báo cáo chuyên đề GIS ĐHĐL

Hệ chuyên gia Tư vấn chọn trang phục mặc Nhóm thực hiện 12 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỀ TÀI Xây dựng bản đồ tàu điện ngầm tại các thành phố.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Giảng viên hướng dẫn : NGÔ QUỐC TẠO

Hà Nội, 9 tháng 1 năm 2022

II.Nhược điểm và ưu điếm của hệ thống thông tin địa lý 6

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN 11

I.Giới thiệu đề tài 11

II.Yêu cầu đặt ra 11

CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN SỬ DỤNG 13

CHƯƠNG 4: BIỂU DIỄN CƠ SỞ TRI THỨC 14

I.Phương pháp biểu diễn tri thức 14

II.Tri thức có trong bài toán tư vấn thời trang 14

1.Tập các sự kiện 14

2.Tập luật của chương trình: 15

CHƯƠNG 5: GIAO DIỆN PHẦN MỀM 22

I.Giao diện chính 23

II.Giao diện quản lý 26

III Giao diện kết quả 29

IV.Code của một số form trong phần mềm 31

1.Code form chính 31

1.Code form quản lý 35

3 Code form kết quả 37

LỜI NÓI ĐẦU

Thế giới ngày nay phát triển mạnh mẽ với các hoạt động vô cùng đa dạng và phức tạp đòi hỏi khả năng giải quyết vấn đề ở mức độ trí tuệ nhân tạo ngày càng cao Hệ thống thông tin địa lý GIS hỗ trợ các quốc gia, các nhà khoa học trong việc phân tích những sự vật, hiện tượng thực đang xảy ra trên bề mặt Trái Đất thông qua nguồn dữ liệu không gian về mặt địa lý Từ đó hoạch định các chiến lược cũng như các kế hoạch cải tạo địa chất, môi trường và tài nguyên một cách hiệu quả.Ví dụ: GIS có thể được sử dụng để giải quyết câu hỏi dựa trên vị trí như

“Cái gì nằm ở đây” hoặc Tìm các đối tượng địa lý cụ thể ở đâu? Người dùng GIS

có thể lấy giá trị từ bản đồ, chẳng hạn như diện tích đất rừng trên bản đồ là bao nhiêu Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng công cụ trình tạo truy vấn Các tính năng quan trọng tiếp theo của GIS là khả năng kết hợp các lớp khác nhau để hiển thị thông tin mới Nhóm đã cố gắng hoàn thành, tuy nhiên trong quá trình xâydựng phần mềm vẫn còn có nhiều thiếu sót, mong thầy tiếp tục góp ý cho chúng

em hoàn thiện hơn Chúng em xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG1: GIỚITHIỆUVỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

I Khái niệm thống thông tin địa lý và ứng dụng trong đời sông

Khái niệm:

Geographic Information System hay Hệ thống thông tin địa lý (viết tắt là GIS)

là hệ thống có chức năng thu thập, lưu trữ, thao tác và phân tích các dữ liệukhông gian để phục vụ cho các mục đích khác nhau.Hệ thống thông tin địa lýGIS hỗ trợ các quốc gia, các nhà khoa học trong việc phân tích những sự vật,hiện tượng thực đang xảy ra trên bề mặt Trái Đất thông qua nguồn dữ liệukhông gian về mặt địa lý Từ đó hoạch định các chiến lược cũng như các kếhoạch cải tạo địa chất, môi trường và tài nguyên một cách hiệu quả

Ví dụ: GIS có thể được sử dụng để giải quyết câu hỏi dựa trên vị trí như “Cái

gì nằm ở đây” hoặc Tìm các đối tượng địa lý cụ thể ở đâu? Người dùng GIS cóthể lấy giá trị từ bản đồ, chẳng hạn như diện tích đất rừng trên bản đồ là baonhiêu Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng công cụ trình tạo truy vấn.Các tính năng quan trọng tiếp theo của GIS là khả năng kết hợp các lớp khácnhau để hiển thị thông tin mới

Hệ thống thông tin địa lý GIS cần đảm bảo phải thực hiện được những

chức năng cơ bản sau

• Thu thập dữ liệu: Hệ thống có thể thu thập dữ liệu từ rất nhiều nguồn, như làbản đồ giấy, ảnh chụp, biểu đồ, bản đồ số hay các dạng dữ liệu khác….

• Lưu trữ: Dữ liệu hệ thống thu thập được lưu dưới dạng mô hình Vector hoặcdạng mô hình Raster

• Truy vấn: Người sử dụng có thể truy vấn các thông tin đồ hoạ hiển thị trênbản đồ

• Phân tích: Người dùng xác định được những tình huống có thể xảy ra khibản đồ có sự thay đổi nhờ vào các nguồn dữ liệu Đây chính là chức năng hỗtrợ việc đưa ra các kế hoạch cũng như các định hướng trong việc sử dụng tàinguyên của người sử dụng

• Hiển thị: Hệ thống có chức năng hiển thị các dạng bản đồ, biểu đồ khácnhau

• Xuất dữ liệu: Hệ thống phải hỗ trợ việc kết xuất dữ liệu bản đồ ra các địnhdạng như: giấy in, Web, ảnh, file…

II Nhược điểm và ưu điếm của hệ thống thông tin địa lý

Ưu điểm của GIS :Là cách tiết kiệm chi phí và thời gian nhất trong việc lưu trữ số liệu,

* Có thể thu thập số liệu với số lượng lớn,

* Số liệu lưu trữ có thể được cập nhật hoá một cách dễ dàng,

* Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt,

* Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguổn và nhiều loại khác nhau,

* Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới

Những nhược điểm điểm của hệ thống thông tin địa lý :

Chi phí và những vấn đề kỹ thuật đòi hỏi trong việc chuẩn bị lại các số liệu thôhiện có, nhằm có thể chuyển từ bản đổ dạng giấy truyền thống sang dạng kỹ thuật số trên máy tính (thông qua việc số hoá, quét ảnh )

* Đòi hỏi nhiều kiến thức của các kỹ thuật cơ bản về máy tính, và yêu cầu lớn về nguồn tài chính ban đầu

* Chi phí của việc mua sắm và lắp đặt thiết bị và phần mềm GIS khá cao

* Trong một số lĩnh vực ứng dụng, hiệu quả tài chánh thu lại thấp

• Các thành phần chính của hệ thống thông tin địa lý là gì?

• Các thành phần của GIS: Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống máy tính được xây dựng để thu thập, lưu trữ, thao tác, phân tích, quản lý và hiển thị tất cả các loại dữ liệu không gian hoặc địa lý… Hệ thống GIS bao gồmcác thành phần chính sau đây:

• Phần cứng

• Phần cứng là một máy tính chạy phần mềm GIS Hiện nay có nhiều loại máytính khác nhau, có thể là máy tính để bàn hoặc máy chủ ArcGIS Server là một máy tính dựa trên máy chủ, nơi phần mềm GIS chạy trên máy tính kết nối mạng hoặc máy tính dựa trên đám mây

• Để một chiếc máy tính chạy tốt thì tất cả các thành phần phần cứng đều phải

có dung lượng cao Một số thành phần phần cứng là: Bo mạch chủ, ổ cứng, bộ

xử lý, card đồ họa, máy in, v.v Tất cả các thành phần này hoạt động cùng nhau

để chạy phần mềm GIS một cách trơn tru Các thành phần phần cứng chính:

• Bo mạch chủ: Bo mạch chủ nơi các thành phần phần cứng chính được lắp

đặt hoặc nơi kết nối tất cả các thành phần

• Đĩa cứng: Hay còn gọi là ổ cứng, là nơi chứa dữ liệu.

• Bộ xử lý: Bộ xử lý là thành phần chính của máy tính, thực hiện các phép

tính Nó được gọi là đơn vị xử lý trung tâm (CPU)

• RAM: Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), trong đó tất cả các chương trình

đang chạy được tải tạm thời

Máy in: Là thiết bị đầu ra dùng để in hình ảnh, bản đồ hoặc tài liệu Có

nhiều loại máy in trên thị trường.

• Đĩa ngoài: Đây là không gian lưu trữ di động, chẳng hạn như ổ USB, DVD,

CD hoặc đĩa ngoài

• Màn hình: Là màn hình hiển thị thông tin đầu ra Có nhiều loại màn hình:

CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light EmittingDiode), v.v

QGIS, SAGA GIS Thành phần phần mềm:

• Công cụ GIS: Các công cụ chính hỗ trợ duyệt dữ liệu GIS

• RDBMS (Relational Database Management System): Hệ quản trị cơ sở

dữ liệu quan hệ, được sử dụng để lưu trữ dữ liệu GIS Phần mềm GIS lấy từ RDBMS hoặc chèn dữ liệu vào RDBMS

• Công cụ truy vấn: Một công cụ được sử dụng cùng với hệ quản trị cơ sở dữ

liệu để truy vấn, chèn, xóa và SQL khác (ngôn ngữ truy vấn chuẩn)

• GUI (Graphical User Interface): Giao diện người dùng đồ họa để giúp

người dùng tương tác tốt với phần mềm

• Bố cục: Thiết kế một cửa sổ bố cục tốt cho bản đồ.

• Quá trình tạo dữ liệu GIS từ dữ liệu tương tự hoặc định dạng giấy được gọi

là số hóa Quá trình số hóa liên quan đến việc đăng ký hình ảnh raster với một

số lượng nhỏ GCP (điểm kiểm soát mặt đất) hoặc tọa độ đã biết Quá trình này được gọi rộng rãi là tấm cao su hoặc khúc xạ địa lý Đa giác, đường thẳng và điểm được tạo ra bằng cách số hóa hình ảnh raster

• Bản thân hình ảnh raster có thể được đăng ký với các tọa độ, được gọi rộng rãi là một hình ảnh đã được hiệu chỉnh Hầu hết các hình ảnh đã đăng ký được xuất ở định dạng TIFF Như đã đề cập ở trên, dữ liệu GIS có thể là raster hoặc vector Loại dữ liệu GIS:

• Raster: Hình ảnh Raster lưu trữ thông tin trên cơ sở một đơn vị Nó có thể

là ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, mô hình độ cao kỹ thuật số (DEM) Hình ảnh Raster thường lưu trữ dữ liệu liên tục

• Vectơ: Dữ liệu vectơ rời rạc Nó lưu trữ thông tin ở định dạng tọa độ x và y

Dữ liệu vectơ được chia thành ba loại: Đường, điểm và diện tích

•

Hệ thống thông tin địa lý GIS được cấu tạo từ 5 thành phần cơ bản: Phần

cứng, phần mềm, con người, phương pháp và dữ liệu

• Con người

• Con người chính là người sử dụng hệ thống thông tin địa lý Họ chạy phần mềm GIS Cả phần cứng và phần mềm đều được phát triển, điều này giúp mọi người dễ dàng chạy phần mềm GIS Máy tính cũng có giá cả phải chăng, ngườidùng có thể sử dụng các tác vụ GIS Những công việc này có thể là tạo bản đồ đơn giản hoặc thực hiện phân tích GIS nâng cao Con người là thành phần

chính của một GIS thành công.

• Phương pháp

• Để vận hành GIS thành công, một kế hoạch được thiết kế tốt và các quy tắc hoạt động kinh doanh là rất quan trọng Phương pháp có thể khác nhau đối với các tổ chức khác nhau Tuy nhiên bất kỳ tổ chức nào cũng cần ghi lại kế hoạch quy trình vận hành GIS của mình

• Các tài liệu này giải quyết các câu hỏi về các phương pháp GIS: Số lượng chuyên gia GIS cần thiết, phần mềm và phần cứng GIS, quy trình lưu trữ dữ liệu, loại DBMS (hệ quản trị cơ sở dữ liệu), v.v Một kế hoạch được thiết kế tốt

sẽ giải quyết tất cả những vấn đề này

• Ngày nay GIS ngày càng chứng tỏ tầm quan trọng và lợi ích của mình Trong tương lai hệ thống GIS sẽ được ứng dụng phổ biến như một công cụ cấpthiết cho mọi tổ chức Từ những điều trên, ekMAP hy vọng đã giúp bạn hiểu được phần nào Hệ thống thông tin địa lý GIS là gì cùng với lợi ích mà nó đem lại trong công tác quản lý các nguồn tài nguyên

•

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN

I.Giới thiệu đề tài

Đề tài mà nhóm chọn là: “Xây dựng bản đồ tàu điện ngầm tại các thành phố lớn trên thế giới ” Lý do mà nhóm chọn đề tài này là vì hai lý do: thứ nhất là để đáp ứng cho môn học Hệ thống thông tin địa lý mà nhóm đang theo học, thứ hai là

để tìm hiểu thêm về việc phân tích những sự vật, hiện tượng thực đang xảy ra trên

bề mặt Trái Đất thông qua nguồn dữ liệu không gian về mặt địa lý Từ đó hoạch định các chiến lược cũng như các kế hoạch cải tạo địa chất, môi trường và tài nguyên một cách hiệu quả

II.Yêu cầu đặt ra

1.1 Lý do chọn đề tài:

Ngày nay động lực chính thúc đẩy sự phát triển của thế giới chính là tốc độ sáng tạo Khoảng cách giữa lý thuyết và ứng dụng thực tế ngày càng được rút ngắn đến mức mà mỗi công nghệ mới ra đời đều được triển khai ứng dụng một cách nhanh chóng

Công nghệ thông tin được triển khai ứng dụng vào mọi lĩnh vực và làm thay đổi sâu rộng tới đời sống xã hội Chính sự kết hợp của công nghệ thông tin và các lĩnh vực khác đã tạo ra nhiều giải pháp và công nghệ Những công nghệ mới như ArcGIS Server, ArcIMS đã mang lại cho người dùng những trải nghiệm tuyệt vời Biến một công nghệ phức tạp trở thành một ứng dụng thân thiết mà người dùng có thể đơn giản lướt web để tìm kiếm thông tin địa lý mình cần

Từ nhu cầu và lợi ích của bản thân, việc tìm kiếm các chợ quanh khu vực mình học tập

và sinh sống là điều cần thiết, giúp người dùng có thể giảm tối thiểu thời gian tìm kiếm cũng như cập nhật thông tin về một địa điểm chợ nào đó Do vậy, nhóm đã thảo luận

và quyết định chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống GIS bản đồ tàu điện ngầm ”

Người dùng có thể tìm kiếm thông tin dễ dàng, nhưng với những người lập trình lại không đơn giản như vậy Để có được một sản phẩm thân thiện với người sử dụng, họ phải tìm kiếm thông tin, số hóa bản đồ, xử lý dữ liệu, biên tập bản đồ, đưa lên trang web Đó là những việc đòi hỏi sự phức tạp và nhiều thời gian mà một cá nhân không thể hoàn thành được Do đó, chúng ta cần phải biết kết hợp, làm việc theo nhóm Một yêu cầu được đặt ra là: làm thế nào để kết hợp với nhau để hoàn thành công việc Để trả lời cho câu hỏi đó, một công nghệ mới đã ra đời Công nghệ mà tôi muốn đề cập đến chính là một công cụ mang tính ứng dụng cao và phát triển mạnh, đó là ARCGIS.

Phạm vi của đề tài

Đề tài “Xây dựng hệ thống GIS bản đồ tàu điện ngầm ” chỉ giới hạn trong phạm vi tìm hiểu phần mềm ArcGis để cài đặt trên môi trường Desktop và mạng LAN đồng thời ứng dụng để xây dựng và quản lý dữ liệu bản đồ các bệnh viện trên địa bàn quận Hoàn Kiếm.

Phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ GIS, chuẩn CSDL Đồng thời tìm hiểu

và hệ quản trị cơ sở dữ liệu, phần mềm ArcGis Từ đó tiến hành cài đặt, chạy chương trình

CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN SỬ DỤNG

CHƯƠNG 4: BIỂU DIỄN CƠ SỞ TRI THỨC

I Phương pháp biểu diễn tri thức.

II Tri thức có trong bài toán tư vấn thời trang.

1 Tập các sự kiện.

Trong chương trình cơ sở tri thức được lưu ra 2 file là “Fact.txt” và

“Rules.txt” Fact.txt chứa danh sách các sự kiện, còn Rules.txt chứa danh sách các luật

• Sự kiện cho các câu hỏi:

R1: Bạn làm nghề gì ?R2: Dáng người của bạn ? R3: Bạn chọn đồ đi đâu?

R4: Bạn là nam hay nữ ?

Sự kiện cho các câu trả lời:

R1A: Làm nôngR1B: Kinh doanhR1C: Kỹ thuậtR1D: Nghệ ThuậtR1E: Giáo dụcR2A: Dáng cao gầyR2B: Dáng cao toR2C: Dáng thấp béoR2D: Dáng thấp GầyR3A: Đi chơi

R3B: Đi dự hội nghịR3C: Đi làm

- Sự kiện cho các kết luận:

C2: Bạn nên mặc quần jean, áo phôngC3: Bạn nên mặc quần jean, áo phông họa tiết toC4: Bạn nên mặc quần jean, áo phông họa tiết nhỏC5: Bạn nên mặc đồng phục công sở

C6: Bạn nên mặc quần lửng, áo phôngC7: Bạn nên mặc quần lửng, áo phông họa tiết toC8: Bạn nên mặc quần lửng, áo phông họa tiết nhỏC9: Bạn nên mặc quần vải, áo sơ mi sáng màuC10: Bạn nên mặc quần vải, áo sơ mi cổ thấp sáng màuC11: Bạn nên mặc quần vải, áo sơ mi cổ cao sáng màuC12: Bạn nên mặc quần dài chạm mắt cá chân, áo phôngC13: Bạn nên mặc vest

C14: Bạn nên mặc đầm xòe qua đầu gốiC15: Bạn nên mặc quần áo bảo hộC16: Bạn nên mặc quần áo lao động rộng thoải máiC17: Bạn nên mặc áo dài

2 Tập luật của chương trình:

R53:R1A&R2A&R3A&R4A==>C3

CHƯƠNG 5: GIAO DIỆN PHẦN MỀM

Giao diện mở đầu của phần mềm được thiết kế với tiêu đề “Hệ thốngthông tin địa lý tư vấn thời trang” Trên giao diện có những hình ảnh thiết kếthời trang tượng trưng cho những lời tư vấn của các chuyên gia cho từng đốitượng khác nhau, với phong cách đa dạng từ trang phục váy, quần jean hayquần soóc,…Để tư vấn trang phục cho người dùng thì phần mềm sẽ đưa ra câuhỏi và các mục gợi ý về các vấn đề liên quan đến phong cách thời trang cũngnhư hoàn cảnh cho phong cách đó Câu hỏi mà hệ thống thông tin địa lý nàyđưa ra sẽ được đặt ở mục “Câu hỏi” Các phương án trả lời sẽ được đặt ở mục

“Trả lời” Trong mục trả lời này sẽ có rất nhiều mục cùng thuộc tính cho ngườidùng lựa chọn Người dùng xem xét và sau đó tích chọn vào mục phù hợp vớihoàn cảnh, xu hướng thời trang của mình Hình ảnh bên dưới minh họa chogiao diện mở đầu của phần mềm và có chứa câu hỏi đầu tiên dành cho ngườidùng

I Giao di n chính ệ

Nhìn vào giao diện trên chúng ta sẽ thấy có ba nút “Tiếp tục”, “Quảnlý”, “Thoát”, và nút quay lại bị ẩn đi Khi chúng ta nhấn nút “Tiếp tục” thìphần mềm sẽ tự động chuyển sang một cửa sổ khác Trong cửa sổ này sẽ cócâu hỏi tiếp theo cần người dùng đưa ra phương án trả lời Hình ảnh dưới đâyminh họa cho cửa sổ đó

Với giao diện không khác nhiều so với giao diện trang chủ nên ngườidùng có thể dễ dàng thao tác và nhanh chóng đưa ra phương án trả lời Để cóđược lời tư vấn từ hệ thống thông tin địa lý này thì người dùng cần đi qua hếttất cả các câu hỏi của phần mềm Chính vì vậy người dùng sẽ phải nhấn nút

“Tiếp tục” và khi nhấn nút này thì có một cửa sổ mới hiện ra Cửa sổ đó đượcminh họa bằng hình ảnh sau: