIS .........................................................................23
1.3.2. Tiềm năng của WEBGIS..................................................................24
CHƯƠNG 2. CÁC NGÔN NGỮ VÀ CÔNG CỤ HỖ TRỢ...............................25
2.1. Các ngôn ngữ..........................................................................................25
2.1.1. HTML..............................................................................................25
2.1.2. CSS..................................................................................................26
2.1.3. Javascript .........................................................................................26

2.1.4. PHP .................................................................................................27
2.1.5. BOOSTRAP ....................................................................................27

3


2.1.6. jQuery.............................................................................................28
2.2. Các công cụ ............................................................................................28
2.2.1. Công cụ XamPP...............................................................................28
2.2.2. Mapinfo ...........................................................................................33
2.3. Dịch vụ bản đồ Google API ....................................................................34
2.3.1. API là gì? ........................................................................................34
2.3.2. Google API .....................................................................................35
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ........................................41
3.1. Bài toán ..................................................................................................41
3.2. Khảo sát..................................................................................................41
3.2.1. Khảo sát hiện trạng ..........................................................................41
3.2.2. Khảo sát nhu cầu người sử dụng ......................................................42
3.2.3. Đối tượng sử dụng trang web ...........................................................42
3.2.4. Tìm hiểu một số chùa tại tỉnh Bắc Ninh ...........................................42
3.3. Phân tích.................................................................................................45
3.3.1. Phân loại thông tin ...........................................................................45
3.3.2. Đối tượng sử dụng ...........................................................................45
3.3.3. Giao diện người sử dụng ..................................................................45
3.3.4. Thông tin về người quản trị..............................................................46
3.3.5. Các thực thể thuộc tính liên quan cần lưu trữ ...................................46
3.4. Thiết kế...................................................................................................46
3.4.1. Mô hình xử lý tổng quát...................................................................46
3.4.2. Quy trình xử lý phía client ...............................................................47
3.4.3. Quy trình xử lý phía server...............................................................48

3.5. Thiết kế chức năng chính ........................................................................49
3.6. Mô hình thiết kế Website ........................................................................49
3.6.1. Mô hình Usecase..............................................................................49
3.6.2. Biểu đồ trình tự ................................................................................51
3.6.3. Biểu đồ cộng tác ..............................................................................55
3.6.4. Biểu đồ Lớp .....................................................................................57

4


3.6.5. Sơ đồ quan hệ thực thể .....................................................................58
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH .................................................61
4.1. Kết quả nghiên cứu .................................................................................61
4.2. Hình ảnh giao diện..................................................................................64
KẾT LUẬN.......................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................68

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Biểu thị bề mặt Trái Đất trên mặt phẳng.............................................12
Hình 1.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS ............................................................18
Hình 1.3. Mô hình dữ liệu dạng vecto................................................................21
Hình 1.4. Mô hình dữ liệu dạng raster ...............................................................21
Hình 1.5. Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS...................................................23
Hình 2.1. Hình Bật công cụ XAMPP để load một trang web lên server ............29
Hình 2.2. Biểu tượng của phần mềm MapInfo Professional ..............................33
Hình 3.1. Mô hình xử lý tổng quát của ứng dụng ..............................................46
Hình 3.2. Quy trình xử lý phía client ................................................................47

Hình 3.3. Quy trình xử lý phía server................................................................48
Hình 3.4. Mô hình usecase tổng quát ................................................................50
Hình 3.5. Mô hình usecase cho người quản trị ..................................................50
Hình 3.6. Sơ đồ usecase cho người dùng ..........................................................51
Hình 3.7. Biểu đồ trình tự thêm vị trí................................................................51
Hình 3.8. Biểu đồ trình tự xóa vị trí ..................................................................52
Hình 3.9. Biểu đồ trình tự UC Xem bản đồ.......................................................52
Hình 3.10. Biểu đồ trình tự UC Tìm đường đi trên map....................................53
Hình 3.11. Biểu đồ cộng tác xem bản đồ ..........................................................55
Hình 3.12. Biểu đồ cộng tác tìm đường đi trên map .........................................55
Hình 3.13. Biểu đồ cộng tác Thêm điểm du lịch ...............................................56
Hình 3.14. Biểu đồ cộng tác Sửa thông tin điểm du lịch ..................................56
Hình 3.15. Biểu đồ cộng tác Xóa điểm du lịch..................................................57
Hình 4.1. Giao diện trang chủ...........................................................................64
Hình 4.2. Giao diện kích vào checkbox chùa ....................................................65
Hình 4.3. Giao diện và thông tin chùa...............................................................65
Hình 4.4. Giao diện giới thiệu chung ................................................................66
Hình 4.5. Giao diện tìm đường giữa 2 điểm ......................................................66

