chương 1 và chương 2. Toàn bộ chương đề cập đến việc lựa chọn công nghệ, xây dựng kiến trúc cho hệ thống và phần chương trình mô phỏng hệ thống. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ BẢN ĐỒ TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG 1. Sự bùng nổ của các thiết bị di động trong những năm gần đây làm gia tăng thêm những nhu cầu từ thực tế cuộc sống đối với các dịch vụ liên quan đến dữ liệu không gian được đặt ra nhiều hơn đối với các nhà nghiên cứu.
Hiện tại với thiết bị PDA, chúng ta có thể làm được nhiều các công việc (chẳng hạn như lập kế hoạch công tác, gửi và nhận thư điện tử, .) trong khi đang đi, trong khi chờ đợi, .tại bất kỳ đâu. Và sự phát triển của công nghệ cho phép chúng ta tích hợp GIS trên những thiết bị di động thông minh, nhỏ gọn. Nhiều nhà nghiên cứu GIS và các công ty đã bắt đầu phát triển ứng dụng trong lĩnh vực này như MapInfo,ArcPad.và việc tích hợp GIS trên mạng không dây đã trở thành lĩnh vực nghiên cứu mới được gọi là Mobile GIS. Thế nào là Mobile GIS? Mobile GIS là gì? một định nghĩa hiển nhiên là: “GIS trên các thiết bị di động” Tuy nhiên, thuật ngữ Mobile GIS cũng có thể bao gồm các thiết bị tại các trạm cố định giao tiếp với các thiết bị di động thông qua một mạng.
Một vài ví dụ về Mobile GIS: - Gửi nhanh các yêu cầu công việc: một kỹ sư mỏ được yêu cầu xác định vị trí và đánh dấu mực nước trên một thiết bị di động với mạng của trung tâm mỗi ngày. Trên thiết bị di động của anh ta, anh ta có thể nhìn thấy yêu cầu công việc của anh ta do trung tâm gửi mỗi ngày, ánh xạ các vị trí cần đánh dấu của mỗi yêu cầu công việc, đánh dấu mực nước và khoanh lại các yêu cầu công việc anh đã hoàn thành. Khi thiết bị di động của anh đồng bộ lại, các vị trí anh đánh dấu mực nước và trạng thái của mỗi yêu cầu công việc được truyền đến mạng trung tâm và các yêu cầu công việc mới được tải về thiết bị di động của anh. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Thống kê đất đai: Một đại diện chính quyền thành phố sử dụng một thiết bị di động để tập hợp dữ liệu về đất đai thành phố.
Tại mỗi vị trí đất đai cần quản lý, anh ta có thể bổ sung các thông tin về mảnh đất đó và sử dụng một thiết bị định vị kèm theo để đánh dấu vị trí một cách chính xác. Thiết bị của anh ta sau đó sẽ truyền dữ liệu đến mạng thành phố khi anh ta đồng bộ. - Kiểm tra đường ống: Một kỹ sư đường ống kiểm tra các đường ống ở các vùng xa. Sử dụng một thiết bị modem dạng tế bào, thiết bị di động của anh ta có thể xác định được vị trí đường ống trên bản đồ, và truy cập đến các tài liệu kỹ thuật liên quan và các thông tin dữ liệu của các lần kiểm tra trước đây.
Anh ta có thể ghi lại các thông tin mà anh ta kiểm tra và cập nhật chúng trên cơ sở dữ liệu chính theo thời gian thực. Mobile GIS có thể được xem như một phần nhỏ nằm trong lĩnh vực GIS. Tuy nhiên, Mobile GIS có những đặc điểm riêng biệt cần được chú ý đến khi phát triển ứng dụng, đó là sự hạn chế về tài nguyên phần cứng, sự chuyển động của phía client, và cơ chế truyền nhận dữ liệu qua mạng không dây. Để có thể thiết kế bản đồ cho việc hiển thị trên các thiết bị di động, một trong những yêu cầu quan trọng đòi hỏi người thiết kế phải hiểu được cách hiển thị bản đồ trên màn hình có kích thước nhỏ và hiểu được cách tương tác với bản đồ kỹ thuật số trên các thiết bị di động như PDAs (Personal Digital Assistants) và cell phone.
Mobile GIS cho phép người sử dụng phóng to, thu nhỏ, thêm và bỏ các tầng dữ liệu được hiển thị, để thay đổi sự xuất hiện của bản đồ trên màn hình hiển thị, và thậm chí có thể sửa đổi được bộ dữ liệu hiển thị. Những khả năng mới trong việc hiển thị bản đồ trên thiết bị di động, từ khả năng tương tác với dữ liệu đến việc cập nhật các bộ dữ liệu phức tạp vào các vùng trên bản đồ, làm cho Mobile GIS trở lên linh hoạt hơn. 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tại sao sử dụng Mobile GIS? Chúng ta đã tìm hiểu thế nào là Mobile GIS, câu hỏi tiếp theo là tại sao lại sử dụng Mobile GIS, có rất nhiều lý do song một vài lý do chủ yếu nhất được đưa ra như sau: - Có thể truy cập được dữ liệu địa lý trên những vùng rộng lớn - Có khả năng lấy được dữ liệu trên những vùng rộng lớn và theo thời gian thực - Có thể bổ sung thông tin vị trí vào cơ sở dữ liệu - Thực hiện được các chức năng của GIS trên một phạm vi rộng lớn Từ quan điểm tích hợp, Mobile GIS là một hệ thống ứng dụng tích hợp của hệ thông tin địa lý với truyền thông di động bao gồm các thiết bị GPS, Wireless LBS, truyền thông di động (mạng GSM, GPRS, và CDMA .), mạng Internet không dây, Mobile GIS không chỉ được ứng dụng trong các lĩnh vực chuyên môn (dự báo thời tiết, quản lý thống kê tài nguyên, .) mà còn được ứng dụng rộng rãi hơn trong các dịch vụ công cộng như các dịch vụ định vị, dịch vụ giám sát các đối tượng chuyển động.
Tại sao Mobile GIS chƣa đƣợc sử dụng nhiều? Nếu Mobile GIS thực sự hấp dẫn như vậy, tại sao nó không được triển khai một cách rộng rãi? Cũng có rất nhiều lý do: - Tài nguyên phần cứng trên các thiết bị di động thường không thích hợp để chạy các ứng dụng GIS chuyên biệt - Phần mềm - đặc biệt là các phần mềm GIS - thường không được hỗ trợ sẵn trên các thiết bị di động. - Thiết lập kết nối giữa các vùng thường rất thưa, tạo ra khó khăn trong kết nối thiết bị di động đến thiết bị di động khác hay mạng. - Thông thường chi phí cho các thiết bị di động tương đối lớn trong khi nó chỉ phát huy được sức mạnh khi đối tượng sử dụng bao gồm cả những người thu nhập thấp. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Khuynh hƣớng thiết bị di động Thật may mắn, công nghệ di động gần đây đang được phát huy một cách hiệu quả. Các thiết bị di động ngày nay đang phô diễn sức mạnh và bộ nhớ của nó tương ứng với bộ nhớ của máy Desktop. Các nhà sản xuất phần cứng đang tìm cách nén hơn nữa kích thước màn hình vào các thiết bị di động nhỏ hơn và các nhà cung cấp phần mềm đã tạo ra giao diện người sử dụng làm tăng tối đa lợi ích trên các màn hình nhỏ ấy. Các kết nối không dây đã trở lên sẵn sàng hơn trước đây, thậm chí chỉ cách khoảng vài năm khi mà người dân thành phố ở nhiều vùng vẫn gặp khó khăn khi kết nối mạng không dây bởi vì không thiết lập được kết nối đến các trạm vệ tinh hay cellular.
Mặc dù công nghệ di động không bị giới hạn về phần cứng, phần mềm và hệ điều hành cho các thiết bị di động cũng được phát triển chuyên biệt hơn. Hệ điều hành mới nhất dành cho thiết bị di động, Microsoft Windows XP Tablet PC Edition, là một phiên bản đầy đủ của Windows XP. Đây là một cuộc cách mạng cho các nhà phát triển ứng dụng trên thiết bị di động. Các nhà phát triển có thể phát triển các ứng dụng giống như việc phát triển một ứng dụng trên máy Desktop bất kỳ.
Khuynh hướng phát triển thiết bị di động quan trọng nhất là giảm giá thành phần cứng, cũng như các linh kiện. Các vấn đề nghiên cứu khi phát triển một ứng dụng Mobile GIS Hơn tất cả, hệ thống ứng dụng Mobile GIS là một hệ thống dịch vụ với đầy đủ các chức năng cung cấp các thông tin về sự chuyển động trong không gian, nó được tích hợp nhiều các công nghệ của mạng không dây và quản lý dữ liệu không gian. Sự phát triển của Mobile GIS có được từ sự phát triển của các công nghệ này. Tuy nhiên, sẽ không có cách nào để xây dựng một hệ thống Mobile GIS nếu chúng ta chỉ đơn giản mang chúng đặt cạnh nhau.
Ví dụ, sự tích hợp của GIS, thiết bị di động đầu cuối, mạng di động và công nghệ mạng máy tính sẽ phải đối mặt với các vấn đề như làm thế nào để hiện thực hoá một hệ thống GIS nhỏ trên thiết bị di động có tài nguyên hạn chế trong khi không thể đưa công nghệ phát triển GIS trên máy tính cá nhân 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hơn nữa, để có thể xử lý được với tài nguyên phần cứng hạn chế trên thiết bị đầu cuối di động, mạng Internet không dây và công nghệ mạng máy chủ phải được sử dụng. Do đó, việc tìm hiểu các vấn đề trên Mobile GIS cần phải được dựa trên các quan điểm hệ thống. Lựa chọn kiểu kiến trúc phù hợp cho Mobile GIS.
Do khả năng giới hạn phần cứng của các thiết bị di động như dung lượng lưu trữ dữ liệu, tốc độ xử lý chậm., hệ điều hành trên các thiết bị di động cũng không thể linh hoạt như trên các máy tính cá nhân; nên để giải quyết được các vấn đề đặt ra, thiết bị di động đầu cuối cần kết nối với máy chủ qua mạng không dây để gửi các yêu cầu về phía máy chủ xử lý. Với những đặc điểm hạn chế của mạng không dây, tuỳ thuộc vào từng ứng dụng cụ thể mà người phát triển cần xây dựng một kiến trúc phù hợp cho hệ thống. Lựa chọn mô hình dữ liệu không gian cho Mobile GIS. Cách đây 30 năm, công nghệ GIS đã được phát triển mạnh mẽ, tuy nhiên đối tượng nghiên của của GIS là các thực thể hình học tĩnh.
Làm thế nào để miêu tả một đối tượng chuyển động, và mối quan hệ giữa các đối tượng chuyển động với các thực thể hình học tĩnh là vấn đề cốt lõi trong Mobile GIS. Các vấn đề nghiên cứu bao gồm mô hình khái niệm Mobile GIS, mô hình logic cũng như mô hình vật lý. Mặt khác trong thực tế, mô hình dữ liệu được sử dụng chỉ cho các vấn đề đặc biêt; không có mô hình dữ liệu cho tất cả các vấn đề trong Mobile GIS.