SVTH
MSSV
LỚP
KHÓA
NGÀNH
:
:
:
:
:
ĐẶNG THẢO LAM
06151011
DH06DC
2006 – 2010
CÔNG NGHỆ ĐỊA CHÍNH
Tháng 7 năm 2010
ĐỀ TÀI :
ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ ĐƯỜNG PHỐ VÀ
SỐ NHÀ TRÊN ĐỊA BÀN THỊ TRẤN DĨ AN,
HUYỆN DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG Giáo viên hướng dẫn: KS. NGUYỄN TRUNG QUYẾT
(Địa chỉ cơ quan: Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh)
Ký tên:
- Tháng 7 năm 2010 -
Đặng Thảo Lam
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Sinh viên thực hiện: Đặng Thảo Lam, nghành Công Nghệ Địa Chính, Khoa Quản Lý Đất Đai
Bất Động Sản, Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010.
Đề tài: ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ ĐƯỜNG PHỐ VÀ SỐ NHÀ
TRÊN ĐỊA BÀN THỊ TRẤN DĨ AN, HUYỆN DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG
Giáo viên hướng dẫn: KS. Nguyễn Trung Quyết
Đề tài được tiến hành tại Trung Phòng Tài Nguyên và Môi Trường huyện Dĩ An, tỉnh
Bình Dương từ tháng 03 đến tháng 06 năm 2010.
Hiện nay việc đánh số nhà tại thị trấn Dĩ An chưa được thống nhất, quản lý ở
dạng giấy và dạng số nhưng còn ở dạng dữ liệu thô. Cùng với công tác đặt số nhà thủ công, thô
sơ nên còn nhiều sai sót, không linh hoạt trong cập nhật và chỉnh lý. Trên một số đường mới
xây dựng chưa có tên đường, có nhà đã được xây dựng trên những con đường đã có tên
nhưng chưa có số nhà hay số nhà bị trùng nhau trên cùng một con đường hay cùng một
phường có tên đường trùng nhau
Do đó việc đặt tên đường cho các tuyến đường mới và đánh số nhà cho các nhà mới
được xây dưng đã trở nên cấp thiết để phù hợp với số nhà, tên đường hiện tại của khu vực thị
trấn Dĩ An, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương là một đô thị cấp vùng của vùng kinh tế trọng điểm
phía nam.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographical Information System) là một trong những
phần mềm được ứng dụng nhiều trong công tác phân tích, xử lý, cập nhật và quản lý dữ liệu cho
các lĩnh vực khác nhau. Nhằm đáp ứng yêu cầu làm tốt công tác đặt tên đường và số nhà
một cách khoa học, thống nhất. Ứng dụng GIS trong quản lý đường phố và số nhà là một
giải pháp giúp thị trấn Dĩ An quản lý nhà và đường phố tại địa phương có hiệu quả nhất.
Xuất phát từ thực tế trên: “Ứng dụng GIS trong quản lý đường phố và số nhà
trên địa bàn thi trấn Dĩ An, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương” sẽ góp phần cải thiện
những bất cập trong quản lý đường phố và số nhà ở thị trấn Dĩ An.
I.2.2 Hệ thống thông tin đất đai. 19
I.2.3 Các phần mềm ứng dụng 23
I.2.3.1 Phần mềm Gis. 23
I.2.3.2 Phần mềm Arcview 26
I.2.3.3 Phần mềm Autocad 29
I.3. KHÁI QUÁT VÙNG NGHIÊN CỨU 29
I.3.1. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN &
CẢNH QUAN MÔI TRƯỜNG 29
I.3.1.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên 29
I.3.1.2. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên 31
I.3.1.3. Thực trạng môi trường 32
I.3.2. THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI 35
I.3.2.1 Tăng trưởng kinh tế 35
I.3.2.2. Chuyển dịch cơ cấu kinh tế 35
I.3.2.3.Thực trạng phát triển các ngành kinh tế 35
I.3.2.4. Dân số, lao động, việc làm và thu nhập 36
I.3.2.5. Thực trạng phát triển đô thị 37
I.3.2.6. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội 37
I.3.2.7 Hiện trạng sử dụng đất 41
I.4. NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - QUY TRÌNH THỰC HIỆN 44
I.4.1. Nội dung nghiên cứu 44
I.4.2. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 44
I.4.3. Quy trình thực hiện 45
PHẦN II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 46
II.1. ĐÁNH GIÁ NGUỒN TÀI LIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG LÀM BẢN ĐỒ NỀN 46
II.2. HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐƯỜNG PHỐ VÀ SỐ NHÀ. 47
II.2.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu. 47
II.2.1.1 Tạo bản đồ nền 47
II.2.1.2 Tạo bản đồ đường phố. 51
Hình II.1: Cấu trúc bản đồ nền 43
Hình II.2 : Thông tin về số nhà sau cập nhật 44
Hình II.3 : Chọn thửa đất để cập nhật tên đường 44
Hình II.4 : Thông tin về số nhà, tên đường, địa chỉ nhà sau cập nhật 45
Hình II.5: Kết quả thuộc tính sau cập nhật trên toàn thị trấn Dĩ An 45
Hình II.6 :Thông tin đường sau khi cập nhật 46
Hình II.7: Chuyển đổi dữ liệu bằng phần mềm MapInfo 47
Hình II.8: Cửa sổ tạo ứng dụng 48
Hình II.9: Cửa sổ giao diện Dialogs 50
Hình II.10: Dialog quản lý thông tin thửa đất 50
Hình II.11: Hộp thoại thuộc tính 51
Hình II.12: Dialog xem thông tin đường 51
Hình II.13: Công cụ kết hợp quản lý đường phố - số nhà 52
Hình II.14: Truy vấn dữ liệu bằng công cụ Identify 52
Hình II.15: Truy vấn dữ liệu bằng công cụ Find 53
Hình II.16: Truy vấn dữ liệu bằng xây dựng biểu thức truy vấn. 53
Hình II.17: Kết quả truy vấn dữ liệu bằng xây dựng biểu thức truy vấn 54
Hình II.18: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả theo địa chỉ nhà 54
Hình II.19: Thể hiện thửa đất cần tìm 55
Hình II.20: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả theo thông tin thửa đất 55
Hình II.20: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả theo tên đường 55
Hình II.21: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả truy vấn theo tên đường 57
Hình II.22: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả truy vấn theo số nhà 57
Hình II.23: Hộp thoại nhập thuộc tính và kết quả xem thông tin đường 58
Hình II.24: Cửa sổ tạo ứng dụng 60
Hình II.25: Dialog cập nhật thông tin nhà 60
Hình II.26: Cập nhật thông tin nhà 61
Hình II.27: Hộp thoại thông báo 61
Hình II.28: Cập nhật thông tin đường 62
Biểu đồ 1: Cơ cấu sử dụng đất năm 2010 36
Biểu đồ 2: Cơ cấu sử dụng đất phi nông nghiệp của thị trấn năm 2010 38
Trang 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất nước ta ngày càng phát triển, đặc biệt từ khi nước ta gia nhập WTO, thúc
đấy nền kinh tế nước ta phát triển vượt bậc, dân số ngày càng đông đúc kéo theo nhu
cầu nhà ở của người dân ngày càng nhiều, tứ đó nhà ở mọc lên chen chút với số lượng
lớn. Nhà ở mọc lên càng nhiều thì đường sá ngày càng được mở rộng, nâng cấp và xây
dựng mới.Trước tình hình đó dẫn đến sự phức tạp trong vấn đề quản lý nhà ở, đường
phố của cả nước nói chung và của thị trấn Dĩ An, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương nói
riêng.Thị trấn Dĩ An, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương là trung tâm kinh tế chính trị của
huyện, nằm ở vị trí cửa ngỏ vào các thành phố lớn trong vùng kinh tế trọng điểm phía
nam, có tốc độ phát triển rất nhanh, nên vấn đề quản lý nhà ở và đường phố tại địa
phương là vấn đề rất phức tạp. Số nhà, tên đường phố là thành phần quan trọng của
một ngôi nhà (nhà ở và các công trình xây dựng) và hạ tầng giao thông đô thị. Nhờ nó
ta có thể phân biệt được giữa nhà này với nhà khác.Vì vậy, việc đánh số nhà, tên
đường hiện nay có nối quan hệ mật thiết với nhau, cần phải được giải quyết.
Mặt khác,do nhu cầu truy xuất thông tin về chuyển nhượng đất đai, nhà ở lớn. Hiện tại
số nhà và đường phố trên địa bàn thị trấn Dĩ An được quản lý ở dạng giấy và dạng số tuy nhiên
ở dạng dữ liệu thô. Công tác đặt số nhà thủ công, thô sơ còn nhiều thiếu sót, không linh hoạt
trong cập nhật, chỉnh lý thông tin mới.
Ứng dụng tin học trong công tác quản lý thông tin đất đai và nhà ở ngày càng phát triển,
một trong những ứng dụng đó chính là những kỹ thuật của hệ thống thông tin địa lý (GIS –
Geographical Information System). Trước đây, GIS ứng dụng vào lĩnh vực số hóa bản đồ. Tuy
nhiên trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của GIS, GIS đã được ứng dụng nhiều
trong công tác phân tích, xử lý, cập nhật và quản lý dữ liệu cho các lĩnh vực khác nhau. Do vậy,
ứng dụng GIS trong quản lý đường phố và số nhà là một giải pháp hữu hiệu.
thị, hướng phát triển đô thị, cơ cấu tổ chức sử dụng đất đai và mối quan hệ giữa các bộ
phận chức năng với nhau.
I.1.2. Cơ sở pháp lý
Hiến pháp nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam năm 1992 đã được sửa
đổi, bổ sung theo Nghị quyết số 51/2001/QH10 ngày 25 tháng 12 năm 2001 của Quốc
hội khóa X, kỳ họp thứ 10.
Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26 tháng 11 năm 2003 của Quốc hội
nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam.
Luật Nhà ở ngày 29 tháng11 năm 2005.
Nghị định số 90/2006/NĐ-CP ngày 06/09/2006 của Chính phủ Quy định chi tiết
và hướng dẫn thi hành Luật Nhà ở.
Quyết định 05/2006/QĐ-BXD của Bộ Trưởng Bộ Xây Dựng ngày 08 tháng 03
năm 2006 về việc ban hành quy chế đánh số và gắn biển số nhà.
Quy chế đánh số và gắn biển số nhà (Ban hành theo Quyết định 05/2006/QĐ-
BXD của Bộ Trưởng Bộ Xây Dựng ngày 08 tháng 03 năm 2006).
Nghị định số 91/2005/NĐ-CP ngày 11 tháng 07 năm 2005 của Chính phủ về
việc ban hành Quy chế đặt tên, đổi tên,đổi tên đường, phố và công trình công cộng.
Thông tư 36/2006/TT-BVH-TT ngày 20 tháng 3 năm 2006 của Bộ VH-TT
hướng dẫn thực hiện một số điều của Quy chế đặt tên, đổi tên đường, phố và công
trình công cộng ban hành kèm theo Nghị định số 91/2005/NĐ-CP.
I.1.3. Cơ sở thực tiễn
Hiện nay công tác thực hiện việc đặt tên, quản lý đường phố và số nhà ở nước
ta phần lớn đã thực hiện ở tất cả các Tỉnh, Thành nhưng tính khả thi chưa cao, còn
nhiều bất cập trong tổ chức thực hiện, tầm chiến lược dài hạn còn hạn chế.
Luật Xây dựng số 16/2003/QH11, Luật Nhà ở ngày 29 tháng11 năm 2005,
Quyết định 05/2006/QĐ-BXD, Nghị định 08/2005/NĐ-CP, Thông tư 36/2006/TT-
BVH-TT…. Ra đời đã nêu rõ trách nhiệm quyền hạn trong công tác Quy hoạch đặt tên
đường phố và số nhà nhằm đảm bảo tính khả thi trong quy hoạch.
Trang 3
rừng, các loại động vật, sông suối, đất nông nghiệp… vào bản đồ với tỉ lệ 1:50.000.
CGIS là hệ thống thông tin địa lí đầu tiên trên thế giới và là một sự cải tiến các ứng
dụng Mapping, các cơ chế overlay, đo đạc và số hóa… Nó hỗ trợ các thông tin về hệ
thống tọa độ quốc tế, các thông tin về thuộc tính và địa điểm được lưu trữ trong các
file tách biệt. Chính vì thế, Tomlinson được xem như là cha đẻ của GIS, đặc biệt khi
ông sử dụng overlay trong việc đề xướng sự phân tích không gian của sự hội tụ dữ liệu
hình học. Đến năm 1990, CGIS đã xây dựng được một cơ sở dữ liệu số về tài nguyên
đất lớn nhất ở Canada. Nó được phát triển như một hệ thống khung chính, quản lý việc
sử dụng và hoạch định các tài nguyên đất ở các bang.
Năm 1964, Howard T Fisher thành lập phòng thí nghiệm đồ họa máy tính và phân tích
không gian tại trường Harvard Graduate School of Design, nơi mà một số khái niệm lý
thuyết quan trọng về vận dụng dữ liệu không gian được phát triển. Vào năm 1970, họ
đã đưa ra code của hệ thống còn sơ khai và các hệ thống như 'SYMAP', 'GRID',
Trang 4
'ODYSSEY' như là một sự phát triển thương mại đến các trường đại học, các trung
tâm nghiên cứu và các tổ chức trên thế giới.
Vào năm 1980, M&S Computing (sau này là Intergraph), Environmental Systems
Research Institute (ESRI) và CARIS đã nổi lên với vai trò là những nhà bán phần mềm
GIS. Vào cuối những năm 1980 và đầu năm 1990, ngành công nghiệp này rất phát
triển do nhu cầu sử dụng gia tăng của GIS trên các Unix workstations cũng như máy
tính cá nhân. Vào cuối thế kỷ 20, sự phát triển nhanh chóng trên các hệ thống khác
nhau đã hợp nhất và chuẩn hóa trên một vài platforms và người sử dụng bắt đầu có
khái niệm về sử dụng GIS trên internet. Gần đây đã có sự xuất hiện nhanh chóng của
các gói phần mềm GIS miễn phí và mã nguồn mở chạy trên những hệ điều hành khác
nhau, người dùng có thể tùy biến để thực hiện những tác vụ cụ thể.
Ngày nay, GIS là một ngành công nghiệp hàng tỷ đô la với sự tham gia của hàng trăm
nghìn người trên toàn thế giới. GIS được dạy trong các trường phổ thông, trường đại
học trên toàn thế giới. Các chuyên gia của mọi lĩnh vực
I.2.1.3. Các thành phần của GIS
chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để
giải quyết các vấn đề trong công việc.
Phương pháp
Một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và luật thương mại là được mô
phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức.
I.2.1.4. Nhiệm vụ của GIS và nguyên tắc hoạt động của Gis
a. Nhiệm vụ của Gis
+ Nhập dữ liệu.
+ Thao tác dữ liệu.
+ Quản lý dữ liệu.
+ Hỏi đáp và phân tích.
+ Hiển thị. Trang 6
Nhập dữ liệu
Trước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu này phải được chuyển
sang dạng số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang các file dữ liệu
dạng số được gọi là quá trình số hoá.
Công nghệ GIS hiện đại có thể thực hiện tự động hoàn toàn quá trình này với công
nghệ quét ảnh cho các đối tượng lớn; những đối tượng nhỏ hơn đòi hỏi một số quá
trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá). Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu địa lý thực sự
có các định dạng tương thích GIS. Những dữ liệu này có thể thu được từ các nhà cung
cấp dữ liệu và được nhập trực tiếp vào GIS.
Thao tác dữ liệu
Có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao tác theo
một số cách để có thể tương thích với một hệ thống nhất định. Ví dụ, các thông tin địa
lý có giá trị biểu diễn khác nhau tại các tỷ lệ khác nhau (hệ thống đường phố được chi
tiết hoá trong file về giao thông, kém chi tiết hơn trong file điều tra dân số và có mã
bưu điện trong mức vùng). Trước khi các thông tin này được kết hợp với nhau, chúng
nào?
GIS cung cấp cả khả năng hỏi đáp đơn giản "chỉ và nhấn" và các công cụ phân tích
tinh vi để cung cấp kịp thời thông tin cho những người quản lý và phân tích. Các hệ
GIS hiện đại có nhiều công cụ phân tích hiệu quả, trong đó có hai công cụ quan trọng
đặc biệt:
Phân tích liền kề
+ Tổng số khách hàng trong bán kính 10 km khu hàng?
+ Những lô đất trong khoảng 60 m từ mặt đường?
Ðể trả lời những câu hỏi này, GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác
định mối quan hệ liền kề giữa các đối tượng.
Hình I.4: Phân tích liền kề
Phân tích chồng xếp
Chồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác nhau. Các thao tác
phân tích đòi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý. Sự chồng
xếp này, hay liên kết không gian, có thể là sự kết hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm
thực vật hoặc sở hữu đất với định giá thuế.
Trang 8 Hình I.5: Phân tích chồng xếp
Hiển thị
Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất
dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao đổi thông
tin địa lý. GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để mở rộng tính nghệ thuật và
khoa học của ngành bản đồ. Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với các bản báo cáo,
hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phương tiện).
b.Nguyên tắc hoạt động của GIS
GIS lưu trữ thông tin từ thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể
hoá
Số
liệu
vào
số liệu
ra
Trang 9
Mô hình cơ sở dữ liệu không gian:
Bản đồ thực chất là sản phẩm thu được trong việc đơn giản hóa một thực thể. Nó
phản ánh đồng thời những thông tin đặc trưng và các thông tin tổng hợp. Thông tin
tổng hợp thường được thể hiện dưới dạng các ký hiệu, ngược lại, các đối tượng hình
ảnh được biểu diễn theo tọa độ không gian. Dữ liệu không gian thường được hiển thị
theo hai phương pháp. Phương pháp thứ nhất biểu diễn dưới dạng các đơn vị bản đồ.
Phương pháp thứ hai biểu diễn dưới dạng các ô lưới hay ma trận. Hai phương pháp
này gọi là mô hình vector và mô hình raster tương ứng.
Mô hình dữ liệu raster:
Trong cấu trúc này thực thể không gian được biểu diễn thông qua các ô (cell) hoặc
ô ảnh (pixel) của một lưới các ô. Trong máy tính lưới này được lưu trữ dưới dạng ma
trận trong đó mỗi cell được xác định bởi giao điểm của một hàng, một cột trong ma
trận.
Trong cấu trúc này điểm được xác định bởi các cell, đường được xác định bởi
một số các cell liền kề nhau theo hướng, vùng được xác định bởi các cell mà trên đó
thực thể phủ lên.
Biểu diễn raster được xây dựng trên cơ sở hình học phẳng ơ- cơ -lit. Mỗi một cell
sẽ tương ứng với một diện tích vuông trên thực tế. Độ lớn của cạnh ô vuông này còn
được gọi là độ phân giải của dữ liệu. Kích thước các cell càng nhỏ thì việc biểu diễn
các đối tượng càng chi tiết và chính xác. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là kích thước
thực thể địa lý và đồ họa được xác định bằng một cặp tọa độ X, Y . Nhờ cặp tọa độ X,
Y này, những dữ liệu lưu trữ loại khác được chiếu lên điểm và những thông tin bổ trợ
khác. Ví dụ, “một điểm” có thể là một ký hiệu không liên hệ đến một thông tin nào
khác. Bản ghi dữ liệu bao gồm thông tin về ký hiệu, kích thước của ký hiệu. Nếu “
điểm” là văn bản thì bản ghi dữ liệu bao gồm thông tin về các ký tự được biểu diễn,
kiểu chữ, kiểu căn lề ( trái, phải, giữa), tỷ lệ chia hướng.
+ Thực thể đường: Đường là đặc trưng tuyến tính xây dựng từ những đoạn
thẳng nối hai hay nhiều cặp tọa độ. Đường thẳng đơn giản nhất đòi hỏi phải lưu trữ tọa
độ điểm đầu và điểm cuối (hai cặp tọa độ X, Y) và một bản ghi về ký tự được biểu
diễn. Ví dụ ký hiệu tham số có thể được dùng để biểu thị những đường nét liền hay
đường đứt quãng trên thiết bị hiển thị mặc dù tất cả các đoạn của đường đứt quãng
hiển thị ấy không được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu.
Một cung, một chuỗi hoặc một xâu là tập hợp của n cặp tọa độ mô tả một đường
liên tục. Không gian lưu trữ dữ liệu được tiết kiệm nhưng tốn thời gian xử lý. Việc lưu
trữ các cặp số (cặp tọa độ) thích hợp cho việc sử dụng các hàm nội suy toán học và
dùng để đưa dữ liệu ra các thiết bị hiển thị. Với các điểm và các đường đơn giản, các
chuỗi có thể được lưu trữ thành các bản ghi cùng với ký hiệu đường dùng để hiển thị.
+ Thực thể vùng: Vùng là đa giác được biểu diễn bằng nhiều cách khác nhau
trong một cơ sở dữ liệu vector. Hầu hết bản đồ chuyên đề sử dụng trong hệ thống
thông tin địa lý đều phải làm việc với các đa giác (các miền).
- Mục đích của cấu trúc dữ liệu vùng là khả năng mô tả đặc trưng Topo của
vùng (đó là hình dáng, mối quan hệ, sự phân cấp) của các thực thể sao cho các tính
chất liên kết của khối không gian được biểu diễn, quản lý và hiển thị trong bản đồ
chuyên đề.
- Trước tiên, mỗi vùng thành phần trên bản đồ có một hình dạng, chu vi và diện
tích duy nhất, không có một chuẩn đơn nào trong tập hợp raster. Đối với khu đo và bản
đồ địa lý tính đồng dạng về không gian và kích thước rõ ràng là không có.
- Thứ hai, các phân tích địa lý yêu cầu cấu trúc dữ liệu phải có khả năng ghi
nhận những vùng biên của mỗi vùng theo cách đường liên kết trong mạng.
- Thứ ba, các vùng trên bản đồ chuyên đề không phải ở trên cùng một mức
Gần hai thập niên qua, từ khi hảng IBM sản xuất chiếc máy PC đầu tiên thì phần cứng
của máy tính đã có những phát triển vượt bậc, và tính xã hội của chiếc máy PC ngày
càng cao, có thể nói máy tính ngày càng trở thành công cụ không thể thiếu trong cuộc
sống hằng ngày của nhiều người.
Trong lĩnh vực GIS, những thành tựu sau đây của máy tính đã có tác động lớn
đối với sự phát triển khoa học và công nghệ thông tin địa lý.
(1) Xử lý nhanh: Sự phát triển tốc độ xử lý của phần cứng máy tính cho phép thực
hiện những bài toán xử lý dữ liệu không gian hoặc phân tích không gian trên cơ sở
những tập dữ liệu lớn. Trên cơ sở những máy tính xử lý nhanh ấy, những bài toán
liên quan đến độ phân giải cao được giải quyết tốt làm gia tăng độ chính xác của dữ
liệu. Những mô hình toán học phức tạp được xây dựng cùng với những giải thuật
xử lý bao gồm cả những giải thuật thông minh nhân tạo cũng có thể được sử dụng.
Ngoài ra, sự gia tăng tốc độ của máy tính cũng cải thiện khả năng hiển thị tốt hơn,
hấp dẫn hơn. Như vậy, sự gia tăng tốc độ xử lý của máy tính đã cho phép công
nghệ thông tin địa lý mở rộng ra những lĩnh vực áp dụng mới.
(2) Xử lý song song: Kiến trúc máy tính trong thời gian qua cũng thay đổi rất nhiều,
phương thức xử lý đã dần dần phát triển hướng từ xử lý tuần tự các chuỗi dữ liệu
số nối tiếp đến việc xử lý các chuỗi dữ liệu số song song để có thể áp dụng một giải
thuật cùng một lúc cho nhiều nơi trên bản đồ. Những bài toán xử lý liên quan đến
dữ liệu raster, xử lý ảnh hoặc hiển thị cũng có thể áp dụng kỹ thuật xử lý song
song.
Trang 12
(3) Xử lý phân tán trên mạng: Đặc điểm của GIS là xử lý cơ sở dữ liệu cực lớn
(extra large database), nhiều lúc những kỹ thuật xử lý song song cũng không thể
đáp ứng. Trong thập niên tới, các kỹ thuật xử lý phân tán sẽ dần dần được ứng
dụng rộng rãi trong GIS để giải những bài toán dữ liệu cực lớn. Ở đây, sẽ thấy một
tác động mạnh và hữu hiệu chia sẻ tài nguyên dữ liệu trên mạng có nhiều data
server đặt nhiều nơi khác nhau kết nối trên cùng một mạng.
(4) Lưu trữ dung lượng lớn: Dữ liệu của các hệ thống thông tin địa lý ngày càng
nhân tạo bao gồm logic mờ, hệ chuyên gia, mạng nơ-rôn sẽ là thành phần quan
trọng để phát triển kỹ thuật GIS. Xử lý ngôn ngữ tự nhiên cũng có thể được phát
triển trong GIS để tăng khả năng giao tiếp với người sử dụng.
(4) Mô phỏng và trợ giúp quyết định: Xây dựng những hệ thống thông tin địa lý
thời gian thực là một trong những mục tiêu quan trọng mà tất cả những nhà khoa
học, kỹ thuật của nhiều ngành có liên quan như: kỹ thuật phần cứng, toán và kỹ
thuật phần mềm, đang theo đuỗi và hỗ trợ cho nhau. Mô hình hóa theo không gian
Trang 13
và dự báo trong nhiều lĩnh vực khác nhau là những bài toán được quan tâm trong
các hệ thống thông tin địa lý trong thời gian tới.
(5) Khung công việc (framework): Nhu cầu dịch vụ thông tin địa lý gia tăng, hiệu
quả của hệ thống thông tin địa lý càng cao khi khả năng trao đổi và tích hợp dữ liệu
càng lớn. Trong thời gian tới, sẽ hình thành nhiều khung công việc theo từng địa
phương, từntg quốc gia, từng khu vực và toàn thế giới.
Trang 14
d. Khuynh hường phát triển ứng dụng
Từ xa xưa, thông tin địa lý đã là nhu cầu cần thiết của mọi người trong mọi sinh
hoạt hàng ngày tại những vị trí khác nhau. Mỗi người trong xã hội luôn luôn có nhu
cầu cần biết về thế giới thực xung quanh mình. Con người muốn được hiểu biết về các
thực thể, các sự kiện, các hiện tượng như thế nào, xảy ra ở đâu, xảy ra khi nào, và tại
sao như vậy. Ở qui mô rộng lớn hơn, những nhà lãnh đạo một địa phương, một quốc
gia, một khu vực luôn luôn cần có thông tin địa lý một cách đầy đủ, chính xác, kịp thời
để ra những quyết sách đúng đắn, phù hợp lòng dân, làm cho địa phương, quốc gia
ngày càng phát triển. Những nhà quân sự cần có thông tin địa lý để có những phương
án chiến lược, chiến thuật bảo vệ lãnh thổ. Những nhà đầu tư cần thông tin địa lý để
tính toán những khả năng và hiệu quả đầu tư, những nhà kinh doanh cần có thông tin
địa lý để qui hoạch chiến lược thị trường, làm cho hàng hóa được tiêu thụ nhanh
chóng, v.v
Hình I.7:Tình hình phát triển của GIS
Trang 15
GIS được xây dựng trên các trí thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo
ra ngành khoa học mới. GIS đã bắt đầu xuất hiện trên thế giới vào cuối năm 1960 và
đến nay đã phát triển hoàn chỉnh với khả năng thu nhận, lưu trữ, cập nhật, xử lý, phân
tích và cung cấp thông tin cần thiết để hỗ trợ quá trình lập quyết định trong nhiều lĩnh
vực khác nhau, trong đó có công tác quản lý tài nguyên đất đai mà cụ thể là các
nghiên cứu trong việc quản lý đất đai hoặc hỗ trợ để lập quy hoạch sử dụng đất, cụ
thể như sau:
- Ở Ấn Độ: để quy hoạch một thành phố Bangalore với 6.5 triệu dân, công ty
Franch Protocol đã hỗ trợ cơ quan hành chính lập quy hoạch phát triển đến 2015. Một
cơ sở hạ tầng không gian được thiết lập để hỗ trợ cho quy hoạch phát triển của thành
phố và các bản đồ cơ sở được chạy trên các phần mềm GIS.
- Ở Philippines: nhiều nghiên cứu ứng dụng GIS được thực hiện, trong đó có
ứng dụng GIS để đánh giá tiềm năng đất đai, nhằm cung cấp các thông tin đầy đủ và
chính xác cho các nhà quản lý, quy hoạch, nhà đầu tư… đưa ra quyết định hợp lý, đạt
hiệu quả cao.
- Ở các trường Đại học của Trung Quốc và Đài Loan: sử dụng GIS trong nghiên
cứu quản lý sử dụng đất đai, một vấn đề được đặt ra là làm thế nào GIS có thể cải tiến
việc quản lý đất đai, người ta đã chọn vùng Nantou ở Đài Loan để nghiên cứu; kết
quả đã xây dụng được cơ sở dữ liệu có thể giải quyết được vấn đề đặt ra.
- Ở Pakistan: nghiên cứu ứng dụng GIS để kiểm soát xây dựng ở các thành phố
lớn. Kiểm soát sự phát triển đóng vai trò then chốt trong việc thiết kế đô thị tốt hơn
không chỉ cho các vùng đô thị hiện trạng, mà còn cho tương lai. Phân tích các quá
trình kiểm soát xây dựng, đầu tiên một mô hình GIS được thiết kế bao gồm các bản
đồ số như đặc tính địa lý và các thuộc tính của nó trong các dạng cơ sở dữ liệu liên
FAO để đánh giá đất đai cho cây khoai tây; tại Thailand, trường Đại học Yakohama -
Nhật Bản và Viện Kỹ thuật Á châu (AIT, 1995) đã ứng dụng GIS và phương pháp
đánh giá đất đai của FAO để đánh giá khả năng thích nghi đất đai cho 4 loại hình sử
dụng đất: bắp, mì, cây ăn trái và đồng cỏ cho vùng Muaklek – cao nguyên trung bộ -
Thailand (Dansagoonpon, năm 2004).
- Gần đây, một ứng dụng cụ thể nhất là trong trận bão Katrina vừa qua tại Mỹ,
công nghệ GIS đã được sử dụng trong nghiên cứu về bão, mô hình hóa, dự báo và đặc
biệt trong việc giải quyết hậu quả sau cơn bão.
Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều đã ứng dụng GIS trong nghiên cứu, quản
lý tài nguyên đất đai. Ứng dụng GIS trong lĩnh vực này đã đem lại những hiệu quả to
lớn, đã hình thành được cơ sở dữ liệu có khả năng phân tích, cung cấp thông tin kịp
thời, đầy đủ và chính xác giúp các nhà lãnh đạo, các chuyên gia có những quyết định
hợp lý, nhằm sử dụng đất đai được hiệu quả và bền vững.
b. Ứng dụng nước tại Việt Nam
Vì 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: quy hoạch
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 lĩnh vực
này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạch hoạt
động.
Môi trường
Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng đã phát
triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường. Với mức đơn giản nhất thì người
dùng 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 hình
hóa 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. Nếu
những 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 chiếm
ưu thế.