Chương 1. Mở dau -4- cho các lớp bản đồ thông qua chuẩn định dạng Styled Layer Descriptor. - Xây dựng hoàn chỉnh các ban đồ chuyên đề. Xây dựng WebAtlas: - Thu thập tài liệu liên quan đến các van đề về kiến trúc web, WebGIS, các đặc tả XML, GML, các chuẩn trao đối dữ liệu của OGC, phân tích lựa chọn ngôn ngữ lập trình phía server, ngôn ngữ lập trình phía client, phân tích xây dựng dữ liệu ban đâu.
- Nghiên cứu cách thức tô chức dữ liệu trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL/PostGIS. - Nghiên cứu một số hỗ trợ trao đổi dữ liệu trên web của OGC, thư viện Openlayers hỗ trợ hiển thị bản đồ lên trình duyệt web. - Nghiên cứu phần mềm mapserver mã nguồn mở Geoserver đảm nhiệm chức năng cung cấp bản đồ qua môi trường internet. - Thiết kế giao diện và một số chức năng cua WebGIS: hién thi va tuong tac với bản đồ, xem thông tin đối tượng trên lớp bản đỗ dạng van bản, hình ảnh, đoạn phim.
- Lập trình để xây dựng hoàn chỉnh, liên kết các bộ phận của hệ thống.5 Y nghĩa thực tiễn của luận văn: Hiện tại cũng đã có nhiêu WebAtlas tổng hợp phục vụ công tác quan lý nha nước nhưng WebAtlas riêng cho mục đích giáo dục vẫn còn rất ít, WebAtlas dành cho tỉnh Đồng Tháp vẫn chưa có. Do đó nếu đề tài được thực hiện thành công thì sẽ là công cụ hỗ trợ đắc lực nham nâng cao hiệu quả giảng dạy môn Dia lý địa phương ở các cấp học ở tỉnh Đồng Tháp, nâng cao khả năng tư duy không gian, kích thích ham muôn học hỏi và tìm hiệu môn Dia lý đôi với học sinh, sinh viên. Mở dau -5- CHUONG 2. TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Tình hình nghiên cứu trên thé giới: Việc tích hợp GIS vào chương trình giảng dạy để tăng khả năng tư duy không gian và khả năng đặt câu hỏi, giải quyết van dé khi học địa lý không còn là điều mới mẻ trên thế giới, nhất là các quốc gia phát triển.
Bởi vì việc sử dụng GIS là khá phức tạp với những đối tượng sử dụng không phải là chuyên gia, cần có thời gian huấn luyện và tìm hiểu. Trong khi đó, các Atlas đa phương tiện (multimedia atlases) thân thiện dễ sử dụng lại thiếu các chức năng phân tích của GIS. Chính vì thế, một số nghiên cứu đã dé xuất việc tích hợp các chức năng phân tích của GIS vào các Atlas đa phương tiện. Một SỐ hướng tiếp cận trong việc tích hợp này được Barbara Schneider phân tích khi đề cập đến các chức năng của GIS trong Atlas đa phương tiện [4] như sau: “+ Thứ nhất là đưa các chức năng đa phương tiện vào GIS (Multimedia in GIS) hay nói cách khác là mở rộng phần mềm GIS thương mại bổ sung các yếu tô đa phương tiện.
Lợi thế của cách tiếp cận này là các chức năng của GIS cũng như cau trúc lưu trữ dữ liệu thuộc tính va dữ liệu không gian được xây dựng sẵn trong hệ thống [5,6]. Một vài Atlas đa phương tiện quốc gia cũng dựa trên nên tảng này, ví dụ như PC-Atlas của Thụy Điền [7. s* Thứ hai là bố sung các chức năng của GIS vào Atlas đa phương tiện (GIS in Multimedia), ưu tiên phát triển các Atlas đa phương tiện cao cấp. Loại hình này cố găng tích hop chức năng của GIS với các hệ thống biên tập các yếu tố đa phương tiện và có sự linh hoạt hơn.
Giao diện của người dùng có thể được thiết kế độc lập với hệ thống GIS. Hơn nữa, các chức năng ban đồ va GIS có thé được đặt riêng biệt dé đáp ứng từng nhu cau cụ thé của người dùng không phải là chuyên gia. Dù có nhiều ưu điểm như vậy, nhưng hướng tiếp cập nảy cũng có mặt hạn chế, bởi nó cần nhiều người để hoàn thành hệ thống. nó cũng không hỗ trợ các cau trúc dữ liệu dé có được bản đồ chất lượng cao và các chức năng cua GIS [4].
Trên thực tế, ở hầu hết các Atlas đa phương tiện hiện đại như Atlas quốc gia cua Áo, Đức, Mỹ cho chất lượng hiển thị rất tốt nhưng lại thiếu đi các chức năng của GIS trừ các chức năng đo lường, truy van va chong lớp đơn giản [9,10,11]. Tổng quan tình hình nghiên cứu -6- s* Thứ ba là kết hợp GIS và Atlas đa phương tiện (GIS and Multimedia Cartography) với cau trúc dữ liệu không chỉ cho phép hién thị bản đồ một cách tối ưu mà còn cung cấp các chức năng bản đồ và các chức năng cơ bản của GIS. Đây la hướng tiếp cán mà tác gia hướng tới nhằm tạo ra một WebAtlas có hỗ trợ một số chức năng của GIS như truy van, tìm kiếm, chong lớp. Từ hướng tiếp cận thứ ba, trong bài báo “GIS Functionality in Multimedia Atlases: Spatial Analysis for Everyone”, Barbara Schneider cũng đề xuất một phan mềm mang tên AGAIS (Analytical Geographic Atlas Information System) với mục đích hoàn thiện phiên ban thứ hai cua Atlas Thuy Sỹ [4].
Trước tiên, tác gia bai bao tìm hiểu các loại chức năng của GIS để chọn ra các chức năng phù hợp với Atlas đa phương tiện. Đó là những chức năng không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu, không đòi hỏi bất kỳ kiến thức về khái niệm không gian trừu tượng và cũng dễ dàng nam bắt. Một vài chức năng trong số đó bị loại trừ như tạo vùng đệm (buffer), tạo hành lang (corridor) vì chúng không có ý nghĩa đối với các bản đồ tỉ lệ nhỏ có quy mô quốc gia, chức năng thống kê đa biến cũng không cần thiết vì nó quá phức tạp. Cuối cùng, tác giả đề xuất bộ bảy chức năng của GIS phù hợp với Atlas đa phương tiện được triển khai trong phần mềm AGAIS bao gồm: s* Truy vấn cơ sở dữ liệu: truy van theo thuộc tính (thematic boolean queries), truy van theo mối quan hệ không gian (topological queries), tdi phân loại (reclassification).
* Phân tích không gian: các phép chong lớp ban đồ (graphical overlay, geometrical overlay) + Thong kê: phân phối (distribution), tương quan (correlation). Tác giả sử dụng hệ thống biên tap đa phương tiện Macromedia Director va ngôn ngữ Lingo dé phát triển phan mềm AGAIS, phan bản dé đa phương tiện (multimedia map extension) được viết trên ngôn ngữ C++. Phần multimedia map extension có hai modules, module kiểm soát các chức năng ban dé như phóng to, thu nhỏ thông minh, vẽ các đường cong tham số (Bézier), các tác vụ cơ bản trong GIS như địa tham chiếu (georeferencing), chức năng lăn chuột để phóng to hoặc thu nhỏ, truy van đơn giản. Module thứ hai cung cấp các chức năng phân tích trong GIS Chương 2.
Tổng quan tình hình nghiên cứu -- như đã đề cập. Dữ liệu được sử dụng để phát triển phần mềm là dữ liệu số về thổ nhưỡng của Thụy Sỹ với đầy đủ thông tin thuộc tính về loại đất, các chỉ tiêu đánh giá đất. Dữ liệu không gian được lưu trữ dưới dạng các tập tin bản đỗ đa phương tiện (multimedia map file) với cau trúc dữ liệu theo kiểu spaghetti. Dữ liệu thuộc tính được lưu trữ băng hệ quan tri cơ sở dữ liệu chuẩn, được nạp và xử lý băng các modules bản đồ đa phương tiện (multimedia map extension).
