Ĉ͛ án t͙t nghi͏p
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
1
LӠI NÓI ĈҪU
Qua năm năm hӑc tұp và rèn luyӋn tҥi ÿҥi hӑc Bách Khoa Hà Nӝi, vӟi ÿӗ án tӕt
nghiӋp, chúng em thӵc sӵ muӕn vұn dөng nhӳng kiӃn thӭc mình ÿѭӧc hӑc ÿӇ giҧi
quyӃt mӝt bài toán thӵc tӃ. Vӟi sӵÿӏnh hѭӟng cӫa thҫy giáo hѭӟng dүn, chúng em
chӑn ÿӅ tài quҧn lý phѭѫng tiӋn giao thông là trӑng tâm. Trong quá trình hoàn thành ÿӗ
án, không nhӳng vұn dөng kiӃn thӭc mình ÿѭӧ
c hӑc vào thӵc tӃ, chúng em ÿã hӑc
ÿѭӧc thêm nhiӅu kӻ năng cҫn thiӃt trong công viӋc và cuӝc sӕng. Khҧ năng làm viӋc
theo nhóm, hӑc hӓi ÿӇ giҧi quyӃt các bài toán cө thӇ là nhӳng ÿiӅu chúng em ÿѭӧc rèn
luyӋn rҩt nhiӅu. Thêm vào ÿó là tѭ duy cӫa mӝt nhà kӻ thuұt, tѭ duy thӵc nghiӋm là
ÿiӅu chúng em tӵ hào khi hӑc ÿѭӧc tӯ các thҫy, các anh chӏ và bҥn bè.
ĈӇ hoàn thành ÿѭӧc ÿӗ án này, chúng em ÿã nhұn ÿѭӧc sӵ quan tâm, giúp ÿӥ cӫa
rҩt nhiӅu ngѭӡi. Trѭӟc hӃt, chúng em xin gӱi lӡi cҧm ѫn chân thành tӟi các thҫy giáo
hѭӟng dүn là thҫy giáo VNJ Văn Yêm và thҫy giáo NguyӉn Xuân QuyӅn, các thҫy ÿã
chӍ dүn cho chúng em rҩt nhiӅu vӅ mһt kiӃn thӭc, kӻ thuұt ÿӗng thӡi ÿѭa ra cho chúng
em nhiӅu ÿӏnh hѭӟng, ý tѭӣ
ng và tҥo mӑi ÿiӅu kiӋn tӕt nhҩt vӅ mһt thiӃt bӏ, ÿӏa ÿiӇm
giúp em làm viӋc. Thêm vào ÿó là các anh chӏ có nhiӅu kinh nghiӋm trong các lƭnh vӵc
có liên quan: anh Bùi Huy Tuҩn, anh Vѭѫng Hҧi Tú, anh NguyӉn Minh Hҧi, anh Ĉào
ViӋt Hùng. Các bҥn cùng khóa cNJng giúp ÿӥ chúng em rҩt nhiӅu nhѭ bҥn Trҫn Ĉӭc
Khoa, NguyӉn Ĉӭc ViӋt.
Hà Nӝi, tháng 5 năm 2010
Sinh viên thӵc hiӋn
Nguy͍n Hoài Linh
Nguy͍n Trung Kiên
Ĉ͛ án t͙t nghi͏p
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
2

Ĉӗ án tұp trung ÿѭa ra giҧi pháp, xây dӵng hӋ thӕng phөc vө bài toán quҧn lý,
dүn ÿѭӡng cho phѭѫng tiӋn giao thông nhѭ quҧn lý taxi, quҧn lý tҫu cá cӥ nhӓ…bҵng
viӋc nghiên cӭu hӋ thӕng thông tin ÿӏa lý GIS, công nghӋÿӏnh vӏ toàn cҫu GPS và kӻ
thuұt ÿiӅu chӃ sӕ GMSK. HӋ thӕng ÿҧm bҧo liên lҥc hai chiӅu giӳa trung tâm và
phѭѫng tiӋn nhӡ bӝÿàm làm viӋc ӣ băng t
ҫn VHF. Các thông tin cӫa phѭѫng tiӋn ÿѭӧc
thu nhұn nhӡ module GPS, các cҧm biӃn và ÿѭӧc ÿóng gói vào mӝt bҧn tin, truyӅn vӅ
trung tâm. Tҥi ÿây, thông tin cӫa phѭѫng tiӋn ÿѭӧc xӱ lý bӣi phҫn mӅm bҧn ÿӗ sӕ viӃt
bҵng ngôn ngӳ C# trên hӋÿiӅu hành MS Windows. Thông qua giao diӋn trӵc quan và
dӉ sӱ dөng, trung tâm có thӇ gӱi các thông tin quҧn lý trӣ lҥi cho phѭѫng tiӋn. HӋ
thӕng ÿѭӧc thӱ nghi
Ӌm vӟi bài toán cө thӇ là quҧn lý xe taxi trong ÿӏa bàn thành phӕ
Hà Nӝi. Qua ÿó, bѭӟc ÿҫu ÿã ÿѭa ra ÿѭӧc thuұt toán chia sҿ kênh truyӅn, tiӃn hành thӱ
nghiӋm vӟi 3 user, ÿánh giá ÿѭӧc tӹ lӋ lӛi bit khi truyӅn ӣ khoҧng cách xa.
ABSTRACT
This thesis concentrates to give the solution and build a system for management
and navigation problem for vehicle as well as taxi management, small ship
management by studying of Geographic Information System, Global Positioning
System and GMSK modulation technique. The system insures mutual communicating
information between supervising centre and mobile vehicles by walkie-talkie which
operates on VHF band. The information of vehicle is received by GPS module,
sensors then packaged into a message and transmitted forward to the centre. Here the
information of vehicle is processed by digital map software which written by C#
programming in MS Windows OS. Through friendly interface, easy to use, centre
operator can send the management information backward to vehicles. System was
implemented with taxi management problem in Ha Noi City. Through it, we also
presented the channel sharing algorithm, performed implementing three users, and
valuated bit error ratio when transmitting at long distance.
Mͭc lͭc
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên

1.1.13 Bӝÿӑc GIS 25
1.1.14 Web API 25
1.1.15 Phҫn mӅm GIS mã nguӗn mӣ và miӉn phí 25
1.1.16 Các thành phҫ
n cӫa GIS 26
1.2 HӋ thӕng vӋ tinh ÿӏnh vӏ toàn cҫu GNSS 27
1.2.1 Phân hӋ không gian 29
1.2.2 Phân hӋ Ngѭӡi sӱ dөng 29
1.2.3 Phân hӋĈiӅu khiӇn 30
1.2.4 Cҩu trúc tín hiӋu GPS 31
1.2.5 Các hӋ thӡi gian 33
1.2.6 Các nguӗn gây lӛi và sai lӋch vӏ trí trong GPS 34
Mͭc lͭc
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
5
1.2.6.1 Lӛi lӏch thiên văn 35
1.2.6.2 Khҧ năng chӑn lӑc 35
1.2.6.3 Lӛi ÿӗng hӗ vӋ tinh và máy thu 37
1.2.6.4 Lӛi ÿa ÿѭӡng 38
1.2.6.5 BiӃn ÿәi tâm pha anten 40
1.2.6.6 NhiӉu ÿo lѭӡng máy thu 40
1.2.6.7 TrӉ tҫng ÿiӋn ly 41
1.2.6.8 TrӉ tҫng ÿӕi lѭu 43
1.2.6.9 Sai sӕ khoҧng cách tѭѫng ÿѭѫng 44
1.2.7 Khӕi thu GPS 45
1.2.7.1 Sѫ lѭӧc vӅ NMEA 0183 45
1.2.7.2 Ĉӏnh dҥng chung cӫa bҧn tin 46
1.2.7.3 IC thu tín hiӋu GPS GPM1315 48
CHѬѪNG II. THI
ӂT Kӂ H

3.4 Phҫn mӅm vi ÿiӅu khiӇn 96
3.4 Tәng kӃt 99
CHѬѪNG IV. THIӂT Kӂ PHҪN MӄM QUҦN LÝ TRUNG TÂM 100
4.1 Xӱ lý, hiӇn thӏ dӳ liӋu bҧn ÿӗ 100
4.1.1 HӋ quy chiӃu trҳc ÿӏa 100
Mͭc lͭc
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
6
4.1.2 Phҫn mӅm GIS 102
4.1.3 MapServer 103
4.1.4 Thӵc hiӋn giҧi pháp 105
4.2. BiӇu diӉn vӏ trí không gian trên bҧn ÿӗ 107
4.2.1 Xác ÿӏnh vӏ trí các phѭѫng tiӋn 107
4.2.2 BiӇu diӉn vӏ trí và thông tin chi tiӃt cӫa phѭѫng tiӋn 108
4.3. Xây dӵng cѫ sӣ dӳ liӋu 109
4.3.1 ThiӃt kӃ cѫ sӣ dӳ liӋu và sѫÿӗ quan hӋ 109
4.3.2 Thӫ tөc quҧn lý các phѭѫng tiӋ
n và lái xe 111
4.4 Quҧn lý kӃt nӕi truyӅn thông nӕi tiӃp (COM) 111
4.4.1 Cài ÿһt và ÿiӅu khiӇn kӃt nӕi 111
4.4.2 TruyӅn và nhұn dӳ liӋu 112
4.5. Cұp nhұt thông tin ÿӏnh vӏ 112
4.6 Chӭc năng tìm kiӃm 113
4.7 Chӭc năng gӱi thông tin ÿӃn xe 113
CHѬѪNG V. KӂT QUҦ THӰ NGHIӊM VÀ HѬӞNG PHÁT TRIӆN TRONG TѬѪNG LAI
114
5.1 Ҧnh hѭӣng nguӗn nhiӉu tӯ anten 114
5.2 Xây dӵng và thӱ nghiӋ
m hӋ thӕng 115
5.2.1 Thӱ nghiӋm hӋ thӕng 115

Hình 2.4 Lѭu ÿӗ thuұt toán trҥm MS 56
Hình 2.5 Lѭu ÿӗ thuұt toán trҥm BS 57
Hình 2.6 Giao tiӃp giӳa vi ÿiӅu khiӇn và GMSK modem 58
Hình 2.7 BiӇu ÿӗ thӡi gian ÿӗng bӝ 58
Hình 2.8 Test lӛi ÿѭӡng truy
Ӆn 59
Hình 2.9 Khung dӳ liӋu tәng quát 60
Hình 3.1 Sѫÿӗ khӕi trҥm MS 61
Hình 3.2 Vi ÿiӅu khiӇn Atmega128 63
Hình 3.3 Sѫÿӗ khӕi bӝ USART 65
Hình 3.4 Thanh ghi dӳ liӋu vào/ra UDR 66
Hình 3.5 Thanh ghi UCSRnA 67
Hình 3.6 Thanh ghi UCSRnB 68
Hình 3.7 Thanh ghi UCSRnC 69
Hình 3.8 Các thanh ghi UBRRnL và UBRRnH 70
Danh sách hình vͅ, b̫ng bi͋u và các tͳ vi͇t t̷t
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
8
Hình 3.9 Ĉáp ӭng xung bӝ lӑc Gaussian vӟi BT=0.3 và BT=0.5 72
Hình 3.10 Mұt ÿӝ phә cӫa MSK và GMSK 73
Hình 3.11 Mұt ÿӝ phә công suҩt cӫa tín hiӋu GMSK 74
Hình 3.12 BӝÿiӅu chӃ GMSK sӱ dөng trӵc tiӃp máy phát FM 75
Hình 3.13 Sѫÿӗ khӕi ÿiӅu chӃ hai ÿiӇm 76
Hình 3.14 Sѫÿӗ khӕi cӫa ÿiӅu chӃ I và Q 77
Hình 3.15 Sѫÿӗ chân và mҥch ngoҥi vi cho CMX589A 78
Hình 3.16 IC khuӃch ÿҥi thuұt toán LM358 81
Hình 3.17 Mҥ
ch khuӃch ÿҥi thuұn và lһp ÿiӋn áp (khuӃch ÿҥi ÿӋm) 81
Hình 3.18 Mҥch cӝng ÿiӋn áp 82
Hình 3.19 Bӝÿàm KENWOOD TM271A 84

Hình 5.9 Tín hiӋu thu vӅ tҥi khӕi xӱ lý trung tâm 118
Hình 5.10 Các thiӃt bӏӣ khӕi quҧn lý trung tâm 119
Hình 5.11 Module xӱ lý các dӳ liӋu ӣ trung tâm trѭӟ
c khi ÿѭa lên máy tính 119
Hình 5.12 Cұp nhұt vӏ trí xe lên bҧn ÿӗ 120
Hình 5.13 Gӱi lӋnh ÿiӅu khiӇn ÿӃn phѭѫng tiӋn 120
Hình 5.14 Ӭng dөng cӫa bҧn ÿӗ sӕ Google Earth 122
Hình 5.15 Module GMSK ÿѭӧc tách riêng khӓi bo mҥch 122
Hình 5.16 ViӋc phân kênh theo thӡi gian giӳa nhiӅu user 123
Danh sách hình vͅ, b̫ng bi͋u và các tͳ vi͇t t̷t
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
10
DANH SÁCH BҦNG BIӆU
Bҧng 1.1 Cҩu trúc bҧn tin NMEA0183 47
Bҧng 1.2 Thông sӕ các chân GPM1315 49
Bҧng 1.3 Các thông sӕ kӻ thuұt 50
Bҧng 3.1 Thông sӕ hoҥt ÿӝng cӫa CMX589A 78
Bҧng 3.2 Tín hiӋu ÿiӅu khiӇn mҥch thu phát sóng cӫa CMX589A 80
Bҧng 3.3 Mӝt sӕ thông sӕ kӻ thuұt cӫa TM271A 84
Bҧng 3.4 Các cәng thông tin cӫa TM271A 855
Bҧng 3.5 Mӭc vào/ra cӫa ÿҫu cuӕi dӳ liӋu 87
Bҧng 3.6 Mô tҧ các chân LCD 89
Bҧng 3.7 Các thông s
ӕ trong bҧn tin RMC 97
Bҧng 3.8 Cҩu trúc gói tin gӱi tӯ trҥm MS 98
Danh sách hình vͅ, b̫ng bi͋u và các tͳ vi͇t t̷t
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
11
DANH SÁCH CÁC TӮ VIӂT TҲT
Thuұt ngӳ Tӯ gӕc Ý nghƭa

quӕc gia
NRZ Non-Return-To-Zero Mӝt loҥi mã ÿѭӡng dây
SA Selective availability Khҧ năng lӵa chӑn
SARSAT
Search And Rescue Satellite Aided
Tracking
Giám sát ÿѭӧc trӧ giúp bӣi vӋ
tinh tìm kiӃm và cӭu hӝ
TTL Transistor-Transistor Logic Logic transistor-transistor
UERE User Equivalent Range Error
Sai sӕ khoҧng cách tѭѫng
ÿѭѫng
USART
Universal Synchronous/Asynchronous
Receiver/Transmitter
Bӝ thu/ phát ÿӗng bӝ/ không
ÿӗng bӝ
UTC Coordinated Universal Time Thӡi gian chuҭn phӕi hӧp
VHF Very high frequency Siêu cao tҫn
VCO Voltage Controled Oscillator
Dao ÿӝng ÿiӅu khiӇn bӣi ÿiӋn
áp
Mͧÿ̯u
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
12
PHҪN MӢĈҪU
Ý tѭӣng vӅÿӅ tài
HiӋn nay, trong nѭӟc ÿã có nhiӅu công trình nghiên cӭu liên quan ÿӃn công nghӋ
ÿӏnh vӏ vӋ tinh phөc vө quҧn lý các trang thiӃt bӏ, phѭѫng tiӋn thѭӡng xuyên di chuyӇn.
Ví dө các hӋ thӕng quҧn lý taxi, quҧn lý tàu cá loҥi nhӓ, các ÿӝi xe vұn tҧi, xe vұn

Xác ÿӏnh phҥm vi ӭng dөng cӫa ÿӅ tài
Vӟi nhӳng phân tích vӅ tình hình nghiên cӭu nhѭ trên, viӋc xác ÿӏnh phҥm vi ӭng
dөng cӫa ÿӅ tài là rҩt quan trӑng ÿӕi vӟi tính khҧ thi cӫa giҧi pháp ÿѭa ra. ĈӅ tài hѭӟng
ÿӃn các ӭng dөng trong các vùng ÿӏa lý có ÿһc thù riêng biӋt nhѭ vùng núi, vùng biӇn,
các khu vӵc mà mҥng thông tin di ÿӝng chѭa thӵc sӵ phát triӇn. Tҥi ÿó, các dӳ liӋu bҧn
ÿӗ Google Earth không hӛ trӧ nhiӅu. Ví dө nhѭ, ӣ vùng bi
Ӈn, có các thông tin vӅÿҧo,
vùng cá, tâm bão, vùng danh giӟi quӕc gia, danh giӟi thӅm lөc ÿӏa… Các dӳ liӋu này,
chҳc chҳn cҫn ÿѭӧc xây dӵng 1 cách quy mô và chuyên biӋt.
Mһt khác, ӭng dөng mà ÿӅ tài hѭӟng ÿӃn sӁ là nhӳng ӭng dөng cҫn có sӵ chuyên
biӋt rõ ràng, nhѭ hoҥt ÿӝng cӫa nhà nѭӟc, cӫa quân ÿӝi hay các công ty. Trong ÿó, các
ӭng dөng này không có tính an toàn và chӫÿӝng cao vӟi các công cө miӉn phí nhѭ
Google Earth.
Bên cҥnh ÿó, mҧng dӏch v
ө rӝng rãi nhѭӭng dөng Web, Google Earth cNJng khó
có thӇ bӓ qua, vì vұy, hѭӟng phát triӇn cӫa ÿӅ tài là chҥy song song cùng vӟi các hӋ
thӕng tích hӧp trên mҥng di ÿӝng và các ӭng dөng miӉn phí ÿӇ tăng thêm ý nghƭa thӵc
tiӉn cho ÿӅ tài.
Mөc tiêu cӫa ÿӅ tài
 Ĉҧm bҧo thông tin ӣ mӭc vұt lý:
 Hoàn thiӋn các thiӃt bӏ phҫn cӭng.
 Thu thұp ÿѭӧc thông tin vӅ vӏ trí, tӕc ÿӝ cӫa phѭѫng tiӋn thông qua Module
GPS.
 Hoàn thiӋn module ÿiӅu chӃ sӕ GMSK. Tín hiӋu ÿiӅu chӃәn ÿӏnh và ÿiӅu
khiӇn linh hoҥt.
 ĈiӅu khiӇn bӝÿàm ӣ chӃÿӝ truyӅn dӳ liӋu bán song công. Lӵa chӑn tҫn sӕ
hoҥt ÿӝng hiӋu quҧ.
 Ĉҧm bҧo thông tin ӣ mӭc liên kӃt dӳ liӋu.
 Ĉѭa ra và thӱ nghiӋm giҧi pháp thông tin nhiӅu user.
 Ĉѭa ra giҧi pháp ÿӇ tҥo ÿiӅu kiӋn cho các giҧi pháp bҧo mұt, xӱ lý lӛi.

các vùng ÿҩt ÿai và nѭӟc bӏ ô nhiӉm, hӛ trӧ các nhà hoҥch ÿӏnh, chuyên gia ra quyӃt
ÿӏnh kӏp thӡi và ÿúng ÿҳn trên vùng bӏ ô nhiӉ
m. GIS cNJng có thӇ dùng ÿӇ thӕng kê,
phân tích, lұp bҧn ÿӗ phân bӕ khách hàng, các vӏ trí kinh doanh hay hӋ thӕng bán hàng
ÿӇ hӛ trӧ viӋc ra các quyӃt ÿӏnh kinh doanh.
1.1.1 Lӏch sӱ phát triӇn
Ngѭӡi ta ÿã phát hiӋn trên các bӭc tѭӡng cӫa hang ÿӝng gҫn Lascaux – Pháp,
cách ÿây khoҧng 15.500 năm, nhӳng ngѭӡi thӧ săn Cro-Magnon ÿã vӁ nhӳng hình ҧnh
cӫa các con vұt mà hӑ săn ÿѭӧc, liên kӃt các hình vӁ và gҳn nhãn cho chúng ÿӇ
mô tҧ
ÿѭӡng di chuyӇn cӫa các con vұt. So sánh vӟi hӋ thӕng GIS hiӋn ÿҥi ngày nay, chúng
ta thҩy rҵng cách làm ÿѫn giҧn này ÿã chӭa ÿӵng mӝt cҩu trúc hình ҧnh – thông tin,
liên kӃt hình ҧnh, vӏ trí vӟi các thuӝc tính thông tin, ÿó là mӝt ÿiӇm cӕt lõi trong GIS.
Năm 1954, John Snow ÿã mô tҧ mӝt ә dӏch bӋnh tҧӣ Luân-ÿôn bҵng cách sӱ
dөng các ÿiӇm ÿҥi diӋn cho vӏ trí cӫa mӝt s
ӕ ngѭӡi bӋnh, lҫn ÿҫu tiên sӱ dөng phѭѫng
pháp ÿӏa lý. Ông nghiên cӭu sӵ phân bӕ cӫa dӏch bӋnh tҧÿӇ tìm ra nguӗn gӕc lây lan
Ch˱˯ng I. Các h͏ th͙ng thông tin GIS và GNSS
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
16
cӫa nó và ngăn chһn bӋnh dӏch. Bҧn ÿӗ bӋnh dӏch cӫa John Snow không chӍ mô tҧ mà
còn phân tích các hiӋn tѭӧng phө thuӝc liên kӃt vӟi vӏ trí ÿӏa lý.
Năm 1962 ÿánh dҩu sӵ phát triӇn ÿҫu tiên cӫa thӃ giӟi vӅӭng dөng cӫa GIS tҥi
Ottawa, Ontario, Canada do Cөc Lâm nghiӋp và phát triӇn nông thôn liên bang tiӃn
hành. Là công trình ÿѭӧc phát triӇn cӫa TiӃn sƭ Roger Tomlinson, nó ÿѭӧc gӑi tên là
HӋ thӕng thông tin ÿӏa lý Canada (viӃ
t tҳt là CGIS) và ÿã ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ lѭu trӳ,
phân tích và vұn dөng các dӳ liӋu thu thұp ÿѭӧc cho Trung tâm quҧn lý ÿҩt Cananda
(CLI), mӝt sáng kiӃn ÿӇ xác ÿӏnh khҧ năng ÿҩt ÿai sӱ dөng cho nông nghiӋp bҵng cách
lұp bҧn ÿӗ thông tin vӅÿҩt, nông nghiӋp, ÿӝng vұt nuôi, ÿӝng vұt hoang dã, tài nguyên

tính và tӑa ÿӝ không gian vӟi cách tiӃp cұn mӟi là tә chӭc các dӳ liӋu thuӝc tính bҵng
cҩu trúc dӳ liӋu. Cuӕi nhӳng năm 1890 và 1990, sӵ tăng trѭӣng cӫa công nghiӋp ÿѭӧc
thúc ÿҭy bӣ
i ӭng dөng rӝng rãi GIS trên các máy trҥm Unix và máy tính cá nhân. Cuӕi
thӃ kӹ 20, sӵ phát triӇn nhanh chóng trong các hӋ thӕng khác nhau ÿѭӧc thӕng nhҩt và
chuҭn hóa trên nӅn tҧng tѭѫng ÿӕi hҽp và ngѭӡi sӱ dөng bҳt ÿҫu có khái niӋm xem dӳ
liӋu GIS trên Internet, yêu cҫu các tiêu chuҭn vӅ chuyӇn ÿәi và ÿӏnh dҥng dӳ liӋu. Gҫn
ÿây, có mӝt sӵ gia tăng sӕ lѭӧng các gói phҫn mӅm GIS mã nguӗn mӣ hoһc mi
Ӊn phí,
chҥy trên nhiӅu hӋÿiӅu hành khác nhau và có thӇ tùy biӃn cho phù hӧp vӟi tӯng nhiӋm
vө cө thӇ.
1.1.2 Phҫn mӅm GIS
Thông tin ÿӏa lý có thӇÿѭӧc truy xuҩt, truyӅn tҧi, chuyӇn ÿәi, và hiӇn thӏ bҵng
nhiӅu ӭng dөng phҫn mӅm. Trong công nghiӋp, các sҧn phҭm thѭѫng mҥi tӯ các công
ty nhѭ SmallWorld, Manifold System, ESRI, Intergraph, Mapinfo và AutoDesk giӳѭu
thӃ vӟi các bӝ công cө toàn di
Ӌn. Chính phӫ và các cѫ quan an ninh, quân ÿӝ
i thѭӡng
sӱ dөng các phҫn mӅm riêng, các sҧn phҭm mã nguӗn mӣ nhѭ GRASS và nhiӅu sҧn
phҭm riêng biӋt khác ÿáp ӭng tӕt các nhu cҫu cө thӇ. Các công cө miӉn phí ÿӇ xem tұp
dӳ liӋu GIS, truy cұp công cӝng các thông tin ÿӏa lý ÿѭӧc thӕng trӏ bӣi các nguӗn tài
nguyên trӵc tuyӃn nhѭ Google Earth và bҧn ÿӗ web tѭѫng tác.
1.1.3 NӅn tҧng
Tӯ khi ra ÿӡi cho tӟi cuӕi nhӳng 1990, khi d
ӳ liӋu GIS hҫu hӃt dӵa trên các máy
tính lӟn và sӱ dөng ÿӇ bҧo trì các bҧn ghi bên trong, phҫn mӅm là các sҧn phҭm ÿӝc
lұp. Tuy nhiên vӟi truy cұp gia tăng vào mҥng và internet, và nhu cҫu phân phӕi các dӳ
liӋu ÿӏa lý tăng, phҫn mӅm GIS dҫn dҫn thay ÿәi toàn bӝ giao diӋn cӫa nó ÿӇ cho phép
Ch˱˯ng I. Các h͏ th͙ng thông tin GIS và GNSS
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên

và thӵc hiӋn các phép xӱ lý sâu hѫn.
Ch˱˯ng I. Các h͏ th͙ng thông tin GIS và GNSS
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
19
1.1.6 Dӳ liӋu ÿӏa lý
Mӝt dӳ liӋu ÿӏa lý là mӝt cѫ sӣ dӳ liӋu vӟi các phҫn mӣ rӝng cho viӋc lѭu trӳ,
ÿánh chӍ mөc, truy vҩn và thao tác trên thông tin ÿӏa lý và dӳ liӋu không gian. Trong
khi mӝt vài cѫ sӣ dӳ liӋu ÿӏa lý có nhӳng chӭc năng ÿѭӧc thiӃt kӃ cho phép thӵc hiӋn
viӋc xӱ lý ÿӏa lý thì lӧi ích chính cӫa mӝt cѫ sӣ dӳ
liӋu ÿӏa lý nҵm ӣ khҧ năng "kiӇu cѫ
sӣ dӳ liӋu" mà nó có thӇÿѭa ÿӃn cho các dӳ liӋu không gian. Mӝt vài trong sӕ các khҧ
năng này bao gӗm dӉ truy cұp, sӱ dөng các trình ÿiӅu khiӇn cѫ sӣ dӳ liӋu tiêu chuҭn
nhѭ ODBC, khҧ năng liên kӃt và tұp hӧp các bҧng dӳ liӋu, cNJng nhѭ khҧ năng ÿánh chӍ
mөc, nhóm các tұp dӳ
liӋu không gian ÿӝc lұp vӟi nӅn tҧng cӫa phҫn mӅm.
1.1.7 Dӳ liӋu phi không gian
Dӳ liӋu phi không gian bә sung cNJng có thӇÿѭӧc lѭu trӳ cùng vӟi các dӳ liӋu
không gian ÿѭӧc biӇu diӉn vӟi tӑa ÿӝ cӫa mӝt vector hình hӑc hay vӏ trí cӫa mӝt ô
raster. Trong dӳ liӋu raster, mӝt ô có thӇ chӭa các thông tin thuӝc tính, nhѭng nõ cNJng
có thӇÿѭӧc sӱ dөng nhѭ mӝt ký hiӋu nhұ
n dҥng mà có thӇ liên kӃt tӟi các bҧn ghi
trong mӝt bҧng khác.
CNJng có nhӳng phҫn mӅm ÿѭӧc phát triӇn ÿӇ hӛ trӧ cҧ viӋc ra quyӃt ÿӏnh không gian
và phi không gian. Trong phҫn mӅm này, các giҧi pháp cӫa các vҩn ÿӅ không gian
ÿѭӧc tích hӧp vӟi các giҧi pháp cӫa các vҩn ÿӅ phi không gian.
1.1.8 BiӇu diӉn dӳ liӋu
Phҫn mӅm xӱ lý GIS ÿѭӧc dùng cho các nhiӋm vө chuҭn bӏ dӳ liӋu ÿӇ
sӱ dөng
cho GIS. Sӵ chuyӇn ÿәi các dӳ liӋu ÿӏa lý thô sang ÿӏnh dҥng tѭѫng thích vӟi các sҧn
phҭm GIS.

NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
21
hay các bҧng thuӝc tính mӣ rӝng vӟi mӝt hàng cho mӛi giá trӏ duy nhҩt cӫa ô. Ĉӝ
phân giҧi cӫa tұp dӳ liӋu raster là kích thѭӟc các ô cӫa nó.
