Đề tài Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở công nghệ GIS

rực tuyến thông thƣờng bao gồm server (để lƣu dữ liệu và ứng dụng), client (để sử dụng dữ liệu và ứng dụng) và mạng thông tin (để điều khiển luồng thông tin giữa Client và Server). Khi hệ thống GIS trực tuyến hoạt động, một loạt các công việc sẽ đƣợc thực hiện, bao gồm xử lý các yêu cầu, thực hiện tìm kiếm, phân tích địa lý, phát sinh các báo cáo và liên tục hiển thị bản đồ. Nhiệm vụ đầu tiên của công việc thiết kế hệ thống GIS trực tuyến là xác định loại công việc dành cho Server và Client. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Các công việc này có thể đƣợc phân chia nhƣ trên bảng 2.1 cho Server và Client của hệ thống. Bảng 2.1: Phân bổ công việc trên hệ thống khách/chủ (client/server) + Nhiệm vụ của Server: Mục tiêu cơ bản của mô hình tính toán khách/chủ là tập trung dữ liệu và phần mềm trên một máy để các client xâm nhập. Thông thƣờng thì việc tập trung dữ liệu và phần mềm trên một máy (hay còn gọi là nặng Server) có nhiều lợi thế nhƣ dễ cập nhật, sử dụng máy tính mạnh sẽ hiệu quả hơn việc phân tán mọi thứ và dễ quản lý xâm nhập thông tin. Nếu đặt dữ liệu GIS trên máy trung tâm thì ta có kết quả tƣơng tự nhƣ môi trƣờng Web. Tuy nhiên chúng cũng có bất lợi, đó là hệ GIS đòi hỏi server mạnh để thực thi nhiều công việc hơn các trang chủ Web thông thƣờng khác. Do vậy, khi quá nhiều ngƣời sử dụng xâm nhập trang chủ thì bộ xử lý quá tải dẫn đến dừng hoạt động. Đó là nguyên nhân để xây dựng máy chủ trên cơ sở nhiều bộ xử lý chạy song song. Vấn đề khác xảy ra với ứng dụng GIS phân tán nặng server là quá tải đƣờng truyền Internet. Mỗi khi ngƣời dùng phóng to, thu nhỏ bản đồ thì yêu cầu mới đƣợc gửi từ Client đến Server, bản đồ mới đƣợc Server phát sinh và gửi trở lại Client. Chúng có thể làm tắc nghẽn đƣờng truyền hay làm giảm tính tƣơng tác và tính hiệu quả của giao diện với ngƣời sử dụng. Nặng Server Cân đối Nặng Client GIS trên client Nhiệm vụ Server Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Phân tích Vẽ bản đồ Truy vấn dữ liệu Phân tích Vẽ bản đồ Phân tích Vẽ bản đồ Dịch vụ tệp Truyền tải Bản đồ Raster Dữ liệu Raster/vector Bản đồ vector Dữ liệu thô Nhiệm vụ Client Hiển thị Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn đầu vào Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Hiển thị Duyệt bản đồ Truy vấn dữ liệu Vẽ bản đồ Phân tích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 + Nhiệm vụ của Client: Thông thƣờng các trình duyệt Web thuộc nhóm Client mỏng, phần lớn các xử lý đƣợc thực hiện trên Server còn trình duyệt chỉ làm nhiệm vụ hiển thị. Các ứng dụng trên client mỏng đòi hỏi Server nặng nhƣ mô tả trên đây. Ngƣợc lại, các ứng dụng xây dựng trên quan điểm Client nặng sẽ thực hiện nhiều xử lý trên Client. Nếu trình duyệt có khả năng đồ họa cao và xử lý nhiều chức năng GIS thì chúng có thể dễ dàng duyệt, phóng to, thu nhỏ bản đồ và truy vấn dữ liệu không gian. Chúng làm giảm tải đƣờng truyền và bộ xử lý của Server. Tuy nhiên, các nhà phát triển trình duyệt Web thông thƣờng không muốn xây dựng các chức năng GIS cho hệ thống chƣơng trình của họ. Nhƣng họ đã cho khả năng mở rộng chức năng trình duyệt Web bằng các công nghệ khác nhƣ Java applet, ActiveX, plug-ins... Java applet đƣợc xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Java của Sun Microsystems. Java cho phép viết một trình ứng dụng hay một đoạn mã trình (applet) trên hệ điều hành này và chạy nó trên bất cứ máy tính nào khác nếu có môi trƣờng Java mà không cần phải dịch lại applet đó. Điều khiển ActiveX là những thành phần lập trình hƣớng đối tƣợng trên nền hệ điều hành Windows. Điều khiển ActiveX cung cấp nhiều chức năng tƣơng tự nhƣ Java applet. Tuy nhiên, do đƣợc xây dựng bằng công nghệ mở rộng của Microsoft cho nên chúng chỉ chạy trên PC có môi trƣờng hệ điều hành và trình duyệt Web của Microsoft. Plug-in cũng cho khả năng tƣơng tác với ngƣời dùng Web. Plug-in là thƣ viện liên kết động (DLL) cho phép nhìn, nghe... loại dữ liệu mới. Chúng đƣợc cài đặt để chạy bên trong cửa sổ duyệt, trong suốt với ngƣời sử dụng. Chúng có khả năng xâm nhập tài nguyên của Client nhƣ các đối tƣợng OLE, thiết bị MIDI, máy in... Khi ngƣời sử dụng gọi trang chủ thì applet đƣợc tự động nạp và trở thành một phần của trình duyệt. Điều này cho ngƣời phát triển phần mềm GIS xây dựng các applet xử lý dữ liệu không gian của riêng họ. Bất lợi của giải pháp này là các máy client phải nạp các applet (có khi lớn tới megabyte) mỗi khi xâm nhập trang chủ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 + Giải pháp Client/Server cho tích hợp GIS &Web: Việc lựa chọn giải pháp nặng hay nhẹ máy chủ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Client nặng tƣơng tác với server nhẹ cho khả năng phân tích mềm dẻo và phong phú hơn, làm giảm tải đƣờng truyền, tăng số lƣợng ngƣời dùng đồng thời và cập nhật phần mềm khó khăn hơn. Cài đặt Client nhẹ/Server nặng chiếm dụng giải băng truyền tin đáng kể để tải các bản đồ. Giải pháp này dành cho các ứng dụng không đòi hỏi các thao tác phân tích GIS phức tạp. Giải pháp cân đối giữa Client và Server có thể là giải pháp ƣu việt cho các dự án, chúng ta sẽ nghiên cứu ở phần tiếp sau. 2.5.1.1. Nặng phía Server/ nhẹ phía Client: Máy chủ (Server) sẽ đảm nhiệm tất cả các công việc bao gồm lƣu dữ liệu và phân tích dữ liệu. Hình 2.5: Mô hình kết nối nặng phía Server/nhẹ phía Client * Ƣu điểm của mô hình này: + Nếu sử dụng máy chủ (Server) có hiệu năng cao: Ngƣời sử dụng có thể xâm nhập dữ liệu phức tạp và rất lớn, quy trình phân tích GIS phức tạp cũng đƣợc thực hiện nhanh ngay cả khi Client không có phần cứng mạnh. + Client đƣợc kiểm soát tốt hơn khi sử dụng dữ liệu để đảm bảo rằng dữ liệu sử dụng là chính xác. * Nhƣợc điểm của mô hình này: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 + Mỗi yêu cầu từ Client (dù nhỏ đến mấy) vẫn phải gửi đến Server để xử lý, sau đó kết quả đƣợc gửi qua Internet trở lại Client. + Hiệu xuất bị ảnh hƣởng bởi dải băng thông và lƣu lƣợng trên