Xây dựng website bản đồ số thành phố Vinh

Không những có các chức năng của bản đồ thông dụng như cung cấp thông tin địa lý, giúp định vị trong thực địa,… MapInfo còn là một phần mềm rất mạnh giúp xử lý và phân tích thông tin trê

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI GIỚI THIỆU 4

CHƯƠNG 1: GIS &PHẦN MỀM MAPINFO 7

1.1 Tổng quan về GIS 7

1.1.1 Khái niệm GIS 7

1.1.2 Các mô hình GIS 7

1.1.3 Dữ liệu GIS 8

1.1.3.1 Mô hình dữ liệu 8

1.1.3.2 Các kiểu dữ liệu 9

1.1.3.3 Mô hình dữ liệu không gian 9

1.2 Cơ bản về phần mềm MapInfo 10

1.2.1 Giới thiệu về MapInfo 10

1.2.2 Bản đồ trong MapInfo 11

1.2.2.1 Đồ họa 11

1.2.2.2 Cơ sở dữ liệu 12

1.2.3 Tính năng cơ bản của MapInfo 14

1.2.3.1 Tập tin dữ liệu của MapInfo 14

1.2.3.2 Các cửa số chính của MapInfo 14

1.2.3.3 Quản lý cửa sổ bản đồ 15

1.2.3.4 Thông tin liên quan đến đối tượng bản đồ 16

1.2.4 Xây dựng dữ liệu 20

1.2.4.1 Tạo lớp dữ liệu mới 20

1.2.4.2 Nhập giá trị thuộc tính 25

1.2.4.3 Khởi tạo, hiệu chỉnh dữ liệu không gian 26

1.2.4.4 Số hóa bản đồ 26

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 32

2.1 Biểu đồ chức năng 32

2.1.1 Lược đồ biểu đồ phân cấp chức năng(BPC) 32

2.1.2.1 Xem bản đồ 32

2.1.2.2 Xem tất cả các địa điểm theo danh mục, theo tên 33 2.1.2.3 Tìm kiếm địa điểm 33

2.1.2.4 Tìm đường đi ngắn nhất 33

2.1.2.5 Xem thông tin các địa điểm 34

2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu 34

2.2.1 Các bảng dữ liệu 34

2.2.1.1 Bảng “Danhmuc” 34

2.2.1.2 Bảng “DiaDiem” 35

2.2.1.3 Bảng “Duong” 36

2.2.2 Lược đồ quan hệ 37

2.3 Thiết kế giao diện 37

CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 38

3.1 Cài đặt website 38

3.1.1 Các bước thực hiện 38

3.1.2 Thuật toán tìm đường đi ngắn nhất 38

3.1.2.1 Định nghĩa 38

3.1.2.2 Định lý 39

3.1.2.3 Thuật toán Dijkstra tìm đường đi ngắn nhất 40

3.2 Sản phẩm thử nghiệm 42

3.2.1 Trang chủ 42

4.2.2 Trang xem bản đồ 43

4.2.3 Trang Tìm địa điểm 44

4.2.4 Trang giới thiệu 44

KẾT LUẬN 46

VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46

Kết quả đạt được: 46

Định hướng phát triển 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

LỜI CẢM ƠN 48

LỜI GIỚI THIỆU

Cùng với sự phát triển của tri thức, lĩnh vực Công Nghệ ThôngTin(CNTT) đang ngày càng giành được nhiều thành tựu rực rỡ Các sảnphẩm của nó đang ngày càng ứng dụng một cách rộng rãi trong mọi mặtcủa đời sống, đưa lại nhiều tiện ích cho con người Khả năng ưu việt củacác sản phẩm Công Nghệ Thông Tin đã làm thay đổi cách làm việc, cáchhọc tập, cách tư duy và quan trọng hơn cả là cách ra quyết định của conngười.

Trong các sản phẩm của Công Nghệ Thông Tin, có thể nói việc xây dựng các website phục vụ các nhu cầu khác nhau của đời sống đang trở nên phổ biến nhất hiện nay Với một vài thao tác đơn giản, một người

có thể ngồi ở bất kì đâu đều có thể có được những thông tin mong muốn chỉ bằng một cú kích chuột và có thể kết nối với cả thế giới bên ngoài

Hiện nay, có rất nhiều website phục vụ nhu cầu thông tin về mọi mặt của cuộc sống như các thông tin kinh tế, đời sống, giải trí, trong đó các website về Bản đồ số đang ngày càng giành được nhiều sự quan tâm Các website về Bản đồ số tương tự như một bản đồ, nhưng nó cung cấp thêm rất nhiều các tiện ích như thông tin về các địa điểm, phân loại địa điểm, tìm kiếm đường đi cũng như phục vụ nhu cầu tìm kiếm thông tin

về các địa danh của người dùng Internet

Nắm bắt được nhu cầu đó, em đã thực hiện đề tài: “Xây dựng Bản

đồ số Thành phố Vinh” góp phần giúp các bạn tân sinh viên đến từ nhiều

tỉnh thành khác nhau trên khi bước vào trường Đại học Vinh bớt bỡ ngỡ với việc tìm kiếm các địa điểm trong thành phố, giúp các bạn tiết kiệm được thời gian và công sức cho quá trình đi lại và học tập của mình

Xây dựng Website bản đồ số bao gồm việc số hóa bản đồ và cài đặt các chức năng hỗ trợ Số hóa bản đồ là việc đưa các thông tin từ một bản đồ giấy vào máy tính và lưu trữ dưới một cấu trúc dữ liệu nào đó Trong phạm vi để tài của em, sẽ thực hiện số hóa bản đồ thành phố Vinh

và các cài đặt các chức năng dưới đây:

- Xem bản đồ theo các tỉ lệ khác nhau (cho phép phóng to, thu nhỏ bản đồ)

- Tìm địa điểm theo danh mục, theo tên địa điểm

- Tìm đường đi ngắn nhất từ trường Đại học Vinh đến địa điểm bất kì được xác định trên bản đồ

- Xem thông tin địa điểm

Nội dung của đề tài được chia làm 3 phần:

Chương 1: Giới thiệu phần mềm MapInfo trình bày ngắn gọn về

phần mềm MapInfo là phần mềm hỗ trợ số hóa bản đồ, xây dựng cơ sở

dữ liệu

Chương 2: Phân tích, thiết kế mô tả các chức năng, cơ sở dữ

liệu(CSDL) và thiết kế giao diện của website

Chương 3: Cài đặt & thử nghiệm trình bày các thuật toán cơ bản

và cách tổ chức tập tin, thư mục trong website

Mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng đề tài chắc chắn còn thiếu sót

Em mong nhận được sự góp ý chân thành của thầy cô và các bạn để em

có thể hoàn thiện đề tài của mình Đặc biệt, trong quá trình thực hiện đề tài, Em đã nhận được sự quan tâm, chỉ bảo tận tình của thầy giáo trực tiếp

hướng dẫn em là thầy Th.S Lê Hồng Trang Em xin chân thành cám ơn

thầy!

Vinh, tháng 05 năm 2010

CHƯƠNG 1: GIS &PHẦN MỀM MAPINFO

1.1 Tổng quan về GIS

1.1.1 Khái niệm GIS

Hệ Thông tin địa lý (Geographic Information System _GIS) là một

công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất

từ các bản đồ Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thôngtin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

Lập bản đồ và phân tích địa lý không phải là kỹ thuật mới, nhưng GIS thực thi các công việc này tốt hơn và nhanh hơn các phương pháp thủ công cũ Trước công nghệ GIS, chỉ có một số ít người có những kỹ năng cần thiết để sử dụng thông tin địa lý giúp ích cho việc giải quyết vấn đề và đưa ra các quyết định

1.1.2 Các mô hình GIS

Các mô hình hệ thống thông tin địa lý:

- Mô hình hệ thống 3 thành phần: phần cứng, phần mềm, con người

- Mô hình hệ thống 4 thành phần: kỹ thuật (technoware) bao gồm phần cứng, phần mềm, tổ chức (orgaware), thông tin (infoware) và con người (humanware)

- Mô hình hệ thống 5 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy trình, con người

- Mô hình 6 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy trình,

ta dễ dàng hiểu mối quan hệ giữa các thành phần tự nhiên

Hình: Tổ chức các lớp của thế giới thực

1.1.3.2 Các kiểu dữ liệu

GIS sử dụng 2 dạng cơ bản của dữ liệu

+ Dữ liệu không gian: mô tả vị trí tương đối và tuyệt đối của một đặc tính địa lý

+ Dữ liệu thuộc tính: mô tả các tính chất của các đặc tính không gian Các tính chất này có thể là số lượng hay chất lượng trong tự nhiên

1.1.3.3 Mô hình dữ liệu không gian

Có hai kiểu mô hình dữ liệu không gian cơ bản liên quan đến việc lưu trữ số hóa những dữ liệu địa lý: Dữ liệu vector và dữ liệu raster Thế giới thực thường được biểu diễn bởi sự kết hợp của 2 dạng trên

- Dữ liệu vector: Dữ liệu vector được hiển thị dưới dạng những

tọa độ định nghĩa điểm, hay những điểm này được nối với nhau tạo thànhđường thẳng, đa giác Dữ liệu này thường có bản thông tin kết hợp

- Dữ liệu raster: Dữ liệu raster được biểu diễn dưới dạng ma trận

hay lưới mà có những hàng và cột Mỗi giao điểm của hàng và cột tạo thành một pixel Mỗi ô có một giá trị ví dụ như mức độ màu

1.2 Cơ bản về phần mềm MapInfo

1.2.1 Giới thiệu về MapInfo

Mapinfo là công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý cơ sở dữ liệuđịa lý trên máy tính cá nhân, là một phần mềm tương đối gọn nhẹ và dễ

sử dụng Đặc biệt, dùng cho mục đích giảng dạy và thành lập các bản đồ chuyên đề và phân tích trong địa lý

Trước đây xử lý bản đồ là một chức năng chuyên nghiệp của

ngành bản đồ học Sự ra đời của Mapinfo, việc xử lý bản đồ trở nên một công việc mà mọi người đều có thể làm được Không những có các chức năng của bản đồ thông dụng như cung cấp thông tin địa lý, giúp định vị trong thực địa,… MapInfo còn là một phần mềm rất mạnh giúp xử lý và phân tích thông tin trên bản đồ số Chức năng này của MapInfo khiến cho

nó trở thành một hệ cơ sở dữ liệu địa lý Tính năng này còn được tăng cường thêm nhờ khả năng liên kết được với các hệ cơ sở dữ liệu khác như Microsoft Access, SQL Sever, Oracle,… Sử dụng MapInfo có thể hỗtrợ giải quyết được nhiều vấn đề thực tế một cách nhanh chóng và chính xác Sau đây là các chức năng cơ bản của MapInfo

1.2.2 Bản đồ trong MapInfo

Một bản đồ trong MapInfo bao gồm hai phần: Phần bản đồ (hay phần đồ họa) và phần dữ liệu (hay thông tin)

Điểm: khái niệm điểm ở đây là một vật thể toán học không có kích

thước, không có chiều dài, chỉ có tọa độ (trong một hệ trục tọa độ nào đó) Người ta sử dụng vật thể điểm để minh họa cho một thành phố, trạm xăng, trường học Trong MapInfo, tùy theo nội dung của điểm đó mà người ta có thể sử dụng nhiều biểu tượng khác nhau để minh họa

Đường: Là một vật thể hình học không có chiều rộng, nhưng có

chiều dài Đường trong MapInfo bao gồm các thành phần nhỏ được gọi làđoạn (Segment) Giữa hai đoạn liền nhau là nốt (node) Các điểm nốt nàycho phép ta chỉnh sửa các đường Đường được sử dụng để minh họa cho một con sông, một đường giao thông…

Vùng: là một vật thể có diện tích Vùng cũng bao gồm các thành

phần nhỏ là đoạn và các điểm nốt nhưng đoạn đầu tiên và đoạn cuối cùnggặp nhau nên tạo ra một đường khép kín và phần phía trong đường ranh giới đó có diện tích Vùng có chu vi là đường giới hạn ranh giới của vùng

đó Vùng thực chất là một hình đa giác Vùng được sử dụng để minh họa cho một quận, khu vực, hồ,…

Phần đồ họa trong MapInfo được quản lý theo lớp (Layer) Có nghĩa là các thông tin địa lý được tổ chức theo từng nhóm, ví dụ như trên

bản đồ một thành phố, ta có lớp đường xá, lớp quận, lớp địa danh, lớp sông suối,… nhờ khả năng này mà ta có thể hiển thị thông tin theo ý muốn Khi sử dụng những thông tin nào ta có thể mở những lớp thông tin

đó ra Cửa sổ bản đồ có thể chứa một hay nhiều lớp bản đồ đang được

mở Nếu các lớp bản đồ thuộc cùng một vị trí địa lý thì có thể hiển thị chồng lên nhau

