Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống tra cứu các địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒNG ĐẠI THỌ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRA CỨU CÁC ĐỊA DANH DU LỊCH TỈNH QUẢNG BÌNH Chun ngành: Khoa học máy tính Mã số: 8480101 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Trung Hùng Phản biện 1: TS Ninh Khánh Duy Phản biện 2: TS Hoàng Văn Dũng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật ngành Khoa học máy tính họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 05 tháng 01 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong thập kỷ qua, ngành du lịch nước ta phát triển mạnh mẽ, đa dạng nhanh chóng trở thành lĩnh vực hoạt động kinh tế hàng đầu đất nước Các thông tin du lịch thông tin địa lý, tức thơng tin bao gồm vị trí đối tượng đặc điểm đối tượng Mặt khác, tài nguyên du lịch luôn thay đổi theo thời gian Do đó, việc quản lý quảng bá thơng tin du lịch gặp nhiều khó khăn Chính thế, có Hệ thống thơng tin địa lý (Geographic Information System - GIS), có giải pháp để giải vấn đề Quảng Bình có tài nguyên du lịch tự nhiên phong phú, đa dạng, bầu chọn điểm đến hấp dẫn Dải đất Quảng Bình tranh tuyệt đẹp, có rừng, có biển với nhiều cảnh quan thiên nhiên đẹp, thắng cảnh tiếng: Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng, Suối nước Moọc, Biển Nhật Lệ, Bãi biển Đá Nhảy, Vũng Chùa - Đảo Yến, Suối khống nóng Bang, Núi Thần Đinh… Tuy nhiên, thơng tin du lịch tỉnh chưa quảng bá, hỗ trợ với nhiều hình thức cho du khách Chính du khách đến du lịch tỉnh Quảng Bình gặp nhiều khó khăn việc tra cứu, lựa chọn, tìm hiểu thơng tin địa danh du lịch tỉnh, đặc biệt vị trí địa lý, thông tin đường, thông tin lưu trú Qua cho thấy cần thiết cần phải số hóa thông tin du lịch, xây dựng sở liệu, xây dựng ứng dụng hỗ trợ giúp du khách tra cứu thông tin địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình Chính tơi chọn đề tài "Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống tra cứu địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình" 2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu a Mục tiêu Mục tiêu đề tài nghiên cứu công nghệ để xây dựng ứng dụng tra cứu thơng tin địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình mơi trường mạng b Nhiệm vụ - Nghiên cứu tổng quan GIS - Nghiên cứu WebGIS - Nghiên cứu Google Maps API - Tìm hiểu cơng cụ lập trình Web, sở liệu - Th nghiệm chương trình môi trường mạng Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Công nghệ GIS, WebGIS, Google Maps API - Ứng dụng WebGIS để xây dựng website tra cứu địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình - Các kỹ thuật liên quan đến ngôn ngữ thiết kế Website, tải đồ từ Google Maps API - Một số báo luận văn tốt nghiệp khóa trước Phương pháp nghiên cứu a cứu lý thuyết - Các tài liệu sở lý thuyết: Hệ thống thông tin địa lý GIS, WebGIS, Google Maps API - Các tài liệu lập trình Web, sở liệu - Các tài liệu liên quan đến số nghiên cứu b cứu ực ệm - Xây dựng sở liệu, xây dựng trang WebGIS - Kiểm tra, th nghiệm, nhận xét đánh giá kết Bố cục Luận văn CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1.1 Đị ĩa Một hệ thống thông tin địa lý công cụ cho việc tạo s dụng thơng tin khơng gian Đến có nhiều cách tiếp cận có nhiều định nghĩa, quan niệm hay cách nhìn nhận cách hiểu biết khác GIS, Ở đây, xin giới thiệu số định nghĩa GIS sau: GIS định nghĩa hệ thống thơng tin mà s dụng liệu đầu vào, thao tác phân tích, sỡ liệu đầu liên quan mặc địa lý không gian, nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, x lý, phân tích hiển thị thơng tin không gian từ giới thực để giải vấn đề tổng hợp thông tin cho mục đích người đặt ra, chẳng hạn hỗ trợ việc định cho quy hoạch quản lý s dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thơng… Hình 1.1 Hệ thống thơng tin địa lý Cơ sở liệu GIS tổng hợp có cấu trúc liệu số hóa khơng gian phi không gian đối tượng đồ, mối liên hệ đối tượng không gian tính chất vùng đối tượng 1.1.2 Sơ lược lịch sử phát triển 1.1.3 Các thành phần GIS Hình 1.2 Các thành phần GIS GIS kết hợp thành phần chính: Con người, phần cứng, phần mềm, liệu phương pháp tiếp cận: - Con người (People); - Phần cứng (Hardware); - Phần mềm (Software); - Dữ liệu (Data); - Phương pháp tiếp cận (Approaches) 1.1.4 Dữ liệu GIS - Dữ liệu khơng gian: Là mơ tả số hình ảnh đồ, chúng bao gồm tạo độ, quy luật ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể đồ - Dữ liệu thuộc tính (Dữ liệu phi khơng gian): Dữ liệu thuộc tính thông tin kèm với liệu khơng gian, tính chất đặc trưng cho đối tượng điểm, đường vùng đồ Dữ liệu thuộc tính dùng để mơ tả đặc điểm đối tượng 1.1.5 Chức ă GIS GIS có chức sau: Hình 1.3 Chức GIS 1.2 WebGIS 1.2.1 Khái niệm Đến người ta đưa số khái niệm WebGIS, cụ thể: WebGIS hệ thống phức tạp cung cấp truy cập mạng với chức chép hình ảnh, lưu trữ, hợp liệu, điều khiển thao tác với liệu, phân tích hiển thị liệu không gian WebGIS hệ thống thông tin địa lý phân bố thông qua hệ thống mạng máy tính phục vụ cho việc thống nhất, phổ biến, giao tiếp với thông tin địa lý hiển thị World Wide Web Theo định nghĩa tổ chức đồ giới (Cartophy) đưa WebGIS xem hệ thống thông tin địa lý phân bố qua môi trường mạng máy tính để tích hợp, phân phối truyền tải thông tin địa lý trực tiếp Internet 1.2.2 Kiến trúc WebGIS hoạt động theo mơ hình Client - Server giống hoạt động Website thông thường, hệ thống WebGIS có kiến trúc ba tầng điển hình ứng dụng Web thơng dụng Kiến trúc tầng gồm có ba thành phần đại diện cho ba tầng: Client, Application Server Data Server Hình 1.4 Sơ đồ kiến trúc tầng WebGIS - Client: Thường trình duyệt Web browser Internet Explorer, FireFox, Chrome Các client ứng dụng desktop tương tự phần mềm MapInfo, ArcGIS,… - Application Server: Thường tích hợp webserver đó, ví dụ Tomcat, Apache, Internet Information Server Đó ứng dụng phía server nhiệm vụ thường tiếp nhận yêu cầu từ client , lấy liệu từ sở liệu theo yêu cầu client, trình bày liệu theo cấu hình định sẵn theo yêu cầu client trả kết theo yêu cầu - Data Server: Là nơi lưu trữ liệu bao gồm liệu không gian phi không gian Các liệu tổ chức lưu trữ hệ quản trị sở liệu PostgreSQL/PostGIS, Microsoft SQL Server 2008, MySQL, Oracle,…hoặc file liệu dạng flat shapefile, tab, XML,… 1.2.3 Các bước xử lý thông tin WebGIS 1.2.4 Chức ă WebGIS 1.2.5 Phân loại WebGIS 1.2.5.1 Theo kiến trúc 1.2.5.2 Theo kỹ thuật 1.2.5.3 Theo dịch vụ 1.2.6 Tiềm ă WebGIS 1.3 Một số nghiên cứu ứng dụng WebGIS 1.3.1 Một số nghiên cứu oà ước 1.3.2 Một số nghiên cứu ro ước 1.4 Google Maps API 1.4.1 Tổng quan Google Maps dịch vụ ứng dụng công nghệ đồ trực tuyến web miễn phí cung cấp Google từ năm 2005, dịch vụ cho phép thể đồ giới với nhiều tầng thông tin qua môi trường mạng, hỗ trợ nhiều dịch vụ khác Google bật dẫn đường Được xây dựng tảng dịch vụ đồ đa dạng, hỗ trợ truy cập qua phần mềm độc lập qua trình duyệt web từ máy tính, qua thiết bị di động, thiết bị định vị toàn cầu, đặc biệt Google Maps hỗ trợ bên thứ ba phát triển ứng dụng WebGIS đa dạng thông qua dịch vụ Google Maps API Google Maps API dịch vụ miễn phí cho phép nhà phát triển web s dụng chức có sẵn cung cấp Google Maps để làm tảng xây dựng ứng dụng WebGIS đáp ứng yêu cầu đa dạng lĩnh vực đời sống kinh tế, văn hóa, giao thông, du lịch Bằng việc nhúng Google Maps vào website riêng, dễ dàng cá nhân hóa đồ nhúng cách thêm đối tượng, chức nhằm xây dựng ứng dụng WebGIS theo yêu cầu nghiệp vụ cụ thể Map API phương thức cho phép website B s dụng dịch vụ đồ site A (gọi Map API) nhúng vào website (site B) Site A google map, site B web site cá nhân tổ chức muốn s dụng dịch vụ google, rê chuột, zoom, đánh dấu đồ, Google cung cấp dịch vụ API đa dạng cho nhà phát triển web, bao gồm: - Map JavaScript API; - Map API for Flash; - Google Earth API; - Static Map API; - Map API Web Services; 1.4.2 Google Map Javascript API Google Map Javascript API cho phép nhúng đồ Google vào website thông qua việc s dụng mã Javascript đoạn mã lập trình web để gọi hàm Javascript API cung cấp Google, hàm thực thi trình duyệt máy khách cách dễ dàng 1.4.3 Phân nhóm Google Maps API Google Map Javascript API phân thành 05 nhóm chức chính: - Các đối tượng bản; - Các đối tượng điều khiển; - Các kiện; - Các tầng bổ sung chồng lặp đồ; - Các dịch vụ đồ; 1.4.4 Sử dụng Google Maps API Để s dụng dịch vụ Google Maps API cần phải có API key Một API key cho phép người s dụng kiểm sốt ứng dụng việc Google liên lạc với người s dụng ứng dụng có ích mà người s dụng xây dựng 10 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Mục đíc hệ thống Mục đích hệ thống s dụng cơng nghệ GIS Web hay gọi WebGIS để xây dựng hệ thống tra cứu thông tin địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình mơi trường mạng S dụng Google Maps API làm đồ 2.1.2 Chức ă hệ thống Như trình bày phần trên, người dùng muốn biết thông tin địa danh du lịch, người dùng việc kích vào tên địa danh đó, hệ thống load đồ địa danh, sau g i lại cho người dùng Người dùng xem chi tiết thông tin địa danh du lịch như: Thơng tin giới thiệu, hình ảnh địa danh, phóng to, thu nhỏ đồ, dẫn đường đến địa danh, xem thông tin nhà hàng/khách sạn gắn với địa danh… 2.2 Phân tích 2.2.1 Nhu cầu thơng tin ườ đ du lịch 2.2.2 Khảo sát thực tế cung cấp thông tin du lịch 2.2.2.1 Tổng quan 2.2.2.2 Tình hình ứng dụng cơng nghệ thơng tin cung cấp thơng tin du lịch tỉnh Quảng Bình 2.2.3 Phân loại thông tin 2.3 Thiết kế hệ thống 2.3.1 Khái quát chức ă module Website Chức ứng dụng cho phép người dùng xem thông tin địa danh du lịch theo loại: Danh lam thắng cảnh, du lịch tâm linh Người dùng click vào tên địa danh cần xem, hệ thống tìm trả kết thơng tin địa danh du lịch đó: Bản đồ, 11 hình ảnh địa danh, giới thiệu địa danh, vị trí địa lý, phóng to/thu nhỏ đồ, đường, nhà hàng/khách sạn quanh địa danh 2.3.2 Mơ hình xử lý tổng qt Mơ hình s dụng mơ hình Client-Server Hình 2.3 Mơ hình x lý tổng quát ứng dụng 2.3.2.1 Ứng dụng phía Client 2.3.3.2 Ứng dụng phía Server 2.4 Các đối tượng Website 2.4.1 ười quản trị (Admin) - Đăng nhập: Chức dùng để đăng nhập vào hệ thống Chỉ có người quản trị cấp quyền cho đăng nhập x lý liệu Để đăng nhập, người đăng nhập cần phải nhập tên đăng nhập mật - Quản lý cập nhật liệu: Sau đăng nhập, người quản trị s dụng chức để quản lý, cập nhật liệu website 2.4.2 Khách viế ăm (N ười dùng) - Chọn nhóm địa danh, tên địa danh, xem thơng tin địa danh: Bản đồ, hình ảnh địa danh, giới thiệu địa danh, vị trí địa lý, phóng to/thu nhỏ đồ 12 - Tìm đường hai địa danh cụ thể - Tìm kiếm địa danh: Theo tên, theo nhóm theo huyện - Xem thông tin nhà hàng/khách sạn gần địa danh - Tìm đường đến nhà hàng/khách sạn - Tìm kiếm nhà hàng/khách sạn 2.5 Mơ hình thiết kế Website 2.5.1 Mơ hình Use Case 2.5.1.1 Biểu đồ Use Case tổng quát Hình 2.6 Biểu đồ Use Case mức tổng quát 13 2.5.1.2 Biểu đồ Use Case phân rã Hình 2.7 Biểu đồ Use Case phân rã chức Quản lý địa danh du lịch Hình 2.8 Biểu đồ Use Case phân rã chức Quản lý nhà hàng/khách sạn 14 2.5.2 Mô tả tác nhân Bảng 2.1 Mô tả tác nhân TT Tên tác nhân Mô tả Người quản trị Người quản trị đăng nhập vào hệ thống với vai trò người quản lý: Quản lý đồ, quản lý nhóm địa danh du lịch, quản lý địa danh du lịch theo nhóm/theo huyện, quản lý nhà hàng/khách sạn quanh địa danh du lịch Khách Đăng nhập vào hệ thống với vai trò người dùng: Xem nhóm địa danh du lịch, tìm địa danh du lịch theo nhóm/theo huyện, xem thơng tin địa danh du lịch, tìm đường hai địa danh du lịch cụ thể, phóng to/thu nhỏ đồ, xem thơng tin nhà hàng/khách sạn theo địa danh du lịch cụ thể 2.5.3 Mô tả Use Case 2.5.4 Lập bảng Use Case Tác nhân 2.5.5 Đặc tả chức ă hệ thống 2.5.5.1 Chức Quản lý địa danh du lịch 2.5.5.2 Chức Quản lý nhà hàng/khách sạn 2.5.6 Mơ hình ngữ cảnh 2.5.7 Mơ hình luồng liệu 2.6 Thiết kế sở liệu 2.6.1 Các bả ro sở liệu 2.6.2 Liên kết bả ro sở liệu 2.7 Định hướng công nghệ xây dựng ứng dụng Căn cơng nghệ tảng trình bày Chương 15 1, triển khai ứng dụng WebGIS, trước hết bắt buộc phải xây dựng đồ số hoàn chỉnh để s dụng làm đồ cho ứng dụng, việc cài đặt máy chủ x lý đồ tích hợp máy chủ web để chạy ứng dụng đồ Cơ sở liệu tích hợp máy chủ web cần hỗ trợ liệu GIS để đảm bảo điều kiện triển khai ứng dụng WebGIS động Năm 2005, sau Google cung cấp dịch vụ Google Map phát triển dịch vụ Google Maps API, việc xây dựng ứng dụng WebGIS thuận lợi nhiều Bản đồ cho ứng dụng s dụng đồ số Google cập nhật thêm chi tiết cần thiết, với Map API, có đủ cơng cụ để chỉnh s a, bổ sung đồ gốc Google theo yêu cầu cụ thể chi tiết ứng dụng Bên cạnh đó, Google Maps API cung cấp cho lập trình viên cơng cụ đủ mạnh qua ngôn ngữ Javascript để xây dựng ứng dụng WebGIS Với yêu cầu toán nêu, phạm vi đề tài s dụng công nghệ GIS mơi trường web hay gọi WebGIS với việc tích hợp Google Maps API làm đồ để xây dựng phát triển ứng dụng 16 CHƯƠNG 3: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG 3.1 Nguồn liệu 3.2 Kết xây dựng chương trình Demo 3.2.1 Giao diện trang chủ Hình 3.2 Giao diện trang chủ 17 Hình 3.3 Giao diện trang hiển thị địa danh Hình 3.4 Giao diện chọn địa danh đồ 18 3.2.2 Trang thông tin địa danh du lịch Hình 3.5 Giao diện trang hiển thị thơng tin địa danh du lịch Hình 3.6 Giao diện trang hiển thị Khách sạn – Nhà hàng gần địa danh 19 Hình 3.7 Giao diện trang hiển thị thơng tin Khách sạn gần địa danh 3.2.3 Hiển thị địa danh du lịch theo nhóm Hình 3.8 Hiển thị địa danh du lịch theo nhóm "Du lịch tâm linh" 20 Hình 3.9 Hiển thị địa danh du lịch theo nhóm "Danh lam thắng cảnh" 3.2.4 Hiển thị địa danh theo huyện/thị xã/thành phố (gọi chung huyện) Hình 3.10 Hiển thị danh sách địa danh huyện Lệ Thủy 21 Hình 3.11 Hiển thị danh sách địa danh nhóm "Du lịch tâm linh" huyện Lệ Thủy 3.2.5 Tìm eo địa danh du lịch Hình 3.12 Kết tìm kiếm địa danh "ĐỘNG PHONG NHA" 3.2.6 Tìm Nhà hàng - Khách sạn 22 3.2.7 Tìm đườ đ đ ểm Hình 3.14 Kết tìm đường từ Vũng chùa-Đảo Yến đến Bãi Đá Nhảy 23 KẾT LUẬN Từ nội dung trình bày phạm vi luận văn này, thấy công nghệ GIS, đặc biệt WebGIS s dụng tảng dịch vụ cung cấp Google Maps API góp phần tích cực việc ứng dụng thành tựu khoa học cơng nghệ tin học hóa lĩnh vực đời sống xã hội giáo dục, y tế, du lịch Sau thời gian học tập, tìm hiểu cơng nghệ GIS, WebGIS, Google Maps API, mơ hình tiến hành phân tích thiết kế ứng dụng, xây dựng hệ thống Website du lịch, cho phép người dùng tra cứu địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình, chức ứng dụng tương đối đáp ứng với mục tiêu đề Về mặt lý thuyết: Trong trình thực đề tài, nghiên cứu công nghệ GIS, WebGIS, Google Maps API để làm sở phát triển ứng dụng; nghiên cứu ngơn ngữ lập trình C#, sở liệu SQL Server; phân tích thiết kế hệ thống để từ định hướng cơng nghệ lựa chọn giải pháp cho phù hợp Về mặt ứng dụng: Tôi xây dựng ứng dụng chạy môi trường mạng với chức như: Tra cứu, tìm địa danh du lịch theo nhóm/theo huyện, tìm địa danh du lịch cụ thể Xem thông tin địa danh du lịch dạng đồ, phóng to/thu nhỏ đồ, tìm đường hai địa danh du lịch cụ thể, xem thông tin nhà hàng/khách sạn quanh địa danh du lịch cụ thể Kết đạt đề tài hỗ trợ tốt cho du khách đến tham quan du lịch tỉnh Quảng Bình Mặc dù có nhiều cố gắng, nhiên số nguyên nhân khách quan chủ quan đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót như: Mới xây dụng số chức bản, đưa vào 24 th nghiệm với hai nhóm địa danh du lịch Chưa hỗ trợ việc cập nhật liệu đồ địa danh khơng có sở liệu Google Maps, chưa cập nhật lớp liệu không gian xã, huyện địa danh du lịch cụ thể Mong muốn đề tài tiếp tục nghiên cứu bổ sung hoàn thiện chức đặc biệt chức cập nhật liệu đồ địa danh du lịch khơng có sở liệu Google Maps, liệu lớp không gian xã, huyện địa danh du lịch cụ thể Đồng thời cần phát triển thêm giao diện hệ thống Tiếng Anh để hỗ trợ việc tra cứu thuận lợi cho du khách nước ... lịch tỉnh Quảng Bình Chính chọn đề tài "Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng hệ thống tra cứu địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình" 2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu a Mục tiêu Mục tiêu đề tài nghiên cứu công. .. THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Mục đíc hệ thống Mục đích hệ thống s dụng cơng nghệ GIS Web hay gọi WebGIS để xây dựng hệ thống tra cứu thông tin địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình mơi trường... trường mạng Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Công nghệ GIS, WebGIS, Google Maps API - Ứng dụng WebGIS để xây dựng website tra cứu địa danh du lịch tỉnh Quảng Bình - Các kỹ thuật liên quan đến ngôn ngữ