Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Nghiên cứu công nghệ webgis và xây dựng trang web dự báo thời tiết khu vực nam bộ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM TRƯƠNG CÔNG THÀNH TRẦN VĂN TÁNH - 0112369 - 0112365 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WEBGIS VÀ XÂY DỰNG TRANG WEB DỰ BÁO THỜI TIẾT KHU VỰC NAM BỘ KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN T.S TRƯƠNG MỸ DUNG NIÊN KHÓA 2001 - 2005 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI CÁM ƠN Luận văn chúng em khó hồn thành khơng có truyền đạt kiến thức q báu hướng dẫn tận tình cô Trương Mỹ Dung Chúng em xin chân thành cám ơn bảo thầy Chúng em xin trân trọng cám ơn quý Thầy cô Khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu suốt bốn năm học làm tảng tạo điều kiện cho chúng em thực luận văn Đặc biệt xin gởi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Minh Giám, trưởng phịng dự báo Trung tâm khí tượng Thủy văn khu vực Nam bộ.Xin cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình, tạo điều kiện cho chúng em tìm hiểu kiến thức hệ thống Khí tượng Thủy văn Mặc dù cố gắng nỗ lực mình, song chắn luận văn khơng khỏi cịn nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận thông cảm bảo tận tình q Thầy bạn Tp.HCM, 7/2005 Nhóm sinh viên thực Trương Cơng Thành- Trần Văn Tánh Bố cục luận văn chia làm phần sau Mở đầu Giới thiệu công nghệ GIS, hạn chế nhu cầu mở rộng.Các giải pháp hướng nghiên cứu Đồng thời giới thiệu chung đề tài, ý nghĩa mục tiêu đề tài Chương 1: WebGIS- Công nghệ GIS qua mạng Giới thiệu WebGIS Gồm khái niệm WebGIS, mơ hình hoạt động.Các giải pháp kiến trúc lý thuyết thực tế nước giới Chương 2: MapServer- WebGIS Application Tìm hiểu MapServer, Application mã nguồn mở mạnh sử dụng công nghệ WebGIS Chương 3: Bài toán dự báo thời tiết – Biểu diễn đồ Giới thiệu toán dự báo thời tiết, cách giải yêu cầu cho toán dự báo dùng đồ Chương 4: Xây dựng Website Thời tiết Nam Bao gồm phần Phân tích Thiết kế website Thời tiết Nam Chương 5: Cài đặt thử nghiệm Tổ chức liệu, mô hình thiết kế hệ thống Việc cài đặt, cấu hình hệ thống cho ứng dụng WebGIS gồm phần Server, Client, Database… Kết luận Tóm tắt lại vấn đề đặt luận văn, cách giải quyết, kết đạt đề số hướng phát triển tương lai MỤC LỤC Danh sách hình iii Danh sách bảng v Một số khái niệm thuật ngữ vi MỞ ĐẦU viii Chương : WebGIS- Công nghệ GIS qua mạng 1.1 Bản đồ - Cách biểu diễn giới thực 1.1.1 Khái niệm đồ 1.1.2 Trái đất cầu địa lý 1.1.3 Cơ sở toán học cho đồ 1.1.4 Các phương pháp thể đồ 1.2 Dữ liệu GIS .14 1.2.1 Các dạng liệu GIS 14 1.2.2 Các mơ hình liệu dùng 15 1.2.3 Mơ hình liệu đồ họa 16 1.2.4 Kết nối liệu khơng gian liệu thuộc tính 24 1.3 Giới thiệu WebGIS 25 1.4 Mơ hình xử lý kiến trúc triển khai WebGIS 26 1.4.1 Kiến trúc WebGIS bước xử lý 26 1.4.2 Các kiến trúc triển khai 29 1.5 Các chuẩn trao đổi