CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 9

1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 9

1.1 Giới thiệu 9

1.2 Thông tin địa lý 9

1.3 Hệ thống thông tin địa lý 9

1.4 Khoa học thông tin địa lý 11

1.5 Các thành phần của GIS 12

2. CHỨC NĂNG CỦA GIS 13

2.1 Thu thập dữ liệu 13

2.2 Lưu trữ dữ liệu 14

2.3 Phân tích dữ liệu 14

2.4 Hiển thị dữ liệu 15

3. ỨNG DỤNG CỦA GIS 15

4. DỮ LIỆU GIS 17

5. THU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ 20

5.1 Thu thập dữ liệu địa lý 20

nhau, các nhà khoa học đã có những định nghĩa khác nhau về GIS.
♣ Xuất phát từ những lĩnh vực khác GIS, những nhà khoa học trong các lĩnh
địa chất, môi trường, tài nguyên, v.v…sử dụng GIS như là công cụ phục vụ cho
nghiên cứu của mình đã định nghĩa GIS:
♣ GIS là một hộp công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy vấn tùy
ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những
mục tiêu đặc biệt (Burough, 1986).
♣ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống có chức năng xử lý các
thông tin địa lý nhằm phục vụ cho việc quy hoạch, trợ giúp quyết
định trong một lĩnh vực chuyên môn nhất định (Pavlidis, 1982).
♣ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để
trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý (Goodchild, 1
985).
♣ Từ những chức năng cần có của một hệ thống thông tin địa lý, một số nhà
khoa học đã định nghĩ
♣
Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống chứa hàng loạt chức năng phức tạp dựa
vào khả năng của máy tính và các toán tử xử lý thông tin không gian (Tomlinson
and Boy, 1981; Dangemond, 1983).
♣ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống tự động thu thập và lưu
trữ, truy vấn, phân tích dữ liệu không gian (Clarke, 1995).
♣ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng
máy tính để thu thập, luu trữ, phân tích, và hiển thị dữ liệu không
gian (NCGIA = National Center for Geographic Information and
Analysis, 1988).
♣ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống bao gồm bốn khả năng xử
lý dữ liệu 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).
♣ Theo quan điểm hệ thống thông tin, một số nhà khoa học đã định nghĩa:

Rồi dữ liệu của thế giới thực lại được thu thập, lưu trữ, phân tích và ra quyết định,
vòng tuần hoàn lại được tiếp tục. Có như thế, quyết định mới tốt và hệ thống mới
có ý nghĩa
Hình .1.3: Vòng tuần hoàn của dữ liệu địa lý.
1.4 Khoa học thông tin địa lý
Trong tiến trình phát triển, GIS đã được nhiều nhà khoa học sử dụng như
công cụ, đồng thời nhiều nhà khoa học khác cũng dành thời gian nghiên cứu phát
triển những công cụ GIS. Thực tế đó đã hình thành nhóm những nhà khoa
học
nghiên cứu với GIS và nhóm những nhà khoa học nghiên cứ về GIS. Khoa học thô
ng tin địa lý (Geographic Information Science ) ra đời nhằm thúc đẩy và định
hướng các hoạt động về GIS với các định nghĩa sau:
♣ Khoa học thông tin địa lý là một khoa học sử dụng cá hệ thống thông tin địa lý
như những công cụ để hiểu biết về thế giới thực bằng cách mô tả và giải thich mối
quan hệ của con người với thế giới thực.
♣ Khoa học thông tin địa lý là một khoa học sử dụng và nghiên cứu các
phương pháp, các công cụ để thu thập, lưu trữ, phân tích, hiển thị và khám
phá thông tin không gian.
Khoa học thông tin địa lý phát triển trên cơ sở sự phát triển của khoa học máy
tính. Khoa học thông tin địa lý sử dụng và phát triển các mô hình toán để biểu
diễn, lưu trữ, phân tích, hiển thị dữ liệu về các đối tượng, các sự kiện, các hiện
tượng trong thế giới thực. Khoa học thông tin địa lý là một khoa học liên nghành
của khoa học máy tính, khoa học toán và khoa học địa lý
1.5 Các thành phần của GIS
Một hệ thống GIS hoàn chỉnh gồm có hệ thống máy tính (phần cứng, phầ
n
mềm, …); Cơ sở dữ liệu; Con người và phương phá
Hình .1.5a: Các thành phần của GIS
phần cứng: Hệ thống máy tính, có thể là máy chủ trung tâm hay các máy trạm
hoạt động độc lập hoặc liên kết mạnh