6


KÍ HIỆU , THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT

GIS - Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý
OGC - Open Geospatial Consortium API - Application Programming Interface - Giao diện lập trình ứng
dụng
HTML - HyperText Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản
CSS - Cascading Style Sheets

7


TÓM TẮT
Tìm hiểu hệ thông thông tin địa lý cụ thể là hệ thống thông tin địa lý trên
nền web – WebGIS.
Tìm hiểu các định nghĩa ,thành phần chức năng của hệ thống thông tin địa
lý trên nền web.
Tìm hiểu google api và viết theo hướng ngôn ngữ php , javascript,css,
AJAX,…..

8


LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Theo phương pháp truyền thống vấn đề truyền tải những thông tin liên quan
về du lịch tới các du khách qua bản đồ du lịch là không đầy đủ, không được cập
nhật thường xuyên và không thuận tiện. Bởi vậy, xây dựng cơ sở dữ liệu GIS du
lịch có tầm quan trọng trong thời đại công nghệ thông tin, nó sẽ đóng góp cho các
nhà quản lý quản lý hệ thống du lịch và giúp du khách dễ dàng có những thông tin
để có thể lựa chọn và tìm kiếm địa điểm tham quan, du lịch cho phù hợp. WebGIS
được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng
máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực diện trên
WWW thông qua Internet. Người dùng Internet có thể truy cập đến các ứng dụng
của GIS mà không phải mua phần mềm. Ngoài ra WebGIS còn cho phép thêm các
chức năng GIS trong các ứng dụng chạy trên cơ sở mạng như giao thông, thương
mại, chính phủ, giáo dục và du lịch. Nhiều ứng dụng loại này chạy trên mạng cục
bộ như một phương tiện phân phối và sử dụng dữ liệu địa lý không gian
(geospatial data). Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công nghệ về WebGIS như

công nghệ MapServer, GeoServer, ArcGIS Server,google map api …
Cơ sở dữ liệu thông qua công nghệ WebGIS có ưu điểm là cho phép nhiều
người cùng truy cập một thời điểm, lại quản lý được dữ liệu theo thời gian với
dung lượng lớn, thống nhất và không bị trùng lặp. WebGIS được dùng để quảng
bá và công bố những thông tin về dữ liệu các địa điểm đền chùa một cách rõ
ràng, chính xác, bổ ích nhằm cung cấp thông tin đến người sử dụng và quảng bá
nét đẹp văn hóa người dân Bắc Ninh trong và ngoài nước. Nội dung chính của
bài là “ Nghiên cứu công nghệ WebGIS và xây dựng trang WebGIS hỗ trợ du
lịch một số địa điểm chùa trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh ” .
Vùng đất Bắc Ninh có thể nói là khu vực nhiều chùa chiền, đền hội nhất
cả nước. Hơn nữa còn có nhiều chùa , đền mang tính chất lịch sử , tâm linh . Một
số chùa còn được nhà nước và một số tổ chức công nhận chứng minh lịch sử.
Chùa là nơi giúp con người thanh tịnh , thanh lọc cơ thể trong cuộc sống
bộn bề, giúp ta vừa thoái mái tâm hồn lại cũng có dịp đi du lịch tham quan các di

9


tích lịch sử. Do đó không chỉ để những người con miền đất này hiểu biết thêm về
quê hương mình mà còn là giới thiệu với bạn bè trong nước và bạn bè quốc tế về
vùng đất linh thiêng đẹp đẽ này ,tôi đã ứng dụng webGIS để tạo website hỗ trợ
du lịch với chức năng xác định địa điểm và tìm đường đi .
2. Mục đích
- Nghiên cứu WebGIS và xây dựng bản đồ .
- Xây dựng bản đồ dựa trên google map api , sử dụng các hàm và chức
năng của google map api để xây dựng trang webgis về đền chùa trên địa bàn tỉnh
Bắc Ninh để cho người trong nước cũng như quốc tế biết rõ hơn về nền văn hóa
vùng đất Bắc Ninh.
3. Đối tượng và phạm vi của đề tài
 Sử dụng XAMPP để xây dựng dữ liệu bản đồ cho hệ thống WebGIS.

 Nghiên cứu các công nghệ WebGIS theo chuẩn mở để kết nối và chia sẻ
tài nguyên.
 Tìm hiểu tổng quan về chuẩn OpenGIS để khai thác sử dụng các dịch vụ
hỗ trợ cho việc xây dựng hệ thống.
 Xây dựng hệ thống WebGIS, hiển thị mạng giao thông,một số đền chùa
nổi tiếng trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.
 Tìm hiểu về Webservice để xây dựng các dịch vụ hỗ trợ tìm đường đi và
địa điểm.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu là tiến hành thu thập và phân tích các tài liệu,
thông tin liên quan đến đề tài. Từ đó, lựa chọn phương hướng giải quyết vấn đề,
phân tích thiết kế hệ thống chương trình ,ứng dụng, triển khai xây dựng chương
trình ứng dụng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
Kết quả nghiên cứu và ứng dụng có thể được đưa lên mạng internet thông
qua các Website chuyên ngành du lịch hoặc được cài đặt trên máy tính có màn
hình cảm ứng đặt tại các nơi công cộng hoặc khách sạn để khách du lịch tra cứu,
tìm kiếm thông tin địa điểm các bãi biển muốn đến.

10


6. Đóng góp của đề tài
Giới thiệu một số chùa nổi tiếng Bắc Ninh.
Xác định khoảng cách giữa 2 địa điểm và chỉ đường đi từ điểm này đến
địa điểm kia .
7. Cấu trúc của đề tài
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIS VÀ WEBGIS
CHƯƠNG 2 : CÁC NGÔN NGỮ VÀ CÔNG CỤ HỖ TRỢ
CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH , THIẾT KẾ HỆ THỐNG

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
KẾT LUẬN

11


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ GIS VÀ WEBGIS

1.1. Tổng quan về GIS
1.1.1. Định nghĩa GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – gọi tắt là
GIS) được hình thành vào những năm 1960 và được sử dụng rộng rãi trong nhiều
năm trở lại đây. Là công cụ trợ giúp đắc lực trong nhiều hoạt động kinh tế, xã
hội , quốc phòng.
GIS giúp đánh giá được hiện trạng của các quá trình , các thực thể tự
nhiên , kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý,truy vấn, phân
tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán
trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.

Hình 1.1. Biểu thị bề mặt Trái Đất trên mặt phẳng
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau khi định nghĩa GIS. Nếu xét dưới góc
độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ thống gồm các thành phần:con
người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia.
Khi xây dựng một hệ thống GIS ta phải quyết định xem GIS sẽ được xây
dựng theo mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện nào.
Chỉ trên cơ sở đó người ta mới quyết định xem GIS định xây dựng sẽ phải đảm
đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định

12

về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của hệ thống cũng như cơ cấu tài
chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát triển hệ thống GIS.
Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS là một công cụ máy tính để lập bản
đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp
các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân
tích thống kê, phân tích không gian. Những khả năng này phân biệt GIS với các
hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều
lĩnh vực khác nhau.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý (geodatabase)
làm dữ liệu của mình.
Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:


Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đường và vùng)



Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh)



Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lưới (ví dụ như đường giao thông, lưới

cấp thoát nước, lưới điện...)


Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác



Dữ liệu đo đạc



Dữ liệu dạng địa chỉ



Các bảng dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian,

được liên kết với các thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kết khác nhau.