Internet giữa máy chủ và máy Client, đặc biệt khi phải tải tệp dữ liệu lớn. + Mô hình này không tận dung đƣợc lợi thế về sức mạnh của máy tính phía Client, nó chỉ đƣợc sử dụng để đệ trình yêu cầu và hiển thị kết quả. 2.5.1.2. Nhẹ phía Server/ nặng phía Client. Máy khách đƣợc cung cấp các chức năng để xử lý các yêu cầu mà không cần phải gửi về cho máy chủ xử lý. Khi đó máy khách phải đủ mạnh để xử lý các yêu cầu này. Hình 2.6. Mô hình kết nối nặng phía Client/ nhẹ phía Server * Ƣu điểm của mô hình này: + Trong mô hình này ngƣời sử dụng sẽ tận dụng đƣợc sức mạnh xử lý của máy tính phía Client và có đầy đủ khả năng làm chủ tiến trình phân tích dữ liệu. + Khi mà Server đã gửi CSDL theo yêu cầu của Client thì ngƣời sử dụng có thể chế tác dữ liệu mà không cần trao đổi thông điệp giữa Client và Server qua Internet. * Nhƣợc điểm của mô hình này: + Dữ liệu, applets trao đổi giữa Server và Client là rất lớn nên dễ gây ra nghẽn mạng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 + Nếu máy tính Client không đủ mạng thì rất khó khăn cho tập dữ liệu phức tạp và lớn, các chƣơng trình phân tích GIS phức tạp sẽ bị chạy chậm hoặc không chạy đƣợc ở trên Client so với ở trên Server. - Ngƣời sử dụng gặp nhiều khó khăn khi không đƣợc huấn luyện để sử dụng dữ liệu và thực hiện các chức năng phân tích. 2.5.1.3. Giải pháp cân đối Server/Client: Có thể kết hợp bằng cách dữ liệu lƣu trên máy chủ, các chức năng xử lý đặt tại máy khách. Cũng có thể kết hợp bằng cách máy chủ cung cấp các chức năng, dữ liệu lƣu ở máy khách. Hoặc cũng có thể kết hợp theo cách dữ liệu và chức năng vừa lƣu ở máy chủ, vừa cung cấp các chức năng xử lý đơn giản cho máy khách,… Trong trƣờng hợp này, khả năng GIS là cung cấp các applets hay các chƣơng trình nhỏ có thể thực thi đƣợc trên máy khách. Các applets này đƣợc phân phối cho máy khách khi ngƣời dùng cần. Một khi dữ liệu và applets đƣợc tải về máy khách, ngƣời dùng có thể làm việc độc lập với máy chủ. Các yêu cầu và kết quả sẽ không gửi qua Internet. Applets có thể đƣợc viết bằng Java, JavaScript hoặc ActiveX. 2.5.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS Hình 2.7: Sơ đồ hoạt động của WebGIS Khi có yêu cầu phát sinh, Client gửi yêu cầu đến WebServer. Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ, WebServer chuyển yêu cầu đó đến MapServer xử lý. Tại MapServer, yêu cầu sẽ đƣợc phân loại và tùy thuộc vào loại yêu cầu mà MapServer gọi đến chƣơng trình thực thi để thực hiện. Chƣơng trình thực thi trên MapServer truy cập vào cơ sở dữ liệu để lấy dữ liệu. Trong quá trình truy cập, chƣơng trình thực thi tham chiếu đến tệp tin cấu hình bản đồ (config_mapfile). Dữ liệu lấy về sẽ Client Web Server Map Server Data HTML Template Config_mapfile Yêu cầu Trả lời Truyền Truyền Tham chiếu Truy cập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 đƣợc chuyển về WebServer, WebServer tham chiếu đến tệp tin mẫu (html template) để tạo ra kết quả. Kết quả sẽ đƣợc gửi về Client để hiển thị. Chu trình cứ thế tiếp tục. 2.5.3 . Phần