Xây dựng mô hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------o0o---------------

NGUYỄN QUỐC DŨNG

ĐỀ TÀI:
XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÍCH HỢP DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ
BẢN ĐỒ.

CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
MÃ SỐ NGÀNH: 2.15.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 12 năm 2006


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trần Vĩnh Phước

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc só được bảo vệ tại :
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng

năm 2006


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
---------------------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên
Ngày tháng năm sinh
Chuyên ngành
Mã số học viên

: NGUYỄN QUỐC DŨNG
Phái : NAM
: 04/11/1973
Nơi sinh: NGHỆ AN
: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
: 01004272

TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÍCH HỢP DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
(1) Nghiên cứu các khái niệm khoa học về công tác lưu trữ tư liệu đo đạc và bản đồ.
(2) Nghiên cứu mô hình tích hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ.
(3) Thiết kế và Xây dựng mơ hình cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ.

(4) Xây dựng phần mềm tiện ích tra cứu và cấp phát tư liệu đo đạc và bản đồ trên
mơ hình tích hợp dữ liệu .
(5) Chạy thử nghiệm chương trình.
1. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ
: 01/07/2006
2. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 07/12/2006
3. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN VĨNH PHƯỚC
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM NGÀNH

BỘ MÔN QUẢN LÝ
CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS TRẦN VĨNH PHƯỚC

----------------------------

----------------------------

Nội dung và đề cương luận văn đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
Ngày … tháng … năm 2006
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

------------------------------------------

------------------------------------------

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp
này, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ, hỗ trợ nhiệt tình của các thầy cơ,
gia đình, cơ quan, bạn bè và các đồng nghiệp. Qua bản luận văn này tơi xin
kính gửi lòng biết ơn chân thành đến:
Tập thể giáo sư, tiến sĩ, các thầy cô Trường Đại học Bách Khoa
Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong thời
gian học tập và thực hiện đề tài.
PGS.TS Trần Vĩnh Phước, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ
tơi trong q trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Phòng Quản lý Đào tạo Sau Đại học, Trung tâm DITAGIS Trường
Đại học Bách Khoa Tp. HCM đã tạo điều kiện tốt cho tơi trong suốt khố
học và thời gian thực hiện đề tài.
Lãnh đạo Cục Đo đạc và Bản đồ - Bộ Tài Nguyên và Môi trường,
Trung tâm Tư liệu đo đạc và bản đồ đã động viên và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu hoàn thành
đề tài.
Đặc biệt là gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tơi trong q trình học tập, nghiên cứu và thực hiện bản luận văn
này.
Xin chân thành cảm ơn !


TÓM TẮT LUẬN ÁN

Quản lý tư liệu đo đạc và bản đồ hiện nay đang là vấn đề bức xúc cần
được nghiên cứu và giải quyết. Một trong những yếu tố tăng cường chất lượng
công tác quản lý tư liệu đo đạc và bản đồ là vấn đề lưu trữ và khai thác tư liệu.
Đối với nhà quản lý, tư liệu cần được cung cấp một cách nhanh chóng, chính

xác và tổng hợp. Hệ thống thông tin tư liệu đo đạc và bản đồ chính là cơng cụ
để thực hiện nhiệm vụ này.
Xây dựng và tổ chức quản lý cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ trong môi
trường của một nền kinh tế thị trường là rất mới đối với Việt Nam. Trong
những năm qua, một số cơ quan của Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tiến hành
nghiên cứu và thử nghiệm một số mơ hình của hệ thống thông tin tư liệu đo đạc
và bản đồ, tuy nhiên cho đến nay chưa có một dự án tổng thể về mơ hình tích
hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ. Những nghiên cứu và ứng dụng công nghệ
thông tin vào lĩnh vực quản lý tư liệu đo đạc và bản đồ hiện đang triển khai còn
hạn chế và chưa đáp ứng được nhu cầu của thực tiễn.
Để đẩy mạnh việc thực hiện nhiệm vụ “Quản lý chặt chẽ về tư liệu đo
đạc và bản đồ” – một trong những yếu tố chủ yếu tạo nên sự đồng bộ các yếu tố
của thị trường và để đáp ứng được các yêu cầu của công tác quản lý tư liệu đo
đạc và bản đồ của Cục Đo đạc và Bản đồ - đơn vị hành chính trực tiếp quản lý
tư liệu đo đạc và bản đồ.
Chương 1: Mở đầu
- Đặt vấn đề: Dẫn dắt vấn đề và trình bày lý do ra đời của đề tài.
- Các nội dung nghiên cứu bao gồm: mục tiêu, nhiệm vụ, phương pháp
thực hiện, phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học, qui trình thực hiện
của đề tài.
Chương 2: Các khái niệm
Nghiên cứu các khái niệm và kiến thức liên quan.
Chương 3: Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Thể hiện tổng quan các vấn đề có liên quan như sau:
- Nghiên cứu tình hình ứng dụng dữ liệu đo đạc và bản đồ tại Việt
Nam.
- Nghiên cứu hiện trạng dữ liệu và công tác lưu trữ tư liệu đo đạc và
bản đồ
Chương 4: Nghiên cứu các mơ hình dữ liệu phục vụ cơng việc tích hợp dư
liệu đo đạc và bản đồ.

Đây là phần cơ sở lý thuyết của đề tài, trình bày các vấn đề:
- Nội dung của hệ thống thơng tin và cơ sở dữ liệu tích hợp đo đạc và
bản đồ.
- Các mơ hình dữ liệu sử dụng trong tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ.


-

Nghiên cứu và xây dựng mơ hình dữ liệu thành phần của CSDL tích
hợp đạc và bản đồ.
Chương 5: Thiết kế mơ hình cơ sở dữ liệu tích hợp đo đạc và bản đồ
- Đề xuất các bước thực hiện.
- Đề xuất quy trình tích hợp cơ sở dữ liệu thông tin đo đạc bản đồ.
- Thiết kế chi tiết các CSDL thành phần trong hệ thống tích hợp CSDL
đo đạc và bản đồ.
Chương 6: Áp dụng mơ hình thử nghiệm và kết luận
- Giao diện chương trình phần mềm thông tin tổng quát tư liệu đo đạc
và bản đồ; phần mềm quản lý và khai thác dữ liệu đo đạc.
- Kết luận về kết quả đạt được, những tồn tại và hướng phát triển của
đề tài
Các vấn đề được giải quyết:
Nội dung luận văn mang tính chất liên ngành: Bản đồ, địa lý, khoa học máy
tính, khoa học thơng tin địa lý,…
Nghiên cứu xây dựng mơ hình tích hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ phù
hợp với xu thế phát triển hiện nay của ngành đo đạc và bản đồ và khoa học
máy tính.
Xây dựng xây dựng mơ hình tích hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ trên
phạm vi toàn ngành trong cả nước sẽ hỗ trợ một số tác nghiệp hằng ngày của
đơn vị quản lý, đồng thời giảm thời gian, chi phí và nhân lực, nâng cao hiệu
quả trong cơng việc,…

Kết quả của đề tài góp phần hỗ trợ cung cấp dữ liệu bản đồ nền để phát triển
và ứng dụng hệ thống GIS vào công tác quản lý của nhà nước; nhiều quy trình
nghiệp vụ liên quan đến ngành đo đạc và bản đồ sẽ được giải quyết nhanh hơn,
nâng cao độ tính hiệu quả của cơng việc cho việc lên kế hoạch cấp phát tư liệu
và đo đạc.
Kết quả của đề tài sẽ giúp:
+ Cục Đo đạc và Bản đồ dựa trên mồ hình đề xuất sẽ triển khai dự án
thực hiện cơng việc tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ trong ngành.
.
+ Đối với chuyên viên: Hiện đại hóa các quy trình nghiệp vụ, giúp thực
hiện các cơng việc nhanh chóng và hiệu quả.
Các vấn đề cịn tồn tại:
Xây dựng mơ hình tích hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ chỉ dừng lại
ở mức mơ hình, chưa xây dựng được hệ thống tích hợp cơ sở dữ liệu hoàn
chỉnh bao gồm các ứng dụng.
Các ứng dụng cần được đầu tư tốt hơn để khai thác hiệu quả các thông
tin trong cơ sở dữ liệu tích hợp.


CÁC TỪ VIẾT TẮT
CNTT

: Công nghệ thông tin

HTTTĐĐBĐ

: Hệ thống thông tin đo đạ và bản đồ

TLĐĐ&BĐ

: Tư liệu đo đạc và bản đồ

ĐHBK

: Đại học Bách Khoa

GIS (Geogrphic Informatin Systems)

: Hệ thống thông tin địa lý

OGC (Open GIS Consortium)

: Hiệp hội chuẩn GIS

HTTTĐL

: Hệ thống thông tin địa lý

CSDL

: Cơ sở dữ liệu.

UML (Unified Modeling Language)

: Ngôn ngữ mô h×nh hãa thèng nhÊt.

GPS

: Hệ thống định vị tồn cầu.

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

: Giao thức truyền thông trên WEB

FTP (File Transfer Protocol)

: Giao thức truyền File trên mạng

XML (eXtensible Markup Language)

: Là một đặc tả của ngôn ngữ WEB


DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình quản lý và cấp phát tư liệu của Cục Đo đạc và Bản đồ

22

Hình 4.1. Mơ hình Casading Map Server

30

Hình 4.2. Mơ hình Casading Map Server được áp dụng cho mơ hình tcíh hợp cơ
sở dữ liệu đo đạc và bản đồ

31

Hình 4.3. Mơ hình Translating Web Feature Server

32

Hình 4.4. Mơ hình Geospatial Portal

34

Hình 4.5. Sơ đồ kiến trúc tổng thể hệ thống thơng tin tư liệu đo đạc và bản đồ

37

Hình 4.6. Mơ hình tổng thể tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ

37

Hình 4.7. Mơ hình tổ chức dữ liệu nền thơng tin địa lý

39

Hình 5.

47

Quy trình tích hợp

Hình 5.1. Lược đồ quan hệ cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ

58


DANH SÁCH BẢNG

Bảng 5.1: Phân lớp thông tin trên cơ sở nguồn bản đồ nền địa hình tỷ lệ
1/1.000.000 và 1/100.000
Bảng 5.2. Lớp dữ liệu điểm khống chế (DIEMKHONGCHE)
Bảng 5.3. Lớp dữ liệu vùng hành chính (VUNGHANHCHINH)
Bảng 5.4. Lớp dữ liệu sông suối (SONGSUOI)
Bảng 5.5. Lớp dữ liệu giao thông(DUONGGIAOTHONG)
Bảng 5.6. Lớp dữ liệu công cộng (CONGCONG)
Bảng 5.7. Các lớp dữ liệu Bản đồ (manhbando)
Bảng 5.8. Các lớp dữ liệu ảnh hàng không (pkhu_anh_hang_khong)
Bảng 5.9. Số Liệu Tọa Độ
Bảng 5.10: Điểm Liên Quan
Bảng 5.11: Điểm Thông Hướng
Bảng 5.12: Người Dẫn Đường
Bảng 5.13: Vị Trí Điểm Tọa Độ
Bảng 5.14: Bảng Số Liệu Đo Mốc
Bảng 5.15: Vật Chuẩn
Bảng 5.16: Từ Ván Dọi Điểm Đến
Bảng 5.17: Bảng Loại Mốc
Bảng 5.18: Bảng Cấp Hạng
Bảng 5.19: Bảng Hệ Tọa Độ
Bảng 5.20: Bảng Loại Đất
Bảng 5.21: Bảng Mảnh Bản Đồ
Bảng 5.22: Phương Pháp Đo
Bảng 5.23: Danh sách Tỉnh
Bảng 5.24: Danh sách Huyện
Bảng 5.25: Danh sách Xã
Bảng 5.26: Số liệu Độ cao
Bảng 5.27: Phương hướng độ cao
Bảng 5.28: Vị trí điểm độ cao
Bảng 5.29: Số liệu bản đồ địa hình

Bảng 5.30: Bảng loại tỷ lệ
Các bảng của cơ sở dữ liệu nền

49
51
52
53
54
55
56
57
59
59
59
60
60
60
60
60
60
61
61
61
61
61
61
61
61
62
62

62
62
63
63-93


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

MỤC LỤC
CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH SÁCH HÌNH
DANH SÁCH BẢNG
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
II.1. Mục tiêu
II.2. Nhiệm vụ
II.3. Phạm vi nghiên cứu
II.4. Kết quả thu được từ luận văn
CHƯƠNG 2
CÁC KHÁI NIỆM
I. Tích hợp cơ sở dữ liệu (Database Integration)
II. Đặc điểm của tích hợp cơ sở dữ liệu
III. Tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ:
IV. HTTP (HyperText Transfer Protocol)
V. XML (eXtensible Markup Language)
VI. XSLT (eXtensible Stylesheet Language Transformation)
VII. SVG (Scalable Vector Graphic)
VIII. Web Services

IX. SOA (Service-Oriented Architecture)
CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
I. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN GIS TẠI VIỆT NAM
II. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ TƯ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
III. HIỆN TRẠNG TƯ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
III.1. Bản đồ địa chính cơ sở
III.2. Bản đồ địa hình
III.3. Hiện trạng dữ liệu trắc địa
IV. DẠNG DỮ LIỆU ẢNH
V. NHU CẦU ĐỐI VỚI TÍCH HỢP DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU PHỤC VỤ CƠNG VIỆC TÍCH
HỢP DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
I. CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG TÍCH HỢP
DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
I.1. Mơ hình Cascading Map Server
Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

3
4
5
6
6
6
6
7
8
8
9

9
9
11
13
13
14
14
14
15
17
17
20
22
22
22
23
25
26
28
28
29


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

I.2. Mơ hình Translating Web Feature Server
I.3. Mơ hình Geospatial Portal
I.4. Nhận xét chung
II. MƠ HÌNH TÍCH HỢP CỞ SỞ DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
II.1. Mô hình tổng thể hệ thống thơng tin tích hợp cở sở dữ liệu đo đạc và

bản đồ
II.2. Mơ hình tổng quan về cơ sở dữ liệu tích hợp đo đạc và bản đồ
II.3. Cơ sở dữ liệu thông tin đo đạc và bản đồ (Clearinghouse)
II.4. Cơ sở dữ liệu bản đồ
II.5. Cơ sở dữ liệu phim, ảnh
II.6. Cơ sở dữ liệu tọa độ, độ cao:
II.7. Cơ sở dữ liệu nền địa hình địa lý cơ bản
CHƯƠNG 5
THIẾT KẾ MƠ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU TÍCH HỢP ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ
I. YÊU CẦU VÀ MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ
I.1. Yêu cầu của thiết kế
I.2. Mục tiêu thiết kế
I.3. Những nguyên tắc thiết kế
I.4. Tổng quan các bước thiết kế
I.5. Quy trình tích hợp
I.6. Nội dung tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ
II. THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC MƠ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU THÀNH PHẦN
II.1. Cơ sở dữ liệu thông tin đo đạc và bản đồ
II.2. Cơ sở dữ liệu thông tin đo đạc
II.3. Cơ sở dữ liệu nền thông tin địa hình địa lý cơ bản
CHƯƠNG 6
ÁP DỤNG MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM
KHẢO
I. XÂY DỰNG PHẦN MỀM ỨNG DỤNG KHAI THÁC THÔNG TIN TƯ
LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ TRÊN MƠ HÌNH TÍCH HỢP CSDL
II. KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

31
33
34
35
36
37
38
39
39
39
40
41
41
41
41
41
42
46
47
48
48
58
63
93
93
106
108