WebGIS 36 1.5.1 Vấn đề việc trao đổi liệu hệ thống WebGIS 36 1.5.2 Giải pháp cho vấn đề chia sẻ liệu 37 Chương : MapServer – WebGIS Application 40 2.1 Lược sử phát triển .40 2.2 Các thành phần mơ hình xử lý MapServer 41 2.2.1 Các thành phần MapServer 41 2.2.2 Quy trình xử lý 44 2.3 Tìm hiểu Mapfile 45 2.3.1 Map Object 46 2.3.2 Layer Object 49 2.3.3 Query Map Object .53 2.3.4 Projection Object 53 2.4 Xử lý kết nối loại liệu .54 2.4.1 Kết nối liệu mặc định ESRI Shapefiles 54 2.4.2 Kết nối liệu Raster 54 2.4.3 Kết nối liệu dùng thư viện OGR 57 2.4.4 Kết nối liệu dùng WMS 61 2.4.5 Kết nối liệu dùng WFS 63 Chương : Bài toán dự báo thời tiết – Biểu diễn đồ 66 3.1 Khảo sát trạng .66 3.1.1 Giới thiệu toán dự báo 66 3.1.2 Số liệu thời tiết dự báo 66 i 3.1.3 Hệ thống KTTV khu vực Nam .68 3.2 Phân tích xác định yêu cầu 70 3.3 Các vấn đề toán dự báo thời tiết đồ .71 3.3.1 Thể đồ 71 3.3.2 Chỉnh sửa liệu vectơ MapInfo 72 3.3.3 Truy vấn liệu với đồ 75 Chương : Xây dựng Website Thời tiết Nam .77 4.1 Thiết kế kiến trúc hệ thống .77 4.2 Xây dựng mơ hình Use –case .78 4.2.1 Xác định Actor Use case .78 4.2.2 Mơ hình Use – case .79 4.2.3 Đặc tả Use-case 79 4.3 Thiết kế số hình 89 4.3.1 Màn hình Chính 89 4.3.2 Màn hình Thời tiết ngày 90 4.3.3 Màn hình Thời tiết vài ngày tới 92 4.3.4 Màn hình Tìm kiếm .93 4.3.5 Màn hình Góp ý 94 4.3.6 Màn hình Liên lạc 95 4.3.7 Màn hình Gởi tin 96 Chương : Cài đặt thử nghiệm 97 5.1 Tổ chức liệu dự báo .97 5.1.1 Hình thức lưu trữ liệu .97 5.1.2 Sơ đồ logic 97 5.2 Cấu hình cài đặt hệ thống Server-Client 101 5.2.1 Cài đặt trang web .101 5.2.2 Cài đặt CSDL Thời tiết 104 5.2.3 Cấu hình MapServer 105 5.2.4 Cấu hình Client 107 5.3 Thử nghiệm .108 KẾT LUẬN 109 Tài liệu tham khảo 110 Phụ lục 112 Yêu cầu cấu hình .112 Hướng dẫn sử dụng .112 ii Danh sách hình Hình 1-1 Hình dạng ellipsoid Trái Đất Hình 1-2 Các tham số GEOID Hình 1-3 Hệ thống kinh độ vĩ độ .4 Hình 1-4 Phép chiếu hình nón Hình 1-5 Phép chiếu phương vị Hình 1-6 Phép chiếu hình trụ Hình 1-7 Phép chiếu thẳng .7 Hình 1-8 Phép chiếu ngang Hình 1-9 Phép chiếu nghiêng Hình 1-10 Bản đồ đường nét Hình 1-11 Bản dạng ảnh Hình 1-12 Khái qt hóa theo tỉ lệ .13 Hình 1-13 Các dạng liệu GIS 14 Hình 1-14 Ví dụ giới thực .16 Hình 1-15 Biểu diễn giới thực Raster 16 Hình 1-16 Mơ hình Vectơ biểu diễn giới thực .17 Hình 1-17 Mơ hình liệu Raster 18 Hình 1-18 Tổ chức CSDL KGian Raster .19 Hình 1-19 Tổ chức CSDL KGian Raster .19 Hình 1-20 Thể vật thể dạng điểm đường vùng theo tọa độ x, y 20 Hình 1-21 Mơ hình liệu mì ống ( Spaghetti data model) 21 Hình 1-22 Mơ hình liệu Tôpô (Topology) 22 Hình 1-23 Ảnh chụp bề mặt địa hình 23 Hình 1-24 Mơ hình liệu vectơ kiểu TIN 23 Hình 1-25 Sơ đồ kết nối liệu 24 Hình 1-26 Kết nối liệu khơng gian thuộc tính 25 Hình 1-27 Kiến trúc WebGIS .27 Hình 1-28 Các dạng yêu cầu từ phía Client 28 Hình 1-29 Cấu hình Server Side 30 