Nghiên cứu xây dựng android app cho hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ANDROID APP CHO HỆ THỐNG CSDL ĐA DẠNG SINH HỌC QUỐC GIA NBDS LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀ NỘI – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ANDROID APP CHO HỆ THỐNG CSDL ĐA DẠNG SINH HỌC QUỐC GIA NBDS Ngành: Hệ thống thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 60480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn chính: TS Bùi Quang Hưng Cán đồng hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Dũng HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn TS Bùi Quang Hưng (Trường ĐHCN, ĐHQGHN) TS Nguyễn Xuân Dũng (Cục Bảo tồn đa dạng sinh học, Tổng cục Môi trường, Bộ TNMT), hai thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin, trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, người tận tình truyền đạt kiến thức định hướng nghiên cứu suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học, em sinh viên bạn Trung tâm Công nghệ tích hợp Liên ngành Giám sát trường (FIMO) – Trường Đại học Công nghệ (ĐHQGHN) giúp đỡ nhiều trình thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn học viên Khoá 20 giúp đỡ trình học tập trường Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Ngọc Sơn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu xây dựng Android App cho Hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS” công trình nghiên cứu hướng dẫn khoa học TS.Bùi Quang Hưng TS Nguyễn Xuân Dũng, tham khảo nguồn tài liệu rõ trích dẫn danh mục tài liệu tham khảo Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Ngọc Sơn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 13 1.1 Tổng quan đa dạng sinh học 13 1.1.1 Khái niệm 13 1.1.2 Tầm quan trọng đa dạng sinh học 13 1.2 Giới thiệu Hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS 15 1.3 Đề xuất xây dựng Android app cho hệ thống CSDL ĐDSH Quốc Gia 16 1.4 Các chức ứng dụng di động 16 1.5 Kết đạt 17 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CSDL ĐA DẠNG SINH HỌC QUỐC GIA NBDS 19 2.1 Giới thiệu chung NBDS 19 2.2 Kiến trúc NBDS 19 2.2.1 Người dùng 19 2.2.2 Sơ đồ web NBDS 20 2.2.3 Thiết kế sở liệu NBDS 22 2.2.3.1 Mô hình thực thể liên kết database NBDS 22 2.2.3.2 Danh mục bảng database NBDS 22 2.3 Chức NBDS 23 2.3.1 Tìm kiếm 23 2.3.1.1 Tìm kiếm loài 23 2.3.1.2 Tìm kiếm theo liệu 26 2.3.1.3 Tìm kiếm theo khu vực 27 2.3.1.4 Tìm kiếm theo khu bảo tồn 28 2.3.2 Nhập liệu 29 2.3.2.1 Thứ tự nhập liệu 29 2.3.2.2 Nhập thông tin liệu vào mẫu Excel 30 2.3.2.3 Nhập thông tin vào danh sách Ô mẫu Excel 30 2.3.2.4 Nhập vào danh mục loài mẫu Excel 31 2.3.2.5 Nhập vào danh sách xuất loài mẫu Excel 31 2.3.2.6 Nhập danh sách ảnh/hình mẫu Excel 33 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ANDROID APP CHO HỆ THỐNG CSDL ĐA DẠNG SINH HỌC QUỐC GIA NBDS 35 3.1 Tổng quan ứng dụng Android cho hệ thống CSDL đa dang sinh học quốc gia NBDS 35 3.1.1 Dành cho người dùng khách 35 3.1.2 Dành cho người dùng tiêu chuẩn 35 3.1.3 Dành cho quản lý 36 3.2 Quy trình xây dựng 37 3.2.1 Quy trình tìm kiếm 37 3.2.2 Quy trình thêm loài 38 3.2.3 Quy trình thực cập nhật thông tin khảo sát 38 3.3 Phân tích yêu cầu 39 3.3.1 Lựa chọn công nghệ 39 3.3.2 Sử dụng phương pháp nén ảnh số 41 3.4 Kiến trúc hệ thống 41 3.4.1 Thiết kế modul Android App 42 3.4.1.1 Đăng nhập 44 3.4.1.2 Đăng ký 45 3.4.1.3 Đổi mật 45 3.4.1.4 Tìm kiếm 45 3.4.1.5 Xem chi tiết loài 45 3.4.1.6 Xem phân bố xuất loài đồ 46 3.4.1.7 Thêm loài vào mục khảo sát 47 3.4.1.8 Chỉnh sửa loài 47 3.4.1.9 Cập nhật thông tin khảo sát xuất 47 3.4.1.10 Đồng lên máy chủ 49 3.4.1.11 Thêm loài 50 3.4.1.12 Quản lý người dùng 51 3.4.2 Các dịch vụ web thêm vào Website NBDS 52 3.5 Thiết kế hệ thống 52 3.5.1 Các chức hệ thống 52 3.5.2 Thiết kế CSDL 55 3.5.2.1 Danh mục bảng thêm vào 55 3.6 Một số giao diện chương trình 56 3.6.1 Giao diện 56 3.6.2 Giao diện đăng nhập đăng ký 56 3.6.3 Giao diện tìm kiếm 57 3.6.4 Giao diện kết tìm kiếm 57 3.6.5 Giao diện thông tin chi tiết loài 58 3.6.6 Giao diện hiển thị phân bố 58 3.6.7 Giao diện thêm chỉnh sửa 59 3.6.8 Giao diện cập nhật thông tin khảo sát xuất 59 3.6.9 Giao diện quản lý người dùng 60 3.7 Cài đặt thử nghiệm 60 3.7.1 Yêu cầu hệ thống 60 3.7.1.1 Phần cứng 61 3.7.1.2 Phần mềm 61 3.7.2 Mô hình triển khai 61 3.7.3 Thử nghiệm 61 3.7.3.1 Dữ liệu thử nghiệm 61 3.7.3.2 Đánh giá hệ thống 61 KẾT LUẬN 62 Kết đạt 62 Hướng phát triển 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 64 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ, khái niệm Thuật ngữ, khái niệm Các từ viết tắt CSDL PHP API ĐDSH HST NBDS Định nghĩa Ghi Cơ sở liệu Personal Hompe Page - Là ngôn ngữ chạy máy chủ dùng để tạo website với tính phức tạp Application Programming Interface – Là giao diện lập trình ứng dụng Đa dạng sinh học Hệ Sinh Thái National biodiversity database system DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Bảng chức ứng dụng 16 Bảng 2: Mô tả bảng CSDL 23 Bảng 3: Mô tả chi tiết chức hệ thống 53 Bảng 4: Mô tả bảng CSDL thêm vào DB NBDS 55 Bảng 5: Bảng liệu users_survey 55 Bảng 6: Bảng liệu users_survey_ocurrence 55 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1-1: Trang chủ NBDS 19 Hình 2.2-1: Mẫu email thông báo NBDS 20 Hình 2.2-2: Sơ đồ web NBDS 21 Hình 2.2-3: Các thư mục NBDS 21 Hình 2.2-4: Mô hình thực thể liên kết DB NBDS 22 Hình 2.3-1: Trang tìm kiếm loài 24 Hình 2.3-2: Tìm kiếm phân loại 24 Hình 2.3-3: Danh sách loài 25 Hình 2.3-4: Tìm kiếm theo tên loài trang web NBDS 26 Hình 2.3-5: Trang tìm kiếm liệu 27 Hình 2.3-6: Trang tìm kiếm theo Khu vực, tỉnh huyện 27 Hình 2.3-7: Trang Khu bảo tồn 28 Hình 2.3-8: Trang Chi tiết Khu bảo tồn 29 Hình 2.3-9: Thứ tự nhập liệu đề xuất 29 Hình 2.3-10: Thông tin liệu cho Danh mục loài (Phần đầu trang) 30 Hình 2.3-11: Thông tin liệu xuất loài (Phần cuối trang) 30 Hình 2.3-12: Cách xem ý nghĩa cột 30 Hình 2.3-13: Cách thức nhập tên vùng khảo sát 31 Hình 2.3-14: Trang kiểm tra danh mục loài 31 Hình 2.3-15: Bảng Xuất loài 31 Hình 2.3-16: Cách thêm/xóa liệu Danh sách xuất loài 32 Hình 2.3-17: Cách thức ẩn / cột khảo sát động vật/cột khảo sát thực vật 32 Hình 2.3-18: Bảng hình ảnh 33 Hình 2.3-19: Cách xem ý nghĩa cột 33 Hình 2.3-20: Cách thêm/xóa liệu vào danh sách ảnh/hình 33 Hình 2.3-21: Cách chọn liệu tương ứng từ danh sách 34 Hình 3.1-1: Modul cho Người dùng khách 35 Hình 3.1-2: Modul cho Người dùng khách 35 Hình 3.1-3: Modul dành cho người dùng tiêu chuẩn 36 Hình 3.1-4: Modul dành cho quản lý 36 Hình 3.2-1: Quy trình tìm kiếm 37 Hình 3.2-2: Quy trình thêm loài 38 Hình 3.2-3: Quy trình cập nhật thông tin khảo sát xuất 39 Hình 3.3-1: Cơ sở liệu PostgreSQL 40 Hình 3.3-2: Ngôn ngữ PHP 40 Hình 3.3-3: Google Map API 41 Hình 3.3-4: JAVA 41 Hình 3.4-1: Sơ đồ kiến trúc tổng thể hệ thống 42 Hình 3.4-2: Chứng NBDS 43 Hình 3.4-3: Chức xem chi tiết loài 46 Hình 3.4-4: Chức xem phân bố xuất loài 46 Hình 3.4-5: Chức thêm vào mục khảo sát loài 47 Hình 3.4-6: Chức chỉnh sửa loài 47 Hình 3.4-7: Chức cập nhật thông tin khảo sát loài 48 Hình 3.4-8: Màn hình cập nhật thông tin khảo sát loài Helarctos malayanus 48 Hình 3.4-9: Màn hình thêm xuất 49 Hình 3.4-10: Chức đồng 50 Hình 3.4-11: Chức thêm loài 50 Hình 3.4-12: Chi tiết thêm loài 51 Hình 3.4-13: Màn hình quản lý người dùng 51 Hình 3.5-1: Sơ đồ use-case cho người dùng khách 52 Hình 3.5-2: Sơ đồ use-case cho người dùng tiêu chuẩn 53 Hình 3.5-3: Sơ đồ use-case cho người quản lý 53 Hình 3.6-1: Giao diện 56 Hình 3.6-2: Giao diện đăng nhập Hình 3.6-3: Giao diện đăng ký 57 Hình 3.6-4: Giao diện tìm kiếm 57 Hình 3.6-5: Giao diện kết tìm kiếm 58 Hình 3.6-6: Giao diện thông tin chi tiết loài 58 Hình 3.6-7: Giao diện phân bố xuất 59 Hình 3.6-8: Giao diện chỉnh sửa, thêm loài 59 Hình 3.6-9: Giao diện khảo sát xuất 60 Hình 3.6-10: Giao diện quản lý người dùng 60 66 food text Thức ăn cho loài reproduction text Sự sinh trưởng other_biological_charact eristics text Mô tả đặc tính sinh học khác habitat character varying(255) Môi trường sống ecological_characteristic s text Các đặc tính sinh thái other_information_relate d_to_species text Các thông tin liên quan khác darwin_core_taxon_id integer taxon_id character varying(255) ID phân loài mangrove character varying(255) Rừng ngập mặn lifeform character varying(255) Dạng sinh sống created_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian cập nhật Foreign key ID darwin core taxon Bảng “darwin_core_occurrences” Tên trường Kiểu liệu Null NOT NULL Key Primary Key Ghi id integer other_vietnamese_law_to _protect_species character varying(255) Luật Việt Nam bảo tồn loài cites character varying(255) CITES (các trích dẫn) basis_of_record character varying(32) information_withheld text Thông tin sở hữu riêng occurrence_remarks text Nhận xét xuất individual_count character varying(255) Độ cư trú/Tổng số (hoặc diện tích khu vực) sex character varying(32) Giới tính life_stage character varying(32) Giai đoạn sống reproductive_condition character varying(255) Điều kiện sinh sản (nếu nhận NOT NULL ID Cơ sở thực 67 thấy) behavior character varying(255) Hành vi occurrence_status character varying(32) Trạng thái xuất preparations character varying(255) Các bước chuẩn bị sampling_protocol text Phương pháp thu mẫu sampling_effort character varying(255) Những nỗ lực để lấy mẫu event_time character varying(50) Giờ year integer Năm month integer Tháng day integer Ngày verbatim_event_date character varying(255) Giờ habitat character varying(255) Môi trường sống locality text Tên khu vực verbatim_elevation character varying(255) Độ cao (m) minimum_elevation_in_ meters double precision Độ cao nhỏ (m) maximum_elevation_in_ meters double precision Độ cao lớn (m) verbatim_depth character varying(255) Độ sâu (m) minimum_depth_in_met ers double precision Độ sâu nhỏ (m) maximum_depth_in_met ers double precision Độ sâu lớn (m) decimal_latitude double precision Vĩ độ decimal_longitude double precision Kinh độ taxon_id character varying(255) Mã ID loài scientific_name character varying(255) Tên Khoa học name_published_in_year integer Năm công bố kingdom character varying(32) Giới phylum character varying(255) Ngành class character varying(255) Lớp order character varying(255) Bộ family character varying(255) Họ 68 genus character varying(255) Chi subgenus character varying(255) Chi phụ specific_epithet character varying(255) Loài infraspecific_epithet character varying(255) Loài phụ taxon_rank character varying(32) Thứ tự đơn vị phân loại scientific_name_authorsh ip character varying(255) Nguồn tác giả vernacular_name character varying(255) Tên tiếng Việt taxon_remarks text Ghi darwin_core_taxon_id integer plot_id integer dataset_resource_id integer protected_area_id integer organization_id integer NOT NULL ID tổ chức created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhập Foreign key ID darwin core taxon Mã ID vị trí Foreign key ID dataset resource ID potected area Bảng “nbds_occurrence_extensions” Tên trường Kiểu liệu Null NOT NULL Key Primary Key Ghi id integer ID preservation_method_of_ reference character varying(32) Phương pháp bảo quản tham khảo air_temperature character varying(255) Nhiệt độ không khí (°C) water_temperature character varying(255) Nhiệt độ nước (°C) weather character varying(255) Điều kiện thời tiết water_ph character varying(255) Độ pH nước water_do character varying(255) Giá trị số DO nguồn nước water_conductivity character varying(255) Độ dẫn nước 69 water_salinity character varying(255) Độ mặn nước water_orp character varying(255) Độ Ion hóa nước soil_ph character varying(255) Độ pH đất soil_moisture character varying(255) Độ ẩm đất core_zone character varying(255) Vùng lõi hay vùng đệm? darwin_core_occurrence _id integer created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật Foreign key Id darwin core occurrence Bảng “darwin_core_simple_images” Tên trường Kiểu liệu Null Key Primary Key Ghi id integer NOT NULL identifier character varying(255) NOT NULL references character varying(255) Nguồn đối chiếu title character varying(255) Tiêu đề description character varying(255) Miêu tả spatial character varying(255) Không gian latitude double precision Vĩ độ longitude double precision Kinh độ format character varying(50) Định dạng created character varying(255) Ngày khởi tạo creator character varying(255) Tác giả contributor character varying(255) Đơn vị đóng góp publisher character varying(255) Nhà xuất audience character varying(255) Người xem license character varying(255) Giấy phép rights_holder character varying(255) Bên giữ quyền content_type character varying(255) ID Đặc điểm nhận dạng 70 data bytea Dữ liệu darwin_core_occurrence _id integer Foreign key Id darwin core occurrence darwin_core_taxon_id integer Foreign key Id darwin core taxon created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật Bảng “dataset_resources” Tên trường Kiểu liệu Null Key Primary Key Ghi id integer NOT NULL title character varying(5000) NOT NULL Tiêu đề publication_date date NOT NULL Ngày phát hành language character varying(64) NOT NULL Ngôn ngữ series character varying(100) Số seri abstract text Tóm tắt additional_info text Thông tin bổ sung intellectual_rights character varying(255) Quyền sở hữu trí tuệ distribution text Phân phối website_url character varying(100) URL Website logo_url character varying(100) URL biểu tượng lô gô citation text Trích dẫn geographic_description character varying(255) Mô tả địa lý keyword character varying(100) Từ khóa keyword_thesaurus character varying(100) Các đồng nghĩa từ khóa taxonomic_coverage character varying(5000) Giản đồ phân loại (chim côn trùng ) west_bounding_coordina te double precision Tọa độ ranh giới: phía Tây ID 71 east_bounding_coordinat e double precision Tọa độ ranh giới: phía Đông north_bounding_coordin ate double precision Tọa độ ranh giới: phía Bắc south_bounding_coordin ate double precision Tọa độ ranh giới: phía Nam original_filename character varying(500) Tài liệu đối chiếu created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật Bảng “protected_area_taxons” Tên trường Kiểu liệu Null NOT NULL Key Primary Key Ghi id integer local_threat_status character varying(255) Tình trạng mối đe dọa địa phương provenance character varying(32) Nguồn gốc remarks text Ghi protected_area_id integer darwin_core_taxon_id integer taxon_id character varying(255) created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật NOT NULL ID Foreign key Id protected area Foreign key id darwin core taxon id phân loài Bảng “protected_areas” Tên trường Kiểu liệu Null id integer NOT NULL name character varying(255) NOT NULL Key Primary Key Ghi ID Tên 72 orig_name character varying(255) Tên Tiếng Việt country character varying(255) sub_loc character varying(255) Đơn vị địa lý nhỏ desig text Chỉ định desig_type text Loại định iucncat character varying(255) Mục IUCN cho khu vực rep_area double precision NOT NULL Diện tích status character varying(255) NOT NULL Trạng thái định status_year character varying(255) NOT NULL Năm định gov_type character varying(255) Cơ quan phủ mang_auth text Cơ quan quản lý mang_plan character varying(255) Kế hoạch quản lý description text Miêu tả created_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật NOT NULL Quốc gia Bảng “vn_redlist_threat_statuses” Tên trường Kiểu liệu Null Key Primary Key Ghi id integer NOT NULL threat_status character varying(50) NOT NULL Tình trạng mối đe dọa year_evaluated character varying(4) NOT NULL Năm đánh giá description text darwin_core_taxon_id integer taxon_id character varying(255) ID Chi tiết tình trạng NOT NULL Foreign key Id darwin core taxon id phân loài 73 created_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian cập nhật 10 Bảng “iucn_threat_statuses” Tên trường Kiểu liệu Null Key Primary Key Ghi id integer NOT NULL threat_status character varying(50) NOT NULL Tình trạng mối đe dọa year_evaluated character varying(4) NOT NULL Năm đánh giá description text darwin_core_taxon_id integer taxon_id character varying(255) created_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian cập nhật ID Chi tiết tình trạng NOT NULL Foreign key Id darwin core taxon id phân loài 11 Bảng “synonyms” Tên trường Kiểu liệu Null NOT NULL Key Primary Key Ghi id integer name character varying(2000) Từ đồng nghĩa source character varying(255) Nguồn description text Miêu tả darwin_core_taxon_id integer taxon_id character varying(255) created_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian tạo updated_at timestamp without time zone NOT NULL Thời gian cập nhật Foreign key ID Id darwin core taxon Id phân loài 74 12 Bảng “users” Tên trường Kiểu liệu Null Key Primary Key Ghi id integer NOT NULL name character varying(255) NOT NULL Tên người dùng username character varying(50) NOT NULL username email character varying(255) NOT NULL email password character varying(255) ID mật smallint NOT NULL DEFAULT Kích hoạt banned smallint NOT NULL DEFAULT Cấm ban_reason character varying(255) Lý cấm new_password_key character varying(50) mật new_password_requested timestamp without time zone thời gian yêu cầu mật new_email character varying(100) email last_ip character varying(40) Ip đăng nhập lần cuối last_login timestamp without time zone Thời gian đăng nhập lần cuối created timestamp without time zone NOT NULL Ngày tạo modified timestamp without time zone NOT NULL Ngày cập nhật activated 13 Bảng “user_organizations” Tên trường Kiểu liệu id integer user_id integer Null NOT NULL NOT NULL Key Prim ary Key Ghi ID Id người dùng 75 organization_id role integer character varying(255) created_at timestamp updated_at timestamp NOT NULL NOT NULL DEFAULT 'ROLE_GU EST' NOT NULL NOT NULL Id tổ chức Vai trò người dùng Ngày tạo Ngày cập nhật ... quan hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS Chương 3: Xây dựng Android App cho Hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS Chương tác giả giới thiệu Android App cho Hệ thống CSDL đa dạng sinh. .. chung hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS Nhu cầu tìm kiếm thông tin đa dạng sinh học cho hiểu biết, học hành nghiên cứu Chương 2: Tổng quan hệ thống CSDL đa dạng sinh học quốc gia NBDS. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ANDROID APP CHO HỆ THỐNG CSDL ĐA DẠNG SINH HỌC QUỐC GIA NBDS Ngành: Hệ thống thông tin Chuyên ngành: Hệ thống