Ứng dụng công nghệ GIS ngày càng phát triển đa dạng cả về chiều rộng

lẫn chiều sâu, đặt ra nhiều thách thức về kỹ thuật trong quá trình thu thập, phân
tích và xử lý dữ liệu với khối lượng lớn. Các dữ liệu GIS thường được thu thập từ
nhiều nguồn khác nhau và có thể được định dạng theo nhiều chuẩn khác nhau.
Do đó, khi khai thác dữ liệu này, người sử dụng dễ gặp phải những vấn đề lớn về
tính tương thích, cũng như những khó khăn trong việc mua bán phần mềm, làm
quen với việc sử dụng phần mềm, chưa kể đến việc phải bỏ ra một lượng tiền lớn
để mua toàn bộ các dữ liệu do nhà cung cấp xây dựng, trong khi hầu hết các
trường hợp ta chỉ cần một phần thông tin trong đó mà thôi. Hơn nữa, các dữ liệu
này cần được lấy về và lưu trữ tập trung ở một nơi, lại phải bỏ ra một chi phí

13

không nhỏ khác cho việc lưu trữ, bảo trì và cập nhật chúng. Điều này rõ ràng là
lãng phí công sức, thời gian và tiền bạc một cách vô ích. Để khắc phục những trở
ngại này, việc tiến hành xây dựng các dịch vụ web hỗ trợ GIS (WebGIS) là một
giải pháp tốt hiện đang được rất nhiều nơi trên thế giới triển khai thực hiện. Thay
vì dồn các dữ liệu lại một nơi và xử lý tập trung trên đó, giải pháp dịch vụ web
lại đi theo con đường xử lý phân tán. Mọi thông tin yêu cầu và đáp ứng đều được
gửi và nhận thông qua Internet.


Hiện nay, tại nước ta công nghệ GIS không phải là một công nghệ mới.

Nhưng chỉ có một số ít viện nghiên cứu, các cơ quan và vài công ty là có nghiên
cứu và sử dụng GIS. Về WebGIS thì số lượng người nghiên cứu còn ít hơn.


Bên cạnh đó chính sự phát triển nhanh và rộng khắp của các hệ thống

WebGIS đã làm nảy sinh nhu cầu xây dựng một chuẩn chung áp dụng trên toàn
cầu để tạo ra sự giao tiếp dễ dàng cho các ứng dụng WebGIS. Nhận thấy được
điều đó, tổ chức OGC (Open Geospatial Consortium) đã đưa ra chuẩn chung
thống nhất cho các dịch vụ WebGIS.
1.1.2. Dữ liệu GIS
Các dạng dữ liệu của GIS
Dữ liệu của GIS được chia làm 3 dạng : dữ liệu không gian, dữ liệu phi
không gian (dữ liệu thuộc tính) và dữ liệu thời gian.
1.1.3. Ưu điểm và nhược điểm của GIS
Ưu điểm :
- Là cách tiết kiệm chi phí và thời gian nhất trong việc lưu trữ số liệu.
- Có thể thu thập số liệu với số lượng lớn.
- Số liệu lưu trữ có thể được cập nhật một cách dễ dàng.

- Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt.
- Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguổn và nhiều loại khác nhau.
- Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo
ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới.

14


Nhược điểm :
- Chi phí và những vấn đề kỹ thuật đòi hỏi trong việc chuẩn bị lại các số
liệu thô hiện có, nhằm có thể chuyển từ bản đồ dạng giấy truyền thống sang dạng
kỹ thuật số trên máy tính (thông qua việc số hoá, quét ảnh...).
- Đòi hỏi nhiều kiến thức của các kỹ thuật cơ bản về máy tính, và yêu cầu
lớn về nguồn tài chính ban đầu.
- Chi phí của việc mua sắm và lắp đặt thiết bị và phần mềm GIS khá cao.
- Trong một số lĩnh vực ứng dụng, hiệu quả tài chính thu lại thấp.
Trong nông nghiệp, GIS có 3 điểm thuận lợi chính khi được so sánh với
cách quản lý bản đồ bằng tay trước đây:
- Chúng là một công cụ khá mạnh trong việc lưu trữ và diễn đạt các số
liệu đặc biệt là các bản đồ.
- Chúng có thể cho ra những kết quả dưới những dạng khác nhau như các
bản đồ, bảng biểu, và các biểu đồ thống kê,…
Chúng là một công cụ đắc lực cho các nhà khoa học đặc biệt về lĩnh vực
nghiên cứu hệ thống canh tác, đánh giá đất đai, khả năng thích nghi của các kiểu
sử dụng đất, quản lý và xử lý các bản đồ giai thửa trong quản lý đất đai,...
1.1.4. Ứng dụng GIS
- Môi trường: theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất
nhiều ứng dụng đã phát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường. Với
mức đơn giản nhất thì người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ
như vị trí và thuộc tính của cây rừng. Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là

dùng khả năng phân tích của GIS để mô hình hóa các tiến trình xói mòn đất sư
lan truyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước, hoặc sự phản ứng của một lưu
vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn. Nếu những dữ liệu thu thập
gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức năng phân tích phức
tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu thế.
- Khí tượng thuỷ văn: trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ
thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác
định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra

15


các biện pháp phòng chống kịp thời... vì những ứng dụng này mang tính phân
tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.
- Nông nghiệp: những ứng dụng đặc trưng như giám sát thu hoạch, quản
lý sử dụng đất, dự báo về hàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu,
kiểm tra nguồn nước.
- Dịch vụ tài chính: GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính
tương tự như là một ứng dụng đơn lẻ. Nó đã từng được áp dụng cho việc xác
định vị trí những chi nhánh mới của Ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS đang
tăng lên trong lĩnh vực này, nó là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo
hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay
thấp nhất. Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức
vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản.
- Y tế: ngoại trừ những ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay được
dùng, GIS còn có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ như, nó chỉ ra được lộ
trình nhanh nhất giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu,
dựa trên cơ sở dữ liệu giao thông. GIS cũng có thể được sử dụng như là một công
cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lan bệnh tật
trong cộng đồng.

- Chính quyền địa phương: là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng
lớn nhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều
nhất. Tất cả các cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS. GIS
có thể được sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc hồ
sơ giấy tờ hiện hành. Nhà cầm quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong
việc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông. GIS còn được sử dụng trong các
trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp.
- Bán lẻ và phân phối: phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí
với sự trợ giúp của GIS. GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của
khách hàng trong một vùng nào đó. Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt
siêu thị có thể được tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh

16


hưởng của những siêu thị cạnh tranh. GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài
sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất.
- Giao thông: GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải.
Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng
thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định
vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử. Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ
trợ của GIS.
- Các ngành điện, nước, gas, điện thoại: những công ty trong lĩnh vực
này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS được dùng để xây dựng những
cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân tố của chiến lược công nghệ thông tin của các
công ty trong lĩnh vự này. Dữ liệu vecto thường được dùng trong các lĩnh vực
này. những ứng dụng lớn nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và
Facility Management (AM-FM). AM-FM được dùng để quản lý các đặc điểm và
vị trí của các cáp, valve... Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ
chính xác cao.

1.2. Tổng quan về WebGIS
1.2.1. Khái niệm
GIS có nhiều định nghĩa nên WebGIS có nhiều định nghĩa. Nói chung
định nghĩa WebGIS cũng dự trên những định nghĩa của GIS Và có thêm thành
phần của web( web component) . Dưới đây là một số định nghĩa:
WebGIS là một hệ thống phức tạp cung cấp những chức năng như : bắt
giữ hình ảnh(capturing), lưu trữ, hợp nhất dữ liệu(integrating), điều khiển bằng
tay(manipumating) , phân tích và hiển thị không gian( Harder 1998).
WebGIS là hệ thống thông tin địa lý được phân bố thông qua hệ thống
mạng máy tính phục vụ cho việc giao tiếp với các thông tin địa lý được hiển thị
trên World Wide Web( Edward 2000 URL ).

17


Hình 1.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS
Kiến trúc một hệ thống WebGIS tương tự như kiến trúc client-server
(client side- server side) của Web.

Client điển hình là Web browser và server side bao gồm web server được
cung cấp chương trình phần mềm WebGIS. Client gửi yêu cầu về bản đồ thông
qua một số tham khảo từ các công cụ(tools) thông qua Web đến remote server.
Server sẽ gọi những phưong thức GIS thông qua việc gọi đến phần mềm
WebGIS nằm trên Map Server. Phần mềm sẽ trả về kết quả, Mapserver se gui kết
quả dó về Web Server. Web Server sẽ gửi kết quả lại cho Web Browser hiển thị
những thông tin đã được yêu cầu từ phía client bằng Applet hay trang HTML.
(Peng, 1997; Plewe, 1997, p.5). Nhược điểm của giải pháp server-side chủ yếu là
giới hạn ở giao diện người dùng.
Phần lớn những phần mềm mã nguồn mở về GIS đáp ứng cả nhu cầu của
cộng đồng mã nguồn mở lẫn các công ty tư nhân để phát triển, tích hợp, hỗ trợ kỹ

