Luận văn Ứng dụng WebGIS trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm

xây dựng mô hình, giải pháp phù hợp với thực trạng mối quan tâm của người dân Việt Nam về bệnh truyền nhiễm. 4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ vai trò của công nghệ thông tin trong ngành Y tế nói riêng và đời sống xã hội tại Việt Nam nói chung. Kết quả nghiên cứu cũng sẽ đưa ra một mô hình kênh truyền thông sử dụng bản đồ qua internet, góp phần làm đa dạng các hình thức đưa thông tin trên internet đến người dùng. Nội dung luận văn: ngoài các phần danh mục bảng, danh mục hình vẽ, mở đầu và kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, nội dung luận văn gồm bốn chương: Chƣơng 1: Giới thiệu Chương này tác giả giới thiệu về khái niệm, tầm quan trọng, hiện trạng hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm tại Việt Nam, nhu cầu tìm kiếm thông tin về bệnh truyền nhiễm của người dân. 12 Ngoải ra, chương này cũng sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản về hệ thống địa lý Gis, webgis. Chƣơng 2: Tổng quan về ứng dụng webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm Trong chương này tác giả giới thiệu tổng quan về hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm, kiến trúc, chức năng, giao diện chính của hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm tại cục Y tế dự phòng, bao gồm cả cổng thông tin bệnh truyền nhiễm dự định sẽ xây dựng. Chƣơng 3: Xây dựng cổng thông tin bệnh truyền nhiễm Chương này tác giả trình bày về phân tích yêu cầu – thiết kế hệ thống, chi tiết chức năng của hệ thống cổng thông tin truyền nhiễm và đưa ra một số giao diện chính. Chƣơng 4: Cài đặt và thử nghiệm Chương này đưa ra yêu cầu phần cứng và phần mềm của hệ thống, dữ liệu thử nghiệm và đưa ra bộ tiêu chí đánh giá của hệ thống. 13 Chƣơng 1. GIỚI THIỆU 1.1 Hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm tại Việt Nam 1.1.1 Khái niệm Bệnh truyền nhiễm là loại bệnh nhiễm trùng có khả năng lây truyền từ người này sang người khác một cách trực tiếp hoặc gián tiếp qua môi trường trung gian (như thức ăn, đường hô hấp, dùng chung đồ dùng, máu, da, niêm mạc...) và có khả năng phát triển thành dịch.1 Giám sát bệnh truyền nhiễm gây dịch là một phần của hệ thống giám sát công cộng và là một phần của hệ thống thông tin y tế. Mục tiêu của hệ thống giám sát và việc sử dụng các thông tin đó quyết định việc thu thập số liệu và các thông tin trong hệ thống đó. Các nước trên thế giới đều thực hiện các hoạt động giám sát đối với các bệnh truyền nhiễm gây dịch. Mỗi quốc gia đều có những hoạt động giám sát với nhiều hình thức khác nhau nhưng đều tập trung vào các bệnh truyền nhiễm gây dịch đe dọa đến sức khỏe con người và cách đáp ứng phòng chống bệnh dịch đó. Ngày nay, hầu hết các hoạt động giám sát đều được các chương trình ngành dọc khác nhau hỗ trợ và quản lý, đôi khi còn do các cơ quan khác nhau thực hiện như: Bộ Y tế, các Viện nghiên cứu, các tổ chức phi Chính phủ. 1.1.2 Hiện trạng hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm tại Việt Nam Trong những thập niên cuối của thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, tình hình bệnh dịch trên thế giới có nhiều diễn biến phức tạp, có những bệnh dịch mới đã xuất hiện như SARS, Ebola, HIV/AIDS, cúm A/H5N1... có những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm gây dịch đã được khống chế từ lâu nay tiếp tục diễn biến phức tạp, ngoài ra nguy cơ khủng bố sinh học, các bệnh liên quan đến môi trường, nếp sống cũng gia tăng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế xã hội và toàn bộ đời sống của nhân loại. Cho tới nay, bệnh truyền nhiễm vẫn là nguyên nhân hàng đầu trong mô hình bệnh tật tại các nước đang phát triển như Việt Nam. Hiện nay, Việt Nam đang là một điểm nóng trong khu vực cũng như trên thế giới về nguy cơ xuất hiện các bệnh dịch mới nổi và tái xuất hiện. Trong khi đó, giám sát bệnh truyền nhiễm là công cụ hàng đầu của công cuộc phòng chống chủ động các bệnh truyền nhiễm. Để đối phó với tình hình này, yêu cầu hoạt động giám sát phải thật sự có chất lượng và hiệu quả, hệ thống Y tế dự phòng phải đủ khả năng dự báo, phát hiện và khống chế dịch bệnh, nhằm giảm tỷ lệ mắc và tử vong do bệnh dịch gây ra. Hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm của nước ta đã được thiết lập và củng cố từ trung ương đến địa phương. Bộ Y tế đã ban hành quy định về báo cáo 26 BTN đối 1 https://vi.wikipedia.org 14 với tất cả các tuyến. Hệ thống Y tế dự phòng của nước ta đã đạt được những thành tựu đáng kể trong công tác phòng chống bệnh truyền nhiễm. Từ năm 2012, cục Y tế dự phòng – đơn vị chủ quản cao nhất về y tế dự phòng tại nước ta đã cho xây dựng hệ thống phần mềm giám sát bệnh truyền nhiễm. Hệ thống gồm nhiều phần mềm với rất nhiều tính năng cần thiết cho công tác tổ chức quản lý và báo cáo số liệu bệnh truyền nhiễm tại tất cả các địa phương trên cả nước, đã góp phần không nhỏ vào quá trình giám sát bệnh truyền nhiễm tại cục Y tế dự phòng. 1.1.3 Tầm quan trọng của ứng dụng webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm Ứng dụng webgis vào hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm sẽ giúp: - Các cơ quan chức năng có cái tổng quan về diễn biến dịch bệnh, có thể dễ dàng khoanh vùng ổ dịch, nắm bắt theo dõi tình hình diễn biến của bệnh dịch trên cả nước một cách tổng quan nhất. Qua đó, các cơ quan chức năng sẽ có những chỉ đạo chính xác và kịp thời nhằm ngăn chặn sự lây lan của các bệnh dịch. - Người dân có thể nhanh chóng tìm kiếm thông tin diễn biến bệnh dịch ở tất cả các địa phương trên cả nước, mỗi cá nhân sẽ có tự chủ động bảo vệ cho mình và những người xung quanh trước nguy cơ lây lan của bệnh dịch tại địa phương mình đang sinh sống hoặc tại địa phương mình sắp đến. 1.2 Nhu cầu xây dựng bản đồ bệnh truyền nhiễm 1.2.1 Đối với cơ quan chức năng Hiện nay, mặc dù cục Y tế dự phòng cơ quan chủ quản về lĩnh vực y tế dự phòng trên cả nước đã cho triển khai hệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm. Hệ thống cho phép các cán bộ y tế dự phòng trên cả nước từ đơn vị y tế dự phòng tuyến xã có thể cập nhật số liệu các ca mắc, chết do bệnh truyền nhiễm tại địa phương mình quản lý. Sau nhiều năm đưa phần mềm vào hoạt động, hệ thống đã cho thấy tác dụng một cách rõ ràng trong việc báo cáo số liệu nhanh chóng, đồng nhất. Tuy nhiên việc báo cáo các con số trên giấy tờ vẫn còn rất khó khăn để các đơn vị y tế dự phòng tuyến trên (các viện vệ sinh dịch tễ, cục Y tế dự phòng) có cái nhìn tổng quan về tình hình diễn biến và khoanh vùng bệnh dịch. Với bản đồ bệnh truyền nhiễm sử dụng công nghệ Webgis, các đơn vị y tế dự phòng có thể: - Đăng nhập hệ thống, xem bản đồ bệnh truyền nhiễm ở bất cứ nơi đâu, bất cứ khi nào, chỉ cần có máy tính kết nối internet. 