Thạc Sĩ Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở công nghệ GIS

1. Đặt vấn đề:
MỞ ĐẦU

Trận dịch cúm gia cầm xảy ra cuối năm 2003, đầu năm 2004 đã để lại tổn thất nặng nề cho nền kinh tế không chỉ nước ta mà còn các nước trong khu vực.
Dịch cúm gây ra thiệt hại trực tiếp cho người chăn nuôi, làm mất cân đối về cung và cầu thực phẩm trên thị trường, ảnh hưởng đến người tiêu dùng. Không những thế, dịch cúm gia cầm còn gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ cộng đồng, đến môi trường sống và trong một số trường hợp dẫn đến thiệt hại nhân mạng.
Từ đó đến nay, dịch cúm gia cầm đã tái xuất hiện nhiều lần, tiếp tục đe doạ sự ổn định của kinh tế-xã hội của nhiều nước trên thế giới và đang có nguy cơ trở thành đại dịch cúm của con người trong phạm vi toàn cầu.
Hiện nay, khi xảy ra dịch cúm, các cấp quản lý ở địa phương cũng như ở trung ương rất thiếu thốn thông tin cần thiết và tức thời cho việc đánh giá tình hình hiện trạng, mức độ nguy hiểm đang tiềm ẩn để có biện pháp xử lý, phòng và chống kịp thời. Ngoài việc chưa có được một hệ thống tổ chức điều tra, thu thập thông tin hoàn chỉnh, chúng ta còn thiếu cả phương tiện lưu trữ, xử lý thông tin.
Kết quả điều tra từ các địa phương gửi lên các cơ quan quản lý cấp trên thông qua FAX, bưu kiện hoặc điện thoại đều được lưu trữ dưới dạng giấy phiếu xếp thành chồng, làm cho việc phân tích, tổng hợp thông tin khó khăn, chậm chạp, không đáp ứng được yêu cầu của công tác theo dõi, giám sát tình hình dịch cúm và ra quyết định phòng chống. Nói cách khác, có thông tin, mất thời gian, sức người, sức của để thu thập thông tin, nhưng hiệu quả khai thác thông tin còn thấp. Đây là hệ quả của việc thiếu một hệ thống thông tin hiện đại để lưu trữ các loại thông tin điều tra thu thập được, xử lý chúng một cách nhanh chóng, kịp thời và trong nhiều trường hợp có thể đưa ra những ý kiến tư vấn cho các nhà quản lý.
Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographical Information System) đã được khá nhiều người quan tâm muốn tìm hiểu và ngày càng nhiều các tổ chức kinh tế xã hội ứng dụng trong công tác nghiên cứu khoa học và sản xuất. Công nghệ GIS đã và đang thâm nhập như một nhu cầu tất yếu vào hầu hết các ngành cũng như các địa phương ở Việt Nam.

Thông tin GIS cung cấp cho người sử dụng hướng thay đổi của dữ liệu trong một lãnh thổ theo thời gian, đồng thời xác định những gì có thể xảy ra khi có sự thay đổi dữ liệu đó.
Nói cách khác GIS cung cấp cho người sử dụng những mô hình khác nhau của sự thay đổi. Dữ liệu bản đồ là thành phần chính trong cơ sở dữ liệu của GIS.
Các bản đồ gắn chặt với thế giới thực và luôn được bổ sung những thông tin mới.
Nền tảng của thông tin hình học trong GIS là bản đồ đã được số hoá ở dạng nào đó để có thể thực hiện từ những phép tính đơn giản như: đo đạt diện tích, chu vi, chiều dài, vị trí . đến những phép tính phức tạp như: mở rộng diện tích, xác định giao của nhiều vùng diện tích . là những bài toán khá phổ biến trong quản lý và nghiên cứu khoa học.
Không như các CSDL thông thường, GIS rất trực quan, thuận tiện và cùng một lúc cung cấp cho người sử dụng nhiều thông tin một cách tổng hợp.
Ví dụ một nhà đầu tư cần thông tin để lựa chọn điạ điểm xây dựng một khách sạn hay một cửa hàng tại một huyện nào đó, trên màn hình là bản đồ của huyện với mật độ dân cư từng khu vực được thể hiện bằng các màu khác nhau, nhà đầu tư chỉ việc chọn một khu vực có mật độ dân cư cao và bấm “con chuột” vào điểm đó, trên màn hình sẽ hiện lên các thông số về: số dân, thành phần dân, địa lý, địa chất, khí tượng thuỷ văn, . của khu vực cần tìm.
Các phần mềm GIS cố gắng áp dụng tối đa công nghệ GIS để có thể tạo ra hệ tự động lập bản đồ và phương tiện xử lý dữ liệu thông minh, như hệ chuyên gia,

Trước những diễn biến ngày càng phức tạp về tình hình dịch bệnh trên đàn vật nuôi trong tỉnh; việc phải có một công cụ quản lý các hoạt động trong lĩnh vực thú y trên địa bàn để có thể đáp ứng nhu cầu thông tin nhanh chóng, chính xác từ đó có những tham mưu kịp thời cho các cấp chính quyền địa phương là việc làm rất cần thiết. Việc quản lý các đối tượng này sẽ rất trực quan và hiệu quả nếu được xây dựng trên nền công nghệ thông tin địa lý (GIS).

Nhận thấy những tiện ích của GIS, em lựa chọn và thực hiện đề tài “Phát triển hệ thống cảnh báo dịch bệnh trên cơ sở công nghệ GIS ” Nhằm khắc phục những hạn chế và đáp ứng các yêu cầu trên.

MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIỆT TẮT . 5
MỞ ĐẦU 7
CHưƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS
1.1. ĐỊNH NGHĨA GIS . 11
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS [4] 12
1.3. CẤU TRÚC DỮ LỊÊU TRONG GIS 14
1.3.1. Dữ liệu không gian . 14
1.3.2. Dữ liệu phi không gian: 20
1.4. Chức năng . 22
CHưƠNG 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HỢP WEB-GIS 24
2.1. Giới thiệu WEB: 24
2.2. Giới thiệu về WebGIS: 25
2.3. Chức năng của WebGIS: 27
2.4. Ứng dụng của WebGIS: 28
2.5. Giải pháp tích hợp và mô hình kết nối WebGIS: 28
2.5.1. Các giải pháp tích hợp WebGIS: . 28
2.5.1.1. Nặng phía Server/ nhẹ phía Client: . 31
2.5.1.2. Nhẹ phía Server/ nặng phía Client. 32
2.5.2. Sơ đồ hoạt động của WebGIS 33
2.5.3 . Phần mềm mã nguồn mở MAPSERVER 34
CHưƠNG 3: XÂY DỰNG WEBGIS CẢNH BÁO DỊCH BỆNH CÚM GIA CẦM
37
3.1. PHÂN TÍCH . 37
3.1.1. Hiện trạng nhu cầu thông tin: . 37
3.1.2. Phân loại thông tin: 37
3.1.3. Phân tích hệ thống và định hướng công nghệ: 38
3.2. THIẾT KẾ: . 39
3.2.1. Thiết kế kiên truc: 39


3.2.2. Thiêt kê cơ sơ dư liêu . 40
3.2.2.1. Phân tích: 40
3.2.2.2. Thiết kế: 42
3.3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH 47
3.3.1. Quy trình sao lưu và phục hồi dữ liệu . 47
3.3.2. Quy trình quản lý (hiệu chỉnh, cập nhật) thông tin bản đồ 50
3.3.3. Quy trình cập nhật thông tin trạng thái hiện tại của bệnh dịch 55
3.3.4. Quy trình cập nhật thông tin quản lý và giám sát phòng chống bệnh 58
3.3.5. Quy trình dự báo khả năng lây lan của dịch 61
3.3.6. Quy trình hiển thị bản đồ dự báo khả năng lây lan dịch bệnh . 64
3.3.7. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch . 66
3.3.8. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng và tình hình bệnh dịch . 68
3.3.9. Quy trình hiển thị bản đồ hiện trạng chăn nuôi. 70
3.3.10. Quy trình tổng hợp, chiết xuất báo cáo . 72
3.4. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HOẠT DỘNG: . 76
3.4.1. Mô hình Public: . 76
3.4.2. Mô hình chức năng quản lý hệ thống: . 77
3.4.2.1. Màn hình đăng nhập hệ thống . 77
3.4.2.2. Màn hình chính: 77
3.4.2.3. Màn hình các đơn vị hành chính huyện/ Thị xã: 79
3.4.2.4. Màn hình danh sách các loại gia cầm: 80
3.4.2.5. Màn hình bản đồ hiện trạng dịch bệnh: . 81
3.4.2.6. Màn hình nhập thông tin chi tiết tình trạng chăn nuôi . 82
3.5. CÀI ĐẶT, THư NGHIÊM . 84
KẾT LUẬN . 85
1. Các kết quả đạt được: 85
2. Hướng phát triển của đề tài 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 86