Nghiên cứu ứng dụng Web GIS trong quản lý dữ liệu hạ tầng mạng thông tin quân sự

và kết xuất sang bản 
đồ, bây giờ được chuyển sang phía client để phía server chỉ cần phân phối dữ liệu 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 201
không gian và thuộc tính mà không phải cần chuyển đổi sang ảnh tile tại Server. 
Điều này có nghĩa là các engine xử lý bản đồ trở nên có hiệu quả và đáp ứng tốt 
hơn. 
Thư viện lập trình tương tác bản đồ 
Cùng với sự thay đổi trong lĩnh vực CNTT, cộng đồng GIS cũng đã chấp nhận 
những tiến bộ này và phát triển nhiều framework JavaScript để hiển thị bản đồ 
trong trình duyệt. GIS và những phân tích của nó chủ yếu phụ thuộc vào khả năng 
kết xuất đồ họa và những tính toán hoặc vào phân tích các đối tượng đồ họa (như 
là tọa độ) và dữ liệu văn bản. 
Leaflets là một trong những thư viện JavaScript mã nguồn mở phổ biến cùng 
với nhiều framework JavaScript GIS thương mại khác có sẵn trên thị trường [7]. 
Đây là thư viện tương tác bản đồ và các chức năng của bản đồ bằng ngôn ngữ 
JavaScript và HTML5. Với dung lượng nhẹ, được hỗ trợ gần như đầy đủ các tính 
năng truy vấn phân tích GIS, cùng với khả năng tích hợp các bản đồ miễn phí (như 
OpenStreetMap), đây là một trong những thư viện được người dùng sử dụng nhiều 
và hiện vẫn đang rất phổ biến. Một ưu điểm lớn của Leaflet là có thể được mở rộng 
với rất nhiều plugin, có tài liệu hướng dẫn sử dụng đơn giản dễ hiểu, ngoài ra cách 
thức lập trình khi sử dụng Leaflet cho phép tạo ra mã nguồn ngắn gọn mà vẫn đầy 
đủ các chức năng 
Thư viện lập trình JavaScript UI 
Các ứng dụng dựa trên nền tảng web thường sử dụng JavaScript cho việc lập 
trình ứng dụng. Các nhà phát triển có thể đơn giản việc lập trình các ứng dụng đa 
nền tảng bằng cách sử dụng các framework phát triển có sẵn như là Angular, 
React, Vue, Webix ... đã được tích hợp sẵn rất nhiều thành phần giao diện và hầu 
hết đều tuân thủ theo mô hình lập trình MVC. Việc tích hợp các framework 
JavaScript cũng khá đơn giản khi mà chỉ cần thêm tập tin framework JavaScript 
vào dự án và tham chiếu đến tập tin đấy trong đoạn mã cụ thể, không cần phải 
chỉnh sửa gì môi trường phát triển có sẵn. 
Một trong những thư viện lập trình JavaScript UI nổi tiếng là Webix [12], một 
framework sử dụng JavaScript và HTML5 để phát triển các ứng dụng đa nền tảng. 
Webix được phát triển bởi công ty phần mềm XB Softwares, có trụ sở tại Minsk, 
Belarus. Webix cung cấp cho người phát triển khả năng hoàn thiện ứng dụng web 
một cách nhanh chóng và tạo cấu trúc hợp lí cho ứng dụng, cho phép xây dựng các 
ứng dụng phức tạp ngay trong trình duyệt mà không cần dựa trên Server. 
3. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN 
Bài báo trình bày thiết kế và thực hiện của QKGIS theo bốn phần: kiến trúc 
hệ thống, xử lý hiển thị dữ liệu không gian, xử lý dữ liệu thuộc tính và kết quả 
sản phẩm. 
202
Ki
sử dụng hệ quản trị nội dung (Content Management System 
mojoPortal 
ASP.NET. Đây là m
cho các doanh 
gần nh
trên n
th
tiếng nhất trong số các mô
trách nhi
năng máy ch
dễ d
dữ liệu không gian v
Tủ hộp, Sợi cáp. 
đánh ch
thô
bản đồ. 
kích thư
thư
Layer tương 
gian c
vẽ dữ liệu GIS l
ở Client sẽ tạo các Tile Layer v
Server s
ến trúc hệ thống
Đ
ời gian quản lý, chi phí vận h
QKGIS s
àng, ch
Cơ s
ng tin không gian v
Hình 2
ớc 256x256) cần hiển thị. QKGIS sử dụng th
Trong 
H. Tu 
ể xây dựng th
ư tuy
ền tảng máy chủ IIS của Windows Server. Hệ thống CMS n
ủa Tile Layer đó v
ệm tiếp nhận v
ở dữ liệu QKGIS sử dụng l
ỉ mục tại tr
Khi Client truy c
ớc v
ẽ l
ấn, N. A. B
[8]
ệt đối khi sử dụng tr
ẳng hạn nh
 th
Hình 3
à cung c
, đư
n
ử dụng framework Express của Node.js, mô
ủ web v
ể hiện s
ùng b
ứng, với mỗi Tile Layer t
ghi
Hình 
Mô hình CSDL QKGIS s
ên m
ình, P. T. H. Thanh
ành m
ợc phát triển theo h
ột trong những CMS thích hợp cho phát triển các ứng dụng 
ệp
à có th
à thu
ường thuộc tính không gian,
ản đồ sẽ hiển t
ột Tile Layer thể hiện ở 
thể hiện s
ấp dữ liệu vector không gian gửi cho Client.
 v
1
à tr
ư d
ới hiệu suất cao.
ơ đ
ột ứng dụng Web GIS ho
ới khả năng t
. Mô hình ki
ịch vụ RESTful, Express l
ộc tính của các đối t
ồ xử lý hiển thị dữ liệu không gian của QKGIS l
ập bản đồ Web GIS bằng tr
à v
-đun đư
ả l
ể đ
ẽ dữ liệu không gian l
ơ đ
ành và 
ời các y
ư
ồ xử lý th
à v
ên n
ợc thực hiện, tuy nhi
h
ẽ dữ liệu vector không gian l
, “
ùy ch
ền tảng ASP.NET v
ến trúc Web GIS của b
ợc đăng ký trong đăng ký npm. Express chịu 
êu c
à d
ị ở Client v
Nghiên c
ư
bảo tr
ữ liệu hạ tầng mạng thô
 X
ương 
ớng đối t
ỉnh v
ầu web, bản thân Node.js cung cấp chức 
ử lý hiển thị dữ liệu không gian
ành hai kh
ì. 
ư
ử dụng l
ứng QKGIS sẽ xử lý dữ liệu không 
hình 3
ứu ứng dụng 
à m
ợng nh
à tính toán ra s
ư
à mô
có kh
ư vi
ên n
. 
ối l
àn ch
ợng dựa tr
ở rộng cao, khả năng bảo mật 
ên, đ
ư Đơn v
à h
ình duy
ện Leaflet để tạo ra các Tile 
-đun phù h
ệ quản trị SQL Server 
ả năng l
ền b
à Client và Server, trong đó 
ỉnh cho QKGIS, b
à thích h
ài báo
-
ể cấu h
ệt, QKGIS sẽ xác định 
ản đồ. Chi 
mạng thông tin quân sự
- CMS) mã ngu
đun d
ị, Tuyến truyền dẫn, 
ên Tile Layer, còn 
Công ngh
ên n
. 
ng tin quân s
ưu tr
ố l
ền tảng C# v
ợp khi sử dụng 
ày giúp ti
ịch vụ web nổi 
ình mô
ợp nhất.
ượng Tile (kích 
ữ v
ti
ệ thông tin
-
à truy v
ết để
ài báo 
ồn mở 
ết kiệm 
đun web 
ự gồm 
ên n
v
xử lý 
.”
à 
ới 
ấn 
ền 
ở 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 203
Xác định kích thước vùng 
hiển thị bản đồ
Tính số lượng Tile 
cần hiển thị
(Leaflet.js)
Khởi tạo các Tile Layer 
tương ứng
Clients
Mở bản đồ
Web GIS
Xử lý vẽ dữ liệu GIS lên 
một Tile Layer tương ứng
Clients
Tile Tile Tile
TileTileTile
Với mỗi Tile Layer
Tile Tile Tile
TileTileTile
Hình 2. Sơ đồ xử lý hiển thị dữ liệu không gian lên bản đồ. 
