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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ THANH HÒA ỨNG DỤNG WEBGISTRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT BỆNH TRUYỀN NHIỄM Ngành: Hệ thống thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 6048 01 04 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀ NỘI – 2016 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin “Ứng dụng Webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm” là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá nhân tôi dưới sự giúp đỡ rất lớn của giảng viên hướng dẫn là TS. Bùi Quang Hưng, tôi không sao chép lại của người khác. Nhữngđiềuđã được trình bày trong toàn bộ nội dung của luận văn này hoặc là của chính cá nhân tôi, hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình. Hà nội, ngày tháng năm 2016 Người cam đoan Nguyễn Thị Thanh Hòa 3 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến thầy giáo, TS. Bùi Quan Hưng - người đã dành nhiều tâm huyết, tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình kể từ khi tôi xin cô hướng dẫn đề tài, cho đến khi tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị nghiên cứu sinh, các học viên cao học, các em sinh viên và các bạn trong Trung tâm Công nghệ tích hợp Liên ngành Giám sát hiện trường (FIMO) – Trường Đại học Công nghệ (ĐHQGHN) đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời cảmơn chân thành tới các thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin, trườngĐại học Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội. Các thầy cô đã cung cấp cho tôi những kiến thức quý báu, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, đặc biệt là bố mẹ tôi đã luôn động viên và ủng hộ tôi. Xin cảm ơn bạn bè cùng khóa đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập. 4 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................................... 2 LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................ 3 MỤC LỤC ................................................................................................................................. 4 MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 7 1. Lý do chọn đề tài.............................................................................................................. 7 2. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 8 3. Mục đích và phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 8 4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài ............................................................................. 8 Chương 1.GIỚI THIỆU ............................................................................................................. 9 1.1 Tổng quan về ứng dụng webgis tronghệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm .................... 9 1.1.1 Khái niệm .............................................................................................................. 9 1.1.2 Tầm quan trọng của ứng dụng webgis tronghệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm 9 1.2 Hiện trạng của webgis về bệnh dịch trên thế giới. ..................................................... 10 1.3 Hiện trạng của webgis về bệnh dịch tại Việt Nam ..................................................... 10 1.4 Nhu cầu xây dựng webgis về bệnh dịch ..................................................................... 10 1.4.1 Đối với người dân ..................................................................................................... 10 1.4.2 Đối với cơ quan chức năng ................................................................................. 11 1.5 Kết quả đạt được ........................................................................................................ 11 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ WEBGIS BỆNH TRUYỀN NHIỄM ...................................... 11 2.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý Gis ..................................................................... 11 2.1.1. Giới thiệu hệ thống thông tin địa lý ......................................................................... 11 2.4.2. Các định nghĩa về GIS ............................................................................................. 12 2.4.3. Các thành phần của GIS .......................................................................................... 12 2.2 Giới thiệu Webgis ........................................................................................................... 13 2.2.1 Khái niệm ................................................................................................................. 13 2.2.2 Kiến trúc ................................................................................................................... 13 2.3 Tổng quan về webgis bệnh truyền nhiễm........................................................................ 14 2.2 Dành cho người dùng. ..................................................................................................... 14 2.3 Dành cho quản trị hệ thống. ............................................................................................ 15 Chương 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BẢN ĐỒ BỆNH TRUYỀN NHIỄM ......................... 15 5 3.1 Lựa chọn công nghệ ........................................................................................................ 15 3.2 Phân tích yêu cầu - thiết kế hệ thống .............................................................................. 15 3.2.1 Các chức năng của hệ thống ..................................................................................... 15 3.2.3 Thiết kế Cơ sở dữ liệu .............................................................................................. 17 3.2 Một số giao diện chương trình ........................................................................................ 19 3.2.1 Giao diện chính ......................................................................................................... 19 3.2.2 Giao diện bản đồ cảnh báo bệnh dịch ....................................................................... 19 3.2.3 Giao diện xem chi tiết bản đồ cảnh báo bệnh dịch ................................................... 19 3.2.4 Giao diện bản đồ phân bố điểm mắc, chết ................................................................ 20 3.2.5 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bố điểm mắc, chết ............................................ 20 3.2.6 Giao diện bản đồ phân bố điểm bệnh dịch ............................................................... 20 3.2.7 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bổ điểm bệnh dịch ........................................... 21 3.2.8 Giao diện cổng thông tin bệnh truyền nhiễm ........................................................... 21 3.2.9 Giao diện trang quản trị hệ thống ............................................................................. 21 Chương 4. CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM .............................................................................. 22 4.1 Yêu cầu hệ thống ........................................................................................................ 22 4.1.1 Phần cứng ............................................................................................................ 22 4.1.2 Phần mềm............................................................................................................ 22 4.2 Mô hình triển khai ...................................................................................................... 22 4.3 Thử nghiệm ..................................................................................................................... 22 4.3.1 Dữ liệu thử nghiệm ................................................................................................... 22 4.3.2 Đánh giá hệ thống ..................................................................................................... 22 KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 24 6 DANH MỤC HÌNH VẼ STT Số hiệu Tên hình vẽ 1 Hình 1.1 Webgis bệnh dịch Healthmap.org 2 Hình 2.1 Các thành phần của GIS 3 Hình 2.2 Kiến trúc hệ thống Webgis 4 Hình 2.3 Module hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm 5 Hình 2.4 Module dành cho người dùng 6 Hình 2.5 Module dành cho quản trị hệ thống 7 Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan chức năng của hệ thống 8 Hình 3.2 Sơ đồ quan hệ Cơ sở dữ liệu 9 Hình 3.3 Giao diện chính 10 Hình 3.4 Giao diện bản đồ cảnh báo bệnh dịch 11 Hình 3.5 Giao diện xem chi tiết bản đồ cảnh báo bệnh dịch 12 Hình 3.6 Giao diện phân bổ điểm mắc, chết 13 Hình 3.7 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bố điểm mắc, chết 14 Hình 3.8 Giao diện bản đồ phân bố điểm bệnh dịch 15 Hình 3.9 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bổ điểm bệnh dịch 16 Hình 3.10 Giao diện cổng thông tin bệnh truyền nhiễm 7 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Bệnh truyền nhiễm có một lịch sử phát triển lâu đời cùng với sự phát triển của loài người. Đó không chỉ là mối đe dọa bệnh tật nguy hiểm cho từng cá nhân mà còn cho toàn nhân loại thế giới.Trong xã hội hiện đại ngày nay, nhiều bệnh truyền diễm gây dịch diễn biến ngày càng phức tạp, một vụ dịch ở bất cứ nơi nào trên thế giới chỉ cần vài giờ đã có thể trở thành mối đe dọa cho một khu vực khác và thậm chí cho toàn thế giới. 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. Tại Việt Nam, theo số liệu thống kê về các ca mắc bệnh truyền nhiễm của cục Y tế dự phòng cho thấy bệnh truyền nhiễm đang là vấn đề y tế nghiêm trọng ở Việt Nam. Ở nước ta, hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm được tổ chức một cách chặt chẽ, có hệ thống theo chiều dọc (các cơ sở y tế dự phòng tuyến dưới có trách nhiệm báo cáo số liệu giám sát lên tuyến trên) và theo chiều ngang (các cơ sở y tế trên cùng một tuyến có nhiệm vụ báo cáo số liệu giám sát bệnh truyền nhiễm về cơ quan y tế dự phòng cùng tuyến). Các cơ sở khám, chữa bệnh có trách nhiệm thông báo các thông tin, các trường hợp mắc bệnh truyền nhiễm cho cơ sở y tế dự phòng cùng cấp. Năm 2012, để thuận lợi cho việc quản lý, thống kê số lượng người mắc bệnh dịch của từng địa phương trên cả nước, cục Y tế dự phòng đã triển khai hệ thống phần mềm Giám sát bệnh truyền nhiễm thí điểm cho 7 tỉnh Hà Nội, Yên Bái, Thái Bình, Bình Định, Bình Dương, Đồng Tháp và Đắc Lắk. Từ này 2014, hệ thống này đã được triển khai cho tất cả các tỉnh trong cả nước, trở thành kênh báo cáo bệnh dịch của các cơ sở Y tế dự phòng. Tuy nhiên, cục Y tế dự phòng vẫn còn khá khó khăn trong việc phân vùng, theo dõi diễn biến của bệnh dịch một cách tổng quan. Về phía người dân thì chỉ có thể cập nhật thông tin bệnh dịch qua phương tiện loa đài, truyền thông, khó có thể biết được diễn biến tình hình bệnh dịch nơi mình đang sinh sống hoặc nơi mình sẽ đến. Từ cơ sở thực tiễn trên, tôi đề xuất “Ứng dụng Webgis trong hệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm” trở thành kênh thông tin về bệnh truyền nhiễm, thông tin dữ liệu bệnh dịch sẽ được lấy từhệ thống Giám sát bệnh truyền nhiễm của Cục y tế dự phòng. Người dùng có thể xem thông tin diễn biến bệnh dịch tại địa phương mình đang cư trú hoặc tất cả các địa phương khác trên cả nước. Ngoài ra, hệ thống còn cung cấp các thông tin về cách phòng tránh lây lan bệnh dịch, tính chất mật độ nguy hiểm của các bệnh dịch đang diễn biến phức tạp. 8 2. Đối tƣợng nghiên cứu - Các lý thuyết thực nghiệm về công tác giám sát bệnh dịch của các đơn vị chức năng. - Mối quan tâm của nguời dân về dịch bệnh. 3. Mục đích và phƣơng pháp nghiên cứu Mục đích của nghiên cứu là nhằm đề xuất một kênh thông tin bản đồ về bệnh dịch hỗ trợ cho công tác giám sát bệnh truyền nhiễm của các đơn vị chức năng, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân theo dõi diễn biến của các bệnh dịch đang bùng phát. Phương pháp chủ yếu là xây dựng hệ thống dựa trên dữ liệu đang có về bệnh dịch ở từng địa phương trong cả nước của cục Y tế dự phòng, từ đó đề xuất xây dựng mô hình, giải pháp phù hợp với thực trạng giám sát bệnh truyền nhiễm ở Việt Nam. 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 hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm 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 phần các ký hiệu và chữ viết tắt, danh mục các bảng, danh mục các 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 trên thế giới và Việt Nam, nhu cầu tìm kiếm thông tin về bệnh dịch của người dân. Chƣơng 2: Tổng quan về ứng dụng webgis trong hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm Trong chương này tác giả giới thiệu một số khái niệm về hệ thống địa lý Gis,Webgis và giới thiệu về hệ thống bản đồ thông tin bệnh truyền nhiễm định xây dựng một cách tổng quan và khái quát các chức năng chính của hệ thống. Chƣơng 3: Xây dựng hệ thống bản đồ bệnh truyền nhiễm Chương này tác giả trình giới thiệu về các công nghệ sẽ sử dụng, sau đó phân tích các chức năng của hệ thống bản đồ thông tin truyền nhiễmvà 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. 9 Chƣơng 1.GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan về ứng dụng webgis tronghệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm 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. 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 Tầm quan trọng của ứng dụng webgis tronghệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm Trong vài thập kỷ qua, thế giới đã chứng kiến sự đột biến đáng báo động của những bệnh truyền nhiễm mới. Các bệnh dịch này lây lan nhanh chóng và trở thành mối lo ngại không chỉ của các cơ quan chức năng mà còn là mối đe dọa đến sự sống của tất cả mọi người dân trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Do vậy mỗi người dân Việt Nam cần phải chủ động tìm hiểu cách phòng tránh, đối phó với các bệnh dịch để bảo vệ cho mình và người thân. Tuy nhiên thì các thông tin về diễn biến bệnh dịch, các địa phương đang phát hiện ổ dịch được các cơ quan báo chí đăng tải còn thiếu tập trung và không được cập nhật nhanh chóng. Cục Y tế dự phòng đã cho triển khai hệ thống phần mềm Giám sát bệnh truyền nhiễmtới tất cả địa phương trên cả nước. Hệ thống cho phép các đơn vị y tế dự phòng từ tuyến xã tới tuyến huyện, tuyến tỉnh cập nhật dữ liệu về số lượng các ca mắc, các ca chết của từng bệnh dịch, cập nhật thông tin về các ổ dịch, vùng dịch theo từng ngày. Dữ liệu mặc dù được báo cáo nhanh chóng nhưng chưa được cung cấp thông tin đến người dân. Hơn nữa, việc xem số liệu bệnh dịch theo từng địa phương trên giấy tờ cũng gây khó khăn cho Cục Y tế dự phòng khi theo dõi khoanh vùng ổ dịch. Như vậy ứng dụng webgis vào hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm sẽ giúp bạn: - Có thể nhanh chóng tìm kiếm thông tin diễn biến bệnh dịch ở tất cả các địa phương trên cả nước, qua đó mỗi cá nhân sẽ có tự trang bị thêm kiến thức để bảo vệ cho mình và những người xung quanh trước nguy cơ lây lan của bệnh dịch. - Các cơ quan chức năng 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. 10 1.2 Hiện trạng của webgis về bệnh dịch trên thế giới. Hình 1.1: Webgis bệnh dịch Healthmap.org HealthMap là một nhóm các nhà nghiên cứu, nhà dịch tễ học và các nhà phát triển phần mềm tại Bệnh viện nhi Boston được thành lập vào năm 2006. Khi sử dụng HealthMap, bạn có thể tìm kiếm dữ liệu theo các loại bệnh dịch, theo đất nước, theo thời gian hoặc có thể chọn hiển thị bản đồ bệnh dịch theo nhiều loại khác nhau. 1.3 Hiện trạng của webgis về bệnh dịch tại Việt Nam Hiện tại ở Việt Nam chưa có webgis nào được sử dụng rộng rãi cho phép người dân trên cả nước có thể truy cập xem diễn biến bệnh dịch. Để có thể theo dõi diễn biến bệnh dịch, người dân chỉ có thể nghe trên các phương tiện truyền thông khác như loa đài, tivi, báo chí. Các thông tin mà người dân thu thập được còn manh mún, thiếu đầy đủ và không tổng quát. 1.4 Nhu cầu xây dựng webgis về bệnh dịch 1.4.1 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 bệnh dịch cho mình và mọi người xung quanh. Webgis bệnh dịch mang lại cho bạn 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. 11 - 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. 1.4.2 Đối với cơ quan chức năng Hiện nay, cục Y tế dự phòng cơ quan chủ quản về lĩnh vực y tế dự phòng trên cả nước đã cho triển khai phần mềm Giám sát bệnh truyền nhiễm. Phần mềm cho phép các địa phương trên cả nước từ đơn vị y tế dự phòng tuyến xã có thể cập nhật số liệu các ca mắc, chết vì bệnh truyền nhiễm tại địa phương mình quản lý. Sau nhiều năm đưa phần mềm vào hoạt động, phần mềm đã cho thấy tác dụng một cách rõ ràng trong việc báo cáo số liệu nhanh chóng, đồng nhất. Tuy nhiên vẫn còn rất khó khăn để các đơn vị y tế dự phòng tuyến trên (tỉnh, viện, cục Y tế) có cái nhìn tổng quan về tình hình diễn biến, khoanh vùng bệnh dịch. Với Webgis bệnh dịch, các đơn vị y tế dự phòng tuyến trên có thể: - Khoanh vùng bệnh dịch một cách dễ dàng khi xem bản đồ cảnh báo bệnh dịch. - Chỉ định các ổ dịch nguy hiểm cần phải chú ý khi xem bản đồ phân bố điểm mắc, chết và phân bố điểm bệnh dịch. - Dễ dàng kết xuất bản đồ ra file ảnh để làm báo cáo hoặc in trực tiếp bản đồ từ website. 1.5 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:  Đã hoàn thành xây dựng website Webgis 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 tích hợp một cổng thông tin, cho phép đơn vị chức năng có thể cung cấp thông tin về nguyên nhân, cách phòng tránh đối phó với bệnh dịch đến tất cả người dân trên cả nước. Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ WEBGIS BỆNH TRUYỀN NHIỄM 2.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý Gis 2.1.1. 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. 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 12 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. 2.4.2. 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. + 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. - 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. 2.4.3. Các thành phần của GIS Hình 2.1: Các thành phần của GIS 13 - 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. - 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. - 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). 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 + 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. 2.2 Giới thiệu Webgis 2.2.1 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. 2.2.2 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. Hình 2.2: Kiến trúc hệ thống Webgis 14 2.3 Tổng quan về webgis bệnh truyền nhiễm. Hình 2.3: Module hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm Hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm gồm 2 loại người dùng là: Quản trị hệ thống và nguời dùng. - Người dùng khi có nhu cầu xem thông tin bệnh dịch sẽ truy cập vào website. - Quản trị hệ thống có nhiệm vụ quản lý thông tin bệnh dịch. 2.2 Dành cho ngƣời dùng. Hình 2.4: Module dành cho người dùng Hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm cung cấp cho người dùng các chức năng sau: - Người dùng khi truy cập vào webgis, hệ thống sẽ tự động hiển thị bản đồ cảnh báo bệnh dịch tại địa phương, nơi mà người dùng đang truy cập. - Người dùng có thể xem bản đồ bệnh dịch tại tất cả các địa phương trên cả nước, xem chi tiết bản đồ theo từng vùng, từng tỉnh hoặc từng huyện hoặc có thể chọn xem theo từng loại bệnh dịch. - Đối với người dùng thuộc các cơ quan đơn vị chức năng y tế có thể tùy chọn hiển thị màu sắc cảnh báo bệnh dịch bằng việc cấu hình ngưỡng cảnh báo bệnh dịch. - Ngoài ra, người dùng có thể in hoặc kết xuất bản đồ ra dạng ảnh, tìm kiếm thông tin về cách phòng tránh, đối phó với bệnh dịch. Hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm Người dùng Quản trị hệ thống Người dùng Bản đồ bệnh dịch Thông tin bệnh dịch Cảnh báo bệnh dịch Phân bố điểm bệnh dịch Phân bố điểm mắc chết Xem thông tin bệnh dịch Tìm kiếm thông tin bệnh dịch Thiết đặt loại điểm mắc, chết Thiết đặt ngưỡng cảnh báo 15 2.3 Dành cho quản trị hệ thống. Hình 2.5: Module dành cho quản trị hệ thống Hệ thống webgis bệnh truyền nhiễm cung cấp cho người quản trị hệ thống các chức năng sau: - Người Quản trị đăng nhập vào hệ thống. Sau khi đăng nhập thành công, người Quản trịcó thể thay đổi thông tin đăng nhập. - Hệ thống cho phép người Quản trịcó thể thay đổi thông tin địa phương, bệnh dịch sẽ hiển thị lên webgis. - Với chức năng Quản trị thông tin, người Quản trịcó thể dễ dàng cập nhật thông tin về bệnh dịch, cách phòng tránh, đối phó với bệnh dịch Chƣơng 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BẢN ĐỒ BỆNH TRUYỀN NHIỄM 3.1 Lựa chọn công nghệ - Webgis sử dụng công nghệ Arcgis server 10.2, ASP.Net(C#). - Cơ sở dữ liệu: SQL Server 2008 R2 và Access. - Ngôn ngữ: C# + Javascript + JQuery + Arcgis Javascript API 3.2 Phân tích yêu cầu - thiết kế hệ thống 3.2.1 Các chức năng của hệ thống a) Sơ đồ tổng quan Quản trị hệ thống Quản trị thông tin Đăng nhập Quản lý mục tin Quản lý bản tin Quản lý ảnh, banner Quản lý địa phương Cấu hình bệnh dịch 16 Người dùng Quản trị Hệ thống Webgis Arcgis server 10.2 Cảnh báo bệnh dịch Phân bố điểm bệnh dịch Phân bố điểm mắc, chết Bản đồ bệnh dịch Thông tin bệnh dịch Tìm kiếm thông tin Xem thông tin Thiết đặt ngưỡng cảnh báo Thiết đặt loại điểm Quản trị thông tin Đăng nhập Quản lý mục tin Quản lý bản tin Quản lý ảnh, banner Quản lý địa phương Quản lý bệnh dịch Hình 3.1: Sơ đồ tổng quan chức năng của hệ thống b) Mô tả chức năng # Tên User-Case Actor Mô tả chi tiết 1. Cảnh báo bệnh dịch Người dùng Cảnh báo mức độ nguy hiểm, lây lan của bệnh dịch bằng cách tô màu theo số lượng ca mắc bệnh của các địa phương trên cả nước. - Tự động hiển thị cảnh báo bệnh dịch ở địa phương mà người dùng truy cập vào website. - Xem bản đồ theo địa phương, theo bệnh dịch. 2. Thiết đặt ngưỡng cảnh báo Người dùng Thiết đặt các ngưỡng cảnh báo, màu sắc hiển thị khi chọn xem bản đồ cảnh báo bệnh dịch. 3. Phân bố điểm mắc, chết Người dùng Hiển thị các điểm số ca mắc bệnh hoặc số ca chết do bệnh dịch tại tất cả các địa phương trên cả nước. - Xem bản đồ theo địa phương, theo bệnh dịch. 4. Phân bố điểm bệnh dịch Người dùng Hiển thị các điểm bệnh dịch tại tất cả các địa phương trên cả nước. - Xem bản đồ theo địa phương, theo bệnh dịch. 17 - Hiển thị cùng một lúc nhiều loại bệnh khác nhau. 5. Thiết đặt loại điểm Người dùng Thiết đặt loại điểm hiển thị to hoặc nhỏ, số ca trên mỗi điểm là bao nhiêu khi người dùng xem bản đồ phân bố điểm mắc, chết hoặc bản đồ phân bố điểm bệnh dịch. 6. Xem thông tin bệnh dịch Người dùng Xem thông tin về quá trình bùng phát, lây lan, nguyên nhân của bệnh dịch. Cách phòng tránh, đối phó với bệnh dịch. 7. Tìm kiếm thông tin bệnh dịch Người dùng Tìm kiếm thông tin liên quan đến bệnh dịch. 8. 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. 9. Quản lý địa phương Quản trị hệ thống Quản lý các thông tin liên quan đến địa phương. - Phân chia vùng miền - Thông tin tỉnh, huyện, xã. 10. 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 11. Quản lý mục tin Quản trị hệ thống Quản lý thông tin mục tin, cho phép người quản trị thêm, sửa, xóa mục tin. 12. Quản lý bản tin Quản trị hệ thống Quản lý thông tin bản tin tin, cho phép người quản trị thêm, sửa, xóa bản tin. - Một bản tin có thể thuộc nhiều mục tin và ngược lại một mục tin cũng có nhiều bản tin. 13. Quản lý ảnh, banner Quản trị hệ thống Quản lý thông tinh ảnh banner, quảng cáo. 3.2.3 Thiết kế Cơ sở dữ liệu 3.2.3.1 Sơ đồ quan hệ Cơ sở dữ liệu 18 Hình 3.2: Sơ đồ quan hệ Cơ sở dữ liệu 3.2.3.2 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 10 Sys_Region Vùng miền – Lưu trữ thông tin vùng, miền 11 Sys_Province Tỉnh, huyện, xã – Lưu trữ thông tin của các địa phương trên cả nước 12 Sys_Region_Province Vùng miền – Tỉnh huyện xã – Lưu trữ mối quan hệ của Tỉnh huyện xã với Vùng miền (quan hệ nhiều nhiều) Bảng 3.1: Mô tả các bảng cơ sở dữ liệu webgis 19 3.2 Một số giao diện chƣơng trình 3.2.1 Giao diện chính Hình 3.2: Giao diện chính 3.2.2 Giao diện bản đồ cảnh báo bệnh dịch Hình 3.3: Giao diện bản đồ cảnh báo bệnh dịch 3.2.3 Giao diện xem chi tiết bản đồ cảnh báo bệnh dịch 20 Hình 3.4: Giao diện xem chi tiết bản đồ cảnh báo bệnh dịch 3.2.4 Giao diện bản đồ phân bố điểm mắc, chết Hình 3.5: Giao diện phân bổ điểm mắc, chết 3.2.5 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bố điểm mắc, chết Hình 3.6: Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bố điểm mắc, chết 3.2.6 Giao diện bản đồ phân bố điểm bệnh dịch Hình 3.7: Giao diện bản đồ phân bố điểm bệnh dịch 21 3.2.7 Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bổ điểm bệnh dịch Hình 3.8: Giao diện xem chi tiết bản đồ phân bổ điểm bệnh dịch 3.2.8 Giao diện cổng thông tin bệnh truyền nhiễm Hình 3.9: Giao diện cổng thông tin bệnh truyền nhiễm 3.2.9 Giao diện trang quản trị hệ thống Hình 3.10: Giao diện trang quản trị hệ thống 22 Chƣơng 4. CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 4.1 Yêu cầu hệ thống 4.1.1 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 4.1.2 Phần mềm - Máy cài hệ điều hành Window XP trở lên - Arcgis server, SQL server - . Net framework 4.0 4.2 Mô hình triển khai Triển khai hệ thống trên network. 4.3 Thử nghiệm 4.3.1 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 2014, 2015. Dữ liệu được thu thập trên tất cả các tỉnh thành trong cả nước, số lượng ca mắc, ca chết của bệnh dịch được lưu trữ trữ theo từng xã (phường). 4.3.2 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. 23 KẾT LUẬN Kết quả đạt đƣợc - Tìm hiểu hệ thống giám sát bệnh truyền nhiễm trên thế giới và Việt Nam. - Tìm hiểu Gis, Webgis, Arcgis server 10.2. - 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, 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. - 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. 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] [2] Tiếng Anh [3] [4] https://developers.arcgis.com/ [5] https://geonet.esri.com/ [6] [7] Boyd, d. m., & Elison, N. B. (2007), “Social network sites: Definition, history, and scholaship”, Journal of Computer-Mediated Communication. [8] Cimigo (2011), “ Internet Usage and Development in Vietnam”, 2011 Vietnam NetCitizens Report.