Dӳ liӋu Raster ÿѭӧc lѭu trӳ bҵng các ÿӏnh dҥng khác nhau, tӯ mӝt cҩu trúc dӵa
trên các tӋp dӳ liӋu chuҭn nhѭ TIF, JPEG… tӟi dӳ liӋu ÿӕi tѭӧng nhӏ phân lӟn
(BLOB) ÿѭӧc lѭu trӳ trӵc tiӃp trong hӋ thӕ
ng quҧ trӏ cѫ sӣ dӳ liӋu quan hӋ
(RDBMS). Không gian lѭu trӳ cѫ sӣ dӳ liӋu, khi ÿѭӧc ÿánh chӍ mөc sӁ cho phép
tìm kiӃm và truy xuҩt nhanh hѫn tuy nhiên nó ÿòi hӓi mӝt không gian lѭu trӳÿáng
kӇ vӟi hàng triӋu bҧn ghi.
x Vector: trong GIS, các ÿӕi tѭӧng ÿӏa lý thѭӡng ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥng vector,
xem xét các ÿӕi tѭӧng này nhѭ các ÿѭӡng hình hӑc. Các ÿӕi tѭӧng khác nhau ÿѭӧc
biӇu diӉn bӣi các dҥng ÿѭӡng hình hӑc khác nhau:
Ĉi͋m:
Các ÿiӇm có kích thѭӟc bҵng 0, ÿѭӧc sӱ dөng cho các ÿӕi tѭӧng ÿӏa lý mà có thӇ
diӉn tҧ bӣi mӝt ÿiӇm ÿѫn, hay nói cách khác là vӏ trí ÿѫn. Ví dө các ÿiӇm có ÿӝ cao lӟn
nhҩt, ÿӝ cao nhӓ nhҩt, các ÿӕi tѭӧng quan tâm trên bҧn ÿӗi. Các ÿiӇm truyӅn ÿҥt hàm
lѭӧng thông tin tӕi thiӇu c
ӫa dҥng dӳ liӋu này. Các ÿiӇm cNJng có thӇÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ
biӇu diӉn các vùng khi hiӇn thӏӣ tӹ lӋ nhӓ. Không có phép ÿo nào có thӇ thӵc hiӋn ÿӕi
vӟi các ÿӕi tѭӧng ÿiӇm.
Ĉ˱ͥng hay ÿa ÿ˱ͥng:
Ĉѭӡng hay ÿa ÿѭӡng mӝt chiӅu ÿѭӧc sӱ dөng cho các ÿӕi tѭӧng tuyӃn tính nhѭ
song, ÿѭӡng, ÿѭӡng xe lӱa và các ÿѭӡng ÿӏa hình. CNJng nhѭ các
ÿӕi tѭӧng ÿiӇm, các
ÿӕi tѭӧng tuyӃn tính ÿѭӧc thӇ hiӋn nhѭ các ÿѭӡng hѫn là các ÿa giác. Các ÿӕi tѭӧng
ÿѭӡng có thӇÿo khoҧng cách.
Ĉa giác:
Các ÿa ÿѭӡng hai hѭӟng ÿѭӧc sӱ dөng cho các ÿӕi tѭӧng ÿӏa lý mà bao phӫ mӝt

hӧp các lӟp vector tӯ nhiӅu nguӗn khác nhau, tѭѫng thích hѫn v
ӟi các môi trѭӡng cѫ
sӣ dӳ liӋu quan hӋ. Dӳ liӋu vector có thӇÿѭӧc cұp nhұt và bҧo trì, trong khi dӳ liӋu
raster phҧi xây dӵng lҥi tӯÿҫu. Hѫn nӳa, dӳ liӋu vector cho phép nhiӅu khҧ năng phân
tích, ÿһc biӋt cho các mҥng lѭӟi, nhѭ các ÿѭӡng, ÿѭӡng sҳt, lѭӟi ÿiӋn, hӋ thӕng viӉn
thông…
1.1.9 Biên dӏch Raster sang Vector
Xây dӵng lҥi dӳ liӋu có thӇÿѭӧc thӵc hiӋn b
ӣi GIS ÿӇ chuyӇn ÿәi dӳ liӋu sang
các ÿӏnh dҥng khác nhau. GIS có thӇ sӱ dөng ÿӇ chuyӇn ÿәi mӝt bӭc ҧnh vӋ tinh sang
Ch˱˯ng I. Các h͏ th͙ng thông tin GIS và GNSS
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
23
mӝt cҩu trúc vector bҵng cách vӁ các ÿѭӡng xung quanh các cell trong cùng mӝt phân
loҥi, trong khi quyӃt ÿӏnh mӕi quan hӋ không gian giӳa các ô, nhѭ sӵ liӅn kӅ hay bao
hàm. Ngoài ra các phép xӱ lý dӳ liӋu tiên tiӃn có thӇ thӵc hiӋn vӟi xӱ lý ҧnh – mӝt
công nghӋÿѭӧc phát triӇn vào cuӕi nhӳng năm 1960 bӣi NASA.
1.1.10 ChiӃu bҧn ÿӗ và các hӋ tӑa ÿӝ
Trái ÿҩt có thӇÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi nhiӅu mô hình khác nhau, mӛi mӝt cách cNJng
cҩp mӝt tұp tӑa ÿӝ khác nhau (nhѭ kinh ÿӝ, vƭÿӝ, ÿӝ cao) cho bҩt kǤÿiӇm nào trên bӅ
mһt trái ÿҩt. Mô hình ÿѫn giҧn nhҩt là giҧ sӱ trái ÿҩt là mӝt hình cҫu hoàn hҧo. Càng
nhiӅu phép ÿo cӫa trái ÿҩt ÿѭӧc tích lNJy thì các mô hình cӫa trái ÿҩt càng trӣ nên phӭc
tҥp và chính xác hѫn.
ChiӃu bҧn ÿӗ là mӝt phҫn cѫ bҧn cӫa viӋc xây dӵng bҧn ÿӗ. Mӝ
t phép chiӃu bҧn
ÿӗ là mӝt phѭѫng tiӋn toán hӑc chuyӇn ÿәi thông tin tӯ mӝt mô hình cӫa trái ÿҩt, biӇu
diӉn mӝt bӅ mһt cong trong hӋ tӑa ÿӝ 3 chiӅu sang hӋ tӑa ÿӝ hai chiӅu trên giҩy hay
màn hình máy tính. Các phép chiӃu bҧn ÿӗ khác nhau ÿѭӧc sӱ dөng cho các loҥi bҧn
ÿӗ khác nhau.
Hҫu hӃt thông tin trong GIS ÿѭӧc lҩy tӯ các bҧn ÿӗ ÿã có, GIS sӱ dөng các công

mӝt tӑa ÿӝ cho trѭӟc. Ĉӏa chӍ này cNJng ÿѭӧc nӝi suy tӯ dҧi ÿӏa chӍ gҳn vӟi ÿoҥn
ÿѭӡng. Mã hóa ngѭӧc ÿӏa chӍÿӏa lý không trҧ vӅÿӏa chӍ thӵc tӃ, mà chӍѭӟc l
ѭӧng ÿӏa
chӍӣ gҫn ÿó nhҩt dӵa trên dҧi xác ÿӏnh trѭӟc.
1.1.12 Thӕng kê
Phҫn mӅm thӕng kӃ GIS sӱ dөng các truy vҩn cѫ sӣ dӳ liӋu tiêu chuҭn ÿӇ ÿӑc và
phân tích dӳ liӋu cho viӋc hӛ trӧ ra quyӃt ÿӏnh. Ví dө, nӃu chúng ta có dӳ liӋu ÿӏa lý
bao gӗm các thông tin nhân khҭu, chúng ta có thӇ quyӃt ÿӏnh xem có bao nhiêu nhân
khҭu trong mӝt ÿӝ tuәi nhҩt ÿӏnh, thu nhұ
p và sҳc tӝc sinh sӕng trong mӝt khu phӕ. Dӳ
liӋu thѭӡng ÿѭӧc tham chiӃu vӟi mã bѭu ÿiӋn hay ÿӏa chӍÿѭӡng phӕ hѫn là vӟi dӳ liӋu
ÿo ÿҥc. Phҫn mӅm có thӇÿѭӧc sӱ dөng bӣi các nhà khoa hӑc máy tính hay các nhà
thӕng kê vӟ
i các kӻ năng vӅ khoa hӑc máy tính, vӟi mөc tiêu cӫa viӋc mô tҧ mӝt vùng
ÿӇ hӛ trӧ cho viӋc ra quyӃt ÿӏnh trong marketing, các dӏch vө
xã hӝi, quy hoҥch khҭn
cҩp,…Các hӋ quҧn trӏ cѫ sӣ dӳ liӋu tiêu chuҭn có thӇÿѭӧc sӱ dөng hay thiӃt kӃ cho
phҫn mӅm thӕng kê GIS. Chúng thѭӡng ÿѭӧc ÿһt trên các máy chӫ và truy vҩn qua các
trình duyӋt web, ví dө nhѭ MySQL hay ArcSDE.
Ch˱˯ng I. Các h͏ th͙ng thông tin GIS và GNSS
NguyӉn Hoài Linh – NguyӉn Trung Kiên
25
1.1.13 Bӝÿӑc GIS
Các bӝÿӑc GIS là các ӭng dөng máy tính ÿѭӧc thiӃt kӃ cho phép ngѭӡi sӱ dөng
dӉ dàng xem các bҧn ÿӗ sӕ cNJng nhѭ truy vҩn các dӳ liӋu quҧn trӏ bӣi GIS. Chúng
thѭӡng cho phép rҩt ít sӵ chӍnh sӱa bҧn ÿӗ hay dӳ liӋu bҧn ÿӗ. Các bӝÿӑc có thӇ là các
ӭng dөng ÿӝc lұp, ÿѭӧc cài ÿһt trên các máy tính cá nhân, cho dù chúng thѭӡng ÿѭӧc
thiӃt kӃÿӇ kӃt nӕi vӟ
i máy chӫ dӳ liӋu qua internet ÿӇ truy cұp các thông tin cҫn thiӃt.
Các bӝÿӑc cNJng có thӇÿѭӧc bao gӗm nhѭ mӝt ӭng dөng nhúng trong mӝt trang web.