6_chuong 1_ kthuc cb gis

5/17/2018 6_chuong 1_ Kthuc Cb Gis - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/6chuong-1-kthuc-cb-gis 1/35

Chương 1: Những kiến thức cơ bản về GIS

CHƯƠNG 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ GIS

Mục đích: Giúp người học nắm bắt một số vấn đề chính sau:- Lịch sử phát triển GIS và định nghĩa được GIS là gì.

- Các thành phần cơ bản và chức năng của GIS.- Mô hình dữ liệu trong GIS.- Phép chiếu và hệ tọa độ trong GIS.- Ứng dụng GIS cho một số lĩnh vực kinh tế - xã hội.

1. Lịch sử phát triển

Thu thập dữ liệu vị trí phân bố không gian trên bề mặt đất từ lâu đã là các hoạtđộng quan trọng trong xã hội loài người. Từ xa xưa các nhà hàng hải, các nhà địa lýthu thập dữ liệu này, sau đó các họa đồ viên can vẽ lại, tô màu để trở thành bản đồ.

Ban đầu bản đồ chỉ được sử dụng để diễn tả những vị trí cụ thể trợ giúp người ta địnhhướng trong không gian dựa trên những hiểu biết của người xây dựng “bản đồ”. “Bảnđồ” vào giai đoạn này mang tính chủ quan, gần đúng phụ thuộc nhiều khả năng, kiếnthức của người xây dựng nên nó. Đến thế kỷ 18, nhu cầu về quản lý biên giới, lãnh thổtrở nên cấp bách thì các quốc gia bắt đầu thực hiện công tác vẽ bản đồ một cách có hệthống. Vấn đề dữ liệu bản đồ đã mang tính toàn cầu, vì vậy nó phải được xác định mộtcách chính xác và khách quan. Sự ra đời các phương pháp lập bản đồ và tính toán tọađộ thông qua các hệ lưới chiếu là một bước nhảy vọt của bản đồ học, lúc này bản đồ đãđược thành lập một cách khoa học, có hệ thống và với độ chính xác cao (Aronoft,1989, Nguyễn Đình Dương, 1996, Burrough, 1998, Trần Minh, 2000... )

Thế kỷ 20, nhu cầu về các dữ liệu ảnh hàng không, ảnh viễn thám đột ngột tănglên với sự ra đời các phương pháp chụp ảnh lập thể. Cũng như bất kỳ ngành khoa họcnào khác, bước đi đầu tiên của công việc nghiên cứu là liệt kê, quan sát, phân loại, vàlưu trữ. Phương pháp phân loại ảnh không thể tránh được một khối lượng lớn các chỉtiêu cho các dữ liệu phức tạp. Mô tả định lượng rất khó khăn do khối lượng dữ liệu vàthiếu vắng các chỉ tiêu mẫu từ quan trắc thực địa. Hơn nữa, không có đủ bộ công cụtoán học tương ứng để mô tả các giá trị định lượng biến thiên. Năm 1930 xuất hiện lầnđầu tiên phương pháp thống kê và phân tích chuỗi. Tuy nhiên chỉ đến những năm 60,người ta mới có công cụ máy tính để thực hiện được các phương pháp trên. Bản đồhọc được bắt đầu phát triển trên máy tính, tuy nhiên vào thời kỳ này nó chỉ hạn chếtrong công việc trợ giúp vẽ và in bản đồ. Đối với ngành bản đồ truyền thống, máy tínhkhông thay đổi phương pháp làm bản đồ - lưu trữ thông tin. Từ năm 1977, các thửnghiệm sử dụng máy tính trong công tác bản đồ có những bước tiến rõ rệt, có thể kểđến những ưu thế của nó so với các phương pháp lập bản đồ truyền thống, đó là:

-

-

-

-

-

-

Tăng đáng kể tốc độ làm việc với bản đồ

Giá thành hạ

Làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng của người dùng

Có thể làm bản đồ khi không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên

Có các khả năng biểu diễn khác nhau cho cùng một dữ liệu

Dễ dàng cập nhật dữ liệu mới

1



hạm Văn Thông




-

-

-

Có khả năng phân tích tổng hợp các dữ liệu thống kê và bản đồ

Hạn chế sử dụng bản đồ in hạn chế tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu

Có khả năng thành lập các bản đồ mà rất khó làm bằng tay như: bản đồ 3 chiều.

Do đó có nhiều công việc trùng nhau và có nhiều công việc phải phối hợp từnhiều ngành (liên ngành) được giải quyết bằng một hệ thống chung, liên kết nhiềudạng xử lý số liệu không gian. Thực tế thì các hệ thống kể trên đều chỉ ra rằng cần phải

phát triển một tập các công cụ để thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị cácdữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ thực hiện mục đích cụ thể. Tập cáccông cụ kể trên được gọi là Hệ thống Thông tin Địa lý (Geographical informationsystem – GIS ).

Từ những năm cuối thập niên 80 của thế kỷ 20, GIS mới bắt đầu thâm nhập vàoViệt Nam qua các dự án hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, cho đến giữa thập niên 90, GIS

mới có cơ hội phát triển tại Việt Nam. GIS ngày càng được nhiều người biết đến nhưmột công cụ hỗ trợ quản lý trong các lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên, giám sátmôi trường, quản lý đất đai, quản lý quy hoạch phát triển kinh tế xã hội… Hiện nay,nhiều cơ quan nhà nước và doanh nghiệp đã và đang tiếp cận cộng nghệ thông tin địalý (công nghệ GIS) để giải quyết những bài toán của cơ quan mình.

2. Định nghĩa GIS

Thuật ngữ GIS được sử dụng rất thường xuyên trong nhiều lĩnh vực khác nhaunhư địa lý, kỹ thuật tin học, các hệ thống tích hợp sử dụng trong các ứng dụng môi

trường, tài nguyên, trong khoa học về xử lý dữ liệu không gian... Chính vì những cáchtiếp cận khác nhau, nhiều nhà khoa học đã có những định nghĩa GIS khác nhau

Xuất phát từ lĩnh vực địa lý, địa chất, môi trường, tài nguyên, … các nhà khoahọc đã sử dụng GIS cho các công trình nghiên cứu của mình đã định nghĩa:

- “Hệ thống thông tin địa lý là tập hợp đa dạng các công cụ dùng để thu thập,lưu trữ, truy cập, biến đổi và thể hiện dữ liệu không gian ghi nhận được từ thế giớithực tiễn” (Burroughs, 1986).

- “Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống có chức năng xử lý các thông tin địa lýnhằm phục vụ việc quy hoạch, trợ giúp quyết định trong một lĩnh vực chuyên môn

nhất định” (Pavlidis, 1982).- “Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời câu hỏi

về bản chất địa lý của các thực thể địa lý” (Goodchild, 1985; Peuquet, 1985).

Từ những chức năng cần có của một hệ thống thông tin địa lý, một số nhà khoahọc đã định nghĩa:

- “Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu trên máy tính đểthu thập, lưu trữ, truy cập, phân tích và thể hiện dữ liệu không gian” (NCGIA =

National Center for Geographic Information and Analsis,1988).

- “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống chứa hàng loạt chức năng phứctạpp dựa khả năng của máy tính và các toán tử xử lý thông tin không gian” (Tomlinsonand Boy, 1981; Dangemond, 1983).

2 Phạm Văn Thông




- “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống bao gồm bốn khả năng xử lý dữliệu địa lý sau: (1) nhập dữ liệu, (2) quản lý dữ liệu (bao gồm lưu trữ và truy xuất), (3)gia công và phân tích dữ liệu, (4) xuất dữ liệu” (Stan Aronoff, 1993).

- “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống tự động thu thập, lưu trữ, truy vấn,

phân tích và hiển thiện dữ liệu không gian” (Clarke, 1995).Theo quan điểm hệ thống thông tin, một số nhà khoa học đã định nghĩa:

- “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệugồm những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gianđược biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống máy tính. Hệ thốngthông tin địa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏiđáp và phân tích đặc biệt” (Dueker, 1979).

- “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số phụ hệ(subsystems) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích”

(Calkins và Tomlinson, 1977; Marble, 1984).- “GIS là một hệ thống thông tin địa lý được thiết kế để làm việc với dữ liệu có

tham chiếu tọa độ điah lý. Nói cách khác, GIS là hệ thống gồm hệ cơ sở dữ liệu vớinhững dữ liệu có tham chiếu không gian và một tập hợp những thuật toán để làm việctrên dữ liệu đó” (Star và Estes, 1990).

Từ những định nghĩa trên cho thấy hệ thống thông tin địa lý có những khả năngcủa một hệ thống máy tính (phần cứng, phần mềm và các thiết bị ngoại vi) dùng đểnhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và hiển thị hoặc xuất dữ liệu. Trong đó, cơ sở dữ liệu của hệ thống là những dử liệu về các đối tượng, các hoạt động, các sự kiện

kinh tế, xã hội, nhân văn phân bố theo không gian. Nói cách khác, hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống máy tính gồm phần

cứng, phần mền và các thiết bị ngoại vi có khả năng trả lời các câu hỏi cơ bản: AI,CÁI GÌ, Ở ĐÂU, KHI NÀO, NHƯ THẾ NÀO và TẠI SAO? khi được xác định trướcmột hoặc vài nội dung trong các câu hỏi đó. Trong đó, câu trả lời cho các câu hỏi: AI,CÁI GÌ xác định các đối tượng, các hoạt động, các sự kiện cần khảo sát; câu trả lời chocâu hỏi Ở ĐÂU xác định vị trí của đối tượng, các hoạt động hoặc các sự kiện; câu trảlời cho câu hỏi: NHƯ THẾ NÀOhoặc TẠI SAO là kết quả phân tíchcủa hệ thống thông tin địa lý.

3. Các thành phần cơ bản của GIS

Hệ thống GIS có 5 thành phần chính (hình 1.1), bao gồm phần cứng (hardware), phần mềm(software), con người (people), dữliệu (data) và phương pháp

(method). Năm thành phần này phảicân bằng, hoàn chỉnh để GIS có thểhoạt động hiệu quả.

Hình 1.1: Thành phần cơ bản của GIS

3



hạm Văn Thông




Phần cứng:

Gồm máy vi tính, các thiết bị ngoại vi như bàn số hoá (DIGITIZER), máy quét(SCANNER), máy in (PRINTER), máy vẽ (PLOTTER), đĩa CD. Ngày nay, phần mềmGIS chạy được trên nhiều chủng loại phần cứng khác nhau, từ các máy chủ trung tâm

(computer servers) tới các máy tính desktop được sử dụng riêng lẻ hoặc nối mạng.

Hình 1.2: Các thiết bị phần cứng phục vụ GIS độc lập

Phần mềm:Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực

hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là một hoặc tổhợp các phần mềm máy tính. Phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật GIS phải baogồm các tính năng cơ bản sau:

- Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input): Bao gồm tất cả các khía cạnh về biếnđổi dữ liệu đã ở dạng bản đồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số tương thích.Ðây là giai đoạn rất quan trọng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý.

- Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu đề cập đến phương pháp kết nối thông tin vị trí (topology) và thông tinthuộc tính (attributes) của các đối tượng địa lý (điểm, đường đại diện cho các đốitượng trên bề mặt trái đất). Hai thông tin này được tổ chức và liên hệ qua các thao táctrên máy tính và sao cho chúng có thể lĩnh hội được bởi người sử dụng hệ thống.

- Xuất dữ liệu (Display and reporting): Dữ liệu đưa ra là các báo cáo kết quảquá trình phân tích tới người sử dụng, có thể bao gồm các dạng: bản đồ (MAP), bảng

biểu (TABLE), biểu đồ, lưu đồ (FIGURE) được thể hiện trên máy tính, máy in, máy vẽ...

- Biến đổi dữ liệu (Data transformation): Biến đổi dữ liệu gồm hai lớp điềuhành nhằm mục đích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng. Biến đổi dữ liệu cóthể được thực hiện trên dữ liệu không gian và thông tin thuộc tính một cách tách biệthoặc tổng hợp cả hai.





- Tương tác với người dùng (Query input): Giao tiếp với người dùng là yếu tốquan trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào. Các giao diện người dùng ở một hệthống tin được thiết kế phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng đó.

Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực Châu Á là

ARC/INFO, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, SPANS, IDRISIW,... Hiện nay có rấtnhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như sau:

•

•

Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý: ACR/INFO,SPAN,ERDAS-Imagine, ILWIS, MGE/MICROSTATION, IDRISIW, IDRISI,WINGIS,…

Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: ER-

MAPPER, ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO,..

Tuỳ theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng

kinh phí của đơn vị, việc lưu chọn một phần mềm máy tính sẽ khác nhau.

Dữ liệu:

Dữ liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu địa lý (geo-referenceddata) riêng lẽ mà còn phải được thiết kế trong một cơ sở dữ liệu (database). Nhữngthông tin địa lý có nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về (1) vị trí địa lý, (2) thuộc tính(attributes) của thông tin, (3) mối liên hệ không gian (spatial relationships) của cácthông tin, và (4) thời gian. Có 2 dạng số liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS là:

- Cơ sở dữ liệu bản đồ: là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hoá theo một

khuôn dạng nhất định mà máy tính hiểu được. Hệ thống thông tin địa lý dùng cơ sở dữliệu này để xuất ra các bản đồ trên màn hình hoặc ra các thiết bị ngoại vi khác nhưmáy in, máy vẽ.

•

•

Dữ liệu Vector: được trình bày dưới dạng điểm, đường và diện tích, mỗi dạngcó liên quan đến 1 số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.

Dữ liệu Raster: được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật đều

nhau, giá trị được ấn định cho mỗi ô sẽ chỉ định giá trị của thuộc tính. Số liệucủa ảnh Vệ tinh và số liệu bản đổ được quét (scanned map) là các loại số liệu

Raster.- Số liệu thuộc tính (Attribute): được trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số,

hoặc ký hiệu để mô tả các thuộc tính của các thông tin thuộc về địa lý.

Trong các dạng số liệu trên, số liệu Vector là dạng thường sử dụng nhất. Tuynhiên, số liệu Raster rất hữu ích để mô tả các dãy số liệu có tính liên tục như: nhiệt độ,cao độ...và thực hiện các phân tích không gian (Spatial analyses) của số liệu. Còn sốliệu thuộc tính được dùng để mô tả cơ sở dữ liệu.

Có nhiều cách để nhập số liệu, nhưng cách thông thường nhất hiện nay là sốhoá (digitizing) bằng bàn số hoá (digitizer), hoặc thông qua việc sử dụng máy quét ảnh

(Scanner).Con người:

Con người là yếu tố quyết định sự thành công cho sự phát triển một dự án vềGIS, họ là các chuyên viên tin học, các chuyên gia về các lĩnh vực khác nhau, chuyêngia GIS, thao tác viên GIS, phát triển ứng dụng GIS.



Phạm Văn Thông




Người sử dụng hệ thống là những người sử dụng GIS để giải quyết các vấn đềkhông gian. Họ thường là những người được đào tạo tốt về lĩnh vực GIS hay GISchuyên dụng. Nhiệm vụ chủ yếu của họ là số hóa bản đồ, kiểm tra lỗi, soạn thảo, phântích các dữ liệu thô và đầu ra các giải pháp cuối cùng để truy vấn dữ liệu địa lý.

Thao tác viên hệ thống có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày để người sửdụng hệ thống làm việc hiệu quả. Công việc của họ là sửa chữa khi chương trình bị tắcnghẽn hay là công việc trợ giúp nhân viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp cao.Đôi khi họ còn có trách nhiệm huấn luyện người dùng, họ cũng là người có kinhnghiệm như người sử dụng hệ thống. Họ hiểu biết về cấu hình phần mềm và phầncứng để có thể yêu cầu nâng cấp. Họ còn làm việc như quản trị hệ thống, quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL), an toàn CSDL để tránh hư hỏng mất mát dữ liệu.

Nhà cung cấp GIS có trách nhiệm cung cấp phần mềm, cập nhật phần mềm, phương pháp nâng cấp cho hệ thống. Đôi khi tham gia huấn luyện người dùng GISthông qua các hợp đồng với quản trị hệ thống.

Nhà cung cấp dữ liệu có thể là tổ chức Nhà nước hay tư nhân. Thông thường cáccông ty tư nhân cung cấp dữ liệu sửa đổi từ dữ liệu các cơ quan Nhà nước để cho phùhợp với ứng dụng cụ thể. Thông thường các cơ quan Nhà nước cung cấp dữ liệu đượcxây dựng cho chính nhu cầu của họ, nhưng dữ liệu này có thể được sử dụng trong cáccơ quan, tổ chức khác.

Người phát triển ứng dụng là những lập trình viên được đào tạo. Họ xây dựngcác giao diện người dùng, làm giảm khó khăn khi thực hiện các thao tác cụ thể trên cáchệ thống GIS chuyên nghiệp. Phần lớn, lập trình GIS bằng ngôn ngữ macro do nhàcung cấp GIS xây dựng để người phát triển ứng dụng có khả năng ghép nối với các

ngôn ngữ máy tính truyền thống.Chuyên viên phân tích hệ thống GIS là nhóm người chuyên nghiên cứu thiết kế

hệ thống. Phần lớn họ là đội ngũ chuyên nghiệp, có trách nhiệm xác định mục tiêu củahệ GIS trong cơ quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề xuất kỹ thuật phân tích đúng đắn, đảm

bảo tích hợp thắng lợi hệ thống trong cơ quan.

Phương pháp:

Là việc phân tích dữ liệu không gian như tạo vùng đệm, phân tích vùng lân cận, phân tích thống kê không gian…; phân tích và ghi các dữ liệu thuộc tính về biến, tậphơn… Ngoài ra, GIS còn sử dụng các phương pháp nội suy không gian dựa trên điểm,vùng, … sử dụng phương pháp đo và tính toán, chuyển hệ tọa độ nhằm mục đích trảlời những câu hỏi được đặt ra hay bài toán cần giải quyết.

4. Chức năng của hệ GIS

4.1. Nhập dữ liệu (thu thập dữ liệu)

Nhập dữ liệu là quá trình mã hóa dữ liệu thành dạng có thể dùng trên máy tính

và ghi dữ liệu vào cơ sở dữ liệu (CSDL) GIS. Nhập dữ liệu là một công việc đòi hỏi

thời gian và công sức và kinh phí (giá thành xây dựng CSDL ban đầu thường là 5 - 10

lần giá thành phần cứng và phần mềm). Tuy nhiên, tạo một CSDL chính xác và đầy đủ

là một giai đoạn cần thiết và quan trọng đối với việc vận hành hệ GIS. Dữ liệu lại sẽ





được dùng nhiều lần nên việc bỏ nhiều công sức, kinh phí là điều hoàn toàn hợp lý và

cần thiết.

Ta có thể chia việc nhập dữ liệu theo phương thức nhập hay theo nguồn dữ liệu:

• Theo phương thức nhập

- Nhập từ bàn phím và nhập tọa độ (COGO - coordinate geometry)

- Nhập từ bàn số hóa (digitizer)

- Nhập bằng máy quét (scanner)

- Nhập trực tiếp từ các tập tin hiện hữu

- Nhập từ các thiết bị viễn thám

• Theo nguồn dữ liệu

- Nguồn tư liệu bản đồ (bản đồ số, bản đồ giấy)

- Nguồn tư liệu viễn thám

- Nguồn dữ liệu đo đạc, điều tra thực tế

Các bản đồhiện có

Quan trắc đo đạcngoại nghiệp

Dữ liệuviễn thám

Bàn phím/chuột

Bàn sốhoá

Các tậpvăn bản

Các máyquét

Các phương tiệnđĩa từ băng từ

Nhập số liệu

Hình 1.3: Mô hình nhập liệu trong GIS

Ta giả sử rằng ta không bị phu thuộc lắm vào các thiết bị, nên để tiện lợi, ta sẽxem xét cách nhập dữ liệu theo nguồn dữ liệu

Ví dụ: Nhập dữ liệu theo các nguồn dữ liệu

a. Dữ liệu nguồn là bản đồ số

Quy trình:

- Kiểm tra chất lượng dữ liệu (độ chính xác, độ phân giải…)

- Kiểm tra tính thích hợp (format dữ liệu, mức độ chi tiết, tính cập nhật, tínhtương thích về cơ sở toán)

- Thực hiện các chuyển đổi (tọa độ, lưới chiếu…) nếu cần





- Cho hiển thị, chọn lựa và rút trích những yếu tố cần thiết. Sử dụng bản đồ sốcó sẵn có thể ở các mức độ khác nhau như:

+ Sử dụng trọn vẹn layer

+Chọn trích ra một số đối tượng trong layer đó tùy theo yêu cầu

- Hoàn chỉnh.

b. Dữ liệu nguồn là bản đồ giấy

Đa số dữ liệu hiện nay là các bản đồ, sơ đồ trên giấy. Muốn đưa vào sử dụngtrong hệ GIS ta cần phải qua một số thao tác nhập

Quy trình:

- Kiểm tra chất lượng dữ liệu (độ chính xác, tỉ lệ…)

- Kiểm tra tính thích hợp (tính cập nhật, tỉ lệ, lưới chiếu)- Số hóa bản đồ (chuyển dữ liệu từ dạng giấy sang dạng số). Có thể có hai cách:

+ Dùng digitizer

+ Dùng scanner

* Lưu ý : việc lựa chọn cách thức số hoá phụ thuộc vào

. Thiết bị hiện có

. Cấu trúc dữ liệu ta muốn có. Vì mỗi phần mềm chỉ làm việc được

với một cấu trúc dữ liệu nhất định, nên tuỳ theo phần mềm ta sửdụng, ta sẽ chọn cách nhập. Nhập bằng Digitizer sẽ cho ra dữ liệuvector, nhập bằng Scanner sẽ cho dữ liệu raster. Ngoài ra cũng cầnlưu ý rằng ta có thể raster hoá (chuyển từ vector sang raster) hoặcvector hoá (chuyển từ raster sang vector) khi cần thiết.

- Nhập dữ liệu thuộc tính đi kèm

- Kiểm tra & hoàn chỉnh

c. Nguồn dữ liệu đo đạc, điều tra thực tế

Trong thực tế, ngoài các dữ liệu bản đồ có sẵn, ta còn có thể có những dữ liệu

do đo đạc, điều tra thực tế như:

- Đo đạc tọa độ (máy kinh vĩ, toàn đạc điện tử, GPS…). Ví dụ tọa độ các trụđiện, chiều dài và hướng của đường dây…

- Đo đạc độ cao

- Đo, quan trắc các thuộc tính. Ví dụ chiều dài dây, chiều cao trụ, số dây mắcvào trụ…

- Điều tra, thống kê. Ví dụ các chỉ số điện kế

- V.v..

Quy trình:

- Từ các số liệu về tọa độ, số liệu đo đạc, ta xây dựng được các dữ liệu không gian

- Từ các số liệu thống kê, quan trắc… ta nhập vào dữ liệu thuộc tính.





Việc quyết định nhập dữ liệu không gian hay thuộc tính trước phụ thuộc vàođặc điểm số liệu hiện có. Điều quan trọng là phải đảm bảo mối liên kết giữahai thành phần cho từng đối tượng

* Lưu ý : các kết quả đo đạc, quan trắc, điều tra thực địa có thể được lưu trữ sẵn

ở dạng số (file trong toàn đạc điện tử, file bảng tính…. Khi đó ta có thể chuyển trựctiếp các file này vào mà không cần gõ thủ công. Ví dụ, MapInfo có thể lấy các dữ liệuthuộc tính có định dạng .XLS (Excel), .DBF (Foxbase), .MDB (Access), .TXT (văn

bản ASCII)…

Toạ độ

Đối tượng không gian

Các giá trị , số liệu thống kê

Giá trị thuộc tính

Đảm bảo mối liên kết

Hình 1.4: Mô hình nhập liệu từ dữ liệu điều tra từ thực tế

d. Nguồn dữ liệu viễn thám

Dữ liệu viễn thám là dữ liệu thu thập được từ khỏang cách xa

Ảnh viễn thám rất đa dạng về chủng loại, độ phân giải, sóng…

- Ảnh máy bay

- Ảnh vệ tinh

Dạng số (digital)

Dạng ảnh (hard copy)

Tuỳ theo đặc điểm, độ phân giải…dữ liệu viễn thám có thể được dùng để xâydựng và cập nhật dữ liệu địa lý. Để có thể đưa vào sử dụng, cần phải qua quá trình xửlý ảnh, giải đoán ảnh. Đây là một quá trình đòi hỏi nhiều phương tiện, kinh nghiệm.Tuy nhiên, dữ liệu viễn thám rất có hiệu quả để cập nhật nhanh, thuờng xuyên các dữliệu trên pham vi rộng.

Dữ liệu viễnthám Xử lý ảnh

Giải đoán ảnh

Dữ liệu khônggian (raster)

Dữ liệu thuộctính

Hình 1.5: Mô hình nhập liệu từ nguồn viễn thám

4.2. Lưu trữ và quản lý

Dữ liệu trong GIS là một dạng dữ liệu khá phức tạp (có phần không gian và phần thuộc tính, chia thành nhiều layer theo nội dung) và thường có số lượng lớn. Vìvậy, việc quản lý dữ liệu GIS là một vấn đề lớn cần giải quyết.

Các dữ liệu không gian có thể ở dạng raster hay vector tuỳ phần mềm. Đối vớidữ liệu thuộc tính thì khuynh hướng hiện nay là dùng mô hình quan hệ.



Phạm Văn Thông




Dữ liệu không gian Dữ liệu thuộc tính

Vector Raster Mô hình quan hệ

Hình 1.6: Mô hình lưu trữ và quản lý dữ liệu

Người ta sử dụng nhiều phương thức quản lý CSDL GIS khác nhau tuỳ theođiều kiện cụ thể:

.

.

.

.

Các phần mềm ứng dụng GIS truy xuất dữ liệu được lưu trữ trong các tập tin dữ

liệu không gian và phi không gian.Các phần mềm ứng dụng GIS truy xuất dữ liệu từ 2 CSDL riêng đó là CSDLkhông gian và CSDL thuộc tính

Sử dụng hệ quản trị CSDL thuộc tính có sẵn làm nòng cốt, phát triển thêm phầnquản lý CSDL không gian

Ngay từ đầu phát triển hệ quản trị CSDL có khả năng xử lý dữ liệu không gianvà phi không gian trong cùng một CSDL.

Phaàn meàmöùng duïng Gis




Phaàn meàm choquaûn lyù döõlieäu khoâng gian

DBMS choquaûn lyù döõlieäuthuoäc tính

Phaàn môû roängDBMS ñeå chöùadöõ lieäu khoâng gian

DBMS treânthò tröôøng

DBMS do ngöôøiduøng thieát keá

Cô sôû döõ lieäukhoâng gian &thuoäc tính

1

Cô sôû döõ lieäukhoâng gian

2

Cô sôû döõ lieäuthuoäc tính


3


4

Hình 1.7: Mô hình công cụ lưu trữ và quản lý dữ liệu

4.3. Phân tích dữ liệu

Chức năng phân tích không gian là điểm đặc biệt của GIS, làm cho nó khácvới nhiều hệ thông tin khác.

Các chức năng phân tích của GIS rất nhiều và khác nhau. Người ta có thể phânchia các chức năng phân tích của GIS :




- Theo kết quả đạt đuợc/ bài toán cần giải quyết (thể hiện, thể hiện mật độ,thể hiện cấp độ phân cấp, tìm kiếm trong phạm vi, xác định biến động…) – (kiểu chia của ESRI)

-Theo đối tượng thao tác (dữ liệu thuộc tính, dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc

tính kềt hợp dữ liệu không gian)- (theo tác giả Stan Aronoff)-Theo nguyên lý hoạt động (phép lân cận, phép nội suy, phép liên kết…)

Một phần mềm GIS có thể đảm bảo – hoặc không bảo đảm tất cả các chức năng phân tích. Hơn nữa phần mềm GIS thường chỉ cung cấp “công cụ”, “lệnh” thao tác cụ thể.

Người sử dụng trước hết phải hiểu rõ “GIS” có thể làm được gì (tức là GIS cóthể có các chức năng phân tích gì?), sau đó hiểu rõ phần mềm cụ thể mình dùng cóđược các chức năng/ lệnh nào để giải quyết việc đó, sau đó là kết hơp nhiều thao tác/lệnh khác nhau để thực hiện bài toán phân tích không gian trong GIS

Rất nhiều khi một phần mềm không thể đáp ứng tất cả các yêu cầu, thao tác, ta

sẽ cần sử dụng phối hợp các công cụ/ phần mềm khác hỗ trợ một giai đoạn nào đó đểđi đến kết quả mong muốn (Mỗi phần mềm thường có một thế mạnh và hạn chế riêng).

Ta cần làm gì?

GIS làm được gì?Phần mềm ta dùng có các chức năng để thực hiện ?

Thao tác cụ thể- Làm như thế nào ?

Hình 1.8: Cách đặt bài toán để cho GIS giải quyết

Trong các phần tiếp theo sau, ta sẽ lần lượt xem các chức năng cơ bản của GIS.Trong chừng mực có thể, ta xét cụ thể xem chức năng ấy được “cụ thể hoá” trongMapInfo như thế nào (qua ví dụ). Việc vận dụng MapInfo để giải quyết các bài toán

tổng hợp phải là một quá trình dài sau đó, khi người sử dụng đã biết rõ và sử dụngnhuần nhuyễn các công cụ/ câu lệnh trong MapInfo. Người sử dụng sẽ linh động vậndụng, kết hợp các lệnh, thao tác cụ thể để đi đến kết quả mong muốn.

Các chức năng phân tích cơ bản

Làm việc với dữ liệu không gian

Các chức năng xử lý dữ liệu không gian là những chức năng biến đổi dữ liệukhông gian như:

- Chuyển đổi format (raster hoá, vector hoá, chuyển format giữa các phần mềm).

Ví dụ: dữ liệu được xây dựng trong phần mềm ArcView có format .SHP, nếu ta muốnsử dụng trong MapInfo thì phải thực hiện chuyển đổi (công cụ Universal Translator )





- Chuyển đổi hình học (các phép nắn chỉnh ví dụ như nắn ảnh theo điểmkhống chế, dịch chuyển tọa độ)

- Chuyển đổi lưới chiếu (chuyển đổi các hệ tọa độ, lưới chiếu mà bản đồ sử dụng…)

- Hiệu chỉnh hình học từng các đối tượng (làm trơn , ráp biên..)

- Nắn chỉnh tọa độ: để đưa về tọa độ đúng (dùng các điểm khống chế, dịchchuyển…)(chuyển đổi hình học)

- Xuất ra một phần mềm trung gian (ví dụ AutoCAD) rồi import về với yêucầu chọn lưới chiếu (projection) thích hợp. (chuyển đổi format + chuyển đổi lưới chiếu)

Làm việc với dữ liệu thuộc tính

Các dữ liệu thuộc tính trong GIS thường được quản lý theo mô hình quan hệ(dạng bảng). Ta có thể thực hiện các xử lý, phân tích với dữ liệu thuộc tính này nhưlàm việc với một cơ sở dữ liệu thông thường

Chỉnh sửa:* Chỉnh sửa cấu trúc bảng dữ liệu

* Chỉnh sửa nội dung dữ liệu thuộc tính

Truy vấn:

* Truy vấn đơn

* Truy vấn với SQL

Làm việc với dữ liệu không gian kết hợp thuộc tính

Các chức năng xử lý, phân tích dữ liệu không gian kết hợp với thuợc tính là mộtđiểm đặc biệt của GIS

• Định vị – hiển thị

• Thực hiện các phép đo đạc

• Phân loại – hiển thị

• Các phép chồng lớp (Overlay) bao gồm: phép hợp (Union), phép giao(Intersect) và phép đồng nhất (Identity).

• Tìm kiếm trong phạm vi

• Nội suy

• Tạo vùng đệm

4.4. Xuất (trình bày) dữ liệu

Trình bày dữ liệu

Xuất qua các format khác (internet, bitmap)

Xuất in

5. Mô hình dữ liệu GIS

Có 3 cách mô hình dữ liệu trong GIS:





- Modelling with vector data: mô hình dữ liệu vector

- Modelling with taster data: mô hình dữ liệu raster

- Modelling with triangulated data: mô hình TIN

5.1. Mô hình dữ liệu vector Mô hình dữ liệu vector xem các sự vật, hiện tượng là tập các thực thể không

gian cơ sở và tổ hợp của chúng. Trong mô hình 2D thì các thực thể cơ sở bao gồm:điểm (point), đường (line), vùng (polygon). Các thực thể sở đẳng được hình thành trêncở sở các vector hay tọa độ của các điểm trong một hệ trục tọa độ nào đó.

Loại thực thể cơ sở được sử dụng phụ thuộc vào tỷ lệ quan sát hay mức độ kháiquát. Với bản đồ có tỷ lệ nhỏ thì thành phố được biểu diễn bằng điểm (point), đườngđi, sông ngòi được biểu diễn bằng đường (line). Khi tỷ lệ thay đổi kéo theo sự thay đổi

về thực thể biểu diễn. Thành phố lúc này sẽ được biểu diễn bởi vùng có đường ranh

giới. Khi tỷ lệ lớn hơn, thành phố có thể được biểu diễn bởi tập các thực thể tạo nêncác đối tượng nhà cửa, đường sá, các trình tiện ích,… Nói chung mô hình dữ liệuvector sử dụng các đoạn thẳng hay các điểm rời rạc để nhận biết các vị trí của thế giới thực.

Trong mô hình vector người ta trừu tượng hoá các sự vật hiện tượng và gọichúng là các feature (như phần đĩnh nghĩa ở mục 2.1). Các feature được biểu diễn

bằng các đối tượng hình học: point, line, polygon. Các biểu diễn này áp dụng chonhững đối tượng đơn có hình dạng và đường bao cụ thể.

Trong cách biểu diễn này, người tađịnh nghĩa:

Feature: là một đối tượng trên bản đồcó hình dạng và vị trí xác định, có cácthuộc tính cùng với hành vi cụ thể.

Feature Class: là một tập các featurecó cùng kiểu tức là tập các point, line,

Hình 1.9: hay polygon. Các feature class tương

đương với một lớp trên bản đồ.

Feature Dataset: là tập các feature class hay tập hợp các lớp trên cùng một hệ tọa độ.

Feature dataset tương đương với một bản đồ.5.1.1. Các thành phần dữ liệu:

Trong feature dataset, mỗi point được lưu dưới một tọa độ đơn tương ứng, lineđược lưu dưới một chuỗi các điểm có tọa độ x, y cho trước, polygon được lưu thànhmột tập các điểm có tọa độ x, y xác định những đoạn thẳng và đóng kín.Points biểu diễn các feature không có miền bao hay độ dài, nhiều khi nó biểu diễn cácfeature có kích thước quá nhỏ so với tỷ lệ của bản đồ.

Hình 1.10:





Lines dùng để biểu diễn các feature có chiều dài xác định nhưng không có miền bao hay những feature rất hẹp so với tỷ lệ bản đồ.

Hình 1.11:

Polygons được dùng để biểu diễn các feature có miền bao xác định: ruộng đất,ao, hồ hay các đơn vị hành chính…

Hình 1.12:

5.1.2. Các phép toán phân tích không gian trên mô hình Vector

GIS cung cấp rất nhiều phép toán phân tích không gian trên mô hình dữ liệuvector. Các phép toán này dựa trên cơ sở so sánh lôgic tập các đối tượng này với tậpđối tượng khác.

a. Buffer (hình 1.13)

Cho trước một đối tượng và một giá trịkhoảng cách, phép toán buffer sẽ tạo ra một vùng

đệm là một polygon bao phủ xung quanh tất cả cácđiểm mà khoảng cách từ chúng đến đối tượng nhỏhơn hoặc bằng khoảng cách đề ra. Hình 1.13: Kết quả buffer

b. Difference (hình 1.14)

Cho trước hai đối tượng giao nhau là đốitượng cơ sở và đối tượng so sánh. Phép toándifference sẽ tạo ra một đối tượng mới trong đó giữ

nguyên phần của đối tượng cơ sở không nằm trongđối tượng so sánh.

Hình 1.14: Kết quả Difference

c. Clip (hình 1.15)

Cho trước một đối tượng và một hình chữ nhật.Phép toán clip sẽ tạo ra một đối tượng mới bằng cách

cắt đối tượng đầu vào theo hình chữ nhật.

Hình 1.15: Kết quả Clip





d. Intersect (hình 1.16)

Cho trước hai đối tượng. Phép toán intersect sẽtạo ra một đối tượng mới chính là phần giao giữa hai

đối tượng.

Hình 1.16: Kết quả Intersecte. Convex hull (hình 1.17)

Cho trước một đối tượng, phép toán convexhull sẽ tạo ra một đối tượng mới là một polygon bằngcách nối tất cả các điểm ở biên của đối tượng đó. Nói

cách khác, đây là polygon nhỏ nhất bao kín đối tượng.Hình 1.17: Kết quả Convex hull

f. Symmetric difference (hình 1.18)

Phép toán symmetric difference sẽ tiếnhành so sánh vị trí hai đối tượng và tạo ra một đốitượng mới từ hai đối tượng ban đầu và bỏ đi phầngiao giữa chúng.

g. Cut (hình 1.19)Cho một đường cong và một đốitượng, phép toán cut sẽ tách đối tượng nàythành hai phần nửa phải và nửa trái theo hướngcủa đường cong.

Point và multipoint không được ápdụng. Line và polygon phải cắt đường cong.

h. Union (hình 1.20)

Hình 1.18: Kết quả Symmetric difference

Hình 1.19: Kết quả Cut

Phép toán này tiến hành so sánh vị trítương đối của hai đối tượng và trả về mộtđối tượng trên cơ sở hợp hai đối tượng

ban đầu.

Hình 1.20: Kết quả Union





Mô hình dữ liệu vector cho ta nhiều thao tác hơn trên các đối tượng so với môhình raster. Việc tính diện tích, đo khoảng cách của các đối tượng được thực hiện bằngcác tính toán hình học từ tọa độ của các đối tượng thay vì việc tính toán trên các điểmảnh của mô hình raster. Các thao tác trong mô hình này nói chung thường chính xáchơn. Thí dụ, tính diện tích, chu vi của một vùng nào đó trên cơ sở đa giác sẽ chính xác

hơn việc đếm các điểm ảnh trên bản đồ có các phép chiếu khác nhau. Một số thao tác ở mô hình này cũng thực hiện nhanh hơn như tìm đường đi trong mạng lưới giao thôngdựa trên lý thuyết đồ thị. Tuy nhiên, ở một số thao tác khác thì mô hình này sẽ chậmhơn so với mô hình raster, chẳng hạn khi thực hiện nạp chồng các lớp của bản đồ, cácthao tác vùng đệm.

Mô hình dữ liệu vector hình thành trên cơ sở quan sát đối tượng của thế giớithực. Quan sát các đặc trưng theo hướng đối tượng là phương pháp tổ chức thông tintrong các hệ GIS để định hướng các hệ thống quản trị CSDL. Chúng tối ưu trong việclưu trữ số liệu bản đồ vì chỉ cần lưu các đường biên của các đặc trưng mà không cần

phải lưu toàn bộ vùng của chúng. Do các thành phần đồ họa biểu diễn các đặc trưngcủa bản đồ liên kết trực tiếp với các thuộc tính của CSDL nên người dùng dễ dàng tìmkiếm và hiển thị các thông tin từ CSDL.

5.2. Mô hình dữ liệu raster

Mô hình raster biểu diễn các đặctrưng địa lý bằng các điểm ảnh (pixel).Dữ liệu raster gắn liền với dữ liệu dạngảnh hoặc dữ liệu có tính liên tục cao.Dữ liệu raster có thể biểu diễn được rất

nhiều các đối tượng từ hình ảnh bề mặtđất đến ảnh chụp từ vệ tinh, ảnh quétvà ảnh chụp. Định dạng dữ liệu raster Hình 1.21rất đơn giản nhưng hỗ trợ rất nhiều kiểu dữ liệu khác nhau.

5.2.1. Nguồn dữ liệu raster

Ảnh chụp từ vệ tinh, ảnh chụp từ máy bay, ảnh quét, ảnh chụp. Trong đó ảnhchụp từ vệ tinh là cách lấy dữ liệu tốn kém nhất nhưng lại có ý nghĩa to lớn trong việcnghiên cứu tình hình biến đổi của các sự vật trên trái đất theo thời gian. Ảnh chụp từmáy bay giúp ta vẽ bản đồ một cách chi tiết.

Hình 1.22: Hình 1.23:





Ngoài ra ta còn raster còn có thể được tạo ra bằng cách chuyển đổi từ nhiềunguồn dữ liệu khác như vector hay TIN.

5.2.2. Các thành phần dữ liệu

Raster được tạo nên bởi

một mảng 2 chiều các điểm ảnhhay cell. Cell là một đơn vị đồngnhất biểu diễn một vùng xácđịnh trên trái đất. Các cell đềucó cùng kích thước. Gốc tọa độcủa hệ được đặt tại cell nằm tạiđỉnh góc trái. Mỗi cell được xácđịnh bởi chỉ số dòng và chỉ sốcột, đồng thời nó chứa một số Hình 1.24:

nguyên (hoặc số thực) biểu diễn kiểu hay giá trị thuộc tính xuất hiện trên bản đồ.Kích thước của cell trong raster phụ thuộc nhiều vào độ phân giải dữ liệu. Cell

phải có kích thước đủ nhỏ để có thể thu thập được chi tiết dữ liệu, nhưng cũng phải cókích thước đủ lớn để có thể phân tích dữ liệu một cách thuận tiện.

Giá trị của cell sẽ định nghĩa các nhóm, lớp tại vị trí của cell. Cell tại nhữngđiểm có cùng một giá trị xác định một vùng, miền. Các cell trong cùng một miềnkhông cần phải liên kết với nhau. Khi một số nguyên được chỉ định cho một tập cáccell, thì số nguyên này có thể là mã phân biệt giữa các nhóm cell. Điều này tạo nênmột quan hệ một - nhiều giữa mã và các cell có cùng giá trị. Ví dụ các cell có giá trị là

400 được gán mã là 4, các cell có giá trị 500 được gán mã là 5. Mã này có thể xuấthiện nhiều lần trong raster, nhưng chỉ xuất hiện một lần trong bảng giá trị thuộc tính(hình 1.24). Bảng này lưu các giá trị thuộc tính cho mã, điều này giúp việc cập nhậtđơn giản hơn. Một thay đổi nhỏ của giá trị thuộc tính sẽ làm thay đổi cách thể hiện củahàng trăm đối tượng trên bản đồ.

Mỗi cell trong một raster đều có một giá trị. Giá trị này biểu diễn một trong bốnkiểu dữ liệu sau:

- Nominal (biến tên): một giá trị thuộc kiểu dữ liệu nominal sẽ xác định mộtthực thể từ một thực thể khác. Những giá trị này được phân loại để tạo thành các

nhóm. Trong mỗi nhóm, thực thể địa lý sẽ liên kết với cell tại vị trí của cell đó. Nominal được dùng trong rất nhiều kiểu mã như mã sử dụng đất, kiểu đất trồng.

- Ordinal (biến thứ tự): một giá trị thuộc dữ liệu ordinal sẽ xác định vị trí củamột thực thể so với các thực thể khác như thực thể được đặt ở vị trí thứ nhất, thứ hai,hoặc thứ ba. Nhưng các giá trị này không thiết lập tỷ lệ tương quan giữa các thực thể.

Chúng ta không thể suy luận được thực thể này lớn hơn, cao hơn hay nặng hơn thựcthể khác bao nhiêu

- Interval (biến thời gian): một giá trị thuộc dữ liệu interval biểu diễn một phépđo trên một tỷ lệ như thời gian trong ngày. Những giá trị này nằm trên một tỷ lệ xác

định và không liên hệ với một điểm thực nào.- Ratio (biến tỷ lệ): một giá trị thuộc kiểu ratio có thể biểu diễn một phép đo

trên một tỷ lệ với một điểm cố định và mang ý nghĩa.





5.2.3. Biểu diễn Point, Line và Polygon trong raster

Trong cấu trúc dữ liệu raster, point có thể được biểu diễn bằng một cell. Lineđược biểu diễn bởi một tập các cell có hướng xác định, độ rộng của line bằng chiềurộng của một cell. Polygon được biểu diễn bởi một dãy các cell nằm kề sát nhau.

Hình 1.25:

Mặc dù ta có thể xác định các point, line và polygon trong raster một cách trựcquan, nhưng nếu ta muốn tương tác với các đối tượng này hiệu quả, cách tốt nhất là ta

chuyển đổi chúng từ dữ liệu raster sang dữ liệu vector. Sự chuyển đổi này gọi là vector hoá.

Hình 1.26:

Trên hình vẽ ta thấy một quá trình chuyển đổi dữ liệu từ raster sang vector. Độ phân giải của ảnh chụp sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến độ chính xác của dữ liệu vector.

5.3. Chuyển đổi cơ sở dữ liệu dạng vector và raster

Việc chọn lựa cấu trúc dữ liệu dưới dạng vector hoặc raster tùy thuộc vào yêucầu của người sử dụng. Đối với hệ thống vector, thì dữ liệu được lưu trữ sẽ chiếm diệntích nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống raster, đồng thời các đường contour sẽ chínhxác hơn hệ thống raster. Ngoài ra cũng tuỳ vào phần mềm máy tính đang sử dụng mànó cho phép nên lưu trữ dữ liệu dưới dạng vector hay raster. Tuy nhiên đối với việc sửdụng ảnh vệ tinh trong GIS thì nhất thiết phải sử dụng dưới dạng raster.

Một số công cụ phân tích của GIS phụ thuộc chặt chẽ vào mô hình dữ liệuraster, do vậy nó đòi hỏi quá trình biến đổi mô hình dữ liệu vector sang dữ liệu raster,hay còn gọi là raster hoá. Biến đổi từ raster sang mô hình vector, hay còn gọi là vector hoá, đặc biệt cần thiết khi tự động quét ảnh. Raster hoá là tiến trình chia đường hayvùng thành các ô vuông (pixcel). Ngược lại, vector hoá là tập hợp các pixcel để tạothành đường hay vùng. Nếu dữ liệu raster không có cấu trúc tốt, thí dụ ảnh vệ tinh thìviệc nhận dạng đối tượng sẽ rất phức tạp.

Nhiệm vụ biến đổi vector sang raster là tìm tập hợp các pixel trong không gianraster trùng khớp với vị trí của điểm, đường, đường cong hay đa giác trong biểu diễnvector. Tổng quát, tiến trình biến đổi là tiến trình xấp xỉ vì với vùng không gian chotrước thì mô hình raster sẽ chỉ có khả năng địa chỉ hoá các vị trí tọa độ nguyên. Trongmô hình vector, độ chính xác của điểm cuối vector được giới hạn bởi mật độ hệ thống

tọa độ bản đồ còn vị trí khác của đoạn thẳng được xác định bởi hàm toán học.




Thuận lợiMô hình RasterMô hình Vector - Caáu truùc döõ lieäu ñôn giaûn

- Choàng caùc lôùp deã daøng, ñôn giaûn

- Theå hieän bieán ñoåi khoâng gian deã daøng, ñôngiaûn

- Thao taùc nhaäp lieäu ñôn giaûn, deã thöïc hieän

caùc thao taùc xöû lyù, naâng cao chaát löôïng aûnh

- Thích hôïp vôùi döõ lieäu aûnh vieãn thaùm, aûnh

queùt- Döõ lieäu coâ ñoïng hôn, chieám ít boä

nhôù

- Höõu hieäu, thuaän lôïi trong caùc baøi

toaùn phaân tích khoâng gian- Vò trí ñoái töôïng ñöôïc xaùc ñònh roõ

raøng, chính xaùc

- Hình xuaát ra gioáng baûn ñoà veõ, deã

xöû lyù baèng tay Bất lợiMô hình RasterMô hình Vector - Döõ lieäu chieám nhieàu

boä nhôù

- Khoù d ieãn ñaït quan heä khoâng gian topology

- Hieån thò ñoà ho ïa khoù nhìn hôn (phuï thuoäc

ñoä phaân giaûi)- Caáu truùc döõ lieäu phöùc taïp hôn

- Chöùc naêng choàng lôùp thöïc hieän


Hình 1.27: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa raster và vector (Nguồn : Tor Bernhardsen, 1992)

5.4. Thuận lợi và bất lợi của hệ thống dữ liệu raster và vector





5. 5. Mô hình TIN

Các ứng dụng mô hình hoá địahình đòi hỏi phương pháp biểu diễn độcao so với bề mặt nước biển. Có rất

nhiều mô hình biểu diễn bề mặt thựchiện công việc này, trong đó mô hình“lưới tam giác không đều” - gọi tắt là môhình TIN được đánh giá là hiệu quả nhất

TIN có khả năng biểu diễn bề mặtliên tục từ những tập hợp điểm rời rạc.Về mặt hình học, TIN là tập các điểmđược nối với nhau thành các tam giác. Hình 1.28:Các tam giác này hình thành nên bề mặt3 chiều. Các điểm được lưu trữ cùng với giá trị gốc chiếu của chúng. Các điểm này

không cần phải phân bố theo một khuôn mẫu nào và mật độ phân bố cũng có thể thayđổi ở các vùng khác nhau. Một điểm bất kỳ thuộc vùng biểu diễn sẽ nằm trên đỉnh,cạnh hoặc trong một tam giác của lưới tam giác. Nếu một điểm không phải là đỉnh thìgiá trị hình chiếu của nó có được từ phép nội suy tuyến tính (của hai điểm khác nếuđiểm này nằm trên cạnh hoặc của ba điểm nếu điểm này nằm trong tam giác). Vì thếmô hình TIN là mô hình tuyến tính trong không gian 3 chiều có thể được hình dungnhư sự kết nối đơn giản của một tập hợp các tam giác.

Ta có thể lưu trữ sơ đồ của TIN bằng danh sách liên kết đôi hoặc cấu trúc tứ phân. Cả hai phương pháp này đều mô tả cấu trúc hình học tô pô của bản đồ chia nhỏ.

Sự mô tả này chấp nhận tất cả các thao tác duyệt cần thiết để đạt hiệu quả.Trong mô hình TIN ta có thể xây dựng mô hình cấu trúc mạng để giải quyết các bàitoán về mô tả đường, vì nó là một trường hợp đặc biệt của bản đồ chia nhỏ.

Hình 1.29:





Đường đi này được lưu vào không gian nhớ trong đó mỗi tam giác t, cạnh e vàđỉnh v sẽ cố một bản ghi mô tả đặc trưng của chúng. Bản ghi của tam giác t có 3trường con trỏ. Các con trỏ này trỏ đến các bản ghi của các cạnh gắn liền với t. Bảnghi mô tả cạnh e có 4 trường con trỏ, trong đó 2 con trỏ trỏ đến hai tam giác gắn liềnvới nó còn hai con trỏ khác trỏ đến hai đỉnh tạo nên nó. Bản ghi của đỉnh v có ba

trường lưu giá trị, đó là tọa độ x, y và giá trị hình chiếu của nó.

Các thành phần của TIN

Mô hình TIN có thể biểu diễn: point, line, polygon.

Hình 1.30:

Breaklines: là các đoạn thẳng nối với nhau mà ở đó bề mặt của địa hình có sự

thay đổi đột ngột.

Exclusion area: biểu diễn các bề mặt có cùng độ cao.Project boundary: có thể tách bề mặt ra ngoài một vùng nào đó. Việc này rất

quan trọng trong tính toán giá trị.

Phương pháp xây dựng TIN từ một tập các điểm

Bước 1: thu thập các điểm cùng với tọa độ x, y, z của chúng bằng các thiết bịchụp, hệ thống GPS… Thu thập các đường breakline biểu diễn khu vực mà hình dạng

bề mặt thay đổi đột ngột. Xác định các miền có cùng độ cao so với mặt nước biển gọilà Exclusion area.

Bước 2: từ các dữ liệu về điểm

và đường trên, phần mềm GIS sẽ tạo ramột mạng các tam giác tối ưu nhất, tứclà các tam giác trong mạng càng đềucàng tốt.

Hình 1.31: Mô hình phân bố điểm của TIN

Bước 3: mỗi tam giác ta coi là một bề mặt với độ dốc xác định.





Hình 1.32: Bề mặt điểm của TIN

Theo cách xây dựng này, ta có thể tính toán được độ cao (so với mặt biển) tạimột điểm có tọa độ x, y bất kỳ bằng cách xác định vị trí tam giác đầu tiên sau đó nộisuy theo chiều cao của nó.

Mô hình TIN rất hiệu quả trong xây dựng bề mặt. Mật độ của điểm trên bề mặttỷ lệ với độ biến đổi của địa hình. Những bề mặt bằng phẳng tương ứng với mật độđiểm thấp và những địa hình đồi núi có mật độ điểm cao.

Phương pháp xây dựng TIN từ các đối tượng hình học cơ bản

Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu cách xây dựng TIN từ point, breakline và polygon.

Hình 1.33: Mô hình TIN các dạng đối tượng





Hiển thị bề mặt trong TIN

Có nhiều cách để mô tả trực quan bề mặt trong TIN. Ta có thể ứng dụng TINtrên bản đồ 2 chiều trong đó ta dùng màu sắc để thể hiện: độ cao, độ dốc, hướng. Đểhiển thị 3 chiều, ta dùng các phần mềm hỗ trợ như ArcInfor của ESRI. Phần mềm cho

phép ta nhìn các bề mặt ở nhiều góc nhìn khác nhau với các hình ảnh, đường mứcđược gấp thành các nếp.

6. Hệ tọa độ địa lý và hệ tọa độ quy chiếu

Vị trí của vật thể trong không gian đều phải gắn liền với một hệ tọa độ. TrongGIS, để biểu diễn dữ liệu không gian người ta thường dùng 2 hệ tọa độ: hệ tọa độ địalý và hệ tọa độ quy chiếu.

Hệ tọa độ địa lý là hệ tọa độ lấy mặt cầu ba chiều bao quanh trái đất làm cơ sở.Một điểm được xác định bằng kinh độ và vĩ độ của nó trên mặt cầu.

Hệ tọa độ quy chiếu là hệ tọa độ hai chiều thu được bằng cách chiếu dữ liệu bản

đồ nằm trên hệ tọa độ địa lý về một mặt phẳng.

6.1. Hệ tọa độ địa lý

Hệ tọa độ địa lý sử dụng bề mặt hình cầu để xác định vị trí của một điểm trêntrái đất.

Đơn vị đo của hệ là độ.

Vì đây là hệ tọa độ gắn liền với trục trái đất nên để xác định vị trí của đối tượngngười ta chia bề mặt trái đất thành các đường kinh tuyến và vĩ tuyến. Kinh tuyến là cácđường cong cách đều nhau chạy qua hai điểm cực Bắc và Nam, vĩ tuyến là các đường

tròn song song có tâm nằm trên trục của trái đất. Giao điểm giữa kinh tuyến và vĩ tuyến tạo thành các ô lưới.

Trong số các kinh tuyến và vĩ tuyến có hai đường quan trọng nhất được lấy làmgốc tọa độ đó là: vĩ tuyến có bán kính lớn nhất - chính là đường xích đạo và kinh tuyếnchạy qua vùng Greenland nước Anh. Giao điểm giữa hai đường này là gốc tọa độ. Haiđường này cũng đồng thời chia trái đất làm 4 phần bằng nhau: nửa Bắc và Nam nằm

phía trên và dưới của đường xích đạo; nửa Đông và Tây nằm ở phía bên phải và tráicủa kinh tuyến gốc.

Một điểm nằm trên mặt cầu sẽ có hai

giá trị tọa độ là kinh độ và vĩ độ được xácđịnh như trong hình vẽ trên. Giá trị này cóthể được đo bằng độ theo cơ số 10 hoặc theođộ, phút, giây.

Miền giá trị của vĩ độ: -900 ÷ 900

Kinh độ: -1800 ÷ 1800

Chú ý: chỉ trên đường xích đạo thì khoảngcách một độ của vĩ tuyến mới bằng khoảngcách một độ trên kinh tuyến. Trên các vĩ

tuyến khác khoảng cách này khác nhau rấtnhiều. Người ta tính rằng một độ trên kinhtuyến dài khoảng 111,321 km trong khi 600

2 3

Hình 1.34: Hệ tọa độ địa lý (trực quan)

Phạm Văn Thông




trên vĩ tuyến chỉ có độ dài 55,802 km. Chính vì sự khác nhau này nên ta không thể đochính xác được chiều dài và diện tích của đối tượng khi dữ liệu bản đồ được chiếu lênmặt phẳng.

Mặt cầu và mặt Ellipsoid

Trong hệ tọa độ địa lý có hai bề mặt hình cầu được sử dụng đó là: mặt cầu(tuyệt đối) và mặt Ellipsoid .

Vì bề mặt của trái đất của ta không phải là hình cầu tuyệt đối mà nó gần vớihình Ellipsoid nê

n mặt Ellipsoid t

hường được dùng để biểu diễn. Tuy nhiên đôi khingười ta cũng sử dụng mặt cầu để công việc tính toán dễ dàng hơn. Khi tỷ lện bản đồrất nhỏ < 1:500.000, ở tỷ lệ này sự khác biệt giữa dữ liệu biểu diễn bằng mặt cầu vàmặt Ellipsoid

là không thể phân biệt được bằng mắt thường. Lúc này, mặt cầu đượcdùng. Nhưng khi tỷ lệ > 1:1.000.000 thì

người ta cần thiết phải dùng mặt

Ellipsoid để đảm bảo độ chính xác. Do đó, việc lựachọn mặt cầu hay mặt Ellipsoid p

hụ thuộcvào mục đích của bản đồ và độ chính xácdữ liệu.

Hình 1.35: Hệ mặt cầu và mặt Elipsoid

Nếu mặt cầu dựa trên hình tròn thì mặt Ellipsoid lại có cơ sở là hình Ellip. HìnhEllip được xác định bởi hai bán trục mà ta hay gọi là: bán trục lớn và bán trục nhỏ. Tacho Ellip xoay quanh bán trục nhỏ ta sẽ thu được hình Ellipsoid .

Kích thước và hình dạng của Ellipsoid đư

ợc xác định bởi bán trục lớn a và bán trụcnhỏ b, hay bởi a và hệ số dẹt f.

f = (a - b) / a.

Vì hệ số f rất nhỏ nên người tathường dùng giá trị 1/f

a = 6378137.0 m

1/f = 298.25722563

6.2. Hệ tọa độ quy chiếu

Để thuận tiện cho sử dụngngười ta phải nghiên cứu cách thểhiện bề mặt trái đất lên trên mặt

phẳng của bản đồ. Do đó phải thựchiện phép chiếu bề mặt cong của tráiđất lên mặt phẳng và hệ tọa độ quychiếu ra đời. Hệ tọa độ này luôn lấyhệ tọa độ địa lý làm cơ sở.

Hệ tọa độ quy chiếu được đặc

trưng bởi hai trục x theo phươngngang và y theo phương thẳng đứng.Gốc tọa độ là giao điểm của hai trục

Hình 1.36: Mặt phẳng hệ tọa độ quy chiếu

24



hạm Văn Thông




này. Hai trục giao nhau đồng thời chia mặt phẳng làm 4 phần tương ứng với 4 phầntrong hệ tọa độ địa lý. Một điểm trên mặt được xác định được xác định bởi cặp giá trị (x, y).

Có rất nhiều phép chiếu bề mặt cong của trái đất lên mặt phẳng song về cơ bảnta có thể hiểu như sau. Lấy một mảnh bìa cuộn xung quanh bề mặt cầu trong hệ tọa độ

địa lý theo một hình trụ đứng. Từ tâm của bề mặt cong ta vẽ các tia cắt các điểm giaogiữa kinh tuyến và vĩ tuyến, đồng thời kéo dài cắt mặt trụ. Thực chất của việc này làchiếu các ô lưới lên bề mặt phẳng. Mở tờ bìa ra ta có kết quả của phép chiếu. Nhìn vàotấm bìa ta nhận thấy, các ô lưới đã thay đổi khá nhiều (biến dạng), co lại hoặc dãn ra.Càng xa đường xích đạo thì sự biến dạng càng lớn. Điều này gây nên sự thay đổi vềhình dạng, kích thước, khoảng cách của dữ liệu không gian.

Hình 1.37: Minh họa cách chiếu bề mặt cong lên mặt phẳng

Sau đó người ta dùng các công thức toán học để tương ứng tọa độ của bề mặtcong lên tọa độ mặt phẳng chiếu.

Các phép chiếu khác nhau gây ra các biến dạng bản đồ khác nhau nên việc sửdụng phép chiếu nào là dựa vào mục đích của bản đồ và độ chính xác của dữ liệu.

Các phép chiếu cơ bản:

Trong phần này ta sẽ tìm hiểu ba phép chiếu cơ bản và thường được sử dụngnhất đó là phép chiếu với mặt chiếu: mặt hình nón, mặt hình trụ và mặt phẳngphương vị.

Bước đầu tiên khi tiến hành phép chiếu này là tạo ra một hay một tập các điểmtiếp xúc. Các điểm tiếp xúc này được gọi là các tiếp điểm hay là tiếp tuyến (trong

trường hợp là đường thẳng). Các điểm này có vai trò rất quan trọng, vì độ biến dạngcủa phép chiếu trên những điểm này bằng không. Độ biến dạng sẽ tăng khi khoảngcách giữa điểm chiếu và điểm tiếp xúc tăng.





Mặt hình nón

Để thực hiên phép chiếu này người ta cho dùng một mặt hình nón “úp” lên bềmặt cầu. Đường thẳng tiếp xúc giữa mặt nón và mặt cầu là một vĩ tuyến và được gọi làvĩ tuyến chuẩn. Các đường kinh tuyến sau khi chiếu mặt nón sẽ thành những đường

thẳng đứng, các đường vĩ tuyến sẽ tạo thành những đường tròn.Sau khi thực hiện phép chiếu, người ta sẽ cắt hình nón dọc theo một kinh tuyến

bất kỳ, lúc này ta sẽ được kết quả của phép chiếu trên bề mặt nón. Sự giao nhau giữanhững đường thẳng và cung tròn sẽ tạo nên một mặt lưới. Đường thẳng đối diện vớiđường cắt được gọi là kinh tuyến trung tâm.

Càng xa vĩ tuyến chuẩn độ biến dạng càng tăng. Do đó để tăng độ chính xácngười ta cắt bỏ phần đỉnh của mặt nón hay ta không tiến hành chiếu lên vùng này.Phép chiếu này thường được dùng cho việc chiếu các vùng có các vĩ tuyến trung bìnhchạy qua và hướng theo chiều đông - tây.

Hình 1.38: Mặt chiếu hình nón

Mặt hình trụ

Giống như phép chiếu mặt nón, phép chiếu này cũng có một đường thẳng tiếptuyến. Khi sử dụng mặt trụ, người ta phân làm 3 loại tuỳ thuộc vào vị trí tương đối củamặt trụ so với mặt cầu:

Hình trụ được đặt theo phương thẳng đứng và tiếp xúc với mặt cầu theo một vị

tuyến, thường là đường xích đạo. Gọi là phép chiếu Mercator.

Hình trụ được đặt theo phương nằm ngang, đường thẳng tiếp xúc là một kinhtuyến. Gọi là phép chiếu Transverse.

Hình trụ đặt xiên và tiếp xúc với mặt cầu theo một đường tròn có bán kính lớnnhất (bằng với bán kính đường xính đạo). Gọi là phép chiếu Oblique.

Phép chiếu thường được sử dụng nhất là Mercator. Trong phép chiếu này, cácđường kinh tuyến sẽ được chiếu thành những đường thẳng đứng cách đều nhau, cácđường vĩ tuyến sẽ trở thành những đường nằm ngang khoảng cách không đều nhau;

tăng dần về phía hai cực. Do đó biến dạng sẽ tăng dần về phía hai cực. Sau khi thựchiện phép chiếu, người ta sẽ cắt mặt hình trụ dọc theo một kinh tuyến, trải ra trên mặt phẳng ta sẽ thu được kết quả.





Hình 1.39: Mặt chiếu hình trụ

Mặt phẳng phương vị

Là phép chiếu dữ liệu bản đồ lên một mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu. Điểm

tiếp xúc này có thể là: nằm tại hai cực, tại đường xích đạo, hoặc tại một vị trí bất kỳnằm giữa. Vị trí của điểm tiếp xúc cho ta biết vị trí tương đối của mặt phẳng chiếu vớimặt cầu và tạo nên ba kiểu chiếu khác nhau: polar, equatorial và oblique.

Hình 1.40: Các vị trí của mặt phẳng phương vị

Mặt phẳng chiếu tiếp xúc với cực của mặt cầu là kiểu chiếu đơn giản nhất vàcũng hay dùng nhất. Trong phép chiếu này, các đường kinh tuyến sẽ được chiếu thànhmột chùm đường thẳng giao nhau ở điểm cực, vĩ tuyến là các đường tròn có cùng tâmlà cực của mặt cầu. Góc giữa các đường kinh tuyến được bảo tồn.

7. Ứng dụng GIS vào một số lĩnh vựcVì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó

có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là: quyhoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình,nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật. Trong phần lớn các lĩnhvực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạchhoạt động.

Khai thác Thủy sản

Trong lĩnh vực này GIS góp phần giúp các nhà quản lý định lượng và quy

hoạch được bến cảng, cảng cá, khu neo đậu tàu cá hay số lượng tàu phù hợp với ngưtrường và địa phương. GIS giúp giám sát tàu cá hoạt động trên biển và hỗ trợ thông tin





cho tàu cá chạy tránh bão nhanh chóng, chính xác. Ngoài ra, GIS còn giúp chúng ta dự báo được sự di cư của cá, dự báo được mùa vụ và vùng khai thác cho từng đối tượng.

Chúng ta còn có thể sử dụng GIS để quản lý các khu bảo tồn biển, quản lý hệsinh thái ven biển, xây dựng hệ thống quản lý và đánh giá nghề cá, GIS còn hỗ trợ

quản lý nguồn lợi và đa dạng sinh học biển…. Môi trường

Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng đã pháttriển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường. Với mức đơn giản nhất thì ngườidùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ như vị trí và thuộc tính của cây rừng.Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS để mô hìnhhóa các tiến trình xói mòn đất sư lan truyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước,hoặc sự phản ứng của một lưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn. Nếunhững dữ liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức

năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếmưu thế.

Khí tượng thuỷ văn

Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phụcvụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồngchảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời... vìnhững ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không giandạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.

Nông nghiệp

Những ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo vềhàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước.

Dịch vụ tài chính

GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứngdụng đơn lẻ. Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mớicủa Ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là mộtcông cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơnnhững khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất. Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệucơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản.

Y tế

Ngoại trừ những ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay được dùng, GIS còncó thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ như, nó chỉ ra được lộ trình nhanh nhất giữavị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu giaothông. GIS cũng có thể được sử dụng như là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh để

phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lan bệnh tật trong cộng đồng.

Chính quyền địa phương

Chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn nhất

của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất. Tất cả cáccơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS. GIS có thể được sử dụngtrong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành. Nhà





cầm quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa vàđường giao thông. GIS còn được sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lýcác tình huống khẩn cấp.

Bán lẻ và phân phối

Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí với sự trợ giúp của GIS. GISthường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trong một vùng nào đó.Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể được tính toán bởi thời gianđi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh. GIS cũngđược dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất.

Giao thông

GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải. Việc lập kế hoạch vàduy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây cósự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải

đồ điện tử. Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS.Các ngành điện, nước, gas, điện thoại...

Những công ty trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GISđược dùng để xây dựng những cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân tố của chiến lượccông nghệ thông tin của các công ty trong lĩnh vực này. Dữ liệu vecto thường đượcdùng trong các lĩnh vực này. những ứng dụng lớn nhất trong lĩnh vực này làAutomated Mapping và Facility Management (AM-FM). AM-FM được dùng để quảnlý các đặc điểm và vị trí của các cáp, valve... Những ứng dụng này đòi hỏi những bảnđồ số với độ chính xác cao.

Một tổ chức dù có nhiệm vụ là lập kế hoạch và bảo dưỡng mạng lưới vậnchuyển hay là cung cấp các dịch vụ về nhân lực, hỗ trợ cho các chương trình an toàncông cộng và hỗ trợ trong các trường hợp khẩn cấp, hoặc bảo vệ môi trường, thì côngnghệ GIS luôn đóng vai trò cốt yếu bằng cách giúp cho việc quản lý và sử dụng thôngtin địa lý một cách hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu hoạt động và mục đích chươngtrình của tổ chức đó.


6_chuong 1_ kthuc cb gis

Documents