Phát triển hệ thống hỗ trợ tìm đường trên các thiết bị di động có GPS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Bách Phát triển hệ thống hỗ trợ tìm đường thiết bị di động có GPS KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI-2010 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Bách Phát triển hệ thống hỗ trợ tìm đường thiết bị di động có GPS KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng Nghệ Thơng Tin Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Hóa HÀ NỘI - 2010 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lời cảm ơn Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành đến TS.Nguyễn Ngọc Hóa, người hết lịng bảo, hướng dẫn, cho tơi phương pháp tiếp cận vấn đề, giúp giải đáp thắc mắc, giải khó khăn mắc phải để hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Cơng Nghệ Thơng Tin hết lịng truyền đạt cho kiến thức tảng CNTT, giúp có đủ kiến thức để tiếp cận, hồn thành khóa luận Bên cạnh tơi vin gửi lời cảm ơn đến sự giúp đở nhiệt tình nhà trường tạo điều kiện tốt cho để hồn thành khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người thân gia đình, họ động viên nhiều mặt tinh thần để tơi có đủ nghị lực để hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn bạn bè tôi, luôn bên cạnh, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình hồn thành khóa luận Hà Nội, tháng năm 2010 Sinh viên Nguyễn Văn Bách iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÓM TẮT KHÓA LUẬN Khóa luận trình bày hiểu biết hệ thống thông tin địa lý (GIS), khái niệm liên quan Qua việc xem xét số hệ thống GIS tiêu biểu, để hình dung cách thức lưu trữ, quản lý liệu liệu không gian, nhằm phục vụ hiệu cho việc quản lý liệu địa lý Khóa luận trình bày chi tiết cấu trúc đánh số R-tree – cấu trúc dùng phổ biến cho CSDL không gian Một số phương pháp xử lý truy vấn CSDL không gian đưa mức tìm hiểu sơ qua Phần cuối khóa luận trình bày việc xây dựng ứng dụng đồ thiết bị di động hổ trợ GPS Bằng việc sử dụng GoogleMaps để cung cấp chức GIS cho người dùng, hiển thị đồ, hướng dẫn lộ trình, tìm lộ trình theo vị trí tại, điểm đầu điểm cuối iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC TỪ VIÊT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt GIS Geographic informations system Hệ thống thông tin địa lý OGC Open Geospatial Consortium ESRI Environmental Systems Research Institute GRASS Geographic Resources Analysis Support System CSDL Cơ sở liệu NN Nearest Neighbor OR Obstacle range ONN Obstacle nearest neighbour ODJ Ostacle e-distance join v Hàng xóm gần LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Mở đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý .2 1.2 Lợi ích hạn chế việc sử dụng GIS 1.3 OGC – OPENGIS 1.4 Khái niệm chung đồ địa lý .4 1.5 Tìm hiểu số hệ thống GIS tiêu biểu 1.5.1 MapInfo 1.5.2 ArcViewcủa ESRI .5 1.6 MobileGIS 1.6.1 Hệ thống WebGIS .7 CHƯƠNG TỔ CHỨC DỮ LIỆU TRONG GIS 2.1 Tổ chức liệu hệ thống thông tin địa lý .9 2.1.1 Mơ hình liệu Vector 10 2.1.2 Hệ thống Raster .11 2.1.3 Mơ hình TIN 13 2.2 Điểm qua cách tổ chức liệu số hệ thống GIS thông dụng 13 2.2.1 Tổ chức liệu MapInfo 13 2.2.2 Tổ chức liệu ArcGIS ESRI 14 2.2.3 Tổ chức liệu GRASS 14 2.3 Tìm hiểu cấu trúc lưu trữ Shapefile 15 CHƯƠNG XỬ LÝ TRUY VẤN KHÔNG GIAN 20 3.1 Cấu trúc R-Tree index 20 3.1.1 Cấu trúc R-tree 20 3.1.2 Tìm kiếm cập nhật R-tree 21 3.1.3 Cập nhật thao tác khác 24 3.2 Tìm hiểu số thuật tốn xử lý truy vấn CSDL không gian 26 3.2.1 Xử lý truy vấn không gian O-clit 27 3.2.2 Xử lý truy vấn mạng không gian 28 3.2.3 Tìm đường có khơng gian có chướng ngại vật 28 3.3 Tìm hiểu PostGIS .32 3.3.1 Giới thiệu .32 3.3.2 Sử dụng chuẩn OpenGIS 32 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.3.3 Import liệu GIS 32 3.3.4 Xuất liệu GIS .32 3.3.5 Tạo indexs .33 3.3.6 Một số truy vấn spatial SQL đơn giản 33 CHƯƠNG XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 36 Dựa kiến thức thu được, chương này, trình bày hệ thống dẫn đường (navigator) thử nghiệm với mục đích minh họa hiểu biết hệ thống thông tin địa lý vấn đề xử lý truy vấn không gian 36 4.1 Một số ứng dụng dẫn đường phổ biến 36 4.1.1 Việt map 36 4.1.2 Pguider 37 4.1.3 GoogleMaps cho mobile 37 4.2 Các chức chương trình .38 4.3 Mô hình đề xuất 39 4.4 Lựa chọn ngôn ngữ .41 4.5 Tìm hiểu chế hoạt động hệ thống GPS 42 4.5.1 Đo khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh .43 4.5.2 Xác định vị trí vệ tinh .44 4.6 Thử nghiệm ứng dụng 44 4.6.1 Các lớp chương trình .44 4.6.2 Screenshot chương trình 44 4.7 Nhận xét 49 CHƯƠNG KẾT LUẬN 50 5.1 Kết đạt 50 5.2 Hạn chế 50 5.3 Hướng phát triển 50 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mở đầu Ngày với phát triển mạnh mẽ CNTT, ứng dụng CNTT đưa vào hầu hết lĩnh vực sống Với trợ giúp máy tính, cơng việc phức tạp xử lý nhanh chóng xác Cùng với phát triển Internet, việc chia thông tin cá nhân, tổ chức hay làm việc qua mạng trở nên dễ dàng hiệu Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) nhánh CNTT trở thành công cụ trợ giúp định tốt cho tổ chức, phủ lĩnh vực liên quan đến thơng tin địa lý Để hồn thành khóa học mình, tơi nhận thấy GIS hệ thống thơng tin thú vị, việc tìm hiểu GIS giúp tơi có nhìn sâu sắc hệ thống thông tin, quản trị CSDL Giúp tơi có nhìn ban đầu phương pháp tiếp cận để xây dựng, quản lý hiệu hệ thống CSDL mô thực tế - hệ thống CSDL địa lý Với động lực đó, khóa luận tốt nghiệp tơi hướng đến mục tiêu nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống thơng tin địa lý nói chung, từ ứng dụng tốn phát triển hệ thống dẫn đường dựa thiết bị di động có hỗ trợ định vị vệ tinh (GPS) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – gọi tắt GIS) nhánh công nghệ thông tin hình thành vào năm 1960 phát triển rộng rãi 10 năm lại GIS ngày công cụ trợ giúp định nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng nhiều quốc gia giới GIS có khả cung cấp cho quan phủ, nhà quản lý, doanh nghiệp, cá nhân … đánh giá trạng trình, thực thể tự nhiên, kinh tế – xã hội vùng địa lý thông qua chức thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích tích hợp thơng tin gắn liền với hình học (bản đồ) quán sở tọa độ liệu đầu vào Có nhiều cách tiếp cận khác định nghĩa GIS Nếu xét góc độ hệ thống, GIS hiểu hệ thống gồm thành phầm bản: người – chuyên viên, thiết bị - phần cứng, phần mềm, số liệu - sở dử liệu quy trình kiến thức chuyên gia – nơi tập hợp quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng nhà quản lý, kiến thức chuyên ngành kiến thức CNTT Hình 1: Các thành phần thiết yếu cho công nghệ GIS Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS cơng cụ máy tính để lập đồ phân tích vật, tượng thực trái đất Công nghệ GIS kết hợp thao tác CSDL thông thường kết hợp với cho phép phân tích thống kê, phân tích khơng gian Những khả phân biệt GIS với hệ thống thơng tin khác khiến GIS có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phạm vi ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác (phân tích kiện, dự đốn tác động hoạch định chiến lược) 1.2 Lợi ích hạn chế việc sử dụng GIS GIS công nghệ ứng dụng tiến khoa học máy tính, việc sử dụng GIS mục tiêu nghiên cứu so với phương tiện cổ điển mang lại hiệu cao - Tiết kiệm thời gian chi phí việc lưu trữ số liệu - Có thể thu thập số liệu với số lượng lớn - Cập nhật số liệu lưu trữ dễ dàng - Chất lượng số liệu bảo đảm (quản lý, xử lý, sửa chữa) - Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguồn nhiều loại khác - Tổng hợp số liệu nhanh chóng dễ dàng Bên cạnh thuận lợi sử dụng GIS trình sử dụng kỹ thuật GIS xuất số trở ngại, trở ngại có ảnh hưởng đặc biệt quan trọng, cần cân nhắc kỹ trước định phát triển GIS - Chi phí vấn đề kỹ thuật địi hỏi việc chuẩn bị lại số liệu thô có, để chuyển từ đồ dạng thơ (trên giấy) sang dạng số máy tính - Địi hỏi nhiều kiến thức kỹ thuật máy tính, yêu cầu lớn nguồn tài ban đầu - Chi phí mua sắm, lắp đặt thiết bị phần mềm GIS cao - Trong số lĩnh vực ứng dụng, hiệu tài thấp 1.3 OGC – OPENGIS OGC – Open Geospatial Consortium tổ chức phi lợi nhuận, quốc tế, tự nguyện dẫn đầu việc đặt tiêu chuẩn không gian địa lý dịch vụ dựa vị trí OpenGIS standard and Specifications tài liệu kỹ thuật đặc tả giao diện bảng mã dùng cho nhà phát triển phần mềm để đưa giao diện mã vào sản phẩm hay dịch vụ họ Các đặc tả cung cấp cho nhà phát triển khuôn mẫu giao diện chung, đầy đủ để xây dựng phần mềm hoạt động chung với phần mềm dạng OpenGIS khác LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.1.2 Pguider Pguider cung cấp ứng dụng đồ hoàn chỉnh cho thiết bị di động có GPS Cung cấp giao diện thân thiện, dễ sử dụng chức hướng dẫn đường đầy đủ: - Hiển thị đồ, với CSDL đồ 18 tĩnh thành nước - Chức tìm địa điểm, chức tìm đường phố - Chức hiển thị thơng tin vị trí theo GPS - Chức dẫn đường - Chức quản lý điểm ưa thích Hình 15 – Pguider windows mobile Pguider cung cấp chức liệu không tốt Vietmap, nhiên ứng dụng miễn phí 4.1.3 GoogleMaps cho mobile GoogleMaps for mobile, cung cấp đầy đủ chức đồ cho thiết bị di động Nhất thiết bị chạy hệ điều hành Android - Hiển thị đồ toàn giới 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Hướng dẫn đường (Navigation) máy Android - Tìm đường (có tìm kiếm dọng nói) - Cung cấp trạng giao thông (chỉ số thành phố) - Xây dựng đồ cá nhân - Cung cấp chết độ streetview số thành phố Hình 16 – GoogleMaps for mobile Tuy nhiên ứng dụng thực có Android, Iphone, Nokia S60, Windows mobile Các dịng