- MÔ HÌNH VÀ TRỰC QUAN HOÁ DỮ LIỆU TRẠNG THÁI GIAO THÔNG TRÊN NỀN WEB. - Ngành: Công nghệ thông tin. - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin. - Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “ Mô hình và trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền Web ” là do tôi viết dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS.. - Luận văn được hoàn thành trên cơ sở nghiên cứu, tổng hợp và phát triển các nghiên cứu về mô hình, kỹ thuật trực quan hóa dữ liệu trong nước và trên thế giới do tôi thực hiện.. - Hệ thống thông tin địa lý (GIS. - Dữ liệu. - Cấu trúc dữ liệu trong GIS. - Dữ liệu bản đồ. - Dữ liệu thuộc tính. - Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. - Trực quan hóa dữ liệu. - Trực quan hóa. - Trực quan hóa thông tin (Information visualization. - Trực quan hóa dữ liệu (Data visualization)Error! Bookmark not defined.. - Thiết kế trực quan hóa dữ liệu. - Quá trình trực quan hóa dữ liệu . - Các trạng thái của dữ liệu trong quá trình trực quan hóa dữ liệu. - Trực quan hóa dữ liệu theo địa lý (Geovisualization)Error! Bookmark not defined.. - Ứng dụng thực tế của trực quan hóa dữ liệu theo địa lý. - Một số loại bản đồ trực quan hóa dữ liệu theo địa lý. - Ứng dụng trực quan hóa dữ liệu biểu diễn trạng thái giao thông. - Khả năng ứng dụng trực quan hóa dữ liệu biểu diễn trạng thái giao thông. - Tham khảo trực quan hóa dữ liệu biểu diễn trạng thái giao thông. - Nghiên cứu xây dựng giải pháp trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số. - Thu thập và xử lý dữ liệu. - Mô hình và kỹ thuật trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông. - Kỹ thuật vẽ đồ họa thực hiện trực quan hóa dữ liệu. - Mô hình trực quan hóa dữ liệu trạng thái giao thông. - Mô hình kiến trúc hệ thống giải pháp trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông. - Kỹ thuật xây dựng hệ thống trực quan hóa dữ liệu trạng thái giao thông. - Công cụ xây dựng hệ thống trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông. - Xây dựng và thử nghiệm ứng dụng trực quan hóa dữ liệu trạng thái giao thông Hà Nội. - Lược đồ cơ sở dữ liệu. - Dữ liệu thử nghiệm. - Thao tác với dữ liệu dạng GeoJSONError! Bookmark not defined.. - Kết nối cơ sở dữ liệu. - Xây dựng biểu đồ tổng hợp dữ liệu trạng thái giao thông. - Cập nhật dữ liệu thời gian thực. - Hình 1.1 Mô hình hệ thống thông tin địa lý. - Hình 1.6 Mô hình khái niệm của trực quan hóa. - Hình 1.7 Vai trò của mô hình dữ liệu trong phần mềm trực quan hóa. - Hình 2.1 Sự tương tác giữa các trạng thái dữ liệu. - Hình 2.3 Mô hình trực quan hóa trạng thái giao thông. - Hình 3.3: Lược đồ cơ sở dữ liệu. - Với thực trạng đó, luận văn này chú trọng đến việc tìm hiểu, nghiên cứu xây dựng mô hình và trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số một số tuyến phố của thủ đô Hà nội. - Trong khuôn khổ luận văn này, toàn bộ phần giải pháp thu thập dữ liệu trạng thái giao thông được tách rời và được định hướng ngoài phạm vi luận văn.. - Chương 1: Các vấn đề lý thuyết liên quan giới thiệu các lý thuyết phục vụ mục đích của đề tài là xây dựng Mô hình và trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số. - Các lý thuyết đó bao gồm: Hệ thống thông tin địa lý, lý thuyết về trực quan hóa dữ liệu, trực quan hóa dữ liệu theo địa lý, khả năng ứng dụng trực quan hóa dữ liệu để biểu diễn trạng thái giao thông.. - Chương 2: Nghiên cứu xây dựng giải pháp trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số đưa ra các kỹ thuật trực quan hóa trong hệ thống giao thông và đề xuất mô hình trực quan hóa tình trạng giao thông Hà. - Chương 3: Thử nghiệm xây dựng ứng dụng trực quan hóa với dữ liệu trạng thái giao thông Hà Nội bằng cách sử dụng các công cụ, mô hình đã giới thiệu trong chương 2 để xây dựng thử nghiệm hệ thống trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số từ thông tin trạng thái giao thông của một số tuyến phố chính Hà Nội.. - Hệ thống thông tin địa lý (GIS). - Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ. - Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con: Dữ liệu vào, quản trị dữ liệu, phân tích dữ liệu và dữ liệu ra.. - Định nghĩa theo mô hình dữ liệu: GIS gồm các cấu trúc dữ liệu được sử dụng trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và Vecter).. - Nói tóm lại theo BURROUGHT: “GIS như là một tập hợp các công cụ cho việc thu nhập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các mục đích cụ thể”.. - Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý + Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS). - Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. - Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. - Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.. - Cấu trúc dữ liệu trong GIS[1].. - Các dữ liệu không gian bao gồm ba loại chính gồm: điểm, đường và vùng. - Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý gồm hai phần cơ bản là dữ liệu bản đồ (hay gọi là dữ liệu đồ thị) và dữ liệu thuộc tính (hay gọi là dữ liệu phi đồ họa). - Mỗi một loại dữ liệu có đặc trưng riêng và chúng yêu cầu lưu trữ, xử lý và hiển thị khác nhau.. - Hệ thống GIS dùng các dữ liệu đồ thị để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi. - Dữ liệu bản đồ có thể lưu trữ ở dạng Vector hoặc dạng Raster. - Dữ liệu dạng Vector là các điểm tọa độ (X, Y) hoặc là các quy luật tính toán toạ độ và nối chúng thành các đối tượng trong một hệ thống tọa độ nhất định. - Dữ liệu Raster (ảnh đối tượng) là dữ liệu được tạo thành bởi các ô lưới có độ phân giải xác định. - Loại dữ liệu này chỉ dùng cho mục đích diễn tả và minh hoạ chi tiết bằng hình ảnh thêm cho các đối tượng quản lý của hệ thống.. - Tuy nhiên trong cơ sở dữ liệu GIS, do hạn chế về các lý do kỹ thuật như khả năng lưu trữ, xử lý, quản lý dữ liệu mà các đối tượng địa lý lưu trữ dưới dạng cách mảnh (mapsheet, tile). - Tuy nhiên khái niệm chia mảnh trong cơ sở dữ liệu GIS không hoàn toàn đồng nhất với khái niệm chia mảnh bản đồ thông thường. - Một mảnh (tile) trong cơ sở dữ liệu GIS có thể có hình dạng bất kỳ miễn sau cho phù hợp với khả năng quản lý và xử lý của hệ thống. - Theo xu hướng hiện nay, các hệ thống GIS đã cung cấp những công cụ cho phép người sử dụng tự động quản lý các mảnh trong cơ sở dữ liệu.. - Một trong những bước quan trọng xây dựng cơ sở dữ liệu GIS là phân loại các lớp thông tin (layer, class). - Cách phân lớp thông tin sẽ ảnh hưởng rất lớn đến tính hiệu quả, khả năng xử lý và sử dụng lâu dài của cơ sở dữ liệu không gian.. - Dữ liệu bản đồ giúp chúng ta xác định được vị trí địa lý, hình dạng trong không gian của đối tượng. - Thêm vào đó, dữ liệu thuộc tính giúp chúng ta mô tả về đặc tính, đặc điểm và các thông tin liên quan tại đối tượng địa lý xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị toàn bộ trên bản đồ.. - Các thông tin của dữ liệu thuộc tính bao gồm:. - Ðặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ họa, các dữ liệu này được xử lý và phân tích theo ngôn ngữ truy vấn cấu trúc (SQL). - Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định. - liên quan đến các đối tượng địa lí, được lưu trữ trong Hệ thống thông tin địa lí để lựa chọn, liên kết và tra cứu dữ liệu. - Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính.. - Hệ thống GIS sử dụng phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồ thị. - Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc là các chỉ báo địa lí hay dữ liệu vị trí lưu trữ. - Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là một con trỏ đến vị trí lưu trữ của dữ liệu liên quan.. - Trong các cơ sở dữ liệu thông thường, phần phân tích dữ liệu thường được ghép chung vào phần hỏi đáp, tra cứu. - Trong hệ GIS, phần phân tích dữ liệu có một chức năng riêng và thường là rất mạnh, rất đặc trưng. - Các phép xử lý, phân tích của chức năng này dành riêng cho dữ liệu không gian. - Ngoài ra, GIS còn có khả năng phân tích không chỉ với dữ liệu không gian mà còn phân tích cả hai loại dữ liệu không gian và phi không gian trong mối liên hệ thống nhất với nhau. - CSDL bao gồm các dữ liệu địa lý và các dữ liệu thuộc tính (các dữ liệu chữ, số, dữ liệu multimedial. - và mối quan hệ giữa hai loại dữ liệu này.. - Cùng một cơ sở dữ liệu nhưng nhiều đối tượng khác nhau khai thác, mỗi đối tượng sẽ khai thác theo khía cạnh riêng của mình.. - Điều này cho phép người dùng có thể truy xuất, thao tác và nhận kết quả từ việc khai thác dữ liệu GIS từ trình duyệt web của họ một cách đơn giản không cần sự hỗ trợ của phần mềm GIS tại máy người sử dụng.. - Trực quan hóa dữ liệu 1.2.1. - Trực quan hóa[19,21]. - Trực quan hóa nghiên cứu trình bày một cách trực quan, tương tác khối dữ liệu trừu tượng để tăng cường nhận thức của con người.. - Việc sử dụng trực quan hóa để biểu diễn dữ liệu không phải là hiện tượng mới. - Nó đã được sử dụng trong bản đồ, bản vẽ khoa học, những sơ đồ dữ liệu từ hàng ngàn năm trước. - Trực quan hóa khoa học (Scientific visualization. - Trực quan hóa tri thức (Knowledge visualization)