Đề ti ứng dụng gis xây dựng bản Đổ trạm xe bus xung quanh Đại học Điện lực

¢ Phan mém — Các chương trình mà chạy trên máy của người sử dụng: được thiết kế cho việc điều khiển và phân tích các dữ liệu không gian:ArcView, ArcGIS ESRI, Maplnfo Professional MAPINO,

TRUONG DAI HOC DIEN LUC KHOA CONG NGHE THONG TIN

DAI HOC DIEN LỰC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY BAO CAO CHUYEN DE HOC PHAN

HE THONG THONG TIN KHONG GIAN

DE TAI: UNG DUNG GIS XAY DUNG BAN DO TRAM XE BUS XUNG

QUANH DAI HOC DIEN LUC Sinh viên thực hiện : PHAN TIỀN HUY

PHÙNG THÁI SƠN

VÕ VĂN THÁNG

Giảng viên hướng dẫn : LỄ HOÀN

Hà Nội, tháng 12 năm 2023

PHIEU CHAM DIEM

STT | Ho va tén sinh vién Nội dung thực hiện Diem | Chir ky

1 Phan Tién Huy

CHƯƠNG I1: GIỚI THIỆU VỀ GIS VÀ PHẢN MÈM QGIS - 2

1.2 Lịch sử phát triển của GIS -s- se se s©vse eeExeerseerserseererssrreresre 3

1.3 Ứng dụng của G IS ¿-s° <2 se ecse+eecsserserssreeeereere 4

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG BÀI TOÁN - <5 ccsccsce 9

2 Ung dung Gis quan lý sinh thái 5S 1111211211 112111221111 g2 6

3 Ứng dung Gis quản lý môi trường - s2 2 1122112112111 1 1xx 6

4 Ứng dụng Gis xác định ví trí khoảng cách - 5-5 E222 1 xe 7

10 Tao extension DOSẨØIS 0 201121121111 112 1101110111111 0111111 11111 1H k ca 17

11 PostGis Import/Export Manager c c2: 221122112 112211911 1811111 111111 xe 17

12 Thêm file shape vào database - Q.0 n1 H22 1201 12111211221 21812811 re 18

13 Dữ liêu khi thêm file shape - - 2 2222222211121 12221 2211 18111112811 5512 x52 18

14 Kết nối Qøis đến database 52 S1 1 EE2112112112111 21222 211g e 19

17 Layer sau khi sfyÏÌe - . c2 121112211211 121 1111111151111 11 11811111111 1111 111 1 kg 20

18 Xuất file styÌe - Sc ST 1 1121111211111 11 1111121211 ng re re 21

pc cố ¿ớ 21

20 Chọn option kết nối đến database 2 SH HE 12121 E1 121211121511 tra 22

21 Thông tín kết nỖi -2- 2 2s 21921221127127121121121127121111212112121222 1 1e 22

22 Các Ïaye[ 0000002011020 11111 1111111111111 1111111111 111111111 11111111111 1xx ka 23

23 Chọn thông tin publish Ïayer - 22: 22112211211 122211 1151111181122 rk 23

24 Xem trước Ïay€f - L0 01020111201 11111 111111111 11111 1111111111111 1111111111111 ca 24

s6: 204i si ố a 24

Hình 3 26 Chọn style cho Ïayer c1 2210112111211 1121 111111121112 1110111121111 1 11g tk 25

Hình 3 27 Xem trước lại layer vừa sfyÌe .- -L L1 0 1112011222111 1221 1111122111112 rà 25

Hình 3 28 Code hiến thị map tông 2 s2 1122111111 1211212111 2121111212 re 26

Hinh 3 29 Code thêm layer busdb:pointbus 2 22 2212122111 12221 132112122 ex re 26

Hình 3 30 Hiển thị map tông và các point bus s- 5s E2 1518212151111 te 27

Hình 3 31 Code bật tắt Ïayer - s sntct T2 111211 1121111211111111112111 011 rrye 27

Hình 3 32 Bật tắt layer 52 12111 111111111111 11 111 111 1121 11 111tr re 28

Hình 3 33 Code kết nối cơ sở đữ liệu -526:22222 2222112222112 te 28

Hinh 3 35 Code call api tìm kiếm điểm bus - 22 2 22E22E192122121221212221 2e 30

Hình 3 36 Code hiển thị các điểm bus tìm kiếm 2 2 S13 S3 1111 5521515521152112555 25555 31

Hinh 3 37 Hién thi kết quả tìm kiểm cec cess essessteseeseeseessessnteesetseeeteesesees 31

Hình 3 38 Code xử lý click điểm bắt đầu và điểm đến 5 s21 1m te 32

Hinh 3 39 Kết quả tìm đường - 2221 21 S2E2212112212211211271112111121221 2 e2 re 32

LOI MO DAU

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không sắn liền với những sự hỗ trợ, sự giúp đỡ dù ít hay nhiều, du là trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian tir khi bat dau hoc tap, chung em da nhan duoc rat nhiéu su quan tâm, giúp đỡ của Thầy Cô, gia đình và bạn bè đặc biệt là thầy Lê Hoàn giảng viên giảng dạy chúng em bộ môn Hệ Thống Thông tin không gian Áp dụng những gì đã học ching em thye hién dé tai “Ung dung Gis xây dựng bản đồ trạm xe bus xung quanh

Đại Học Điện Lực `

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy, các cô đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện Sau cùng, chúng em xin kính chúc các thầy cô trone Khoa Công Nghé Thong Tin dồi đào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ì

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VÈ GIS VÀ PHẢN MÈM QGIS 1.1 Khái niệm GIS

Hệ thống thông tin không gian (GIS) là một công nghệ và phương pháp đề thu

thập, lưu trữ, quản lý, phân tích và hién thi thông tin có liên quan đến vi tri dia ly GIS

kết hợp đữ liệu không gian (bao gồm địa lý, địa chất, hình dạng địa lý và cả các yếu tổ phí địa lý) với thông tin thu thập được từ nhiều nguồn khác nhau Nó cung cấp khả năng hiểu và tương tác với đữ liệu không gian, giúp người dùng xác định mối quan hệ,

xu hướng và mẫu tổ chức trong dữ liệu địa lý

GIS bao gồm hai thành phần chính: dữ liệu không gian và phân tích không

gian Dữ liệu không gian là tập hợp các thông tin được gắn kết với vị trí địa lý, bao gồm các yếu tố như tọa độ địa lý, hình dạng địa lý, ranh giới và các đặc điểm địa lý

khác Phân tích không gian là quá trình xử lý đữ liệu không gian để tìm hiểu mỗi quan

hệ, tương tác và xu hướng trong đữ liệu

Các thành phần cấu thành GIS:

e Phan cung — cac thiét bi ma người sử dụng có thể thao tác với các chức năng của GIS (May tinh, các thiết bị ngoại vi, PDA' s, mobile phones, etc.)

¢ Phan mém — Các chương trình mà chạy trên máy của người sử dụng: được thiết kế cho việc điều khiển và phân tích các dữ liệu không gian:ArcView, ArcGIS (ESRI), Maplnfo Professional (MAPINO), ERDAS Imagine )

© Co so div liéu — Vi tri dia ly, thuộc tính của đối tượng, mối quan hệ

không gian của các thông tin, và thời gian

© Phương pháp -Kỹ thuật và các thao tác được sử dụng để nhập, quản lý, phân tích và thể hiện các dữ liệu không gian và bảo đảm chất lượng của

nó (số hoá, xây dựng CSDL, phân tích không gian, xây dựng bản đồ, metadata)

® Con người - Những người sử dụng, thiết kế, xây dựng, duy trì và bảo

dưỡng chương trình của GIS, cung cấp dữ liệu, giải thích và báo cáo kết quả

Con nguoi Phuong pha P

Hình 1 1 Thành phân của Gis

GIS được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và ngành nghề, bao gồm địa ly, môi trường, quản lý tài nguyên, đô thị hóa, giao thông vận tải, quan ly bat động sản và quy hoạch đô thị Nó cung cấp khả năng phân tích và đưa ra quyết định dựa trên thông

tin không gian, giúp cải thiện quy trình quản lý, tối ưu hóa tài nguyên và đưa ra dự

doan

Sự phát triển của công nghệ đã mở ra nhiều cơ hội mới cho GIS Công nghệ dam may (cloud computing) va tri tué nhan tao (artificial intelligence) đã được tích hop vao GIS, mang lai kha năng xử lý dữ liệu lớn và tự động hóa quy trình phân tích Ngoài ra, phần mềm GIS như QGIS cung cấp một giao điện người dùng thân thiện và các công cụ phân tích mạnh mẽ, s1úp người dùng thực hiện các tác vụ GIS một cách

dễ dàng và hiệu quả

1.2 Lịch sử phát triển của GIS

Hệ thống thông tin không gian (GIS) có một lịch sử phát triển dài và đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển quan trọng Dưới đây là một cái nhin tổng quan vẻ lịch sử phát triển của GIS:

Thap ky 1960: GIS bắt đầu như một lĩnh vực nghiên cửu và phát triển trong các tố chức chính phủ và nghiên cứu Vào những năm 1960, các

hệ thống đầu tiên được phát triển để quản lý đữ liệu không gian và thực hiện phân tích không ø1an

Thập kỷ 1970: Đầu những năm 1970, các công nghệ kỹ thuật số mới như máy tính và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đã mang lại sự tiến bộ cho GIS Các phần mềm đầu tiên được phát triển để xử lý đữ liệu không gian va tạo bản dé

Thập ký 1980: Trong thập ký này, GIS trở nên phô biến hơn và được sử

dụng rộng rãi trong quản lý tài nguyên và quy hoạch đô thị Các công ty phần mềm GIS đầu tiên đã xuất hiện và cung cấp các giải pháp phần mềm GIS thương mại

Thập ký 1990: Sự phát triển của công nghệ máy tính và Internet đã tạo

ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực GIS Các hệ thống GIS dựa trên web và các dịch vụ trực tuyến đã được phát triển, mở ra khả năng truy

cập và chia sẻ thông tin không gian từ xa

Thập kỷ 2000: GIS đã trở thành một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm quản lý môi trường, giao thông vận tải, quản lý đô thị và nghiên cứu khoa học Công nghệ đám mây (cloud computing) và trí tuệ nhân tạo (artificial intellipence) đã được tích hợp vào GIS, mở ra khả năng xử ly dữ liệu lớn và tự động hóa quy trình phân tích

Hiện tại: GIS tiếp tục phát triển và cung cấp những công cụ và khả năng mạnh mẽ hơn Sự phát triển của các công nghệ mới như trí thông minh nhân tao (AJ), Internet of Things (IoT) va di liệu không gian độ phân

giải cao đã mở ra nhiều khả năng mới cho GIS

và dự báo tác động môi trường

Quản lý tài nguyên: GIS hỗ trợ trong việc quản lý tài nguyên tự nhiên như đất đai, rừng, nước, khoáng sản và các khu vực quản lý bảo tồn Nó giúp xác định vị trí và quy mô tài nguyên, theo dõi sự thay đổi và tác động môi trường, và phân tích các vấn

đề liên quan đền tài nguyên

Môi trường và khí hậu: GIS được sử dụng để phân tích và dự báo tác động môi trường, quản lý và giám sát các vùng đối tượng môi trường như khu vực suy thoái, ô nhiễm, và biến đôi khí hậu Nó cũng giúp trong quản lý và bảo vệ các khu vực địa lý quan trọng như vùng duyên hải, khu vực đập, và khu vực sinh thái

Quản lý thiên tai: GIS hỗ trợ trong việc quản lý và ứng phó với thiên tai như lũ lụt, động đất, cháy rừng và bão Nó giúp trong việc phân tích rủi ro, lập kế hoạch ứng phó và phục hồi sau thiên tai, và cung cấp thông tin địa lý quan trọng cho việc cứu trợ

và phục hồi

Giao thông vận tải: GIS được sử dụng để tối ưu hóa hệ thống giao thông, lập kế hoạch tuyến đường, giám sát và điều phối phương tiện vận chuyền, và cung cấp thông tin về lưu lượng giao thông và tiện ích công cộng

Bắt động sản: GIS giúp trong việc quản lý bất động sản, xác định giá trị và tiềm năng của một khu vực, định vị các dự án và phân tích thị trường bat dong san No cũng hỗ trợ trong quy trình giám sát và quản ly các tai sản bất động sản

Nghiên cứu khoa học: GIS là một công cụ quan trọng trong nphiên cứu khoa học địa lý và môi trường Nó giúp trong việc phân tích dữ liệu, xác định mối quan hệ

va xu hướns, và tạo ra các mô hình dự đoán

Một số ví dụ ứng dụng GIS:

Quản lý hệ sinh thái:

Hình 1 3 Ứng dụng Gis quản lý môi trường Xác định vị trí và khoảng cách:

[H l*š |

BI 3 PRIMARY CARE WITHIN SMILES [FOR) ALL CLIENTS

Drive -Time Zones

1OM inate somes

OR BD: Brive Time Drive-Time' a’

Sie Access

ORD: 6 Mine

Vi Airey she

iat) oe PRIMARY CARE dựa = CLIENTS Criterion 3 within Fo

QGIS (viết tat cua Quantum GIS) la một phan mém GIS mã nguồn mở miễn

phí và được phát triển bởi cộng đồng người dùng trên toàn cầu Nó cung cấp một loạt các công cụ và chức năng mạnh mẽ để xử lý dữ liệu không gian, tạo bản đồ và thực

hiện phân tích địa lý Dưới đây là một số đặc điểm và ưu điểm của QGIS:

mine ee ae Laer Gominge PugnE Xeng 2M

Đa nền tảng: QGIS có sẵn trên nhiều nền tảng khác nhau bao gồm Windows, macOS và Linux, cho phép người dùng truy cập vào phần mềm trên các hệ điều hành khác nhau

Tích hợp đữ liệu đa dạng: QGIS hỗ trợ nhiều định dạng đữ liệu không gian như Shapefile, GeoJSON, File Geodatabase, PostgreSQL/PostGIS va nhiều định dang khac Nguoi dung co thé nhap, xuất và xử lý các loại dữ liệu khác nhau một cách dễ đàng

Công cụ tạo bản đề và biểu đề: QGIS cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tạo bản đồ và biểu đồ chuyên nghiệp Người dùng có thể tùy chỉnh kiểu dáng, màu sắc, ký hiệu và hiện thị dữ liệu không p1an theo ý muôn

Phân tích địa lý: QGIS hỗ trợ một loạt các công cụ phân tích địa lý, bao gồm

phân tích vùng, phân tích đường mạng, phân tích không gian và phân tích raster

Người dùng có thể thực hiện các phép tính, truy vấn và xác định mối quan hệ giữa các đối tượng không gian

Cộng đồng và tài liệu phong phú: QGIS có một cộng đồng người dùng lớn và

nhiệt tình, với nhiều tài liệu, hướng dẫn và tài nguyên trực tuyến Người dùng có thế

tim thấy thông tin hữu ích, hỏi đáp và chia sẻ kinh nghiệm với nhau

Mở rộng và tủy chỉnh: QGIS cho phép người dùng mở rộng chức năng của phần mềm bằng cách sử dụng các plugin và công cụ lập trình Người dùng có thé tao

ra các plugin tùy chỉnh hoặc tích hợp các thư viện và công nghệ khác đê mở rộng khả nang cua QGIS

10

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG BÀI TOÁN

2.1 M6 ta bài toán

Bài toán "Ứng dung GIS xây dựng ban đỗ trạm xe bus xung quanh Đại Học Điện Lực" đặt ra mục tiêu sử dụng hệ thống thông tin khéng gian (GIS) để xác định vị trí và tạo bản đồ các trạm xe bus xung quanh khu vực Đại Học Điện Lực

Mục đích chính của bài toán là tạo ra một bản đồ chỉ tiết và trực quan cho các trạm xe bus gan Đại Học Điện Lực, p1úp sinh viên và nhân viên trong trường dễ đàng tìm hiểu và sử dụng dịch vụ giao thông công cộng này Bằng cách sử dụng GIS, các trạm xe bus được định vị và hiển thị trên bản đồ với thông tin cụ thể về tên trạm, các tuyên xe bus đi qua, và thời p1an dự kiên của các chuyên xe

Các bước thực hiện:

e _ Thu thập dữ liệu: Thu thập thông tin về các trạm xe bus trong vùng xung quanh Đại Học Điện Lực, bao gồm tên trạm, tọa độ địa lý, các tuyến xe bus đi qua và thông tin về thời gian hoạt động của từng trạm

® - Xác định vị trí: Sử dụng hệ thống GPS hoặc công cụ định vị, xác định vị trí chính xác của từng trạm xe bus Thông tin về tọa độ địa lý này sẽ được sử dụng dé định vị trạm trên bản đồ

e Xây dựng bản đề: Sử dụng phần mềm GIS, tạo bản đồ với các biểu đồ,

ký hiệu và đánh dấu các trạm xe bus Bản đồ này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về vị trí và mạng lưới giao thông công cộng xung quanh

Đại Học Điện Lực

2.3 Phân tích hiện trạng

Để xây dựng bản dé tram xe bus xung quanh Đại Học Điện Lực, cần tiễn hành phân tích hiện trạng để có cái nhìn tông quan về tỉnh trạng và sự phân bố của các trạm

xe bus tronp khu vực Dưới đây là một số phân tích có thể được thực hiện:

Thu thập dữ liệu: Sử dụng công cụ định vị và hệ thống GPS, xac dinh vi tri chính xác của các trạm xe bus hiện có xung quanh Đại Học Điện Lực Thu thập thông tin về tọa độ địa lý, tên trạm, các tuyến xe bus đi qua và thoi gian hoạt động của từng trạm

11

Phân tích mật độ trạm xe bus: Đánh 914 mat độ trạm xe bus trong khu vực xung quanh Đại Học Điện Lực Phân tích này có thể dựa trên số lượng trạm trong một khu vực nhất định hoặc khoảng cách trung bình giữa các trạm Mật độ trạm xe bus sẽ cho biết mức độ tiện lợi và khả năng tiếp cận của người dùng đến dịch vụ giao thông công

cộng

Phân tích mạng lưới giao thông: Xem xét cấu trúc và mạng lưới của các tuyến

xe bus ổi qua Đại Học Điện Lực Phân tích này có thé bao gom kiểm tra các tuyến điểm đến quan trọng như các trung tâm thương mại, trạm giao thông công cộng lớn hoặc các khu đô thị quan trọng Điều này sẽ giúp đánh giá khả năng kết nối và tầm quan trọng của các tuyến xe bus trong khu vực

Xem xét thời gian hoạt động: Phân tích các thông tin về thời gian hoạt động của các trạm xe bus Xác định thời g1an mở cửa và đóng cửa của các trạm, cũng như

tần suất hoạt động trong ngày và trong tuần Điều nảy sẽ giúp người dùng có cái nhìn

chỉ tiết về thời pian hoạt động của các trạm và lựa chọn phương tiện ø1ao thông phù

hợp với nhu cầu của họ

Cung cấp thông tin chỉ tiết: Ứng dụng sẽ cung cấp thông tin chỉ tiết về các trạm

xe bus, bao gồm tên trạm, các tuyến xe bus đi qua vả các thông tin khác như thời gian hoạt động, tần suất và các điểm đến quan trọng Thông tin này sẽ giúp người dùng có

12

cái nhìn đầy đủ về các trạm và lựa chọn phương tiện giao thông phù hợp với nhu cầu của họ

Tối ưu hóa mạng lưới trạm xe bus: Mục tiêu là đề xuất các cải tiễn hoặc điều chỉnh trong mạng lưới trạm xe bus đề đáp ứng tốt hơn nhu cầu của cộng đồng Đại Học Điện Lực Dựa trên phân tích hiện trạng, có thể xem xét việc thay đổi vị trí trạm, tăng cường mật độ trạm trone khu vực cần thiết hoặc điều chỉnh thời gian hoạt động đề đáp ứng tốt hơn yêu cầu đi chuyển của người dùng

Đảm bảo tính chính xác và cập nhật: Mục tiêu cudi củng là đảm bao tính chính xác và cập nhật của bản đồ trạm xe bus Dữ liệu về trạm, tuyến xe bus và thông tin liên quan phải được cập nhật thường xuyên đề đáp ứng những thay đổi trong hệ thống giao thông công cộng Điều nàycó thê được đảm bảo bằng cách thiết lập quy trình cập nhật thông tin định kỳ và sử dụng các nguồn dữ liệu tin cậy như cơ quan quản lý giao thông công cộng và các nhà khai thác dịch vụ vận chuyền

13

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THÓNG

3.1 Phần mềm sử dụng

Các phần mềm được sử dụng để xây dựng bản dé trén WebGis:

Qgis: So với những phần mềm GIS mã nguồn mở khác thì QGIS quả thật vượt trội về các tính năng và cộng đồng hỗ trợ, bạn có thé tim thay hang nghin plugin cho

nhiều công việc khác nhau Bạn sẽ cần đến QGIS trong serles này để connect đến PostGIS, đưa data vào csdl, biên tập bản đồ, public data dén GeoServer

Hình 3 1 Phan mém Ogis Geoserver: Là một phân mêm mã nguôn mở, được sử dụng đề xây dựng và quản lý các dịch vụ địa lý trực tuyên Nó cung cập một nên tảng mạnh mẽ đê xuât ban

dữ liệu địa lý và tạo ra các ứng dụng web đa dạng sử dụng các tiêu chuân mở

14

sử GeoServer

Hình 3 2 Geoserver

Xampp: Là một gói phần mềm miễn phí và mã nguồn mở, được sử dụng để

cung cấp một môi trường phát triển web đầy đủ trên máy tính cá nhân Tên gốc của XAMIPP đại diện cho các thành phần chinh cua no: Apache, MySQL, PHP va Perl

[] XAMPP

Hình 3 3 Xampp PostgreSQL: Là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) mã nguồn

mở, được phát triển và duy trì bởi cộng đồng PostereSQL Global Development Group Nó là một trong những hệ quản trị cơ sở dữ liệu phô biến và mạnh mẽ, có khả năng xử lý các tác vụ liên quan đến cơ sở dữ liệu phức tạp và lưu trữ đữ liệu lớn

15