Chi tiết xử lý mô tả như sau: đầu tiên QKGIS sẽ kiểm tra xem những Tile 
Layer đã có dữ liệu lưu ở cache chưa, nếu Tile Layer nào có dữ liệu lưu ở cache rồi 
thì dùng HTML5 Canvas để vẽ lên trên Tile Layer lên bản đồ. Nếu chưa thì sẽ xác 
định các Tile Layer lấy dữ liệu từ server và sẽ gửi request XMLHttpRequest thông 
qua URI theo định dạng /rest/geodatas/[mapid]/[layerid]/tile/[z]/[x]/[y], trong đó 
biến [mapid] là id của bản đồ hiển thị, [layerid] là id của lớp bản đồ hiển thị (ví dụ: 
lớp tủ hộp, lớp sợi cáp ), [z] là tỉ lệ zoom, [x] và [y] là tọa độ mảnh tile trong 
vùng hiển thị. 
(XMLHttpRequest)
Request dữ liệu GIS 
của Tile Layer
(Node.js RESTful Service)
Xử lý Route tham chiếu
(Node.js Express)
Truy vấn dữ liệu
(Node.js Express)
Chuyển đổi dữ liệu trả về 
thành Json
(HTML5 Canvas)
Vẽ dữ liệu GIS lên 
Tile Layer
JSON
No
Kiểm tra 
có cache tile?
Load dữ liệu cache 
của Tile Layer
Yes
Hiển thị nhãn?
(HTML5 Canvas)
Vẽ lớp nhãn bản đồ
No
Yes
CSDL 
SQL Server
Query data
Đánh chỉ mục
thuộc tính không gian
Return data
Load dữ liệu GIS 
cho Tile Layer
Ur i XM LHt tpReques t
/ r est /geodat as/[ma p id ]/ [ l ayer i d]/ t i l e/[ z ] / [ x ]/[ y]
Hiển thị dữ liệu GIS 
trên Tile Layer
Tile Tile
TileTileTile
Tile
CLIENTS SERVER
Hình 3. Sơ đồ chi tiết xử lý vẽ dữ liệu GIS lên một Tile Layer. 
Sau khi gửi request đến Server, dịch vụ RESTful của Node.js sẽ nhận được 
request URI và ánh xạ đến hàm truy vấn dữ liệu tương ứng như hình 4. 
Hình 4. Hàm xử lý Request URI của dịch vụ RESTful Node.js. 
Công nghệ thông tin 
H. Tuấn, N. A. Bình, P. T. H. Thanh, “Nghiên cứu ứng dụng  mạng thông tin quân sự.” 204 
Trong hàm truy vấn dữ liệu sẽ lấy dữ liệu từ CSDL lên, chuyển đổi dữ liệu 
thành định dạng Json và gửi dữ liệu Json về Client như hình 5. 
Hình 5. Cấu trúc dữ liệu json trả về Client. 
Tại Client, khi nhận được dữ liệu Json từ Server gửi về, QKGIS sẽ dùng 
JavaScript và HTML5 Canvas để vẽ dữ liệu vector không gian lên trên Tile Layer, 
vẽ xong sẽ kết xuất thành ảnh đối tượng trên lớp bản đồ. 
Xử lý dữ liệu thuộc tính 
Để xử lý xem/thêm/xóa/sửa đối với dữ liệu thuộc tính, QKGIS sử dụng thư 
viện lập trình JavaScript UI Webix với cách xử lý dữ liệu theo sơ đồ ở hình 6. 
(XMLHttpRequest)
Get | Post | Push | Delete
(Node.js RESTful Service)
Xử lý Route tham chiếu
(Node.js Express)
Select|Insert|Update|Delete
(Node.js Express)
Chuyển đổi dữ liệu trả về 
thành Json (nếu có)
(Webix Controls)
Xử lý dữ liệu JSON (nếu có)
JSON
CSDL 
SQL Server
Query data
Đánh chỉ mục
thuộc tính không gian
Return data
Ur i XM LHt tpReques t
/rest/geodatas/:featureclass
CLIENTS SERVER
Clients
Mở bản đồ
Web GIS
Hiển thị kết quả 
dữ liệu 
Hình 6. Sơ đồ xử lý dữ liệu thuộc tính dùng JavaScript UI Webix. 