Hình 1-30 Cấu hình Client side 32 Hình 1-31 Tích hợp xử lý GIS vào trình duyệt 34 Hình 1-32 Kết hợp Client side Server side 35 Hình 1-33 Dữ liệu GIS kiến trúc WebGIS đơn thể 36 Hình 1-34 Chia xẻ liệu GIS nhóm ứng dụng 37 Hình 1-35 Các chức WMS 38 Hình 1-36 Các tham số chuỗi URL thực chức GetMap .38 Hình 2-1 Xử lý với file Template đơn giản 42 Hình 2-2 Xử lý định dạng file Template 43 Hình 2-3 Quy trình xử lý MapServer 44 Hình 2-4 Mơ hình đối tượng Mapfile 45 Hình 2-5 Chồng lắp layer .45 Hình 2-6 Danh sách font sử dụng .46 Hình 2-7 Thứ tự vẽ layer 49 iii Hình 3-1 Trao đổi số liệu thời tiết 68 Hình 3-2 Hoạt động hệ thống dự báo 69 Hình 3-3 Xác định phạm vi hình cố định 71 Hình 3-4 Chuyển đổi hệ tọa độ MapInfo 72 Hình 3-5 Hiện tượng khơng khớp hiệu chỉnh đồ 73 Hình 3-6 Nắn chỉnh dồ dùng MapInfo 74 Hình 3-7 Thêm vùng chọn cho đối tượng tỉnh - tphố 75 Hình 3-8 Bài tốn truy vấn liệu .76 Hình 4-1 Kiến trúc hệ thống .77 Hình 4-2 Mơ hình Use-Case .79 Hình 4-3 Màn hình .89 Hình 4-4 Màn hình thời tiết ngày 90 Hình 4-5 Các chức thao tác với đồ .90 Hình 4-6 Chọn layer hiển thị 91 Hình 4-7 Hướng dẫn thực 91 Hình 4-8 Tìm vị trí tỉnh 91 Hình 4-9 Màn hình thời tiết vài ngày tới 92 Hình 4-10 Màn hình tìm kiếm 93 Hình 4-11 Màn hình Góp ý 94 Hình 4-12 Màn hình Liên lạc .95 Hình 4-13 Màn hình Gởi tin 96 Hình 5-1 Sơ dồ logic liệu 97 Hình 5-2 Đặt thuộc tính Chia sẻ thư mục web 101 Hình 5-3 Tạo thư mục Virtual Directory 102 Hình 5-4 Đặt bí danh (tên trang web) .102 Hình 5-5 Chọn thư mục chứa project 103 Hình 5-6 Sử dụng Enterispe Manager 104 Hình 5-7 Chọn file Backup CSDL .105 Hình 5-8 Thiết lập biến môi trường PROJ_LIB .106 Hình 5-9 Hiệu chỉnh biến mơi trường PATH 107 iv Danh sách bảng Bảng 1-1 Các phương pháp thể đồ 12 Bảng 1-2 So sánh mơ hình liệu Raster Vectơ 24 Bảng 1-3 Chiến thuật Server-side .32 Bảng 1-4 Công việc Client với chiến thuật Client side 35 Bảng 3-1 Các chức đồ 70 Bảng 3-2 Các chức dự báo thời tiết .70 Bảng 4-1 Nút bấm chức tương ứng .91 Bảng 4-2 Các layer hiển thị đồ 91 Bảng 5-1 Ký hiệu trường liệu 98 Bảng 5-2 Danh sách bảng liệu 98 Bảng 5-3 Chi tiết bảng Tinh_TP 99 Bảng 5-4 Chi tiết bảng KhuVuc 99 Bảng 5-5 Chi tiết bảng Cac_Buoi .100 Bảng 5-6 Chi tiết bảng Loai ThoiTiet 100 Bảng 5-7 Chi tiết bảng ThongTin_DuBao 101 v ... - Nghiên cứu đồ - Nghiên cứu cơng nghệ WebGIS - Tìm hiểu MapServer triển khai công nghệ WebGIS mã nguồn mở Xây dựng ứng dụng website Thời tiết đồ sử dụng WebGIS - Phân tích trạng hệ thống dự báo. .. dụng cơng nghệ WebGIS Chương 3: Bài tốn dự báo thời tiết – Biểu diễn đồ Giới thiệu toán dự báo thời tiết, cách giải yêu cầu cho toán dự báo dùng đồ Chương 4: Xây dựng Website Thời tiết Nam Bao... ta công nghệ GIS công nghệ Nhưng có số viện nghiên cứu, quan vài cơng ty có nghiên cứu sử dụng GIS Về WebGIS số lượng người nghiên cứu cịn Mục tiêu đề tài chia làm hai phần sau Cơng nghệ WebGIS