Báo Cáo Phát triển ứng dụng gis trên pda

TÓM TẮT: Việc tích hợp các phần mềm GIS, GPS với các thiết bị truyền thông cầm tay
đã hình thành nên khái niệm “Mobile GIS”. Bài báo này trình bày những kết quả đã đạt được trong việc phát triển thử nghiệm một hệ Mobile GIS. Hệ thống được phát triển theo mô hình 2 lớp khách-chủ (client-server). Trong đó ứng dụng phía client được xây dựng trên thiết bị trợ giúp cá nhân kỹ thuật số (Personal Digital Assistants PDA) sử dụng ngôn ngữ lập trình C#. Client và Server thực hiện kết nối thông qua socket hướng kết nối trên giao thức TCP/IP. Cơ sở dữ liệu bản đồ cho phía Server là SQL Server 2005 và cho phía PDA là SQL Mobile Database của Microsoft. Các chức năng chính đã được phát triển bao gồm hiển thị bản đồ, tra cứu, cập nhật thông tin và đặc biệt là cho phép trao đổi dữ liệu giữa các PDA và giữa PDA với Server.

1.ĐẶT VẤN ĐỀ


Mobile GIS là sự mở rộng của công nghệ GIS từ văn phòng ra đến thực địa. Mobile GIS cho phép người sử dụng có thể thu thập, lưu trữ, cập nhật, phân tích và hiển thị thông tin địa lý ngay tại thực địa. Để làm được điều này mobile GIS tích hợp 1 vài trong số các kỹ thuật sau: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), phần mềm GIS, thiết bị truyền thông cầm tay. Trong quá khứ, quá trình thu thập và biên tập dữ liệu ngoài thực địa rất tốn thời gian và gặp nhiều sai sót. Dữ liệu thực địa đầu tiên được phác họa trên bản đồ giấy hoặc điền vào các phiếu điều tra thực địa. Khi trở lại văn phòng, các điều chỉnh ghi nhận ngoài thực địa này được giải đoán và nhập thủ công trở lại cơ sở dữ liệu số GIS. Hệ quả là dữ liệu GIS thường không được hiện hành hoặc chính xác như yêu cầu. Phát triển 1 hệ mobile GIS sẽ cho phép i) GIS được đưa đến thực địa như là bản đồ số trên các thiết bị truyền thông cầm tay di động, ii) truy xuất tại thực địa đến nguồn dữ liệu địa lý của tổ chức và cho phép iii) chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu thời gian thực đến cơ sở dữ liệu.
Bên cạnh ứng dụng Mobile GIS nền thực địa (Field-based GIS) như đã trình bày ở trên, còn có 1 khía cạnh ứng dụng khác của mobile GIS đó là các dịch vụ nền vị trí (Location-based services) nhấn mạnh đến các chức năng tìm đường, tìm kiếm một vị trí xác định hoặc theo dõi vị trí của xe. Theo thông tin đưa ra bởi NOKIA năm 2005 [5], thị trường dịch vụ nền vị trí và sản phẩm có thể đạt đến giá trị 10 tỉ Euro. Triển vọng phát triển của Mobile GIS là rất lớn, do vậy đã có nhiều công ty trên thế giới đầu tư phát triển trong lĩnh vực này, có thể kể đến như: ArcPad của hảng ESRI, Google Map for Mobile của hảng Google, TomTom NAVIGATOR của hãng TomTom, Tại Việt Nam có sản phẩm VietMap GRS R12 của công ty VietMap. Chức năng chính của GRS R12 bao gồm: tra cứu thông tin du lịch, xác định địa điểm sử dụng GPS, và tìm lộ trình nhanh nhất hoặc ngắn nhất từ vị trí đang đứng đến địa điểm muốn đến. Nhận thấy Mobile GIS sẽ góp phần phổ biến và mang GIS đi vào thực tiễn, đi vào đời sống từng cá nhân, tổ chức ở Việt Nam nhóm giả đã tiến hành nghiên cứu và xây dựng ứng dụng mobile GIS mang tính thử nghiệm. Sản phẩm cũng bao gồm 1 số tính năng cơ bản giống như VietMap là tra cứu thông tin nền bản đồ, và tìm đường đi ngắn nhất từ 1 vị trí đến 1 vị trí khác. Sản phẩm có phát triển thêm 1 số chức năng quan trọng như: i) cho phép người dùng được chủ động thay đổi thông tin về đối tượng trên bản đồ như thêm hoặc thay đổi địa điểm, thêm hình ảnh giới thiệu hoặc đoạn video clip, âm thanh về địa điểm, ii) cho phép người dùng thay đổi



tên đường hay chiều đường, thêm các giao lộ ngay trong ứng dụng mobile và iii) cho phép kết nối không dây với một GIS Server để trao đổi dữ liệu như: các thông tin địa điểm mới được cập nhật, tình trạng nghẽn đường kẹt xe . Sản phẩm hiện vẫn chưa tích hợp với GPS tuy nhiên phương pháp định vị tương đối đã được sử dụng thay vào trong xác định địa điểm của đối tượng.
Những kết quả nghiên cứu đã đạt được và các chức năng của sản phẩm sẽ được trình bày ở
phần tiếp theo.

2.XÂY DỰNG ỨNG DỤNG MOBILE GIS


2.1.Thiết kế kiến trúc theo mô hình Client-Server Socket Client














Hình 1. Mô hình Client - Server

Ứng dụng mobile GIS - trên thiết bị trợ giúp cá nhân kỹ thuật số (Personal Digital Assistants PDA) - xây dựng theo mô hình 2 lớp khách-chủ (Client-Server) với ứng dụng trên PDA là thành phần Client. Client và Server thực hiện kết nối thông qua socket hướng kết nối (Socket-oriented) trên giao thức TCP/IP (hình 1). Mô hình này thì dễ dàng cho việc xây dựng ứng dụng và có khả năng mở rộng phát triển thành mô hình 3 lớp hoặc 4 lớp.
Phía PDA Client: Bình thường, ứng dụng bản đồ số trên PDA Client hoạt động độc lập, với đầy đủ các chức năng hiển thị bản đồ, tìm đường đi ngắn nhất hoạt động trên cơ sở dữ liệu riêng chứa trong PDA. Khi có yêu cầu trao đổi cập nhật thông tin về địa điểm, đường đi . với Server, ứng dụng trên PDA client trước hết sẽ kết nối Internet bằng GPRS hoặc Wifi. Sau khi kết nối được thiết lập, ứng dụng trên PDA sẽ mở một socket client trên một cổng (Port) xác định ví dụ: 1550, kết nối đến socket Server trên Server đã xác định trước địa chỉ IP. Sau khi kết nối được chấp nhận, PDA Client sẽ tiến hành trao đổi thông tin với Server.
Phía Server: Gồm một Server ứng dụng (Aplication Server) chạy tiến trình Socket Server tại một cổng xác định (ví dụ Port 1550). Server sẽ khởi tạo một đối tượng socket Server tại port này và lắng nghe (listen) liên tục để kiểm tra kết nối từ các PDA Client. Nếu có kết nối đến Server, Server sẽ chấp nhận kết nối và tiến hành truyền nhận thông tin từ các PDA Client. Sau khi nhận được thông tin từ PDA Client, kết nối với PDA Client đó sẽ được đóng lại và thông tin nhận được sẽ được phân tích và cập nhật vào cơ sở dữ liệu.

2.2.Thiết kế cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu bản đồ số trên PDA được xây dựng theo mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính vào các bảng quan hệ.
Trong đó bao gồm các bảng chứa các nội dung như sau: