Luận văn Xây dựng một ứng dụng bản đồ trên máy pocket pc 2002 (windows ce 3.0) cho phép hiển thị một bản đồ điện tửvà cung cấp một số chức năng tìm kiếm thông tin

KH OA C NT T – Đ H KH TN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM VÕ SỸ NAM – 9912616 ĐỖ LỆNH HÙNG SƠN – 9912064 XÂY DỰNG MỘT ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ TRÊN MÁY POCKET PC 2002 (WINDOWS CE 3.0) CHO PHÉP HIỂN THỊ MỘT BẢN ĐỒ ĐIỆN TỬ VÀ CUNG CẤP MỘT SỐ CHỨC NĂNG TÌM KIẾM THÔNG TIN LUẬN VĂN CỬ NHÂN TIN HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS. DƯƠNG ANH ĐỨC LÊ THỤY ANH TP. HCM, 2003 KH OA C NT T – Đ H KH TN KH OA C NT T – Đ H KH TN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. KH OA C NT T – Đ H KH TN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. KH OA C NT T – Đ H KH TN LỜI CÁM ƠN Luận văn của chúng em sẽ rất khó hoàn thành nếu không có sự truyền đạt kiến thức quí báu và sự hướng dẫn tận tình của Thầy Dương Anh Đức và thầy Lê Thụy Anh. Chúng em xin chân thành cám ơn sự chỉ bảo của các thầy. Chúng con xin gửi tất cả lòng biết ơn, sự kính trọng đến ông bà, cha mẹ, cùng toàn thể gia đình, những người đã nuôi dạy, đã cho chúng con niềm tin và nghị lực để vượt qua mọi khó khăn. Chúng em xin trân trọng cám ơn quý Thầy cô trong Khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu và tạo điều kiện cho chúng em được thực hiện luận văn này. Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ, động viên và chỉ bảo rất nhiệt tình của các anh chị đi trước và tất cả bạn bè. Các anh chị, các bạn luôn có mặt trong những thời điểm khó khăn nhất, tiếp thêm động lực và ý chí, giúp chúng tôi hoàn thành được luận văn. Mặc dù đã cố gắng nỗ lực hết sức mình, song chắc chắn luận văn không khỏi còn nhiều thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và chỉ bảo tận tình của quý Thầy cô và các bạn. Tp.HCM, 7/2003 Nhóm sinh viên thực hiện Võ Sỹ Nam - Đỗ Lệnh Hùng Sơn KH OA C NT T – Đ H KH TN LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, trong tất cả các lãnh vực của đời sống kinh tế, xã hội, công nghệ thông tin được xem là một trong những ngành công nghệ mũi nhọn, đóng vai trò hết sức quan trọng, có thể tạo ra những bước đột phá mạnh mẽ. Công nghệ thông tin đang phát triển từng ngày, cả trong kĩ thuật phần cứng lẫn lĩnh vực phần mềm. Kích thước cũng như khả năng của các thiết bị ngày càng được cải thiện rất nhiều. Từ các máy tính có kích thước rất lớn như mainframe, hiện nay, trên thế giới đã xuất hiện các loại thiết bị hỗ trợ cá nhân di động, gọi là PDA (Personal Digital Assistant), hết sức nhỏ gọn và tiện lợi, đặc biệt đối với những người có nhu cầu di chuyển nhiều. Các thiết bị thông minh, không dây và thuận tiện này đang ngày càng khẳng định vị trí của mình với những đặc tính của nó. Pocket PC là một dạng thiết bị PDA rất phổ biến và đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới với nhiều tiện lợi và các phần mềm hữu ích. Trên môi trường này, đã có rất nhiều ứng dụng được phát triển với mục đích hỗ trợ tối đa người sử dụng thường xuyên phải di chuyển nhiều, như sổ tay điện tử, xem phim, nghe nhạc, bản đồ du lịch điện tử... Tại thị trường Việt Nam, Pocket PC cũng đang ngày càng trở nên thông dụng hơn. Trong bối cảnh Việt Nam chuẩn bị đăng cai Đại hội Thể thao Đông Nam Á (SEA Games) lần thứ 22, chúng em nhận thấy việc cho ra đời một ứng dụng bản đồ điện tử trên Pocket PC là hết sức cần thiết, tại Việt Nam nói chung và Tp.Hồ Chí Minh nói riêng. Với ý tưởng trên, chúng em đã tập trung thực hiện đề tài “XÂY DỰNG MỘT ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ TRÊN MÁY POCKET PC 2002 (WINDOWS CE 3.0) CHO PHÉP HIỂN THỊ MỘT BẢN ĐỒ ĐIỆN TỬ VÀ CUNG CẤP MỘT SỐ CHỨC NĂNG TÌM KIẾM THÔNG TIN” và đã xây dựng ứng dụng với dữ liệu là bản đồ Tp.Hồ Chí Minh. KH OA C NT T – Đ H KH TN Nội dung của luận văn được chia làm 7 chương: Chương 1: Mở đầu giới thiệu chung về đề tài, ý nghĩa và các mục tiêu của đề tài; trình bày các giải pháp và hướng nghiên cứu đã được thực hiện trong và ngoài nước. Chương 2: Tổng quan về Pocket PC và Windows CE 3.0 giới thiệu tổng quan về Pocket PC và Windows CE 3.0, môi trường sẽ sử dụng ứng dụng bản đồ. Chương này cũng giới thiệu về khả năng lập trình trên Pocket PC 2002 và Hệ điều hành nhúng Windows CE 3.0. Chương 3: Các vấn đề khi xây dựng ứng dụng bản đồ trên Pocket PC trình bày các vấn đề liên quan trực tiếp đến việc xây dựng một ứng dụng bản đồ điện tử trên Pocket PC 2002 (Windows CE 3.0) như hạn chế về tốc độ tính toán, hiển thị, vấn đề lưu trữ trên Pocket PC. Chương 4: Các giải pháp cho ứng dụng bản đồ trên Pocket PC giới thiệu và phân tích các giải pháp thực hiện đối với việc xây dựng ứng dụng bản đồ điện tử trên Pocket PC như hiển thị, tìm kiếm, giải pháp tiếng Việt. Chương 5: Tổ chức dữ liệu bản đồ trên Pocket PC trình bày về dữ liệu nguồn và các vấn đề liên quan tới phương diện tổ chức lưu trữ thông tin và dữ liệu Pocket PC. Các giải thuật để xây dựng và tổ chức lại dữ liệu từ dữ liệu nguồn cũng được giới thiệu trong chương này. Chương 6: Ứng dụng Pocket Map giới thiệu về ứng dụng bản đồ điện tử Tp.Hồ Chí Minh trên Pocket PC 2002, mô tả các khảo sát hiện trạng, đặc tả yêu cầu và các phân tích thiết kế cho một số chức năng chính của ứng dụng. Chương này cũng giới thiệu giao diện và cách sử dụng của một số chức năng chính của ứng dụng. Chương 7: Tổng kết tóm tắt lại các vấn đề đã được đặt ra trong luận văn, cách giải quyết, kết quả đạt được và đề ra một số hướng phát triển trong tương lai. KH OA C NT T – Đ H KH TN MỤC LỤC Danh sách hình................................................................................. i Danh sách bảng...............................................................................iii Một số khái niệm và thuật ngữ ........................................................v Chương 1 : Mở đầu........................................................................ 1 1.1 GIS, các ứng dụng và giải pháp về GIS ...........................................1 1.2 Ứng dụng GIS trên Pocket PC.........................................................2 1.3 Các giải thuật nghiên cứu về GIS....................................................3 1.4 Mục tiêu của đề tài ........................................................................3 Chương 2 : Tổng quan về Pocket PC và Windows CE 3.0.............. 5 2.1 Giới thiệu về các thiết bị PDA .........................................................5 2.2 Tổng quan về Windows CE.............................................................6 2.3 Tổng quan về Pocket PC ................................................................7 2.4 Khả năng lập trình trên Pocket PC và Windows CE 3.0......................8 Chương 3 : Một số vấn đề khi xây dựng ứng dụng bản đồ trên Pocket PC .................................................................................. 20 3.1 Khả năng tính toán của Pocket PC ................................................20 3.2 Tốc độ và các hỗ trợ khả năng hiển thị .........................................21 3.3 Khả năng và hình thức lưu trữ ......................................................25 3.4 Cấp phát bộ nhớ .........................................................................28 3.5 Tương tác giữa người sử dụng và thiết bị ......................................29 Chương 4 : Các giải pháp cho ứng dụng bản đồ trên Pocket PC . 31 4.1 Yêu cầu chung ............................................................................31 4.2 Vấn đề tối ưu tốc độ hiển thị ........................................................31 4.3 Tìm đường đi ngắn nhất ..............................................................38 KH OA C NT T – Đ H KH TN 4.4 Tìm kiếm thông tin phi không gian................................................42 4.5 Giải pháp tiếng Việt trên môi trường Pocket PC..............................45 Chương 5 : Tổ chức dữ liệu bản đồ trên Pocket PC..................... 54 5.1 Dữ liệu nguồn .............................................................................54 5.2 Mối liên hệ giữa các file .MNT, .SHP và .DBF..................................60 5.3 Tổ chức lại dữ liệu.......................................................................61 5.4 Xây dựng dữ liệu Topology...........................................................72 Chương 6 : Ứng dụng PocketMap ............................................... 78 6.1 Khảo sát hiện trạng .....................................................................78 6.2 Phân tích và xác định yêu cầu ......................................................79 6.3 Đặc tả Use Case..........................................................................81 6.4 Sơ đồ lớp Class Diagram ..............................................................89 6.5 Mô tả các lớp ..............................................................................91 6.6 Các lưu đồ hoạt động ................................................................ 102 6.7 Thiết kế màn hình ..................................................................... 116 6.8 Cài đặt và thử nghiệm ............................................................... 123 6.9 Hướng dẫn sử dụng................................................................... 125 Chương 7 : Tổng kết.................................................................. 133 7.1 Kết luận.................................................................................... 133 7.2 Hướng phát triển....................................................................... 134 Tài liệu tham khảo....................................................................... 136 Phụ lục ....... ................................................................................ 139 KH OA C NT T – Đ H KH TN Danh sách hình Hình 2-1: Phân bố bộ nhớ trong Windows CE .........................................14 Hình 4-1: Đoạn thẳng giao vùng nhìn ....................................................33 Hình 4-2: Cung giao vùng nhìn..............................................................34 Hình 4-3: Lưu đồ vẽ đối tượng ..............................................................38 Hình 5-1: Liên hệ giữa cung và điểm .....................................................57 Hình 5-2: Liên hệ giữa đường và cung ...................................................57 Hình 5-3: Đường bao quận/huyện .........................................................64 Hình 6-1: UseCase tìm kiếm đường........................................................81 Hình 6-2: Usecase Tìm kiếm địa điểm ....................................................83 Hình 6-3: Tìm đường đi ngắn nhất.........................................................85 Hình 6-4: Usecase Tìm kiếm quận/huyện ...............................................87 Hình 6-5: Sơ đồ tổng quát ....................................................................89 Hình 6-6: Sơ đồ lớp dữ liệu ...................................................................89 Hình 6-7: Sơ đồ lớp vẽ..........................................................................90 Hình 6-8: Sơ đồ lớp sự kiện...................................................................90 Hình 6-9: Lớp dữ liệu đường .................................................................92 Hình 6-10: Lớp GraphData ....................................................................94 Hình 6-11: Lớp DistrictData...................................................................96 Hình 6-12: Lớp PlaceData .....................................................................97 Hình 6-13: Lớp RoadView .....................................................................98 Hình 6-14: Lớp DistrictView...................................................................99 Hình 6-15: Lớp PlaceView ................................................................... 100 Hình 6-16: Lớp DragEvent................................................................... 100 Hình 6-17: Lớp DetailEvent ................................................................. 101 Hình 6-18: Lớp ShortestPathEvent ....................................................... 101 Hình 6-19: Lớp ZoomEvent ................................................................. 102 i KH OA C NT T – Đ H KH TN Hình 6-20: Sequence Diagram: Hiển thị bản đồ .................................... 102 Hình 6-21: Collaboration Diagram: Hiển thị bản đồ ............................... 103 Hình 6-22: Sequence Diagram: Tìm các đường giao nhau...................... 104 Hình 6-23: Collaboration Diagram: Tìm các đường giao nhau................ 105 Hình 6-24: Sequence Diagram: Tìm giao lộ........................................... 106 Hình 6-25: Collaboration Diagram: Tìm giao lộ...................................... 107 Hình 6-26: Sequence Diagram: Tìm đường đi ngắn nhất ....................... 108 Hình 6-27: Collaboration Diagram: Tìm đường đi ngắn nhất .................. 109 Hình 6-28: Sequence Diagram: Tìm địa điểm........................................ 109 Hình 6-29: Collaboration Diagram: Tìm địa điểm................................... 110 Hình 6-30: Sequence Diagram: Tìm con đường..................................... 111 Hình 6-31: Collaboration Diagram: Tìm con đường................................ 112 Hình 6-32: Sequence Diagram: Dịch chuyển vùng nhìn.......................... 113 Hình 6-33: Collaboration Diagram: Dịch chuyển vùng nhìn..................... 114 Hình 6-34: Sequence Diagram: Tỉ lệ lại bản đồ ..................................... 115 Hình 6-35: Collaboration Diagram: Tỉ lệ lại bản đồ ................................ 115 Hình 6-36: Màn hình chính.................................................................. 116 Hình 6-37: Menu chính ....................................................................... 116 Hình 6-38: Nút bấm đặc biệt ............................................................... 117 Hình 6-39: Màn hình tìm thông tin ....................................................... 119 Hình 6-40: Màn hình tên thông tin ....................................................... 120 Hình 6-41: Màn hình thông tin chi tiết.................................................. 120 Hình 6-42: Màn hình tìm đường đi ngắn nhất ....................................... 121 Hình 6-43: Màn hình sử dụng chính ..................................................... 126 Hình 6-44: Màn hình tìm thông tin ....................................................... 127 Hình 6-45: Màn hình tìm đường đi ngắn nhất ....................................... 129 Hình 6-46: Màn hình tìm đường đi ngắn nhất ....................................... 130 Hình 6-47: Màn hình tìm đường đi ngắn nhất ....................................... 131 ii KH OA C NT T – Đ H KH TN Danh sách bảng Bảng 2-1: Sự hỗ trợ của Windows CE 3.0 đối với các hàm thư viện C- Runtime .......................................................................................12 Bảng 2-2: Các thư viện C-Runtime được hỗ trợ trên Windows CE 3.0 .......13 Bảng 3-1: Các tính năng GDI được hỗ trợ trên Windows CE 3.0 ...............23 Bảng 3-2: Các hàm thuộc CWnd không được hỗ trợ trên Windows CE ......24 Bảng 3-3: