Đề tài Xây dựng hệ thống thông tin địa lý về hạ tầng giao thông bộ thành phố Cần Thơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN & TOÁN ỨNG DỤNG -------------------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VỀ HẠ TẦNG GIAO THÔNG BỘ THÀNH PHỐ CẦN THƠ Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phan Tấn Tài Sinh viên thực hiện : Hoàng Đức Nhã MSSV : 1081411 Lớp : Hệ thống thông tin K34 Cần Thơ, tháng 5 năm 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN & TOÁN ỨNG DỤNG -------------------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ VỀ HẠ TẦNG GIAO THÔNG BỘ THÀNH PHỐ CẦN THƠ Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phan Tấn Tài Sinh viên thực hiện : Hoàng Đức Nhã MSSV : 1081411 Lớp : Hệ thống thông tin K34 Hội đồng phản biện: 1. TS. Phạm Thị Xuân Lộc 2. ThS. Phan Tấn Tài 3. TS. Phạm Nguyên Khang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... LỜI CẢM ƠN -------------------- Trong suốt thời gian học tập tại trường Đại học Cần Thơ em đã được các thầy cô chỉ bảo tận tình. Được sự giúp đỡ rất nhiều từ các anh chị khóa trước cũng như các bạn cùng lớp. Không chỉ là những kiến thức chuyên môn, chuyên ngành, đó còn là những chia sẽ, những kinh nghiệm, kỹ năng sống. Tất cả những điều đó thực sự là những hành trang quý báu, làm nền tảng để em có thể đương đầu với những thử thách, khó khăn khi bước vào một môi trường mới đầy cạnh tranh ngoài xã hội. Em xin cám ơn thầy cô, những người đã tận tình truyền đạt cho em những tri thức, kinh nghiệm quý báu của mình. Em xin gửi lời cảm ơn đến những thầy cô cố vấn học tập: Thầy Trần Cao Đệ, Thầy Nguyễn Thành Quí, Cô Lê Thanh Vân, Cô Lê Thị Phương Dung. Tuy thời gian làm cố vấn học tập của quý thầy cô không phải là dài lắm, nhưng trong suốt thời gian đó thầy cô luôn nhiệt tình giúp đỡ em và các bạn giải đáp các thắc mắc cũng như hỗ trợ giải quyết những khó khăn gặp phải trong quá trình học tập tại trường. Điều đó giúp em và các bạn có thể yên tâm học tập. Em xin chân thành cám ơn thầy Phan Tấn Tài, người đã tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến và chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới anh Nguyễn Văn Kiệt – Trung tâm Công nghệ Phần mềm Đại học Cần Thơ, anh Trịnh Công Phú – Sinh viên khóa 33 trường Đại học Cần Thơ đã hỗ trợ em các vấn đề kỹ thuật liên quan đến WebGIS nguồn mở, giúp em có thể hoàn thành demo của đề tài. Cuối cùng con xin gửi lời cảm ơn tới mẹ, người đã nuôi nấng dạy dỗ con nên người, luôn động viên mỗi khi con gặp khó khăn. Con xin cảm ơn cha, người đã thương yêu lo lắng cho con đến giây phút cuối đời. Cám ơn em gái đã giúp đỡ và động viên anh trong suốt thời gian qua. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô, các anh chị và các bạn để luận văn này ngày một hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện, Hoàng Đức Nhã iii MỤC LỤC Danh sách hình ............................................................................................................ v Danh sách bảng........................................................................................................... ix Danh sách các thuật ngữ .............................................................................................. x Abstract ...................................................................................................................... xi Tóm tắt ...................................................................................................................... xii Chương 1: Tổng quan ............................................................................................. 1 1.1 Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1 1.2 Lịch sử vấn đề ................................................................................................ 2 1.3 Mục tiêu ......................................................................................................... 2 1.4 Phạm vi .......................................................................................................... 2 1.5 Phương pháp thực hiện ................................................................................... 3 1.5.1 Tìm hiểu lý thuyết .................................................................................... 3 1.5.2 Phân tích yêu cầu và thiết kế mô hình ...................................................... 3 1.5.3 Cài đặt chương trình ................................................................................. 3 1.6 Kế hoạch thực hiện ......................................................................................... 4 Chương 2: Cơ sở lý thuyết...................................................................................... 5 2.1 Hệ thống thông tin địa lý – GIS ...................................................................... 5 2.1.1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý ......................................................... 5 2.1.2 Quan hệ giữa GIS và các ngành khoa học khác ...................................... 10 2.1.3 Ứng dụng của GIS ................................................................................. 12 2.2 Chuẩn OpenGIS ........................................................................................... 16 2.2.1 Tổng quan về OGC ................................................................................ 16 2.2.2 Các dịch vụ hỗ trợ bởi OpenGIS ............................................................ 17 2.3 Giới thiệu WebGIS ....................................................................................... 19 2.3.1 Xây dựng WebGIS Server ...................................................................... 19 2.3.2 Xây dựng WebGIS Client ...................................................................... 20 2.3.3 Định hướng lựa chọn công nghệ ............................................................. 22 2.4 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL và PostGIS ........................................ 26 2.5 Tìm đường đi ngắn nhất với pgRouting ........................................................ 27 2.6 Giới thiệu máy chủ GeoServer ...................................................................... 30 2.7 Giới thiệu OpenLayers .................................................................................. 31 iv Chương 3: Nội dung và Kết quả thực hiện ............................................................ 33 3.1 Đặc tả yêu cầu hệ thống ................................................................................ 33 3.1.1 Yêu cầu xây dựng hệ thống .................................................................... 33 3.1.2 Yêu cầu chức năng ................................................................................. 33 3.1.3 Yêu cầu dữ liệu ...................................................................................... 34 3.1.4 Yêu cầu về các lớp dữ liệu ..................................................................... 37 3.2 Phân tích hệ thống ........................................................................................ 38 3.2.1 Mô hình Use Case .................................................................................. 38 3.2.2 Sơ đồ lớp................................................................................................ 41 3.3 Thiết kế chương trình ................................................................................... 42 3.3.1 Sơ đồ chức năng ..................................................................................... 42 3.3.2 Lưu đồ giải thuật .................................................................................... 43 3.4 Giới thiệu chương trình ................................................................................. 46 3.4.1 Giao diện chính ...................................................................................... 46 3.4.2 Trang quản trị ........................................................................................ 50 Chương 4: Kết luận và Hướng phát triển .............................................................. 63 4.1 Kết quả đạt được ........................................................................................... 63 4.1.1 Kết quả ứng dụng ................................................................................... 63 4.1.2 Kiến thức đạt được ................................................................................. 63 4.2 Hạn chế và khó khăn..................................................................................... 64 4.2.1 Hạn chế .................................................................................................. 64 4.2.2 Khó khăn ............................................................................................... 64 4.3 Hướng phát triển ........................................................................................... 64 Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 65 Phụ lục....................................................................................................................... 67 Danh sách hình | v DANH SÁCH HÌNH HÌNH 2-1: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN NÓI CHUNG............................. 6 HÌNH 2-2: MÔ HÌNH WEBGIS SERVER ...............................................................................................20 HÌNH 2-3: MÔ HÌNH WEBGIS CLIENT ................................................................................................21 HÌNH 2-4: MÔ HÌNH TƯƠNG TÁC GIỮA WEBGIS SERVER VÀ WEBGIS CLIENT ...................................21 HÌNH 2-5: PHÂN TÍCH DỮ LIỆU PHÍA WEB CLIENT ..............................................................................22 HÌNH 2-6: CƠ CHẾ HIỂN THỊ VÀ CHỒNG LỚP DỮ LIỆU ..........................................................................22 HÌNH 2-7: CÁC SẢN PHẨM CỦA ESRI VÀ MÔ HÌNH TRIỂN KHAI CỦA ESRI ..........................................24 HÌNH 2-8: KIẾN TRÚC CỦA CÁC PHẦN MỀM NGUỒN MỞ ......................................................................25 HÌNH 2-9: ĐƯỜNG GIAO THÔNG ĐƯỢC CẮT TẠI GIAO ĐIỂM .................................................................28 HÌNH 2-10: XÁC ĐỊNH BOUNDING BOX ...............................................................................................29 HÌNH 2-11: CHỌN CẠNH VÀ NÚT MẠNG GẦN NHẤT ............................................................................29 HÌNH 2-12: KIẾN TRÚC CỦA GEOSERVER...........................................................................................31 HÌNH 2-13: OPENLAYERS CÓ THỂ GIAO TIẾP THÔNG QUA NHIỀU GIAO THỨC ......................................32 HÌNH 3-1: QUẢN TRỊ HỆ THỐNG [2] ....................................................................................................39 HÌNH 3-2: QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC [2] ..............................................................................................39 HÌNH 3-3: LẬP BÁO CÁO THỐNG KÊ [2] ..............................................................................................40 HÌNH 3-4: SƠ ĐỒ LỚP .........................................................................................................................41 HÌNH 3-5: SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG ............................................................................................................42 HÌNH 3-6: ĐĂNG NHẬP ......................................................................................................................43 HÌNH 3-7: HÀM SEARCHINMAP .........................................................................................................44 HÌNH 3-8: HÀM GETRESULT ..............................................................................................................45 HÌNH 3-9: HÀM PARSEWKT ..............................................................................................................46 HÌNH 3-10: TRANG CHỦ.....................................................................................................................47 HÌNH 3-11: TÌM KIẾM ĐỐI TƯỢNG TRÊN BẢN ĐỒ ................................................................................47 HÌNH 3-12: ĐO ĐẠC TRÊN BẢN ĐỒ .....................................................................................................48 HÌNH 3-13: XEM THÔNG TIN ĐỐI TƯỢNG ............................................................................................48 HÌNH 3-14: TÌM ĐƯỜNG ĐI .................................................................................................................49 HÌNH 3-15: IN BẢN ĐỒ .......................................................................................................................50 HÌNH 3-16: GIAO DIỆN QUẢN TRỊ .......................................................................................................51 HÌNH 3-17: DANH SÁCH NGƯỜI DÙNG ................................................................................................51 HÌNH 3-18: QUẢN LÝ PHÂN QUYỀN NGƯỜI DÙNG ...............................................................................52 HÌNH 3-19: DANH SÁCH NHÓM NGƯỜI DÙNG .....................................................................................53 HÌNH 3-20: QUẢN LÝ PHÂN QUYỀN NHÓM NGƯỜI DÙNG ....................................................................53 HÌNH 3-21: DANH SÁCH QUYỀN .........................................................................................................54 HÌNH 3-22: DANH SÁCH CẤP ĐƯỜNG .................................................................................................55 HÌNH 3-23: DANH SÁCH LOẠI ĐƯỜNG ................................................................................................55 HÌNH 3-24: DANH SÁCH ĐƯỜNG ........................................................................................................56 HÌNH 3-25: DANH SÁCH CƠ QUAN QUẢN LÝ .......................................................................................56 HÌNH 3-26: DỮ LIỆU THUỘC TÍNH ......................................................................................................57 HÌNH 3-27: LỊCH SỬ XÂY DỰNG ĐƯỜNG B