1.2.2.2 Cơ sở dữ liệu

Ngoài phần vật thể đồ họa, bản đồ số trong MapInfo còn có dữ liệuđược hiển thị trong một cửa sổ gọi là Browser Dữ liệu trong MapInfo hiển thị trên một bảng và chúng được cấu trúc theo kiểu dữ liệu tương tự các kiểu dữ liệu khác như Excel, Access,… Ngoài ra MapInfo cũng có thể mở các dữ liệu khác Ta có thể mở tệp tin Excel hay Access trong MapInfo và xử lý chúng như những bảng dữ liệu bình thường của

MapInfo

Mỗi cửa sổ dữ liệu có thể hiển thị thông tin của một lớp bản đồ haymột phần của lớp bản đồ Cửa sổ này bao gồm các ô giống như bảng tính Excel Các ô được xếp theo chiều dọc được gọi là trường (field) hay cột (column) Mỗi cột thể hiện một loại thuộc tính của vật thể trên bản đồ số

Mỗi một cột có những định dạng khác nhau tùy theo nội dung chứatrong cột đó Ta có thể thêm hay bớt trường cũng như thay đổi định dạng các trường tên trường không hiển thị tiếng việt được nên khi ta tạo

thường không gõ tiếng việt vào tên trường Trên cùng cửa sổ dữ liệu có tiêu đề cột(in đậm) Bên trái mỗi hàng có một ô vuông Khi sử dụng công

cụ chọn, ta có thể nhắp chuột lên ô vuông đó để chọn bản ghi đó, khi được chọn, ô vuông biến thành màu đen Mỗi một bản ghi liên kết với

một vật thể đồ họa trên cửa sổ bản đồ, hay nói cách khác mỗi vật thể đồ họa trên cửa sổ bản đồ có thông tin nằm trên một hàng trong kho cơ sở

dữ liệu Vật thể đồ họa và dữ liệu là hai thành phần thống nhất của một bản đồ số trong MapInfo Khi một vật thể trên cửa sổ bản đồ được chọn thì bản ghi tương ứng trong cửa sổ dữ liệu cũng được chọn và ngược lại

Nếu ta quan niệm bản đồ số như là lớp vật thể đồ họa thì cửa sổ dữliệu là thông tin của vật thể bản đồ Nếu ta quan niệm bản đồ số như là một cơ sở dữ liệu thì các vật thể đồ họa trên một lớp bản đồ là một “cột”, được gọi là “cột vật thể”, vì cột đó không hiển thị được trong cơ sở dữ liệu nên được hiển thị riêng trong cửa sổ bản đồ Vì MapInfo quan niệm bản đồ số như là một cơ sở dữ liệu với các vật thể trong cửa sổ bản đồ được gọi là một bảng (table) MapInfo sử dụng thuật ngữ này để chỉ ra cả

dữ liệu lẫn đồ họa trong một bản đồ số Một bảng của MapInfo có thể không có “cột” vật thể Lúc đó chúng hoàn toàn giống như một cơ sở dữ liệu bình thường, kiểu dữ liệu của Excel hay Access Cửa sổ dữ liệu có thể là dữ liệu nguyên thủy của MapInfo hay dữ liệu của các định dạng khác nhưng được đăng ký trong vào MapInfo

Những tính chất liên quan đến đồ họa của bản đồ số được xử lý trong cửa sổ bản đồ những thông tin liên quan đến dữ liệu (tên, dân số, thuộc tính, đặc điểm…) được xử lý trong các trường của cửa sổ dữ liệu Những thông tin về dữ liệu này có thể được đưa lên bản đồ bằng một số lệnh khác nhau để minh họa làm rõ bản đồ lúc trình bày bản đồ để in hoặc tiến hành phân tích như một hệ cơ sở dữ liệu bình thường và kết quảphân tích cũng có thể được phản ánh trên cửa sổ bản đồ, ngược lại một

số thông tin trên bản đồ có thể được cập nhập vào dữ liệu bằng một số

lệnh Tùy nhu cầu người dùng có thể mở cửa sổ bản đồ hay cửa sổ dữ liệu hay cả hai Ngoài ra còn một số loại cửa sổ khác trong MapInfo.

1.2.3 Tính năng cơ bản của MapInfo

1.2.3.1 Tập tin dữ liệu của MapInfo

Trong MapInfo dữ liệu được tổ chức thành các lớp dữ liệu (layer table) Mỗi lớp dữ liệu gồm nhiều tập tin có cùng tên nhưng có phần mở rộng là tab, dat, map, id, Tùy theo tính chất của dữ liệu mà thay đổi từ

2 dến 5 tập tin

<Tên lớp dữ liệu>.TAB: Mô tả cấu trúc của dữ liệu

< Tên lớp dữ liệu >.DAT: Dữ liệu thuộc tính dạng bảng (hàng và cột)

<Tên lớp dữ liệu>.MAP: Mô tả các đối tượng đồ hoạ

<Tên lớp dữ liệu>.ID: Liên kết dữ liệu với các đối tượng

<Tên lớp dữ liệu>.IND: Chỉ mục (giúp tìm kiếm đối tượng đồ hoạ khi sử dụng chức năng Query > Find)

1.2.3.2 Các cửa số chính của MapInfo

- Cửa sổ bản đồ (Map Window): Thể hiện dữ liệu không gian (bản đồ) Là nơi thực hiện các thao tác trên dữ liệu không gian

- Cửa sổ dữ liệu thuộc tính (Brower Window): Thể hiện dữ liệu dạng bảng với cấu trúc cột (thuộc tính) và hàng (Mỗi hàng tương ứng vớimột đối tượng)

- Cửa sổ biên tập bản đồ (Layout Window): Thể hiện kích thước và

vị trí các thành phần của của 1 tờ bản đồ sẽ in ra

- Cửa sổ biểu đồ (Graph Window): Thể hiện dữ liệu thuộc tính dạng biểu đồ

- Cửa sổ phân vùng trực tiếp (Redistrict Window): Thể hiện các đối tượng của các vùng được phân mọt cách trực quan

1.2.3.3 Quản lý cửa sổ bản đồ

Cửa sổ bản đồ là trọng tâm chính của các môi trường GIS Trong MapInfo, chức năng LayerControl dùng để quản lý các lớp dữ liệu trong cửa sổ bản đồ đang được kích hoạt

Vào Map->Layer Control để xuất hiện cửa sổ Layer Control

Cửa sổ Layer Control liệt kê các lớp bản đồ hiện trong cửa sổ bản

đồ đang được kích hoạt Sau đó là các đặc tính “nhìn thấy được”, “sửa đổi được”, “chọn được” và “tự động chú thích cho các đối tượng” của từng lớp bản đồ tương ứng

Muốn thực hiện các thao tác thêm, xóa, sửa dữ liệu không gian trên một lớp bản đồ thì yên cầu lớp đó phải có đặc tính “sửa đổi được”

1.2.3.4 Thông tin liên quan đến đối tượng bản đồ

Các đối tượng không gian của một lớp dữ liệu chỉ có thể sửa đổi được khi lớp dữ liệu này có đặc tính “nhìn thấy được” và “sửa đổi được”.Một lớp dữ liệu có đặc tính “sửa đổi được” thì măc định là “chọn được”

Để xem thông tin liên quan đến một đối tượng, vào Edit-> Get Infohoặc nhấp đúp lên đối tượng Nếu lớp dữ liệu có đặc tính “sửa đổi được” thì các thông tin này có thể thay đổi được

- Đối tượng kiểu điểm

- Đối tượng kiểu đường

- Đối tượng kiểu chữ

- Đối tượng kiểu vùng

1.2.4 Xây dựng dữ liệu

1.2.4.1 Tạo lớp dữ liệu mới

Để xây dựng một dữ liệu mới theo dạng của MapInfo (Table), chọn File > New Table, cửa sổ New Table sẽ xuất hiện:

Ba mục chọn ở bên trên là hình thức xuất hiện lớp dữ liệu sau khi vừa tạo xong

- Chọn Open New Mapper hay Add to Current Mapper khi muốn

tạo các đối tượng đồ họa

- chọn Open New Browser nếu chỉ muốn tọa một cơ sở dữ liệu

Click “Create”, cửa sổ New Table Structure xuất hiện:

Dữ liệu được tạo trong MapInfo có dạng là một bảng (tabular) gồmcác hàng (row) và cột hay vùng (column, field) Mỗi vùng (cột) là một thuộc tính tương ứng của các hàng là các đối tượng

Click Add field để thêm vùng mới Nhập tên của vùng này vào cửa

sổ Name, ví dụ: Maso; sau đó chọn kiểu dữ liệu của vùng này trong cửa

sổ Type

Tùy theo tính chất của vùng mà kiểu dữ liệu có thể là:

- Kiểu số nguyên (Integer): lưu dữ các số nguyên (±

2.100.000.000)

- Kiểu số nguyên ngắn (Smal Integer): lưu trữ các số nguyên (± 32.767)

- Kiểu số ký tự (Character): tối đa 254 ký tự

- Kiểu số thập phân (Decimal):lưu giữ các số thập phân dấu chấm

cố định ; tối đa dài 19 số