AGAIS là phan mềm được thiết kế để cài đặt trên desktop, các phiên bản tiếp theo được tác giả đề xuất đưa lên web, tăng cường các chức năng GIS trên dữ liệu dạng điểm, dữ liệu raster và các chức năng 3D.1 minh họa giao diện truy vấn các loại đất chính và khả năng giữ nước của đất trên phan mềm AGAIS. new B N Gewisser 'ở'| Sødlunqen und Verkehr `. Haupt-@đentyp 6rlindigkeit Steingehalt Fe { Kantonsgrenian -/ Braunerde see fhách kein » Bozirksqrenzen \ Paredtounemde ach niedrig. 6ley mÌel mittel i \ fiF2anIseher Mieshoden tief hoch Frosspeden sehr tief salir wich Reld£ira Rolhuoán® Nicht natzbar 'Wasserspeicherver mũqgen Nõhrsteffspeicher ver mốgen extrem gering sehr gerne sehr goring gering œring tmè3$Íg massig gut Wasserdurchléssigkeit Yernéssungsgrad stark gehemmt kein gehemient tief schwach gehernrnt mittel for tat hoch lỳb#f/nñ+3\9 Abtragen ( Hekiassierung Ñ Kartenvergleich : / { í _" ¿ Varschneidung i / _—— = { - A " Statistik [ ' sổ 2⁄2 = |i = = fe —— == | , (fe.1 Giao diện truy van các loại đất chính (“Haupt-Bodentyp”) va khả nang giữ nước (Wasserspeichervermögen”) trên phan mêm AGAIS [4] Một nghiên cứu khác dé cập đến việc thay thế Atlas bản in bang Atlas nên web ở Thụy Sỹ thông qua dự án “Swiss World Atlas interactive” [12].
Đây là dự án của Viện bản đồ ở ETH Zurich từ năm 2005. Phiên bản đầu tiên của Atlas này được công bố vào tháng 10 năm 2010 và được truy cập miễn phí thông qua ứng dụng web. Bên cạnh các lớp bản đô địa hình và bản đô chuyên đề ở các câp khác nhau Chương 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu -8- như thành phó, quốc gia, lục địa hoặc thế giới, “Swiss World Atlas interactive” cung cấp các công cụ hién thị bố sung như đồ hình dang khối (block diagram), mô hình quả địa cầu (virtual ølobe) và các mô hình minh họa khác.
Hầu hết các bản đồ trong phiên bản in đều được đưa vào WebAtlas. Hệ thống cho phép truy cập hàng chục ban đỗ cùng lúc. Điểm sáng tạo trong hệ thông Atlas này là các đồ hình dạng khối mô phỏng độ lỗi lõm của bề mặt địa hình. Sự kết hợp mô hình độ cao số với các lớp bản đồ chuyên đề cùng khu vực làm cho người dùng có thể hình dung rõ ràng hơn sự hiện diện của các hiện tượng tự nhiên cũng như các công trình nhân tạo.2 là đồ hình mô tả lớp phủ bề mặt thung lũng khu vực Upper Engadin (Thụy S¥) vào mùa hè.
Trong “Swiss World Atlas interactive”, một quả dia cầu ảo trong được tích hợp vào Atlas. Tuy nó ít phù hợp với các ban đồ ở tỉ lệ lớn cũng như các đô hình dạng khói nhưng lại phù hợp thé hiện các câu trúc hoặc hiện tượng trên quy mồ toàn thế giới.3 mô tả quả địa cầu ảo được đưa vào Atlas, thể hiện các vùng khí hậu và các đại dương, dòng biển nóng, dòng biển lạnh. (5/163 x35 (9 ee L2221 ý 040 ký Piz Nair ' ¬> Ova daRoseg Val Saluver Stazersee Flaz ` : / MuottasMuradl CBlertna ' v Lạy. = :l§ > : —— in a + : > ‘ b aoe 1000 0 500 m Cad Ö“_—.
wre ite ' kem Hình 2.2 Đồ hình thung lũng Upper Engadin (Thụy Sỹ) vào mùa hè [12] Chương 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu Hình 2.3 Một phần quả địa cầu ảo được tích hợp vào Atlas [12] Ngoài ra, WebAtlas này còn b6 sung thêm các mô hình động thay thế cho các thông tin đồ họa tĩnh như mô hình hệ mặt trời, chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất.