Khóa luận tốt nghiệp: Xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh Covid-19

Khóa luận tốt nghiệp trình bày ứng dụng WebGIS trong giám sát dịch bệnh Covid, cung cấp giải pháp hiệu quả cho công tác phòng chống dịch.

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Khóa Luận Tốt Nghiệp Xây Dựng Webgis Ứng Dụng Giám Sát Dịch Bệnh Covid
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Ngôn ngữ sử dụng
• 1.2. Phần mềm sử dụng
• 1.4. Khu Vực Nghiên Cứu
• 1.4.1. Tổng Quan
• 1.4.2. Vị Trí
• 1.4.3. Xã Hội
• 1.4.4. Khí Hậu
• 1.4.5. Kinh Tế
• 1.4.6. Y Tế
• 1.7. Tình Hình Dịch Bệnh
• 2. CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DỮ LIỆU VÀ XÂY DỰNG WEBGIS
• 2.1. Xây Dựng Dữ Liệu
• 2.1.1. Phương Pháp Nghiên Cứu Và Đối Tượng Hướng Tới
• 2.1.2. Các Chức Năng Ứng Dụng
• 2.1.3. Biểu Đồ Phân Cấp
• 2.1.4. Use Case
• 2.1.5. Lược Đồ Activity Diagram
• 2.1.6. Lược Đồ Sequence Diagram
• 2.1.7. Mô hình CSDL
• 2.2. Xây Dựng WebGis
• 2.2.1. Tạo project xây dựng nền
• 2.2.2. Ứng dụng google map api xây dựng WebGis
• 2.2.3. Các chức năng devexpress ứng dụng
• 2.2.4. Tạo cơ sở dữ liệu
• 2.2.5. Các lệnh cmd sử dụng Git để lưu trữ source code
• 2.2.6. Thu thập và xử lý dữ liệu Gis
• 2.2.7. Xây dựng các chức năng cho project
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ
• 3.1. Chức năng hiển thị các điểm, vùng
• 3.2. Chức năng chart
• 3.3. Chức hướng dẫn đường từ vị trí nhập đến vị trí bệnh viện
• 3.4. Chức năng khai báo người đi từ vùng nhiễm
• 3.5. Các chức năng của người quản trị
• Tài Liệu Tham Khảo

Tóm tắt

I. Hướng dẫn xây dựng WebGIS giám sát dịch bệnh covid 19

Đại dịch COVID-19 đã đặt ra những thách thức chưa từng có cho hệ thống y tế toàn cầu. Việc quản lý, theo dõi và giám sát sự lây lan của dịch bệnh đòi hỏi các công cụ mạnh mẽ và hiệu quả. Trong bối cảnh đó, khóa luận tốt nghiệp về xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid đã ra đời như một giải pháp công nghệ kịp thời. Mục tiêu chính của đề tài là ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để tạo ra một công cụ trực quan, giúp người dùng và nhà quản lý có cái nhìn toàn diện về tình hình dịch bệnh. Hệ thống này không chỉ hiển thị vị trí các ca nhiễm, vùng cách ly mà còn cung cấp các chức năng phân tích và quản lý dữ liệu. Việc xây dựng WebGIS cho phép truy cập thông tin qua trình duyệt web, đảm bảo tính tiện lợi và khả năng tiếp cận rộng rãi. Nền tảng này tích hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính, biến những con số thống kê khô khan thành các bản đồ dịch tễ covid sinh động và dễ hiểu. Qua đó, người dùng có thể dễ dàng xác định các khu vực rủi ro, tìm kiếm cơ sở y tế gần nhất và nhận được cảnh báo vùng dịch kịp thời. Đề tài này, được thực hiện trong bối cảnh TP.HCM là tâm dịch, chứng minh tính ứng dụng cao của công nghệ GIS trong y tế, đặc biệt là trong công tác phòng chống dịch bệnh khẩn cấp. Đây là một tài liệu tham khảo giá trị cho các sinh viên đang thực hiện đồ án tốt nghiệp ngành GIS và các nhà nghiên cứu quan tâm đến ứng dụng GIS quản lý y tế công cộng.

1.1. Giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin địa lý GIS

Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên Trái Đất. Công nghệ GIS tích hợp các hoạt động cơ sở dữ liệu thông thường như truy vấn, phân tích thống kê với các lợi ích về hình ảnh và phân tích địa lý của bản đồ. Khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và làm cho nó có giá trị đối với nhiều vấn đề trong khu vực công và tư, từ việc giải thích các sự kiện, dự đoán kết quả và hoạch định chiến lược. Trong lĩnh vực y tế công cộng, GIS trở thành một công cụ không thể thiếu để phân tích không gian dịch tễ, giúp xác định các cụm dịch, mô hình hóa sự lây lan và phân bổ nguồn lực y tế một cách tối ưu. Luận văn này vận dụng lý thuyết về GIS, đặc biệt là GIS nền tảng web (WebGIS), để giải quyết bài toán giám sát COVID-19.

1.2. Mục tiêu khóa luận trực quan hóa dữ liệu không gian

Mục tiêu cốt lõi của đề tài, theo luận văn của sinh viên Lê Duy Long (2021), là xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid nhằm trực quan hóa dữ liệu không gian liên quan đến dịch tễ. Hệ thống hướng đến việc cung cấp cho người dùng cái nhìn trực quan về tình hình dịch bệnh thông qua dữ liệu địa lý hiển thị trên bản đồ. Các mục tiêu cụ thể bao gồm: hiển thị vị trí các ca nhiễm (F0), ca nghi nhiễm (F1), các điểm và vùng cách ly; cung cấp chức năng tra cứu thông tin bệnh viện, cơ sở y tế; và hỗ trợ người quản trị trong việc cập nhật, quản lý dữ liệu covid-19 thời gian thực. Việc trực quan hóa này giúp biến các bảng dữ liệu phức tạp thành các bản đồ tương tác, dễ dàng nhận diện các điểm nóng và xu hướng lây lan.

1.3. Phạm vi nghiên cứu Giám sát dịch tễ tại TP. Hồ Chí Minh

Phạm vi không gian của nghiên cứu được giới hạn trong khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Đây là đô thị đặc biệt, trung tâm kinh tế lớn nhất Việt Nam và cũng là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất trong các đợt bùng phát dịch COVID-19. Với mật độ dân số cao, mạng lưới giao thông phức tạp và hệ thống y tế đa dạng, việc quản lý dữ liệu F0, F1 tại đây là một bài toán cực kỳ thách thức. Lựa chọn TP.HCM làm khu vực nghiên cứu không chỉ mang tính cấp thiết mà còn cho phép hệ thống WebGIS phát huy tối đa hiệu quả trong việc hỗ trợ các đơn vị y tế quản lý vị trí dịch tễ và thông tin bệnh viện một cách chính xác.

II. Thách thức quản lý dữ liệu F0 F1 trong đại dịch covid

Trước khi các công cụ như WebGIS được áp dụng, công tác quản lý thông tin dịch tễ đối mặt với vô vàn khó khăn. Việc thu thập, tổng hợp và chia sẻ dữ liệu về các ca nhiễm thường được thực hiện thủ công qua bảng tính, báo cáo giấy, dẫn đến độ trễ lớn và sai sót cao. Trong một đại dịch diễn biến nhanh như COVID-19, sự chậm trễ này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, làm lỡ thời cơ vàng trong việc khoanh vùng, dập dịch. Việc thiếu một nền tảng tập trung để trực quan hóa dữ liệu không gian khiến các nhà quản lý khó có được cái nhìn tổng thể về sự phân bố các ca bệnh. Điều này gây khó khăn cho việc phân tích không gian dịch tễ và đưa ra các quyết định chiến lược. Nhu cầu về một bản đồ dịch tễ covid cập nhật liên tục trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Người dân cũng gặp khó khăn trong việc tiếp cận thông tin chính xác, thường bị nhiễu loạn bởi tin giả, gây hoang mang không cần thiết. Họ cần một công cụ đáng tin cậy để biết khu vực nào an toàn, khu vực nào là điểm nóng, và cơ sở y tế nào đang tiếp nhận bệnh nhân. Khóa luận về xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid đã trực tiếp giải quyết những thách thức này, đề xuất một giải pháp công nghệ toàn diện cho bài toán quản lý dữ liệu F0, F1 và truyền thông nguy cơ.

2.1. Hạn chế của phương pháp theo dõi dịch tễ truyền thống

Các phương pháp truyền thống dựa trên giấy tờ và bảng tính Excel cho thấy nhiều điểm yếu chí mạng trong bối cảnh đại dịch. Dữ liệu bị phân mảnh, lưu trữ ở nhiều nơi, khó đồng bộ và tổng hợp. Việc cập nhật thông tin không diễn ra theo thời gian thực, làm giảm hiệu quả của công tác truy vết và khoanh vùng. Hơn nữa, dữ liệu dạng bảng không thể hiện được yếu tố không gian – một trong những khía cạnh quan trọng nhất của dịch tễ học. Các nhà dịch tễ học không thể dễ dàng nhìn thấy các cụm ca bệnh hay mối liên hệ về mặt địa lý giữa chúng. Đây chính là lỗ hổng mà công nghệ GIS trong y tế được sinh ra để lấp đầy.

2.2. Nhu cầu cấp thiết về bản đồ dịch tễ covid 19 trực quan

Trong khủng hoảng, thông tin rõ ràng và trực quan là yếu tố sống còn. Một bản đồ dịch tễ covid không chỉ là công cụ cho các nhà chuyên môn mà còn cho cả cộng đồng. Người dân cần biết các "vùng đỏ", "vùng cam" để chủ động phòng tránh. Các doanh nghiệp cần thông tin để điều chỉnh hoạt động kinh doanh. Các cơ quan chức năng cần bản đồ để phân bổ chốt kiểm dịch, điểm lấy mẫu xét nghiệm và bệnh viện dã chiến. Một hệ thống GIS nền tảng web đáp ứng nhu cầu này bằng cách cung cấp một giao diện bản đồ tương tác, nơi mọi thông tin được hiển thị một cách sinh động, dễ hiểu và có thể truy cập từ bất kỳ thiết bị nào có kết nối internet.

2.3. Tầm quan trọng của việc cảnh báo vùng dịch theo thời gian thực

Khả năng cung cấp cảnh báo vùng dịch nhanh chóng là một ưu điểm vượt trội của hệ thống WebGIS. Khi một ca nhiễm mới được xác nhận và nhập vào hệ thống, vị trí của ca bệnh có thể ngay lập tức được hiển thị trên bản đồ. Hệ thống có thể tự động khoanh vùng các khu vực có nguy cơ cao xung quanh ca bệnh đó. Tính năng này giúp người dân và cơ quan chức năng phản ứng kịp thời, áp dụng các biện pháp phòng ngừa cần thiết như giãn cách xã hội hoặc xét nghiệm diện rộng. Việc cập nhật dữ liệu covid-19 thời gian thực là chìa khóa để biến hệ thống từ một công cụ lưu trữ thông tin thành một hệ thống hỗ trợ ra quyết định năng động và hiệu quả.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống WebGIS giám sát dịch bệnh

Để xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid một cách khoa học và hiệu quả, luận văn đã áp dụng một quy trình phát triển phần mềm bài bản. Quá trình này bắt đầu từ việc khảo sát, thu thập yêu cầu từ các đối tượng hướng tới, bao gồm người dân và nhân viên y tế quản lý dữ liệu. Dựa trên các yêu cầu đó, một hệ thống chức năng hoàn chỉnh được phác thảo, phân chia rõ ràng giữa quyền người dùng (tra cứu, xem bản đồ, khai báo) và quyền quản trị (thêm, sửa, xóa dữ liệu). Cấu trúc hệ thống được thiết kế theo mô hình 3 lớp (Model-View-Controller - MVC), một kiến trúc phổ biến giúp mã nguồn trở nên rõ ràng, dễ quản lý và bảo trì. Trái tim của hệ thống là cơ sở dữ liệu, nơi lưu trữ toàn bộ thông tin không gian và thuộc tính. Việc thiết kế cơ sở dữ liệu được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính toàn vẹn, nhất quán và hiệu suất truy vấn. Các lược đồ như Use Case, Activity Diagram và Sequence Diagram được sử dụng để mô hình hóa các tương tác và luồng hoạt động của hệ thống. Những sơ đồ này không chỉ giúp lập trình viên hiểu rõ logic nghiệp vụ mà còn là tài liệu quan trọng cho việc kiểm thử và nâng cấp hệ thống sau này. Phương pháp luận chặt chẽ này đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng đúng nhu cầu thực tế và có khả năng mở rộng trong tương lai.

3.1. Phân tích chức năng hệ thống cho người dùng và quản trị

Hệ thống được thiết kế với hai nhóm người dùng chính. Đối với người dùng phổ thông, các chức năng tập trung vào việc tra cứu và tiếp nhận thông tin, bao gồm: xem vị trí ca nhiễm, điểm/vùng cách ly, bệnh viện trên bản đồ dịch tễ covid; tìm đường đi đến cơ sở y tế; xem biểu đồ thống kê số ca nhiễm theo quận/huyện; và thực hiện khai báo y tế trực tuyến. Đối với người quản trị, hệ thống cung cấp một bộ công cụ mạnh mẽ để quản lý dữ liệu F0, F1 và các thực thể khác. Các chức năng quản trị bao gồm thêm, xóa, sửa thông tin về bệnh viện, khoa khám, quận/huyện, ca nhiễm, và các điểm/vùng cách ly. Việc phân quyền rõ ràng đảm bảo an toàn dữ liệu và tối ưu hóa trải nghiệm cho từng đối tượng.

3.2. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu không gian CSDL

Mô hình CSDL là nền tảng của toàn bộ ứng dụng. Luận văn đã thiết kế một mô hình dữ liệu quan hệ, được biểu diễn qua Lược đồ ER (Entity Relationship Diagram). Các thực thể chính bao gồm: Bệnh viện, Khoa khám, Quận, Người nhiễm bệnh, Điểm cách ly, Vùng cách ly, và Địa chỉ. Các bảng dữ liệu được chuẩn hóa để tránh dư thừa và đảm bảo tính nhất quán. Đặc biệt, bảng Địa chỉ chứa các trường vĩ độ (Latitude) và kinh độ (Longitude), là yếu tố cốt lõi để biểu diễn dữ liệu trên bản đồ. Mặc dù luận văn sử dụng SQL Server, các hệ quản trị CSDL hỗ trợ không gian như PostGIS cũng là một lựa chọn phổ biến cho các đồ án tốt nghiệp ngành GIS, cung cấp nhiều hàm chuyên dụng cho việc phân tích không gian dịch tễ.

3.3. Mô hình hóa hệ thống bằng sơ đồ UML và luồng dữ liệu

Để trực quan hóa kiến trúc và hoạt động của hệ thống, các sơ đồ UML (Unified Modeling Language) đã được sử dụng. Sơ đồ Use Case định nghĩa các tương tác giữa người dùng và hệ thống, ví dụ: "Tra cứu điểm cách ly" hay "Quản lý thông tin bệnh viện". Sơ đồ Activity mô tả chi tiết luồng công việc của từng chức năng, chẳng hạn như các bước để thực hiện "Hướng dẫn đường đi". Sơ đồ Sequence lại làm rõ trình tự tương tác giữa các đối tượng khác nhau trong hệ thống khi một yêu cầu được xử lý. Việc sử dụng các sơ đồ này giúp đảm bảo logic hệ thống được xây dựng một cách chặt chẽ, giảm thiểu lỗi và tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển theo nhóm.

IV. Top công nghệ GIS nền tảng web cho đồ án tốt nghiệp

Việc lựa chọn công nghệ phù hợp là yếu tố quyết định đến sự thành công của một dự án xây dựng WebGIS. Luận văn này đã sử dụng một bộ công cụ mạnh mẽ và phổ biến trong hệ sinh thái của Microsoft, kết hợp với các thư viện JavaScript mã nguồn mở để tạo ra một GIS nền tảng web hoàn chỉnh. Phía backend, ngôn ngữ lập trình C# trên nền tảng ASP.NET Core được lựa chọn, tuân thủ theo kiến trúc MVC. Đây là một lựa chọn vững chắc, mang lại hiệu năng cao, bảo mật tốt và được hỗ trợ bởi một cộng đồng lớn. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu được sử dụng là Microsoft SQL Server, một giải pháp quen thuộc và mạnh mẽ để lưu trữ và truy vấn dữ liệu có cấu trúc. Phía frontend, JavaScript là ngôn ngữ chủ đạo để xử lý các tương tác của người dùng và hiển thị bản đồ. Thay vì các thư viện mã nguồn mở chuyên dụng như Leaflet.js hay OpenLayers, đề tài đã tận dụng sức mạnh của Google Maps API, một dịch vụ bản đồ trực tuyến mạnh mẽ và quen thuộc. Việc tích hợp Google Maps API giúp đơn giản hóa việc hiển thị bản đồ nền, đánh dấu điểm, vẽ vùng và tìm đường. Ngoài ra, các công cụ hỗ trợ như Visual Studio 2019 và DevExpress được sử dụng để tăng tốc quá trình phát triển, cung cấp các giao diện người dùng phong phú và gỡ lỗi hiệu quả.

4.1. Lựa chọn ngôn ngữ C và JavaScript theo mô hình MVC

Mô hình MVC (Model-View-Controller) phân tách ứng dụng thành ba thành phần chính. Model chịu trách nhiệm xử lý logic nghiệp vụ và tương tác với cơ sở dữ liệu. View đảm nhiệm việc hiển thị giao diện người dùng. Controller đóng vai trò trung gian, tiếp nhận yêu cầu từ View và gọi đến Model để xử lý. Luận văn sử dụng C# cho phần Model và Controller, tận dụng thế mạnh của lập trình hướng đối tượng. Phía View, JavaScript được dùng để tạo ra các trải nghiệm tương tác động, đặc biệt là các thao tác trên bản đồ mà không cần tải lại toàn bộ trang, mang lại trải nghiệm mượt mà cho người dùng.

4.2. Sử dụng Google Maps API để xây dựng bản đồ tương tác

Google Maps API là một bộ giao diện lập trình ứng dụng (API) cho phép nhúng bản đồ Google vào các trang web. Luận văn đã khai thác API này để thực hiện các chức năng cốt lõi của hệ thống thông tin địa lý. Các chức năng bao gồm: hiển thị bản đồ nền, đánh dấu vị trí các bệnh viện, ca nhiễm bằng các biểu tượng tùy chỉnh (marker); vẽ các vùng cách ly (polygon); và quan trọng là chức năng chỉ đường (directions service) từ vị trí người dùng đến bệnh viện. Mặc dù các thư viện khác như Leaflet.js hoặc ArcGIS API for JavaScript cung cấp sự linh hoạt và khả năng tùy biến cao hơn, Google Maps API là lựa chọn tối ưu cho các dự án cần triển khai nhanh và tận dụng hệ sinh thái dữ liệu địa điểm phong phú của Google.

4.3. Quản lý dữ liệu không gian với SQL Server và DevExpress

SQL Server được sử dụng để tạo và quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ của hệ thống. Các bảng dữ liệu được thiết kế để lưu trữ thông tin thuộc tính (tên bệnh viện, thông tin bệnh nhân) và thông tin không gian (tọa độ Lat, Lng). Để thuận tiện cho việc quản lý và tương tác với cơ sở dữ liệu từ giao diện quản trị, luận văn đã tích hợp bộ công cụ DevExpress. DevExpress cung cấp nhiều UI Control mạnh mẽ cho nền tảng .NET, giúp tạo ra các bảng dữ liệu có khả năng sắp xếp, lọc, phân trang và thực hiện các thao tác thêm, xóa, sửa một cách dễ dàng, giảm thiểu đáng kể thời gian lập trình cho các chức năng quản trị.

V. Cách ứng dụng WebGIS quản lý y tế công cộng hiệu quả

Kết quả của đề tài xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid là một hệ thống web hoàn chỉnh, mang lại giá trị thực tiễn cao. Sản phẩm cuối cùng không chỉ là một trang web hiển thị thông tin mà là một công cụ hỗ trợ ra quyết định mạnh mẽ cho công tác phòng chống dịch. Hệ thống cho phép trực quan hóa dữ liệu không gian một cách sinh động. Người dùng có thể thấy rõ sự phân bố của các ca nhiễm, các vùng cách ly được tô màu trên bản đồ, giúp nâng cao nhận thức về mức độ rủi ro. Chức năng bản đồ nhiệt ca nhiễm có thể được phát triển thêm để thể hiện mật độ lây nhiễm, giúp xác định các điểm nóng dịch tễ một cách nhanh chóng. Các tính năng tương tác như tra cứu bệnh viện theo quận hoặc chuyên khoa, và chức năng hướng dẫn đường đi đã giải quyết được nhu cầu cấp thiết của người dân trong thời gian giãn cách. Đặc biệt, chức năng khai báo y tế cho người đi từ vùng dịch giúp thu thập dữ liệu đầu vào quan trọng cho công tác truy vết. Về phía quản trị, giao diện quản lý cho phép cập nhật dữ liệu covid-19 thời gian thực, đảm bảo thông tin trên hệ thống luôn chính xác và mới nhất. Đây là một minh chứng rõ ràng cho việc ứng dụng GIS quản lý y tế công cộng có thể mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống.

5.1. Kết quả trực quan hóa Bản đồ dịch tễ covid tương tác

Giao diện chính của ứng dụng là một bản đồ tương tác của TP.HCM. Trên bản đồ này, các lớp dữ liệu khác nhau có thể được bật/tắt thông qua các checkbox. Người dùng có thể chọn hiển thị vị trí các ca nhiễm, các bệnh viện, điểm và vùng cách ly. Mỗi loại đối tượng được biểu diễn bằng một biểu tượng riêng biệt, giúp dễ dàng phân biệt. Khi nhấp vào một điểm trên bản đồ, một cửa sổ thông tin (infowindow) sẽ hiện ra, cung cấp các thông tin chi tiết như địa chỉ, tên bệnh viện, số điện thoại, hoặc thông tin về ca nhiễm. Kết quả này đã thành công trong việc chuyển đổi dữ liệu thô thành thông tin hữu ích và dễ tiếp cận.

5.2. Chức năng tra cứu dẫn đường và khai báo y tế trực tuyến

Hệ thống cung cấp các bộ lọc cho phép người dùng tra cứu bệnh viện theo quận hoặc theo khoa khám. Sau khi chọn một bệnh viện, người dùng có thể nhập vị trí xuất phát của mình để nhận chỉ dẫn đường đi chi tiết ngay trên bản đồ. Chức năng này cực kỳ hữu ích trong các tình huống khẩn cấp. Bên cạnh đó, biểu mẫu khai báo y tế online cho phép người dùng đi từ vùng dịch cung cấp thông tin cá nhân và lịch trình di chuyển. Dữ liệu này sau khi được xác minh có thể được đưa lên bản đồ dưới dạng các ca nghi nhiễm, hỗ trợ đắc lực cho việc cảnh báo vùng dịch.

5.3. Giao diện quản trị Cập nhật dữ liệu covid 19 thời gian thực

Phần quản trị của hệ thống được thiết kế để dễ sử dụng nhưng đầy đủ chức năng. Người quản trị có thể đăng nhập vào một khu vực riêng để thực hiện các thao tác CRUD (Create, Read, Update, Delete) trên tất cả các loại dữ liệu của hệ thống, từ danh sách quận, bệnh viện cho đến thông tin chi tiết từng ca nhiễm. Giao diện dạng bảng, được hỗ trợ bởi DevExpress, cho phép quản lý một lượng lớn dữ liệu một cách hiệu quả. Khả năng cập nhật dữ liệu covid-19 thời gian thực là yếu tố then chốt, đảm bảo bản đồ hiển thị cho người dân luôn phản ánh tình hình dịch bệnh mới nhất.

VI. Kết luận khóa luận và hướng phát triển WebGIS tương lai

Khóa luận tốt nghiệp xây dựng WebGIS ứng dụng giám sát dịch bệnh covid đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đề ra. Đề tài không chỉ là một bài tập học thuật mà còn là một sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn cao, góp phần vào nỗ lực chung của cộng đồng trong cuộc chiến chống đại dịch. Luận văn đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của việc áp dụng công nghệ GIS trong y tế. Hệ thống được xây dựng giúp việc đánh giá dữ liệu địa lý trở nên trực quan, dễ dàng hơn, đồng thời tối ưu hóa công tác quản lý cơ sở dữ liệu, giảm thiểu sai sót và tăng cường hiệu quả lưu trữ. Thành công của đề tài này mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng trong tương lai. Hệ thống có thể được nâng cấp, tích hợp thêm các thuật toán phân tích không gian dịch tễ phức tạp hơn để dự báo xu hướng lây lan. Ngoài ra, mô hình này hoàn toàn có thể được nhân rộng để áp dụng cho việc giám sát các loại dịch bệnh khác hoặc các vấn đề y tế công cộng khác. Đây là một nền tảng vững chắc cho các nghiên cứu sâu hơn, ví dụ như một luận văn thạc sĩ GIS về mô hình hóa và dự báo dịch bệnh. Tiềm năng của ứng dụng GIS quản lý y tế công cộng là vô cùng rộng lớn.

6.1. Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của ứng dụng GIS

Qua quá trình thực hiện và kết quả đạt được, đề tài đã khẳng định việc ứng dụng GIS nền tảng web để giám sát dịch bệnh là hoàn toàn khả thi với các công nghệ hiện có. Hệ thống đã đáp ứng được các yêu cầu cơ bản về hiển thị, tra cứu và quản lý dữ liệu. Hiệu quả của ứng dụng thể hiện ở việc nó giúp người dùng và nhà quản lý tiết kiệm thời gian, tiếp cận thông tin nhanh chóng và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu trực quan. Thay vì phải đọc các báo cáo dài, chỉ cần nhìn vào bản đồ là có thể nắm bắt được tình hình tổng quan, một ưu điểm vượt trội trong các tình huống khẩn cấp.

6.2. Hướng mở rộng Tích hợp phân tích không gian dịch tễ

Hệ thống hiện tại chủ yếu tập trung vào việc hiển thị và quản lý dữ liệu. Một hướng phát triển quan trọng trong tương lai là tích hợp các công cụ phân tích không gian dịch tễ nâng cao. Ví dụ, có thể thêm chức năng phân tích cụm (cluster analysis) để tự động xác định các ổ dịch mới. Chức năng tạo bản đồ nhiệt ca nhiễm (heatmap) có thể được cải tiến để phản ánh mật độ theo thời gian. Ngoài ra, việc tích hợp các mô hình dự báo lây lan (như mô hình SIR) dựa trên dữ liệu không gian sẽ biến hệ thống thành một công cụ dự báo và cảnh báo sớm, nâng cao đáng kể giá trị của ứng dụng.

6.3. Tiềm năng ứng dụng GIS trong các ngành nghề khác

Thành công của dự án này cho thấy tiềm năng to lớn của việc ứng dụng WebGIS không chỉ trong ngành y tế. Mô hình hệ thống, bao gồm cách thiết kế cơ sở dữ liệu, xây dựng chức năng bản đồ và giao diện quản lý, có thể được điều chỉnh để áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác. Ví dụ như quản lý tài nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, quản lý thiên tai, logistics và chuỗi cung ứng, hay phân tích thị trường trong kinh doanh. Bất kỳ bài toán nào có yếu tố vị trí địa lý đều có thể hưởng lợi từ một hệ thống thông tin địa lý được xây dựng bài bản.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Xây dựng WebGis ứng dụng giám sát dịch bệnh covid" được thực hiện bởi sinh viên Lê Duy Long (MSSV: 0650070028, Lớp: K06-HTTT), dưới sự hướng dẫn của ThS. Báo Văn Tuy thuộc Bộ môn Hệ thống thông tin, Khoa Hệ thống thông tin và Viễn thám, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh vào tháng 5 năm 2021.

Bối cảnh thực tiễn của nghiên cứu xuất phát từ tình hình đại dịch COVID-19 bùng phát và lây lan nhanh chóng trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Thời điểm này, việc áp dụng các biện pháp giãn cách xã hội theo Chỉ thị 15/CT-TTg và Chỉ thị 16/CT-TTg làm gia tăng đột biến nhu cầu tìm kiếm, tra cứu thông tin dịch tễ, xác định các điểm nguy cơ lây nhiễm cũng như tra cứu thông tin về hệ thống trạm y tế, bệnh viện và các điểm hỗ trợ tiêm vắc xin. Mặt khác, hệ thống y tế của Thành phố Hồ Chí Minh gồm 56 bệnh viện, 317 trạm y tế và 5 nhà hộ sinh có mạng lưới phân bổ chưa đồng đều, tập trung chủ yếu tại khu vực nội ô. Thực tế này đòi hỏi một công cụ trực quan hóa dữ liệu không gian giúp hỗ trợ các đơn vị y tế quản lý số liệu dịch tễ dày đặc và hỗ trợ người dân nắm bắt tình hình địa bàn nhanh chóng.

Nhiệm vụ nghiên cứu được giao cụ thể bao gồm:

1. Xây dựng dữ liệu và hệ thống WebGIS hỗ trợ công tác giám sát, đánh giá tình hình dịch bệnh COVID-19.
2. Đưa ra các kết luận đánh giá về tính khả thi và khả năng phát triển mở rộng của hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng hướng tới: Hệ thống phục vụ hai nhóm đối tượng chính gồm: (1) Người dân có nhu cầu tra cứu thông tin dịch bệnh, cơ sở y tế và thực hiện khai báo di chuyển từ vùng dịch; (2) Nhân viên quản trị thực hiện xử lý dữ liệu dịch tễ, quản lý danh mục cơ sở y tế và thông tin ca bệnh.
• Phạm vi không gian: Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh với tọa độ địa lý khoảng 10°10' đến 10°38' vĩ độ Bắc và 106°22' đến 106°54' kinh độ Đông, tổng diện tích 2.095 km², bao gồm 19 quận, 5 huyện và 322 phường, xã, thị trấn.
• Phạm vi thời gian và dữ liệu: Khóa luận khảo sát dữ liệu hạ tầng y tế, dân cư và số liệu dịch tễ ghi nhận tại Thành phố Hồ Chí Minh tính đến thời điểm trưa ngày 25/6/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận vận dụng các khối kiến thức lý thuyết nền tảng và phương pháp luận chuyên ngành Hệ thống thông tin:

• Khung lý thuyết và khái niệm:
  • Lý thuyết Hệ thống thông tin địa lý (GIS), WebGIS và các nguyên lý khảo sát, điều tra, thu thập, tiền xử lý dữ liệu không gian.
  • Kỹ thuật phân tích, thiết kế và quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ kết hợp xử lý dữ liệu tọa độ không gian.
  • Mô hình kiến trúc MVC (Model - View - Controller): Phân tách rõ ràng giữa Model (thực hiện nghiệp vụ tương tác dữ liệu), View (giao diện hiển thị, tương tác người dùng) và Controller (tiếp nhận, điều phối yêu cầu xử lý từ phía người dùng).
  • Phương pháp lập trình hướng đối tượng (OOP): Tổ chức mã nguồn dựa trên các khái niệm lớp (class) và đối tượng (object), hỗ trợ khả năng tái sử dụng và bảo trì hệ thống.
  • Kỹ thuật lập trình bất đồng bộ (Asynchronous programming): Cho phép các câu lệnh thực thi đồng thời nhằm tối ưu hóa thời gian xử lý các tác vụ truy vấn dữ liệu nặng mà không làm tắc nghẽn luồng chính của ứng dụng.
• Phương pháp nghiên cứu thực tế:
  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Khảo sát hiện trạng dịch tễ và các công nghệ ứng dụng xây dựng WebGIS.
  • Phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống theo chuẩn UML: Xây dựng biểu đồ phân cấp chức năng, các sơ đồ ca sử dụng (Use Case), hệ thống 7 lược đồ hoạt động (Activity Diagram), 7 lược đồ tuần tự (Sequence Diagram) và lược đồ thực thể quan hệ (ERD).
  • Phương pháp tiền xử lý và số hóa dữ liệu GIS: Ứng dụng Google Earth và Google Map API để xử lý và hiển thị các đối tượng không gian dưới dạng điểm (Point) và vùng (Polygon).
• Nguồn dữ liệu:
  • Dữ liệu hành chính, địa lý, kinh tế, xã hội và hạ tầng y tế Thành phố Hồ Chí Minh theo số liệu thống kê được tác giả trích dẫn.
  • Dữ liệu dịch tễ COVID-19 tính đến trưa ngày 25/6/2021 gồm thông tin các ca mắc, ca nghi ngờ, điểm cách ly và vùng cách ly.
  • Biểu mẫu khai báo thông tin y tế cho người di chuyển từ vùng dịch xây dựng theo tiêu chuẩn quy định của Bộ Y tế.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Hệ thống WebGIS giám sát dịch bệnh COVID-19 được thiết kế và triển khai dưới dạng ứng dụng web đơn trang (Single-Page Application) với cấu trúc phân hệ rõ ràng giữa người dùng và quản trị viên.

Công nghệ và công cụ sử dụng

Nhóm công cụ	Tên công nghệ / Thư viện	Vai trò trong hệ thống
Ngôn ngữ lập trình	C#	Lập trình logic xử lý phía server và ứng dụng web Blazor theo hướng đối tượng.
	JavaScript	Xử lý kịch bản tương tác client-side trên nền web và tích hợp bản đồ.
Môi trường phát triển & CSDL	Visual Studio 2019	Môi trường tích hợp (IDE) chính để phát triển, gỡ lỗi (debug) toàn bộ dự án.
	Microsoft SQL Server	Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ dùng để lưu trữ và duy trì dữ liệu hệ thống.
Frameworks & Thư viện	Blazor (ASP.NET Core)	Framework xây dựng ứng dụng Single-Page Application sử dụng C#.
	DevExpress	Bộ điều khiển giao diện người dùng (UI Control) hỗ trợ hiển thị lưới dữ liệu.
	SqlClient	Thư viện kết nối và thực thi truy vấn giữa cơ sở dữ liệu và ứng dụng.
	Blazored.LocalStorage	Thư viện hỗ trợ lưu trữ dữ liệu tạm thời trên trình duyệt người dùng.
	EPPLUS	Thư viện xử lý việc đọc, ghi và xuất nhập dữ liệu tệp tin định dạng Excel.
Dịch vụ bản đồ & Quản lý mã nguồn	Google Map API & Google Cloud	Cung cấp nền tảng bản đồ trực tuyến, định vị tọa độ và dẫn đường.
	Google Earth	Công cụ hỗ trợ khảo sát và thu thập dữ liệu tọa độ không gian GIS.
	Git & GitHub	Hệ thống quản lý phiên bản mã nguồn phân tán thông qua giao diện dòng lệnh (CMD).

Thiết kế cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu của hệ thống được chuẩn hóa thành 12 bảng dữ liệu quan hệ, thiết kế các trường khóa chính (Primary Key - Auto_ID), khóa ngoại và các trường kiểm soát thời gian (Created, Created_By, Last_Updated, Last_Updated_By, Deleted dạng Bool):

1. Bảng Bệnh viện (Data bệnh viện): Quản lý thông tin Auto_ID, Ten_Benh_Vien, Chuyen_Khoa (liên kết bảng khoa khám), SDT, Email.
2. Bảng Địa chỉ (Data địa chỉ): Lưu trữ Auto_ID, Quan_ID (khóa ngoại liên kết bảng quận), Dia_Chi, tọa độ vĩ độ (Lat) và kinh độ (Lng).
3. Bảng Địa chỉ bệnh viện: Bảng trung gian thể hiện mối quan hệ nhiều - nhiều giữa bệnh viện và địa chỉ (Benh_Vien_ID, Dia_Chi_ID).
4. Bảng Địa chỉ người nhiễm bệnh: Lưu trữ liên kết giữa bệnh nhân và các địa chỉ dịch tễ liên quan (Nguoi_Nhiem_ID, Dia_Chi_ID).
5. Bảng Điểm cách ly: Lưu trữ danh sách điểm cách ly kèm thông tin Dia_Chi, tọa độ không gian Lat, Lng.
6. Bảng Khoa khám: Quản lý danh mục các chuyên khoa điều trị gồm Ten_Khoa, Mo_Ta.
7. Bảng Khoa khám bệnh viện: Lưu trữ liên kết giữa các bệnh viện và các khoa khám tương ứng (Benh_Vien_ID, Khoa_Kham_ID).
8. Bảng Loại bệnh: Danh mục loại bệnh phục vụ mở rộng gồm Ten_Loai_Benh, Ghi_Chu.
9. Bảng Người nhiễm bệnh: Quản lý hồ sơ dịch tễ gồm Ten_Nguoi_Nhiem, Ngay_Sinh, SDT, Email, ID_Loai_Benh, ID_Phan_Loai_Nhiem, Ghi_Chu. Đặc biệt, trường Xac_Nhan kiểu Boolean được dùng để phân loại: giá trị true đại diện cho ca đã nhiễm (F0), giá trị false đại diện cho ca nghi nhiễm (F1).
10. Bảng Phân loại nhiễm: Quản lý các nhóm phân loại dịch tễ gồm Ten_Loai_Nhiem, Ghi_Chu.
11. Bảng Quận: Quản lý danh mục hành chính các quận/huyện thuộc Thành phố Hồ Chí Minh gồm Ten_Quan.
12. Bảng Vùng cách ly: Lưu trữ thông tin phân vùng không gian phục vụ hiển thị dạng đa giác (Polygon).

Quy trình chức năng và hoạt động

• Phân hệ tra cứu và hiển thị bản đồ: Dữ liệu tọa độ (Lat, Lng) từ cơ sở dữ liệu được tải lên giao diện và biểu diễn trực quan thông qua Google Map API. Người dùng thao tác qua các hộp kiểm (checkbox) để kích hoạt hiển thị hoặc ẩn các lớp dữ liệu độc lập: vị trí dịch tễ (F0), vị trí nghi nhiễm (F1), điểm cách ly, vùng cách ly (dạng polygon) và mạng lưới bệnh viện, điểm hỗ trợ tiêm chủng.
• Phân hệ định vị và dẫn đường: Người dùng nhập địa chỉ hiện tại để hệ thống xác định vị trí dạng điểm trên bản đồ. Khi lựa chọn một bệnh viện đích theo quận hoặc chuyên khoa khám, hệ thống tính toán và xuất lộ trình dẫn đường chi tiết kèm theo thông tin địa chỉ, chuyên khoa và số điện thoại liên hệ của cơ sở y tế.
• Phân hệ khai báo thông tin dịch tễ: Tiếp nhận thông tin cá nhân (họ tên, ngày sinh, số điện thoại, email) và lịch trình các địa điểm từng đi qua của người trở về từ vùng cách ly. Sau khi ghi nhận vào cơ sở dữ liệu, vị trí khai báo sẽ tự động được hiển thị lên bản đồ dưới dạng điểm nghi dịch tễ.
• Phân hệ biểu đồ: Hệ thống lọc dữ liệu số ca nhiễm và nghi nhiễm theo từng quận, huyện trên địa bàn thành phố và dựng biểu đồ cột trực quan, tự động cập nhật số liệu theo trạng thái dữ liệu trong hệ thống.
• Phân hệ quản trị: Cung cấp các biểu mẫu và bảng lưới DevExpress cho phép quản trị viên thực hiện đầy đủ các tác vụ thêm, xóa, sửa (CRUD) đối với danh mục bệnh viện, chuyên khoa, địa chỉ, quận huyện, hồ sơ bệnh nhân và các khu vực cách ly.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan nghiên cứu

Chương này tập trung giới thiệu bối cảnh đề tài, cơ sở công nghệ và khảo sát địa bàn ứng dụng:

• Trình bày đặc điểm các ngôn ngữ lập trình C#, JavaScript cùng các phần mềm hỗ trợ gồm Visual Studio 2019, bộ công cụ giao diện DevExpress và hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server.
• Giới thiệu các framework bổ trợ gồm Blazor (ASP.NET Core), thư viện lưu trữ client-side Blazored.LocalStorage, thư viện kết nối cơ sở dữ liệu SqlClient, thư viện xuất nhập Excel EPPLUS, dịch vụ Google Map API và hệ thống quản lý mã nguồn Git.
• Khảo sát đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội và y tế của khu vực nghiên cứu là Thành phố Hồ Chí Minh: Tọa độ 10°10' - 10°38'B, 106°22' - 106°54'Đ, diện tích 2.095 km², 19 quận và 5 huyện; khí hậu hai mùa mưa - khô; mạng lưới y tế gồm 56 bệnh viện, 317 trạm y tế, 5 nhà hộ sinh công lập cùng 2.303 cơ sở y tế tư nhân và 1.472 cơ sở dược tư nhân.
• Cập nhật số liệu dịch tễ COVID-19 tại Thành phố Hồ Chí Minh tính đến trưa ngày 25/6/2021 với tổng số 2.214 ca mắc và nghi mắc, nêu rõ sự phân bố ca bệnh tại từng quận, huyện và tình hình bố trí nhân lực y tế điều trị, truy vết, lấy mẫu xét nghiệm.

Chương II: Phương pháp nghiên cứu dữ liệu và xây dựng WebGis

Chương này đóng vai trò trọng tâm về mặt kỹ thuật, chi tiết hóa toàn bộ quy trình thiết kế và mô hình hóa hệ thống:

• Xác định mục tiêu, phương pháp tiếp cận và phân loại chức năng cho hai nhóm đối tượng: người dân (tra cứu vị trí, tìm đường đi bệnh viện, xem biểu đồ, khai báo di chuyển) và người quản trị (thao tác CRUD dữ liệu y tế, dịch tễ, địa giới hành chính).
• Thiết lập biểu đồ phân cấp chức năng hệ thống; xây dựng các sơ đồ Use Case chi tiết hóa tương tác người dùng và quản trị viên.
• Đặc tả luồng xử lý dữ liệu thông qua hệ thống các lược đồ hoạt động (Activity Diagram) và lược đồ tuần tự (Sequence Diagram) cho các chức năng: thao tác checkbox hiển thị lớp dữ liệu, nhập vị trí người dùng, dẫn đường đến bệnh viện, lưu phiếu khai báo người từ vùng dịch, vẽ biểu đồ thống kê, và các thao tác thêm, xóa, sửa bản ghi của quản trị viên.
• Xây dựng mô hình dữ liệu quan hệ và lược đồ ERD mô tả các mối quan hệ giữa thực thể bệnh viện, chuyên khoa, địa chỉ, người nhiễm và khu vực cách ly; hoàn thiện bảng đặc tả chi tiết 12 bảng cơ sở dữ liệu với kiểu dữ liệu, miền giá trị và ràng buộc khóa.
• Trình bày các bước cấu hình kỹ thuật: Khởi tạo project nền tảng với Blazor, cài đặt dự án trên Google Cloud, tích hợp Google Map API, lưu trữ và sao lưu mã nguồn dự án trên GitHub bằng lệnh Git CMD, và thu thập xử lý tọa độ không gian bằng Google Earth.

Chương III: Kết quả và đánh giá

Chương III trình bày kết quả thực nghiệm thông qua các giao diện chức năng hoàn chỉnh của hệ thống WebGIS:

• Giao diện tra cứu không gian: Hiển thị vị trí mặc định của bản đồ Thành phố Hồ Chí Minh; thể hiện các điểm dịch tễ F0, F1, bệnh viện và vùng cách ly đa giác khi người dùng chọn checkbox; định vị và đánh dấu vị trí người dùng nhập vào.
• Giao diện biểu đồ: Hiển thị biểu đồ cột thể hiện tương quan số ca nhiễm và nghi nhiễm giữa các quận, huyện, hỗ trợ người dùng theo dõi mức độ lây lan dịch bệnh theo không gian.
• Giao diện dẫn đường: Cho phép chọn điểm xuất phát từ vị trí người dùng và điểm đến là cơ sở y tế đã lọc theo chuyên khoa; hiển thị trực quan lộ trình đường đi ngắn nhất cùng bảng mô tả hướng dẫn chi tiết.
• Giao diện khai báo y tế: Tiếp nhận dữ liệu khai báo lịch trình của người dân từ vùng cách ly và lập tức cập nhật vị trí nghi dịch tễ lên bản đồ hệ thống.
• Giao diện quản trị: Triển khai các màn hình quản lý danh mục hiển thị dạng lưới bảng DevExpress, cho phép nhân viên y tế thao tác thêm mới, chỉnh sửa thông tin hoặc xóa dữ liệu đối với bệnh viện, khoa khám, địa chỉ, quận huyện, hồ sơ ca nhiễm và phân loại nhiễm.

Kết quả và đóng góp

Số liệu dịch tễ và y tế ghi nhận trong khóa luận

Tác giả đã thu thập, tổng hợp số liệu tình hình dịch bệnh COVID-19 trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh tính đến thời điểm trưa ngày 25/6/2021 làm dữ liệu thử nghiệm cho hệ thống:

Khu vực hành chính (Quận / Huyện)	Số ca mắc và nghi mắc ghi nhận
Huyện Hóc Môn	224
Quận Gò Vấp	173
Quận Tân Phú	151
Thành phố Thủ Đức	140
Quận Bình Thạnh	112
Quận Tân Bình	108
Huyện Bình Chánh	106
Quận Phú Nhuận	41
Quận Bình Tân	39
Huyện Củ Chi	39
Huyện Nhà Bè	23
Huyện Cần Giờ	2
Tổng cộng toàn thành phố	2.214

Bên cạnh số ca nhiễm, văn bản ghi nhận các thông số y tế tại thời điểm khảo sát:

• Thành phố đã thành lập 194 khu cách ly tập trung F0 không triệu chứng với quy mô hơn 37.000 giường, định mức bố trí 1 bác sĩ và 2 điều dưỡng chăm sóc theo dõi cho mỗi 100 trường hợp F0.
• Lực lượng trực tiếp tham gia công tác điều trị gồm 1.936 nhân viên y tế.
• Lực lượng hỗ trợ từ 25 bệnh viện trung ương, bộ ngành và các tỉnh, thành phố gồm 2.363 điều dưỡng và kỹ thuật viên.
• Lực lượng tham gia điều tra, truy vết và lấy mẫu xét nghiệm do Bộ Y tế huy động gồm 1.601 giảng viên và sinh viên (trong đó 556 người thực hiện điều tra truy vết, 1.045 người tham gia lấy mẫu xét nghiệm).

Đóng góp và giải pháp đề xuất

• Kết quả đạt được: Xây dựng thành công ứng dụng WebGIS hoàn chỉnh tích hợp nền tảng Blazor và Google Map API, cung cấp góc nhìn không gian trực quan về các điểm dịch bệnh (F0), điểm nghi nhiễm (F1), khu vực cách ly và mạng lưới cơ sở y tế. Hệ thống giải quyết bài toán tra cứu lộ trình di chuyển an toàn đến bệnh viện và số hóa quy trình khai báo y tế của người dân từ vùng dịch.
• Đóng góp kỹ thuật và quản trị: Việc áp dụng cơ sở dữ liệu quan hệ kết hợp dữ liệu không gian giúp đơn vị y tế quản lý thông tin tập trung, giảm thiểu các sai sót trong lưu trữ dữ liệu dịch tễ so với các phương thức quản lý thủ công rời rạc.
• Giải pháp và khả năng mở rộng: Tác giả đề xuất mô hình WebGIS này có tính khả thi cao để nhân rộng và phát triển ứng dụng vào việc giám sát các loại dịch bệnh truyền nhiễm khác, cũng như áp dụng quản lý dữ liệu không gian cho các ngành nghề khác ngoài lĩnh vực y tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Phạm vi dữ liệu và giao diện của khóa luận tập trung chủ yếu trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh tại giai đoạn áp dụng giãn cách theo Chỉ thị 15 và 16. Dữ liệu hệ thống phụ thuộc vào việc cập nhật và nhập liệu thủ công của quản trị viên từ các nguồn báo cáo dịch tễ, chưa có cơ chế kết nối API đồng bộ tự động theo thời gian thực với cơ sở dữ liệu quốc gia về phòng chống dịch.
• Hướng phát triển: Mở rộng nghiên cứu áp dụng mô hình hệ thống WebGIS để giám sát các bệnh truyền nhiễm khác trong cộng đồng; đồng thời nghiên cứu khả năng phát triển các mô-đun quản lý dữ liệu không gian chuyên biệt cho các ngành nghề, lĩnh vực khác ngoài y tế.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực đối với:

• Sinh viên chuyên ngành Hệ thống thông tin, Công nghệ thông tin và Địa tin học (GIS/WebGIS): Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về quy trình phân tích và thiết kế một ứng dụng WebGIS từ đầu, bao gồm cách xây dựng các biểu đồ phân tích UML (Use Case, Activity, Sequence) và lược đồ thực thể quan hệ (ERD).
• Lập trình viên và người nghiên cứu phát triển ứng dụng bản đồ: Tham khảo phương pháp tích hợp framework Blazor (C#) với Google Map API, kỹ thuật quản lý trạng thái lưu trữ cục bộ với Blazored.LocalStorage, và phương pháp kết nối cơ sở dữ liệu SQL Server qua SqlClient.
• Cán bộ quản lý dữ liệu y tế và môi trường: Tham khảo cấu trúc thiết kế 12 bảng cơ sở dữ liệu chuẩn hóa phục vụ việc quản trị dữ liệu không gian kết hợp số liệu dịch tễ và hạ tầng y tế đô thị.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống WebGIS trong khóa luận được xây dựng dựa trên những công nghệ và ngôn ngữ lập trình chủ đạo nào?