2.2 L uư trữ dữ li uệ
Các iđố t ngượ không gian ađị lý có thể bi uể di nễ theo mô hình vector ho cặ raster.
Mô hình vector: Mô hình dữ li uệ vector bi uể di nễ các iđố t ngượ ađị lý trên
m tắ tđấ b ngằ nh ngữ i m,đ ể ng,đườ vùng trong m tặ ph ngẳ t aọ độ Descartes. M iỗ
i mđ ể cđượ xác nhđị b iở c pặ t aọ độ (x,y), m iỗ anđọ bi uể di nễ b ngằ m t ộ
chu iỗ nh ngữ c pặ t aọ độ (x,y), m tộ vùng cđượ xác nhđị b iở m tộ ngđườ khép kín và
cđượ bi uể di nễ b ngằ m tộ chu iỗ c pặ t aọ độ (xi,yi) có t aọ độ i mđể uđầ và t aọ độ i mđ ể
cu i trùngố nhau.
Mô hình raster: Mô hình dữ li uệ nấ nhđị vị trí c aủ các iđố t ngượ không
gian vào các ô l iướ hình ô vuông ( ho cặ hình chữ nh tậ hay tam giác nh ngư r tấ ít
cđượ sử d ng)ụ có kích th cướ b ngằ nhau g iọ là pixel, cđượ xác nhđị b ngằ t aọ độ
(x,y) là số thứ tự c aủ hàng c tộ c aủ pixel. Trong c uấ trúc raster, ngđườ cđượ bi uể
di nễ b ngằ nh ngữ pixel có cùng giá trị thu cộ tính f(x,y) kề nhau, tr iả r ngộ ra theo
m tộ ph ngươ nào ó.đ Vì trong c uấ trúc raster, các pixel cđượ x pế theo hàng, c tộ
như m tộ ma tr nậ i mđể nên ngđườ ở âyđ không tr n,ơ có d ngạ zic-zac. Vùng cđượ
xác nhđị b ngằ m tộ m ngả g mồ nhi uề pixel có cùng giá trị thu cộ tính f(x,y)
kề nhau, tr iả r ngộ theo nhi uề ph ng.ươ
Dữ li uệ thu cộ tính có thể l uư trữ g nắ k tế trong m iỗ b ngả thu cộ tính c aủ iđố
t ngượ không gian ho cặ là các b ngả dữ li u hoànệ toàn cđộ l p,khi c n ậ ầ
thi tế thì b ngả dữ li uệ này cđượ k tế n iố vào b ngả thu cộ tính c aủ iđố t ngượ không
gian t oạ thành dữ li uệ ađị lý.
Dữ li uệ trong m tộ hệ th ngố thông tin ađị lý cđượ truy v nấ theo hai ph ngươ th c :ứ
♣ Truy v nấ từ iđố t ngượ không gian để tìm thu cộ tính: Trong cách truy v nấ này,
ng iườ dùng ph iả xác nhđị cđượ vị trí c aủ iđố t ngượ c nầ quan tâm, sau óđ xem
thu cộ tính c aủ chúng.
♣ Truy v nấ theo dữ li uệ thu cộ tính để tìm vị trí c aủ iđố t ngượ trong không
gian b ngằ cách xây d ngự các bi uể th cứ d aự vào các i uđ ề ki nệ ràng bu c.ộ
Trong tr ngườ h pợ này, ng iườ sử d ngụ ãđ bi tế các cđặ i mđ ể c aủ iđố t ngượ
và mu nố tìm ra vị trí c aủ iđố t ngượ ó.đ
2.3 Phân tích dữ li uệ

3. NGỨ D NGỤ C AỦ GIS
GIS cđượ thi tế kế như m tộ hệ th ngố chung để qu nả lý dữ li uệ không gian,
nó có r tấ nhi uề ngứ d ngụ trong vi cệ phát tri nể ôđ thị và môi tr ngườ tự nhiên như
là: quy ho chạ ôđ th ,ị qu nả lý nhân l c,ự nông nghi p,ệ i uđ ề hành hệ th ngố công ích,
lộ trình, nhân kh u,ẩ b nả ,đồ giám sát vùng bi n,ể c uứ hoả và b nhệ t t.ậ Trong ph nầ
l nớ l nhĩ v cự này, GIS óngđ vai trò như là m tộ công cụ hỗ trợ quy tế nhđị cho vi cệ