mềm mã nguồn mở MAPSERVER MapServer là Web Map Server mã nguồn mở hỗ trợ phát triển ứng dụng trên nền Java, .NET, PHP có thể chạy trên nền Linux hoặc Windows. Trong đề tài này em sẽ giới thiệu và triển khai ứng dụng bằng Mapserver trong môi trƣờng Windows. MapServer cho phép tạo các bản đồ động và trình bày dữ liệu không gian trên Web. Đây là sản phẩm của trƣờng đại học Minnesota (University of Minnesota - UMN) trong dự án kết hợp giữa NASA và bộ tài nguyên Minnesota. 2.5.3.1. Các đặc điểm của MapServer: - Hỗ trợ dịch vụ WebGIS theo chuẩn OGC, bao gồm: WMS Server(Web Map Service Server), WMS Client, WFS Server (Web Feature Service), WFS Client và WCS Server (Web Coverage Service). - Xuất bản đồ với nhiều ƣu điểm: • Vẽ đối tƣợng theo tỷ lệ. • Hiển thị nhãn theo đối tƣợng và giải quyết trùng lặp nhãn. • Tùy biến giao diện, mẫu trƣớc khi xuất. • Sử dụng font: TrueFont • Có các thành phần của bản đồ nhƣ thƣớc tỷ lệ, chú giải, bản đồ tham chiếu, mũi tên hƣớng Bắc. • Tạo bản đồ chuyên đề dựa trên biểu thức truy vấn trên các lớp cơ sở. - Hỗ trợ các ngôn ngữ kịch bản phổ biến và môi trƣờng phát triển nhƣ C#, PHP, Perl, Python, Java, và Ruby. - Hỗ trợ các hệ điều hành: Linux, Windows, MAC OS X, Solaris, … - Hỗ trợ định dạng dữ liệu raster và vector: • TIFF/GeoTIFF, GIF, PNG, ERDAS, JPEG và EPPL7. • ESRI shapefile, PostGIS, ESRI ArcSDE, Oracle Spatial, MySQL, … - Hỗ trợ lƣới chiếu: hỗ trợ hơn 1000 lƣới chiếu trong thƣ viện Proj.4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 - Lƣu trữ dữ liệu và cung cấp các bản đồ thông qua WWW, kèm theo một số chức năng nhƣ Zoom, Pan và một số tham số nhƣ hiển thị lớp, lựa chọn màu sắc.Ở đây máy chủ xử lý toàn bộ, máy khách chỉ hiển thị các bản đồ do máy chủ cung cấp. 2.5.3.2. Sơ đồ hoạt động của MapServer Hình 2.8. Sơ đồ hoạt động của MapServer 2.5.3.3. Cơ chế hoạt động - Máy khách có nhiệm vụ chƣ́a trình duyệt web có chƣ́c năng hiển thị , gƣ̉i yêu cầu đến WebServer và nhận kết quả trả về tƣ̀ WebServer để hi ển thị. - Máy chủ bao gồm các thành phần WebServer , Application Server , WFS Server và Data Server . + WebServer: đảm nhiệm chƣ́c năng nhận yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt , gƣ̉i cho Application Server xƣ̉ lý và nhận kết quả tƣ̀ Applicatio n Server để gƣ̉i trả về cho trình duyệt. + Application Server: đảm nhiệm chƣ́c năng lấy dƣ̃ liệu tƣ̀ các Server cung cấp dƣ̃ liệu (WFS Server ) để tạo ra bản đồ , xƣ̉ lý các yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt và gƣ̉i trả kết quả về trình duyệt thông qua WebServer . + WFS Server : lấy dƣ̃ liệu không gian tƣ̀ Vector Data cung cấp dƣ̃ liệu dƣới định dạng thống nhất GML khi có yêu cầu tƣ̀ phía Application Server . + Data Server: đảm nhiệm chƣ́c năng lƣu trữ , quản lý dữ liệu không gian (Vector Data) và thuộc tính (RDBMS). - Cơ chế hoạt động của hệ thống nhƣ sau : Trình duyệt gửi yêu cầu đến WebServer, WebServer gƣ̉i yêu cầu đến Application Server để phân tích . Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ thì A pplication Server lấy dƣ̃ liệu tƣ̀ các WFS Server Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 để tích hợp lại thành bản đồ và gửi trả về cho WebServer , đến lƣợt mình , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Nếu yêu cầu liên quan đến thông tin thuộc tính thì Application Server sẽ kết nối đến RDBMS để lấy dƣ̃ liệu về xƣ̉ lý và gƣ̉i trả kết quả về cho WebServer , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Chu trình cứ thế tiếp tục. Trong trƣờng hợp này, khả năng GIS là cung cấp các applets hay các chƣơng trình nhỏ có thể thực thi đƣợc trên máy khách. Các applets này đƣợc phân phối cho máy khách khi ngƣời dùng cần. Một khi dữ liệu và applets đƣợc tải về máy khách, ngƣời dùng có thể làm việc độc lập với máy chủ. Các yêu cầu và kết quả sẽ không gửi qua Internet. Applets có thể đƣợc viết bằng Java, JavaScript hoặc ActiveX. Trong đồ án này em sẽ sử dụng mô hình kết nối WebGIS nặng Server. Vì với mô hình nặng Server ngƣời dùng sẽ truy cập đƣợc các dữ liệu lớn và phức tạp thay vì phải xử lý trên máy khách (thƣờng có cấu hình thấp và không đồng bộ). Các chức năng phân tích GIS phức tạp sẽ đƣợc xử lý nhanh hơn thay vì xử lý trên máy khách. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG WEBGIS CẢNH BÁO DỊCH BỆNH CÚM GIA CẦM 3.1. PHÂN TÍCH 3.1.1. Hiện trạng nhu cầu thông tin: Qua quá trình khảo sát việc phòng, chống dịch bệnh cúm gia cầm trong địa bàn tỉnh Bắc Giang hiện nay, đa số các thông tin về dịch bệnh mà các nhà lãnh đạo, cơ quan chức năng trong ngành chăn nuôi thú y và ngƣời dân cần biết là kết quả điều tra về chăn nuôi gia cầm, kết quả tiêm phòng trong mỗi đợt, số gia cầm bị dịch cúm, các luồng luân chuyển giống gia cầm, sản phẩm gia cầm, thức ăn gia cầm và các số liệu khác phục vụ bài toán dự báo. Ngoài ra, còn các thông tin về các cơ sở giết mổ tập trung, các chợ, các trang trại chăn nuôi cung cấp giống gia cầm, các quầy hàng kinh doanh thuốc, vật tƣ thú y và các thông tin liên quan khác ... 3.1.2. Phân loại thông tin: Nhằm mục đích thiết lập cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác cảnh báo dịch bệnh cúm gia cầm nên các thông tin trên đƣợc phân thành hai loại: loại thông tin có liên quan đến không gian và loại thông tin phi không gian (hay còn gọi là dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính). Để có thể vừa phục vụ cho công tác quản lý tình hình chăn nuôi, tình hình dịch cúm, vừa phục vụ cho bài toán dự báo, cảnh báo xu hƣớng lây lan, dữ liệu bản đồ cũng nhƣ dữ liệu thuộc tính kèm theo đƣợc lƣu trữ chi tiết đến từng cụm dân cƣ, từng trại chăn nuôi. Sau đây là các loại thông tin dữ liệu đƣợc lƣu trữ trong hệ thống. - Các thông tin liên quan đến không gian: + Đƣờng quốc lộ, liên tỉnh, liên huyện và liên xã; + Sông, suối, ao, hồ; + Các khu dân cƣ; + Trang trại chăn nuôi, cung cấp giống gia cầm; + Chợ buôn bán sản phẩm gia cầm; + Cửa hàng bán thức ăn công nghiệp cho gia cầm; + Lò mổ gia cầm; ... - Dữ liệu thuộc tính: + Số gia cầm từng loại (gà, thuỷ cầm, chim) đƣợc nuôi trong từng cụm dân cƣ, trong từng trại nuôi, trại giống; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 + Số lƣợng gia cầm đƣợc tiêm chủng trong từng cụm dân cƣ, từng trại nuôi, trại giống và thời gian tiêm. + Số lƣợng gia cầm bị nhiễm virus cúm của từng cụm dân cƣ, từng trại nuôi, trại giống khi có dịch bùng phát và thời gian phát hiện dịch. Những số liệu này đƣợc tích luỹ theo thời gian, đƣợc dùng để theo dõi diễn biến chăn nuôi, quá trình tiêm phòng dịch và theo dõi lịch sử xuất hiện dịch cúm gia cầm tại từng cụm dân cƣ, từng trại; + Quan hệ buôn bán sản phẩm gia cầm giữa các cụm dân cƣ với các chợ, giữa các địa phƣơng với nhau: Dân trong mỗi cụm dân cƣ thƣờng tham gia mua bán ở chợ nào trong vùng, kể cả chợ ở tỉnh khác; Sản phẩm gia cầm, ngoài việc đem ra chợ bán, còn xuất đi những địa phƣơng nào trong cả nƣớc; + Quan hệ mua bán giống gia cầm giữa các cụm dân cƣ, trại nuôi với các trại giống; + Quan hệ mua bán thức ăn gia cầm giữa các cửa hàng bán thức ăn, các công ty sản xuất thức ăn gia cầm với các cụm dân cƣ, trại nuôi, trại giống; + Quan hệ mua bán sản phẩm gia cầm giữa các lò mổ với các cụm dân cƣ, trại chăn nuôi; + Thông tin về việc sử dụng thức ăn thừa của các cửa hàng ăn uống cho việc chăn nuôi ở các cụm dân cƣ, trại nuôi, trại giống. + Chƣơng trình truyền hình. 3.1.3. Phân tích hệ thống và định hƣớng công nghệ: Tƣ̀ nhiều năm nay , dƣ̃ liệu GIS đã đƣợc các cơ quan thu thập , lƣu trƣ̃ và xây dƣ̣ng thành các hệ thống GIS . Trong tƣơng lai , dƣ̃ liệu sẽ đƣợc chia sẻ để dùng chung dƣới dạng các dịch vụ cung cấp bản đồ và dƣ̃ liệu . Ngƣời dùng có thể kết nối đến các máy chủ cung cấp các dịch vụ bản đồ và dữ liệu này để tích hợ p thành bản đồ mong muốn . Vì thế, việc xây dƣ̣ng WebGIS phục vụ công tác giám sát tình hình và dự báo xu hƣớng lây lan của dịch cúm gia cầm sẽ nhắm vào việc tích hợp các nguồn dƣ̃ liệu này . Hệ thống trong phạm vi đề tài sẽ tiến hành giả lập các máy chủ cung cấp dƣ̃ liệu dƣới định dạng thống nhất GML (WFS Server ), đồng thời xây dƣ̣ng ƣ́ng dụng truy cập , tích hợp dữ liệu từ máy chủ này để tạo bản đồ cung cấp cho ngƣời dùng. Nhƣ chúng ta đã biết . OGC đƣa ra các chuẩn đặc tả về các dịch vụ bản đồ và dƣ̃ liệu cho phép ngƣời dùng chia sẻ và tích hợp dƣ̃ liệu tƣ̀ các nguồn cung cấp dƣ̃ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 liệu khác nhau . Các chuẩn đặc tả về các dịch vụ của OGC bao gồm : Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS) và Web Coverage Service (WCS). Vì dƣ̃ liệu do WCS cung cấp là loại dƣ̃ liệu biểu diễn về các hiện tƣợng biến đổi theo không gian, dƣ̃ liệu do WMS trả về là bản đồ dƣới dạng ảnh nên WCS và WMS sẽ không đƣợc dùng để giả lập Server cung cấp dƣ̃ liệu phục vụ du lịch . Máy chủ WFS đƣợc chọn để giả lập Server cung cấp dƣ̃ liệu . Trong phạm vi đề tài , phần mềm UNM MapServer 4.8.4 sẽ đƣợc dùng để giả lập các máy chủ cung cấp dƣ̃ liệu và dùng để xây dƣ̣ng ƣ́ng dụng tích hợp dƣ̃ liệu . Ngôn ngƣ̃ PHP đƣợc sƣ̉ dụng để phát triển các công cụ và website . Apache 2.0.58 đƣợc sƣ̉ dụng làm trình chủ WebServer . MySQL 4.0.20a đƣợc dùng để lƣu dƣ̃ liệu thuộc tính. 3.2. THIẾT KẾ: 3.2.1. Thiết kế kiến trúc: Hình 3.1: Mô hình hệ thống WebGIS phục vụ công tác cảnh báo dịch cúm gia cầm nhằm đến ngƣời sƣ̉ dụng là những ngƣời truy cập web bình thƣờng , không đòi hỏi có kiến thƣ́c nhiều về lĩnh vƣ̣c GIS . Vì thế, hệ thống đƣợc xây dƣ̣ng dƣ̣a trên kiến trúc Client - Server. Chiến lƣợc phát triển theo hƣớng Server -side đƣợc chọn để giảm thiểu các chƣ́c năng phân tích cho phía ngƣời dùng.  Phía Client–side: chƣ́a trình duyệt web có c hƣ́c năng hiển thị , gƣ̉i yêu cầu đến WebServer và nhận kết quả trả về từ WebServer để hiển thị . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 Phía Server -side: bao gồm các thành phần WebServer , Application Server , WFS Server và Data Server . WebServer: Đảm nhiệm chức năng nhận yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt , gƣ̉i cho Application Server xƣ̉ lý và nhận kết quả tƣ̀ Application Server để gƣ̉i trả về cho trình duyệt. Application Server: Đảm nhiệm chức năng lấy dữ liệu từ các Server cung cấp dƣ̃ liệu (WFS Server) để tạo ra bản đồ , xƣ̉ lý các yêu cầu tƣ̀ phía trình duyệt và gƣ̉i trả kết quả về trình duyệt thông qua WebServer . WFS Server: Lấy dữ liệu không gian từ Vector Data cung cấp dữ liệu dƣới định dạng thống nhất GML khi có yêu cầu tƣ̀ phía Application Server . Data Server: Đảm nhiệm chức năng lƣu trữ , quản lý dữ liệu không gian (Vector Data) và thuộc tính (RDBMS). Cơ chế hoạt động của hệ thống nhƣ sau : Trình duyệt gửi yêu cầu đến WebServer , WebServer gƣ̉i yêu cầ u đến Application Server để phân tích . Nếu yêu cầu có liên quan đến bản đồ thì Application Server lấy dƣ̃ liệu tƣ̀ các WFS Server để tích hợp lại thành bản đồ và gửi trả về cho WebServer , đến lƣợt mình , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Nếu yêu cầu liên quan đến thông tin thuộc tính thì Application Server sẽ kết nối đến RDBMS để lấy dƣ̃ liệu về xƣ̉ lý và gƣ̉i trả kết quả về cho WebServer , WebServer gƣ̉i kết quả về cho trình duyệt . Chu trình cƣ́ thế tiếp tục. 3.2.2. Thiết kế cơ sở dƣ̃ liệu 3.2.2.1. Phân tích: Trong một cơ sở dữ liệu GIS thƣờng bao gồm các lớp dữ liệu. Trong mỗi lớp dữ liệu bao gồm dữ liệu không gian và thuộc tính. Cơ sở dữ liệu phục công tác cảnh báo dịch cúm gia cầm sẽ có các lớp không gian và thuần thuộc tính sau: 3.2.2.1.1. Các thực thể và các thuộc tính liên quan cần lƣu trữ (1) Huyện/thôn/xã: Lƣu trữ các thuộc tính tên huyện/thôn/xã, diện tích, dạng hình học của tỉnh/huyện/thôn/xã. (2) Tỉnh: Lƣu trữ các thuộc tính tên tỉnh, diện tích, dạng hình học của tỉnh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 (3) Đƣờng giao thông: Lƣu trữ các thuộc tính tên đƣờng giao thông, chiều dài, chiều rộng, loại đƣờng, cấp đƣờng, vật liệu, dạng hình học của đƣờng giao thông. (4) Sông suối, sông hồ: Lƣu trữ các thuộc tính tên sông, chiều dài, chiều rộng, độ sâu, dạng hình học của sông suối, sông hồ. (5) Trang trại chăn nuôi gia cầm: Lƣu trữ các thuộc tính tên trang trại, địa chỉ, chủ trang trại, tổng số lƣợng gia cầm, loại gia cầm, vv .. (6) Đơn vị: Lƣu trữ danh sách các chi cục, trạm thú y trên địa bàn tỉnh (7) Mức độ: Chứa thông tin về các mức độ dịch bệnh (8) Loại virus: Lƣu trữ danh sách các loại virus (9) Loại gia cầm: Lƣu trữ thông tin các loại gia cầm (10) Biến động: Lƣu trữ thông tin biến động số lƣợng đàn gia cầm tại các thôn, xóm, .. (11) Dịch bệnh: Lƣu các thông tin về các lần phát dịch: ngày phát dịch, loại virus, ngày hết dịch. (12) Diễn biến dịch: Lƣu các thông tin chi tiết về diễn biến của dịch bệnh theo ngày và theo từng thôn: số lƣợng nhiệm trong ngày, mức độ bệnh trong ngày, (13) Tiêm phòng: Lƣu trữ thông tin về các đợt tiêm phòng vac-xin (14) Vác xin: Lƣu trữ danh sách các loại vác xin (15) User: Lƣu danh sách ngƣời sử dụng hệ thống. (Lãnh đạo, cán bộ thú y, …) (16) Chức năng: Lƣu danh sách các chức năng của hệ thống (17) Kiểm soát: Lƣu thông tin công tác kiểm dịch, kiểm soát giết mổ (18) VSKTTD: Thông tin về các đợt vệ sinh - khử trùng – tiêu độc (19) Tin tức: Lƣu các bài viết, bản tin (20) Tình trạng chăn nuôi: Lƣu lại các thông tin về tình trạng chăn nuôi ở thời điểm hiện tại. 3. 2.2.1.2. Quan hệ giữa các thực thể: Mô tả: Một quận/ huyện có nhiều phƣờng/ xã, một phƣờng/ xã thuộc một quận/huyện. Dạng hình học của phƣờng/ xã đƣợc biểu diễn dạng vùng (polygon). Phƣờng/Xã Quận/Huyện * 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 Dạng hình học của quận/ huyện đƣợc biểu diễn dạng vùng (polygon). Mối quan hệ giữa lớp quận/ huyện và lớp phƣờng/xã là mối quan hệ 1- * (một - nhiều). Mô tả: Một phƣờng/xã có nhiều thôn/xóm, mỗi thôn/xóm thuộc một phƣờng/xã. Dạng hình học của phƣờng/ xã, thôn/xóm đƣợc biểu diễn dạng vùng (polygon). Mối quan hệ giữa phƣờng/xã và thôn/xóm là mối quan hệ 1- * (một - nhiều). Mô tả: Một thôn có nhiều loại gia cầm đƣợc nuôi, một loại gia cầm thuộc một thôn. Mối quan hệ giữa thôn và loại gia cầm là mối quan hệ 1- * (một - nhiều). Mô tả: Một loại gia cầm có thể có nhiều loại virus gây bệnh. Mối loại virus gây bệnh trên một loại gia cầm. Mối quan hệ giữa loại gia cầm và virus là mối quan hệ 1- * (một - nhiều). 3.2.2.2. Thiết kế: Cơ sở dữ liệu đƣợc thiết kế theo kiến trúc đối ngẫu: phần không gian đƣợc cài đặt trong các lớp dữ liệu ở định dạng Shapefile, phần thuộc tính đƣợc cài đặt trong cơ sở dữ liệu MySQL. Các thực thể trong hai phần quan hệ với nhau thông qua mã nhận dạng (ID). Một lớp dữ liệu không gian bao gồm 3 trƣờng: Shape (lƣu dạng hình học của thực thể), ID (lƣu mã nhận dạng thực thể), và TEN (lƣu trữ tên đối tƣợng). STT Tên trƣờng Mô tả Kiểu dữ liệu Độ rộng 1 SHP Dạng hình học BLOB 2 ID Mã nhận dạng NUMBER 4 3 TEN Tên thực thể TEXT 100 Bảng 3.1: Lớp dữ liệu không gian Thôn/xóm Phƣờng/Xã * 1 Loại gia cầm Thôn * 1 Loại gia cầm Virus * 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 Tùy thuộc vào loại thực thể mà định dạng Shape sẽ khác nhau (Point, PolyLine, Polygon). (1) QUAN (Quận): Polygon (2) PHUONG (Phƣờng): Polyg