2
Lời nói đầu.

Tác giả chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Dự án Quản lý
đô thị ở Việt Nam, tròng Đại học Tổng hợp Montreal -
Canada, trờng Đại học Kiến trúc Hà Nội đã tạo điều kiện
thuận lợi để ra đời cuốn giáo trình này.
Cảm ơn Giáo s Franỗois Charbonneau, Ph. D. đã góp ý
cho việc xây dựng đề cơng cuốn giáo trình và đã giúp đỡ
tác giả rất nhiều trong quá trình biên soạn giáo trình.
Cảm ơn Tiến sỹ KTS Phạm Khánh Toàn đã cùng Tác giả
tìm kiếm tài liệu và góp ý kiến cho việc biên soạn.

Hệ thống thông tin địa lý "Geographical Information Systems (GIS)" đang đợc
ứng dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả rõ rệt vào nhiều lĩnh vực ở một số nớc tiên
tiến. Nớc ta, Việc xây dựng cơ sở dữ liệu, ứng dụng vào GIS ở một số ngành nh
Địa chính, Lâm nghiệp đã có những thành công, nhng trong lĩnh vực Quy hoạch
xây dựng và Quản lý đô thị ở nớc ta, GIS mới chỉ bớc đầu đợc ứng dụng, đi
theo các dự án tiến hành ở một số đô thị lớn. Có thể nói ứng dụng GIS vẫn còn là
vấn đề mới.
Trong khuôn khổ của Dự án Quản lý đô thị Việt Nam - hợp tác giữa hai nớc Ca
Na Đa và Việt Nam, cùng với những hoạt động khác, nhiều tài liệu giáo trình đã
đợc biên soạn, cuốn "
Cơ sở dữ liệu và hệ thông tin địa lý GIS" là một trong
những giáo trình đó.
Ban Giám đốc Dự án Quản lý đô thị Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho
chúng tôi trong quá trình biên soạn giáo trình này. Giáo s
Franỗois
Charbonneau, Ph. D.
trờng Đại học Tổng hợp Montreal Ca Na Đa đã trực tiếp

Nội dung chính của cuốn giáo trình này gồm 5 chơng:
Chơng I. Những khái niệm cơ bản về hệ thống thông tin địa lý.
Nội dung trình bày các khái niệm về bản đồ, dữ liệu địa lý, định nghĩa GIS,
những ứng dụng của GIS.
Chơng II. Mô hình hoá trái đất.
Nội dung trình bày ba phơng pháp mô hình hoá trái đất, tạo dữ liệu không
gian cho GIS.
Chơng III. Cấu trúc dữ liệu thông tin địa lý.
Nội dung trình bày cấu trúc của dữ liệu thông tin địa lý theo tiến trình, cấu
trúc của Hệ thông tin địa lý theo phơng pháp Hớng đối tợng. Ngời đọc
sẽ tìm thấy trong chơng này cấu trúc của hệ thông tin địa lý theo mô hình
tiên tiến nhất, đợc Viện nghiên cứu hệ thống môi trờng - Hoa Kỳ
(Environmental System Reseach Institute, Inc, (ESRI)) thiết lập và đang
đợc sử dụng.
Thông qua nội dung chơng này, ngời đọc sẽ nhanh chóng làm quen với
các phần mềm GIS của ESRI.

4
Chơng IV. Hệ quản trị dữ liệu Microsoft Access.
Hệ quản trị dữ liệu Microsoft Access đợc lựa chọn là hệ quản trị dữ liệu cá
nhân mạnh nhất (nên hiểu từ cá nhân ở đây tơng tự nh từ máy tính cá
nhân). Mặc dù không quản trị cơ sở dữ liệu lớn nh Oraccle, Microsoft
Access đủ mạnh để ta xây dựng cơ sở dữ liệu vừa phải phù hớp với đại đa số
các cơ quan quản lý hiện nay. Mặt khác Microsoft Access có ngay trong bộ
Microsoft office. Sử dụng thành thạo Access sẽ nhanh chóng làm quen với
các hệ quản trị dữ liệu khác.
Nội dung của chơng hớng dẫn ngời đọc từng bớc để có thể tự xây dựng
cơ sở dữ liệu cho cơ quan mình. Các bạn có thể tam khảo ứng dụng mẫu
kèm theo khi cài đặt Microsoft Access đó là Northwind và Order. Đây là 2
ứng dụng kiểu mẫu, bạn có thể học tập đợc rất nhiều.

