Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ thông
tin, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt những kiến thức
quý báu cho tôi trong những năm học vừa qua và nhất là đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi học tập, thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Hồ Phan Hiếu đã trực
tiếp, tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài.
Để có được kết quả như ngày hôm nay, tôi rất biết ơn gia đình Ông
Bà, Cha Mẹ và những người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ,
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá
trình học tập cũng như quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đồ án trong phạm vi và khả năng cho
phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong
nhận được sự thông cảm, góp ý và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và
các bạn.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Lương Đức

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
o Những nội dung trong báo cáo này là do tôi thực hiện dưới
sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Th.S Hồ Phan Hiếu.
o Mọi tham khảo dùng trong báo cáo này đều được trích dẫn
rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công

bố.
o Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay
gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Lương Đức

ii


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………..

iii


NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
iv


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................viii
DANH MỤC BẢNG........................................................................................x
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
1.1.Đặt vấn đề..............................................................................................1
1.2.Mục đích.................................................................................................1
1.3.Ý nghĩa...................................................................................................1
1.4.Kế hoạch thực hiện................................................................................2
1.5.Phương pháp thực hiện.........................................................................3
1.5.1Tìm hiểu lý thuyết.............................................................................3
1.5.2Phân tích yêu cầu và thiết kế mô hình...............................................3
1.5.3Cài đặt chương trình..........................................................................3
1.5.4Kết quả đạt được................................................................................4
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...................................................................5
1.1.HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)...........................................5
1.1.1Khái niệm..........................................................................................5
1.1.2Nền tảng của hệ thống thông tin địa lý Gis........................................7
1.1.3Dữ liệu GIS.....................................................................................10
1.2.WEBGIS...............................................................................................12
1.2.1Khái niệm........................................................................................12

1.2.2Kiến trúc WebGIS và các bước xữ lý..............................................12
1.2.3Các kiến trúc triển khai....................................................................14
1.2.4Các chuẩn trao đổi dữ liệu của hệ thống WebGIS............................14
1.3.MÃ NGUỒN MỞ GEOSERVER.......................................................14
1.3.1Khái niệm........................................................................................14

v


1.3.2Chức năng........................................................................................15
1.3.3Kiến trúc..........................................................................................15
1.4.HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU POSTGRESQL VÀ POSTGIS..15
1.4.1PostgresSQL....................................................................................15
1.4.2PostGIS...........................................................................................17
1.5.GIỚI THIỆU OPENLAYERS............................................................17
1.6.CHUẨN OPENGIS..............................................................................18
1.6.1Tổng quan về OGC..........................................................................18
1.6.2Các dịch vụ hỗ trợ bởi OpenGIS.....................................................19
Chương 2:PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG......................................22
2.1.PHÂN TÍCH YÊU CẦU......................................................................22
2.1.1Khảo sát hiện trạng..........................................................................22
2.1.2Mô tả bài toán..................................................................................27
2.1.3Phân tích yêu cầu bài toán...............................................................28
2.1.4Phân tích khả thi..............................................................................29
2.1.5Các chức năng chính của hệ thống..................................................29
2.1.6Yêu cầu dữ liệu................................................................................31
2.2.PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG........................................33
2.2.1Biểu đồ ca sử dụng..........................................................................33
2.2.2Yêu cầu hệ thống.............................................................................35
2.2.3Biểu đồ hoạt động............................................................................36

2.2.4Sơ đồ giải thuật................................................................................40
2.3.PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU...............................43
2.3.1Nhóm thông tin bản đồ....................................................................43
2.3.2Nhóm thông tin quản lý...................................................................43

vi


Chương 3:TRIỂN KHAI VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ................................45
3.1.TRIỂN KHAI.......................................................................................45
3.1.1Giao diện tổng quan trang web........................................................45
3.1.2Giao diện quản trị............................................................................49
3.2.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ........................................................................52
3.2.1Kết quả đạt được..............................................................................52
3.2.2Hạn chế và khó khăn.......................................................................53
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN....................................................53
Hướng phát triển.......................................................................................54
54
TÓM TẮT LUẬN VĂN................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................56

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.Hệ thống thông tin địa lý trong hệ thống thông tin nói chung........6
Hình 2. Các lớp chuyên đề thông tin trong GIS.........................................10
Hình 3. Minh họa mô hình vector và raster................................................11
Hình 4. Mô hình minh họa cho phân tích chồng xếp..................................12
Hình 5. Các bước xử lý.................................................................................13

Hình 6. Cấu trúc của geoserver....................................................................15
Hình 7. Cấu trúc Postgres với những ứng dụng phía client.......................16
Hình 8. Vị trí của postGIS trong PostgresSQL...........................................17
Hình 9.OpenLayers có thể giao tiếp thông qua nhiều giao thức................18
Hình 10.Biểu đồ Use Case tổng quát...........................................................33
Quản lý bài viết.............................................................................................33
Hình 11. Use Case quản lý bài viết...............................................................33
Quản lý thành viên........................................................................................33
34
Hình 12.Use Case quản lý thành viên..........................................................34
Quản lý thông tin liên hệ..............................................................................34
34
Hình 13. Use Case quản lý thông tin liên hệ................................................34
Quản lý thông tin bản đồ trạm xe buýt.......................................................34
34
Hình 14. Use Case quản lý thông tin bản đồ trạm xe buýt........................34
Xem bản đồ....................................................................................................34
35
Hình 15.Use Case xem bản đồ......................................................................35
Hình 16.Sơ đồ hoạt động đăng nhập...........................................................37
Hình 17.Sơ đồ hoạt động thêm bài viết.......................................................37
Hình 18.Sơ đồ hoạt động sửa bài viết..........................................................37
viii


Hình 19.Sơ đồ hoạt động xóa bài viết..........................................................37
Hình 20.Sơ đồ hoạt động thêm thành viên..................................................38
Hình 21.Sơ đồ hoạt động xóa thành viên.....................................................38
Hình 22.Sơ đồ hoạt động xóa liên hệ...........................................................38
Hình 23.Sơ đồ hoạt động sửa trạm xe buýt.................................................38

Hình 24.Sơ đồ hoạt động xóa trạm xe buýt.................................................39
Hình 25.Sơ đồ hoạt động tìm kiếm trạm xe buýt........................................39
Hình 26.Sơ đồ giải thuật đăng nhập............................................................40
Hình 27.Sơ đồ giải thuật tìm kiếm...............................................................41
Hình 28.Sơ đồ giải thuật hàm parseWKT...................................................42
Hình 29.Giao diện trang chủ, tin tức...........................................................45
Hình 30.Giao diện bản đồ.............................................................................45
Hình 31.Giao diện tìm kiếm trên bản đồ.....................................................46
Hình 32.Giao diện đo đạc trên bản đồ.........................................................47
Hình 33.Giao diện xem thông tin trạm dừng..............................................48
Hình 34.Giao diện liên hệ.............................................................................49
Hình 35.Giao diện đăng nhập......................................................................49
Hình 36.Giao diện quản lý bài viết..............................................................50
Hình 37.Giao diện quản lý thành viên.........................................................50
Hình 38.Giao diện quản lý trạm dừng.........................................................51
Hình 39.Giao diện quản lý danh sách liên hệ..............................................51

ix


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Danh sách các đơn vị hành chính trực thuộc thành phố Đà Nẵng
23
Bảng 2. Chức năng đăng nhập.....................................................................29
Bảng 3.Các chức năng tìm kiếm trạm dừng...............................................30
Bảng 4. Bảng các chức năng tương tác bản đồ...........................................30
Bảng 5. Bảng chức năng liên hệ người quản trị..........................................30
Bảng 6. Bảng các chức năng quản lý thông tin cá nhân.............................30
Bảng 7.Bảng các chức năng quản lý thông tin trạm xe..............................31
Bảng 8.Bảng các chức năng quản lý liên hệ................................................31

Bảng 9. Yêu cầu các lớp dữ liệu...................................................................32
Bảng 10.Yêu cầu chức năng.........................................................................35
Bảng 11.Bảng BusStop..................................................................................43
Bảng 12.Bảng users.......................................................................................43
Bảng 13.Bảng news.......................................................................................44
Bảng 14.Bảng contact...................................................................................44

x


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

MỞ ĐẦU
1.

