Thạc Sĩ Tìm hiểu về dịch vụ web cho ứng dụng GIS và xây dựng ứng dụng minh họa khai thác dịch vụ

LỜI NÓI ĐẦU
Vào thời đại ngày nay, việc phát triển phần mềm không đơn thuần chỉ là ngồi gõ
chương trình như thời buổi ban đầu. Ngày nay, nhu cầu phát triển và mở rộng phần
mềm ngày càng đòi hỏi cao hơn, nhanh hơn và chuyên nghiệp hơn. Người sử dụng
phần mềm không chỉ là những người dùng bình thường mà còn là những nhà xây
dựng, phát triển phần mềm khác. Người phát triển phần mềm không còn xây dựng
phần mềm của mình từ chỗ không có gì, họ sẽ sử dụng lại cac phần mềm của những
nhà phát triển khác. Từ đó, nhu cầu đóng gói, trao đổi và mua bán các gói phần
mềm ngày càng tăng cao. Vào thời đại ngày nay, với sự phát triển của Internet cùng
với các công nghệ hướng Net khác kèm theo, việc trao đổi, mua bán các gói phần
mềm và việc thực thi chúng ngày càng thuận lợi và nhanh chóng hơn. Từ đó, dẫn
đến sự ra đời của nhiều giải pháp phát triển phần mềm khác nhau, chẳng hạn như
DCOM, RMI, CORBRA, Nhưng trong đó, nổi bật và chiếm nhiều ưu điểm nổi
trội phải kể đến giải pháp phát triển phần mềm dựa trên Kiến trúc Hướng Dịch vụ
(SOA – Service Oriented Architecture) và triển khai trên cơ chế Web Service.
Việc áp dụng giải pháp dịch vụ web cho ứng dụng GIS đang được triển khai
ngày càng rộng rãi. Do nó hoàn toàn giải quyết được các yêu cầu đặt ra bởi các ứng
dụng GIS.
Chính vì thế, việc tiến hành nghiên cứu kỹ thuật lập trình Web Service là một
hướng nghiên cứu mang tính chiến lược cho sự phát triển các ứng dụng trong tương
lai. Đề tài luận văn của chúng em là “Tìm hiểu về dịch vụ web cho ứng dụng GIS
và xây dựng ứng dụng minh họa khai thác dịch vụ” gồm có tất cả 8 chương.
Chương 1. Tổng quan: Giới thiệu khái quát về Web Service, GIS, chuẩn
OpenGIS và mục tiêu của đề tài.
Chương 2. Web Map Service (WMS): Nghiên cứu chuẩn WMS do OpenGIS
đưa ra, chuẩn này hỗ trợ việc hiển thị bản đồ thông qua dịch vụ web.
iii
Chương 3. Web Feature Service (WFS): Nghiên cứu chuẩn WFS do OpenGIS
đưa ra, chuẩn này hỗ trợ cho việc truy vấn thông tin các dữ liệu địa lý qua dịch vụ
web.
Chương 4. Bộ lọc (Filter): Nghiên cứu sâu hơn về bộ lọc dùng trong dịch vụ
WFS.
Chương 5. CarbonTool: Nghiên cứu công cụ CarbonTool hỗ trợ cho việc đọc
các chuẩn WMS và WFS.
Chương 6. Cài đặt chương trình OpenGISServer: Mô tả việc xây dựng
chương trình server hỗ trợ hai chuẩn WMS và WFS của OpenGIS.
Chương 7. Cài đặt chương trình client: Mô tả việc xây dựng hai ứng dụng
khách khai thác hai dịch vụ WMS và WFS.
Chương 8. Tổng kết: Tổng kết quá trình nghiên cứu và rút ra hướng phát triển
trong tương lai.
iv
MỤC LỤC
MỤC LỤC .iv
DANH SÁCH HÌNH ix
DANH SÁCH BẢNG x
DANH SÁCH BẢNG x
MỘT SỐ THUẬT NGỮ xi
Chương 1. Tổng quan 1
1.1. Đặt vấn đề và mục tiêu đề tài 1
1.2. Giới thiệu Web Service 3
1.3. Giới thiệu hai chuẩn WMS và WFS 3
Chương 2. Web Map Service (WMS) .5
2.1. Giới thiệu .5
2.2. Các element cơ sở .5
2.2.1. Đánh số và thỏa thuận phiên bản (version) .5
2.2.2. Những quy tắc chung trong HTTP request .7
2.2.3. Những quy tắc chung trong HTTP response .8
2.2.4. Những quy tắc về tham số trong câu request 8
2.2.5. Các tham số thông dụng trong câu request .9
2.2.6. Kết quả dịch vụ .13
2.2.7. Biệt lệ dịch vụ .13
2.3. Các operation của Web Map Service .14
2.3.1. GetCapabilities .14
2.3.2. GetMap 26
2.3.3. GetFeatureInfo 32
v
Chương 3. Web Feature Service (WFS) 36
3.1. Giới thiệu .36
3.2. Các thành phần dịch vụ cơ sở .38
3.2.1. Mã hóa câu request .38
3.2.2. Không gian tên 38
3.3. Các thành phần chung 38
3.3.1. Định danh của Feature (Feature identifier) .38
3.3.2. Định danh duy nhất toàn cầu 39
3.3.3. Trạng thái của Feature (Feature State) .40
3.3.4. Tên của các thuộc tính .40
3.3.5. Tham chiếu đến thuộc tính 41
3.3.6. Thành phần <Native> 47
3.3.7. Filter .48
3.3.8. Thông báo về các biệt lệ (Exception Reporting) 48
3.3.9. Các thuộc tính XML chung .49
3.4. DescribeFeatureType .50
3.4.1. Giới thiệu .50
3.4.2. Request 50
3.4.3. Response 51
3.4.4. Biệt lệ .52
3.5. GetFeature .52
3.5.1. Giới thiệu .52
3.5.2. Request 53
3.5.3. Response 55
3.5.4. Biệt lệ .56
3.6. LockFeature .56
3.6.1. Giới thiệu .56
3.6.2. Request 57
3.6.3. Response 58
vi
3.6.4. Biệt lệ .59
3.7. Transaction 60
3.7.1. Giới thiệu .60
3.7.2. Request 60
3.7.3. Response 69
3.7.4. Biệt lệ .72
3.8. GetCapabilities .72
3.8.1. Giới thiệu .72
3.8.2. Request 72
3.8.3. Response 73
3.8.4. Biệt lệ .73
Chương 4. Bộ lọc (Filter) .74
4.1. Giới thiệu: 74
4.2. Sử dụng Filter: 74
4.3. Đặc tả của Filter: 74
4.4. Các phép toán không gian (Spatial Operators) .75
4.4.1. Mục đích 75
4.4.2. Mô tả 75
4.5. Các phép toán so sánh (Comparison operators) .78
4.5.1. Giới thiệu: 78
4.5.2. Mô tả: .78
4.6. Các phép toán Logic 82
4.6.1. Giới thiệu: 82
4.6.2. Mô tả: .82
4.7. Định danh của Feature (Feature Identifier): 83
4.7.1. Giới thiệu: 83
4.7.2. Mô tả: .84
vii
4.8. Biểu thức (Expressions): .84
4.8.1. Giới thiệu: 84
4.8.2. Mô tả: .84
4.9. Các phép toán số học: 84
4.9.1. Giới thiệu: 84
4.9.2. Mô tả: .84
4.10. Các hàm (Functions) 85
4.10.1. Giới thiệu: 85
4.10.2. Mô tả: .86
4.11. Các khả năng về Filter: 86
Chương 5. Carbon Tool .91
5.1. Giới thiệu .91
5.2. Một số ví dụ về việc sử dụng bộ thư viện CarbonTools 92
5.2.1. Dùng CarbonTools thực hiện GetCapabilities request 92
5.2.2. Dùng CarbonTools thực hiện GetFeature request 96
5.3. Dùng CarbonTools gởi GetMap request .102
5.3.1. Lớp CarbonTools.Core.WMS.SourceWMS 102
5.3.2. Lớp CarbonTools.Core.Base.DataRaster 103
5.3.3. Lớp CarbonTools.Core.WMS.HandlerWMS .103
5.3.4. Vi dụ thực hiện GetMap request .104
5.4. Dùng CarbonTools gởi DescribeFeatureType request 105
5.5. Dùng CarbonTools gởi request của Transaction và LockFeature 106
Chương 6. Cài đặt chương trình OpenGIS Server .107
6.1. Giới thiệu .107
6.2. Tổ chức và lưu trữ dữ liệu .107
6.3. Giao tiếp với client bằng giao thức HTTP 114
6.3.1. Nhận dữ liệu từ client bằng giao thức HTTP GET: .114
6.3.2. Nhận dữ liệu từ client bằng giao thức HTTP POST 114
viii
6.3.3. Trả kết quả về cho Client .115
6.4. Đọc dữ liệu từ chuỗi XML 115
6.4.1. Ví dụ đọc 1 tài liệu Xml 115
6.5. Các lớp trong chương trình .118
Chương 7. Cài đặt các chương trình client .126
7.1. Cài đặt chương trình OpenGisClientDemo .126
7.1.1. Giới thiệu .126
7.1.2. Gởi request cho server .135
7.2. Cài đặt chương trình OpenGisClientApplication .144
7.2.1. Tính năng .144
7.2.2. Màn hình giao diện .145
Chương 8. Tổng kết 147
8.1. Kết quả đạt được .147
8.2. Hướng phát triển .147
PHỤ LỤC - MySQL với phần mở rộng hỗ trợ cho OpenGIS .148
TÀI LIỆU THAM KHẢO .171