Cũng giống như xử lý hiển thị dữ liệu không gian, khi Client gửi một yêu cầu 
xem/thêm/xóa/sửa dữ liệu thuộc tính, Webix trong QKGIS sẽ tạo ra các request 
URI XMLHttpRequest tương ứng Get/Post/Push/Delete và gửi về Server, dịch vụ 
RESTful của Node.js sẽ nhận được request URI và ánh xạ đến hàm xử lý dữ liệu 
tương ứng với select/insert/update/delete của SQL Server. Tùy từng lệnh request, 
SQL Server sẽ trả về kết quả dữ liệu tương ứng, QKGIS sẽ chuyển đổi sang định 
dạng Json và gửi về Client. Tại Client, khi nhận được dữ liệu Json từ Server gửi về, 
QKGIS sẽ dùng các trình điều khiển trong thư viện Webix để xử lý và hiển thị dữ 
liệu lên trình duyệt. 
Kết quả sản phẩm 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 205
 Hình 7. Ứng dụng QKGIS trong hạ tầng mạng thông tin quân sự. 
Dữ liệu chuyên đề trong nghiên cứu này bao gồm dữ liệu hạ tầng mạng thông 
tin quân sự, các đối tượng không gian quản lý gồm có Đơn vị, Tuyến truyền dẫn, 
Tủ hộp, Sợi cáp. Trong hình 7, QKGIS hiển thị các dữ liệu không gian lên bản đồ, 
các dữ liệu này được phân loại thành nhiều lớp chi tiết khác nhau được hiển thị 
theo hình cây và cho phép lọc ẩn/hiển lớp dữ liệu đó trên bản đồ. 
QKGIS cho phép cấu hình định dạng dữ liệu hiển thị không gian khi hiển thị 
lên bản đồ và chỉnh sửa trực tiếp trên bản đồ. Hình 8 thể hiện vẽ các tuyến sợi cáp 
bám theo đường địa hình. 
 Hình 8. Hiển thị dữ liệu không gian trên Tile Layer của Leaflet. 
Trong hình 9, QKGIS dùng trình điều khiển TreeTable của Webix để hiển thị 
để hiển thị dữ liệu thuộc tính là danh sách các đơn vị với các chức năng 
thêm/xóa/sửa dữ liệu đơn vị. 
 Hình 9. Hiển thị dữ liệu thuộc tính bằng TreeTable của Webix. 
Công nghệ thông tin 
H. Tuấn, N. A. Bình, P. T. H. Thanh, “Nghiên cứu ứng dụng  mạng thông tin quân sự.” 206 
Ứng dụng QKGIS đã đáp ứng các yêu cầu quản lý, cập nhật, chia sẻ, cung cấp 
thông tin về hạ tầng mạng thông tin phục vụ công tác quản lý hạ tầng mạng thông 
tin quân sự cấp Quân khu. Việc có một cơ sở dữ liệu thông tin đầy đủ về hạ tầng 
mạng thông tin quân sự cấp Quân khu chạy trên môi trường mạng truyền số liệu 
quân sự đã giúp cho các phòng, ban chuyên môn và cán bộ, nhân viên ngành thông 
tin của các đơn vị dễ dàng tra cứu thông tin cần thiết cho công tác tham mưu và 
thực hiện các nhiệm vụ được giao một cách nhanh chóng, chính xác. Có thể nói, 
việc ứng dụng GIS phục vụ công tác quản lý mạng thông tin quân sự là bước kế 
tiếp, tiếp tục làm tốt vai trò thúc đẩy các hệ thống thông tin địa lý khác nối tiếp 
nhau ra đời. Từ đó, hình thành nên hệ thống thông tin địa lý ngày càng hoàn thiện 
hơn; là tiền đề, động lực thúc đẩy các đơn vị có điều kiện ứng dụng CNTT để hiện 
đại hóa công tác quản lý, điều hành. 
4. KẾT LUẬN 
Bài báo đã đưa ra mô hình xây dựng một Web GIS hoàn chỉnh sử dụng 
Node.js làm máy chủ bản đồ. Để hiển thị dữ liệu không gian trên bản đồ, bài báo 
cũng đã sử dụng JavaScript và HTML5 Canvas để vẽ trên layer của Leaflet. Ngoài 
ra, bài báo cũng đã xây dựng giao diện Web GIS bằng thư viện JavaScript UI 
Webix để đưa xử lý giao diện cũng như xử lý hiển thị dữ liệu thuộc tính về phía 
Client nhằm giảm bớt công việc xử lý ở Server. Cách tiếp cận xây dựng hệ thống 
trên nền tảng mã nguồn mở giúp tiết kiệm chi phí bản quyền phần mềm và các chi 
phí bảo trì, nâng cấp phần mềm của nhà cung cấp. Mặc dù các kết quả của còn hạn 
chế nhưng đã được ứng dụng vào công tác quản lý và khai thác hạ tầng mạng 
thông tin quân sự tại đơn vị thụ hưởng cho thấy sự hiệu quả của việc ứng dụng 
công nghệ Web GIS. Đây cũng là tiền đề cho việc mở rộng ứng dụng hệ thống 
Web GIS vào quản lý hạ tầng mạng thông tin quân sự về sau. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. H. B. Hùng, “Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng ngầm cáp viễn thông và 
quy hoạch trạm BTS trên địa bàn thành phố Huế”, Đề tài NCKH cấp Bộ 
Thông tin và truyền thông, 2011. 
[2]. P. T. N. Quyên, “Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý hạ tầng viễn thông 
trên địa bàn tỉnh Quảng Nam”, Đề tài NCKH cấp tỉnh Quảng Nam, 2012. 
[3]. Boulos, M., Warren, J., Gong, J., and Yue, P. “Web GIS in practice VIII: 
HTML5 and the canvas element for interactive online mapping”. International 
Journal of Health Geographics, 9 (1), 14, 2010. 
[4]. Chhetri, N., “A Comparative Analysis of Node.js (Server-Side JavaScript)”. 
Culminating Projects in Computer Science and Information Technology, St. 
Cloud State University, 2016. 
Thông tin khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 207
[5]. Jun, S. H; Doh, K. T, “Design and Implementation of Web GIS Server Using 
Node.js”, Journal of KSIS, 21(3):45-53, 2013. 
[6]. Li, Z., et al., “An optimized framework for seamlessly integrating OGC Web 
Services to support geospatial sciences”. International Journal of 
Geographical Information Science, 2011. 25(4): p. 595-613. 
[7]. Leaflet, 2018, https://leafletjs.com. 
[8]. mojoPortal, https://www.mojoportal.com. 
[9]. Node.js, 2018, https://nodejs.org. 
[10]. Sheng, Q.Z., et al., “Web services composition: A decade’s overview. 
Information Sciences”, 2014. 280: p. 218-238. 
[11]. HTML5-A vocabulary and associated APIs for HTML and XHTML, 
] 
[12]. Webix, 2018, https://webix.com 
ABSTRACT 
APPLICATION OF WEB GIS TECHNOLOGY IN MILITARY INFORMATION 
NETWORK INFRASTRUCTURE DATA MANAGEMENT 
 This paper presents a Web-based GIS system for military information 
network management and operation. The system based on Client-Server 
architecture, using Node.js as GIS Server, integrated Leaflet and JavaScript - 
HTML 5 Canvas for map tile. GIS database stored in SQL Server with spatial 
index supporting and standard spatial query function. In addition, Javascript 
UI platform enables to transfer data quickly, real-time data synchronization, 
easy to use and high performance. 
Keywords: Web gis; Node.js; Leaflet; Javascript; Html5 canvas; Webix; Information network. 
Nhận bài ngày 28 tháng 6 năm 2018 
Hoàn thiện ngày 24 tháng 9 năm 2018 
Chấp nhận đăng ngày 05 tháng 11 năm 2018 
Địa chỉ: 1 Viện Công nghệ thông tin – Viện KH-CN quân sự - Bộ Quốc phòng; 
 2 Viện Địa lý Tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh (VAST). 
 * Email: hgtuan2003@gmail.com.