18


thuật và đào tạo. Nhờ vào tính mở của các phần mềm loại này, các công ty loại
nhỏ và trung bình có thể dễ dàng cung cấp các giải pháp và dịch vụ của họ sau
khi phát triển thêm từ các mã nguồn mở. Để có thể phát triển các ứng dụng thông
tin địa lý trên các phần mềm mã nguồn mở đòi hỏi các lập trình viên có kỹ thuật
cao và nhiều kinh nghiệm. Đòi hỏi sự hiểu biết sâu về công nghệ Web, ngôn ngữ
Web cũng như các hệ thống dữ liệu địa lý. Các phần mềm GIS thương mại hiện
nay được đa phần người dùng GIS chuyên nghiệp sử dụng. Trong đó, đáng chú ý
là các sản phẩm của hãng ESRI, như:
- Những phần mềm ArcGIS Desktop cho phép tạo, phân tích, vẽ bản đồ,
quản lý, chia sẻ và xuất bản thông tin địa lý.
- Những module mở rộng của ArcGIS như Spatial Analyst, 3D Analyst,
Network Analyst …
- ArcSDE là phần mềm cho máy chủ cho phép nhiều người dùng truy cập
vào hệ cơ sở dữ liệu không gian địa lý được lưu trữ trong hệ thống quản lý cơ sở
dữ liệu quan hệ.
- ArcIMS là giải pháp cung cấp những bản đồ động, dữ liệu GIS và dịch
vụ qua Web.
- MapObject, ArcEngine, ArcGIS Server là những công cụ để phát triển
các ứng dụng GIS. Sản phẩm của ESRI với ưu điểm là xây dựng hệ thống Web –
GIS nhanh, có thể kết hợp với các công nghệ nền khác, với các hợp phần do
người lập trình tự phát triển và bản thân những phần mềm của hãng ESRI có
những công cụ mà các phần mềm GIS mã nguồn mở chưa phát triển được. Tuy
nhiên, chi phí chuyển giao công nghệ còn cao và chỉ phù hợp với các dự án lớn.
1.2.2. Tỷ lệ bản đồ
Tỷ lệ của một bản đồ địa lý là tỷ số giữa một khoảng cách trên bản đồ và
khoảng cách ngoài thực địa. Chẳng hạn, nếu 1 cm trên bản đồ ứng với 1 km

ngoài thực địa thì bản đồ có tỷ lệ 1:100000.
Kí hiệu của tỷ lệ có dạng 1:M, trong đó số M chỉ khoảng cách thực tế lớn
gấp bao nhiêu lần khoảng cách tương ứng đo trên bản đồ. Bản đồ có tỷ lệ lớn thì

19


càng chi tiết và tương ứng với số M nhỏ. Bản đồ tỷ lệ nhỏ kém chi tiết hơn và có
số M lớn.
1.2.3. Mô hình dữ liệu hệ thống thông tin địa lý
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì
chúng càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng
được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn
được gọi là thông tin không gian. Đối tượng không gian là có khả năng mô tả
“vật thể ở đâu” nhờ vào vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian.
Chúng còn có khả năng mô tả “hình dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất
lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc.
Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể được chia làm hai
loại dữ liệu cơ bản: dữ liệu không gian và phi không gian. Mỗi loại có những đặc
điểm riêng và có yêu cầu khác nhau về lưu giữ, xử lý và hiển thị.
- Dữ liệu không gian (spatial): là những mô tả số của hình ảnh bản đồ,
cho ta biết kích thước vật lý và vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất.
Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian để tạo ra hình ảnh bản đồ.
- Dữ liệu phi không gian (non- spatial): là các dữ liệu ở dạng văn bản cho
ta biết thêm thông tin thuộc tính của đối tượng như tên gọi, tính chất, đặc điểm…
Có hai mô hình cơ bản để biểu diễn thành phần không gian trong GIS: mô
hình dữ liệu vector và mô hình dữ liệu raster.
Trong mô hình dữ liệu vector các đối tượng không gian được tổ chức dưới
dạng điểm (point), đường (line) và vùng (polygon), và được biểu diễn trên một
hệ thống tọa độ nào đó. Trong mô hình 2D các đối tượng biểu diễn trên mặt

phẳng, mỗi đối tượng điểm được biểu diễn bởi một cặp tọa độ (x, y), đối tượng
đường được xác định bởi một chuỗi liên tiếp các điểm, đoạn thẳng được nối giữa
các điểm hay còn gọi là cạnh (segment). Đối tượng vùng được xác định bởi các
đường và khép kín. Trong mô hình 3D đối tượng điểm được biểu diễn bởi tọa độ
(x, y, z), thường được áp dụng cho bề mặt ba chiều và khối. Như vậy, mô hình dữ
liệu vector sử dụng các đoạn thẳng hay các điểm rời rạc để nhận biết các vị trí
của thới giới thực.

20


Hình 1.3. Mô hình dữ liệu dạng vecto
Đối với mô hình dữ liệu raster các đối tượng được định vị trí và lưu trữ dữ
liệu địa lý bằng cách sử dụng ma trận, mỗi vị trí được xác định bởi hàng và cột
có thuộc tính chính bằng giá trị của ô đó. Khi đó, điểm có thể được biểu diễn
bằng một ô. Đường được biểu diễn bởi một tập các ô có hướng xác định, độ rộng
của đường bằng độ rộng của một ô. Còn vùng được biểu diễn bởi một dãy các ô
nằm kề sát nhau. Dữ liệu raster gắn liền với dữ liệu dạng ảnh, mô hình dữ liệu
này phù hợp trong biểu diễn dữ liệu biến đổi liên tục: độ cao, nhiệt độ...

Hình 1.4. Mô hình dữ liệu dạng raster
1.2.4. Thành phần và chức năng của WEBGIS
1.2.4.1. Thành phần
WebGIS là dạng GIS nên chứa các thành phần của một hệ GIS như dữ
liệu không gian, thuộc tính, …
1. Spatial Data: Dữ liệu không gian
2. Dữ liệu không gian bao gồm các dạng file cấu trúc như sau:

21

3. Web Server: Bao gồm các chức năng của một Website kết nối Server
4. Map/GIS Server: Bao gồm các dữ liệu dạng bản đồ được publish lên
web có thể info hoặc chỉnh sửa theo yêu cầu, thông thường là các dạng dữ liệu
không gian, chẳng hạn như hình dưới là hai dạng Map/GIS Server.
1.2.4.2. Chức năng
Chức năng hiển thị:
 Hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ.
 Hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn.
 Thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ(phóng to, thu nhỏ).
 Di chuyển khu vực hiển thị.
 Hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể.
 In bản đồ.
Chức năng phân tích thiết kế:
 Thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp với yêu cầu (qua các
query).
 Chỉnh sửa đối tượng sẵn có thông tin về icon, ảnh thông qua 1 tiêu
chuẩn nào đó.
 Tạo bản đồ chuyên đề.
1.2.5. Các điều kiện cần thiết để thực hiện một WEBGIS
Có rất nhiều cách để tạo một trang webGis cũng như là có rất nhiều công
cụ để làm một trang có đầy đủ chức năng. Nhưng trong bài này tôi sẽ sử dụng sự
hỗ trợ của thư viện google api để load bản đồ.
Để xây dựng được một WebGIS thì phải là người biết về công nghệ thông
tin cơ bản và biết một ít về lập trình và sử dụng website. Cũng cần có một số
phần mềm để chạy WebGIS .
Cần một số ngôn ngữ cơ bản : html, css , javascript , php ,….. để phục vụ
quá trình tạo một trang WebGis cơ bản. Nhưng trong bài này tôi sẽ sử dụng thư
viện của google api và ngôn ngữ lập trình chủ yếu là php.

22


1.3. Kiến trúc một WEBGIS
WebGIS hoạt động theo mô hình client – server giống như hoạt động của
một Website thông thường, vì thế hệ thống WebGIS cũng có kiến trúc ba tầng (3
tier) điển hình của một ứng dụng Web thông dụng. Kiến trúc 3 tier gồm có ba
thành phần cơ bản đại diện cho ba tầng: Client, Application Server và Data
Server .

Hình 1.5. Sơ đồ kiến trúc 3 tầng của WebGIS
Client: thường là một trình duyệt Web browser như Internet Explorer, Fire
Fox, Chrome, …để mở các trang web theo URL (Uniform Resource Location –
địa chỉ định vị tài nguyên thống nhất) định sẵn. Các client đôi khi cũng là một
ứng dụng desktop tương tự như phần mềm MapInfo, ArcGIS,…
Application Server: thường được tích hợp trong một Web Server nào đó
(Tomcat, Apache, Internet Information Server) . Nhiệm vụ chính của tầng dịch
vụ thường là tiếp nhận các yêu cầu từ client , lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu theo yêu
cầu client, trình bày dữ liệu theo cấu hình có sẵn hoặc theo yêu cầu của client và
trả kết quả về theo yêu cầu.
Data Server: là nơi lưu trữ các dữ liệu bao gồm cả dữ liệu không gian và
phi không gian. Các dữ liệu này được tổ chức lưu trữ bởi các hệ quản trị cơ sở dữ
liệu như PostgreSQL/PostGIS, Microsoft SQL Server 2008, MySQL,
Oracle,…hoặc có thể lưu trữ ở dạng các tập tin dữ liệu như shapfile, XML,…
1.3.1. Chức năng WebGIS
Một trang WebGIS thông thường gồm có 2 chức năng chính là :
- Chức năng hiển thị : Hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ, hiển thị các lớp bản
đồ theo tùy chọn, thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ(phóng to, thu nhỏ), di chuyển khu
vực hiển thị, hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể và in bản đồ.

23


- Chức năng phân tích và thiết kế: Thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp
với yêu cầu (qua các query), chỉnh sửa đối tượng sẵn có thông tin về màu sắc
thông qua 1 chuẩn bản đồ và tạo bản đồ chuyên đề.
1.3.2. Tiềm năng của WEBGIS
- Có khả năng phân phối thông tin địa lý rộng rãi trên toàn cầu.
- Người dùng Intenet có thể truy cập đến các ứng dụng GIS mà không
phải mua phần mềm.
- Đối với phần lớn người dùng không có kinh nghiệm về GIS thì việc sử
dụng Web - GIS sẽ đơn giản hơn việc sử dụng các ứng dụng GIS loại khác.
Các phương thức phát triển Web - GIS :
Có nhiều phương thức dùng để thêm các chức năng của GIS trên Web:
- Server side: cho phép người dùng gửi yêu cầu lấy dữ liệu và phân tích
trên máy chủ. Máy chủ sẽ thực hiện các yêu cầu và gửi trả dữ liệu hoặc kết quả
cho người dùng.
- Client side: cho phép người dùng thực hiện vài thao tác phân tích trên dữ
liệu tại chính máy người dùng.
- Server và client: kết hợp hai phương thức server side và client side để
phục vụ nhu cầu của người dùng.

24


CHƯƠNG 2
CÁC NGÔN NGỮ VÀ CÔNG CỤ HỖ TRỢ
2.1. Các ngôn ngữ
2.1.1. HTML
HTML là chữ viết tắt của HyperText Markup Language, có nghĩa là ngôn

ngữ đánh dấu siêu văn bản. Nó dùng để định dạng bố cục, các thuộc tính liên
quan đến cách hiển thị của một đoạn text và được hiển thị trên một chương trình
đặc biệc ta gọi là Browser. Hiện nay có khá nhiều Browser như Firefox, Chrome,
Cốc Cốc, ...Tất cả Browser đều có điểm chung là giúp người dùng thao tác với
website

và

nó

đều

có

khả

năng

biên

dịch

những

đoạn

mã

HTML, CSS và Javascript.
Viết trang html cơ bản :

Trong đó:


<!DOCTYPE html> là phần khai báo kiểu dữ liệu hiển thị là html để

trình duyệt (Browser) biết.


<html> và </html> là cặp thẻ nằm ngoài cùng và nó có nhiệm vụ là bao

hết nội dung của trang web lại. Thẻ này là bát buộc.


<head> và </head> là phần khai báo thông tin của trang web



<title> và </title> nằm bên trong thẻ <head> và đây chính là khai báo

tiêu đề cho trang web.

25