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Dữ liệu đo đạc và bản đồ là các số liệu về hệ tọa độ, độ cao, bản đồ, ảnh hàng
không, viễn thám, dữ liệu nền cơ bản... Chúng là kết quả hoạt động của các tổ chức đo
đạc và bản đồ trên toàn lãnh thổ Việt Nam qua các giai đoạn lịch sử theo cơng nghệ,
và các quy trình khác nhau. Dữ liệu đo đạc và bản đồ đã ngày càng có vị thế quan
trọng trong mọi mặt của đời sống xã hội, dữ liệu này khơng chỉ có giá trị phục vụ trong
khoa học quốc phòng, khoa học quản lý, kinh tế,… mà nó cịn mang giá trị nghệ thuật,
lịch sử sâu sắc.
Cuộc cách mạng khoa học và công nghệ, đặc biệt là cơng nghệ thơng tin đã có
những tác động đáng kể đến cơng tác thu thập, phân tích, xử lý, cập nhật, quản lý và
cấp phát tư liệu đo đạc và bản đồ. Điều đó dẫn đến một xu thế tất yếu đó là dữ liệu đo
đạc và bản phải được tổ chức lại theo mơ hình tin học, dữ liệu được lưu trữ ở cấu trúc
tích hợp dữ liệu nhằm phục vụ cho công tác quản lý, khai thác, cập nhật dữ liệu một
cách khoa học và đáp ứng dữ liệu nền cơ bản để xây dựng hệ thông tin địa lý
(Geographic Information System - GIS ) đang ngày càng trở nên cấp thiết.
Phần lớn dữ liệu đo đạc và bản đồ đang được lưu trữ và cấp phát tại Trung tâm
Tư liệu đo đạc và bản đồ - Cục Đo đạc và Bản đồ thuộc Bộ Tài Nguyên và Môi
trường. Đến nay, công tác quản lý, thu thập, lưu trữ, xử lý, cập nhật, cung cấp thông
tin dữ liệu đo đạc và bản đồ chủ yếu vẫn được thực hiện theo phương pháp thủ công
truyền thống; thông tin dữ liệu chuyển sang dạng số chưa nhiều, công nghệ chưa được
tin học hoá cao; Hiện tượng chồng chéo thông tin, vừa thiếu lại vừa thừa dữ liệu đang
gây quá tải cho việc quản lý, lưu trữ, sao chép, chuyển giao, tốn kém về cơ sở vật chất
và lãng phí thời gian, nhân lực. Tốc độ xử lý thơng tin trong công tác điều hành các
hoạt động tác nghiệp hay vấn đề dữ liệu khơng tương thích trong lĩnh vực cơng nghệ
thơng tin địa lý sẽ dẫn tới khó khăn hạn chế và giảm hiệu quả sử dụng thông tin đo đạc
và bản đồ.
Nghiên cứu xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ nhằm hiện đại

hố cơng tác quản lý, lưu trữ thơng tin dữ liệu đo đạc và bản đồ là một nhu cầu tất yếu
để phục vụ phát triển kinh tế xã hội.
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
II.1. MỤC TIÊU
Mục tiêu của đề tài là xây dựng mơ hình tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ bao
gồm các dữ liệu của nhóm ngành thuộc lĩnh vực đo đạc và bản đồ - phạm vi quản lý
của Cục Đo đạc và Bản đồ, được gọi là "Cơ sở dữ liệu tích hợp đo đạc và bản đồ”.
Mơ hình tích hợp cơ sở dữ liệu đo đạc và bản đồ được tổ chức theo mơ hình dữ
liệu hướng đối tượng của hệ thống thơng tin địa lý (GIS) , các dữ liệu được tích hợp
trên nền thành phần cơ bản là hạ tầng thông tin địa lý ( SDI ), "Cơ sở dữ liệu tích hợp
đo đạc và bản đồ” làm tiền đề cho việc xây dựng hệ thống thông tin quản lý, lưu trữ,
cấp phát và xây dựng cơ sở dữ liệu đo đạc, ngày một thơng thống, cởi mở, khoa học

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 6


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

Các chức năng cơ bản của hệ thống là cập nhật thơng tin, quản lý, phân tích,
trình bày và phân phối thông tin đo đạc và bản đồ nhằm phục vụ:
• Chính phủ và các cơ quan quản lý nhà nước và các tổ chức ở cấp trung
ương,
• Các Bộ ngành,
• Các Sở Tài ngun và Mơi trường địa phương,
• Các nhu cầu sử dụng trong nghiên cứu khoa học, phổ cập thơng tin cộng
đồng,...
Việc tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ là đầu mối điện tử nhằm tập hợp các
ngân hàng dữ liệu trong ngành đo đạc và bản đồ và cung cấp cơ chế để các đơn vị và

cá nhân trong ngành trên phạm vi toàn quốc khai thác, sử dụng chung với nhiều mức
truy nhập khác nhau.
Ngồi ra, cơ sở dữ liệu tích hợp đo đạc và bản đồ cịn phục vụ cơng tác chỉ đạo
và điều hành của Cục Đo đạc và Bản đồ, là điểm truy cập điện tử của Cục đo đạc và
bản đồ để nhận, cung cấp thông tin, dữ liệu cho Trung tâm Tích hợp dữ liệu tài nguyên
và môi trường của bộ Tài nguyên và Môi trường.
II.2. NHIỆM VỤ
Xuất phát từ mục tiêu trên, đề tài này sẽ thực hiện các nhiệm vụ sau:
a. Nghiên cứu các khái niệm liên quan và hiện trạng công tác quản lý và hệ
thống tư liệu đo đạc và bản đồ :
− Đánh giá tổng quan về công tác quản lý tư liệu đo đạc và bản đồ, thu thập, điều
tra, nghiên cứu các tài liệu và đánh giá nhu cầu tích hợp và khai thác, sử dụng
các tài liệu, số liệu liên quan đến tư liệu đo đạc và bản đồ;
b. Nghiên cứu thiết kế mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ, bao
gồm:
− Nghiên cứu các mơ hình tích hợp dữ liệu phù hợp cho tích hợp CSDL đo đạc và
bản đồ;
− Xác định nội dung tích hợp của CSDL đo đạc và bản đồ và các chức năng cần
có của hệ thống quản lý CSDL đo đạc và bản đồ;
− Đề xuất mơ hình tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ.
c. Nghiên cứu thiết kế mơ hình tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ, bao
gồm:
− Đề xuất qui trình cơng nghệ, qui định kỹ thuật xây dựng hệ thống tích hợp
CSDL đo đạc và bản đồ;
− Thiết kế hệ thống tích hợp CSDL đo đạc và bản đồ gồm nhiều CSDL thành
phần theo phương pháp phân tích thiết kế cấu trúc (mơ hình chức năng, mơ hình
dữ liệu, mơ hình luồng thơng tin);
Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 7

“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

d. Áp dụng mơ hình thử nghiệm, bao gồm:
− Xây dựng ứng dụng tra cứu dữ liệu trên mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản
đồ.
II.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài chỉ giới hạn ở một số phần chính xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo
đạc và bản đồ theo hướng tổ chức mô hình dữ liệu thơng tin địa lý phục vụ cho việc
quản lý, cấp phát, cập nhật với các chức năng chủ yếu trên cấu trúc dữ liệu không gian.
Các mô hình được khảo sát sẽ nhắm vào ba kiểu ứng dụng: cung cấp thông tin địa lý
dưới dạng bản đồ, cung cấp dữ liệu không gian cho các hoạt động phân tích và xây
dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu không gian quốc gia.
II.4. KẾT QUẢ THU ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN
Kết quả đạt được của đề tài cụ thể là một mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và
bản đồ theo mơ hình dữ liệu thơng tin địa lý, phục vụ quản lý các tư liệu đo đạc và bản
đồ ở nhiều định dạng cấu trúc khác nhau trong cả nước. Với mơ hình dữ liệu tích hợp
được thiết kế này, khi triển khai ứng dụng vào thực tế sẽ giúp cho đơn vị quản lý (cụ
thể là Cục Đo đạc và Bản đồ thuộc Bộ Tài nguyên và Mơi trường) có thêm một cơng
cụ hữu ích, nâng cao hiệu quả cho công tác quản lý cũng như làm tiền đề xây dựng các
ứng dụng chạy trên mơ hình để thực hiện các bài tốn tìm kiếm, phân tích, thống kê,
giải quyết các bài tốn liên quan như Tìm kiếm , phân tích, cập nhật, báo cáo, hoach
định chiến lược ngành trên cơ sở các thông tin:
- Các điểm toạ độ và độ cao trắc địa các cấp hạng và phạm vi khu vực.
- Các mảnh bản đồ địa hình theo các tỷ lệ và phạm vi khu vực.
- Các tờ ảnh hàng không theo các phân khu bay chụp.
- Các cơ sở dữ liệu nền không gian địa lý cơ bản.
Mặt khác, việc ứng dụng mơ hình dữ liệu này sẽ giải quyết các khó khăn về
quản lý dữ liệu thống nhất, đảm bảo dữ liệu được quản lý xuyên suốt theo ngành dọc

nhằm phục vụ cho nhu cầu khách hàng một cách nhanh chóng, tiện lợi và thống nhất.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 8


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

CHƯƠNG 2
CÁC KHÁI NIỆM
Thông thường trong lĩnh vực GIS một số khái niệm có thể được hiểu theo
nhiều cách khác nhau, tuỳ theo ngữ cảnh sử dụng. Vì vậy, chương này được dành để
làm rõ một số khái niệm quan trọng, có liên quan đến các vấn đề sẽ được thảo luận
trong các chương tiếp theo của luận văn. Để tiện tra cứu, các thuật ngữ được ghi bằng
tiếng Việt sẽ có thuật ngữ gốc bằng tiếng Anh kèm theo.
I.
TÍCH HỢP CƠ SỞ DỮ LIỆU (DATABASE INTEGRATION):
Ngày nay, tích hợp CSDL đã trở thành một nhu cầu tất yếu trong lĩnh vực xử lý
thông tin và tầm quan trọng của nó đang dần được khẳng định.
Có rất nhiều khái niệm được đưa ra đối với tích hợp CSDL :
Tích hợp cơ sở dữ liệu là sự tập hợp dữ liệu mà về mặt luận lý chúng thuộc
cùng một hệ thống nhưng các cơ sở dữ liệu thành phần được bố trí nhiều nơi của một
mạng máy tính.
Khái niệm này được thể hiện 2 điểm đó là:
* Sự tích hợp (Integrate) : Nghĩa là dữ liệu không phải là một CSDL đơn lẻ hoàn
chỉnh mà là sự hợp lại các cơ sở dữ liệu thành phần cùng một hệ thống quản lý thống
nhất mà được định ra ở nhiều nơi khác nhau.
* Sự tương quan luận lý (logical correlation): Nghĩa là dữ liệu có những tính
chất liên hệ mật thiết với nhau, điều này để chúng ta có thể phân biệt được việc tích

hợp cơ sở dữ liệu với tập hợp CSDL đơn lẻ hoặc là các tập tin dữ liệu được bố trí các
nơi trong mạng máy tính.
- Tích hợp cơ sở dữ liệu, là sự tập hợp dữ liệu được bố trí các cơ sở dữ liệu thành
phần ở nhiều nơi khác nhau trong một mạng máy tính. Mỗi cơ sở dữ liệu thành phần
có khả năng tự xử lý tự trị (autonomous processing capability) và có thể thực hiện các
ứng dụng chạy trên nó. Mỗi cơ sở dữ liệu thành phần cũng tham gia vào thực hiện của
ít nhất một ứng dụng chung cho tồn hệ thống tích hợp, mà ứng dụng này yêu cầu truy
xuất dữ liệu trên các cơ sở dữ liệu thành phần bằng các hệ thống truyền thông.
Khái niệm này được thể hiện 3 điểm quan trọng đó là:
* Các cơ sở dữ liệu thành phần được bố trí nhiều nơi.
* Các ứng dụng chạy trên cơ sở dữ liệu thành phần.
* Ứng dụng dùng chung mỗi cơ sở dữ liệu thành phần vào sự thực hiện của ứng
dụng dùng chung dữ liệu thành phần.
Các vấn đề quan trọng nhất của tích hợp cơ sở dữ liệu là sự quan hệ hợp tác giữa
các cơ sở dữ liệu thành phần.

II.

ĐẶC ĐIỂM CỦA TÍCH HỢP CƠ SỞ DỮ LIỆU :
a. Điểu khiển tập trung:

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 9


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

Trong tích hợp cơ sở dữ liệu việc điều khiển tập trung không quan trọng như
được đề cập như ở cấu trúc CSDL tập trung vì nó phục thuộc vào kiến trúc hệ thống.

Cấu trúc của CSDL tích hợp có cấu trúc điều khiển phân cấp (hierarchical control
structure) gồm có người quản trị CSDL dùng chung (Public database administrator),
mà người này chịu trách nhiệm chính tồn bộ CSDL, và những người quản trị CSDL
thành phần (local database administrator) mà họ phải có trách nhiệm về các cơ sở dữ
liệu thành phần của họ. Trong hệ thống CSDL tích hợp tính tự trị của các CSDL thành
phần rất cao, có khi khơng cần có người quản trị CSDL dùng chung, vì vậy sự phối
hợp giữa các nhà quản trị CSDL thành phần rất quan trọng. Đặc tính này thường được
gọi là tính tự trị vị trí (site autonomy).
b. Độc lập dữ liệu:
Cũng giống như các cách tổ chức kiến trúc CSDL khác nhau, việc tích hợp
CSDL cũng xem độc lập dữ liệu là động cơ thúc đẩy cho việc giới thiệu cách tiếp cận
các CSDL. Độc lập dữ liệu có nghĩa là tổ chức hiện tại CSDL là trong suốt với người
lập trình ứng dụng. Đây là ưu điểm của CSDL là chương trình ứng dụng sẽ khơng bị
ảnh hưởng bởi những thay đổi về tổ chức vật lý. Khác với CSDL tập trung thì CSDL
tích hợp có thêm khái niệm tính trong suốt dữ liệu, nhờ vậy mà các ứng dụng có thể
viết trên CSDL tích hợp như CSDL tập trung.
c. Tối ưu hoá dữ liệu:
Trong các CSDL tập trung, đây là một đặc tính đáng quan tâm vì tránh sự
khơng nhất qn dữ liệu giữa nhiều bản sao và giảm dung lượng của thiết bị lưu trữ.
Tuy nhiên, trong tích hợp CSDL có nhiều lý do để xem tối ưu hoá dữ liệu là một đặc
điểm cần thiết, đó là tính cục bộ của các ứng dụng chạy trên CSDL thành phần có thể
được gia tăng nếu CSDL được tổ chức nhân bản tại các nơi mà ứng dụng chạy trên
nó. Tính sẵn sàng của hệ thống có thể được gia tăng, bởi vì một CSDL thành phần của
một vị trí nào đó bị hỏng sẽ khơng làm ngưng thực hiện các ứng dụng tại các nơi khác
nếu CSDL dữ liệu thành phần bị hỏng được nhân bản lưu trữ nhiều nơi.
d. Truy xuất hiệu quả dữ liệu:
Trong tích hợp CSDL cấu trúc truy xuất phức tạp không phải là một công cụ
đúng truy xuất hiệu quả. Vì vậy, truy xuất hiệu quả vẫn là một vấn đề chính trong các
CSDL được tích hợp, các cấu trúc vật lý khơng thích hợp về mặt cơng nghệ. Truy xuất
hiệu quả đến một CSDL trong hệ thống tích hợp là một vấn đề chính trong các CSDL

trong hệ thống, các cấu trúc vật lý khơng thích hợp về mặt công nghệ. Truy xuất hiệu
quả đến một CSDL thành phần trong hệ thống dữ liệu tích hợp khơng thể được cung
cấp bằng cách sử dụng cấu trúc vật lý giữa các CSDL thành phần, bởi vì rất khó xây
dựng và bảo trì các cấu trúc như vậy, bởi vì nó không thuận lợi liên kết ở mức các mẫu
tin cho các CSDL thành phần.
e. Tính tồn vẹn, phục hồi điều khiển đồng thời:

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 10


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

Trong các CSDL tính tồn vẹn, phục hồi và điều khiển đồng thời mặc dù chúng
có vấn đề khác nhau, nhưng chúng có liên quan chặt chẽ với nhau thông qua cung cấp
các giao dịch. Các phiên giao dịch là cách thức để có được tính tồn vẹn của CSDL,
bởi vì chúng đảm bảo tất cả các tác vụ để chuyển CSDL từ trạng thái nhất quán này
sang trạng thái nhất quán khác hoặc trở về trạng thái nhất quán ban đầu.
Sự phục hồi giải quyết vấn đề lưu trữ của các phiên giao dịch khi giao dịch bị
hỏng.
Điều khiển đồng thời liên quan đến việc đảm bảo các phiên giao dịch thực hiện
cùng một lúc. Vấn đề này cần phải giải quyết tính đồng bộ trong các phiên giao dịch.
f. Tính riêng biệt và tính bảo mật:
Trong các CSDL của hệ thống tích hợp, những người quản lý các dữ liệu thành
phần chủ yếu cùng đối phó cùng vấn đề giống như người quản trị CSDL trong CSDL
truyền thống. Trong CSDL được tích hợp đề cập đến hai khía cạnh quan trọng đó là
trong một CSDL được tích hợp có mức độ tự trị ở vị trí cao, các nhà quản trị CSDL
thành phần họ luôn cảm thấy cần bảo vệ dữ liệu do mình quản lý cao hơn và họ có thể
thực hiện quyền bảo vệ riêng của họ thay vì phụ thuộc và người quản trị CSDL trung

tâm; khía cạnh thứ hai đó là vấn đề bảo mật thực chất là bên trong các hệ thống tích
hợp, bởi vì mạng truyền thơng có thể tiểu biểu cho một điểm yếu về sự bảo vệ CSDL.

III.

TÍCH HỢP DỮ LIỆU ĐO ĐẠC VÀ BẢN ĐỒ:

Trong lĩnh vực GIS, tích hợp dữ liệu thường được hiểu là một tiến trình bắt
buộc nhằm làm cho các tập dữ liệu trở nên tương thích với nhau trước khi có thể sử
dụng chúng để thực hiện các phân tích. Các hoạt động tích hợp dữ liệu trong GIS
thường bao gồm: chuyển đổi định dạng, chuyển đổi hệ tham chiếu toạ độ,ghép biên, …
Trong luận văn này, do cấu trúc của dữ liệu đo đạc và bản đồ rất gần với cấu
trúc dữ liệu không gian trong hệ thống thông tin địa lý, vì vậy thuật ngữ "tích hợp dữ
liệu đo đạc và bản đồ" sẽ được dùng theo nghĩa tổng quát hơn, để chỉ khả năng người
sử dụng hoặc các chương trình ứng dụng có thể kết hợp các tập dữ liệu không gian từ
nhiều nguồn khác nhau trên các cơ sở dữ liệu thành phần, được lưu trữ dưới các định
dạng/mơ hình dữ liệu khác nhau và được quản lý bởi các hệ thống khác nhau.
III.1. Khả năng liên kết (Interoperability)
"Khả năng liên kết" là khả năng truyền thông, thực thi các chương trình hoặc trao
đổi dữ liệu giữa các đơn vị chức năng khác nhau theo một thể thức khơng địi hỏi
người sử dụng phải có nhiều kiến thức về các đơn vị chức năng này . Khả năng liên kết
của các hệ thống thơng tin địa lý có thể được nghiên cứu ở các mức khác nhau.
(1) Mức kỹ thuật (Technical Level): Nghiên cứu khả năng tương thích giữa
các định dạng dữ liệu, cấu trúc dữ liệu và các giao diện phần mềm.
(2) Mức ngữ nghĩa (Semantic Level): Nghiên cứu khả năng tương thích giữa
các lược đồ dữ liệu, khả năng so khớp các ký hiệu/biểu thức trong một ngôn ngữ cụ
thể.
Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 11

“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

(3) Mức tổ chức (Institutional Level): Nghiên cứu các yếu tố tác động đến sự
tự nguyện tham gia của các tổ chức vào các giải pháp về khả năng liên kết. Các yếu tố
này bao gồm: hành vi, kinh tế, pháp lý,...
III.2. Chuẩn mở (Open Standard)
Theo định nghĩa của OGC (Open GIS Consortium), một chuẩn mở phải có các
đặc điểm sau:
• Được tạo ra thơng qua một tiến trình mở, mang tính quốc tế, có sự tham gia
của các công ty, tổ chức hoặc cá nhân hoạt động trong lĩnh vực liên quan. Chuẩn vì
vậy là phi độc quyền và liên tục được xem xét lại thông qua tiến trình mở này.
• Được quyền tự do phân phối.
• Được phép truy cập miễn phí.
• Khơng thiên vị với bất kỳ cá nhân hoặc nhóm cá nhân nào.
• Khơng dựa vào bất kỳ một công nghệ hoặc một phong cách giao diện riêng
biệt nào.
Theo định nghĩa này, một chuẩn khơng chính thức được thiết lập bởi một cơng
ty hoặc một nhóm các cơng ty độc quyền hoặc một chính phủ không phải là một chuẩn
mở, ngay cả khi chuẩn ấy được phổ biến và cho phép mọi người sử dụng miễn phí.
III.3. Đặc tả (Specification)
"Đặc tả" là một tài liệu đề xuất cho một chuẩn mới. Một đặc tả chưa chính thức là
một chuẩn cơng nghiệp cho đến khi nó được đệ trình, chấp thuận và phát hành bởi một
tổ chức chuẩn chính thức. Tuy nhiên, các đặc tả của một tổ chức đại diện cho một lĩnh
vực hoặc ngành công nghiệp, được xây dựng thông qua một tiến trình đồng thuận giữa
các thành viên và có sự phối hợp chặt chẽ với các tổ chức chuẩn chính thức, thì thường
sẽ trở thành các chuẩn chính thức. Do đó, người ta vẫn thường gọi các đặc tả này là
các "chuẩn". Các đặc tả của W3C, OGC
thuộc dạng này.Trong luận văn này, "đặc tả" và "chuẩn" sẽ được sử dụng như những

từ đồng nghĩa khi đề cập đến các đặc tả của OGC.
III.4. Tiến trình đồng thuận giữa các thành viên
Tiến trình đồng thuận giữa các thành viên (Member Approved Process) là tiến
trình cộng tác giữa các thành viên OGC để định nghĩa, soạn thảo, và thực thi các đặc tả
nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng liên kết trong lĩnh vực thơngtin địa lý. Tiến
trình bao gồm các bước:
• Bắt đầu (The Beginning): Một vấn đề được nhận dạng.
• Phác thảo giải pháp (Crafting a Solution): Các thành viên làm việc với nhau để
xác định các yêu cầu cho một đặc tả giao diện mới hoặc cải tiến các đặc tả hiện có.
Các yêu cầu này sẽ chi phối cách thức mà đặc tả mới được thiết kế.
Để có một đặc tả được lựa chọn, qui trình sau đây sẽ được thực hiện:
+ Các thành viên hoặc nhóm thành viên đưa ra các đặc tả của mình thông qua
một RFC (Request For Comment) của OGC.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 12


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

+ Các thành viên xây dựng các Prototype để thử nghiệm các đặc tả của mình
trong một chương trình gọi là Interoperability Program (IP)
+ Các nhóm hành động (Working Groups) được thành lập như là một phần của
Ủy ban kỹ thuật (Technical Committee) và Specification Program (SP) để tập trung
xem xét và soạn thảo các tài liệu cho đặc tả được đề xuất (Proposed Specification).
• Đánh giá đặc tả được đề xuất (Evaluating a Proposed Specification): đặc tả đề xuất
được đưa ra để góp ý. Tất cả các góp ý sẽ được xem xét cận thận và đưa vào trong một
sản phẩm cuối cùng: Draft Specification. Sản phẩm này có thể được đưa ra để bầu
chọn chính thức trước toàn thể hội đồng thành viên của OGC và trở thành đặc tả được

chấp nhận (Approved Specification).