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1. Đặt vấn đề
GIS là một hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệu gồm những đối
tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gian được biểu
diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống máy tính. Hệ thống thông tin địa
lý (GIS) xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp
và phân tích đặc biệt. (Dueker, 1979). Như vậy, hệ thống GIS là hệ thống thích hợp
nhất để cung cấp thông tin tổng quan về hiện trạng cơ sở hạ tầng được triển khai
mang tính không gian địa lý.
Trong bối cảnh đất nước ngày càng phát triển, thì sẽ kéo theo sự gia tăng nhu
cầu du lịch và đi lại sẽ ngày một nhiều. Điều này dẫn đến một yêu cầu để quản lý
các tuyến xe buýt của một khu vực nào đó.
Kết hợp hai lý do trên, tôi đã thực hiện đề tài “Xây dựng ứng website quản lý
hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng”.

1.2. Mục đích
Luận văn tốt nghiệp trên thực hiện với hai mục đích chính :
• Tìm hiểu về công nghệ GIS, WebGIS.
•

Xây dựng hệ thống để quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng.

1.3. Ý nghĩa
Luận văn này sẽ xây dựng một hệ thống thông tin về trạm dừng xe buýt trên
địa bàn thành phố Đà Nẵng. Hệ thống này sẽ cung cấp đến người dùng các thông tin
cần thiết liên quan đến trạm xe như vị trí địa lý, địa chỉ, tần suất, thời gian bắt đầu
và thời gian kết thúc tuyến xe; cho phép người dùng tìm kiếm, truy vấn thông tin
trạm dừng một cách dễ dàng.
Với việc tìm hiểu GIS, WebGIS và xây dựng hệ thống bản đồ thì mọi thông tin
đều do chính mình cung cấp, tùy biến, và độ bảo mật cao, không phụ thuộc vào nhà
cung cấp nguồn thông tin.

2.

PHẠM VI ĐỀ TÀI

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

1


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

Đề tài tập trung nghiên cứu xây dựng một hệ thống WebGIS sử dụng các công
cụ mã nguồn mở. Trong đó WebGIS server sử dụng GeoServer. Phía client dùng để

tương tác với bản đồ dùng OpenLayers. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu không gian sử
dụng PostgreSQL + PostGIS. WebGIS server tương tác với cơ sở dữ liệu không
gian lấy về dữ liệu không gian của các tuyến, trạm xe buýt… sau đó cung cấp các
dịch vụ bản đồ. WebGIS client cho phép hiển thị bản đồ và thao tác trên bản đồ
thông qua các dịch vụ mà WebGIS server cung cấp. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu không
gian quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của các đối tượng cần quản lý.
Xây dựng tập các công cụ hỗ trợ quản lý và khai thác bản đồ:
• Hiển thị bản đồ.
• Tương tác bản đồ.
• Đo khoảng cách.
• Xem thông tin trạm dừng xe buýt trên bản đồ.
• Tìm kiếm trạm dừng trên bản đồ.
Xây dựng công cụ để quản lý thành viên, quản lý bài viết, trạm dừng xe buýt…

3.

TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI

1.4. Kế hoạch thực hiện
• Tìm hiểu GIS, WebGIS, GeoServer, Openlayers, PostgreSQL và PostGIS,
PHP.
• Phân tích thiết kế hệ thống.
• Xây dựng cơ sở dữ liệu.
• Triển khai GeoServer.
• Xây dựng ứng web sử dụng ngôn ngữ PHP.
• Viết báo cáo tổng kết đề tài và đề ra hướng phát triển.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

2

Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

1.5. Phương pháp thực hiện
1.5.1 Tìm hiểu lý thuyết
Tìm hiểu về hệ thống thông tin địa lý GIS. Các vấn đề cần quan tâm:
• GIS và chuẩn OpenGIS.
• Hệ quản trị CSDL không gian hổ trợ GIS (PostgreSQL + PostGIS).
• Phần mềm phía server cho WebGIS (GeoServer).
• Phầm mềm phía client (OpenLayers).
1.5.2 Phân tích yêu cầu và thiết kế mô hình
• Thiết kế sơ đồ use case.
• Thiết kế sơ đồ hoạt động.
• Thiết kế sơ đồ lớp.
• Thiết kế sơ đồ tuần tự.
• Xây dựng cơ sở dữ liệu.
1.5.3 Cài đặt chương trình
Sử dụng các công cụ và phần mềm sau:
• PostgreSQL 8.4 – Hệ quản trị CSDL quan hệ nguồn mở.
• PostGIS 1.5 for PostgreSQL 8.4 – Plugin bổ sung khả năng quản lý dữ
liệu không gian cho PortgreSQL.
• GeoServer 2.3.0 - Phần mềm máy chủ nguồn mở viết bằng Java cho
phép người dùng chia sẻ và chỉnh sửa dữ liệu không gian địa lý.
• OpenLayers 2.12 - Một thư viện JavaScript thuần dùng để hiển thị dữ
liệu bản đồ trong hầu hết các trình duyệt web hiện đại và không phụ
thuộc phía máy chủ.
• WampServer 2.2 – Gói phần mềm tích hợp Apache2, PHP và MySQL
cho phép tạo môi trường phát triển ứng dụng web.
• NetBeans IDE 7.1.2 dùng để viết mã PHP, JavaScript, HTML, CSS.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

3


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

1.5.4 Kết quả đạt được
Các kết quả đạt được khi thực hiện luân văn này là:
• Tìm hiểu về GIS, WebGIS, Geoserver, PostgreSQL + PostGIS,
OpenLayers.
• Xây dựng được hệ thống thông tin về trạm dừng xe buýt của Thành phố
Đà Nẵng.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

4


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
1.1.1 Khái niệm
Hệ thống thông tin địa lý có thuật ngữ tiếng Anh là Geographical Information
System. Nó được hình thành từ 3 khái niệm: địa lý (Geographical), thông tin
(Information) và hệ thống (System).

Khái niệm “địa lý” (Geographical) được sử dụng vì GIS trước hết liên quan đến

các đặc trưng “địa lý” hay “không gian”. Các đặc trưng này được ánh xạ hay liên
quan đến các đối tượng không gian. Chúng có thể là các đối tượng vật lý, văn hóa
hay kinh tế trong tự nhiên. Các đặc trưng trên bản đồ là biểu diễn ảnh của các đối
tượng không gian trong thế giới thực. Biểu tượng, màu và kiểu đường được sử dụng
để thể hiện các đặc trưng không gian khác nhau trên bản đồ 2D.

Khái niệm “thông tin” (Information) được sử dụng vì nó liên quan đến khối dữ
liệu khổng lồ do GIS quản lý. Các đối tượng thế giới thực đều có tập riêng các dữ
liệu chữ số thuộc tính hay đặc tính (còn gọi là dữ liệu phi hình học, dữ liệu thống
kê) và các thông tin vị trí cần cho lưu trữ, quản lý các đặc trưng không gian.

Khái niệm “hệ thống” (System) đề cập đến cách tiếp cận hệ thống của GIS. Môi
trường hệ thống GIS được chia nhỏ thành các module, để dễ hiểu, dễ quản lý,
nhưng chúng được tích hợp thành hệ thống thống nhất, toàn vẹn.

Công nghệ thông tin đã trở thành quan trọng, cần thiết cho tiệm cận này và hầu
hết các hệ thống thông tin đều được xây dựng trên cơ sở máy tính

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

5


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

Hình 1.

Hệ thống thông tin địa lý trong hệ thống thông tin nói chung

Hình 1 cho ta biết “hệ thống thông tin địa lý” nằm ở khoảng nào trong “hệ thống

thông tin” nói chung. “Hệ thống thông tin” bao gồm hệ thống thông tin phi hình học
(kế toán, quản lý nhân sự…) và hệ thống thông tin không gian. “Hệ thống thông tin
địa lý” bao gồm nhiều hệ thống thông tin khác: Hệ thống thông tin đất đai (Hệ
thống thông tin địa chính, hệ thống thông tin quản lý đất sử dụng: rừng, lúa…), hệ
thống thông tin địa lý quản lý kinh tế, xã hội, dân số…
“Thông tin địa lý” bao gồm dữ liệu về bề mặt trái đất và các diễn giải dữ liệu, để
chúng trở nên dễ hiểu. Thông tin địa lý được thu thậy qua bản đồ, qua đo đạc trực
tiếp, đo đạc bằng máy bay, viễn thám, hoặc được thu thập thông qua điều tra, phân
tích hay mô phỏng.
Thông tin địa lý bao gồm hai loại dữ liệu: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc
tính (phi không gian); trả lời các câu hỏi “có cái gì?”; “ở đâu?”.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

6


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

1.1.2 Nền tảng của hệ thống thông tin địa lý Gis
Các bộ phận của hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống thông tin địa lý GIS bao gồm năm thành phần:
• Những con người được đào tạo (People).
• Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (Data).
• Phương pháp phân tích (Analysis).
• Phần mềm (Software).
• Phần cứng (Hardware).
Tất cả được kết hợp, tổ chức, tự động hóa, điều hành, cung cấp thông tin thông
qua sự diễn tả địa lý.
1.1.2.1 Con người xây dựng và sử dụng GIS

Khi ta thiết lập một kiểu dữ liệu, xây dựng một phần mềm tin học, hay biên soạn
một tài liệu, điều quan trọng là cần làm rỏ công việc mình đang tiến hành phục vụ
đối tượng nào.
Có thể thấy những vai trò căn bản của con người trong GIS như sau:
• Sử dụng bản đồ - đó là người tiêu dùng, đầu cuối của GIS. Họ tìm trong bản
đồ được tạo ra cho nhu cầu chung hay nhu cầu riêng của họ. Tất cả các thành
viên đó là người sử dụng bản đồ. Người sử dụng hệ thống là những người sử
dụng GIS để giải quyết các vấn đề không gian. Nhiệm vụ chủ yếu của họ là
số hóa bản đồ, kiểm tra lỗi, soạn thảo, phân tích dữ liệu thô và đưa ra các giải
pháp cuối cùng để truy vấn dữ liệu địa lý.
• Xây dựng bản đồ - Sử dụng một số lớp bản đồ từ một vài nguồn khác nhau
và thêm vào đó những dữ liệu cần thiết, tạo ra những bản đồ theo ý người sử
dụng.
• Phát hành bản đồ - in bản đồ . Những người này tạo ra những bản đồ có chất
lượng cao.
• Thao tác viên hệ thống có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày, để
người sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả: sửa chữa khi chương trình bị tắc
nghẽn, trợ giúp nhân viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp cao, huấn
luyện người dùng, quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an toàn, toàn vẹn CSDL
để tránh hư hỏng mất mát dữ liệu.
• Chuyên viên phân tích hệ thống GIS là nhóm người chuyên nghiên cứu thiết
kế hệ thống có trách nhiệm xác định mục tiêu của hệ thống GIS trong cơ
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

7


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

quan, hiệu chỉnh hệ thống trong cơ quan. Thông thường, chuyên gia phân

tích hệ thống là nhân viên của các hãng lớn chuyên về cài đặt GIS.
• Nhà cung cấp GIS có trách nhiệm cung cấp phần mềm, cập nhật phần mềm,
phương pháp nâng cấp cho hệ thống, huấn luyện người dùng GIS thông qua
các hợp đồng với quản trị hệ thống.
• Phân tích và giải quyết các vấn đề địa lý – như các vấn đề sự phát tán các
chất hóa học, tìm kiếm đường đi ngắn nhất, xác định địa điểm.
• Xây dựng và nhập dữ liệu địa lý – từ một vài dạng biên tập khác nhau,
chuyễn đổi, và truy cập. Nhà cung cấp dữ liệu có thể là tổ chức Nhà nước
hay tư nhân. Thông thường các cơ quan Nhà nước cung cấp dữ liệu được xây
dựng cho chính nhu cầu của họ, những dữ liệu này có thể được sử dụng trong
các cơ quan, tổ chức khác hoặc được bán với giá rẻ hay cho không tới các dự
án GIS phi lợi nhuận. Các công ty tư nhân thì thường cung cấp dữ liệu sửa
đổi từ dữ liệu các cơ quan Nhà nước cho phù hợp với ứng dụng cụ thể.
• Quản trị dữ liệu – điều hành cơ sở dữ liệu của GIS và đảm bảo cho GIS hoạt
động suôn sẽ.
• Thiết kế cơ sở dữ liệu – Xây dựng các kiểu dữ liệu logic và xây dựng cơ sở
dữ liệu.
• Phát triển – xây dựng GIS theo ý người sử dụng phục vụ một số yêu cầu
riêng và yêu cầu của ngành nghề. Người phát triển ứng dung là những lập
trình viên được đào tạo để xây dựng các giao diện người dùng, làm giảm khó
khăn khi thực hiện các thao tác cụ thể trên các hệ thống GIS chuyên nghiệp.
Phần lớn, lập trình GIS bằng ngôn ngữ macro do nhà cung cấp GIS xây dựng
để người phát triển ứng dụng có khả năng ghép nối với các ngôn ngữ máy
tính truyền thống.
1.1.2.2 Nguồn dữ liệu cho GIS
Một hệ thống thông tin địa lý GIS bất kỳ nào cũng bào gồm thành phần dữ liệu
không gian. Dữ liệu không gian này có thể từ những ảnh chụp từ máy bay, ảnh vệ
tinh, đường đồng mức, bản đồ số về môi trường hay địa bạ về quyền sử dụng đất.
GIS còn có thể ở những nơi khác nữa, như được các công ty, họ giữ cơ sở dữ
liệu về khách hàng của mình đi kèm với dữ liệu địa lý. Hay GIS tính toán vị trí của

bất kỳ địa điểm nào trên trái đất từ địa chỉ bưa điện.
1.1.2.3 Thủ tục và phân tích
Các chuyên gia điều hành GIS bằng các hàm, thủ tục và các quyết định. Đó là
tập hợp kinh nghiệm của con người và là phần không thể thiếu được của GIS.
Một vài ví dụ về chức năng phân tích là:
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

8


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

• Khoa học được ứng dụng có liên quan tới không gian như thủy văn, khí
tượng hay dịch tể học.
• Chất lượng các thủ tục đảm bảo dữ liệu là chính xác, nhất quán và đúng đắn.
• Thuật toán giải quyết vấn tin trên tuyến, mạng hay mặt.
• Những kiến thức áp dụng đễ vẽ bản đồ tạo ra những bản đồ thể hiện hoàn
hảo.
1.1.2.4 Phần cứng máy tính
Máy tính với đủ loại từ loại cầm tay đến những máy chủ mạng. Có thể cài đặt
phần mềm của GIS cho gần như hầu hết các loại máy tính.
Với sự cải thiện của mạng máy tính băng thông rộng, một máy chủ đã có thể
phục vụ cho GIS trong phạm vi doanh nghiệp.
Internet kết nối các máy tính thành mạng toàn cầu, là một cách cơ bản để truy
cập dữ liệu.
Một hướng khác, đó là sự tăng nhanh việc sử dụng hệ thống định vị toàn cầu
GPS (Global Positioning System) để xác định vị trí theo thời gian thực.
1.1.2.5 Phần mềm GIS
Một hệ thống GIS bao gồm nhiều modules phần mềm trong đó hệ quản trị
CSDL địa lý là quan trọng nhất, nó thể hiện khả năng lưu trữ, quản lý dữ liệu. Các

module khác là công cụ thu thập dữ liệu, chuyển đổi dữ liệu, phân tích dữ liệu, làm
báo cáo, truyền tin, giao diện người dùng.
Một vài chức năng của phần mềm GIS:
• Khả năng lưu trữ các dạng thức hình học trực tiếp dưới dạng cơ sở dữ liệu
cột.
• Khung làm việc để định nghĩa lớp bản đồ và các phương thức thể hiện bản
đồ. Những phương pháp vẽ này dựa trên giá trị thuộc tính của đối tượng.
• Cơ sở hạ tầng để hỗ trợ việc tạo ra các bản đồ từ đơn giản đến phức tạp, làm
cho công việc lập bản đồ trở nên đơn giản hơn.
• Tạo lập và lưu trữ các mối quan hệ hình học topo giữa các đối tượng liên kết
mạng và cấu trúc hình học polygon.
• Chỉ mục không gian hai chiều (2D) để thể hiện nhanh chóng các đối tượng
địa lý.
• Một tập hợp các toán tử để xác định mối quan hể địa lý như gần, kề liền,
chồng và so sánh không gian.
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

9


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

• Nhiều công cụ hỗ trợ vấn tin.
• Hệ thống Work-Flow cho phép chỉnh sửa, biên tập các dữ liệu địa lý có được
từ nhiều nguồn và ở các phiên bản khác nhau.
Với những phân tích trên ta có thể đi tới định nghĩa hệ thống thông tin địa lý.

1.1.3 Dữ liệu GIS
GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có
thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý. Điều này đơn giản nhưng vô cùng

quan trọng và là một công cụ đa năng đã được chứng minh là rất có giá trị trong
việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế từ thiết lập tuyến đường phân phối của các
chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự
lưu thông khí quyển toàn cầu.

Hình 2.

Các lớp chuyên đề thông tin trong GIS

Hệ thống thông tin địa lý làm việc với hai dạng mô hình dữ liệu địa lý khác
nhau cơ bản – mô hình vector và mô hình raster. Trong mô hình vector, thông tin về
điểm, đường và vùng được mã hóa và lưu dưới dạng tập hợp các tọa độ x,y. Đối
tượng dạng đường, như đường giao thông, sông suối được lưu dưới dạng tập hợp
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

10


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

điểm. Đối tượng dạng vùng, như khu vực buôn bán hay vùng lưu vực sông được lưu
như một vòng khép kín các điểm tọa độ.
Mô hình vector rất hữu ích đối với việc mô tả các đối tượng riêng biệt, nhưng
kém hiệu quả hơn trong miêu tả các đối tượng có sự chuyển đổi liên tục như kiểu
đất hoặc chi phí ước tính cho các bệnh viện. Mô hình raster được phát triển cho mô
phỏng các đối tượng liên tục như vậy. Một ảnh raster là một tập hợp các ô lưới.

Hình 3.

Minh họa mô hình vector và raster

GIS cung cấp nhiếu công cụ phân tích, đặc biệt có hai công cụ quan trọng:
phân tích liền kề và phân tích chồng lớp.
• Phân tích liền kề: GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối
quan hệ giữa các đối tượng liền kề. Ví dụ như truy vấn các thông tin như tổng
số khách hàng trong bán kính 10 km, những lô đất trong khoảng 60 m từ mặt
đường.
• Phân tích chồng lớp: Chồng xếp là quá trình tích hợp các thông tin khác
nhau. Ví dụ sự chồng xếp này có thể là sự kết hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm
thực vật hoặc sở hữu đất với định giá thuế.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

11


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

Hình 4.

Mô hình minh họa cho phân tích chồng xếp.

1.2. WEBGIS
1.2.1 Khái niệm
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 (Edward, 2000,URL).
Trong cách thực hiện nhiệm vụ phân tích GIS, dịch vụ này gần giống như là kiến
trúc Client-Server của Web. Xử lý thông tin địa lý được chia ra thành các nhiệm vụ
ở phía server và phía client.
1.2.2 Kiến trúc WebGIS và các bước xữ lý

1.2.2.1 Kiến trúc WebGIS
Cơ sở dữ liệu không gian sẽ được dùng để quản lý và truy xuất dữ liệu không
gian, được đặt trên data server. Nhà kho hay nơi lưu trữ (clearing house) được dùng
để lưu trữ và duy trì những siêu dữ liệu (dữ liệu về dữ liệu - metadata) về dữ liệu
không gian tại những data server khác nhau.
Dựa trên những thành phần quản lý dữ liệu, ứng dụng server và mô hình
server được dùng cho ứng dụng hệ thống để tính toán thông tin không gian thông
qua các hàm cụ thể.
Tất cả kết quả tính toán của ứng dụng server sẽ được gởi đến web server để
thêm vào các gói HTML, gởi cho phía client và hiển thị nơi trình duyệt web. Xem
hình minh họa dưới đây. Lưu ý là tất cả các thành phần đều được kết nối nhau thông
qua mạng Internet.

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

12


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

1.2.2.2 Các bước xử lý

Hình 5.

Các bước xử lý

a - Client gởi yêu cầu của người sử dụng thông qua giao thức HTTP đến
webserver.
b - Web server nhận yêu cầu của người dùng gởi đến từ phía client, xử lý và
chuyển tiếp yêu cầu đến ứng dụng trên server có liên quan.

c - Application server (chính là các ứng dụng GIS) nhận các yêu cầu cụ thể đối
với ứng dụng và gọi các hàm có liên quan để tính toán xử lý. Nếu có yêu cầu dữ liệu
nó sẽ gởi yêu cầu dữ liệu đến data exchange server(server trao đổi dữ liệu).

Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

13


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

d - Data exchange server nhận yêu cầu dữ liệu và tìm kiếm vị trí của những dữ
liệu này sau đó gởi yêu cầu dữ liệu đến server chứa dữ liệu (data server ) tương ứng
cần tìm.
e - Data server dữ liệu tiến hành truy vấn lấy ra dữ liệu cần thiết và trả dữ liệu
này về cho data exchange server.
f - Data exchange server nhận dữ liệu từ nhiều nguồn data server khác nhau
nằm rải rác trên mạng. Sắp xếp dữ liệu lại theo logic của yêu cầu dữ liệu,sau đó gởi
trả dữ liệu về cho application server.
g - Application server nhận dữ liệu trả về từ các data exchange server và đưa
chúng đến các hàm cần sử dụng, xử lý chúng tại đây và kết quả được trả về cho web
server.
h - Web server nhận về kết quả xử lý, thêm vào các ngữ cảnh web (HTML,
PHP..) để có thể hiển thị được trên trình duyệt và cuối cùng gởi trả kết quả về cho
trình duyệt dưới dạng các trang web.
1.2.3 Các kiến trúc triển khai
* Client side: Client-side được dùng để hiển thị kết quả đến cho người dùng,
nhận các điều khiển trực tiếp từ người dùng và tương tác với web server thông qua
trình duyệt web. Các trình duyệt web sử dụng chủ yếu HTML để định dạng trang
web. Thêm vào đó một vài plug-in, ActiveX và các mã Applet được nhúng vào trình

duyệt để tăng tính tương tác với người dùng.
* Server side: Gồm có: Web server, Application server, Data server và
Clearinghouse Server. Server-side có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu, xử lý tính toán và trả
về kết quả (dưới dạng hiển thị được) cho client-side.
1.2.4 Các chuẩn trao đổi dữ liệu của hệ thống WebGIS
Tổ chức OGC đã đưa ra ba chuẩn dịch vụ truy cập thông tin địa lý mang tính
chuẩn hóa cao là: Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS) và Web
Coverage Service (WCS). Ngoài ra còn có các chuẩn khác như GeoParser và
GeoCoder. Trong đó, hai chuẩn WMS và WFS là hai chuẩn cơ bản được sử dụng rất
nhiều nhằm cung cấp các dịch vụ biểu diễn các thông tin địa lý ra ảnh bản đồ và
truy vấn các dữ liệu địa lý đó.

1.3. MÃ NGUỒN MỞ GEOSERVER
1.3.1 Khái niệm
GeoServer là một máy chủ mã nguồn mở với mục đích kết nối những thông
tin địa lý có sẵn tới các Geoweb (trang Web địa lý) sử dụng chuẩn mở.
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

14


Xây dựng Website quản lý hệ thống xe buýt thành phố Đà Nẵng

1.3.2 Chức năng
Geoserver cho phép người dùng hiển thị thông tin không gian của mình về thế
giới. Cung cấp chuẩn dịch vụ bản đồ (Web Map Service - WMS), GeoServer có thể
tạo bản đồ và xuất ra nhiều định dạng, hỗ trợ rất nhiều style bản đồ. Tương thích với
chuẩn Web Feature Service (WFS), GeoServer cho phép chia sẻ và chỉnh sửa dữ
liệu đang được dùng để hiển thị bản đồ.
1.3.3 Kiến trúc

Hình 6.

Cấu trúc của geoserver.

Tại thời gian chạy, một module sử dụng Spring để lấy được các lớp cung cấp
dịch vụ từ những module khác. Đấy là hàm phụ thêm mở rộng cho cơ cấu
GeoServer. Kỹ thuật này được sử dụng khi cung cấp thêm OGC Web Service(bằng
module WFS và WMS) và hỗ trợ cho các ảnh WMS khác nhau.
1.4. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU POSTGRESQL VÀ POSTGIS
1.4.1 PostgresSQL
1.4.1.1 Khái quát
PostgreSQL là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ đối tượng dựa trên
POSTGRES bản 4.2, được phát triển tại trường đại học California tại phòng nghiên
cứu máy tính Berkeley. [1]. Nó là một chương trình mã nguồn mở xây dựng trên mã
nguồn ban đầu của đại học Berkeley.
Nguyễn Hoàng Lương Đức – Lớp: 10T1

15