Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS của ESRI và mô hình dữ liệu DAN-VAND trong lĩnh vực cấp nước sạch

Header Page 1 of 27.

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN VIỆT HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS CỦA ESRI
VÀ MÔ HÌNH DỮ LIỆU DAN-VAND TRONG LĨNH VỰC
CẤP NƢỚC SẠCH

Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 60 48 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HẢI CHÂU

Hà Nội- 2009
Footer Page 1 of 27.


Header Page 2 of 27.

2

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

4

LỜI CẢM ƠN 5
MỞ ĐẦU

6

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CẤP NƢỚC 7

1.1 Vai trò và tầm quan trọng của việc quản lý cấp nƣớc ...................................7
1.2 Các hệ thống quản lý cấp nƣớc ........................................................................8
CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU DAN-VAND VÀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
THIẾT KẾ HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG 21

2.1 Mô hình cơ sở dữ liệu DAN-VAND .............................................................21
2.2 Mô hình hƣớng đối tƣợng đối với cơ sở dữ liệu GIS ..................................23
2.2.1 Giới thiệu 23
2.2.2 Mô hình cho hệ thống thông tin địa lý GIS
2.2.3 Cơ chế trừu tƣợng hƣớng đối tƣợng
2.2.4 Mô hình hóa trực quan

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

2.2.5 Tổng kết Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIS SỬ DỤNG ARCGIS TRÊN MÔ HÌNH DỮ LIỆU
DAN-VAND TRONG QUẢN LÝ CẤP NƢỚC SẠCH
Error! Bookmark not defined.

3.1 Đặt vấn đề .........................................................Error! Bookmark not defined.
3.2 Khái niệm về đô thị và quá trình quy hoạch phát triển đô thị ............ Error!
Bookmark not defined.

3.3 Sự cần thiết khi ứng dụng công nghệ GIS trong công tác quản lý và quy
hoạch .........................................................................Error! Bookmark not defined.
3.4 Mô tả ứng dụng ................................................Error! Bookmark not defined.
3.4.1 Đăng ký đƣờng ống trong WDMS – Pipe Registration Error! Bookmark not

defined.
3.4.2 Mục tiêu của Hệ thống đăng ký đƣờng ống
3.4.3 Những yêu cầu chung

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

3.4.4 Yêu cầu về xây dựng cơ sở dữ liệu

Error! Bookmark not defined.

3.4.5 Yêu cầu về ứng dụng nhân GIS Error! Bookmark not defined.
3.4.6 Bố trí nhân lực, tiến độ thực hiện dự án Error! Bookmark not defined.
3.4.7 Yêu cầu về chức năng nghiệp vụ Error! Bookmark not defined.

Footer Page 2 of 27.


Header Page 3 of 27.

3

3.5 Kết quả thực hiện đƣợc ...................................Error! Bookmark not defined.
3.6 Kết quả thực tế dự án WDMS áp dụng phân hệ Đăng ký đƣờng ống Error!
Bookmark not defined.

3.7 Định hƣớng phát triển của sản phẩm tại Việt Nam .... Error! Bookmark not
defined.
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Footer Page 3 of 27.

25


Header Page 4 of 27.

4

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Những kết quả và các số liệu
trong khoá luận chƣa đƣợc ai công bố dƣới bất cứ hình thức nào. Tôi hoàn toàn chịu
trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng về sự cam đoan này!
Hà nội, ngày ... tháng ... năm 2009
Tác giả

Nguyễn Việt Hùng

Footer Page 4 of 27.


Header Page 5 of 27.

5

LỜI CẢM ƠN
Luâ ̣n văn này đƣợc hoàn thành ngoài nỗ lƣ̣c hế t sƣ́c của bản thân, trong quá trin
̀ h
làm việc tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn , giúp đỡ tận tình của các thầy cô tại khoa
Công nghê ̣ Thông tin, Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội
Xin chân thành gƣ̉i lời cảm ơn tới các thầ y cô g iáo khoa Công nghệ Thông tin ,
Trƣờng đại học Công Nghệ , đă ̣c biê ̣t là thầ y giáo , Tiế n si ̃ Nguyễn Hải Châu , ngƣời
trƣ̣c tiế p hƣớng dẫn tôi.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám đốc công ty VIDAGIS – nơi tôi
đang công tác, đặc biệt là Phó Tổng Giám đốc, Thạc sỹ Lê Phƣớc Thành, đã tạo điều
kiện tốt nhất về thời gian, cơ sở vật chất, kiến thức, chuyên gia trợ giúp trong quá
trình thực hiện dự án, đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian tôi thực hiện đề tài
này.
Xin gƣ̉i lời cám ơn tới cha mẹ, bạn bè, đồ ng nghiê ̣p và nhƣ̃ng ngƣời thân đã giúp
đỡ và ta ̣o điề u kiê ̣n cho tôi trong suố t thời gian qua.
Luận văn thạc sĩ này đƣợc thực hiện trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu mang mã
số QG.09.27, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Footer Page 5 of 27.


Header Page 6 of 27.

6

MỞ ĐẦU
Hiê ̣n nay viê ̣c ƣ́ng du ̣ng và triể n khai các ứng dụng GIS vào trong quản lý để
phục vụ cho đời sống xã hội đã và đang phát triển rất nhanh, điển hình là trong các
lĩnh vực Giao thông liên lạc, Y Tế, Giáo dục, Lam Nghiệp, Nông nghiệp, Điện lực,
Tài nguyên Môi trƣờng, và đặc biệt là trong việc quản lý mạng lƣới cấp nƣớc sạch.
Mục đích của đề tài là trình bày lại những kiến thức cơ bản đã đƣợc áp dụng để
xây dựng thành công dự án phát triển phần mềm "Quản lý cấp nƣớc sạch" đang
đƣợc sử dụng tại thành phố Seremban, Malaysia, nhằm tìm ra một hƣớng giải pháp
để có thể mở rộng, khai thác năng lực của dự án để có thể áp dụng đƣợc rộng rãi ở
nhiều nơi, nhất là ở Việt Nam.
Luâ ̣n văn gồ m 4 chƣơng với bố cu ̣c nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổ ng quan về mô hình cấp nƣớc
Trình bày về vai trò và tầm quan trọng của việc quản lý cấp nƣớc và một số mô
hình cấp nƣớc..
Chƣơng 2: Trình bày chi tiết về mô hình cơ sở dữ liệu cấp nƣớc DAN-VAND và
phƣơng pháp phân tích thiết kế hƣớng đối tƣợng áp dụng
Chƣơng 3: Trình bày chi tiết mô tả hệ thống phần mềm quản lý mạng lƣới cấp
nƣớc sạch, sử dụng GIS trong việc đăng ký đƣờng ống. Trình bày kết quả thực tiễn
thực hiện dự án, và định hƣớng phát triển mở rộng
Chƣơng 4: Kế t luận và kiến nghị

Footer Page 6 of 27.


Header Page 7 of 27.

7

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CẤP NƢỚC
1.1 Vai trò và tầm quan trọng của việc quản lý cấp nước
Nƣớc sạch và sử dụng nƣớc sạch là nhu cầu thiết yếu của con ngƣời, kể cả trong
xã hội nguyên thủy đến xã hội hiện đại nhƣ ngày nay.
Thử hình dung trong cuộc sống hàng ngày chúng ta bị thiếu nƣớc sạch để sinh
hoạt thì điều gì sẽ sảy ra?
Nƣớc sạch có thể đƣợc khai thác bằng các hình thức khác nhau, nhƣ giếng đào,
giếng khoan, nƣớc mƣa...nhƣng ngày nay con ngƣời đã xây dựng đƣợc một mô hình
mạng lƣới cấp nƣớc chung phục vụ cho một phạm vi địa bàn rộng lớn, và từ một
nguồn khai thác, nƣớc đƣợc xử lý để đảm bảo vệ sinh đủ tiêu chuẩn để đƣa đến nới
tiêu thụ.
Trong cuộc sống của đô thị hiện đại, thì việc thiết kế và xây dựng một hệ thống
quản lý cấp nƣớc cần phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu về sự phát triển tăng lên một
cách nhanh chóng của dân cƣ và hệ thống cơ sở hạ tầng để làm sao trong một
khoảng thời gian 40 đến 50 năm sau, hệ thống vẫn có thể đáp ứng đƣợc một cách tối
đa khả năng cung cấp nƣớc sạch và không bị ảnh hƣởng bới sự thay đổi của kết cấu
cơ sở hạ tầng.
Để làm đƣợc điều đó thì trƣớc hết cần phải có sự trợ giúp đắc lực của công nghệ.
Ngày nay công nghệ có thể làm thay đổi cả thế giới, có vai trò quan trọng trong việc
hoạch định các chính sách của hệ thống chính quyền.
Một đô thị hiện tại đƣợc đánh giá là văn minh thì một trong các tiêu chí để đánh
giá là đô thị đó phải có hệ thống phân phối nƣớc sạch tốt, đáp ứng đƣợc nhu cầu
sinh hoạt của ngƣời dân và phục vụ cho các lĩnh vực khác, hệ thống nƣớc sạch có
vai trò rất quan trọng đối với các lĩnh vực của đời sống văn hóa xã hội của ngƣời
dân, thể hiện những nỗ lực trong quản lý của các cấp chính quyền.
Để làm đƣợc việc đó thì cần phải có một bộ máy chuyên trách đảm nhiệm việc
quản lý hệ thống cấp nƣớc, đảm bảo duy trì hệ thống hoạt động từ việc lắp đặt hệ
thống bơm dẫn, tích trữ, xây lắp mạng lƣới dẫn nƣớc, các điểm xử lý...và đƣa nƣớc
sạch vào các hộ dân, quản lý hệ thống hóa đơn, đồng hồ, duy tu, bảo dƣỡng hệ

thống, quản lý tài sản... Tất cả những công đoạn đó đƣợc gọi là quản lý cấp nƣớc.

Footer Page 7 of 27.


Header Page 8 of 27.

8

Ở Thụy Điển, nƣớc và các dịch vụ công cộng theo quy định đƣợc quản lý bởi các
đô thị. Khi các công trình cấp nƣớc đô thị bắt đầu đƣợc xây dựng vào cuối thế kỷ
19, nó thể hiện sự quyết tâm và cam kết của chính quyền thành phố. Ngay cả các
cộng đồng nhỏ ở các vùng nông thôn cũng đều có các công trình cấp nƣớc công
cộng của chính họ. Chỉ các công ty công nghiệp lớn đƣợc cấp phép khai thác nƣớc
mặt hoặc nƣớc ngầm cho các công trình cấp nƣớc riêng của họ.
Trong những năm 90 của thế kỷ trƣớc, có hơn 2 nghìn công trình cấp nƣớc và 67
nghìn km đƣờng ống cấp nƣớc của các thành phố, cung cấp cho 7,7 triệu ngƣời tiêu
dùng hay 90% dân số với nƣớc sạch chất lƣợng cao. Lƣợng nƣớc tiêu thụ cao nhất
vào cuối những năm 1960, khi có tới 800 triệu mét khối nƣớc đã đƣợc sử dụng hàng
năm. Việc rò rỉ trong hệ thống đƣờng ống đƣợc ƣớc tính bằng khoảng 20%. Ngày
nay lƣợng nƣớc tiêu thụ vào khoảng 730 triệu mét khối, tính ra mỗi gia đình tiêu thụ
khoảng 200 lít/ ngƣời/ngày.
Theo thống kê, năm 2004 trên thế giới có khoảng 3,5 tỉ ngƣời đang sử dụng nƣớc
sạch từ các vòi nƣớc hay nguồn nƣớc công cộng của các nhà máy cấp nƣớc. 1,3 tỉ
ngƣời sử dụng nƣớc từ các nguồn giếng khoan, giếng đào. Một tỉ ngƣời sử dụng
nƣớc từ các nguồn thiên nhiên nhƣ sông, suối, ao hồ [9].
Những thống kê trên chỉ ra cho thấy, việc quản lý cấp nƣớc có vai trò rất quan
trọng trong đời sống văn hóa xã hội trong cuộc sống đô thị hiện đại.

1.2 Các hệ thống quản lý cấp nước

Hệ thống quản lý cấp nƣớc là một hệ thống trợ giúp cho con ngƣời để quản lý
trong lĩnh vực cấp nƣớc sinh hoạt, đƣợc tự động hóa nhằm làm giảm tối đa sức lao
động bằng chân tay, và các thao tác thủ công nhƣng vẫn thực hiện đƣợc đầy đủ các
chức năng nghiệp vụ trong hệ thống cấp nƣớc.
Các hoạt động trong việc quản lý cấp nƣớc gồm có:
-

Đảm bảo chất lƣợng nƣớc đƣợc xử lý

-

Thiết kế mạng lƣới đƣờng ống cấp nƣớc và các thành phần đƣợc lắp đặt và
phân tích nhu cầu sử dụng trong hệ thống

-

Quản lý lƣu lƣợng và áp lực cho mạng lƣới đƣờng ống

-

Phát hiện và xử lý kịp thời các điểm rò rỉ

-

Chống thất thoát trong hệ thống

-

Quản lý hệ thống đồng hồ, hóa đơn

-

Thay thế, bảo dƣỡng hệ thống mạng lƣới đƣờng ống

Footer Page 8 of 27.


Header Page 9 of 27.

9

Sau đây là một số hệ thống quản lý cấp nƣớc hiện có trên thị trƣờng:

Hệ thống WATSYS. [17]
Hệ thống WATSYS đƣợc cơ quan bảo vệ môi trƣờng Hoa Kỳ phát triển, với hạt
nhân cơ bản là EPANET
WATSYS sẽ giúp ngƣời dùng phân tích, thiết kế và quản lý hệ thống cấp nƣớc.
Đó là một hệ thống thông tin đồ họa (GIS) cho các cơ sở hạ tầng nƣớc.
Phần mềm này mô phỏng các tình huống để xác định và sửa chữa thiếu sót trong
một hệ thống phân phối hiện có, mở rộng hệ thống để đáp ứng nhu cầu trong tƣơng
lai, hoặc để dự đoán năng suất của hệ thống trong trƣờng hợp khẩn cấp nhƣ trục trặc
máy bơm, sự hỏng hóc, trang thiết bị trục trặc hoặc cháy nổ. Nó có thể đƣợc sử dụng
để mô phỏng ở thời gian cao điểm và thời điểm sử dụng thấp. WATSYS cũng có thể
thực hiện phân tích chất lƣợng nƣớc bao gồm việc phân rã clo, phân phối florua, tìm
nguồn nƣớc và đo tuổi của nƣớc. Các mô hình để thấy rõ hơn về sự chuyển động và
biến đổi của nƣớc đã đƣợc xử lý.
Các thành phần của hệ thống này bao gồm:

1. Kết nối đến phần mềm AutoCAD
Các phiên bản AutoCAD R14.01, 2000, 2002, 2004

WATSYS chạy độc lập, nhƣng nếu kết hợp với phần mềm AutoCAD các phiên
bản R14.01, 2000, 2002, 2004 thì có thể kết nối với nhau để làm việc. WATSYS sẽ
hiện lên một thanh công cụ để ngƣời sử dụng có thể chọn, hoặc xác định vị trí chỉnh
sửa các thành phần trong hệ thống cấp nƣớc. Các sơ đồ chính đƣợc tạo ra từ các bản
vẽ đƣợc tô bằng các mã màu cho các lớp đối tƣợng chồng xếp.

Footer Page 9 of 27.


Header Page 10 of 27.

10

Hình 1.1: Giao diện phần mềm WATSYS được mở trong phần mềm AutoCAD

Trên thanh công cụ này, ngƣời sử dụng có thể:
-

Thêm các điểm nối (Nodes), các đƣờng ống (Pipes), sửa hoặc xem dữ liệu
của mình

-

Xác định vị trí các điểm nối và đƣờng ống trên các bảng biểu hoặc trên
"Key-plans" bằng cách lựa chọn chúng trên bản đồ

-

Tạo các bản đồ chuyên đề với các thông tin bên trong nhƣ: Chèn các dòng
văn bản, tô màu các đối tƣợng, đặt kích thƣớc và biểu tƣợng các đối tƣợng,

các tiều đề, mô tả ngƣời sử dụng...sơ đồ dòng chảy đƣợc gán nhãn trên các
đƣờng ống, các điểm nối, áp suất đƣờng ống, đƣờng kính đƣờng ống, dòng
chảy, sự giảm /mất mát và vận tốc dòng chảy.

-

Đặt biểu tƣợng cho các đối tƣợng Điểm nối, các đƣờng ống có các điểm nối
mà van đóng, van đang kiểm tra, hay van điều khiển, máy bơm và hồ
chứa...

2. Làm việc trên các sơ đồ

Footer Page 10 of 27.


Header Page 11 of 27.

11

-

Chọn vào vị trí của các điểm nối hay các đƣờng ống để hiển thị thông tin
hoặc sửa đổi thông tin của đối tƣợng đó trên các bảng biểu hay sơ đồ hoặc
các bản vẽ AutoCAD

-

Dựa vào các ô nhãn hiện lên trên màn hình để hiện thông tin do ngƣời dùng
chọn khi di chuột lên các điểm nối hoặc đƣờng ống.

-

Nháy đúp chuột lên các điểm nối hoặc đƣờng ống để sửa đổi thông tin
thuộc tính cho đối tƣợng

-

Có khả năng phóng to/thu nhỏ, sao chép, lƣu, in sơ đồ

-

Chèn các dòng văn bản hay chú giải lên sơ đồ

-

Các đƣờng ống thể hiện bán kính của từng đối tƣợng tƣơng ứng

-

Màu sắc của các đƣờng ống thể hiện các thông tin chính của ngƣời dùng

-

Có thể xem đƣợc các biểu đồ thời gian nếu nháy chuột lên các điểm nối hay
đƣờng ống

-

Có thể nhìn thấy đƣợc áp lực đƣờng ống, vận tốc, chất lƣợng nƣớc, tuổi
nƣớc bằng sự biến đổi màu sắc trên các đƣờng ống

Hình 1.2: Bản đồ chuyên đề trên phần mềm WATSYS

3. Mô hình cấp nước trong hệ thống WATSYS
Dễ dàng chuyển đổi giữa phƣơng pháp phân tích khoảng thời gian và các
phƣơng pháp phân tích khác:
o Trạng thái ổn định
o Mở rộng khoảng thời gian

Footer Page 11 of 27.


Header Page 12 of 27.

12

o Chất lƣợng nƣớc:
o Nơi tập trung hóa chất
o Tuổi của nƣớc
o Lƣu vết của nguồn cấp nƣớc
o Các trạm bơm cung cấp nƣớc
o Các hồ chứa nhƣ thùng hoặc các mức thủy lực cố định
o Điều khiển Valve theo các mức hoặc theo dòng chảy
o Mở và đóng đƣờng ống bằng cách sử dụng thiết bị chuyển mạch
o Tình trạng đƣờng ống bao gồm các trạng thái: Mở-Open, Đóng Closed, hoặc Valve kiểm tra (check valve)
o Tìm kiếm hoặc sắp xếp các điểm nối và đƣờng ống, chọn để in ấn
o Tạo độ dài đƣờng ống từ hệ thống tọa độ
o Kích thƣớc đƣờng ống phân cách tỷ lệ với hệ số gồ ghề của đƣờng ống
o Điều chỉnh hệ số gồ ghề với kích thƣớc ống, chất liệu đƣờng ống, tuổi,
vận tốc dòng chảy

Hình 1.3: Hiển thị thông tin đối tượng

Với mô hình nhƣ vậy, việc phân tích dòng chảy và ghi lại sự thay đổi của dòng
chảy theo thời gian của WATSYS đƣợc thể hiện nhƣ hình dƣới đây:

Footer Page 12 of 27.


Header Page 13 of 27.

13

Hình 1.4: Biểu đồ thời gian

4. Quản lý kho đường ống
Phục vụ cho công tác duy tu bảo dƣỡng hệ thống, ghi chép các mã màu sẽ giúp
ngƣời quản lý có thể ƣu tiên hóa công việc. Công việc bao gồm:
o Ngày kiểm tra và ngày lắp đặt
o Ghi chú kiểm tra

Footer Page 13 of 27.


Header Page 14 of 27.

14

o Các điều kiện
o Loại nguyên vật liệu

o …
Nhƣ vậy với những mô tả nhƣ ở trên, thì có thể nhận thấy là trong hệ thống
WATSYS đã ra đời từ rất sớm, và có một số đặc điểm sau:
o Không sử dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để lƣu trữ và quản lý
dữ liệu, chỉ sử dụng các bản vẽ ở các định dạng AutoCAD – là công
cụ để làm các bản vẽ thiết kế làm “nền" để thực hiện các phép phân
tích dữ liệu và xử lý số liệu
o Do không sử dụng hệ thông tin địa lý, nên không có cơ sở dữ liệu GIS
về các đối tƣợng trong hệ thống phân phối nƣớc. Mô hình cấp nƣớc
đƣợc mô tả không có thiết kế chi tiết các bảng dữ liệu, không chỉ ra
đƣợc mối quan hệ giữa các đối tƣợng trên bản đồ
o Hệ thống chuyên sâu về phân tích mức độ tiêu thụ, nhu cầu sử dụng
(Demand) và tính toán đo áp lực đƣờng ống, từ đó hiển thị thành các
sơ đồ và biểu đồ.
o Hệ thống chƣa đề cập đƣợc các giải pháp để chống rò rỉ, kênh thông
tin khách hàng, chƣa cho phép tạo các bản vẽ thiết kế trên bản đồ, và
đặc biệt không thể hỗ trợ chức năng phân tích không gian trên bản đồ
để phục vụ cho mục đích cấp nƣớc.

Hệ thống quản lý phân phối nƣớc sạch WDMS do VIDAGIS phát
triển
Mục tiêu của hệ thống WDMS:
Mục tiêu chính của hệ thống WDMS là quản lý việc phân phối nƣớc sạch, trong
đó chủ yếu là chống rò rỉ, và sử dụng hạt nhân là mô hình dữ liệu DAN-VAND
Các chức năng chính trong hệ thống bao gồm các module sau:
-

Pipe Registration - Đăng ký đƣờng ống

-

Leakage Auditing – Theo dõi và kiểm soát sự thất thoát nƣớc

-

Pressure Management – Quản lý áp lực đƣờng ống

-

Meter and Billing management – Quản lý hóa đơn và đồng hồ

-

Burst management – Quản lý các điểm rò rỉ

-

Customer Service – Dịch vụ thông tin phản hồi của khách hàng

Footer Page 14 of 27.


Header Page 15 of 27.

15

-

Rehabilitation Planning – Kế hoạch bảo trì, bảo dƣỡng, nâng cấp

-

Report management – Các báo cáo phục vụ cho việc quản lý và theo dõi hệ
thống

-

Administrator – Quản lý ngƣời sử dụng và ngôn ngữ, an toàn CSDL

-

Calculation Service - Tính toán số liệu tổng hợp cho toàn hệ thống.

Hệ thống WDMS do VidaGIS phát triển dựa trên các thành phần sau:
-

Mô hình cấp nƣớc: Trong WDMS, mô hình cấp nƣớc sử dụng hoàn toàn mô
hình DAN-VAND, sẽ đƣợc mô tả chi tiết trong chƣơng 2 của luận văn này

-

Cơ sở dữ liệu của WDMS là CSDL GIS, sử dụng phần mềm ArcGIS của
hãng ESRI (www.esri.com), tích hợp vào một hệ quản trị CSDL.

-

Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu trong WDMS sử dụng HQTCSDL SQL Server
của hãng Microsoft

-

Nền tảng để phát triển: Trên ngôn ngữ C# và DotNet FrameWork của
Microsoft

Công nghệ nền tảng để phát triển phần mềm WDMS là sử dụng công nghệ GIS
của hãng ESRI, có tên là ArcGIS, sau đây là một số thông tin về công nghệ GIS hiện
nay đang có trên thị trƣờng:

1. Công nghệ MapInfo [24], [26]
MapInfo: là phần mềm bản đồ đang đƣợc sử dụng rất rộng rãi trên thị trƣờng
Việt Nam. Một điểm mạnh của MapInfo là khả năng hiển thị, giàn trang in rất tiện
lợi và đây là một trong những ƣu thế của MapInfo so với các phần mềm GIS khác.
Giải pháp desktop (ứng dụng độc lập) của MapInfo tƣơng đối nhỏ gọn nên MapInfo
đang đƣợc chiếm ƣu thế lớn ở Việt Nam, nhất là đối với những nơi tiếp cận GIS
sớm, quy mô nhỏ.
Ngoài các giải pháp Desktop , MapInfo còn có các giải pháp mạng, Web. Tuy
nhiên cũng nhƣ các giải pháp mạng và Web của các hãng khác hiện đang ít đƣợc sử
dụng trên thị trƣờng Việt Nam, vì trên thực tế thị trƣờng này cũng mới làm quen với
chúng.
Những đặc điểm chính của MapInfo gồm:
 Chạy trên các hệ điều hành: UNIX, Windows.
 Hỗ trợ các thiết bị: Bàn số, máy quét ảnh, chuột, các máy vẽ.
 Các chức năng chính: Tạo vùng đệm, phân tích bản đồ, phân tích mạng.

Footer Page 15 of 27.


Header Page 16 of 27.

16

 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: dBase, cơ sở dữ liệu bên trong.
 Cấu trúc dữ liệu: Non-topological Vector, dữ liệu thuộc tính, dữ liệu bảng
biểu.
 Đơn giản, dễ sử dụng.
 Phù hợp với mô hình quy mô nhỏ.
 Khả năng tạo lập bản đồ chuyên đề mạnh và phong phú (hơn hẳn các phần
mềm GIS khác).
 Khả năng giàn trang in và in rất thuận lợi.
 Khả năng giao tiếp với các phần mềm GIS khác tốt.
 Cấu trúc định dạng file mở hỗ trợ cho việc phát triển các ứng dụng chuyên
sâu.
 Khả năng xây dựng dữ liệu bản đồ số (khía cạnh số hóa bản đồ) yếu.

2. Công nghệ ESRI [22]
ESRI-Environmental Systems Research Institute () là Viện
nghiên cứu môi trƣờng, ra đời năm 1969 ở Mỹ. Sản phẩm nổi tiếng của hãng là bộ
sản phẩm ArcGIS đang dần trở thành công cụ GIS đƣợc sử dụng nhiều nhất trên thế
giới bởi những tính năng rất mạnh của nó trong việc xử lý dữ liệu không gian.
Ra đời từ rất sớm nhƣng thực sự phải đến cuối những năm 90, sản phẩm ArcGIS
mới thực sự du nhập vào Việt Nam, mà hiện nay sản phẩm mới nhất của nó là
ArcGIS 9x ra đời vào cuối năm 2004.
Với những thế mạnh của nó nhƣ vậy, hiện nay ở Việt Nam, việc sử dụng và khai
thác những thế mạnh của ArcGIS đang đƣợc các bộ, ban, ngành, và các địa phƣơng
sử dụng rộng rãi cho mục đích phát triển kinh tế xã hội và nghiên cứu. Và trong một
tƣơng lai không xa, nó sẽ dẫn thay thế các sản phẩm về GIS khác
Đầu tiên, dữ liệu đƣợc biên soạn thành đối tƣợng ứng dụng, mất rất nhiều thời
gian cho công việc tạo cơ sở dữ liệu GIS và tri thức về địa lý. Dần dần, các chuyên
gia GIS đã bắt đầu sử dụng và khai thác những tập hợp tri thức có đƣợc trong nhiều
các ứng dụng GIS. Ngƣời sử dụng ứng dụng sáng kiến ra trạm làm việc GIS để tạo

ra các tập dữ liệu địa lý (geographic dataset), xây dựng luồng công việc cho dữ liệu,
biên dịch, quản lý chất lƣợng, bản quyền bản đồ và các mô hình phân tích và các tài
liệu liên quan. Đó là điều kiện để GIS sử dụng cùng với trạm làm việc chuyên
nghiệp để kết nối với dataset và database. Trạm làm việc bao gồm các ứng dụng

Footer Page 16 of 27.


Header Page 17 of 27.

17

GIS, sự cải tiến các công cụ của GIS đã đƣợc sử dụng để hoàn thành hầu hết các
thao tác GIS.
Khái niệm của phần mềm GIS đã đƣợc chứng minh rộng rãi bởi các chuyên gia
GIS trong gần 200 nghìn tổ chức trên khắp thế giới. Ngoại trừ một vài ý tƣởng của
GIS trong mô hình máy tính hiện đại clien/server đã rất thành công thì càng ngày
tầm nhìn của GIS càng đƣợc mở rộng. Gần đây, sự phát triển của máy tính, sự bùng
nổ của Internet, tiến bộ của kỹ thuật DBMS, ngôn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng, sự
lan rộng của GIS đã làm mở rộng thêm tầm nhìn cho GIS. Trong điều kiện GIS
desktops, GIS software tập trung trong Application servers và Web servers để phân
phát GIS tới một số ngƣời sử dụng trên mạng.
Ngƣời sử dụng GIS kết nối tới trung tâm GIS chủ nhƣ Web browsers với thiết bị
máy tính di động, thiết bị số.
Sơ đồ dƣới sẽ chỉ ra các sản phẩm GIS trong dòng sản phẩm ArcGIS.

Hình 1.5:ArcGIS là hệ thống phần mềm GIS đầy đủ.

ArcGIS cung cấp trạm làm việc mở rộng đƣợc cho việc thực thi GIS cho một
hoặc nhiều ngƣời sử dụng trên PC, trên server hay Web. ArcGIS là tập hợp đồng

nhất của sản phẩm phần mềm GIS cho việc xây dựng GIS hoàn chỉnh. Nó bao gồm
một số frameworks cho việc triển khai GIS:
 ArcGIS Desktop - là một bộ phận của chƣơng trình GIS chuyên nghiệp
 ArcGIS Engine - Gắn các thành phần cho việc xây dựng các ứng dụng GIS
cho khách hàng.

Footer Page 17 of 27.


Header Page 18 of 27.

18

 Server GIS - ArcSDE®, ArcIMS®, ArcGIS Server
 Mobile GIS - ArcPad® giống nhƣ ArcGIS Desktop and ArcGIS Engine cho
máy PC
ArcGIS là cơ sở cho ArcObjects™, thƣ viện modul chƣơng trình để chia sẻ với
thành phần của phần mềm GIS.
ArcObjects bao gồm các thành phần chƣơng trình mở rộng, các đối tƣợng nhỏ
nhƣ đối tƣợng hình học tới đối tƣợng lớn nhƣ đối tƣợng bản đồ cùng với tài liệu
ArcMap.
Mỗi sản phẩm ArcGIS cùng với ArcObject biểu diễn sự phát triển ứng dụng
phân mềm GIS bao gồm: desktop GIS (ArcGIS Desktop), embedded GIS (ArcGIS
Engine) và server GIS (ArcGIS Server).

Hình 1.6: Cấu trúc ArcObjects

ArcGISEngine:
GIS có thể lựa chọn thành phần ứng dụng để phân phát các hàm GIS tới một vài
nơi trong một tổ chức. Điều này cho phép truy cập tới các hàm của GIS bởi một vài

ngƣời, những ngƣời cần tính năng của ứng dụng GIS trong công việc thƣờng ngày
của họ. ArcGIS Engine cung cấp một dãy giao diện ngƣời sử dụng. Ví dụ nhƣ: Map
Control và Globe Control, chúng có thể đƣợc sử dụng để tƣơng tác với bản đồ. Cùng
với ArcGIS Engine, ngƣời phát triển có thể xây dựng các hàm GIS sử dụng C++,
Component Object Model (COM), .NET, or Java. Ngƣời phát triển có thể xây dựng
các ứng dụng cùng với ArcGIS Engine hoặc gắn vào GIS những ứng dụng đã tồn tại
nhƣ Microsoft® Word hoặc Excel.

Footer Page 18 of 27.


Header Page 19 of 27.

19

Hình 1.7: Sử dụng ArcGIS Engine gắn vào GIS trong ứng dụng

ArcGIS Engine là ví dụ về môi trƣờng lập trình ứng dụng cho ArcObjects.
ArcGIS Engine Developer Kit là sản phẩm riêng biệt cung cấp chuỗi các biểu đồ
thành phần ArcGIS sử dụng bên ngoài ArcGIS Desktop trong môi trƣờng ứng dụng
Framework. Sử dụng ArcGIS Engine Developer Kit phát triển xây dựng khung nhìn
GIS cùng với giao diện để truy nhập các chức năng của GIS hoặc có thể gắn vào
GIS các ứng dụng đã có để triển khai GIS tới nhóm ngƣời sử dụng. ArcGIS Engine
có COM, .NET, Java, và C++ (API).
ArcGIS Engine là thƣ viện đầy đủ các thành phần GIS cho việc xây dựng, phát
triển ứng dụng. Sử dụng ArcGIS Engine, bạn có thể đƣa các chức năng GIS vào ứng
dụng gồm Microsoft® Office, Word, Excel .
Cùng với Windows, Solaris, Linux (Intel), ngƣời phát triển có thể tạo ra các ứng
dụng truy cập chéo (cross-platform) cho ngƣời sử dụng trên một phạm vi rộng.
ArcGIS Engine có năm thành phần chính:

1. Base Services – GIS ArcObjects đòi hỏi hầu hết ứng dụng GIS những đặc
trƣng hình học và cách hiển thị

Footer Page 19 of 27.


Header Page 20 of 27.

20

2. Data Access-ArcGIS Engine cung cấp sự đa dạng về định dạng vector và
raster
3. Map Presentation-ArcObjects tạo và hiển thị nhãn, biểu tƣợng
4. Developer Components-High điều khiển giao diện ngƣời sử dụng cho phát
triển ứng dụng và trợ giúp hệ thống cho việc hoàn thiện ứng dụng.
5. Extensions-ArcGIS Engine Runtime triển khai cùng với chức năng chuẩn
hoặc cùng với điều kiện mở rộng cho các chức năng nâng cao.

Các công nghệ khác
Ngoài 2 công nghệ phổ biến đã đƣợc nêu ở trên, để phát triển và ứng dụng công
nghệ GIS trong các lĩnh vực đời sống xã hội còn rất nhiều các công nghệ ứng dụng
khác nhƣ sau:
 DolGIS.- Sản phẩm của DolSoft ra đời năm 1991.

 GeoTools-Các công cụ phát triển mã nguồn mở của GIS trong Java.
 MapWindow GIS: Miễn phí, Phát triển các ứng dụng mã nguồn mở.
 ...
Nhƣ vậy, nếu sử dụng CSDL GIS để lƣu trữ thì các đối tƣợng cần quản lý sẽ
đƣợc lƣu trữ thống nhất cả dạng hình học và thuộc tính vào bên trong các bảng dữ
liệu, và bản thân CSDL GIS cũng cung cấp một cơ chế quản lý để liên kết giữa các

thông tin thuộc tính với các đối tƣợng hình học với nhau. Đây là một lợi thế rất lớn
trong các hệ thống CSDL GIS hiện đại mà các CSDL khác không có đƣợc.
Xuất phát từ xu hƣớng công nghệ, những điểm mạnh trong từng dòng sản phầm,
hệ thống WDMS đã đƣợc lựa chọn và phát triển trên nền tảng ArcGIS.
Và cũng xuất phát từ những thế mạnh trong việc quản lý, xử lý, lƣu trữ dữ liệu,
sự đơn giản khi sử dụng, và giao diện phần mềm thân thiện, phần mềm WDMS có
đầy đủ các chức năng mà các phần mềm khác trƣớc đó đã phát triển, đồng thời còn
có thêm nhiều tính năng khác nữa mà trong khuôn khổ của luận văn này không thể
liệt kê ra đƣợc. Do vậy tác giả đã chọn mô hình cấp nƣớc DAN-VAND và phần
mềm WDMS, trong đó có module “Đăng ký đƣờng ống” để trình bày trong luận
văn.

Footer Page 20 of 27.


Header Page 21 of 27.

21

CHƢƠNG 2
MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU DAN-VAND VÀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN
TÍCH THIẾT KẾ HƢỚNG ĐỐI TƢỢNG
2.1 Mô hình cơ sở dữ liệu DAN-VAND
Xuất phát từ kinh nghiệm làm việc từ các dự án cấp thoát nƣớc tại các quốc gia
Đan Mạch, Thái Lan, Trung Quốc, Philipines và Việt Nam, công ty WaterTech (nay
đổi tên thành công ty Alectia Aqua) đã phát triển thành mô hình Cơ sở dữ liệu cho
cấp nƣớc với tên gọi DAN-VAND, đƣợc hiệp hội cấp thoát nƣớc Đan Mạch (Danish
Water & Sewerage association) công nhận năm 2004, lấy tên từ tiếng Đan Mạch
Các quy tắc trong mô hình cơ sở dữ liệu DAN-VAND là cơ sở cho các thao tác
quản lý trong hoạt động cấp nƣớc. DAN-VAND đơn thuần là một mô hình dữ liệu

về chuẩn hệ thống đăng ký đƣờng ống nƣớc đƣợc sử dụng ở Đan Mạch và hiện đang
đƣợc ứng dụng vào quản lý cấp nƣớc tại Malaysia.
Một trong những mục đích chính của mô hình DAN-VAND là tạo ra một chuẩn
thống nhất cho liên kết và trao đổi dữ liệu. Việc trao đổi dữ liệu này cũng phải phù
hợp với hệ thống không hỗ trợ GIS. Chính vì vậy, sẽ có các trƣờng dữ liệu về tọa độ
và trƣờng để lƣu các đối tƣợng hình học trong các bảng dữ liệu. Dữ liệu hình học
đƣợc mô tả trong đó là các điểm nối (Nodes) và các đƣờng ống dẫn nƣớc (Pipes)
Có 3 thành phần cơ bản nhất trong mô hình dữ liệu DAN-VAND gồm có những
đối tƣợng sau:
 Đƣờng ống dẫn nƣớc (Pipes)
 Các điểm nối (Nodes) của các ống nƣớc
 Các thiết bị (Components) đƣợc gắn trên các điểm nối, nhƣ van khóa-mở
nƣớc(valve), đồng hồ đo nƣớc (meter), các mối nối, các điểm lắp đặt, bơm
tăng - giảm áp…
Quan hệ hình học giữa các đối tƣợng:
Điểm nối đơn
1-1

Thiết bị

• Thiết bị hình chữ T
Footer Page
27.
• 21Dữofliệu

Điểm nối
Đường ống

Điểm nối kép
1-n

Thiết bị

Thiết bị

• Bể chứa
• Dữ liệu bể chứa

• Van
• Dữ liệu Van


Header Page 22 of 27.

22

Hình 2.1: Mô hình quan hệ giữa đường ống(Pipe), điểm nối(Node )và thiết bị lắp đặt(Component)

Các thiết bị (Components) gắn với các điểm nối và nằm trên các đƣờng ống. Các
điểm nối có thể cắt ở giữa các đƣờng ống và chúng có thể là các điểm nút của đƣờng
ống. Một hay nhiều thiết bị (components) có thể gắn với một điểm nối. Các thiết bị
phức tạp (Complex components) có thể đƣợc gắn vào nhƣ các thiết bị thông thƣờng
khác.
Cơ sở dữ liệu chứa chứa các bảng dữ liệu, các bảng đối tƣợng trong đó có một
tập các giá trị đƣợc định nghĩa trƣớc (pre-defined) và không đƣợc phép thay đổi bởi
ngƣời sử dụng hay ngƣời quản trị hệ thống. Các bảng chứa các trƣờng dữ liệu cơ
bản (mandatory fields), phải là các trƣờng bắt buộc và một số trƣờng khác
(voluntary fields).
Trong tài liệu đặc tả về mô hình DAN-VAND mô tả các bảng dữ liệu của các đối
tƣợng đƣợc dùng trong hệ thống, quy định cách thức đặt tên trƣờng dữ liệu, kiểu dữ

liệu, độ rộng và mối liên hệ giữa các đối tƣợng. Mỗi một bảng dữ liệu về một thành
phần là các quy tắc để kiểm tra về mặt hình học (topology check) và danh sách các
đối tƣợng mà nó liên kết. [16]
Chi tiết của các đối tƣợng và mô tả sẽ đƣợc làm rõ trong mục 1.13.4.3.1 ở
chƣơng 3: Mô tả chi tiết thiết kế các lớp dữ liệu trong CSDL nghiệp vụ.
Một số thành phần mở rộng của mô hình DAN-VAND đƣợc sử dụng trong hệ
thống đăng ký và quản lý hệ thống cấp nƣớc:
- Các điểm rò rỉ (Bursts), các điểm khách hàng phàn nàn (complaints), và dữ liệu
phục hồi - để bảo dƣỡng hệ thống (rehabilitation data) không nằm trong mô
hình DAN-VAND. Nhƣng nó vẫn đƣợc xây dựng trong hệ thống đăng ký và
quản lý hệ thống cấp nƣớc.
- Ngoài ra, trong hệ thống đăng ký và quản lý hệ thống cấp nƣớc cho phép ngƣời
đăng ký quan sát các đối tƣợng điểm, đối tƣợng đƣờng thẳng nằm trên một
đƣờng ống và các đối tƣợng vùng.
- Trong mô hình DAN-VAND, tất cả mọi sự thay đổi trong CSDL phải đƣợc lƣu
lại. Điều đó có nghĩa là có một trƣờng “physical status” để lƣu lại trạng thái
của đối tƣợng.

Footer Page 22 of 27.


Header Page 23 of 27.

23

- Nếu một đƣờng ống đƣợc chia cắt thành hai vì lý do nào đó, thì đối tƣợng ban

đầu phải đƣợc lƣu giữ trong CSDL với trƣờng thuộc tính 'Historic' = True. Sau
đó đối tƣợng ban đầu này sẽ bị giấu đi.
Ngoài ra còn có những thành phần khác hỗ trợ cho việc quản lý, đó là các vùng

(Zones) cấp nƣớc
Mô hình dữ liệu DAN-VAND cũng quy định về sự liên hệ và ràng buộc giữa các
thành phần trong mô hình, cụ thể là các thành phần đƣợc gắn trên các điểm nối của
ống nƣớc sẽ quy định cụ thể về số lƣợng đầu ống đƣợc phép nối với thành phần này,
do vậy khi hệ thống tự kiểm tra thì sẽ phát hiện đƣợc sai sót trong hệ thống.
Trong phân hệ Đăng ký đƣờng ống, chỉ làm việc với các đối tƣợng: Điểm nối,
Đƣờng ống, thiết bị, vùng cấp nƣớc, do vậy trong phần phân tích CSDL của hệ
thống chỉ mô tả các lớp đối tƣợng phục vụ cho phân hệ Đăng ký đƣờng ống.

2.2 Mô hình hướng đối tượng đối với cơ sở dữ liệu GIS
2.2.1 Giới thiệu
Các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) đóng một vai trò trọng tâm trong Hệ
thống thông tin địa lý. Chúng đã giải phóng các nhà thiết kế GIS khỏi việc xây dựng
và duy trì một bộ phận trọng yếu và phức tạp trong hệ thống phần mềm rộng lớn
(Frank 1988a). DBMS đã trở thành một công cụ đƣợc chấp nhận rộng rãi trong việc
lƣu trữ dữ liệu theo định dạng cho phép nhiều ngƣời truy cập đồng thời, ngăn chặn
mất mát dữ liệu, cũng nhƣ cung cấp các chức năng bảo mật khi truy cập (Codd
1982). Với việc sử dụng một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, lập trình viên và ngƣời
sử dụng cuối cùng không cần tiến hành tất cả các thao tác của quản lý dữ liệu thứ
cấp. Theo quan điểm của một lập trình viên, dữ liệu đƣợc miêu tả bởi những đặc
tính riêng mang tính logic của chúng chứ không phải cấu trúc tự nhiên nơi chúng
đƣợc lƣu trữ. Chẳng hạn, ngƣời sử dụng cơ sở dữ liệu có thể truy vấn đối tƣợng
“thành phố Orono” bằng cách cung cấp tên “Orono” nhƣ một đặc tính của một đối
tƣợng thuộc lớp “thành phố” mà chẳng cần có kiến thức gì về địa điểm cất trữ file
chứa bản ghi cụ thể hay các chi tiết về phƣơng thức truy cập. DBMS nhƣ là một hệ
thống con của GIS có thể đƣợc thay thế bởi một sản phẩm khác có cùng mô hình,
miễn là các giao diện tƣơng thích với nhau. [12]
Từ nhiều năm qua, các nhà khoa học về máy vi tính đã nghiên cứu thiết kế và
việc ứng dụng DBMS và hiện nay một vài hệ thống thƣơng mại đã trở nên sẵn có.

