Xem mẫu

  1. I. Thông tin chung Tên Đề tài: Xây dựng cơ sở dữ liệu Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới Thời gian thực hiện: tháng 12/2015 đến tháng 12/2016 Cơ quan chủ trì: Trung tâm Công nghệ phần mềm Thuỷ lợi Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Đăng Vỹ ĐTDĐ: 0912260509 Email: nguyen_dang_vy@yahoo.com 1. Đặt vấn đề Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới có 6 mục tiêu cần đạt được và 6 nội dung thực hiện để đạt được các mục tiêu đó. Kết quả thực hiện Chương trình sẽ là các cơ chế chính sách xây dựng nông thôn mới, các giải pháp khoa học và công nghệ để xây dựng nông thôn mới, các mô hình nông thôn mới, các bộ chỉ tiêu khác nhau về nông thôn mới, kết quả triển khai thí điểm các mô hình nông thôn mới. Đây là một Chương trình khoa học và công nghệ có quy mô lớn với không gian triển khai thực hiện trên toàn quốc. Do vậy, để theo dõi, giám sát tiến độ và kết quả thực hiện của từng đề tài, dự án nói riêng, của cả Chương trình nói chung, cần thiết phải có một hệ thống thông tin hiện đại. Mặt khác, kết quả thực hiện Chương trình cần phải được tuyên truyền đến các cấp quản lý ở khu vực nông thôn và đặc biệt là người dân ở nông thôn để thay đổi nhận thức của họ về mục tiêu, phương pháp, cách thức tổ chức xây dựng nông thôn trong điều kiện hiện nay. Ngoài các giải pháp thông tin, truyền thông mang tính chất truyền thống như sách, báo, hội thảo, hội nghị, để đạt được mục đích đó thì giải pháp rẻ mà hiệu quả là công nghệ thông tin. Một hệ thống thông tin quản lý dữ liệu về nông thôn mới trên mạng Internet sẽ là cái cầu thông tin kết nối Ban chỉ đạo xây dựng nông thôn mới với các địa phương trong toàn quốc, là công cụ tạo điều kiện thuận lợi cho cán bộ quản lý, cán bộ chuyên môn cũng như người dân ở khu vực nông thôn có thể dễ dàng tìm hiểu về cơ chế, chính sách của Đảng và Nhà nước về nông thôn mới, bộ chỉ tiêu hướng dẫn quy hoạch xây dựng nông thôn mới, bộ tiêu chí đánh giá kết quả thực hiện hàng năm của Chương trình mục tiêu Quốc gia xây dựng nông thôn mới, các giải pháp khoa học và công nghệ để xây dựng nông thôn mới, các mô hình nông thôn mới, các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và cách thức tổ chức xây dựng mỗi mô hình, hình ảnh, kết quả đã triển khai các mô hình vào thực tiễn. Trên cơ sở đó, cán bộ và người dân ở nông thôn mới có được định hướng về xây dựng nông thôn mới và lựa chọn mô hình phù hợp với điều kiện của địa phương mình để áp dụng. Ngoài ra, việc xây dựng và triển khai ứng dụng một hệ thống thông tin quản lý dữ liệu phục vụ xây dựng nông thôn mới sẽ góp phần nâng cao trình độ ứng dụng công nghệ thông tin cho tầng lớp nhân dân ở khu vực nông thôn. Xuất phát từ những lợi ích nói trên mà một 1299
  2. hệ thống thông tin quản lý dữ liệu phục vụ xây dựng nông thôn mới có thể đem lại, dự án xây dựng hệ thống thông tin quản lý dữ liệu phục vụ xây dựng nông thôn mới thực sự là một nhiệm vụ cần thiết và cấp thiết. 2. Mục tiêu Xây dựng được phần mềm và cơ sở dữ liệu phục vụ công tác chỉ đạo, điều hành Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. 3. Các kết quả chính của nhiệm vụ đã đạt được 3.1. Thiết kế hệ thống và lựa chọn giải pháp công nghệ thông tin cho cơ sở dữ liệu và phần mềm quản lý dữ liệu chương trình khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới 3.1.1. Nghiên cứu thiết kế hệ thống cho hệ thống thông tin quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới Thiết kế hệ thống thông tin quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn được thực hiện theo quy trình chung đối với việc thiết kế một hệ thống thông tin do đó các phương pháp được sử dụng cũng là những phương pháp phổ biến trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Đối với hệ thống thống thông tin quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới, người dùng của hệ thống sẽ chia ra các nhóm thành phần như sau: Ban Chỉ đạo Chương trình khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. Ban Chủ nhiệm Chương trình khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. Các nhà khoa học thực hiện đề tài, dự án. Lãnh đạo các địa phương đang xây dựng nông thôn mới, Ban quản lý xây dựng nông thôn mới các cấp. Cán bộ quản trị hệ thống Cán bộ lãnh đạo các xã chưa đăng ký xây dựng nông thôn mới Các tổ chức khác, bà con nông dân, cá nhân khác. Căn cứ vào kết quả phân tích thành phần người dùng của hệ thống thông tin quản lý CSDL Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới, chúng ta có được sơ đồ các luồng thông tin trong hệ thống như trên hình vẽ 1.1 sau đây. 1300
  3. Hình 1.1 Sơ đồ các luồng thông tin trong hệ thống thông tin quản lý CSDL Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới 3.1.2. Khảo sát yêu cầu và hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin của Ban chủ nhiệm Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới - đơn vị đặt hàng hệ thống thông tin a. Chức năng cơ bản của hệ thống thông tin Hệ thống thông tin quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới có hai nhóm chức năng cơ bản: - Nhóm chức năng thứ nhất là phục vụ cho công tác quản lý nội bộ của Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới: theo dõi công tác tổ chức tuyển chọn, giao nhiệm vụ thực hiện, tiến độ thực hiện, tiến độ giải ngân, kết quả thực hiện, các tài liệu, văn bản liên quan đến mỗi đề tài, dự án của Chương trình và của cả Chương trình. - Nhóm chức năng thứ hai là cung cấp thông tin cho các địa phương, người nông dân về sự kiện và kết quả ứng dụng khoa học công nghệ vào việc xây dựng nông thôn mới ở các nơi khác nhau trên khắp đất nước. b. Yêu cầu chi tiết đối với hệ thống thông tin - Quản lý văn bản pháp lý về Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới và các văn bản về Chương trình Mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới có liên quan - Quản lý thông tin về các đề tài, dự án thuộc Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. 1301
  4. - Quản lý thông tin về việc ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ vào xây dựng nông thôn mới. - Quản lý thông tin về các xã đạt chuẩn xây dựng nông thôn mới. - Đáp ứng yêu cầu về việc cung cấp thông tin cho người dùng 3.1.3. Yêu cầu đối với giao diện của hệ thống thông tin Giao diện của hệ thống thông tin là giao diện Web, có chức năng quản lý bản đồ GIS phục vụ cho việc xây dựng bản đồ hiện trạng các xã ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ, bản đồ các xã đạt chuẩn xây dựng nông thôn mới, do đó giao diện của hệ thống thông tin thực chất là giao diện WebGIS. Giao diện phải dễ sử dụng không chỉ đối với những người dùng quen sử dụng Internet mà còn dễ cho người dân vùng nông thôn tự học sử dụng, tự tìm hiểu để khai thác thông tin. Vì vậy, các tiêu đề, trình đơn phải sát nghĩa với nội dung mà nó phản ảnh, cách thức lấy thông tin được áp dụng là cách thức đã phổ biến trên Internet. 3.1.4. Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin của Văn phòng Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới Văn phòng Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới có trụ sở làm việc chính tại tầng 5 toà nhà số 1 ngõ 165 - Chùa Bộc - Đống Đa - Hà Nội. Đây là toà nhà do Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực học sông biển quản lý. Kết quả khảo sát hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin của cho thấy: - Về máy tính trạm: Số lượng máy tính trạm mà văn phòng sử dụng là 5 máy. Những máy tính này được trang bị cùng một lần và có chung cấu hình: CPU G630 2.7GHz, RAM 2 GB, HDD 200 GB. Những máy tính này được trang bị từ năm 2013, không còn mới nhưng cấu hình đủ để phục vụ công tác văn phòng, sử dụng Internet. - Về tốc độ đường truyền: Văn phòng Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới sử dụng chung đường truyền Internet với Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực học sông biển do VNTPT cung cấp. Theo hợp đồng ký kết với đơn vị cung cấp dịch vụ Internet, đường truyền có tốc độ cực đại là 30 MB. - Về máy chủ: Văn phòng Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới không có máy chủ. 3.1.5. Cấu trúc tổng thể của hệ thống thông tin quản lý cơ sở dữ liệu Chương trình KHCN phục vụ xây dựng nông thôn mới Hệ thống thông tin quản lý cơ sở dữ liệu Chương trình KHCN phục vụ xây dựng nông thôn mới sẽ là một hệ thống thông tin đa người dùng, có CSDL tập trung, được xây dựng theo mô hình cấu trúc WebGIS. Trên hình vẽ 1.2 là sơ đồ cấu trúc tổng thể của hệ thống thông tin quản lý cơ sở dữ liệu Chương trình KHCN phục vụ xây dựng nông thôn mới. Thành phần của hệ thống bao gồm: 1302
  5. 1. Cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu Chương trình KHCN phục vụ xây dựng nông thôn mới và các lớp bản đồ địa giới hành chính xã, huyện, tỉnh của hợp phần GIS phục vụ cho việc tìm kiếm các mô hình xây dựng nông thôn mới, xây dựng bản đồ hiện trạng về kết quả xây dựng nông thôn mới. 2. Phần chủ Web (WebServer) - hợp phần tiếp nhận yêu cầu của phía khách, thực hiện yêu cầu xử lý thông tin (cập nhật thông tin vào cơ sở dữ liệu hoặc truy vấn từ cơ sở dữ liệu, thực hiện tính toán trong trường hợp cần thiết, tạo lập các bảng kết quả), trả kết quả về cho phía khách. 3. Phần chủ GIS (WebGIS Server) - hợp phần nhận yêu cầu người dùng do phần chủ Web chuyển đến, đọc dữ liệu bản đồ từ CSDL, xử lý dữ liệu bản đồ và thông qua phần chủ Web phân phát bản đồ qua mạng đến cho người dùng. 4. Phần khách là các trình duyệt Internet cùng với giao diện Web có chức năng quản lý các tương tác với người dùng, tiếp nhận yêu cầu của người dùng để gửi đến phần chủ, nhận kết quả trả về từ phần chủ và hiển thị cho người dùng. Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc tổng thể của hệ thống thông tin quản lý CSDL Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ XDNTM Cấu trúc tổng thể sẽ được cụ thể hoá ở cuối chương sau khi có được các lựa chọn công nghệ để xây dựng hệ thống. 3.2. Xây dựng các module phần mềm quản lý CSDL Chương trình khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới Tổng số các module được xây dựng để đảm nhận chức năng quản lý dữ liệu Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới là 92 module tương ứng với 92 ca sử dụng của phần mềm. Chúng được chia thành 13 nhóm căn cứ vào tính liên 1303
  6. hoàn của các ca sử dụng mà chúng đảm nhận, thể loại dữ liệu mà chúng xử lý để cung cấp cho người dùng các tính năng trong việc quản lý dữ liệu của Chương trình. Toàn bộ nội dung mô tả biểu đồ tình tự, biểu đồ hoạt động, mô tả tương tác của người dùng với module, kết quả thiết kế giao diện của các module được tập hợp trong "Phân tích, thiết kế phần mềm và cơ sở dữ liệu Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới". 3.3.1. Nhóm module khởi tạo giao diện Web 3.3.2. Nhóm module truy vấn và cập nhật các văn bản pháp lý về Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM 1304
  7. 3.3.3. Nhóm module truy vấn và cập nhật các ý kiến chỉ đạo về "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM” của Ban Chỉ đạo, Ban Chủ nhiệm Chương trình 3.3.4. Nhóm module truy vấn và cập nhật thông tin chung về các đề tài, dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 1305
  8. 3.3.5. Nhóm module truy vấn và cập nhật tiến độ thực hiện đề tài/dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 1306
  9. 3.3.6. Nhóm module truy vấn và cập nhật tiến độ cấp kinh phí cho các đề tài/dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 3.3.7. Nhóm module truy vấn và cập nhật tiến độ giải ngân của đề tài/dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 1307
  10. 3.3.8. Nhóm module truy vấn, cập nhật kết quả thực hiện các đề tài, dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 1308
  11. 3.3.9. Nhóm module tìm kiếm thông tin, dữ liệu về các đề tài, dự án thuộc "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 3.3.10. Nhóm module thiết lập các loại báo cáo, biểu đồ tổng hợp tình hình thực hiện "Chương trình KHCN phục vụ xây dựng NTM" 1309
  12. 1310
  13. 3.3.11. Nhóm module hiển thị bản đồ GIS, quản lý tương tác của người dùng với bản đồ, giới thiệu kết quả xây dựng nông thôn mới của xã điểm 1311
  14. 3.3.12. Nhóm module kiểm duyệt thông tin được cập nhật vào hệ thống 3.3.13. Nhóm module quản lý tài khoản người dùng 1312
  15. 3.4. Kiểm thử hệ thống Để kiểm thử hệ thống thông tin (phần mềm và cơ sở dữ liệu) quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới cần thiết phải có dữ liệu đầy đủ của một số đề tài, dự án và tất nhiên càng nhiều đề tài, dự án càng tốt. Đơn vị thực hiện nhiệm vụ đã đề xuất với Văn phòng Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới đề nghị các đề tài, dự án đã và đang thực hiện của Chương trình cung cấp thông tin, dữ liệu, đồng thời đề nghị Văn phòng cung cấp tất cả các văn bản pháp lý liên quan đến Chương trình. Văn phòng Chương trình đã cung cấp cho đơn vị thực hiện nhiệm vụ 22 đĩa CD lưu trữ thông tin dữ liệu của 17 đề tài, dự án đã được nộp kèm theo hồ sơ nghiệm thu của các đề tài, dự án đó, 20 văn bản pháp lý liên quan đến Chương trình. Ngoài ra Văn phòng Chương trình cũng gửi văn bản tới các đề tài, dự án với đề nghị cung cấp thêm dữ liệu nếu có, nhưng thông tin, dữ liệu mà Văn phòng nhận được và chuyển bổ sung cho đơn vị thực hiện nhiệm vụ không được nhiều. Toàn bộ 20 văn bản pháp lý về Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới, thông tin, dữ liệu trên đĩa CD của 17 đề tài, dự án cùng với thông tin, dữ liệu về nhiệm vụ Xây dựng cơ sở dữ liệu Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới đã được cập nhật vào cơ sở dữ liệu của hệ thống. Ngoài khối lượng thông tin, dữ liệu nói trên, Trung tâm Công nghệ phần mềm Thuỷ lợi còn sử dụng thông tin, dữ liệu của các đề tài, dự án do Trung tâm thực hiện thuộc các Chương trình Khoa học và công nghệ khác để kiểm thử phần mềm. Trong số các đề tài được sử dụng có đề tài thuộc Chương trình KC08/2010-2015 "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám vào việc giám sát tình hình, cảnh báo và dự báo về một số loại sâu bệnh chính hại lúa, phục vụ công tác phòng trừ sâu bệnh, bảo vệ mùa màng" và đề tài cấp bộ "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý sản xuất lúa ở vùng đồng bằng sông Cửu Long". Đây là hai đề tài không chỉ có đầy đủ tài liệu, tư liệu theo 1313
  16. quy định chung của Bộ KHCN, mà còn có nhiều băng hình, ảnh chụp và một số bài viết ghi nhận hình ảnh điều tra, khảo sát thực địa hoặc minh chứng cho công tác đào tạo, chuyển giao, triển khai ứng dụng kết quả vào thực tế. Những thông tin, dữ liệu này rất cần thiết cho việc kiểm thử hệ thống. Kiểm thử hệ thống được tiến hành theo hai bước. Bước thứ nhất là kiểm thử trong mạng LAN của Trung tâm. Mạng LAN thường có băng thông lớn, tốc độ đường truyền cao và ổn định. Các module phần mềm và cơ sở dữ liệu được các chuyên gia lập trình kiểm thử riêng rẽ trong quá trình xây dựng nó. Sau đó, các module được tích hợp thành một hệ thống thống nhất và được kiểm thử trong mang LAN. Quá trình này được thực hiện là nhằm nhanh chóng tìm kiếm các lỗi còn sót lại, kiểm tra hiệu năng của hệ thống trong môi trường mạng cục bộ. Từ đó có thể có những giải pháp điều chỉnh phù hợp. Bước thứ hai là kiểm thử phần mềm vận hành trên mạng Internet sau khi hệ thống Web đã được đẩy lên máy chủ với mục đích chủ yếu là xác định hiệu năng của hệ thống, đặc biệt là vấn đề truy vấn, cập nhật dữ liệu qua Internet. Từ đó tìm ra các đoạn mã chưa được tối ưu, làm việc còn chiếm dụng nhiều tài nguyên của mạng, đưa ra các giải pháp tối ưu hoá chúng để tăng hiệu năng của hệ thống, đáp ứng yêu cầu người dùng. Ngoài việc tự kiểm thử như đã trình bày ở trên, Trung tâm Công nghệ phần mềm Thuỷ lợi đã phối hợp với Ban Kế hoạch tổng hợp Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam tổ chức hội thảo vào ngày 4/11/2016 với sự tham gia của cán bộ quản lý khoa học của Viện và các đơn vị trực thuộc. Mục đích của hội thảo là đóng góp ý kiến cho phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới và triển vọng ứng dụng vào công tác quản lý của Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam và các đơn vị trực thuộc. Các ý kiến của các chuyên gia hội thảo đã được ghi nhận để hoàn thiện phần mềm. Kết quả kiểm thử cho thấy các module phần mềm nói riêng, toàn bộ phần mềm nói chung vận hành ổn định, có hiệu năng cao, đáp ứng yêu cầu quản lý cơ sở dữ liệu Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. 4. Kết luận Những vấn đề cơ bản nhất mà nhiệm vụ đã nghiên cứu và giải quyết là: 1. Tìm hiểu, nghiên cứu, so sánh các công nghệ nền thuộc dòng phần mềm mã nguồn mở thuộc các lĩnh vực quản trị dữ liệu thuộc tính, quản trị dữ liệu bản đồ, xử lý dữ liệu bản đồ và phân phát bản đồ trên mạng Internet và đưa ra lựa chọn tối ưu tổ hợp các sản phẩm đó để xây dựng hệ thống thông tin (phần mềm và cơ sở dữ liệu) quản lý dữ liệu Chương trình Khoa học công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới. Cụ thể: - PostgreSQL và PostGIS được chọn tích hợp với nhau để quản trị, ngoài các bảng dữ liệu thuộc tính, còn các lớp bản đồ của hệ thống thông tin theo mô hình đối tượng-quan hệ; 1314
  17. - MapServer được chọn để đóng vai trò WebGISServer trong hệ thống, đảm nhiệm chức năng xử lý bản đồ và phân phát bản đồ trên mạng Internet. - Apache được chọn để thực hiện vai trò WebServer. Về mặt cấu trúc, hệ thống thông tin là một hệ thống đa người dùng, cơ sở dữ liệu tập trung, được xây dựng theo mô hình "nhẹ khách-nặng chủ" theo cấu trúc Web. Hệ thống được xây dựng bằng ngôn ngữ Java trên cơ sở công nghệ Servlet và JSP về phía chủ và bằng ngôn ngữ Javascript, DHTML, CSS về phía khách. Công cụ lập trình chủ đạo là Eclipse. 2. Nghiên cứu, tìm kiếm giải pháp công nghệ để lập trình công cụ trợ giúp người dùng trích xuất dữ liệu từ các tư liệu điện tử (Word, Excel, PDF, JPG...) để cập nhật vào cơ sở dữ liệu, đặc biệt là trích xuất số liệu từ các bảng dự toán kinh phí có định dạng Excel. Nhờ đó, việc cập nhật dữ liệu, thông tin các đề tài, dự án vào cơ sở dữ liệu đơn giản hơn nhiều. 3. Ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ phân bố các xã xây dựng nông thôn mới với mức đạt các tiêu chí quốc gia khác nhau, bản đồ các xã xây dựng nông thôn mới ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ vào sản xuất và đời sống. Hệ thống GIS cung cấp cho người dùng, nhất là lãnh đạo các xã, bản đồ các xã điểm xây dựng nông thôn mới để có thể tìm hiểu, học hỏi, tìm kiếm mô hình xây dựng nông thôn mới phù hợp với xã mình. Nó cũng cung cấp cho bà con nông dân thông tin, địa điểm những nơi ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ vào sản xuất và đời sống tại nông thôn có hiệu quả để có thể tìm hiểu, học hỏi, trao đổi kinh nghiệm. Nhiệm vụ đã tiến hành phân tích, thiết kế hệ thống và ứng dụng các kết quả nghiên cứu trên đây để xây dựng phần mềm và cơ sở dữ liệu quản lý dữ liệu của Chương trình Khoa học công nghệ xây dựng nông thôn mới. Tài liệu tham khảo Tài liệu Tiếng Việt 1315
nguon tai.lieu . vn