Đồ Án Ứng dụng công nghệ GIS xây dưng bản đồ trực tuyến các địa điểm du lịch tại Thành Phố Hà Nội

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

GIS-Geography Information System(Hệ thống thông tin địa lý) ra đời và được
phát triển mạnh trong những năm gần đây. Cùng với sự bùng nổ về công nghệ của
Internet, GIS cũng đã phát triển công nghệ cho phép chia sẻ thông tin thông qua mạng
toàn cầu bằng cách kết hợp GIS và Web. Bên cạnh đó, xu hướng chia sẻ dữ liệu, phát
triển phần mềm trên công nghệ mã nguồn mở cũng được quan tâm ở các nước đang
phát triển vì nhiều lợi ích mà nó mang lại. Vì thế, việc nghiên cứu ứng dụng trên cơ sở
mã nguồn mở sẽ mang lại khả năng chia sẻ thông tin địa lý rộng rãi cho các ngành.
Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu nền tảng công nghệ GIS, từ đó đưa ra
các giải pháp về bản đồ trực tuyến, khả năng xây dựng ứng dụng bản đồ trên cơ sở mã
nguồn mở và từ đó xây dựng website bản đồ trực tuyến về các địa điểm du lịch trên
thành phố Hà Nội.
Khóa luận được chia thành các phần chính sau:
Mở đầu: Đặt vấn đề và đưa ra mục tiêu nghiên cứu.
Chương 1: Giới thiệu về bản đồ, nghiên cứu về công nghệ GIS và ứng dụng
công nghệ GIS trên nền web.
Chương 2: Tìm hiểu một số giải pháp về bản đồ trực tuyến, đi xâu nghiên
cứu giải pháp sử dụng phần mền mã nguồn mở MapServer.
Chương 3: Xây dựng ứng dụng bản đồ trực tuyến phục vụ nhu cầu du lịch
thành phố Hà Nội.
Kết luận: Kết quả đạt được và định hướng phát triển trong tương lai.


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho em được cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Hải Châu, người
đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt quá trình
em làm khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn và gửi những lời chúc tốt đẹp nhất đến các thầy cô giáo trường
Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội, đã tận tâm truyền đạt những kiến
thức quý báu làm nền tảng để em bước vào đời.
Cuối cùng, em xin được cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã giúp đỡ em,
là chỗ dựa tinh thần vững chắc giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.


Người thực hiện
NGUYỄN ĐỨC PHUƠNG




MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .8
DANH MỤC BẢNG 10
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ .11
MỞ ĐẦU .12
1. Đặt vấn đề 12
2. Nội dung và mục tiêu nghiên cứu 13
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GIS TRÊN NỀN WEB 14
1.1 Giới thiệu về bản đồ .14
1.2 Các phương pháp biểu diễn bản đồ .14
1.2.1 Phân loại bản đồ 14
1.2.2 Các thành phần của bản đồ 15
1.2.3 Độ chính xác của bản đồ .16
1.2.4 Các chú giải trên bản đồ 16
1.2.5 Phương pháp thể hiện thông tin trên bản đồ .18
1.2.6 Sự khái quát hóa và sự phóng đại .19
1.3 Công nghệ GIS trên nền Web .19
1.4 Sơ đồ hoạt động của ứng dụng GIS trên nền Web 20
1.5 Dữ liệu về GIS .21
1.5.1 Các khái niệm cơ bản 21
1.5.2 Các dạng dữ liệu của GIS 24
1.5.3 Mô hình thông tin không gian .24
1.5.4 Mô hình thông tin phi không gian .30
CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN .33
2.1 Một số giải pháp bản đồ trực tuyến .33
2.1.1 MapBender 33
2.1.2 MapGuide Open Source 33
2.1.3 OpenLayers .34
2.2 Phần mềm mã nguồn mở MapServer 34
2.2.1 Giới thiệu về Mapserver .34
2.2.2 Thành phần và mô hình xử lý của Mapserver .36
2.2.3 Tìm hiểu Mapfile .39
2.2.4 Xử lý kết nối các loại dữ liệu 48
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG WEBSITE BẢN ĐỒ TRỰC TUYẾN VỀ CÁC ĐỊA
ĐIỂM DU LỊCH TRÊN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 52
3.1 Phân tích .52
3.1.1 Hiện trạng và nhu cầu của thông tin .52
3.1.2 Phân tích hệ thống và định hướng công nghệ 52
3.2 Thiết kế 53
3.2.1 Thiết kế kiến trúc 53
3.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu 54
3.2.3 Thiết kế chức năng 64
3.2.4 Thiết kế giao diện 66
3.3 Xây dựng 70
3.3.1 Xây dựng máy chủ cung cấp dữ liệu .70
3.4 Cài đặt và thử nghiệm 70
KẾT LUẬN 72
1. Kết quả đạt được .72
2. Hướng phát triển đề tài .72
PHỤ LỤC .73
Phụ lục 1: Một số giao diện người dùng người dùng 73
Phụ lục 2: Giao diện quản trị .79
TÀI LIỆU THAM KHẢO .81

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Bản đồ dạng đường nét .14
Hình 2: Bản đồ dạng ảnh .15
Hình 3: Sơ đồ hoạt động của WebGIS 20
Hình 4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point). 25
Hình 5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng đường .26
Hình 6: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon) 26
Hình 7: Một số khái niệm trong cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ. 27
Hình 8: Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster 29
Hình 9: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa raster và vector .30
Hình 10: Sơ đồ hoạt động của Mapserver .36
Hình 11: Quy trình xử lý của Mapserver .38
Hình 12: Mô hình đối tượng trong Mapfile .39
Hình 13: Chồng xếp các Layer 39
Hình 14: Danh sách font sử dụng 40
Hình 15: Thứ tự được vẽ các Layer .43
Hình 16: Mô hình 3 tầng trong thiết kế kiến trúc 53
Hình 17: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Quận/Huyện .55
Hình 18: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Bảo tàng 55
Hình 19: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Khách sạn 55
Hình 20: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Nhà hàng .55
Hình 21: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Di tích danh lam 56
Hình 22: Quan hệ giữa thực thể Đường giao thông và Công ty lữ hành .56
Hình 23: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Bảo tàng .56
Hình 24: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Khách sạn 56
Hình 25: Quan hệ giữa thực thể Quận/Huyện và Nhà hàng 56
Hình 27: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Bảo tàng .57
Hình 28: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Khách sạn .57
Hình 29: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Nhà hàng 57
Hình 30: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Di tích danh lam .57
Hình 31: Quan hệ giữa thực thể Phường/Xã và Công ty lữ hành 58
Hình 32: Lược đồ mô tả các thực thể và mối quan hệ giữa các thực thể 63
Hình 33: Sơ đồ các chức năng .64
Hình 34: Sơ đồ quản trị .66
Hình 35: Sơ đồ web dành cho người dùng 67
Hình 36: Giao diện trang chủ 68
Hình 37: Giao diện Danh sách bảo tàng 68
Hình 38: Giao diện chi tiết bảng tàng 69
Hình 39: Giao diện bản đồ .69




DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Các phương pháp thể hiện bản đồ 18
Bảng 2: Bảng lớp dữ liệu không gian 59
Bảng 3: Chi tiết bảng Quản trị .59
Bảng 4: Chi tiết bảng bảo tàng 60
Bảng 5: Chi tiết bảng Công ty lữ hành 60
Bảng 6: Chi tiết bảng Danh lam 61
Bảng 7: Chi tiết bảng khách sạn 61
Bảng 8: Chi tiết bảng Nhà hàng 62
Bảng 9: Chi tiết bảng Quận .62
Bảng 10: Chi tiết bảng Phường .62
Bảng 11: Chi tiết bảng Đường giao thông .63
Bảng 12: Kết quả kiểm thử 71






MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ
Thuật ngữ Từ tiếng Anh Định nghĩa tiếng Việt
API

Application Program Interface Giao diện lập trình ứng
dụng
Cartogram
Biểu đồ diện tích
CGI

Common Gateway Interface Chuẩn để kết nối chương
trình ứng dụng với Web
server
GDAL

Geospatial Data Abstraction Library
Là thư viện biên dịch định
dạng dữ liệu địa lý[15]
GIS

Geography Information System Hệ thống thông tin địa lý.
Sử dụng công nghệ này là
một công nghệ dựa trên
máy tính để xây dựng bản
đồ, phân tích và xử lý các
đối tượng tồn tại và các sự
kiện xảy ra trên trái đất.
GML

Geography Markup Language Ngôn ngữ đặc tả về dữ liệu
địa lý.
OGC

Open Geospatial Consortium Là tổ chức tập hợp các nhà
phát triển nghiên cứu đưa
ra các chuẩn cho hệ địa lý
SDE Spatial Database Enginee Cơ sở dữ liệu không gian
tập trung



MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Mục đích của mạng Internet, như những người tiền sáng lập và đặt nền móng
cho nó công bố là phổ cập tri thức toàn cầu. Người sử dụng dù ở bất kỳ đâu, đều có thể
truy cập, khai thác những gì cần cho công việc trong kho tàng tri thức chung nhân loại.
Bản đồ học là một ngành của khoa học tự nhiên, cũng chịu sự chi phối đó. Mặt
khác, mọi thông tin trong tất cả các lĩnh vực cuộc sống, ngành khoa học, kinh tế, xã
hội . cũng đều gắn với các yếu tố không gian địa lý.
Những yếu tố đó đã gắn kết, trở thành xu hướng tất yếu cho mọi ngành, mọi
nghề, cho các nhà kinh doanh . vô hình chung, mỗi chủ thể đều tiến tới xây dựng hệ
quản trị cơ sở dữ liệu (GIS) của mình để quảng bá, giao dịch. Mọi hệ GIS đều cần có
nền là dữ liệu địa lý. Cũng có thể vì lý do này, mà các phần mềm về dữ liệu địa lý nền
trở nên rất đa dạng. Các phần mềm dữ liệu địa lý nền này hoạt động được trên mạng
Internet, tạm gọi là Web bản đồ trực tuyến.
Hiện nay, có rất nhiều giải pháp bản đồ trực tuyến được các nhà phát triển đưa
ra như Mapbender, MapBuilder, MapGuide Open Source, MapServer, OpenLayers,
chúng đều là các phần mềm mã nguồn mở hỗ trợ xây dựng các ứng dụng về bản đồ
trên nền web.
Du lịch là một trong những dịch vụ mang lại thú vui, sự thư giãn cho con người,
là nơi mà con người khám phá ra vẻ đẹp thiên nhiên, vẻ đẹp về văn hóa, những phong
tục tập quán, vẻ đẹp về truyền thống văn hóa ở những vùng đất khác nhau, nhất là
trong thời đại công nghiệp như hiện nay. Để có một chuyến du lịch thuận lợi, thoải
mái thì những thông tin liên quan đến địa điểm du lịch, các thông tin về dịch vụ do các
công ty du lịch cung cấp là điều mà bất cứ người đi du lịch nào cũng cần phải biết
trước. Hiện nay, với cuộc sống bận rộn, người đi du lịch có thể có các thông tin bằng
việc truy cập các trang web thông qua mạng internet.
Trong những năm gần đây, GIS đã được ứng dụng rất nhiều trong các ngành
khoa học có liên quan đến dữ liệu không gian. Với khả năng quản lý, chia sẻ các ứng
dụng thông tin địa lý qua mạng internet/intranet. Bằng việc kết hợp GIS và web để tạo
thành WebGIS, người đi du lịch sẽ truy cập được các thông tin du lịch kết hợp với các
bản đồ động để có được cái nhìn trực quan về các địa điểm mà mình sẽ đến thông qua
trình duyệt web mà không cần phải học sử dụng các phần mềm GIS. Bên cạnh đó, nếu
kết hợp xây dựng WebGIS trên phần mềm mã nguồn mở thì sẽ có được các lợi ích mà
phần mềm mã nguồn mở mang lại như chi phí đầu tư về phần mềm giảm, tận dụng
được các thành quả ý tưởng chung của cộng đồng, tính chất an toàn cao.
2. Nội dung và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu về công nghệ GIS, ứng dụng công nghệ GIS trên nền Web, đưa ra
các giải pháp về bản đồ trực tuyến, từ đó xây dựng website bản đồ trực tuyến về các
địa điểm du lịch trên thành phố Hà Nội dựa trên nền sản phẩm mã nguồn mở
MapServer.