Nghiên cứu ứng dụng Web GIS trong quản lý dữ liệu hạ tầng mạng thông tin quân sự

Bài viết trình bày kết quả xây dựng hệ thống Web GIS phục vụ quản lý và điều hành mạng thông tin quân sự. Kiến trúc hệ thống Client-Server sử dụng Node.js làm máy chủ cung cấp dịch vụ bản đồ, thư viện bản đồ Leaflet kết hợp với JavaScript và HTML5 Canvas để hiển thị dữ liệu không gian lên bản đồ tile.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng Web GIS trong quản lý dữ liệu hạ tầng mạng thông tin quân sự Công nghệ thông tin<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG WEB GIS TRONG QUẢN LÝ DỮ<br /> LIỆU HẠ TẦNG MẠNG THÔNG TIN QUÂN SỰ<br /> Hoàng Tuấn 1*, Nguyễn An Bình2, Phạm Thị Hồng Thanh1<br /> Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả xây dựng hệ thống Web GIS phục vụ quản lý<br /> và điều hành mạng thông tin quân sự. Kiến trúc hệ thống Client-Server sử dụng<br /> Node.js làm máy chủ cung cấp dịch vụ bản đồ, thư viện bản đồ Leaflet kết hợp với<br /> JavaScript và HTML5 Canvas để hiển thị dữ liệu không gian lên bản đồ tile. Cơ sở<br /> dữ liệu GIS được lưu trữ trên SQL Server với hỗ trợ chỉ mục không gian và các lệnh<br /> truy vấn không gian. Ngoài ra, sử dụng nền tảng lập trình giao diện bằng JavaScript<br /> UI cho phép tương tác dữ liệu một cách nhanh chóng, đồng bộ thời gian thực, hiệu<br /> năng cao và dễ sử dụng.<br /> Từ khóa: Web gis; Node.js; Leaflet; Java script; Html5 canvas; Webix; Mạng thông tin.<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU CHUNG<br /> Ngày nay, hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã có nhiều bước phát triển vượt bậc,<br /> là công cụ hỗ trợ đắc lực cho quá trình tự động hóa và hiện đại hóa công tác quản<br /> lý, điều hành và hỗ trợ quyết định đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết nhiều<br /> lĩnh vực như quản lý đất đai, quy hoạch xây dựng, hạ tầng kỹ thuật đô thị, môi<br /> trường, hạ tầng viễn thông, du lịch ... [1][2]. Hướng ứng dụng GIS trong lĩnh vực<br /> quân sự đã được triển khai thực hiện hầu hết các nước phát triển trên thế giới, tuy<br /> nhiên đối với Việt Nam vẫn còn là một lĩnh vực mới mẻ cần được tập trung nghiên<br /> cứu và phát triển.<br /> Trong lĩnh vực quản lý hạ tầng mạng viễn thông nói chung, GIS cũng đã được<br /> áp dụng như là một công cụ quản lý hiện đại về cơ sở hạ tầng, quản lý khách hàng,<br /> quy hoạch, thiết kế, giám sát mạng bưu chính viễn thông, và các hoạt động hàng<br /> ngày của các đơn vị và doanh nghiệp ... Tuy nhiên, đối với lĩnh vực hạ tầng mạng<br /> thông tin quân sự cấp Quân khu hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế như việc quản lý<br /> còn mang tính chất thủ công, trên giấy, chưa chia sẽ được dữ liệu và thông tin giữa<br /> các phòng ban, cũng như các đơn vị trực thuộc với Quân khu và việc quản lý chưa<br /> đồng bộ ...<br /> Về mặt công nghệ, các nền tảng GIS đã xuất hiện trên máy tính để bàn (GIS<br /> Desktop), mạng truyền tải thông tin (Web GIS) và các thiết bị di động (Mobile<br /> GIS). Trong đó, Web GIS có đầy đủ các chức năng xử lý và phân tích dữ liệu<br /> không gian như một phần mềm GIS Desktop nhưng được chia sẻ trên mạng truyền<br /> tải thông tin phục vụ việc tương tác nhiều người dùng trên một cơ sở dữ liệu<br /> (CSDL) chuẩn hóa và đồng bộ. Thông thường, việc xử lý dữ liệu không gian và<br /> hiển thị kết quả của hệ thống Web GIS thường thông qua một máy chủ bản đồ<br /> (GIS Server) và một thư viện lập trình tương tác bản đồ phía máy khách (Map<br /> Application Interface Program – Map API). Vì vậy, những nghiên cứu về Web GIS<br /> ngoài việc giải quyết các ứng dụng cụ thể còn tập trung vào việc phát triển các<br /> công nghệ mới để tăng cường hiệu suất tương tác của hệ thống.<br /> <br /> <br /> 198 H. Tuấn, N. A. Bình, P. T. H. Thanh, “Nghiên cứu ứng dụng … mạng thông tin quân sự.”<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> Xuất phát từ nhu cầu thực tế cần phải tự động hóa và hiện đại hóa công tác quản<br /> lý hạ tầng mạng thông tin quân sự, việc ứng dụng Web GIS để xây dựng hệ thống<br /> quản lý hạ tầng mạng thông tin quân sự có ưu điểm là cho phép nhiều người dùng<br /> truy cập cùng một thời điểm, lại quản lý được dữ liệu theo thời gian với dung<br /> lượng lớn thống nhất và không bị trùng lặp, có thể quản lý hạ tầng mạng thông tin<br /> quân sự của đơn vị trên bản đồ một cách trực quan cũng như dễ dàng tra cứu dữ<br /> liệu trên trình duyệt web mà không cần phải yêu cầu cài đặt phức tạp. Điều này<br /> giúp tiết kiệm thời gian, chi phí và đáp ứng kịp thời trong công tác quản lý và khai<br /> thác Mạng thông tin chỉ huy điều hành cấp Quân khu.<br /> Trong phần hai tiếp theo, bài báo sẽ trình bày các công nghệ liên quan gồm<br /> công nghệ dịch vụ máy chủ bản đồ, được thực hiện trong nghiên cứu này sử dụng<br /> Node.js [9], một công nghệ phát triển nền tảng web thế hệ tiếp theo được phát triển<br /> bởi Ryan Dhal trong năm 2009 sử dụng ngôn ngữ JavaScript. Thêm vào đó,<br /> QKGIS sử dụng thư viện bản đồ Leaflet kết hợp với JavaScript và HTML5 Canvas<br /> ở máy khách để xử lý dữ liệu không gian vẽ lên bản đồ theo cấu trúc tile. Đối với<br /> tương tác dữ liệu thuộc tính, QKGIS sử dụng nền tảng lập trình giao diện bằng<br /> JavaScript UI Webix [12] cho phép tương tác dữ liệu một cách nhanh chóng, đồng<br /> bộ thời gian thực, hiệu năng cao. Trong phần ba, bài báo sẽ trình bày phần thiết kế<br /> và thực hiện, sẽ giới thiệu kiến trúc hệ thống triển khai theo mô hình Web GIS,<br /> cách xử lý dữ liệu không gian và thuộc tính hiển thị trên Web GIS và trình bày kết<br /> quả sản phẩm.<br /> 2. CÁC CÔNG NGHỆ LIÊN QUAN<br /> Dịch vụ máy chủ bản đồ Node.js<br /> Các công nghệ mới hiện nay cho phép tạo ra các dịch vụ bản đồ mà không cần<br /> sự hỗ trợ của máy chủ bản đồ. Các dịch vụ tự định nghĩa này vẫn tuân thủ theo các<br /> chuẩn không gian địa lý do OGC (Open Geospatial Consortium) – một tổ chức phi<br /> lợi nhuận, dẫn đầu trên thế giới ...