Footer Page 23 of 27.


Header Page 24 of 27.

24

Chúng thƣờng dựa trên một trong các mẫu dữ liệu cổ điển – có thứ bậc (Tsichritzis
và Lochovsky 1977), mạng (CODASYL 1971), hoặc quan hệ (Codd 1982) – hoặc
các mẫu phái sinh của chúng. Trong vài năm trở lại đây, các hệ thống quản lý cơ sở
dữ liệu quan hệ thƣơng mại đã trở nên khá phổ biến, các sản phẩm nhƣ Oracle hay
Ingres đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nơi. Chúng đƣợc xây dựng dựa trên mô hình
quan hệ, mô hình này tổ chức dữ liệu thành các bảng hoặc các mối quan hệ (Codd
1970). Các cột trong bảng đƣợc gọi là các thuộc tính và tất cả các giá trị trong một
thuộc tính là các nhân tố của một miền chung miêu tả tập hợp của tất cả các giá trị
có thể. Còn các hàng đƣợc tham chiếu đến nhƣ các bản ghi, các cặp dữ liệu (tuples)
hoặc các phân tử quan hệ (Ullman 1982).
Trong khi các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ phù hợp và thành công đối
với các ứng dụng cho các dữ liệu có cấu trúc yếu nhƣ các tài khoản ngân hàng và
các hồ sơ cá nhân thì tình hình lại hoàn toàn đảo ngƣợc đối với các dữ liệu có cấu
trúc phức tạp. Các hệ thống thông tin địa lý làm nhiệm vụ tích hợp dữ liệu từ nhiều
nguồn khác nhau vào một hệ thống đồng nhất thì cần phải có các mô hình dữ liệu
mạnh mẽ và linh hoạt nhằm phục vụ đƣợc nhiều nhiệm vụ hơn. Chúng bao gồm:
 Cách giải quyết phức tạp của thế giới hình học thực (Frank and Kuhn 1986;
Greene and Yao1986; Herring 1987; Egenhofer et al. 1989; Milenkovic
1989;)
 Trình bày cùng một loại dữ liệu từ nhiều cung bậc khái niệm khác nhau về
độ phân giải và chi tiết (Bruegger 1989; van Oosterom 1990; Buttenfield
and McMaster 1991);
 Quản trị nguồn gốc và các phiên bản của đối tƣợng (Sernadas 1980;

Snodgrass 1987; Langran 1989; Al-Taha and Barrera 1990); và
 Sự kết hợp của các hệ thống đo lƣờng ở nhiều độ phân giải và độ chính xác
khác nhau (Davis 1986; Buyong et al. 1991).
Các văn bản về GIS (Morehouse 1990; Frank and Mark 1991) thƣờng chỉ ra sự
khác biệt giữa các hệ thống coi mỗi đối tƣợng nhƣ một thực thể riêng biệt với các hệ
thống raster. Các hệ thống raster lại lƣu trữ việc phân phối các đặc tính trong không
gian (Tomlin 1990).
Do mô hình dữ liệu quan hệ tỏ ra không phù hợp với những khái niệm tự nhiên
từ trƣớc tới nay của con ngƣời về dữ liệu không gian, ngƣời sử dụng phải tự chuyển
đổi các mô hình mental sang một tập hợp giới hạn các khái niệm mang tính chất phi
không gian. Ví dụ, do tập hợp này áp đặt quá nhiều giới hạn nhƣ các quy tắc tiêu

Footer Page 24 of 27.


Header Page 25 of 27.

25

chuẩn hóa hóa (Codd 1972) nên các đối tƣợng không gian buộc phải chia nhỏ ra
thành những bộ phận nhỏ hơn (Nyerges 1980; Frank 1988a).
Gần đây một vài nhánh trong số những đề tài nghiên cứu khoa học máy tính (nhƣ
trí thông minh nhân tạo, kỹ sƣ phần mềm, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, tƣơng tác
giữa ngƣời - máy) đã xúc tiến phƣơng thức tiếp cận hƣớng đối tƣợng:
 Các mô hình hƣớng đối tƣợng đã đƣợc phát triển để thu đƣợc nhiều ngữ
nghĩa hơn mẫu quan hệ (Brodie et al. 1984; Peckham and Maryanski 1988).
 Giao diện với ngƣời sử dụng hƣớng đối tƣợng giúp hệ thống trở nên thân
thiên và dễ sử dụng hơn (Schmucker 1986).
 Các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu hƣớng đối tƣợng đã đƣợc nghiên cứu
một cách tỉ mỉ để có thể cung cấp các tính năng tƣơng ứng cho việc lƣu trữ

và phục hồi các đối tƣợng phức tạp (Zdonik and Maier 1990).
 Các kỹ thuật phần mềm hƣớng đối tƣợng và các ngôn ngữ lập trình đã đƣợc
phát triển để hỗ trợ cho việc ứng dụng các hệ thống phần mềm chúng ta đã
thiết kế theo cách tiếp cận hƣớng đối tƣợng. Chúng cho phép ứng dụng
ngay lập tức các khái niệm đối tƣợng hơn là việc tái tạo chúng bằng những
ngôn ngữ lập trình truyền thống (Stroustrup 1986; Meyer 1988).

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt.

[1]
[2]
[3]
[4]

GS.TS Nguyễn Thế Ba, Quy Hoạch Xây dựng phát triển đô thị, NXB Xây
Dựng.
Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Khoa học Kỹ thuật
Hà Nội.
Ths Nguyễn Bá Quảng, TSKTS Phạm Khánh Toàn (2006) “Những kiến
thức cơ bản về GIS và ứng dụng trong quy hoạch và quản lý đô thị”, NXB
Xây dựng
Nguyễn Thế Thận (1999). Cơ sở hệ thống thông tin địa lý GIS. Nhà xuất
bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội
Tài liệu Tiếng Anh.

[5]
[6]

Footer Page 25 of 27.

Cartell,Red (1997) The Object Database Standard: ODMG, Release 2.0,
Morgan Kaufmann
David ArcTur, Michael Zeiler. Designing GeoDatabases