1
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Bài 1: Giới thiệu
Hệ Thông tin Địa lý - GIS
2/25
1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên
thông tin & Hệ Thông tin Địa lý – GIS

􀂆 K nguyên thông tin có th xem nh c b t u ỷ ể ư đượ ắ đầ
v i s s d ng c a th c l l p trình v n hoa ớ ự ử ụ ủ ẻ đụ ỗ để ậ ă
d t t i Pháp cu i nh ng n m 1800.ệ ạ ố ữ ă

􀂆 Cu c t ng i u tra dân s M n m 1890 ã s d ng ộ ổ đ ề ố ỹ ă đ ử ụ
công ngh th c l v máy c th c h c th ng ệ ẻ đụ ỗ à đọ ẻ ơ ọ để ố
kê k t qu i u tra.ế ả đ ề

􀂆 N m 1936 t i h i ngh c a hi p h i các nh a lý ă ạ ộ ị ủ ệ ộ à đị
M ã nêu ra s c n thi t ph i phát tri n các ti p c n ỹ đ ự ầ ế ả ể ế ậ
v l ng trong gi i quy t các v n d a trên b n ề ượ ả ế ầ đề ự ả đồ
3/25
1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên
thông tin & Hệ Thông tin Địa lý – GIS

􀂆 Ba y u t quan tr ng d n t i s hình th nh công ngh ế ố ọ ẫ ớ ự à ệb n k ả đồ ỹ
thu t s ậ ốv àb n h c vi tính ả đồ ọ trong nh ng n m 1960 l :ữ ă à
1. S ho n thi n các k thu t ng nh b n ự à ệ ỹ ậ à ả đồ
2. S phát tri n nhanh chóng trong công ngh vi tính k thu t sự ể ệ ỹ ậ ố
3. S phát tri n nhanh k thu t x lý không gianự ể ỹ ậ ử

􀂆 V o nh ng n m 1960, B Y t v B Lâm nghi p Hoa K ã phát à ữ ă ộ ế à ộ ệ ỳđ

u tiên trên th gi iđầ ế ớ
5/25
2. Nhược điểm liên quan đến sử dụng bản đồ
giấy truyền thống

􀂆 Vi c s d ng b n gi y thông th ng có m t lo t các nh c i m cho ng i ệ ử ụ ả đồ ấ ườ ộ ạ ượ để ườ
s d ng trong vi c th hi n, thao tác, x lý các d li u thông tin, c th nh :ử ụ ệ ể ệ ử ữ ệ ụ ể ư
1. Không có kh n ng thay i t l b n (vì t l n y l c nh khi b n ả ă đổ ỷ ệ ả đồ ỷ ệ à à ốđị ả đồ
c in ra),đượ
2. Không có kh n ng hi n th l p thông tin chuyên (layer) riêng m ng i s ả ă ể ị ớ đề à ườ ử
d ng quan tâm,ụ
3. Khó kh n trong vi c chuy n i t h to n y sang h to khác,ă ệ ể đổ ừ ệ ạđộ à ệ ạđộ
4. Vi c c p nh t thông tin v o trong b n r t khó kh n v m t nhi u th i gian,ệ ậ ậ à ả đồ ấ ă à ấ ề ờ
5. Khó kh n trong vi c th c hi n các phân tích v s , v l ng,ă ệ ự ệ ề ố ề ượ
6. Khu v c quan tâm luôn luôn n m t i v trí giao nhau c a 4 t m b n (v n ự ằ ạ ị ủ ấ ả đồ ấ
n y c bi t n nh l lu t Murphy ),đề à đượ ế đế ư à‘ ậ ’
7. Không có kh n ng thay i cách hi n th các i t ng, các c i m ã c ả ă đổ ể ị đố ượ đặ để đ đượ
v ,ẽ
8. S n xu t b n theo nhu c u riêng vô cùng t n kém.ả ấ ả đồ ầ ố
􀂆 Các nh nghiên c u v qu n lý t i nguyên d n d n ã nh n ra r ng c n thi t à ứ à ả à ầ ầ đ ậ ằ ầ ế
ph i c i thi n ph ng pháp x lý các thông tin a lý, i u n y ã d n t i s ra ả ả ệ ươ ử đị đề à đ ẫ ớ ự
i c a GIS.đờ ủ
6/25
3 Các khái niệm cơ sở

M t v i nh ngh a c sộ à đị ĩ ơ ở

Địa lý (geo – Trái đất, graphy – mô tả): tiến trình mô tả Trái đất

Thông tin địa lý:

3 Cỏc khỏi nim c s

Cụng ngh thụng tin a lý (Geographic Information Technologies)

L cụng ngh v thu thp, x lý v chia s thụng tin a lý

Cú 3 loi chớnh: GPS, Vin thỏm v GIS

GPS Global Positioning System (t ng t GLONASS c a Nga)

L h thng v tinh bay quanh Trỏi t gi v cỏc tớn hiu chớnh xỏc

Cỏc thit b in t c bit trờn mt t thu nhn tớn hiu ny, cho li v trớ
trờn b mt trỏi t (trong h thng kinh/v hay h thng ta chun
khỏc)

Vi n thỏm (Remote sensing)

S dng v tinh Trỏi t thu thp thụng tin v b mt v khớ quyn

Cỏc tớn hiu v tinh c cỏc trm v tinh thu trờn mt t v chuyn sang nh
s

GIS - Geographic Information System

Hệ thông tin địa lý (HTTĐL)- Geographical information system
( GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính,
phần mềm, t liệu địa lý và ng ời điều hành đ ợc thiết kế hoạt động một
cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, l u trữ, điều khiển, phân tích và hiển
thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử

9/25
4. Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý

HTTĐL bao gồm các hợp phần cơ bản nh sau: tài
liệu không gian, ng ời điều hành, phần cứng, phần
mềm
Phần
mềm
công
cụ
Phần
mềm
công
cụ
CSDL
CSDL
Kết quả
GIS
Tru
tng
húa hay
n
gin húa
(Esri)
10/25
4. Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý

Dữ liệu không gian:
- Dữ liệu không gian có thể đến từ nhiều nguồn, có các nguồn t liệu
sau: số liệu tính toán thống kê, báo cáo, các quan trắc thực địa, ảnh

Những yêu cầu cơ bản về ng ời điều hành bao gồm các vấn đề sau:
- Bản đồ học cung cấp các hiểu biết về thiết kế bản đồ, lập bản đồ (ví dụ: L ới
chiếu bản đồ, hệ thống tọa độ, các mẫu ký tự trên bản đồ và các kỹ thuật in ấn).
- Khoa học về máy tính và thông tin cung cấp các kiến thức cơ bản về phần cứng
máy tính và vận hành thông thạo các ch ơng trình liên kết phần cứng.
- Có kinh nghiệm trong việc sử dụng các phần mềm HTTĐL:
- Có hiểu biết nhuần nhuyễn về dữ liệu: hiểu về nguồn dữ liệu, nội dung và độ
chính xác của dữ liệu,
- Có khả năng phân tích không gian. Yêu cầu đ ợc đào tạo về các ph ơng pháp xử
lý thống kê và xử lý định tính trong địa lý, việc đào tạo cho ng ời xử lý có thể lựa
chọn ph ơng pháp tốt nhất để phân tích và áp dụng nhằm đ a ra kết quả tốt nhất.
13/25
4. Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý

Phần cứng (máy tính và thiết bị ngoại vi)

Phần cứng của một HTTĐL bao gồm các hợp phần sau:
Bộ xử lý trung tâm (CPU), thiết bị nhập dữ liệu, l u dữ liệu
và thiết bị xuất dữ liệu.

Bộ xử lý trung tâm (central processing unit - CPU): hệ
thống điều khiển, bộ nhớ, tốc độ xử lý là những yếu tố
quan trọng nhất của CPU.

Nhập, l u dữ và xuất dữ liệu: các thiết bị ngoại vi phục vụ
cho việc nhập dữ liệu là: Bàn số hoá, máy quét để chuyển
đổi dữ liệu analoge thành dạng số. Hoặc đọc băng và đĩa
CD - ROM có nhiệm vụ lấy thông tin hiện có trong băng
và đĩa. Thiết bị xuất dữ liệu bao gồm máy in đen trắng và
màu, báo cáo, kết quả phân tích, máy in kim (plotter).

mỗi một bản đồ là sự mô hình hoá thực tế theo những tỷ lệ nhất định.
- Quản lý dữ liệu: chức năng thứ hai của phần mềm HTTĐL là hệ thống
quản lý dữ liệu (data base management system DBMS). Hệ thống TTĐL
phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu địa lý đồng
thời có thể quản lý hiệu quả một khối l ợng lớn dữ liệu với một trật tự rõ
ràng. Một yếu tố rất quan trọng của phần mềm HTTĐL là cho khả năng
liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu.
16/25
Mở rộng


17/25
Nhận biết GIS như thế nào?

C n phân bi t 2 ý ngh a c a câu h i ó có ph i l GIS?ầ ệ ĩ ủ ỏ “đ ả à ”

GIS là ứng dụng, bao gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu, phương pháp và con
người để giải quyết vấn đề  Ứng dụng GIS

GIS là loại phần mềm do các nhà tin học phát triển, tương tự Word, Excel.

GIS l ng d ngàứ ụ

Phần cứng GIS tương tự bất kỳ máy tính nào và bổ sung một các thiết bị khác
như máy in, máy vẽ khổ rộng, thiết bị nhập liệu như bàn số hóa, máy quét

Loại thông tin nào là quan trọng sẽ được GIS lưu trữ

thông tin về
what is where:


theo dõi mọi hoạt động, quản lý các thông tin về what is where, cập nhật dữ liệu, giao
nhiệm vụ cho nhân viên, cung cấp thông tin cho các công ty khác.

Giao thông v n t iậ ả

các cơ quan quản lý giao thông vận tại cần:

quản lý hệ thống tín hiệu giao thông; trạng thái mặt đường cao tốc; phân tích dữ liệu
về các tai nạn đường bộ, đường sắt

lái xe của trường học cần kế hoạch đưa đón học sinh

người bán hàng cần hệ thống tìm đường, định vị trong xe ôtô

hãng chuyển phát nhanh (FedEx) cần theo dõi hành trình hàng hóa

các nghiên cứu tập trung vào: quản lý đường đi và lập lịch bằng GIS
19/25
Sử dụng GIS để làm gì?

Nông nghi pệ

sử dụng bản đồ chi tiết và ảnh vệ tinh để lập kế hoạch mùa màng

lập kế hoạch sử dụng hiệu quả thuốc trừ sâu, phân bón

phân tích sản lượng thu hoạch.

các kỹ thuật này được gọi là “nông nghiệp chính xác”

trends

What has changed since ? Tìm ra sự khác biệt theo thời gian trong vùng

patterns

What spatial patterns exist? Tìm ra nơi nào không phù hợp mẫu (cancer là
nguyên nhân chính của cái chết của người dân gần nhà máy nguyên tử?)

modeling

What if ? Câu hỏi này xác định cái gì xảy ra nếu có đường mới mở hay nếu
chất độc thải vào nguồn nước Để trả lời câu hỏi này đòi hỏi các thông tin địa
lý và các thông tin khác.
21/25
GI-System, -Science, -Study

H nh ng doing GIS l gì?à độ “ ” à

là sử dụng các công cụ của hệ thông tin địa lý để giải quyết những vấn
đề đã nói trên đây.

Dự án GIS có các giai đoạn:  xác định vấn đề;  tìm kiếm dữ liệu;  xây dựng
CSDL;  thực hiện phân tích;  diễn giải và biểu diễn kết quả.

Từ khía cạnh này: GIS= Geographic Information System

hay có nghĩa là phát triển công cụ

bổ sung vào công nghệ thông tin địa lý đang có hay xây dựng công cụ mới.

dạng mẫu, đồ họa máy tính )

địa tin học: ‘geomatics’ (Canada, châu Âu) và ‘geoinfomatics’ (Mỹ) có
cùng ý nghĩa

khái niệm ‘spatial’ hay ‘geographic’

‘geographic’ liên quan đến Trái đất: bề mặt hai chiều; khí quyển, đại dương, lớp dưới
bề mặt 3D

‘spatial’ đề cập đến bất kỳ cấu trúc đa chiều nào: ảnh y tế về cơ thể người; bản vẽ
thiết kế cơ khí; vẽ kiến trúc ngôi nhà

‘geographic’ là tập con của ‘spatial’: thường được sử dụng thay cho nhau khi nghiên
cứu về GIS
23/25
GIS và các hệ thông tin khác
24/25
Các vấn đề của GIScience

V n trình di nấ đề ễ

độ phức tạp của bề mặt Trái đất là vô hạn, do vậy phải quyết định về

thu thập và trình diễn nó trong hệ thống số như thế nào?

lấy mẫu ở đâu và như thế nào?

khuôn mẫu dữ liệu nào được sử dụng?



khai thác nhanh thông tin thông qua chỉ số hóa thích hợp

khả năng giao tiếp được giữa các hệ thống khác nhau.

V n hi n th d li u a lýấ đề ể ị ữ ệ đị

phương pháp hiển thị tác động diễn giải dữ liệu địa lý như thế nào?

bản đồ học được mở rộng như thế nào để tận dụng lợi thế của môi trường
số

các đặc tính cơ bản nào của hiện thị sẽ đem đến thắng lợi.