Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở trong giảng dạy các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ chuyên đề

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ THUẬN ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ TRONG GIẢNG DẠY CÁC PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 604476 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2013 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG - TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Lê Minh Vĩnh Cán chấm nhận xét 1: TS Lâm Đạo Nguyên Cán chấm nhận xét 2: TS Hồ Đình Duẩn Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 22 tháng 01 năm 2014 Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Trần Trọng Đức TS Lê Minh Vĩnh TS Hồ Đình Duẩn TS Lâm Đạo Nguyên TS Nguyễn Văn Luyện Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Trần Trọng Đức BỘ MÔN TS Nguyễn Ngọc Lâu ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ cố gắng nỗ lực thân, tơi cịn nhận giúp đỡ nhiều từ Thầy Cơ, gia đình bạn bè Trước hết, Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Lê Minh Vĩnh, nhà giáo tận tâm, gương sáng giảng dạy công tác nghiên cứu khoa học, người tận tình hướng dẫn động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Các Thầy Cô trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, đặc biệt thầy cô Bộ mơn Địa Tin Học tận tình truyền đạt kiến thức cho suốt thời gian học đại học cao học trường Cảm ơn anh chị em đồng nghiệp bạn bè học lớp cao học giúp đỡ, tạo điều kiện, chia sẻ kinh nghiệm tài liệu giúp đỡ trình thực luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người thân gia đình ln động viên tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn TP Hồ Ch Minh, Ngày 22 tháng 11 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Thuận iii TÓM TẮT Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở diễn phổ biến xu hướng chung giới Nhận thấy ưu điểm phần mềm mã nguồn mở, Nhà nước ta ban hành nhiều chế sách nhằm thúc đẩy ứng dụng phát triển phần mềm mã nguồn mở Việt Nam Tuy nhiên, việc sử dụng phần mềm mã nguồn mở giảng dạy nói chung GIS nói riêng chưa quan tâm mức Trong bối cảnh này, luận văn đặt vấn đề nghiên cứu khả sử dụng phần mềm mã nguồn mở việc giảng dạy phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề với mong muốn góp phần thúc đẩy việc khai thác sử dụng mã nguồn mở, hướng phù hợp với thực tế định hướng Bộ Giáo dục Đào tạo Luận văn thu thập tổng hợp tài liệu để tìm hiểu phần mềm GIS mã nguồn mở nhằm chọn bốn phần mềm xem phổ biến có chức trình bày đồ tốt để tiến hành khảo sát gồm QGIS, MapWindow GIS, gvSIG uDig Dựa nghiên cứu thực nghiệm tham khảo ý kiến chuyên gia, luận văn xây dựng tiêu ch để tiến hành khảo sát đánh giá Bằng phương pháp thực nghiệm nghiên cứu so sánh, luận văn khảo sát chức trình bày phần chuyên đề đồ khả tùy biến bốn phần mềm theo tiêu ch đề ra; theo đó, đề xuất lựa chọn phần mềm phù hợp với việc giảng dạy phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề Trên sở lý luận đề xuất đưa ra, luận văn thiết kế xây dựng giảng hướng dẫn thực hành phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề Kết đạt luận văn tiêu ch đánh giá chức thể nội dung đồ chuyên đề phần mềm kết khảo sát, đánh giá cụ thể bốn phần mềm GIS mã nguồn mở (gồm QGIS, MapWindow GIS, gvSIG uDig) theo tiêu chí Từ kết khảo sát, luận văn đề xuất phần mềm tương đối đáp ứng yêu cầu đặt gvSIG thiết kế giảng hướng dẫn thực hành xây dựng lớp chuyên đề đồ phần mềm cụ thể (đối tượng sinh viên đại học) Các giảng bám sát nội dung giảng dạy thực tế nên đưa vào dạy thử nghiệm, khảo sát ý kiến người học để có nhận định đề xuất phù hợp iv ABSTRACT Using Open source Software has become increasingly popular in recent years Realizing the advantages of open source software, VietNamese Government has issued policies to promote using them in Vietnam However, the use of open source GIS software in teaching GIS and Cartography has not be paid enough attention In this context, the aim of this thesis is to study the availability of using open source GIS in teaching thematic cartography In this thesis, we consider four popular open source GIS softwares: QGIS, MapWindow GIS, gvSIG and uDig Based on empirical researchs and expert consultations, several requirements are difined for evaluating softwares to ensure if it is adaptable to be used in teaching Thematic Cartography By means of comparison and empirical researchs, the functionalities in each software are tested, focusing on the given criteria; thus, we determine whether software is suitable for use in training Thematic Based on theory and the functionalities of gvSIG, practical guidelines about methods of visualization spatial thematic data are designed and established The results of the thesis are criteria (both general and specific) to evaluate functions of creating thematic map; and the evaluation of four opensource GIS softwares (QGIS, MapWindow GIS , uDig and gvSIG), from which gvSIG has found to be the most appropriate software in training Thematic Cartography The practical guidelines about methods of thematic mapping by gvSIG for undergraduate students should be used to get feedbacks, assessments and proposals for further improvement v vi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở giảng dạy phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề” TS Lê Minh Vĩnh hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Tơi xin cam đoan nội dung luận văn nội dung đề cương Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua yêu cầu cán hướng dẫn Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng Học viên Nguyễn Thị Thuận vii MỤC LỤC CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU .1 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.2.1 Trong nước 1.2.2 Ngoài nước 1.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .6 1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.5 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.6 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1.7 KẾT CẤU LUẬN VĂN 10 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .11 2.1 BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ 12 2.1.1 Khái niệm 12 2.1.2 Các phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề 12 2.1.3 Nội dung giảng dạy đồ chuyên đề [14] 21 2.2 PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ 23 2.2.1 Khái niệm 23 2.2.2 Giấy phép mã nguồn mở .24 2.2.3 Ưu, nhược điểm phần mềm mã nguồn mở [3] .26 2.2.4 Một số sản phẩm phần mềm mã nguồn mở phổ biến: 28 2.2.5 Tình hình sử dụng phần mềm mã nguồn mở 29 TIỂU KẾT 32 CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT CHỨC NĂNG TRÌNH BÀY BẢN ĐỒ CỦA CÁC PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ 33 3.1 TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ 34 3.1.1 Cơ sở chọn tiêu chí 34 3.1.2 Tiêu chí chung .35 3.1.3 Tiêu chí cụ thể việc trình bày phần chuyên đề đồ .36 3.2 KHẢO SÁT CÁC PHẦN MỀM THEO CÁC TIÊU CHÍ CHUNG 39 3.2.1 QGIS (QUANTUM GIS) .39 3.2.2 MAPWINDOW GIS .43 3.2.3 gvSIG .46 3.2.4 uDig .49 3.2.5 Kết khảo sát phần mềm theo tiêu chí chung 51 3.3 KHẢO SÁT CHỨC NĂNG TRÌNH BÀY BẢN ĐỒ VÀ KHẢ NĂNG TÙY BIẾN CỦA CÁC PHẦN MỀM .55 3.3.1 QGIS (Quantum GIS) 55 3.3.2 MapWindow GIS 66 3.3.3 gvSIG .73 3.3.4 uDig .84 3.3.5 Kết khảo sát chức trình bày đồ phần mềm90 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THỰC HÀNH CÁC PHƢƠNG PHÁP THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ TRÊN PHẦN MỀM GVSIG 97 4.1 MỤC TIÊU – YÊU CẦU .98 4.2 NỘI DUNG BÀI GIẢNG 101 4.2.1 chuyên đề 4.2.2 Hướng dẫn thực hành phương pháp thể nội dung đồ .101 Biên tập bảng giải 133 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 137 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 140 Luận văn thạc sỹ CHƢƠNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tổng quan tình hình nghiên cứu  Trong nước  Ngồi nước Mục tiêu đề tài Giới hạn đề tài Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu Kết cấu luận văn HVTH: Nguyễn Thị Thuận CBHD: TS.Lê Minh Vĩnh ... QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Bản đồ chuyên đề  Khái niệm  Các phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề  Nội dung giảng dạy đồ chuyên đề Phần mềm mã nguồn mở  Khái niệm  Giấy phép mã nguồn mở  Ưu,... vào giảng dạy GIS nói chung đồ chuyên đề nói riêng vấn đề cần đặt Trong bối cảnh này, luận văn chọn đề tài: ? ?Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở giảng dạy phương pháp thể nội dung đồ chuyên đề? ?? nhƣ mong... khả ứng dụng phần mềm việc trình bày đồ đề xuất phần mềm thích hợp cho giảng dạy đồ chuyên đề Chƣơng Thiết kế giảng thực hành phƣơng pháp thể nội dung đồ chuyên đề phần mềm gvSIG: Đƣa yêu cầu giảng