15 - Trên bản đồ bệnh dịch, người dùng có thể dễ dàng khoanh vùng các địa phương đang mắc dịch, chỉ định cảnh báo nguy hiểm với các địa phương có số người mắc dịch ở mức cao. - Dễ dàng kết xuất bản đồ ra file ảnh để làm báo cáo hoặc in trực tiếp bản đồ từ website. 1.2.2 Đối với ngƣời dân Ngày nay, khi sự gia tăng dân số, thay đổi khí hậu, quá trình đô thị hóa nhanh, giao lưu quốc tế, biến động dân số, tình trạng nhập cư, di cư, ô nhiễm môi trường, sự kháng thuốc và biến chủng của các tác nhân gây bệnh, quản lý vật nuôi, quy trình kiểm dịch động vật, quy trình giết mổ và tiêu thụ thực phẩm từ động vật vẫn còn lỏng lẻo và chưa hiệu quả, cùng với những thói quen vệ sinh chưa tốt và nhiều nguyên nhân khách quan khác khiến cho bệnh truyền nhiễm dễ dàng lây lan và tiếp tục là gánh nặng sức khoẻ cho cộng đồng. Nhiều bệnh truyền nhiễm trước đây có số mắc thấp nay có nguy cơ quay trở lại bùng phát thành dịch. Trước sự diễn biến ngày càng phức tạp của bệnh dịch, mỗi người dân cần phải tìm các biện pháp chủ động phòng tránh, đối phó với bệnh dịch. Bản đồ bệnh truyền nhiễm sử dụng công nghệ Webgis mang lại cho người dân các lợi ích gì: - Bạn có thể biết được các bệnh dịch đang diến biễn như thế nào tại địa phương mình đang sinh sống. - Chủ động tìm hiểu về bệnh dịch tại nơi bạn sẽ đi công tác, đi du lịch từ đó có biện pháp chủ động phòng tránh bệnh dịch. - Tìm hiểu thông tin về nguyên nhân mắc bệnh, biện pháp phòng tránh đối phó với bệnh dịch, thông tin các cơ quan tổ chức cần đến kiểm tra, thông báo khi phát hiện người mặc bệnh. 1.3 Kết quả đạt đƣợc Sau một thời gian thực hiện đề tài “Ứng dụng webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm” đã đạt được một số kết quả như sau:  Tìm hiểu về ứng dụng của webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm tại phòng Giám sát bệnh truyền nhiễm - cục Y tế dự phòng.  Đã hoàn thành xây dựng cổng thông tin bệnh truyền nhiễm, cung cấp cho người dùng một địa chỉ hữu ích để tìm kiếm thông tin diễn biến bệnh dịch một cách nhanh chóng, chính xác.Website cho phép người dùng có thể xem bản đồ bệnh dịch theo nhiều mục đích khác nhau, có thể phóng to, thu nhỏ, in hoặc kết xuất ra bản đồ ra file ảnh. Ngoài ra website còn cung cấp thông tin về nguyên nhân, cách phòng tránh đối phó với từng loại bệnh dịch. 16 1.4 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý Gis 1.4.1. Giới thiệu hệ thống thông tin địa lý Thông tin đóng một vai trò then chốt trong lịch sử phát triển xã hội loài người. Thông tin địa lý, thông tin về vị trí và thuộc tính của các sự vật, sự kiện trong thế giới thực, ngày càng khẳng định tầm quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Phân tích và xử lý thông tin luôn là vấn đề quan tâm lớn của toàn xã hội. Các kết quả phân tích và xử lý thông tin là tiền đề duy nhất cho công tác ra quyết định. Hình 1.1: Định hướng phát triển của khoa học Gis Hệ thống thông tin địa lý - GIS (Geographic Information System) ra đời cùng với sự phát triển của công nghệ máy tính và bắt đầu vào những thập niên 60.GIS là một công cụ hỗ trợ công tác thu thập, tổ chức lưu trữ dữ liệu địa lý, phân tích và xử lý thông tin địa lý một cách hiệu quả và nhanh chóng. Từ khi ra đời GIS đã được nhiều ngành, nhiều quốc gia quan tâm nghiên cứu và ứng dụng. GIS ngày càng được phát triển mạnh mẽ với nhiều ứng dụng phong phú trong nhiều lĩnh vực như quản lý tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trường, quản lý đất đai, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, phục vụ an ninh quốc phòng... Cùng với sự phát triển và mở rộng các ứng dụng trong GIS, khoa học GIS (Geographic Information Science) cũng đã định hướng và phát triển thành một ngành khoa học độc lập. Bên cạnh đó, với nhu cầu chia sẻ và sử dụng thông tin GIS, dịch vụ GIS (Geographic Information Service) cũng đã được hình thành. 17 1.4.2. Các định nghĩa về GIS Từ năm 1980 đến nay đã có rất nhiều các định nghĩa được đưa ra, tuy nhiên không có định nghĩa nào khái quát đầy đủ về GIS vì phần lớn chúng đều được xây dựng trên khía cạnh ứng dụng cụ thể trong từng lĩnh vực: - Xuất phát từ ứng dụng: + GIS là một hộp công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy vấn tùy ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt (Burrough, 1986). + GIS là một hệ thống sử dụng CSDL để trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý (Goodchild, 1985; Peuquet, 1985). - Xuất phát từ chức năng: + GIS là một hệ thống chứa hàng loạt các chức năng phức tạp dựa vào khả năng của máy tính và các toán tử xử lý thông tin không gian (Tomlinson and Boy, 1981; Dangemond, 1983). + GIS là một hệ thống tự động thu thập, lưu trữ, truy vấn, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian (Clarke, 1995). - Xuất phát từ quan điểm hệ thống thông tin: + GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với dữ liệu có tham chiếu tọa độ địa lý. Nói cách khác, GIS là hệ thống gồm hệ CSDL với những dữ liệu có tham chiếu không gian và một tập những thuật toán để làm việc trên dữ liệu đó. (Star and Estes, 1990). + Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số phụ hệ (subsystems) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích (Calkins và Tomlinson, 1977; Marble, 1984). + GIS là một hệ thống thông tin đặc biệt với CSDL gồm những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống máy tính. Hệ thống thông tin địa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp và phân tích đặc biệt. (Dueker, 1979). - Từ những định nghĩa trên, ta có thể kết luận chung rằng: + Hệ thống thông tin địa lý có những khả năng của một hệ thống máy tính (phần cứng, phần mềm và các thiết bị ngoại vi) dùng để nhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và hiển thị hoặc xuất dữ liệu. + Xét trên nhiều góc độ khác nhau, GIS đã làm thay đổi sâu sắc phương thức quản trị dữ liệu và những tiếp cận phân tích dữ liệu. 18 1.4.3. Các thành phần của GIS Hình 1.2: Các thành phần của GIS - Thiết bị (hardware) gồm: hệ thống máy tính ( Server, Workstation); hệ thống mạng máy tính (LAN, WAN, internet); các thiết bị ngoại vi (GPSs, survey devices, scanners, printers, plotters,). policy and management expertise. - Phần mềm (software): là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính. Phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau: nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input); lưu trữ và quản lý CSDL (Geographic database); xuất dữ liệu (Display and reporting); biến đổi dữ liệu (Data transformation); truy vấn và phân tích (Query and Analysis). - Chuyên viên (expertise): Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý các số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng, có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện. - Số liệu, dữ liệu địa lý (geographic data): Số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu địa lý (geo-referenced data) riêng lẻ mà còn phải được thiết kế trong một CSDL (database). Những thông tin địa lý có nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về vị trí địa lý, thuộc tính (attributes) của đối tượng, mối liên hệ không gian (spatial relationships) của các thông tin, và thời gian. Có 2 dạng số liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS là: + Dữ liệu không gian: là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hoá theo một khuôn dạng nhất định mà máy tính hiểu được. Hệ thống thông tin địa lý dùng CSDL này để xuất ra các bản đồ trên màn hình hoặc ra các thiết bị ngoại vi khác như máy in, máy vẽ. 19 + Dữ liệu thuộc tính (Attribute): được trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số, hoặc ký hiệu để mô tả các thuộc tính của các thông tin thuộc về địa lý. - Chính sách và quản lý (policy and management): Ðây là thành phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải được tổ chức vận hành hệ thống GIS một cách có hiệu quả. Để hoạt động thành công, hệ thống GIS phải được đặt trong 1 khung tổ chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết để quản lý, thu thập, lưu trữ và phân tích số liệu, đồng thời có khả năng phát triển được hệ thống GIS theo nhu cầu. 1.4.4. Một số ứng dụng của GIS Nhờ những khả năng phân tích và xử lý không gian, kỹ thuật GIS hiện nay được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, được xem là công cụ hỗ trợ quyết định (decision - making support tool). Sau đây là một số ứng dụng GIS trong các lĩnh vực tiêu biểu: - Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường: Quản lý rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại...); Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông; Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn; Phân tích các tác động môi trường (EIA); Nghiên cứu tình trạng xói mòn đất; Quản lý đất đai; Lập quy hoạc sử dụng đất. - Nghiên cứu điều kiện kinh tế - xã hội: Quản lý dân số; Quản lý mạng lưới giao thông (thuỷ - bộ); Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục. - Nông nghiệp và phát triển nông thôn: Xây dựng các bản đồ đất và đơn tính đất; Đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhường; Khả năng thích nghi các loại cây trồng; Khảo sát nghiên cứu dịch - bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại); Quy hoạch thuỷ văn và tưới tiêu; Phân tích khí hậu. 1.5 Giới thiệu Webgis 1.5.1 Khái niệm Theo định nghĩa do tổ chức bản đồ thế giới (Cartophy) đưa ra thì WebGIS được xem như là một hệ thống thông tin địa lý được phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối và truyền tải thông tin địa lý trực tiếp trên Internet. 1.5.2 Kiến trúc WebGIS hoạt động theo mô hình client – server giống như hoạt động của một Website thông thường, vì thế hệ thống WebGIS cũng có kiến trúc ba tầng (3 tier) điển hình của một ứng dụng Web thông dụng. Kiến trúc 3 tier gồm có ba thành phần cơ bản đại diện cho ba tầng: Client, Application Server và DataServer. 20 Hình 1.3: Kiến trúc hệ thống Webgis Client: thường là một trình duyệt Web browser như Internet Explorer, Fire Fox, Chrome, để mở các trang web theo URL (Uniform Resource Location – địa chỉ định vị tài nguyên thống nhất) định sẵn. Các client đôi khi cũng là một ứng dụng desktop tương tự như phần mềm MapInfo, ArcGIS Application Server: thường được tích hợp trong một Web Server nào đó (Tomcat, Apache, Internet Information Server). Nhiệm vụ chính của tầng dịch vụ thường là tiếp nhận các yêu cầu từ client, lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu theo yêu cầu client, trình bày dữ liệu theo cấu hình có sẵn hoặc theo yêu cầu của client và trả kết quả về theo yêu cầu. Data Server: là nơi lưu trữ các dữ liệu bao gồm cả dữ liệu không gian và phi không gian. Các dữ liệu này được tổ chức lưu trữ bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như PostgreSQL/PostGIS, Microsoft SQL Server 2008, MySQL, Oracle,hoặc có thể lưu trữ ở dạng các tập tin dữ liệu như shapfile, XML,  Các bƣớc xử lý thông tin của WebGIS 21 Hình 1.4 Các bước xử lý thông tin của WebGIS Client gửi yêu cầu của người sử dụng thông qua giao thức HTTP đến Web Server (a). Web Server nhận yêu cầu của người dùng từ client, xử lý và chuyển tiếp yêu cầu đến ứng dụng trên Server có liên quan (b). Application Server (chính là các ứng dụng GIS) nhận các yêu cầu cụ thể đối với các ứng dụng và gọi các hàm có liên quan để tính toán xử lý. Nếu có yêu cầu dữ liệu nó sẽ gửi yêu cầu dữ liệu đến Data Exchange Center (trung tâm trao đổi dữ liệu) (c). Data Exchange Center nhận yêu cầu dữ liệu, tìm kiếm vị trí dữ liệu, sau đó gửi yêu cầu dữ liệu đến Data Server chứa dữ liệu cần tìm (d). Data Server tiến hành truy vấn dữ liệu cần thiết và trả dữ liệu này về cho Data Exchange Center (e). Data Exchange Center nhận nhiều nguồn dữ liệu từ Data Server, sắp xếp logic dữ liệu theo yêu cầu và trả dữ liệu về cho Application Server (f). Application Server nhận dữ liệu trả về từ các Data Exchange Center và đưa chúng đến các hàm cần sử dụng, xử lý, trả kết quả về Web Server (g). Web Server nhận kết quả xử lý, thêm vào các code HTML, PHP, để có thểhiển thị lên trình duyệt, gửi trả kết quả về cho trình duyệt dưới dạng các trang web (h). 22 1.5.3 Chức năng WebGIS Một trang WebGIS thông thường gồm có 2 chức năng chính là:  Chức năng hiển thị: Hiển thị toàn bộ tất cả các lớp bản đồ, hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn, thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ(phóng to, thu nhỏ), di chuyển khu vực hiển thị, hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể và in bản đồ.  Chức năng phân tích và thiết kế: Thực hiện việc tìm kiếm các dữ liệu phù hợp với yêu cầu (qua các query), chỉnh sửa đối tượng sẵn có thông tin về màu sắc thông qua 1 chuẩn bản đồ và tạo bản đồ chuyên đề. 1.5.4 Tiềm năng của WebGIS WebGIS là xu hướng phổ biến thông tin mạnh mẽ trên internet không chỉ dưới gốc độ thông tin thuộc tính thuần túy mà nó còn kết hợp được thông tin không gian hữu ích cho người sử dụng. Khả năng ứng dụng của WebGIS bao gồm:  Có khả năng phân phối thông tin địa lý rộng rãi trên toàn cầu.  Người dùng Intenet có thể truy cập đến các ứng dụng GIS mà không phải mua phần mềm cho máy trạm.  Đối với phần lớn người dùng không có kinh nghiệm về GIS thì việc sử dụng Web - GIS sẽ đơn giản hơn việc sử dụng các ứng dụng GIS loại khác. 1.5.5 Các phƣơng thức phát triển của WebGIS Có nhiều phương thức dùng để thêm các chức năng của GIS trên Web:  Server side: cho phép người dùng gửi yêu cầu lấy dữ liệu và phân tích trên máy chủ. Máy chủ sẽ thực hiện các yêu cầu và gửi trả dữ liệu hoặc kết quả cho người dùng.  Client side: cho phép người dùng thực hiện vài thao tác phân tích trên dữ liệu tại chính máy người dùng.  Server và client: kết hợp hai phương thức server side và client side để phục vụ nhu cầu của người dùng. Các tác vụ này đòi hỏi sử dụng CSDL hoặc phân tích phức tạp sẽ được gán trên máy chủ,các tác vụ nhỏ sẽ được gán ở máy khách.Trong trường hợp này,cả máy chủ và máy khách cùng chia sẽ thông tin với nhau về sức mạnh và khả năng của chúng. 23 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG WEBGIS TRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT BỆNH TRUYỀN NHIỄM 2.1 Giới thiệu hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm Năm 2012, hệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm được cục Y tế dự phòng triển khai thí điểm tại bảy tỉnh bao gồm Hà Nội, Yên Bái, Thái Bình, Bình Định, Bình Dương, Đồng Tháp và Đắc Lắk. Hệ thống được đưa vào sử dụng để phục vụ cho quá trình thu thập, phân tích và báo cáo số liệu về các trường hợp mắc, chết do bệnh truyền nhiễm của cục Y tế dự phòng. Năm 2014 hệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm được triển khai cho tất cả các tỉnh thành trên cả nước. Để tiếp tục hỗ trợ cho quá trình theo dõi diễn biến, phân vùng bệnh dịch được thuận lợi, cục Y tế dự phòng đã cho tích hợp thêm hệ thống bản đồ webgis bệnh truyền nhiễm vào hệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm. Sau khi đưa vào sử dụng, hệ thống bản đồ bệnh truyền nhiễm đã cho thấy rõ ràng tính ưu việt của nó. Hiện nay, cả nước có khoảng 11.164 đơn vị hành chính cấp xã (gồm 9043 xã, 1.581 phường và 590 thị trấn), 713 đơn vị hành chính cấp huyện (67 thành phố trực thuộc tỉnh, 52 thị xã, 49 quận và 545 huyện), 63 đơn vị hành chính cấp tỉnh, 4 viện vệ sinh dịch tễ. Mỗi một đơn vị hành chính này thì đều có một đơn vị y tế dự phòng sở tại chịu trách nhiệm về lĩnh vực y tế dự phòng của địa phương. Cán bộ y tế của mỗi đơn vị này đều được cấp quyền truy cập hệ thống. Hàng ngày, cán bộ y tế dự phòng tất cả các đơn vị này đều phải truy cập vào hệ thống để nhập liệu, gửi báo cáo lên tuyến trên. Danh sách 37 bệnh truyền nhiễm đang được quản lý và thu thập dữ liệu trong hệ thống bản đồ bệnh truyền nhiễm: tả, thương hàn, lỵ trực trùng, lỵ amíp, tiêu chảy, viêm não vi rút, sốt xuất huyết, sốt rét, viêm gan vi rút, bệnh dại, viêm màng não do NMC, thuỷ đậu, bạch hầu, ho gà, uốn ván sơ sinh, uốn ván (không phải uốn ván sơ sinh), LMC nghi bại liệt, sởi, quai bị, rubella (Rubeon), cúm, cúm A (H5N1), bệnh do vi rút Adeno, dịch hạch, than, xoắn khuẩn vàng da, tay - chân - miệng, bệnh do liên cầu lợn ở người, viêm HHNVR, BTNNH mới phát sinh, đậu mùa, sốt xuất huyết do vi rút Ebola, lát – sa, mác bớc, sốt Tây Sông Nin, sốt vàng, cúm A (H1N1). 24 2.2 Kiến trúc hệ thống Hình 2.1: Kiến trúc hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm Mô hình hệ thống được chia thành 3 tầng: tầng ứng dụng, tầng dịch vụ và tầng dữ liệu. Tầng ứng dụng (application) Sử dụng công nghệ Asp.net, ngôn ngữ C#, sử dụng thư viện javascript Arcgis Api 3.5 để thao tác với dữ liệu bản đồ. Tầng dịch vụ (service) Mapserver: đón nhận link query ArcGIS REST API từ tầng application và trả dữ liệu dưới dạng JSON cho application. Tầng dữ liệu (data) Là nơi lưu trữ các dữ liệu về bệnh dịch đang được thu thập từ hệ thống phần mềm giám sát bệnh truyền nhiễm. 2.3 Công nghệ sử dụng - Webgis sử dụng công nghệ Arcgis server, ASP.Net(C#). - Cơ sở dữ liệu: SQL Server 2008 R2 và Access. - Ngôn ngữ: C# + Javascript + JQuery + Arcgis Javascript API Arcgis Server ArcGIS Server là một sản phẩm của bộ phần mềm ArcGIS có bản quyền của hãng ESRI của Mỹ. ArcGIS Server là nền tảng để xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS) có quy mô lớn, hỗ trợ đa người dùng, tích hợp nhiều chức năng GIS và được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp. 25 Hình 2.2: Các thành phần của hệ thống Arcgis server Geodatabase là một mô hình phổ biến để quản lý và lưu trữ dữ liệu cho ArcGIS và là một kho chứa dữ liệu không gian và thuộc tính trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System – DBMS). Geodatabase tổ chức dữ liệu địa lý thành các loại tập lớp thông tin địa lý khác nhau. Tất cả các tập lớp thông tin địa lý này đều được lưu giữ trên một file dữ liệu hệ thống là Microsoft® Access™ hoặc các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ như là Oracle®, Microsoft® SQL Server®, PostgresSQL®, Informix® hoặc IBM® DB2. Những đặc điểm chính của Arcgis Server  Khung GIS chuẩn ArcGIS Server cung cấp môṭ framework chuẩn dùng cho viêc̣ phát triển các ứng dụng trên máy chủ GIS . Bô ̣phần mềm GIS phổ biến nhất hiêṇ nay (ArcView® , ArcEditorTM, ArcInfo®) cũng đươc̣ xây dưṇg dựa trên cùng môṭ nền tảng . ArcGIS Server không những có thể mở rôṇg ra mà còn cung cấp rất nhiều chức năng mạnh cho phép các lâp̣ trình viên không phải mất nhiều thời gian nghiên cứu , xây dưṇg các chức năng GIS từ đầu.  Chi phí thấp ArcGIS Server có khả năng hỗ trơ ̣các ứng duṇg lớn như xây dưṇg Web GIS , chạy trên nhiều máy chủ , hỗ trơ ̣đa người dùng. Công nghê ̣ADF không giới haṇ bản quyền. Điều này cho phép các ứng duṇg server có thể chaỵ trên nhiều máy chủ Web , do đó làm giảm giá thành, chỉ phụ thuộc vào số lượng người dùng. 26  Các ứng dụng Web ArcGIS Server cung cấp môṭ bô ̣các Web controls . Các Web controls này làm đơn giản đi các công đoaṇ xây dưṇg tích hơp̣ bản đồ vào các ứng duṇg Web , giúp cho các lập trình viên tập trung vào xây dựng các chức năng GIS theo mục đích của mình .  Các mâũ ứng dụng Web ArcGIS Server cung cấp khá nhiều mâũ ứng duṇg Web . Lâp̣ trình viên có thể sử duṇg những mâũ này kết hơp̣ với các Web controls để tạo ra các ứng duṇg Web theo muc̣ đích của mình hoăc̣ cũng có thể dùng để tham khả o.  Hỗ trơ ̣đa nền ArcGIS Server ADF dành cho Java chaỵ trên nhiều hê ̣điều hành sử duṇg kiến trúc của UNIX và hỗ trợ một số lượng lớn các Web server . Bản thân GIS Server được hỗ trợ cho Windows, Sun Solaris và Red Hat Linux. ADF dành cho .NET chỉ chaỵ đươc̣ trên môṭ số hê ̣điều hành Windows . Tham khảo tại để biết thêm thông tin về những hê ̣điều hành nào đươc̣ hỗ trơ ̣.  Hỗ trơ ̣nhiều ngôn ngữ lâp̣ trình ArcGIS Server hỗ trơ ̣nhiều ngôn ngữ lâp̣ trình, bao gồm cả .NET và Java để phát triển các ứng dụng, dịchvụ Web. Sử duṇg COM và .NET cho phép mở rôṇg ArcGIS Server các tính năng theo yêu cầu riêng , ngoài ra COM, .NET, Java, và C++ còn được dùng để xây dựng các ứng dụng Desktop client. Điều này cho phép các đối tươṇg đươc̣ lâp̣ trình bằng nhiều công cu ̣và các lâp̣ trình viên không nhất thiết phải biết nhiều ngôn ngữ lâp̣ trình.  Các phần mở rôṇg của ArcGIS Server Bô ̣công cu ̣cho lâp̣ trình viên sử dụng ArcGIS Server còn kèm theo các chức năng mở rôṇg của ArcGIS 3D AnalystTM, ArcGIS Spatial Analyst và ArcGIS StreetMapTM  Cung cấp nhiều tài nguyên cho các lâp̣ trình viên. Bô ̣công cu ̣phát triển ArcGIS Server cung cấp môṭ hê ̣thống trơ ̣giúp dưạ theo các sơ đồ mô hình đối tượng (OMDs), các mẫu ứng dụng Web và cả các đoạn mã lập trình mẫu giúp cho các lập trình viên dễ dàng tiếp cận , sử dụng. Tại sao sử dụng ArcGIS Server ArcGIS Server cho phép các lập trình viên và các nhà thiết kế hệ thống triển khai quản lý tập trung GIS . Điều này se ̃làm giảm bớt giá thành cho những người sử dụng GIS và có thể mở rộng khả năng hỗ trợ người dùng , tiết kiêṃ giá thành cài đăṭ phần mềm trên từng máy . Cùng với khả năng hỗ trợ với các dịch vụ Web , ArcGIS 27 Server có thể tích hơp̣ lý tưởng với các hê ̣thống thông tin khác như các cơ sở dữ liêụ quan hê,̣ các máy chủ Web , và các máy chủ lớn . ArcGIS Server được bổ sung thêm vào gia đình sản phẩm các ứng dụng chạy trên server của ESRI đó là ArcIMS , ArcSDE, và ArcGIS Server . ArcIMS cho phép xuất bản các bản đồ và metadata dưạ trên nền Web rất tốt , ArcGIS Server quản lý tâp̣ trung các ứ ng duṇg GIS cao cấp . ArcSDE quản lý truy câp̣ dữ liêụ dành cho ArcGIS Server và ArcIMS ASP.NET(C#) ASP.NET được phát hành vào 1/ 2002 với phiên bản 1.0 của NET Framework., và là sự kế thừa của Microsoft Active Server Pages (ASP).Với ASP.Net, không những không cần đòi hỏi bạn phải biết các tag HTML, thiết kế web, mà nó còn hỗ trợ mạnh lập trình hướng đối tượng trong quá trình xây dựng và phát triển ứng dụng Web. ASP.NET là một server-side khung ứng dụng web được thiết kế để phát triển web để sản xuất các trang web động. Nó được phát triển bởi Microsoft để cho phép các lập trình viên xây dựng năng động các trang web, các ứng dụng web và các dịch vụ web: ASP.Net là kỹ thuật lập trình và phát triển ứng dụng web ở phía Server (Serverside)dựa trên nền tảng của Microsoft .Net Framework. - ASP.NET là một kỹ thuật server-side. Hầu hết những web designers bắt đầu sự nghiệp của họ bằng việc học các kỷ thuật client-side như HTML, JavaScript và Cascading Style Sheets (CSS). Khi một trình duyệt web yêu cầu một trang web được tạo ra bởi các kỷ thuật client-side, web server đơn giản lấy các files mà được yêu cầu và gửi chúng xuống. Phía client chịu trách nhiệm hoàn toàn trong việc đọc các định dạng trong các files này và biên dịch chúng và xuất ra màn hình. - Với kỹ thuật server-side như ASP.NET thì hoàn toàn khác, thay vì việc biên dịch từ phía client, các đoạn mã server-side sẽ được biên dịch bởi web server. Trong trường hợp này, các đoạn mã sẽ được đọc bởi server và dùng để phát sinh ra HTML, JavaScript và CSS để gửi cho trình duyệt. Chính vì việc xử lý mã xảy ra trên server nên nó được gọi là kỹ thuật server-side. ASP là một kỹ thuật dành cho việc phát triển các ứng dụng web. - Một ứng dụng web đơn giản chỉ các trang web động. Các ứng dụng thường được lưu trữ thông tin trong database và cho phép khách truy cập có thể truy xuất và thay đổi thông tin. Nhiều kỹ thuật và ngôn ngữ lập trình khác cũng đã được phát triển để tạo ra các ứng dụng web như PHP, JSP, Ruby on Rails, CGI và ColdFusion. Tuy nhiên thay vì trói buộc bạn vào một ngôn ngữ và một công 14 nghệ nhất định, ASP.NET cho phép bạn viết ứng dụng web bằng các loại ngôn ngữ lập trình quen thuộc khác nhau. 28 - ASP.NET sử dụng .NET Framework, .NET Framework là sự tổng hợp tất các các kỷ thuật cần thiết cho việc xây dựng một ứng dụng nền desktop, ứng dụng web, web services. thành một gói duy nhất nhằm tạo ra cho chúng khả năng giao tiếp với hơn 40 ngôn ngữ lập trình.  Ƣu điểm của ASP.Net  Trang ASP.Net được biên dịch trước thành những tập tin DLL mà Server có thể thi hành nhanh chóng và hiệu quả. Hỗ trợ mạnh mẽ bộ thư viện phong phú và đa dạng của.Net Frmework, làm việc với XML, Web Service, truy cập cơ sở dữ liệu qua ADO.Net  ASPX và ASP có thể cùng hoạt động trong một ứng dụng.  Sử dụng phong cách lập trình mới: Mã nguồn ẩn .Tách code riêng, giao diện riêng giúp dễ đọc, dễ quản lý và bảo trì.  Kiến trúc lập trình giống ứng dụng trên Windowns.  Hỗ trợ quản lý trạng thái của các control.  Tự động phát sinh mã HTML cho các Server control.  Triển khai cài đặt: Cho phép nhiều hình thức cấu hình ứng dụng.  Hỗ trợ quản lý ứng dụng ở mức toàn cục: - Global.aspx có nhiều sự kiện hơn. - Quản lý session nhiều trên Server, không cần Cookies. Visual Studio là một bộ sản phẩm gồm IDE và .NET Framework sử dụng để phát triển, đóng gói các ứng dụng .NET. Visual Studio cũng là một công cụ hữu ích để phát triển các ứng dụng ASP.NET. Microsoft SQL Server Microsoft SQL Server là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ được phát triển bởi Microsoft , là một sản phẩm phần mềm có chức năng chính là để lưu trữ và lấy dữ liệu theo yêu cầu của các ứng dụng phần mềm khác, có thể là những người trên cùng một máy tính hoặc những người đang chạy trên một máy tính khác qua mạng (bao gồm cả Internet). Ngôn ngữ truy vấn là T-SQL . Điểm mới của SQL Server 2008 là dữ liệu quan hệ mở rộng, cho phép các chuyên gia phát triển khai thác triệt để và quản lý bất kỳ kiểu dữ liệu nào từ các kiểu dữ liệu truyền thống đến dữ liệu không gian địa lý mới. 29 2.4 Đối tƣợng ngƣời sử dụng Có 3 loại đối tượng người sử dụng: - Cán bộ y tế dự phòng: có quyền truy cập vào hệ thống, có nhu cầu xem bản đồ về bệnh truyền nhiễm. - Người dân: có nhu cầu tìm hiểu thông tin về bệnh truyền nhiễm, muốn xem diễn biến tình hình dịch bệnh ở các địa phương trên cả nước. - Quản trị hệ thống: có quyền truy cập vào trang quản trị cổng thông tin. Người dân và quản trị hệ thống là hai đối tượng người sử dụng sẽ được mở rộng luận văn này. 2.5 Chức năng của hệ thống Cán bộ y tế dự phòng Quản trị Bản đồ cảnh báo bệnh dịch Nhập dữ liệu bệnh dịch Bản đồ phân bố điểm mắc, chết Quản lý thông tin Đăng nhập Cấu hình bệnh dịch Thống kê lượt truy cập website Đăng nhập Người dân Bản đồ diễn biến bệnh dịch Thông tin bệnh dịch Hình 2.3: Biểu đồ Usecase của hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm 30 Mô tả chức năng # Tên User-Case Actor Mô tả chi tiết 1 Đăng nhập Cán bộ y tế dự phòng Người dùng chọn đơn vị y tế dự phòng mà mình quản lý. Đơn vị y tế dự phòng được phân cấp theo từng tuyến: cục Y tế dự phòng  tuyến Viện  tuyến tỉnh/thành  tuyến huyện. Nhập tên đăng nhập và mật khẩu truy cập vào hệ thống. Ngoài ra, ở chức năng này người dùng có thể lấy lại mật khẩu trong trường hợp không may bị quên mật khẩu. 2 Nhập dữ liệu Cán bộ y tế dự phòng Chỉ có các cán bộ y tế dự phòng thuộc tuyến Xã, tuyến Huyện, tuyến Tỉnh mới có quyền nhập dữ liệu các ca mắc, chết do bệnh truyền nhiễm. Khi lập dữ liệu bệnh dịch người dùng sẽ chọn thời gian, loại bệnh dịch, địa phương. Sau khi nhập dữ liệu người dùng có 2 lựa chọn: - Lưu nháp: lưu lại dữ liệu vào hệ thống, chỉ người nhập mới có thể nhìn thấy dữ liệu này. - Lưu và nộp: hệ thống lưu lại dữ liệu. Người nhập không được phép sửa lại, tất cả các cán bộ y tế khi truy cập vào hệ thống thì đều nhìn thấy dữ liệu này. 3 Bản đồ cảnh báo bệnh dịch Cán bộ y tế dự phòng Tô màu địa phương theo số lượng các ca mắc/ chết do bệnh truyền nhiễm tại từng địa phương. Thể hiển mức độ cảnh báo tính nguy hiểm, lây lan của bệnh dịch. Người dùng có thể tùy chọn thiết đặt 3 hoặc 5 ngưỡng cảnh báo. Mỗi ngưỡng cảnh báo sẽ tương ứng với màu sắc và số lượng ca mắc, chết khác nhau. 31 Khi xem bản đồ tùy theo số lượng các ca mắc, chết tại từng địa phương, địa phương đó sẽ được tô màu tương ứng. Người dùng có thể xem bản đồ theo nhiều tiêu chí: - Theo thời gian từ tuần bao nhiêu đến tuần bao nhiều hoặc theo tháng. - Theo địa phương. - Theo loại bệnh truyền nhiễm, chỉ có thể chọn một loại bệnh truyền nhiễm. - Theo số lượng ca mắc hay số lượng ca chết. - Thiết đặt ngưỡng cảnh báo là 3 hay 5 ngưỡng. Khi người dùng phóng to hay thu nhỏ bản đồ, điểm bệnh dịch sẽ được hiển thị theo các địa phương tương ứng mà người dùng nhìn thấy. Ví dụ, nếu người dùng phóng to bản đồ đến tuyến xã, màu địa phương sẽ tô lại theo số lượng bệnh dịch của từng xã, thu nhỏ đến tuyến huyện thì màu địa phương sẽ tô lại theo số lượng bệnh dịch của từng huyện Với bản đồ cảnh báo này, các cán bộ y tế dự phòng của tuyến cục, tuyến viện có thể dễ dàng khoanh vùng các địa phương đang có số lượng người mắc bệnh quá cao, có khả năng lây lan sang các địa phương khác. 4 Bản đồ phân bố điểm mắc, chết Cán bộ y tế dự phòng Hiển thị điểm hình tròn màu vàng số lượng mắc, chết của bệnh truyền nhiễm tại từng địa phương, thể hiện tỷ lệ phân bố bệnh dịch. Người dùng có thể tùy chọn thiết đặt số lượng mắc, chết tương ứng cho các loại điểm. Điểm hình tròn màu vàng càng to tương ứng với số lượng người mắc, chết do bệnh truyền nhiễm càng nhiều. Mỗi một điểm bệnh dịch đại diện cho 1 đơn 32 vị hành chính, cách hiển thị điểm bệnh dịch là random. Người dùng có thể xem bản đồ theo nhiều tiêu chí: - Theo thời gian từ tuần bao nhiêu đến tuần bao nhiều hoặc theo tháng. - Theo địa phương. - Theo loại bệnh truyền nhiễm, chỉ có thể chọn một loại bệnh truyền nhiễm. - Theo số lượng ca mắc hay số lượng ca chết. - Thiết đặt loại điểm hiển thị. Khi người dùng phóng to hay thu nhỏ bản đồ, điểm bệnh dịch sẽ được hiển thị theo các địa phương tương ứng mà người dùng nhìn thấy. Ví dụ, nếu người dùng phóng to bản đồ đến tuyến xã, điểm bệnh dịch sẽ được hiển thị theo từng xã, thu nhỏ đến tuyến huyện thì điểm bệnh dịch sẽ được hiển thị lại theo từng huyện Với bản đồ cảnh báo này, các cán bộ y tế dự phòng của tuyến cục, tuyến viện có thể dễ dàng nhận thấy tỷ lệ mắc bệnh tại các địa phương trên cả nước. 5. Xem bản đồ bệnh dịch Người dân Hiển thị các điểm bệnh dịch tại tất cả các địa phương trên cả nước. - Người dùng có thể chọn xem theo khoảng thời gian từ ngày  đến ngày. Xem bản đồ theo địa phương, theo bệnh dịch, có thể chọn cùng một lúc nhiều loại bệnh (chỉ được xem tối đa 5 bệnh dịch cùng một lúc). - Mỗi loại bệnh tương ứng với 1 điểm bệnh dịch, với 1 địa phương được hiển thị trên bản đồ. - Màu sắc, vị trí hiển thị của các điểm bệnh dịch là random. Mỗi một loại 33 bệnh dịch sẽ hiển thị màu khác nhau. - Độ lớn, bé của điểm bệnh dịch tùy thuộc vào số lượng các ca mắc, chết của địa phương đó. - Người dùng có thể click vào từng địa phương để xem thông tin chi tiết về số lượng các ca mắc, chết do bệnh dịch. 6. Xem thông tin bệnh dịch Người dân Xem thông tin về quá trình bùng phát, lây lan, nguyên nhân của bệnh dịch, cách phòng tránh, đối phó với bệnh dịch. Người dùng có nhập từ khóa để tìm kiếm các thông tin mà mình đang quan tâm. 7. Đăng nhập Quản trị hệ thống Quản trị hệ thống muốn đăng nhập vào hệ thống để quản lý thông tin. - Quản trị hệ thống phải có tài khoản từ trước. - Sau khi đăng nhập thành công có thể thay đổi thông tin đăng nhập. - Có thể lấy lại mật khẩu trong trường hợp quên mất khẩu. 8. Cấu hình bệnh dịch Quản trị hệ thống Quản lý thông tin bệnh dịch. - Thông tin cơ bản của bệnh dịch - Thiết đặt ngưỡng cảnh báo cho phép của bệnh dịch - Thiết đặt hiển thị bệnh dịch. 9. Quản lý thông tin Quản trị hệ thống Quản lý thông tin bao gồm các chức năng cơ bản để quản lý một website tin tức như: - Quản lý thông tin mục tin, cho phép người quản trị thêm, sửa, xóa mục tin. - Quản lý bản tin cho phép người quản trị thêm, sửa, xóa bản tin. - Quản lý ảnh, quảng cáo banner - Quản lý link website liên kết 10. Thống kê lượt truy cập website Quản trị hệ thống Thống kê lượt truy cập website theo tuần, theo ngày, theo tháng, theo năm. 34 2.6 Một số giao diện chính Hình 2.4: Giao diện đăng nhập hệ thống Hình 2.5: Giao diện nhập dữ liệu 35 Hình 2.6: Trang chủ webgis bệnh truyền nhiễm Hình 2.7: Bản đồ báo cáo tuần – cảnh báo bệnh dịch 36 Hình 2.8: Bản đồ báo cáo tuần – Phân bố điểm mắc, chết Hình 2.9: Bản đồ báo cáo tháng – Cảnh báo bệnh dịch 37 Hình 2.10: Bản đồ báo cáo tháng – Phân bố điểm mắc chết Hình 2.11: Bản đồ cảnh báo bệnh dịch – tuyến tỉnh 38 Hình 2.12: Bản đồ phân bố điểm mắc, chết – tuyến tỉnh Hình 2.13: Bản đồ cảnh báo bệnh dịch – tuyến huyện 39 Hình 2.14: Bản đồ phân bố điểm mắc, chết – tuyến huyện Trên thanh công cụ bản đồ bệnh truyền nhiễm, người dùng thực hiện các thao tác khác như: 1. Nhấn nút Phóng to toàn màn hình 2. Nhấn nút thu nhỏ toàn màn hình 3. để phóng to màn hình theo lựa chọn của người dùng 4. để thu nhỏ màn hình theo lựa chọn của người dùng 5. được dùng khi muốn mở toàn màn hình vẽ bản đồ 6. Quay lại khung nhìn sau 7. Quay lại khung nhìn trước 8. Di chuyển tới vị trí mong muốn 9. Hủy thao tác 10. Khi người dùng kích chuột vào nút này thì có thể xem được thông tin bệnh truyền nhiễm tại mỗi đơn vị khi di chuột vào màn hình bản đồ 40 11. Khi muốn in bản đồ 12. Xem thông tin trong mục “Ghi chú” trên tab “Ghi chú” Người dùng chọn sang tab “Ghi chú” tại đây hệ thống hiển thị các thông tin đã chọn để vẽ bản đồ Hình 2.15: Ghi chú khi xem bản đồ 41 Chƣơng 3: XÂY DỰNG CỔNG THÔNG TIN BỆNH TRUYỀN NHIỄM 3.1 Tổng quan về cổng thông tin bệnh truyền nhiễm Hình 3.1: Cổng thông tin bệnh truyền nhiễm Hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm gồm 2 loại người dùng là: Quản trị hệ thống và nguời dân. - Người dân khi có nhu cầu xem thông tin bệnh dịch, xem bản đồ bệnh dịch sẽ truy cập vào website. - Quản trị hệ thống có nhiệm vụ quản lý thông tin bệnh dịch. Như đã nói ở chương 2, cổng thông tin bệnh truyền nhiễm được tích hợp trở thành 1 phần của hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm. 3.2 Phân tích yêu cầu - thiết kế hệ thống 3.2.1 Các chức năng của hệ thống Sơ đồ tổng quan Cổng thông tin bệnh truyền nhiễm Người dân Quản trị hệ thống 42 Người dân Quản trị Hệ thống Webgis Arcgis server Xem bản đồ bệnh dịch Xem thông tin bệnh dịch Tìm kiếm thông tin Quản lý thông tin Đăng nhập Quản lý tin bài Cấu hình bệnh dịch Thống kê lượt truy cập Hình 3.2: Sơ đồ tổng quan chức năng của hệ thống Mô tả chức năng đã được đề cập ở chương 2, phần 2.5 Chức năng của hệ thống. 3.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu 3.2.2.1 Sơ đồ quan hệ cơ sở dữ liệu Hình 3.3: Sơ đồ quan hệ Cơ sở dữ liệu 43 3.2.2.2 Danh sách các bảng TT Tên bảng Mô tả 1 W_Language Ngôn ngữ - Lưu thông tin ngôn ngữ lựa chọn hiển thị. 2 W_Categories Mục tin – Lưu trữ thông tin mục tin, được quản lý theo cấp cha con. 3 W_News Bản tin – Lưu trữ thông tin bản tin 4 W_New_Categorie Bản tin – Mục tin – Lưu trữ mối quan hệ giữa Bản tin và Mục tin (quan hệ nhiều nhiều) 5 W_Link Link liên kết website – Lưu trữ link các website liên kết 6 W_Files File ảnh baner, quảng cáo – Lưu trữ thông tin đường dẫn ảnh, vị trí hiển thị ảnh 7 W_Users Người dùng – Quản lý thông tin người dùng đăng nhập vào hệ thống 8 W_TruyCap Truy cập – Thống kê thông tin người dùng vãng lai truy cập vào website 9 DMBenh Bệnh – Quản lý thông tin bệnh dịch, cấu hình hiển thị bệnh dịch Bảng 3.1: Mô tả các bảng Cơ sở dữ liệu 1. W_Language Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã ngôn ngữ NgonNgu Nvarchar(50) Không Tên ngôn ngữ MacDinh Bit Không Hiển thị mặc định Bảng 3.2: Mô tả bảng Ngôn ngữ 2. W_Categories Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã mục tin Title Nvarchar(200) Không Tiêu đề mục tin Description Ntext Có Mô tả mục tin 44 Image Nvarchar(200) Có Đường dẫn file ảnh ImagePosition Int Có Vị trí hiển thị ảnh Ordering Int Có Thứ tự hiển thị mục tin IDParent Int Có Mã mục tin cha Published Bit Có Có hiển thị mục tin hay không? URL Nvarchar(200) Có Link ngoài của mục tin IDUser Int Có Foreign Key Mã người dùng tạo mục tin CreatedDate Datetime Có Ngày tạo mục tin Type Int Có Kiểu mục tin Position Int Có Vị trí hiển thị mục tin Status Bit Có Trạng thái hiển thị mục tin IsCenter Bit Có Có hiển thị ở giữa hay không? IDW_Language Int Có Foreign Key Mã ngôn ngữ IsSpecial Bit Có Có phải là mục tin đặc biệt hay không? Bảng 3.3: Mô tả bảng Mục Tin 3. W_News Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã bản tin Title Nvarchar(200) Không Tiêu đề bản tin Summary Ntext Có Mô tả tóm tắt Description Ntext Không Mô tả chi tiết IDUser_Create Int Không Foreign Key Mã người dùng tạo bản tin CreatedDate Datetime Không Ngày tạo 45 ModifiedDate Datetime Có Ngày sửa gần nhất IDUser_Modified Int Có Foreign Key Mã người dùng sửa bản tin Image Nvarchar(200) Có Đường dẫn ảnh đại diện URL Nvarchar(200) Có Link liên kết ngoài Published Bit Có Có hiển thị bản tin hay không? Ordering Int Có Vị trí hiển thị IDW_Language Int Có Foreign Key Mã ngôn ngữ hiển thị Special Bit Có Có phải là bản tin đặc biệt hay không? IDUser_Published Int Có Foreign Key Mã người dùng publish bản tin IsKey Bit Có Có phải là bản tin nổi bật hay không? Bảng 3.4: Bảng mô tả Bản Tin 4. W_New_Categorie Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã bản tin – mục tin IDNew Int Có Foreign Key Mã bản tin IDCategories Int Có Foreign Key Mã mục tin Bảng 3.5: Bảng mô tả Bản Tin – Mục tin 5. W_Link Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã link Link Nvarchar(100) Có Tên link URL Varchar(200) Có Đường dẫn link 46 Target Bit Có Kiểu hiển thị Image Nvarchar(200) Có Đường dẫn file ảnh TrangThai Bit Có Có hiển thị link hay không? IDUser Int Có Foreign Key Mã người dùng IDLanguage Int Có Foreign Key Mã ngôn ngữ Ordering Int Có Thứ tự hiển thị CreatedDate Datetime Có Ngày tạo Bảng 3.6: Bảng mô tả Link liên kết website 6. W_Files Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã file FileName Nvarchar(100) Có Tên file Type Int Có Loại file FileURL Nvarchar(200) Có Đường dẫn của file Note Ntext Có Mô tả ảnh Extension Nvarchar(50) Có File mở rộng URL Nvarchar(200) Có Link website ngoài Status Bit Có Trạng thái hiển thị FilePosition Int Có Vị trí hiển thị IDUser Int Có Foreign Key Mã người tạo CreatedDate Datetime Có Ngày tạo FileHeight Int Có Chiều cao FileWidth Int Có Chiều rộng IDW_Language Int Có Foreign Key Mã ngôn ngữ hiển thị Bảng 3.7: Bảng mô tả ảnh banner – quảng cáo 7. W_Users Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú 47 ID Int Không Primary key Mã người dùng UserName Nvarchar(50) Có Tên đăng nhập Password Varchar(50) Có Mật khẩu FullName Nvarchar(100) Có Tên đầy đủ IsActive Bit Có Có hoạt động hay không? Email Nvarchar(50) Có Địa chỉ email IsAdmin Bit Có Có phải là admin hay không? Department Nvarchar(50) Có Phòng ban NumberPhone Nvarchar(50) Có Số điện thoại Bảng 3.8: Bảng mô tả người dùng 8. W_TruyCap Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã truy cập LuotTruyCap Int Không Số lượt truy cập NgayTruyCap Datetime Không Ngày truy cập Bảng 3.9: Bảng thống kê lượt truy cập 9. DMBenh Tên trường Kiểu dữ liệu Null Key Ghi chú ID Int Không Primary key Mã bệnh dịch Name Nvarchar(500) Không Tên bệnh dịch Nhom Varchar(10) Không Nhóm bệnh MaSo Varchar(20) Có Mã số bệnh dịch NguongCanhBao Int Có Ngưỡng cảnh báo ThuTu Int Có Thứ tự hiển thị TrangThai Int Có Trạng thái hiển thị Bảng 3.10: Bảng mô tả danh mục Bệnh 48 3.3 Một số giao diện chƣơng trình 3.3.1 Giao diện chính Hình 3.4: Giao diện chính 3.3.2 Giao diện bản đồ bệnh dịch Hình 3.5: Giao diện bản đồ bệnh dịch trên cả nước 49 Hình 3.6: Giao diện bản đồ bệnh dịch xem theo địa phương Bản đồ có các chức năng cơ bản như: phóng to, thu nhỏ, hiển thị vừa khung nhìn, xem thông tin địa phương, in hoặc kết xuất bản đồ. 3.3.3 Giao diện quản lý thông tin Hình 3.7: Giao diện trang quản lý Mục tin 50 Hình 3.8: Giao diện trang quản lý Bản tin 3.3.5 Giao diện cấu hình bệnh dịch Hình 3.9: Giao diện cấu hình bệnh dịch 51 3.3.6 Thống kê lƣợt truy cập website Hình 3.10: Giao diện thống kê lượt truy cập 3.4 Cài đặt và thử nghiệm 3.4.1 Yêu cầu hệ thống Phần cứng - Tốc độ CPU: tối thiểu 2.4 GHz - Platform: x86 hoặc x64 - Bộ nhớ/ Ram: tối thiểu 2GB - Ổ cứng: tối thiểu 5GB chứa dung lượng lưu trữ hệ điều hành - Độ phân giải mà hình: tối thiểu 1024 x 768 Phần mềm - Máy cài hệ điều hành Window XP trở lên - Arcgis server, SQL server - . Net framework 4.0 Mô hình triển khai Triển khai hệ thống trên network. 3.4.2 Thử nghiệm Dữ liệu thử nghiệm Dữ liệu: Số liệu ca mắc, ca chết của bệnh dịch được lấy từ phần mềm Giám sát bệnh truyền nhiễm của Cục Y tế dự phòng năm 2015. Dữ liệu được thu thập trên tất cả 52 các tỉnh thành trong cả nước, số lượng ca mắc, ca chết của bệnh dịch được lưu trữ trữ theo từng xã (phường). Đánh giá hệ thống - Giao diện tìm kiếm, xem bản đồ bệnh dịch dễ dàng, thuận tiện. - Dữ liệu bệnh dịch để hiển thị ra bản đồ được truy xuất nhanh chóng. - Đả bảo được các tính năng cơ bản của bản đồ như phóng to, thu nhỏ, in, kết xuất ảnh bản đồ. - Người dùng có thể xem thông tin diễn biến bệnh dịch một cách đầy đủ, đơn giản và khoa học. 53 KẾT LUẬN Kết quả đạt đƣợc - Tìm hiểu về ứng dụng webgis vào hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm tại cục Y tế dự phòng. - Tìm hiểu Gis, Webgis, Arcgis server. - Dựa trên webgis đã có của cục Y tế dự phòng, xây dựng cổng thông tin bệnh truyền nhiễm có tích hợp bản đồ bệnh dịch. Cung cấp cho người dùng một địa chỉ hữu ích để tìm kiếm thông tin diễn biến bệnh dịch, cách phòng tránh và đối phó với bệnh dịch. Hƣớng phát triển tiếp theo - Mở rộng thêm các chức năng tiện ích khác cho hệ thống như tự động hiển thị vùng cảnh báo bệnh dịch tại địa điểm người dùng truy cập vào cổng thông tin, thêm các tính năng hỏi đáp, dự báo về bệnh dịch. - Tối ưu hóa công cụ tìm kiếm dữ liệu bệnh dịch. - Nghiên cứu phát triển hệ thống thành ứng dụng cho các thiết bị thông minh. 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] [2] Tiếng Anh [3] [4] https://developers.arcgis.com/ [5] https://geonet.esri.com/ [6] [7] Cimigo (2011), “ Internet Usage and Development in Vietnam”, 2011 Vietnam NetCitizens Report.