Hệ thống sử dụng hai ngôn ngữ chính là C# (xử lý logic nghiệp vụ, backend và giao diện web qua Blazor) và JavaScript (xử lý tương tác trên nền web). Nền tảng phát triển bao gồm framework Blazor (ASP.NET Core) để xây dựng ứng dụng đơn trang (Single-Page Application), môi trường Visual Studio 2019, hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server, bộ điều khiển giao diện DevExpress, cùng các thư viện Blazored.LocalStorage, SqlClient, EPPLUS và dịch vụ bản đồ Google Map API.

2. Làm thế nào để hệ thống phân biệt được giữa người nhiễm bệnh (F0) và người nghi nhiễm bệnh (F1) trong cơ sở dữ liệu?

Trong cấu trúc Bảng người nhiễm bệnh (Data người nhiễm bệnh), tác giả thiết kế một trường thuộc tính logic có tên là Xac_Nhan kiểu dữ liệu Boolean. Khi giá trị Xac_Nhan = true, hệ thống xác định đó là ca đã nhiễm bệnh (F0); khi giá trị Xac_Nhan = false, hệ thống xác định đó là ca nghi nhiễm (F1) và hiển thị tương ứng lên bản đồ.

3. Phân hệ người dùng cung cấp những tính năng tra cứu và tương tác bản đồ cụ thể nào?

Người dùng có thể thực hiện 5 nhóm chức năng chính: (1) Sử dụng các checkbox để bật/tắt hiển thị các lớp dữ liệu điểm F0, F1, điểm cách ly, vùng cách ly dạng polygon và bệnh viện; (2) Nhập địa chỉ cá nhân để định vị và đánh dấu vị trí người dùng lên bản đồ; (3) Tìm kiếm đường đi ngắn nhất từ vị trí người dùng đến bệnh viện đã chọn kèm mô tả lộ trình và thông tin liên hệ của bệnh viện; (4) Khai báo y tế trực tuyến lịch trình di chuyển từ vùng dịch; (5) Xem biểu đồ thống kê số lượng ca nhiễm và nghi nhiễm phân bổ theo các quận, huyện.

4. Tình hình dịch bệnh và các số liệu y tế tại Thành phố Hồ Chí Minh được văn bản ghi nhận như thế nào?

Tính đến trưa ngày 25/6/2021, thành phố ghi nhận 2.214 ca mắc và nghi mắc; trong đó các khu vực có số ca cao nhất gồm huyện Hóc Môn (224 ca), quận Gò Vấp (173 ca), quận Tân Phú (151 ca) và Thành phố Thủ Đức (140 ca). Thành phố đã thành lập 194 khu cách ly F0 không triệu chứng với hơn 37.000 giường (tỷ lệ 1 bác sĩ và 2 điều dưỡng chăm sóc 100 F0). Lực lượng tham gia điều trị gồm 1.936 nhân viên y tế, cùng 2.363 điều dưỡng, kỹ thuật viên chi viện và 1.601 giảng viên, sinh viên tham gia điều tra truy vết, lấy mẫu xét nghiệm.

5. Lược đồ cơ sở dữ liệu của khóa luận gồm những bảng dữ liệu chính nào?

Cơ sở dữ liệu được tổ chức thành 12 bảng gồm: Bảng bệnh viện, Bảng địa chỉ, Bảng địa chỉ bệnh viện, Bảng địa chỉ người nhiễm bệnh, Bảng điểm cách ly, Bảng khoa khám, Bảng khoa khám bệnh viện, Bảng loại bệnh, Bảng người nhiễm bệnh, Bảng phân loại nhiễm, Bảng quận và Bảng vùng cách ly.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Lê Duy Long đã giải quyết bài toán cấp thiết trong đợt bùng phát dịch COVID-19 tại Thành phố Hồ Chí Minh thông qua việc xây dựng một hệ thống WebGIS hoàn chỉnh trên nền tảng Blazor và Google Map API. Đề tài hoàn thành đầy đủ các bước phân tích, thiết kế hệ thống theo chuẩn UML, chuẩn hóa cơ sở dữ liệu quan hệ 12 bảng và hiện thực hóa các chức năng tra cứu không gian, chỉ đường bệnh viện, vẽ biểu đồ thống kê và khai báo dịch tễ. Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi của công nghệ WebGIS trong việc hỗ trợ giám sát dịch tễ và mở ra khả năng ứng dụng quản lý dữ liệu không gian cho nhiều lĩnh vực khác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Đề Tài Xây dựng WebGis về covid thể hiện các điểm và vùng nhiễm lên bản đồ. Giúp cho người dùng có góc nhìn trực quan dễ nhận diện các điểm các vùng covid. Giúp người quản trị có thể kiểm soát dữ liệu cũng như phân tích dữ liệu.2 Lý Thuyết Khảo sát điều tra thu thập dữ liệu và cơ sở dữ liệu không gian giúp. phân tích, thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu quan hệ, vận dụng các nguyên tắc và kỹ thuật trong thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu không gian.

Lập trình Gis và WebGis và Gis đại cương. Mô hình MVC gồm 3 phần Model nơi chứa những nghiệp vụ tương tác với dữ liệu hoặc hệ quản trị cơ sở dữ liệu, View nơi chứa những giao diện có nhiệm vụ hiển thị dữ liệu giúp người dùng tương tác hệ thống, Controller là nơi tiếp nhận yêu cầu xử lý được gửi từ người dùng. Lập trình bất đồng bộ là kỹ thuật giúp các câu lệnh chạy cùng một lúc giúp cho việc tối ưu thời gian chạy của các câu lệnh. Cũng giúp chúng ta thực hiện các tác vụ mất nhiều thời gian mà không làm ảnh hưởng đến luồng chính của chương trình.

Object Oriented Programming( OOP) lập trình hướng đối tượng, một phương pháp lập trình dựa trên khái niệm về lớp và đối tượng. Tập trung vào các đối tượng thao tác hơn là logic để thao tác. Giúp code dễ quản lý, tái sử dụng và dễ bảo trì. 2 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid 1.1 Ngôn ngữ sử dụng Các ngôn ngữ được sử dụng trong luận văn gồm C# và JavaScript.

⮚ C# là một trong những ngôn lập trình theo hướng đối tượng được phát triển bởi Microsoft. ⮚ JavaScript là một loại ngôn ngữ lập trình được sử dụng chủ yếu trong HTML và website với mục đích phát triển các ứng dụng internet được chạy trên server và client.2 Phần mềm sử dụng Các phần mềm được sử dụng trong luận văn gồm Visual studio 2019 và Devexpress và Sql Server. ⮚ Visual studio 2019 là một trong những công cụ hỗ trợ lập trình nổi tiếng nhất hiện nay của Microsoft. Hỗ trợ lập trình trên nhiều ngôn ngữ như: C/C++, C#.

Là một công cụ hỗ trợ việc Debug một cách dễ dàng và mạnh mẽ. Dùng để phát triển các ứng một cách hiệu quả. ⮚ Devexpress là một trong những bộ UI Control tốt nhất dành cho framework. Cung cấp nhiều control trong Visual Studio.

Giúp việc tương tác với cơ sở dữ liệu một cách dễ dàng. ⮚ SQL Server là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ được Microsoft phát triển, là một nền tảng độc lập. Dùng để tạo cơ sở dữ liệu, Duy trì cơ sở dữ liệu. ⮚ Các Framework được sử dụng trong luận văn gồm: “Blazored.SqlClient, EPPLUS, Microsoft.AspNetCore và Blazor”.

⮚ Blazor là một Framework mới nhất của Asp.Net Core giúp phát triển ứng dụng đơn trang( Single-Page Application) nhưng sử dụng ngôn ngữ C#.LocalStorage là một Framework giúp lưu trữ data lên browser.SqlClient giúp người dùng kết nối cơ sở dữ liệu từ database đến ứng dụng. ⮚ EPPLUS giúp người dùng xử lý những vấn đề liên quan đến Excel.AspNetCore là một Framework sử dụng phát triển web với. Công cụ được sử dụng trong luận văn là Google Map API là một dịch vụ bản đồ trực tuyến phổ biến nhất hiện nay, được phát hành và hỗ trợ bởi Google. Hướng đến các ứng dụng sử dụng nền tảng Maps trên các website.

Ngoài ra sử dụng Git để quản lý source code và lưu trữ code. 3 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid 1.4 Khu Vực Nghiên Cứu Thành phố Hồ Chí Minh là khu vực ứng dụng trọng luận văn.1 Tổng Quan Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố lớn nhất tại Việt Nam, là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa và giáo dục tại Việt Nam. Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố trực thuộc trung ương thuộc loại đô thị đặc biệt của Việt Nam cùng với thủ đô Hà Nội.2 Vị Trí Thành Phố Hồ Chí Minh nằm trong tọa độ địa lý khoảng 10 010’-10038’ vĩ độ Bắc và 106022’-106054’ kinh độ Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang.095 km2, thành phố được phân chia thành 19 quận và 5 huyện với 322 phường-xã, thị trấn.3 Xã Hội Thành phố Hồ Chí Minh hiện có 7.340 người( theo kết quả điều tra dân số ngày 1/4/2009) gồm 1.086 hộ dân, bình quân 3.93 người/hộ, trong đó nam có 3.925 người chiếm 48,1%, nữ có 3.425 người chiếm 51,9%.4 Khí Hậu Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa rõ rệt đó là mùa mưa và mùa khô.

Mùa mưa diễn ra từ tháng 5 đến tháng 11 với lượng mưa bình quân hằng năm là 1.979 mm và mùa khô diễn ra từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau với nhiệt độ trung bình hằng năm là 27,550C.5 Kinh Tế Trong quá trình phát triển và hội nhập, thành phố Hồ Chí Minh luôn là một trung tâm kinh tế, tài chính thương mại, dịch vụ của cả nước, là hạt nhân của vùng kinh tế trọng điểm phía nam, một trong ba vùng kinh tế trọng điểm lớn nhất nước. Với tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, quy mô thành phố chỉ chiếm 0,6% diện tích và 8,3% dân số nhưng đóng góp 20,2% tổng sản phẩm quốc gia, 26,1% giá trị sản xuất công nghiệp và 44% dự án đầu tư nước ngoài.6 Y Tế Thành phố Hồ Chí Minh có 56 bệnh viện, 317 trạm y tế và 5 nhà hộ sinh. Mạng lưới bệnh viện chưa được phân bổ hợp lý, tập trung chủ yếu ở nội ô. Bên cạnh hệ thống y tế nhà nước, thành phố có 2.303 cơ sở y tế tư nhân và 1.472 cơ sở dược tư nhân, góp phần giảm áp lực cho các bệnh viện lớn.

4 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid 1.7 Tình Hình Dịch Bệnh Đến trưa ngày 25/6 tổng cộng 2214 ca mắc và nghi mắc Covid-19 trong đó: ⮚ Quận Bình Tân có 39 ca. ⮚ Huyện Hóc Môn có 224 ca. ⮚ Quận Gò Vấp có 173 ca. ⮚ Quận Tân Phú có 151 ca.

⮚ Thành phố Thủ Đức có 140 ca. ⮚ Quận Bình thạnh có 112 ca. ⮚ Quận Tân Bình có 108 ca. ⮚ Huyện Bình Chánh có 106 ca.

⮚ Quận Phú Nhuận có 41 ca. ⮚ Huyện Củ Chi có 39 ca. ⮚ Huyện Nhà Bè có 23 ca. ⮚ Huyện Cần Giờ có 2 ca.

Thành phố Hồ Chí Minh đã thành lập 194 khu cách ly tập trung F0 không triệu chứng với hơn 37.000 giường với mỗi 1 bác sĩ và 2 điều dưỡng chăm sóc theo dõi cho 100 trường hợp F0. Nhân lực tham gia công tác điều trị bệnh nhân Covid là 1.936 nhân viên y tế.363 điều dưỡng, kỹ thuật viên từ 25 bệnh viện trung ương, bộ, ngành và sở y tế các tỉnh, thành phố tham gia hỗ trợ Công tác điều tra, truy vết lấy mẫu xét nghiệm, số lượng do bộ y tế huy động là 1.601 giảng viên, sinh viên, gồm 556 người tham gia điều tra, truy vết, 1.045 người tham gia lấy mẫu xét nghiệm. 5 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DỮ LIỆU VÀ XÂY DỰNG WEBGIS 2.1 Xây Dựng Dữ Liệu 2.1 Phương Pháp Nghiên Cứu Và Đối Tượng Hướng Tới Người dân là những người dùng tra cứu thông tin về y tế và dịch Covid-19 khu vực thành phố Hồ Chí Minh. Quản trị là các nhân viên xử lý số liệu số liệu dịch tễ quản lý thông tin về cơ sở y tế và dịch Covid-19 khu vực thành phố Hồ Chí Minh.

Ứng dụng được ứng dụng với tình hình giãn cách theo chỉ thị 15 và chỉ thị 16 giúp cho người dân thành phố hồ chí minh có thể đánh giá được tình hình dịch bệnh ở khu vực họ ở cũng như là những khu vực họ muốn tra cứu. Các điểm F0 là những người đã nhiễm covid, F1 là những người từng tiếp xúc với F0, điểm bệnh viện và điểm hỗ trợ tiêm vắc xin sẽ được hiển với các điểm riêng biệt được đánh dấu trên bản đồ giúp cho người dân dễ dàng tra cứu thông tin học theo Web bản đồ covid. Phiếu khai báo thông tin người nghi nhiễm dựa theo mẫu các mẫu đơn khai báo của bộ y tế đưa ra.2 Các Chức Năng Ứng Dụng Người dùng: ⮚ Người dùng tra cứu vị trí dịch tễ khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Người dùng tra cứu vị trí nghi dịch khu vực thành phố Hồ Chí Minh.

⮚ Người dùng tra cứu vùng cách ly khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Người dùng tra cứu vị trí, thông tin bệnh viện khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Hướng dẫn người đường đi từ vị trí người dùng đến vị trí bệnh viện đã chọn. ⮚ Người dùng từ vùng dịch có thể khai báo các vị trí từng đi qua theo tiêu chuẩn bộ y tế đề ra.

⮚ Biểu đồ số lượng ca nhiễm từ các quận khu vực thành phố Hồ Chí Minh Quản trị: ⮚ Người dùng có thể quản lý( các chức năng thêm xóa sửa). ⮚ Người dùng có thể quản lý các quận, huyện thuộc khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Người dùng có thể quản lý thông tin của bệnh viện khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Người dùng có thể quản lý các khoa khám của các bệnh viện.

⮚ Người dùng có thể quản lý các địa chỉ của bệnh viện thuộc khu vực thành phố Hồ Chí Minh. ⮚ Người dùng có thể quản lý thông tin các người nhiễm bệnh và vị trí của người nhiễm bệnh 6 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid ⮚ Người dùng có thể quản lý thông tin các điểm và vùng cách ly. 7 | Page SVTH: Lê Duy Long – 0650070028 GVHD: Th.S Báo Văn Tuy Lu ận văn tốốt nghiệ p Xây d ựng WebGis ứ ng dụ ng giám sát dị ch bệ nh covid 2.3 Biểu Đồ Phân Cấp Hình 2. 1: Biểu đồ phân cấp.