Bản đồ số hỗ trợ học sinh
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA TIN HỌC - ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: BẢN ĐỒ SỐ HỔ TRỢ HỌC SINH Sinh viên thực hiện: Nguyễn Mậu Tuệ Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Tuấn Đà Nẵng Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Mở đầu 1/ Mục tiêu - Vấn đề sinh viên thi đại học thành phố lớn gặp lúng túng việc xác định địa điểm, xác định đường (như địa điểm thi, máy ATM, nhà trọ, chợ v.v) vấn đề nóng dư luận thường báo chí đăng tải ngày sĩ tử ứng thí, nỗi khó khăn cho bạn sinh viên(nhất bạn nông thôn xa, vùng núi) Hiện nay, có đồ giấy hướng dẫn, tình nguyện viên, không thuận tiện, số lượng thời gian có hạn Điều đặt phục vụ 100% sinh viên lúc nơi, đưa thông tin cần thiết đến với bạn cách dễ dành Nên em xin chọn nghiên cứu đề tài “bản đồ số hổ trợ sinh viên” để đáp ứng nhu cầu - Ý tưởng đưa không mục tiêu hổ trợ cho sinh viên cách tối đa, thông tin lại, điểm, vùng, tiết kiệm thời gian công việc, thành phố rộng, đông dân cư (Đà Nẵng, Hà Nội, TP-Hồ Chí Minh…) 2/Nội dung báo cáo - Gồm chương: Chương - Cơ sở lý thuyết: Chương - Phân tích thiết kế: Chương – Kết ứng dụng: 3/ Kết đạt SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên - sau trình tự học, nghiên cứu triển khai ứng dụng, đề tài làm công việc sau: + Xem đồ, + Vẽ lộ trình ngắn điểm đồ, + Chỉ đường chi tiết, + Tính khoảng cách Chương Giới thiệu công nghệ GIS 1.1 Giới thiệu Hệ Thông tin địa lý (GIS) công cụ máy tính để lập đồ phân tích vật, tượng thực trái đất Công nghệ GIS kết hợp thao tác sở liệu thông thường phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, phép phân tích địa lý hình ảnh cung cấp từ đồ Khi xác định công việc kinh doanh (như tìm khu đất tốt cho trồng chuối, tính toán lộ trình tối ưu cho chuyến xe khẩn cấp), GIS cho phép tạo lập đồ, phối hợp thông tin, khái quát viễn cảnh, giải vấn đề phức tạp, phát triển giải pháp hiệu mà trước không thực GIS công cụ cá nhân, tổ chức, trường học, phủ doanh nghiệp sử dụng nhằm hướng tới phương thức giải vấn đề Lập đồ phân tích địa lý kỹ thuật mới, GIS thực thi công việc tốt nhanh phương pháp thủ công cũ Trước công nghệ GIS, có số người có kỹ cần thiết để sử dụng thông tin địa lý giúp ích cho việc giải vấn đề đưa định Ngày nay, GIS ngành công nghiệp hàng tỷ đô la với tham gia hàng trăm nghìn người toàn giới GIS dạy trường phổ thông, trường đại học toàn giới SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 1.2 Thành Phần GIS GIS kết hợp năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, liệu, người phương pháp - Phần cứng hệ thống máy tính hệ GIS hoạt động Ngày nay, phần mềm GIS có khả chạy nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến máy trạm hoạt động độc lập liên kết mạng - Phần mềm GIS cung cấp chức công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích hiển thị thông tin địa lý Các thành phần phần mềm GIS là: • Công cụ nhập thao tác thông tin địa lý • Hệ quản trị sở liệu(DBMS) • Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích hiển thị địa lý • Giao diện đồ hoạ người-máy (GUI) để truy cập công cụ dễ dàng - Có thể coi thành phần quan trọng hệ GIS liệu Các liệu địa lý liệu thuộc tính liên quan người sử dụng tự tập hợp mua từ nhà cung cấp liệu thương mại Hệ GIS kết hợp liệu không gian với nguồn liệu khác, chí sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ quản lý liệu - Công nghệ GIS bị hạn chế người tham gia quản lý hệ thống phát triển ứng dụng GIS SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên thực tế Người sử dụng GIS chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế trì hệ thống, người dùng GIS để giải vấn đề công việc 1.3 Mục đích GIS Mục đích chung Hệ Thông tin địa lý thực sáu nhiệm vụ sau: • Nhập liệu • Thao tác liệu • Quản lý liệu • Hỏi đáp phân tích • Hiển thị 1.3.1 Nhập liệu Trước liệu địa lý dùng cho GIS, liệu phải chuyển sang dạng số thích hợp Quá trình chuyển liệu từ đồ giấy sang file liệu dạng số gọi trình số hoá Công nghệ GIS đại thực tự động hoàn toàn trình với công nghệ quét ảnh cho đối tượng lớn; đối tượng nhỏ đòi hỏi số trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá) Ngày nay, nhiều dạng liệu địa lý thực có định dạng tương thích GIS Những liệu thu từ nhà cung cấp liệu nhập trực tiếp vào GIS 1.3.2 Thao tác liệu Có trường hợp dạng liệu đòi hỏi chuyển dạng thao tác theo số cách để tương thích với hệ thống định Ví dụ, thông tin địa lý có giá trị biểu diễn khác tỷ lệ khác (hệ thống đường phố chi tiết hoá file giao thông, chi tiết file điều tra dân số có mã bưu điện mức vùng) Trước thông tin kết hợp với nhau, chúng phải chuyển tỷ lệ (mức xác mức chi tiết) Ðây chuyển dạng tạm thời cho mục đích hiển thị cố định cho yêu cầu phân tích Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho thao tác liệu không gian cho loại bỏ liệu không cần thiết SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 1.3.3 Quản lý liệu Ðối với dự án GIS nhỏ, lưu thông tin địa lý dạng file đơn giản Tuy nhiên, kích cỡ liệu trở nên lớn số lượng người dùng nhiều lên, cách tốt sử dụng hệ quản trị sở liệu (DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức quản lý thông tin Một DBMS đơn giản phần mền quản lý sở liệu Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, GIS cấu trúc quan hệ tỏ hữu hiệu Trong cấu trúc quan hệ, liệu lưu trữ dạng bảng Các trường thuộc tính chung bảng khác dùng để liên kết bảng với Do linh hoạt nên cấu trúc đơn giản sử dụng triển khai rộng rãi ứng dụng GIS SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 1.3.4 Hỏi đáp phân tích Một có hệ GIS lưu giữ thông tin địa lý, bắt đầu hỏi câu hỏi đơn giản như: • Ai chủ mảnh đất góc phố? • Hai vị trí cách bao xa? • Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp đâu? Và câu hỏi phân tích như: • Tất vị trí thích hợp cho xây dựng nhà nằm đâu? • Kiểu đất ưu cho rừng sồi gì? • Nếu xây dựng đường quốc lộ đây, giao thông chịu ảnh hưởng nào? GIS cung cấp khả hỏi đáp đơn giản "chỉ nhấn" công cụ phân tích tinh vi để cung cấp kịp thời thông tin cho người quản lý phân tích Các hệ GIS đại có nhiều công cụ phân tích hiệu quả, có hai công cụ quan trọng đặc biệt: Phân tích liền kề • Tổng số khách hàng bán kính 10 km khu hàng? • Những lô đất khoảng 60 m từ mặt đường? Ðể trả lời câu hỏi này, GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối quan hệ liền kề đối tượng Phân tích chồng xếp Chồng xếp trình tích hợp lớp thông tin khác Các thao tác phân tích đòi hỏi nhiều lớp liệu phải liên kết vật lý Sự chồng xếp này, hay liên kết không gian, kết hợp liệu đất, độ dốc, thảm thực vật sở hữu đất với định giá thuế 1.3.5 Hiển thị Với nhiều thao tác liệu địa lý, kết cuối hiển thị tốt dạng đồ biểu đồ Bản đồ hiệu lưu giữ trao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều công cụ thú vị để mở rộng tính nghệ thuật khoa học ngành đồ Bản đồ hiển thị kết hợp với báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp liệu khác (đa phương tiện) SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 1.4 Bản đồ Mapinfo Bản đồ Mapinfo: đồ = đồ họa + thông tin • Đồ họa: Điểm, đường vùng • Thông tin: Dữ liệu thể có cấu trúc bảng SQLServer SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Chương 2: Phân tích thiết kế 2.1 Phân tích 2.1.1 Bài toán tìm đường ngắn Cho đồ thị có hướng G= (V,E), |V|=n, |E|=m 2.1.1.1 Thuật toán đơn giản tìm đường ngắn từ s đến t: Mỗi cặp đỉnh s t ≠ s → tìm đỉnh v ∈ E cho: d(s,t) = d(s,v) + d(v,t), v giọ đỉnh trước t Từ giả thiết không âm trọng số ta có dãy s,v,t,…xác định, không lặp lại kết thúc t Rõ ràng dãy thu xác định ( lật ngược thứ tự đỉnh) ta đường ngắn từ s tới t 2.1.1.2 Cách thức tính toán việc tìm đường ngắn nhất: Từ ma trận trọng số a[u,v], u,v ∈ V, ta tính cận d[v] khoảng cách từ s đến tất đỉnh v ∈ V Mỗi phát hiện: d[u] + a[u,v] Microsoft SQL Server 2005 => SQL Server Management Studio Express SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Click “database”, sang cửa sổ bên cạnh, right click chọn Attach SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Chọn Add… Có thể máy báo lỗi sau: Click “Ok” SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Tìm đến file *.mdf, click “Ok” Công việc hoàn tất, chạy chương trình 3.1.2 Cấu trúc chương trình Gồm form file nguồn *.cs: Stt Tên Form1.cs Floyd.cs PathFirstEnd.cs Chức Năng Quản lý chung Chạy thuật toán floyd, ghi liệu file Tìm xếp thứ tự điểm thuộc đường, ghi file FindMinPath.cs Tìm đường ngắn GetObjectBySQL.cs Kiểm tra, kết nối sở liệu LeftRight.cs Thuật toán đường minPathP1P2.cs Phương thức lấy đường chi tiết hai điểm rẽ Point.cs Phương thức xác định trường chưa biết PointOfPath.cs Xác định đường khoảng cách từ điểm 10 PointOnLine.cs 11 PointOnPolyline.cs 12 PointOnSetPath.cs điểm đầu cuối Kiểm tra xem điểm có thuộc đường Kiểm tra xem tất điểm có thuộc đường lấy số đường số hóa SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 13 14 15 16 17 18 CheckPath.cs Connect.cs Distance2Point.cs DrawMinPath.cs FileToString.cs FillDataTable.cs Lấy tên đường điểm đầu, cuối Kết nối sở liệu Tính khoảng cách điểm Vẽ Phương thức làm việc với file Kiểm tra, kết nối sở liệu 3.2 Chạy thử - Ví dụ: điểm bắt đầu trường Cao Đẳng Đức Trí Và điểm đến trường Đại Học Sư Phạm Kết lên đồ đường đi, chi tiết đường khoảng cách - Chương trình trình thử nghiệm, nên sở liệu nhiều, số địa điểm ví dụ để chứng minh thuật toán - Chương trình có sô lỗi định: in chi tiết đường khó hiểu… SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Kết luận: Qua trình vừa học vừa nghiên cứu, chương trình hỗ trợ cho xem đồ, tìm đường chi tiết, vẽ tính khoảng cách Do thời gian không nhiều tốn nhiều công sức, chương trình không đưa lên mạng, lại có tiềm năng, chương trình bước đệm SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên để thêm số chức phân tích, thống kê, xác định địa danh với sở liệu đồ sộ SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Tài liệu tham khảo Lý thuyết đồ thị ứng dụng – PGS.TSKH Trần Quốc Chiến C# 2005 Lập trình – Phạm Hữu Khang (Chủ biên) NXB LĐ Xã Hội C# 2005 Lập trình windowns forms - Phạm Hữu Khang (Chủ biên) NXB LĐ Xã Hội http://msdn.microsoft.com/enus/library/system.drawing.graphics.fromimage.aspx http://diendanspkt.net/showthread.php?454-1-s%E1%BB%91-h %C3%A0m-%C4%91%E1%BB%93-h%E1%BB%8Da-trong-c Kỹ thuật lập trình C# 2.0 Biên dịch từ Professional C#, 2nd Edition, Xuất Wrox Press Ltd (March 2002) SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 [...]... 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Cài xong, nhấn “Next” Chờ giây lát, nhấn “Next” SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Có thể chọn Windown Authentication Mode, hoặc chọn Mixed Mode với Logon: sa Pass: sa Click “Next” =>… Install SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số. .. 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Click “database”, sang cửa sổ bên cạnh, right click chọn Attach SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Chọn Add… Có thể máy báo lỗi sau: Click “Ok” SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Tìm đến file *.mdf, click... (hình 15) (hình 16) Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 2.2 Thiết kế 2.2.1 Bảng Dữ Liệu 2.2.2 Sơ đồ phân cấp chức năng SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 2.2.3 Sơ đồ dòng dữ liệu Chức năng Floyd làm nhiệm vụ tìm tất ma trận đường đi ngắn nhất giữa các cặp đỉnh và ghi vào file Floyd_i.txt, i từ 1 đến N (số đỉnh của đồ thị) Ma trận trọng số được lấy từ cơ sở... Số hỗ trợ sinh viên Chờ giây lát, Xong chọn “Finish” SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 3 Chạy file SQLServer2005_SSMSEE_3.msi Click “Next” hoặc “Install” Sau khi cài xong nhấn “Finish” Khởi động lại máy Attach một cơ sở dữ liệu Click Start => Microsoft SQL Server 2005 => SQL Server Management Studio Express SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số. .. Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Khi AB song song với Oy Nếu A nằm dưới B với C ở bên phải A thì “rẽ phải” Ngược lại, với C ở bên trái A thì “rẽ trái” Nếu A nằm trên B với C ở bên phải A thì “rẽ trái” Ngược lại, với C ở bên trái A thì “rẽ phải” Khi AB song song với Ox SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 (hình 1) (hình 2) (hình 3) (hình 4) Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Nếu... đã hỗ trợ cho chúng ta xem bản đồ, tìm đường đi chi tiết, vẽ và tính khoảng cách Do thời gian không nhiều và tốn nhiều công sức, chương trình đã không đưa được lên mạng, nhưng lại rất có tiềm năng, chương trình là một bước đệm SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên để chúng ta có thể thêm một số chức năng phân tích, thống kê, xác định địa danh với một cơ sở dữ liệu đồ. .. Đại Học Sư Phạm Kết quả sẽ hiện lên bản đồ đường đi, chi tiết đường đi và khoảng cách - Chương trình đang trong quá trình thử nghiệm, nên cơ sở dữ liệu không có nhiều, chỉ một số địa điểm ví dụ để chứng minh các thuật toán - Chương trình còn có một sô lỗi nhất định: in chi tiết đường đi còn khó hiểu… SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Kết luận: Qua quá trình vừa học. .. Floyd_i.txt, Path_i_j.txt và mã điểm khởi đầu và kết thúc từ ComboBox Chức năng DrawMinPath có nhiệm vụ vẽ đường đi ngắn nhất lên bản đồ, in đường đi chi tiết và khoảng cách Dữ liệu được lấy từ chức năng FindFirstEnd và ComboBox SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Chương 3 Cài đặt hệ thống và ứng dụng của chương trình Chương trình được viết trên ngôn ngữ C#, sử dụng cơ sở... PointOnLine.cs 11 PointOnPolyline.cs 12 PointOnSetPath.cs tại về điểm đầu và cuối Kiểm tra xem điểm có thuộc đường Kiểm tra xem tất cả các điểm có thuộc đường lấy về số đường đã số hóa SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 13 14 15 16 17 18 CheckPath.cs Connect.cs Distance2Point.cs DrawMinPath.cs FileToString.cs FillDataTable.cs Lấy tên đường của 2 điểm đầu, cuối Kết nối.. .Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên } Bước lặp: for(k=1;k ... 16) Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 2.2 Thiết kế 2.2.1 Bảng Dữ Liệu 2.2.2 Sơ đồ phân cấp chức SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên 2.2.3 Sơ đồ dòng.. .Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên Mở đầu 1/ Mục tiêu - Vấn đề sinh viên thi đại học thành phố lớn... 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên để thêm số chức phân tích, thống kê, xác định địa danh với sở liệu đồ sộ SVTH: Nguyễn Mậu Tuệ - 08CNTT1 Đồ án môn học: Bản Đồ Số hỗ trợ sinh viên