đọc các chơng IV và chơng V, không đợi tới khi đọc xong cả cuốn sách. Chỉ có
áp dụng thực tế chúng ta mới có thể nắm đợc lý thuyết.Chúc các bạn đạt đợc kết
quả mong muốn.
Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã rất cố gắng, nhng do trình độ còn nhiều hạn
chế, chắc chắn cuốn sách sẽ có nhiều sai sót, rất mong bạn đọc góp ý, để lần xuẩt
bản sau hoàn chỉnh hơn. Các ý kiến góp ý xin gửi về trờng Đại học Kiến trúc Hà
nội, hoặc cho tác giả:
Phạm Hữu Đức ĐH Kiến trúc Hà Nội. MB Phone: 0913046080.
Email:
Xin cảm ơn các bạn đã đọc và góp ý sách!
Hà nội, ngày 24-4-2005.
Tác giả.
13
Chơng I.
Những khái niệm cơ bản về hệ thông tin địa lý
và hệ quy chiếu không gian.1.1. Khái niệm về thông tin địa lý (Geographical Infomation).
Để hiểu đợc hệ thông tin địa lý, trớc hết chúng ta cần nắm đợc khái niệm
thông tin địa lý là gì.
Dữ liệu địa lý liên quan đến các đặc trng địa lý hay không gian. Các đặc
trng này đợc ánh xạ, hay liên quan đến các đối tợng không gian. Chúng có thể
là các đối tợng thực thể, văn hóa hay kinh tế trong tự nhiên. Các đặc trng trên
bản đồ là biểu diễn ảnh của các đối tợng không gian trong thế giới thực. Biểu
tợng, màu và kiểu đờng đợc sử dụng để thể hiện các đặc trng không gian
khác nhau trên bản đồ 2D.

quân cách tính toán thuỷ triều, giúp cho trận thuỷ chiến sắp tới. Sau đó, những ý
đồ chiến thuật, bài binh bố trận của thuỷ quân trên sông và mai phục quân ở ven
sông, đợc Trần Hng Đạo cho làm những chiếc bánh đa rắc những hạt vừng trên
đó thể hiện bản đồ trận đánh sắp tới. Những chiếc bánh đa này phát cho chỉ huy
các cánh quân.
Ngày nay, bản đồ đợc in trên giấy, bản đồ số - bản đồ đợc thể hiện thông qua
màn hình máy tính. Bản đồ sử dụng đờng nét, màu sắc, ký hiệu, chữ và số thể
hiện những thông tin địa lý. Bản đồ đợc tạo ra để mô tả vị trí, hình dạng, những
đặc tính có thể nhận thấy phong cảnh nh: Sông, suối, đờng xá, làng mạc, rừng
cây vv Những thông tin này thờng bao gồm những thông tin về độ cao đợc
thể hiện bằng các điểm chi tiết, với chữ số ghi độ cao, các đờng bình độ (đờng
cùng độ cao hay còn đợc gọi là đờng đồng mức).
Ngoài những bản đồ có mục đích sử dụng phổ thông, còn có những bản đồ đợc
sử dụng cho mục đích quân sự, một số loại bản đồ khác cung cấp những thông tin
theo chủ đề, chúng đợc đặt tên là bản đồ chuyên đề. Những bản đồ chuyên đề
nh bản đồ liên quan đến những đặc tính tự nhiên, nh bản đồ địa chất; liên quan
tới hoạt động của con ngời, nh bản đồ số ngời thất nghiệp. Cũng có thể bản đồ
là công cụ để quản lý, nh
bản đồ quy hoạch sử dụng đất chẳng hạn.
Một bản đồ thờng bao gồm tập hợp các điểm, đờng, vùng, nó đợc xác định
bởi cả thông tin về vị trí không gian đợc tham chiếu bởi hệ toạ độ và về những
thông tin thuộc tính - phi hình học.
Theo Michael Zeiler: " Bản đồ thể hiện bằng hình vẽ những dữ liệu địa lý một
cách trực quan, rõ ràng. Các hình vẽ đợc bố trí theo tỷ lệ, tợng trng và đợc in
nh những bức tranh".
Bản đồ là sự trừu tợng hoá các dữ liệu địa lý. Bản đồ chắt lọc những thông tin
theo yêu cầu, mục đích sử dụng, trình bày trên giấy, trên màn hình máy tính (các
bản đồ số). Bản đồ làm đơn giản hoá những vấn đề phức tạp, những cấu trúc ẩn
bên trong của dữ liệu. Bản đồ mô tả các nội dung của dữ liệu bằng các nhãn: biểu
thị tên, loại, kiểu và những thông tin khác.

- Đa giác hình khép kín mô tả hình dạng vị trí
của đối tợng địa lý có tính đồng nhất nh
quốc gia, vùng lãnh thổ, lô đất, loại đất, hay các vùng sử dụng đất.
1.2.2.3.Biểu diễn theo kiểu mạng lới các điểm ảnh Rasters.
Nhiều thông tin địa lý về trái đất, chúng ta thu thập đợc theo dạng ảnh nh
không ảnh (chụp từ máy bay), ảnh viễn thám (chụp từ vệ tinh). Những ảnh này
thờng đợc lót dới những bản đồ khác (hình 1.2).

15
Mạng lới (grid) các điểm ảnh biểu thị các
yếu tố liên tục và đồng nhất nh nhiệt độ,
lợng ma, độ cao.
Hình ảnh và mạng các điểm ảnh dữ liệu
đợc gọi là rasters. Raster bao gồm ma trận
các điểm ảnh 2 chiều (2D). Các điểm ảnh
thể hiện các thuộc tính, đợc biểu hiện bằng
màu sắc, dạng quang phổ hay dạng ma rơi
(rainfall).
H
ình 1.2. Biểu diễn bằng ảnh
R
asters
1.2.2.4. Biểu diễn theo các mặt.
Hình dạng của bề mặt trái đất là liên
tục. Một số diện mạo của bề mặt có thể vẽ
nh các hình thể nh gò đồi, đỉnh núi, suối.
Đờng cùng độ cao đợc thể hiện bằng các
đờng đồng mức
H
ình 1.3. Biểu diễn các mặ

đợc tô màu khác nhau để mô tả sự phân loại.
Kích thớc to nhỏ khác nhau của ký hiệu vẽ trên bản đồ nhằm mô tả giá trị số
khác nhau.
Giá trị mã hay giá trị số đợc biểu thị trên bản đồ bằng cách sử dụng màu. Để thể
hiện những giá trị khác nhau, ngời ta hoà trộn các màu sắc tạo nên bảng màu,
các ô màu thay đổi sắc độ.
Các chữ có thể đợc viết bên cạnh, dọc theo, hoặc bên trong hình vẽ mà nó cần
mô tả.
1.2.2.6. Bản đồ mô tả các quan hệ không gian nh thế nào?
Khi xem một bản đồ chúng ta nhận thức đợc không gian. Nhiều bản đồ đợc
làm ra để phục vụ cho mục đích nh vị trí giao dịch, tìm đờng đi ngắn nhất, vị
trí các khu ở.
Bản đồ thờng có mối quan hệ không gian:
- Nối khu này với khu khác.
- Khu này kề liền với khu khác.
- Khu này chứa đựng khu khác.
- Khu này giao với khu khác.
- Khu này bên khu khác
- Chênh lệch cao độ giữa khu này với khu khác.
- Quan hệ vị trí giữa khu này với các khu khác.
Bản đồ trong hệ thông tin địa lý GIS còn hỗ trợ giải đáp về không gian tạo ra các
bảng và theo sự lựa chọn của ngời dùng. ArcInfo, ArcMap biểu thị các bản đồ số
thích hợp với các bản đồ thông dụng đối với ngời quen dùng bản đồ in trên giấy.
Có thể in các bản đồ số trên các máy in khổ lớn để thấy rõ các chi tiết. Có thể tạo
ra những bản đồ số trên máy tính có cùng mối quan hệ địa lý, tạo ra các bản đồ
chuyên đề, các bảng biểu kết quả của vấn tin, thực hiện các phân tích và sửa đổi
các đối tợng địa lý. Bản đồ số đợc lu nh một file với phần mở rộng của file là
.mxd (khi ta dùng ArcGIS) và đợc gọi là tài liệu bản đồ, hay đơn giản là bản đồ.
1.2.3. Các bộ phận của bản đồ.
Các phần mềm máy tính nh Arcmap biểu thị bản đồ số theo dạng tơng tự với

Khung dữ liệu bản đồ liên kết động với các
bản chú giải. Khi phơng thức hình vẽ thay
đổi, các chú giải đợc cập nhật. Khi tỷ lệ bản
đồ thay đổi, chữ tỷ lệ đợc cập nhật, đồng
thời thanh tỷ lệ xích cũng thay đổi kích
H
ình 1.5: Bổ xung các chi tiết
vào bản đồ

18
thớc theo. Khi bản đồ xoay đi, mũi tên chỉ hớng Bắc xoay theo.
Có thể bổ xung vào bản đồ các chi tiết nh dấu hiệu, đờng, đa giác, hình chữ
nhật, chữ và hình ảnh (Hình 1.5). Hình ảnh có thể theo dạng metafile hay bimap.
Những chi tiết bổ xung không có liên kết với khung dữ liệu.
1.2.4. Các lớp (layer) bản đồ.
Lớp bản đồ là đơn vị cơ sở của việc trình bày thông tin địa lý trên bản đồ. Lớp
biểu hiện một tập hợp mối quan hệ giữa các dữ liệu địa lý đợc vẽ trên bản đồ. Ví
dụ có các lớp bản đồ ta có thể tạo ra nh lớp sông suối, lớp biên giới hành chính,
các điểm trắc địa, lớp đờng bộ vv
1.2.4.1. Lớp dữ liệu địa lý.
Một lớp (layer) tham chiếu tới một tập
hợp dữ liệu địa lý, nhng nó không
chứa đựng dữ liệu địa lý. Ưu điểm của
cách sử dụng lớp nh sau:
Có thể tạo những lớp riêng biệt
trên cùng một dữ liệu địa lý.
Những dữ liệu này có thể nhìn
thấy những đặc tính khác nhau
hoặc dùng những phờng thức
biểu thị khác nhau

Â
u
Lớp cho phép ấn định kiểu vẽ bản đồ
bất kỳ đối với tổ hợp dữ liệu địa lý
(hình 1.6).
Tuy vậy, tập hợp dữ liệu không bao gồm sự chỉ dẫn cho cách vẽ dữ liệu. Ta xác
định rõ cách thức thể hiện bản đồ khi ta tạo ra lớp bản đồ.
Ta có thể tạo nhiều lớp cho cùng một tập hợp dữ liệu. Mỗi một lớp mô tả đặc tính
riêng biệt (hình 1.7).
Một số bản đồ trình bày các tập hợp dữ liệu phụ, hoặc chi tiết hoá các đối tợng
bản đồ đợc chọn, hoặc những kết quả vấn tin, sử dụng cú pháp Stuctured Query
Language (SQL) (hình 1.8).
Với những lựa chọn trên bản đồ, có thể
chỉ thể hiện một đối tợng cần quan
tâm, mà không cần xoá các đối tợng
bên cạnh của bản đồ.
Có thể thể hiện bản đồ theo một tỷ lệ
tuỳ ý, nhng tốt nhất là thể hiện theo
những tỷ lệ quy định. Có thể xác định
tỷ lệ ngỡng cho lớp và thay thế lớp
khác với tỷ lệ đợc định rõ (hình 1.9).
H
ình 1.9: Bản đồ thứ nhất thể hiện lớp
với các công trình bằng các biểu
tợng đợc tô màu, hình thứ hai thể
hiện cung tập hợp đối tợng nhng
bằn
g
các biểu t
ợ

nh Raster
trận các điểm (matrix of cells) đợc biểu
diễn ở lớp ảnh (hình 2.11)
Kiểu các mặt tam giác: Các mặt biểu diễn
bề mặt trái đất. Các mặt này là các mặt
tam giác không đều kế cận nhau, biểu diễn
các giá trị cao độ Z. Các tam giác đợc thể
hiện ở lớp mạng tam giác không đều TIN
layer (triangulated irregular network)
H
ình 1.12: Bản đồ các mặt tam giác

1.2.5. Dùng các biểu tợng để thể hiện bản đồ.
Sử dụng các biểu tợng (symbol) và các nhãn (laybel) để thể hiện các thông tin
địa lý trên bản đồ có thể thực hiện trong một số trờng hợp phổ biến sau:
Những con đờng có thể đợc thể hiện bằng những nét vẽ với độ to nhỏ,
hình thức, màu sắc khác nhau, để thể hiện những loại đờng khác nhau,
cũng nh đặc tính của đờng khác nhau.
Những con sông, con suối, thờng đợc tô màu xanh nớc biển để biểu
thị mặt nớc.
Các biểu tợng dùng để chỉ rõ những đối tợng đặc biệt nh đờng sắt
hay sân bay.
Các đờng phố có thể đợc thể hiện các nhãn, chỉ rõ tên riêng của
đờng phố.
Các công trình kiến trúc có thể đợc thêm nhãn tên, hay chức năng của
công trình.
Biểu tợng điểm: Các biểu tợng
điểm thể hiện các điểm có kích thớc
nhỏ trên bản đồ. Các biểu tợng điểm
có thể là một hình vẽ đơn sắc, một

đặc trng địa lý hay không gian. Các đặc trng này đợc ánh xạ hay liên
quan đến các đối tợng không gian. Chúng có thể là các đối tợng vật lý, văn hóa
hay kinh tế trong tự nhiên. Các đặc trng trên bản đồ là biển diễn ảnh của các đối
tợng không gian trong thế giới thực. Biểu tợng, màu và kiểu
đờng đợc sử
dụng để thể hiện các đặc trng không gian khác nhau trên bản đồ 2D.
Khái niệm thông tin" (Information) đợc sử dụng, vì nó liên quan đến khối dữ
liệu khổng lồ do GIS quản lý. Các đối tợng thế giới thực đều có tập riêng các dữ
liệu chữ số thuộc tính hay đặc tính (còn gọi là dữ liệu phi hình học, dữ liệu thống
kê) và các thông tin vị trí cần cho lu trữ, quản lý các đặc trng không gian.
Khái niệm hệ thống" (System) đề cập đến cách tiếp cận hệ thống của GIS. Môi
trờng hệ thống GIS đợc chia nhỏ thành các môđun, để dễ hiểu, dễ quản lý,
nhng chúng đợc tích hợp thành hệ thống thống nhất, toàn vẹn. Công nghệ
thông tin đã trở thành quan trọng, cần thiết cho tiệm cận này và hầu hết các hệ
thống thông tin đều đợc xây dựng trên cơ sở máy tính.

22
Hệ thông tin
Hệ thông tin phi hình học (Kế
toán, Quản lý Nhân sự )
Hệ thông tin không
gian
Hệ thông tin địa lý
(GIS)
Các hệ thông tin
không gian khác
(CAD/CAM, )
Các hệ thống GIS
khác (Kinh tế Xã hội,
Dân số )

rừng, lúa ), hệ thông tin địa lý quản lý kinh tế, xã hội, dân số
Thông tin địa lý bao gồm dữ liệu về bề mặt trái đất và các diễn giải dữ
liệu, để chúng trở nên dễ hiểu. Thông tin địa lý đợc thu thập qua bản đồ,
qua đo đạc trực tiếp, đo đạc bằng máy bay, viễn thám, hoặc đợc thu thập
thông qua điều tra, phân tích hay mô phỏng. Thông tin địa lý bao gồm hai
loại dữ liệu: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (phi không gian); trả
lời các câu hỏi có cái gì ? ; ở đâu? .
1.3.2. Nền tảng của hệ thông tin địa lý GIS.
Khái niệm cơ bản cần nắm vững trớc khi đa ra các định nghĩa, cần xem xét
các yếu tố cấu thành, cơ sở dữ liệu liên quan, phạm vi ứng dụng của hệ thông tin
địa lý.
Tiếp theo đó, sẽ nghiên cứu những khái niệm cơ bản của mô hình hoá dữ liệu địa
lý, nghiên cứu một số phơng pháp để mô hình hoá các bề mặt liên tục, các đối
tợng riêng rẽ, và các hình ảnh. Đôi khi không phải là chỉ có một cách lựa chọn
hợp lý cho mô hình dữ liệu.

1.3.2.1. Các bộ phận của hệ thông tin địa lý.
Hệ thông tin địa lý GIS bao gồm
5 thành phần (hình 1.16):

- Những con ngời đợc đào tạo
(People).
- Dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính (Data),
- Phơng pháp phân tích
(analysis),
- Phần mềm tin học (Software)
và
- Phần cứng máy tính
(Hardware)

dụng.
Phát hành bản đồ- in bản đồ. Những ngời này tạo ra những bản đồ có chất
lợng cao.
Thao tác viên hệ thống (system operator) có trách nhiệm vận hành hệ thống
hàng ngày, để ngời sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả: sửa chữa khi
chơng trình bị tắc nghẽn, trợ giúp nhân viên thực hiện các phân tích có độ
phức tạp cao, huấn luyện ngời dùng, quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an
toàn, toàn vẹn CSDL để tránh h hỏng mất mát dữ liệu.
Chuyên viên phân tích hệ thống GIS (GIS systems analysts) là nhóm ngời
chuyên nghiên cứu thiết kế hệ thống có trách nhiệm xác định mục tiêu của
hệ 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. Thông thờng,
chuyên gia phân tích hệ thống là nhân viên của các hãng lớn chuyên về cài
đặt GIS.
Nhà cung cấp GIS (GIS supplier) có trách nhiệm cung cấp phần mềm, cập
nhật phần mềm, phơng pháp nâng cấp cho hệ thống, huấn luyện ngời
dùng GIS thông qua các hợp đồng với quản trị hệ thống.
Phân tích và giải quyết các vấn đề địa lý - nh các vấn đề sự phát tán các
chất hoá học, tìm kiếm đờng đi ngắn nhất, xác định địa điểm.
Xây dựng và nhập dữ liệu địa lý - từ một vài dạng biên tập khác nhau,
chuyển đổi, và truy cập. Nhà cung cấp dữ liệu (data supplier) có thể là tổ
chức Nhà nớc hay t nhân. Thông thờng các cơ quan Nhà nớc cung cấp
dữ liệu đợc xây dựng cho chính nhu cầu của họ, những dữ liệu này có thể
đợc sử dụng trong các cơ quan, tổ chức khác hoặc đợc bán với giá rẻ hay
cho không tới các dự án GIS phi lợi nhuận. Các công ty t nhân thì thờng
cung cấp dữ liệu sửa đổi từ dữ liệu các cơ quan Nhà nớc cho phù hợp với
ứng dụng cụ thể.
Quản trị dữ liệu - điều hành cơ sở dữ liệu của GIS, và bảo đảm cho GIS
hoạt động suôn sẻ.
Thiết kế cơ sở dữ liệu - xây dựng các kiểu dữ liệu logic và xây dựng cơ sở

25
- Khoa học đợc ứng dụng có liên quan tới không gian, nh thuỷ văn,
khí tợng hay dịch tễ học.
- Chất lợng các thủ tục bảo đảm dữ liệu là chính xác, nhất quán và
đúng đắn.
- Thuật toán giải quyết vấn tin trên tuyến, mạng hay mặt.
- Những kiến thức áp dụng để vẽ bản đồ tạo ra những bản đồ thể hiện
hoàn hảo.

Phần cứng máy tính: Máy tính với đủ loại từ loại cầm tay đến những
máy chủ máy mạng. Có thể cài đặt phần mềm của GIS cho gần nh hầu
hết các loại máy tính.
Với sự cải thiện của mạng máy
tính băng thông rộng, một máy chủ
đã có thể phục vụ cho GIS trong
phạm vi doanh nghiệp.
Internet kết nối các máy tính thành
mạng toàn cầu, là một cách cơ bản
để truy cập dữ liệu.
Một hớng khác, đó là sự tăng
nhanh việc sử dụng hệ thống định
vị toàn cầu GPS (Global
Positioning System) để xác định vị
trí theo thời gian thực.
H
ình 1.18. Sơ đò sử dụng phần cứng máy
tính trong GIS
Phần mềm GIS: Một hệ thống GIS bao gồm nhiều moduls phần mềm
trong đó hệ quản trị CSDL địa lý là quan trọng nhất, nó thể hiện khả năng
lu trữ, quản lý dữ liệu. Các modul khác là công cụ thu thập dữ liệu, chuyển

1960.
Nhiều định nghĩa GIS đã ra đời, có thể dẫn ra đây một số định nghĩa:
- Burrough, 1986: GIS là những công cụ mạnh để tập hợp, lu trữ, truy cập,
khôi phục, biểu diễn dữ liệu không gian từ thế giới thực, đáp ứng những yêu
cầu đặc biệt.
- Lord Chorley, 1987: GIS là hệ thống thu nạp, lu trữ, kiểm tra, tích hợp, vận
dụng, phân tích và biểu diễn dữ liệu tham chiếu tới mặt đất. Những dữ liệu này
thông thờng là cơ sở dữ liệu tham chiếu không gian dựa trên những phần mềm
ứng dụng.
- Michael Zeiler: Hệ thông tin địa lý GIS là sự kết hợp giữa con ngời thành thạo
công việc, dữ liệu mô tả không gian, phơng pháp phân tích, phần mềm và phần
cứng máy tính - tất cả đợc tổ chức quản lý và cung cấp thông tin thông qua sự
trình diễn địa lý.
- Franỗois Charbonneau, Ph. D: GIS là một tổng thể hài hoà của một công cụ
phần cứng và ngôn ngữ sử dụng để điều khiển và quản lý từ dữ liệu cho đến phép
chiếu không gian và của các dữ liệu mô tả có liên quan.
- David Cowen, NCGIA, Mỹ: GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ
tục đợc thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị
các dữ liệu qui chiếu không gian, để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế
hoạch phức tạp.

28
Mặc dù có sự khác nhau về mặt tiếp cận, nhng nhìn các định nghĩa về GIS đều
có có các đặc điểm giống nhau nh sau: bao hàm khái niệm dữ liệu không gian
(spatial data), phân biệt giữa hệ thông tin quản lý (Management Information
System - MIS) và GIS. Về khía cạnh của bản đồ học thì GIS là kết hợp của lập
bản đồ trợ giúp máy tính và công nghệ cơ sở dữ liệu. So với bản đồ thì GIS có lợi
thế là lu trữ dữ liệu và biểu diễn chúng là hai công việc tách biệt nhau, vì vậy, có
nhiều cách quan sát từ các góc độ khác nhau trên cùng tập dữ liệu.
1.4. Quan hệ giữa GIS và các ngành khoa học khác.

và phân tích dữ liệu không gian.
- Ngành thống kê: đợc sử dụng để phân tích dữ liệu GIS, đặc biệt trong
việc hiểu các lỗi hoặc tính không chắc chắn trong dữ liệu GIS.
- Quy hoạch đô thị: lĩnh vực luôn liên quan tới bản đồ nh bản đồ sử dụng
đất, bản đồ chuyên đề, bản đồ hạ tầng và các loại bản đồ khác. Với hai loại
bản đồ bản đồ hiện trạng và quy hoạch tơng lai, sử dụng GIS để phân tích
tiến trình phát triển của quy hoạch. Việc sử dụng GIS trong quy hoạch
làm cho công việc tiến hành sẽ nhanh hơn, và dễ dàng trong phân tích lịch
sử hình thành và phát triển của đô thị và định hớng phát triển trong tơng
lai.
- Quy hoạch vùng: Quy hoạch vùng cũng nh quy hoạch tổng thể liên quan
tới một phạm vi lãnh thổ rộng lớn. Bản đồ đóng một vai trò quan trọng và
nó giúp cho ngời quy hoạch phân tích đa ra phơng án. Sử dụng GIS sẽ
vô cùng có ích, trong phân tích và thiết kế thể hiện đồ án, vì một trong
những khái niệm của GIS là tổ chức các lớp bản đồ. Các lớp bản đồ đó có
thể là diện tích phát triển, điều kiện hiện trạng, chất lợng sống tại địa
phơng, chiều hớng tăng trởng số dân, sự sử dụng nguồn nhân lực và tài
nguyên vv Còn một vấn đề nữa là sự phong phú về cơ sở dữ liệu, sự
phong phú về thông tin, với độ chính xác trong quy hoạch cần tới.
- Quy hoạch môi trờng: Với sinh thái học, điều kiện tự nhiên, quan hệ giữa
con ngời và môi trờng tự nhiên, công nghiệp nhà máy bao quanh tác
động tới điều kiện tự nhiên vợt khỏi tầm kiểm soát của con ngời, sự sử
dụng quá mức nguồn tài nguyên, ô nhiễm bầu khí quyển, ô nhiễm nguồn
nớc, ô nhiễm đại dơng, và nhiều vấn đề khác nữa. Việc sử dụng GIS sẽ
rất có ích khi phân tích, quản lý, vận dụng, quy hoạch và ngăn chặn sự huỷ
hoại môi trờng.
- Quản lý tài nguyên: Trong lĩnh vực quản lý tài nguyên, những dữ liệu
không gian có các chiều vật lý và vị trí trên mặt đất kết hợp với các yếu tố
cảnh quan đợc biểu thị nh những đối tợng trên bản đồ. Quan hệ địa lý
giữa những đối tợng hình học bản đồ và sự diễn tả nó là chìa khoá sử

Quân đội Canada đã tuỳ biến phần mềm GIS cho phù hợp với hệ
thống chỉ huy của đất nớc.
- Sinh thái và bảo tồn: Colombia xây dựng cơ sở dữ liệu, để u tiên
dành đất cho vờn Quốc gia.
Kenya GIS đã phát hiện ra các động vật ở hoang mạc phân tán trong
mùa ẩm ớt và tập trung vào khu vực trũng vào mùa khô. Sự hiểu biết
về vùng di c đã giúp cho việc quản lý nguồn nớc, dẫn nớc cho đời
sống hoang dã và các vật nuôi.
GIS đợc áp dụng ở đảo Santa Catalina - California để đánh giá chi
phí sinh thái và lợi ích của các con đờng. Đánh giá hai mặt của vấn
đề xây dựng đờng: có điều kiện lui tới quản lý hệ sinh thái, nhng
đồng thời làm chia cắt cảnh quan.

31
- Cấp điện và khí đốt: Beirut phân tích dòng năng lợng để giảm bớt
tổn thất và tăng mức điện áp. GIS mô hình hoá các phơng thức cấp
điện khác nhau tìm ra phơng án tối u.
New Mexico đã sử dụng GIS để quản lý xây dựng, vận hành và bảo
dỡng 2.500 dặm chuyển tải năng lợng điện. Mục đích quan trọng
hàng đầu là ngăn chặn những việc làm huỷ hoại môi trờng.
Hãng Năng lợng Đan Mạch đã xây dựng cơ sở dữ liệu về sử dụng
năng lợng của từng công trình trên lãnh thổ. Thông tin đó đợc dùng
cho quy hoạch năng lợng và thiết kế hệ thống phân phối năng lợng.
- Cứu hộ và an toàn công cộng: Năm 1997, phi thuyền Cassini đợc
phóng lên thăm dò Sao Thổ, GIS đợc sử dụng để đánh giá các nguy
cơ tai nạn có thể xảy ra trên tàu do polutolium gây ra.
Cơ quan Khảo sát động đất Quốc gia của Italia xây dựng hệ thống
thông tin thống nhất. Hệ thống này tạo ra các bản báo cáo theo thời
gian thực và các bản đồ hoạt động địa chấn.
- Quản lý môi trờng: Hàn Quốc, phân vùng các vờn quốc gia khi

đợc sử dụng để biểu thị những yếu tố địa lý, kinh tế, xã hội, nhân
khẩu, và sử dụng những dữ liệu đó để chăm sóc y tế.
Những nhà nghiên cứu ở trờng Đại học Tổng hợp sử dụng GIS để
phân tích những bệnh đặc biệt, hiếm thấy đã tính tán đợc sự ảnh
hớng của các yếu tố môi trờng tới căn bệnh.
Cororado, tỷ lệ phần trăm trẻ em sơ sinh nhẹ cân vợt quá tỷ lệ của
toàn quốc. GIS đã đợc dùng để kiểm tra các yếu tố nh tuổi, chủng
tộc, giáo dục, sự phát triển và đa vào chơng trình sức khoẻ cộng
đồng.
- Giáo dục: Một tổ chức giáo dục đã sử dụng GIS để trợ giúp sinh viên
phát hiện những vấn đề thuộc về địa lý, nuôi dỡng ớc muốn
nghiên, phân tích và thẩm định những nghiên cứu của mình.
Trờng đại học đã đa GIS vào chơng trình giảng dạy, nhằm giúp
sinh viên một "ý thức không gian" bằng cách trình bày cho họ hiểu
hành động của cá nhân họ phải hoà đồng với khung cảnh chung của
thế giới.
- Địa chất và khai thác mỏ: GIS đợc sử dụng ở Tây Virginia để điều
khiển mỏ acid, quản lý việc thoát nớc ma.
Công ty Dịch vụ mỏ đã sử dụng GIS để tạo cơ sở dữ liệu phục vụ tìm
địa điểm chôn lấp chất thải phóng xạ, chơng trình thăm dò mỏ, quản
lý sử dụng nớc ngầm.
- Hải dơng, bờ biển, tài nguyên biển: Cơ quan Hải dơng Hoa Kỳ đã
sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám nhiệt độ biển để nghiên cứu mặt biển
và xoáy đại dơng.
ở Washington, GIS đợc sử dụng để lập bản đồ dòng chảy ven bờ
biển, tính toán sự thay đổi các điểm mũi đất và nguy cơ xói bờ biển.
- Bất động sản: Một tổ chức xây dựng nhà ở cho các gia đình thu nhập

33
thấp đã sử dụng GIS phân tích yêu cầu quy hoạch mặt bằng, đã bảo

- Giao thông vận tải: Hàn quốc, GIS đợc dùng để điều khiển giao
thông nhằm làm giảm bớt lu lợng ở nút cổ chai các đờng cao tốc
- Cung cấp nớc và bảo vệ nguồn nớc: Dân số tăng và sự mở rộng sản
xuất nông nghiệp ở Ai cập đặt ra một yêu cầu quản lý nguồn nớc.
Chính phủ đã xây dựng một hệ thống nhằm quản lý sông Nil, các