IV.

HTTP (HYPERTEXT TRANSFER PROTOCOL)

HTTP là một giao thức truyền thơng trên Web, có nhiệm vụ mang các thông
điệp từ Web Client đến Web Server và ngược lại.
Các thông điệp HTTP được chia thành hai loại: thông điệp yêu cầu (Request Message)
và thông điệp hồi đáp (Response Message).
Thông điệp yêu cầu, được gởi từ Client đến Server, bao gồm ba phần cơ bản: Request
line, HTTP headers, Content. Trong đó, phần Request line cho biết phương thức HTTP
nào được sử dụng.
Tương tự, các thông điệp hồi đáp cũng bao gồm ba phần: Status line, HTTP headers và
Content. Trong đó, phần Content chứa nội dung mà Server gởi cho Client để đáp lại
thông điệp yêu cầu từ Client.

V.

XML (EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE)

XML là một đặc tả của W3C dành cho việc để đánh dấu (Markup) tài liệu. Nó
cung cấp một định dạng chuẩn cho các tài liệu máy tính, đủ linh hoạt để có thể sử dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau .
Tài liệu XML thuộc dạng văn bản trơn (text), dữ liệu được biểu diễn dưới dạng
chuỗi ký tự và được đánh dấu bởi các thẻ (tag). Mỗi phần tử (element) trong tài liệu
XML được nhận biết nhờ vào thẻ bắt đầu <start-tag> và thẻ kết thúc </end-tag>. Giữa
hai thẻ này là nội dung của phần tử. Mỗi phần tử có thể có các thuộc tính được thể hiện
dưới dạng tên=giá trị trong <start-tag>. Đặc tả XML định nghĩa cú pháp để mô tả các
phần tử và thuộc tính.

Khác với HTML, đặc tả XML khơng đưa ra một tập phần tử cố định. Mỗi cá
nhân hoặc tổ chức có thể tự định nghĩa các phần tử để biểu diễn các đối tượng dữ liệu
trong lĩnh vực của mình. Tuy nhiên, vì các lý do về khả năng liên kết, một cộng đồng
thơng tin có thể thoả thuận chỉ sử dụng một tập phần tử nhất định. Các tập phần tử này
được gọi là các ứng dụng XML.
Các phần tử được phép sử dụng trong một tài liệu XML phải được định nghĩa
trong một lược đồ (schemas). Có nhiều ngơn ngữ lược đồ XML khác nhau được sử
dụng để tạo ra các lược đồ, phổ biến nhất là DTD (Document Type Definition) và
W3C XML Schemas Language (thường gọi tắt là schemas). Một tài liệu XML được
viết theo đúng cú pháp được qui định trong đặc tả XML được gọi là hợp thức (wellformed). Một tài liệu XML khớp với một lược đồ được gọi là hợp lệ (valid). Trong
thực tế, đôi khi một tài liệu XML hợp thức không nhất thiết phải hợp lệ.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 13


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

VI. XSLT (EXTENSIBLE STYLESHEET LANGUAGE
TRANSFORMATION)
XSLT là một phần của đặc tả XSL (eXtensible Stylesheet Language) được phát
triển bởi W3C, cho phép chuyển đổi một tài liệu XML từ một ứng dụng XML này
sang một ứng dụng XML khác. Phương thức sử dụng XSLT khá đơn giản. Tất cả
những việc cần làm là tạo ra một XSLT Stylesheet để đính kèm với tài liệu XML gốc
và gởi đến cho một XSLT Processor . Một XSLT Stylesheet đơn giản chỉ là một tài
liệu XML chứa các luật để chuyển đổi một tài liệu XML. Một XSLT Processor có thể
là một ứng dụng được thiết kế riêng để đọc tài liệu XML gốc, XSLT Stylesheet và
thực hiện việc chuyển đổi. XSLT Processor cũng có thể được tích hợp vào một Web
Browser chuẩn như Microsoft Internet Explorer (từ version 6.0 trở đi) hoặc Netscape

Navigator.
VII. SVG (SCALABLE VECTOR GRAPHIC)
SVG là một ứng dụng XML được phát triển bởi W3C từ năm 1998 để biểu diễn
các đối tượng đồ hoạ Vector hai chiều trong một tài liệu XML [05]. Ngoài việc cho
phép biểu diễn và thiết kế tất cả các đối tượng đồ hoạ hai chiều, SVG còn hỗ trợ các
khả năng tạo ảnh động (animating), tương tác với các đối tượng đồ hoạ và tự động hoá
(Scripting).
VIII. WEB SERVICES
Web services là một thế hệ ứng dụng Web mới, phản ánh phương pháp tiếp cận
hướng dịch vụ. Cách tiếp cận này dựa trên ý tưởng xây dựng ứng dụng bằng cách phát
hiện và kết hợp các dịch vụ sẵn có trên mạng. Web Services hoạt động dựa trên các
giao thức:
SOAP (Simple Object Access Protocol): SOAP là một giao thức dựa trên XML,
được sử dụng để mã hố phần nội dung (Content) của các thơng điệp HTTP. SOAP
cho phép thực hiện một lời gọi thủ tục từ xa thông qua một thông điệp được viết bằng
XML và được mang đi bởi HTTP. XML giúp cho SOAP độc lập với hệ điều hành và
ngôn ngữ lập trình. HTTP cho phép thơng điệp SOAP có thể đi xuyên qua tường lửa.
WSDL (Web Services Description Language): WSDL là một đặc tả của W3C
dùng để mô tả dịch theo một văn phạm XML. Các thông tin được mô tả bao gồm:
• Giao diện: mơ tả các phương thức mà Web Services cung cấp.
• Kiểu dữ liệu: mơ tả các kiểu dữ liệu phải được dùng trong thông điệp yêu cầu
và thơng điệp hồi đáp.
• Kết nối: mơ tả giao thức phải được sử dụng để kết nối với Web Services.
• Địa chỉ: mơ tả vị trí của Web Service thông qua một địa chỉ mạng.
WSDL mô tả một giao ước (Contract) mà một ứng dụng phải tuân thủ nếu
muốn sử dụng dịch vụ.
UDDI (Universal Description, Discovery and Integration): UDDI là một đặc tả
kỹ thuật của OASIS dùng để mô tả, phát hiện và tích hợp các dịch vụ. UDDI được sử
dụng để triển khai các điểm đăng ký (Registry) dịch vụ trên mạng. Một UDDI Registry
có nhiệm vụ:

• Quản lý thông tin dịch vụ: bao gồm thông tin về nhà cung cấp, thông tin về
dịch vụ, cách thức và địa chỉ để kết nối với một dịch vụ cụ thể. Các thơng tin
này được mã hố dưới dạng XML.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 14


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

• Cung cấp UDDI API: UDDI API là một giao thức dựa trên SOAP để giao tiếp
với UDDI Registry. Các API này cho phép nhà cung cấp có thể đăng ký dịch vụ
của mình tại UDDI Registry và người sử dụng có thể tìm kiếm các dịch vụ mà
mình cần.
Có thể nói, chính việc sử dụng SOAP, WSDL và UDDI đã đem lại khả năng
liên kết cho Web Services. Một hệ thống có thể truy tìm và phát hiện dịch vụ của một
hệ thống khác trên một UDDI Registry, kết nối động với nó theo giao ước WSDL và
tiến hành trao đổi các thông điệp SOAP thông qua giao thức HTTP. Tiến trình này có
thể xảy ra bất chấp Web Services đang thực sự nằm ở đâu trên mạng, được triển khai
trên hệ điều hành nào và bằng ngơn ngữ lập trình gì.
IX. SOA (SERVICE-ORIENTED ARCHITECTURE)
Mơ hình được sử dụng để mô tả sự tương tác giữa các thực thể trong một kiến
trúc hướng dịch vụ (SOA).
Các vai trị trong mơ hình:
• Service Consumer: là một ứng dụng, dịch vụ hoặc mô-đun phần mềm cần sử
dụng một dịch vụ.
• Service Provider: là một dịch vụ, một thực thể có thể định vị trên mạng, chấp
nhận và thực thi các yêu cầu từ một Consumer. Service Provider có thể là một
hệ thống Mainframe, một Component hoặc một kiểu hệ thống phần mềm nào

đó.
• Service Registry: là một thư mục chứa thơng tin về các dịch vụ sẵn có trên
mạng. Nó tiếp nhận và lưu trữ giao ước dịch vụ (Service Contract) từ các
Provider và cung cấp các giao ước này cho các Consumer.
• Service Contract: mơ tả cách thức một Consumer sẽ tương tác với một
Provider.
Consumer khởi đầu quá trình tương tác bằng cách tìm kiếm một Provider theo
tiêu chuẩn của nó tại một Registry. Nếu Registry có chứa thơng tin về một dịch vụ như
vậy, nó sẽ gởi một giao ước dịch vụ cho Consumer. Dựa vào giao ước này, Consumer
kết nối và thực thi dịch vụ.
Kiến trúc hướng dịch vụ là một hình thức kiến trúc của các hệ thống phân bố.
Nó là một cách thức để xây dựng và tổ chức cơ sở hạ tầng công nghệ thơng tin. SOA
được đặc trưng bởi các tính chất sau:
Trừu tượng hoá khái niệm dịch vụ: khái niệm dịch vụ trong SOA là sự trừu
tượng hoá của các chương trình, cơ sở dữ liệu, tiến trình, … được thể hiện dưới hình
thức "nó làm cái gì".
Hướng thơng điệp: các dịch vụ được triệu gọi từ xa thông qua các thơng điệp.
Kỹ thuật trao đổi thơng điệp chính là chìa khoá để giải quyết vấn đề về khả năng liên
kết trong SOA. Bằng cách bổ sung các dịch vụ có khả năng trao đổi thông điệp với
nhau trên mỗi hệ thống, các hệ thống sẽ có khả năng liên kết với nhau, kể cả với các hệ
thống cũ.
Hướng mô tả: các dịch vụ có thể được phát hiện, kết nối và thực thi theo thể
thức động thông qua giao ước. Cách tiếp cận này còn cho phép Consumer chỉ gắn kết
với dịch vụ tại thời điểm chạy chương trình (run-time), so với phải gắn kết tại thời
điểm biên dịch (compile-time) trong các mơ hình hướng đối tượng hoặc hướng thành
phần.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 15

“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

Mơ-đun hố: mỗi dịch vụ cung cấp một tập các giao diện có quan hệ với nhau
trong ngữ cảnh của một mô-đun, mỗi giao diện được ánh xạ đến một khu vực thuộc
phạm vi vấn đề, nhà thiết kế sẽ định rõ biên của mỗi giao diện dựa trên một mơ hình
dịch vụ. Cách tiếp cận này cho phép tạo ra các mô-đun độc lập và tự chứa. Tính mơđun hố phải được tơn trọng khi thiết kế các dịch vụ sao cho chúng có thể được thu
gom vào một ứng dụng trong tương lai.
Hướng mạng: các dịch vụ chủ yếu được sử dụng qua mạng.
Độc lập với nền tính tốn: các thơng điệp được gởi đi theo một dạng thức
chuẩn hố, độc lập với các nền tính toán.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 16


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
I.

TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN GIS TẠI VIỆT NAM

Mặc dù chưa có đủ cơ sở để đánh giá tồn diện tình hình phát triển GIS tại Việt
Nam, tuy nhiên, thông qua các hoạt động và hội thảo khoa học trong nước và kết quả
của một số dự án cấp địa phương và trung ương có thể tóm tắt một số nét nổi bật sau
đây:

• GIS và viễn thám được đưa vào Việt Nam vào cuối những năm 1980 thông
qua các dự án hợp tác quốc tế trong các lĩnh vực giám sát tài ngun thiên nhiên và
mơi trường .
• GIS vẫn là những hệ thống hoạt động độc lập và riêng biệt.
• Chưa có sự thống nhất về định dạng dữ liệu, phần mềm ứng dụng, lược đồ
lưu trữ dữ liệu trong các dự án GIS.
• Chưa có các chuẩn nội dung dữ liệu khơng gian và metadata.
• Dữ liệu hầu như khơng được chia sẻ. Có tình trạng "cát cứ" dữ liệu.
• Một số địa phương đang có kế hoạch xây dựng các trung tâm tích hợp dữ liệu
GIS, đóng vai trò như những đầu mối để cung cấp dữ liệu khung cho tất cả các tổ
chức.
Hiện nay, tại Việt Nam dữ liệu đo đạc và bản đồ đã được nhiều đơn vị triển
khai và sử dụng, trong đó phần lớn là các cơ quan, tổ chức của nhà nước. Qua khảo sát
cho thấy một số đơn vị, tổ chức sử dụng dữ liệu đo đạc và bản đồ như sau:
1. Cơng ty Đo đạc ảnh địa hình: Trực thuộc Bộ Tài ngun và Mơi trường,
cơng ty có khoảng 700 cán bộ CN viên với khoảng 30% cán bộ có trình độ đại học và
trên đại học. Cơng ty có nhiều kinh nghiệm trong các lĩnh vực: Tổ chức bay chụp ảnh
hàng không, thành lập bản đồ ảnh số tỷ lệ 1: 2000 - 1: 50.000, thành lập bản đồ địa
hình, bản đồ địa chính bằng cơng nghệ số, đo đạc và thành lập các lưới tọa độ, độ cao,
xây dựng các cơ sở dữ liệu nền GIS cho TP. Hà Nội, Tp. Huế …Đã áp dụng các công
nghệ Hệ Thông tin Địa lý (GIS) của INTERGRAPH, MAPINFO, ARC/INFO.
2. Công ty đo đạc Địa chính cơng trình: Trực thuộc Bộ Tài ngun và Mơi
trường, có khoảng 900 cán bộ cơng nhân viên khoảng 30% cán bộ có trình độ đại học
và trên đại học.Công ty đã tổ chức xây dựng lưới tọa độ hạng III bằng công nghệ
GPS, xây dựng lưới độ cao hạng I, II, III và IV, đo đạc lập bản đồ địa hình, bản đồ địa
chính, thành lập bản đồ địa chính cơ sở, xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa hình cho các
tỉnh phía Nam. Đã áp dụng các công nghệ Hệ Thông tin Địa lý (GIS) của
INTERGRAPH, MAPINFO, ARC/INFO.

Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 17


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

3. Nhà xuất bản bản đồ: Trực thuộc Bộ Tài Ngun và Mơi trường. Có
khoảng 450 cán bộ CN viên. Tổ chức các công việc sau: biên tập thành lập bản đồ địa
hình và các thể loại bản đồ khác, xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ, biên tập ra phim chế
in và in các loại bản đồ. Đã áp dụng các công nghệ Hệ Thông tin Địa lý (GIS) của
INTERGRAPH, MAPINFO, ARC/INFO.
4. Viện Thông tin Tư liệu và Bảo tàng địa chất: đã thu thập và xây dựng các
dữ liệu địa chất và mơi trường có ứng dụng công nghệ GIS. Hiện nay, Viện đã xây
dựng được nhiều cơ sở dữ liệu địa chất, ví dụ: CSDL về kết quả quan trắc nước ngầm
toàn quốc, cơ sở dữ liệu bản đồ địa chất Việt Nam nhiều tỷ lệ (cả bản đồ số và bản đồ
giấy), bản đồ địa chất của nhiều vùng Việt Nam; đã áp dụng các công nghệ Hệ Thông
tin Địa lý (GIS) của INTERGRAPH, MAPINFO, ARC/INFO. Đây là một trong vài cơ
quan đầu tiên của Việt Nam áp dụng công nghệ GIS của INTERGAPH và hiện nay đa
số các cơ sở dữ liệu bản đồ của Viện được xây dựng trên công nghệ của hãng này.
5. Tổng cục Khí tượng thuỷ văn: Tuy đã có nhiều cố gắng điều tra thu thập
các dữ liệu nhằm phục vụ khai thác tài nguyên và khắc phục thiên tai, nhưng hiện
trạng vẫn chưa đầy đủ thông tin cần thiết, các dữ liệu đo đạc được phần lớn lại ở dưới
dạng thứ cấp không thuận lợi cho việc thống kê, xử lý. Trong những năm 90, Tổng
Cục Khí tượng Thuỷ văn đã áp dụng nhiều cơng cụ hiện đại trong công việc thu thập
và xử lý dữ liệu. Một trong những cơ quan đầu tiên ứng dụng cơng nghệ HTTĐL ở
Tổng cục Khí tượng thuỷ văn là Trung tâm Khí tượng thuỷ văn biển.
6. Viện Điều tra qui hoạch rừng: là một trong những nơi có điều tra thu thập
dữ liệu bảo vệ lâm nghiệp trên qui mô lớn và sớm sử dụng công cụ thông tin hiện đại
để thu thập, xử lý và khai thác chúng. Viện đã sử dụng phần mềm ILWIS, MAPINFO
và tự phát triển phần mềm HTTĐL FEWGIS.

7. Bộ Tài nguyên và Môi trường: Là cơ quan Nhà nước có chức năng nhiệm
vụ xây dựng các hệ thống tọa độ quốc gia, các loại bản đồ địa hình, các bản đồ sử
dụng đất. Trong những năm qua ngành đo đạc và bản đồ đã tiến hành đổi mới công
nghệ: hàng loạt các công nghệ hiện đại trong việc thành lập các bản đồ (kể cả bản đồ
giấy và bản đồ số) đã được áp dụng; ứng dụng công nghệ Hệ thống định vị toàn cầu
(GPS) trong thành lập mạng lưới toạ độ quốc gia, bay chụp ảnh hàng không, đo vẽ bản
đồ địa hình đáy biển; ứng dụng các cơng nghệ của INTERGRAPH trong việc thành lập
các loại bản đồ số: bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, bản đồ sử dụng đất... Việc áp
dụng công nghệ mới đã được thực hiện ở một loạt các đơn vị của Bộ Tài nguyên và
Mơi trường. Trong q trình hoạt động, Bộ TN&MT đã xây dựng được hàng loạt bản
đồ các tỷ lệ khác nhau. Hiện nay, Bộ TN&MT đang triển khai các kế hoạch xây dựng
mới các loại bản đồ bằng công nghệ số và số hố các loại bản đồ địa hình đã xuất bản
trên giấy. Các phần mềm GIS sử dụng tại Bộ chủ yếu là MGE (INTERGRAPH),
MICROSTATION (BENTLEY), MAPINFO, ARCINFO cùng các modul mở rộng cho
việc phân tích khơng gian, phân tích 3 chiều và đo đạc biển.
Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 18


“Xây dựng mơ hình tích hợp dữ liệu đo đạc và bản đồ”

8. Trung tâm Viễn thám (Bộ Tài nguyên và Môi trường): Trung tâm đã
được trang bị các loại thiết bị phần cứng và phần mềm HTTĐL hiện đại thông qua
việc thực hiện các dự án với Pháp và Thụy Điển. Trung tâm đã xây dựng được nhiều
cơ sở dữ liệu HTTĐL, đặc biệt ở đây có nguồn tư liệu ảnh vệ tinh SPOT phủ trùm toàn
quốc rất phong phú. Hiện nay, tại Trung tâm đang sử dụng các phần mềm GIS:
ARC/INFO (UNIX), ARCVIEW, MAPINFO, MICROSTATION. Ngoài ra, các phần
mềm xử lý ảnh số của Pháp như PRODIGEO, MULTISCOPE cũng được sử dụng kết
hợp với các phần mềm GIS để hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu viễn thám, lập bình đồ

ảnh, orthophoto và thành lập các loại bản đồ chuyên đề khác.
9. Trung tâm Viễn thám và Địa chất (Viện Địa chất - TTKHTN&CNQG): Là một
trong không nhiều cơ quan đã nghiên cứu và ứng dụng công nghệ HTTĐL và Viễn
thám từ cuối những năm 1980. Trung tâm đã thực hiện nhiều dự án nghiên cứu ứng
dụng các công nghệ hiện đại này vào Việt Nam cùng các cơ quan nghiên cứu nước
ngoài. Phần mềm HTTĐL và Viễn thám được sử dụng ở đây là ILWIS, SPAN, PCI.
Trung tâm Khảo sát, Nghiên cứu và Tư vấn môi trường Biển-Viện Cơ học: Trung tâm
đã thu thập được rất nhiều số liệu về môi trường biển ven bờ của Việt Nam. Đây là
một trong những cơ quan sớm áp dụng cơng nghệ GIS trong các hoạt động của mình,
Trung tâm đã xây dựng được nhiều cơ sở dữ liệu GIS như: Rừng ngập mặn Việt Nam,
các rạn san hô của một số vùng biển... Phần mềm sử dụng là PC ARC/ INFO và
MapInfo.
10. Trung tâm Bảo vệ môi trường thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới: là nơi
cũng đã và có thể thu thập được nhiều dữ liệu thông qua việc thực hiện các đề án về
đánh giá tác động môi trường, khảo sát đánh giá mức độ ô nhiễm của mơi trường sống,
triển khai thực hiện các cơng nghệ thích hợp để giảm mức độ ô nhiễm môi trường...
Tuy nhiên ở đây hầu như chưa có hệ quản lý dữ liệu nào để lưu trữ và khai thác các dữ
liệu có được một cách có hiệu quả.
11. Phịng chất lượng nước thuộc Phân viện quy hoạch thuỷ lợi Nam bộ: tại
đây đã xây dựng được một mạng lưới giám sát chất lượng nước đồng bằng sông Cửu
Long (nằm trong dự án mạng giám sát chất lượng nước sông hạ lưu sông Mê Kông do
tổ chức SIDA Thuỵ Điển tài trợ thông qua Uỷ ban Quốc tế sông Mê Kông tài trợ), với
đầy đủ các số liệu đã thu thập được qua phân tích trong phịng thí nghiệm các mẫu thu
được từ 10 trạm trong suốt thời gian từ 1985 trở lại đây. Đặc biệt các số liệu này đã
được nhập và lưu trữ trong máy thông qua phần mềm PC/FOCUS. Ngoài ra, tại đây
dùng phần mềm STATISTICA của Thuỵ Điển để đánh giá số liệu và đã được trang bị
các phần mềm GIS như RAISON (Canađa), IDRISI, TOSCA.
12. Trung tâm Công nghệ Thông tin Địa lý (Trường Đại học Mỏ - Địa chất): Ngay
sau khi được thành lập, đầu năm 1994, Trung tâm đã nhận được sự hỗ trợ kỹ thuật của
cả hai hãng sản xuất phần mềm HTTĐL nổi tiếng ESRI và INTERGRAPH. Hai hãng

này đã cung cấp phần cứng, phần mềm (ARC/INFO của ESRI và MGE của Integraph)
Học viên: Nguyễn Quốc Dũng

Trang 19