thiết bị khác có truy cập vào trang map.google.com, thiết bị phải có browser hiệu 4.2 Các chức chương trình Hiện với phát triển mạnh công nghệ phần cứng, thiết bị di động trang bị vi xử lý có hiệu cáo xử lý thao tác phức tap Các thiết bị cung cấp chip wireless giúp cho việc kết nối Internet dễ dàng hiệu Ở Việt Nam nay, đặc biệt hà nội, điểm truy nhập wireless xuất nhiều dịch vụ 3G phát triên giúp cho người sử dụng thiết bị dễ dàng kết nối Internet lúc nơi Các chức chi tiết mà ứng dụng cung cấp: Được xây dựng để hoạt động thiết bị mobile, có tích hợp GPS khơng - Hiển thị đồ, di chuyển mức zoom level khác 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nếu thiết bị có tích hợp GPS, xác định vị trí người dùng thơng qua GIS, hiển thị vị trí người dùng Cung cấp cơng cụ tìm đường, hiển thị đường Cup cấp thông tin hưởng dẫn đường cho người dùng Với thiết bị có hổ trợ GPS, cung cấp chức hướng dẫn theo thời gian thực 4.3 Mơ hình đề xuất Tham khảo số ứng dụng đồ thiết bị di động, đưa ý tưởng để xây dựng ứng dụng trợ giúp tìm đường cho người dùng, sử dụng hệ quản trị CSDL PostgreSQL quản lý liệu địa lý, thực truy vấn người dùng sau trả kết Ứng dụng Mobile HTTP Wireless Server network, 3G, SQLRequest GPRS Webservice Hiển thị XML Parser CSDL Result PostgreSQL Hình 17 - Mơ hình chương trình Nhưng thời gian thực có hạn, tơi sử dụng server GoogleMaps để làm Server cung cấp liệu địa lý xử lý truy vấn địa lý Tơi đưa hai ý tưởng: - Cài đặt Server hổ trợ chạy Javascript, sau sử dụng thư viện GoogleAPI Google thực truy vấn client, trả kết cho client - Sever nhận yêu cầu từ mobile client, sau thực truy vấn tương ứng lên server Google, lấy liệu dạng KML, phân tích file KML trả cho client Để đơn gian, lựa chọn ý tưởng thứ 2, tạo Script PHP server nhận request từ mobile client, sau gửi request tương ứng lên map server Google lấy kết dạng file kml, phân tích gửi kết cần thiết dạng XML cho mobile client 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Google tạo định dạng KLM để hiển thị liệu địa lý ứng dụng client mình, ví dụ Google Earth, Google Maps KML sử dụng cậu trúc tuân theo chuẩn XML Hình 18 – File KML Cấu trúc file KML chia làm phần sau: • Phần mào đầu XML • Mô tả không gian tên KML • Mô tả placemark • Tên placemark • Khung nhìn placemark • Khung nhìn mặc định placemark (trong trường hợp chuyển đổi người dùng) • Định nghĩa Style cho placemark, chi tiết nơi mà hình ảnh định vị vị trí • Chuyển đổi place mark lấy • Các loại tọa độ mà placemark sử dụng • Vị trí placemark bề mặt đất Để giảm bớt dử liệu truyền tải client giảm độ phức tạp phân tích file KML trả Việc phân tích file KML sẻ thực server hổ trợ PHP – ngôn ngử cung cấp xứ lý file XML dễ dàng, sau liệu chọn lọc gửi cho mobile client dạng file XML đơn giản hơn, loại bỏ liệu khơng cần thiết, có dạng: ði từ ðai học Quốc gia ñến ñường Trường Chinh ði hướng nam ñường Xuân Thủy ñi 3km Rẽ phải ñường Láng ñi 3km 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiếp tục lên ñường Trường Chinh ñi 1km 0 4.4 Lựa chọn ngơn ngữ Hiện có nhiều ngơn ngữ lập trình sử dụng để lập trình ứng dụng cho thiết bị di động, cho phép khai thác hầu hết tính đồ họa kết nối thiết bị Tuy nhiên để phát triển ứng dụng sử dụng nhiều thiết bị, J2ME lựa chọn tối ưu Kiến trúc J2ME Hình 19 – Kiến trúc J2ME Giới thiệu thành phần tảng J2ME: KVM: Cơ chế thực thi ứng dụng Java chạy máy ảo java (java virtual machine) Máy ảo có chức chuyển mã dạng bytecode sang mã máy Với thiết bị dạng CLDC, Sun cài đặt phiên thu nhỏ dành cho thiết bị KML Chính nhờ tầng này, mà ứng dụng chạy thiết bị khác Định nghĩa Configuration (Cấu hình): đặc tả định nghĩa môi trường phần mềm cho dòng thiết bị phân loại tập hợp đặc tính, như: Kiểu số lượng nhớ, kiểu tốc độ vi xử lý, kiểu mạng kết nối Hiện Sun đưa dạng Configuration: - CLDC- Connected Limited Device Configuration (Cấu hình thiết bị kết nối giới hạn): thiết kế để nhắm vào thị trường thiết bị cấp thấp (low-end) - CDC- Connected Device Configuration (Cấu hình thiết bị kết nối): CDC đưa nhắm đến thiết bị có tính mạnh dịng thiết bị thuộc CLDC yếu hệ thống máy để bàn sử dụng J2SE Cả dạng Cấu hình kể chứa máy ảo Java (Java Virtual Machine) tập hợp lớp (class) Java để cung cấp môi trường cho ứng dụng J2ME Tuy nhiên, Với thiết bị cấp thấp, hạn chế tài nguyên nhớ xử lý nên yêu cầu máy ảo hổ trợ tất tính với máy ảo 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com J2SE Định nghĩa Profile: Profile mở rộng Configuration cách thêm vào class để bổ trợ tính cho thiết bị chuyên biệt Mộ số profile phổ biến nay: - Mobile Information Device Profile (MIDP): profile bổ sung tính hỗ trợ kết nối, thành phần hỗ trợ giao diện người dùng … vào CLDC Profile thiết kế chủ yếu để nhắm vào điện thọai di động với đặc tính hình hiển thị hạn chế, dung lượng chứa có hạn Do MIDP cung cấp giao diện người dùng đơn giản tính mạng đơn giản dựa HTTP Có thể nói MIDP profile tiếng kiến thức cho lập trình Java máy di động (Wireless Java) - PDA Profile: tương tự MIDP, với thị trường máy PDA với hình nhớ lớn - Foundation Profile: cho phép mở rộng tính CDC với phần lớn thư viện Core Java2 1.3 Ngồi cịn có Personal Basis Profile, Personal Profile, RMI Profile, Game Profile Hiện hầu hết dòng điện thoại hổ trợ profile MIDP phổ biến Do tơi lựa chọn xây dựng ứng dụng cho thiết bị hổ trợ profile MIDP 4.5 Tìm hiểu chế hoạt động hệ thống GPS GPS, hệ thống định vị toàn cầu, cấu thành chịm (có nghĩa cấu tạo nhóm hay hệ thống) quỹ đạo vệ tinh mà, kết hợp với thiết bị mặt đất, cho phép người sử dụng xác định vị trí xác họ lúc bề mặt trái đất Nguyên lý xác định toạ độ hệ thống GPS Glonass dựa công thức bản: Quãng_đường = Vận_tốc × Thời_gian Vệ tinh phát tín hiệu bao gồm vị trí chúng, thời điểm phát tín hiệu Máy thu tính tốn khoảng cách từ vệ tinh, giao điểm mặt cầu có tâm vệ tinh, bán kính (là thời gian tín hiệu từ vệ tinh đến máy thu nhân vận tốc sóng điện từ) toạ độ điểm cần định vị Hệ thống NAVSTAR gồm 24 vệ tinh với quỹ đạo bay Các vệ tinh hoạt động quỹ đạo có độ cao 20.200km góc nghiêng 55 độ với thời gian 12/quỹ đạo 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 20 – Hệ thống vệ tinh GPS Hệ thống GLONASS gồm 24 vệ tinh, vệ tinh cho quỹ đạo bay gồm quỹ đạo Các vệ tinh hoạt động với quỹ đạo có độ cao 19,100 km orbits góc nghiêng 64.8 độ 11 15 phút/ quỹ đạo 4.5.1 Đo khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh Máy thu tính tốn khoảng cách dựa vào thời gian cần thiết để tín hiệu từ vệ tinh truyền đến máy thu Vào thời điểm đó, vệ tinh bắt đầu truyền chuỗi tín hiệu dài, gọi mã ngẫu nhiên giả Máy thu bắt đầu tạo chuỗi mã giống hệt vào thời điểm Khi tín hiệu từ vệ tinh truỳên đến máy thu, chuỗi tín hiệu bị trễ chút so với chuỗi máy thu tạo Chiều dài khoảng thời gian trễ thời gian truyền tín hiệu từ vệ tinh Máy thu nhân thời gian với tốc đọ ámh sáng để xác định quãng đường truyền tín hiệu Giả sử tín hiệu truyền đường thẳng, khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu Để thực phép đo này, phải chắn đồng hồ vệ tinh máy thu phải đồng với Một sai số mili giây dẫn đến sai số 300 ngàn mét, sai số lớn Do đó, độ tối thiểu cho máy thu phải cỡ nano giây (10-9s) Để có độ xác vậy, phải trang bị đồng hồ nguyên tử cho khơng vệ tinh mà cịn cho máy thu Nhưng giá đồng hồ nguyên tử cao phương pháp thực khơng khả thi Có phương pháp đưa ra, vệ tinh trang bị đồng hồ nguyên tử, thiết bị GPS trang bị đồng hồ bình thường Trên lý thuyết mặt cầu phải giao điểm Nhưng sai số đồng hồ bình thường, mặt cầu khơng cho giao điểm Vì thời gian sai số gây đồng hồ máy thu ∆t với tất vệ tinh, máy thu dễ dàng loại trừ sai số cách tính tốn lượng hiệu chỉnh cần thiết để mặt cầu giao điểm Dựa vào đó, máy thu tự động điều chỉnh đồng hồ cho đồng với đồng hồ nguyên tử vệ 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tinh Nhờ mà đồng hồ máy thu có độ xác gần tương đương với đồng hồ nguyên tử 4.5.2 Xác định vị trí vệ tinh Để xác định vị trị vệ tinh nhớ máy thu có chứa bảng tra vị trí tính tốn tất vệ tinh vào thời điểm gọi Almanac Tuy nhiên lực hút mặt trăng, mặt trời có ảnh hưởng định làm thay đổi quĩ đạo vệ tinh, vệ tinh liên tục theo dõi để xách định vị trí xác, thơng số hiệu chỉnh trun đến máy thu thơng qua tín hiệu từ vệ tinh Sau máy thu thu nhận xử lý thông tin, máy cho biết vĩ độ, kinh độ cao độ vị trí thời Để làm cho việc định vị thân thiện hơn, hầu hết máy thu thể thông tin dạng điểm đồ chứa sẵn máy Trong J2ME thông tin lấy lớp LocationProvider 4.6 Thử nghiệm ứng dụng 4.6.1 Các lớp chương trình - Gmidlet – Là lớp chương trình chính, cung cấp đối tượng thị Tạo đối tượng GoogleSimpleCanvas để hiển thị đồ - GoogleSimpleCanvas – Lớp quan trọng nhất: thừa kết từ lớp Canvas, thực truy xuất đến server GoogleMaps lấy đồ khu vực mong muốn dạng ảnh PNG Thực nắm bắt tương tác người dùng cung cấp kết quả: Yêu cầu zoom, move đồ, tìm đường - Point – Là lớp lưu trữ tọa độ ngã rẻ thực tìm đường - getDirections – Lớp thực kết nối đến server, gửi yêu cầu tìm đường, nhận file Xml chứa kết Phân tích file Xml lấy điểm qua đường, lưu vào vector Path, hiển thị đường lên đồ - Retriever: Thực lấy thông tin GPS người dùng 4.6.2 Screenshot chương trình Khi khởi động chương trình, máy tích hợp GPS người dùng cho phép sử dụng GPS đồ sẻ đặt trung tâm vị trí người dùng đứng Nếu khơng vị trí trung tâm sẻ trung tâm Hà Nội 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com a - Có GPS b - Khơng có GPS Hình 21 – Giao diện chương trình ban đầu Điểm màu xanh hiển thị vị trí người dùng (nếu thiết bị có hổ trợ GPS) 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Bỏ đường đi: chương trình vẽ đường tìm thấy cho người dùng lên đồ, người dùng không muốn hiển thị đường nữa, chức bỏ đường cho phép xóa bỏ đường Hướng dẫn: tìm thấy đường cho người dùng, thông tin hướng dẫn đường hiển thị Form hướng dẫn Tìm đường: Hiển thị Form tìm đường để người dùng nhập thơng tin tìm đường 4.Vị trí: cho phép xác định lại vị trí người dùng thơng qua GPS máy Người dùng zoom, di chuyển đồ phím 1, phím mũi tên Hình 22 – Hướng dẫn sử dụng Khi người dùng chọn chức tìm đường, khung hiển thị cho phép người dùng nhập thơn tin tìm đường Điểm bắt đầu vị trí người dùng, điểm người dùng lựa chọn - Người dùng sử dụng vị trí tại, nhập vào thơng tin vị trí ban đâu Chương trình cho phép người dùng lựa chọn hai loại phương tiện ô tô Hình 23 – Form tìm đường 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sau tìm đường thành công, giao diện trả lại đường đi, vẽ đồ: Kết tìm đường từ ĐH QG Hà Nội đến ĐH BK Hà Nội, với phương tiện : Đường vẽ lên đồ Thông tin khoảng cách đường đi, thời gian hiễn thị ticker phía hình Hình 24 – Form kết Người dùng xem chi tiết hướng dẫn đường Form hướng dẫn chương trình - Hiễn thị hướng dẫn đường cho người dùng Độ dài đường đi, chổ rẽ Hình 25 – Form hướng dẫn lộ trình 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi người dùng lựa chọn tìm đường từ vị trí tại, chương trình sẻ sử dụng thông tin GPS để thực tìm đường Hiện chương trình cung cấp hướng dẫn ngôn ngữ tiếng anh với chức Hình 26 – Tìm đường dựa GPS Hướng dẫn đường cho khách hàng hai thời điểm, vị trí người dùng thay đổi - Mỗi phút, chương trình cập nhật lại đường cho người dùng, thông báo đướng phải đi, độ dài quảng đường cịn lại Thơng tin thị ticker, alert thông báo Hình 27 – dẫn lộ trình với GPS 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.7 Nhận xét Như kết trên, ta thấy ứng dụng cung cấp khả đầy đủ thông tin đổ chức tìm đường, hướng dẫn lộ trình cho người dùng Các thơng tin hướng dẫn lội trình cung cấp chi tiêt, cho phép người dùng xác định đường dễ dàng Với trường hợp tìm đường có xác định điểm đầu điểm cuối, thông tin hiển thị đường vẽ đồ, cho phép người dùng dễ hình dung đường Các thơng tin m hay km, rẽ đâu, hướng cung cấp đầy đủ tiếng việt Với trường hợp tìm đường sử dụng điểm đầu vị trí khoảng phút, chương trình lại hiển thị hướng dẫn lộ trình cho người dùng Tuy nhiên ngơn ngữ sử dụng tiếng anh Vì sử dụng liệu cung cấp từ GoogleMaps, kết trả không thực tốt 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Kết đạt Tìm hiểu hệ thống thơng tin địa lý, cho tơi nhìn tổng quan chi tiết hệ thống GIS Các phương pháp lưu trữ liệu để phù hợp với đối tượng địa lý, phục vụ hiệu cho việc quản lý CSDL địa lý Những kiến thức cho phép tơi hình thành nên phương pháp tiếp cận với việc xây dựng CSDL cho kiểu liệu Ứng dụng đồ thiết bị di động tích hợp phần cung cấp chức cho ứng dụng hổ trợ GIS bản: hiển thị thông tin GIS, hướng dẫn đường cho người dùng Ứng dụng sử dụng thông tin GIS cung cấp nhà cung cấp (trong trường hợp GoogleMaps) để hổ trợ người dụng việc tìm đường 5.2 Hạn chế Ứng dụng sử dụng cho thiết bị có kết nối đến Internet Vì sử dụng liệu từ server qua kết nối Internet nên tốc độ phản hồi ứng dụng chậm, chưa thực hiệu Thông tin cung cấp Google, ngơn ngữ tiếng Việt sử dụng chưa hồn hảo Ứng dụng hổ trợ tìm đường dựa vào vị trí người dùng sử dụng giao diện tiếng Anh, gây khó khăn cho người dùng khơng có kiến thức tiếng Anh Kết tìm đường chưa tối ưu, kết cung cấp Google chưa hoàn hảo Người dùng phải biết rõ điểm đầu điểm cuối, kết có hiệu 5.3 Hướng phát triển Hướng phát triển khóa luận hồn thiện ứng dụng cung cấp chức tìm đường cách nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin địa lý riêng dựa hệ quản trị CSDL PosstgreSQL Ngoài việc tìm hiểu, đưa phương pháp caching để tăng tốc độ đáp ứng chương trình di chuyển hướng phát triển đáng quan tâm khóa luận 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Lê Công Trung – Nghiên cứu mơ hình dịch vụ hướng vị trí hệ thống thơng tin địa lý [2] Nguyễn Việt Hà – Tích hợp cơng nghệ GIS GPS phục vụ công tác nghiệp vụ CS 113 [3] Nguyễn Sơn Hải – Xây dựng hệ thống khai thác trực tuyến sở liệu địa lý [4] Trần Anh Tú - Ứng dụng Mobile GIS xây dựng hệ thống quản lý điều hành mạng lưới BIDV Tiếng Anh: [5] Antonin Guttman – University of California Berkely: R-trees – a dynamic index structure for spatial searching [6] BECKER, B., KRIEGEL, H., SCHNEIDER, R and SEEGER, B., 1990, The R*-tree: an efficient and robust access method [7] DEBERG, M., VAN KREVELD, M., OVERMARS, M and SCHWARZKOPF, O., 1997, Computa-tional Geometry, pp 305 – 315 (Berlin: Springer) [8] Dimitris Papadias, Department of Computer Science HongKong University of Science and Technology – Query Processing in Spatial Network databases [9] Hans-Peter Kriegel, Thomas Brinkhoff, Ralf Schneider – institute for Computer Science, University of Munich – Efficient Spatial Query Processing in Geographic Database Systems [10] Hjaltason, G and Samet, H., 1999 – Distance browsing in spatial databases ACM Transactions on Databse Systems, 24, pp.265-318 [11] Jun Zhang, Dmitris papadias, Kyriakos mouratidis and zhu manli – School of Computer Engineering, Nayang Technological University, Nanyang Avenue, Singapore - Query processing in spatial databases containing obstacles [12] PostGIS manual [13] Sharir, M.and Schorr, A., 1984, On shortest paths in polyhedral spaces, In 16 Annual ACM Symposium on Theory of Computing th 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Bách Phát triển hệ thống hỗ trợ tìm đường thiết bị di động có GPS KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công Nghệ Thông Tin Cán hướng dẫn:... đến mục tiêu nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống thơng tin địa lý nói chung, từ ứng dụng toán phát triển hệ thống dẫn đường dựa thiết bị di động có hỗ trợ định vị vệ tinh (GPS) LUAN VAN CHAT LUONG... profile MIDP 4.5 Tìm hiểu chế hoạt động hệ thống GPS GPS, hệ thống định vị toàn cầu, cấu thành chịm (có nghĩa cấu tạo nhóm hay hệ thống) quỹ đạo vệ tinh mà, kết hợp với thiết bị mặt đất, cho phép