HÀ NỘI - 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHẠM HỮU BẰNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG WEB TRỰC QUAN HÓA, HỖ TRỢ
QUẢN LÝ VÀ PHÂN TÍCH ẢNH VIỄN THÁM DỰA TRÊN
NỀN TẢNG MÃ NGUỒN MỞ

Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm
Mã số: 60.48.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ NHẬT THANH
TS. BÙI QUANG HƯNG

1.2.6.Một số tính năng chính của GIS 30
1.3.Tổng quan về WebGIS 33
1.3.1.Định nghĩa 33
1.3.2.Kiến trúc chung của WebGIS 34
2

1.3.3.Các mô hình triển khai WebGIS 35
1.3.4.Các thành phần trong hệ thống WebGIS 37
1.4.Khái niệm chung về sol khí quyển 40
1.4.1.Định nghĩa 40
1.4.2.Nguồn gốc hình thành sol khí 40
1.4.3.Ảnh hưởng sol khí tới khí hậu trái đất 41
1.4.4.Độ sâu sol khí (AOT) và liên hệ với ô nhiễm không khí 41
1.4.5.Giới thiệu một số hệ thống trên thế giới cung cấp thông tin về ảnh viễn thám
để nghiên cứu 42
1.4.6.Xây dựng định hướng, mục tiêu bài toán nghiên cứu về AOT 46
1.5.Kết luận 47
Chương 2.CÁC KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG XÂY
DỰNG HỆ THỐNG WEBGIS 48
2.1.Công nghệ bản đồ số trực tuyến Google Map 48
2.1.1.Một số tính năng của Google Map API 48
2.1.2.Một số biểu đồ Google Chart API 50
2.1.3.Truy vấn dữ liệu từ Google Fusion Table 51
2.2.Xử lý ảnh viễn thám khí tượng MODIS 52
2.2.1.Thông tin chung về ảnh AOT MODIS 52
2.2.2.Download ảnh AOT MOD04 Level 2 53
2.2.3.Tách band AOT ảnh MOD04 L2 định dạng HDF sang GeoTiff 54
2.2.4.Chuyển định dạng GeoTiff thành các định dạng khác 57
2.3.Truy vấn cơ sở dữ liệu không gian PostGIS 59
2.3.1.Tổ chức và lưu trữ dữ liệu không gian trong PostGIS 59

3.6.2.Giao diện phần công cụ sử tương tác với Google Map 103
3.6.3.Giao diện phần tìm kiếm, trực quan ảnh 104
3.6.4.Giao diện phần lâp biểu đồ giá trị AOT 104
3.7.Cấu hình cài đặt, triển khai hệ thống 105
3.7.1.Mô hình triển khai hệ thống 105
3.7.2.Phần mềm 105
4

3.7.3.Phần cứng 106
3.8.Kết luận 106
Chương 4. KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG WEBGIS
QUA THƯC TẾ 107
4.1.Mục đích và cách thực hiện đánh giá chất lượng hệ thống 107
4.2.Báo cáo kết quả khảo sát đánh giá chất lượng hệ thống 108
4.2.1.Bảng danh sách các tính năng dùng để đánh giá, thử nghiệm 108
4.2.2.Danh sách người tham gia đánh giá thử nghiệm hệ thống 109
4.2.3.Kết quả đánh giá khảo sát chất lượng hệ thống 109
4.3.Kết luận 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
PHỤ LỤC 1

5

BẢNG CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Diễn giải
Tiếng Việt
AOT
Aerosol Of Thickness
Độ trong của khí quyển

Well-Known Text
Ngôn ngữ đánh dấu văn bản cho các
đối tượng hình học cấu trúc vector trên
bản đồ
MODIS
Moderate Resolution Imaging
Spectroradiomete
Cảm biến chụp ảnh trái đất từ hai vệ
tinh Terra & Aqua của NASA
MEEO
Meteorological Envinronmental
Earth Observation
Trung tâm nghiên cứu môi trường và
khí tượng tại Ý cung cấp ảnh MODIS
1 km
NASA
National Aeronautics and Space
Administration
Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ cung
cấp ảnh MODIS 10 km
CSDL
Database System
Cơ sở dữ liệu của hệ thống

6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động của ảnh viễn thám 15
Hình 1.2. Ảnh viễn thám đa phổ trên các đối tượng khác nhau 17
Hình 1.3. Ảnh viễn thám khí tượng MODIS trong nghiên cứu bão 19

Hình 2.9. So sánh ảnh GeoTiff chưa lọc phủ mầu đen và ảnh PNG đã lọc và overlay 57
7

Hình 2.10. Ảnh AOT mầu và ảnh AOT heatmap tạo ra từ ảnh GeoTiff 58
Hình 2.11 Tách dữ liệu metadata từ GeoTiff để hỗ trợ overlay lên Google Map 59
Hình 2.12. Mối liên hệ giữa ảnh viễn thám và vùng chọn trên Google Map 62
Hình 2.13. Bản đồ shapefile Level 0 thể hiện vùng biên giới địa lý giữa các quốc gia 63
Hình 2.14. Ảnh viễn thám dạng tọa độ (x, y) và tọa độ (latitude, longtitude) 64
Hình 2.15. Đọc dữ liệu AOT trên Google Map theo công thức quy đổi điểm ảnh 66
Hình 2.16. Thuật toán Ray Casting xác đỉnh điểm thuộc đa giác 67
Hình 2.17. Các trường hợp xét điểm nằm trong hay ngoài đa giác 67
Hình 2.18. Biểu diễn đoạn thẳng AB trong đồ họa máy tính 69
Hình 2.19. Thuật toán MidPoint tìm điểm gần với đường thẳng nhất 70
Hình 3.1. Kiến trúc xây dựmg hệ thống WebGIS nguồn mở 76
Hình 3.2. Sơ đồ Use Case tổng quan hệ thống WebGIS nguồn mở 81
Hình 3.3. Giao diện chính của hệ thống WebGIS 103
Hình 3.4. Giao diện công cụ tương tác trên bản đồ Google Map 103
Hình 3.5. Giao diện phần tìm kiếm, trực quan ảnh 104
Hình 3.6. Lập biểu đồ giá trị AOT trên đoạn thẳng Polyline theo kilomet 104
Hình 3.7. Mô hình Client – Server triển khai hệ thống trên localhost 105
Hình 4.1. Biểu đồ kết quả khảo sát thể hiện % trả lời đúng đối với mỗi tác vụ 110
Hình 4.2. Biểu đồ thể hiện thời gian thực hiện khảo sát từng tác vụ 110
Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện nhận xét phản hồi về tính năng của hệ thống 111

8

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Tóm tắt sự phát triển của viễn thám theo các sự kiện 13
Bảng 1.2. Thông số về các kênh ảnh của vệ tinh Landsat TM 18
Bảng 1.3. Thông số về các kênh của vệ tinh SPOT 18

mang tầm vĩ mô như: biến đổi khí hậu, khí tượng thủy văn, dự báo thiên tai,…đến
những vấn đề gần gũi trong cuộc sống như: tắc đường, ô nhiễm sông hồ, không khí
trong đô thị,…vai trò của GIS trong các lĩnh vực này là hết sức quan trọng. Nhờ có sự
phát triển không ngừng của GIS mà việc phân tích, giải đoán, khai thác thông tin từ
ảnh viễn thám ngày càng trở nên chính xác và thuận lợi. GIS cung cấp cho người sử
dụng các bản đồ số, bản đồ chuyên đề theo từng lĩnh vực mà áp dụng ảnh viễn thám để
nghiên cứu, khai phá tri thức.
Ở đây, rõ ràng ai cũng có thể hiểu sự kết hợp giữa 2 ngành công nghệ viễn thám và
GIS có thể đem lại các lợi ích to lớn. Nhưng trong lĩnh vực công nghệ phần mềm, các
sản phẩm cho GIS còn rất nhiều hạn chế về sự phổ biến do rào cản chi phí thương mại
hoặc các tính năng đặc thù cho từng chuyên ngành như: tài nguyên, môi trường, đất
đai,…khiến việc tiếp cận là rất khó khăn. Còn với ảnh viễn thám thì ngay cả khi tìm
được 1 nguồn cung cấp ảnh miễn phí, việc thiếu công cụ trực quan, tương tác với ảnh
để trích xuất thông tin và khai phá dữ liệu từ ảnh là một vấn đề nan giải.
10

Thực tế, việc học và nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý tại các trường Đại học
chủ yếu dựa trên các phần mềm thương mại, chạy như một ứng dụng trên hệ điều hành
Windows, ví dụ: ArcMap,ArcCatalog,ArcToolbox, MapInfo,…Các phần mềm này dù
nhiều tính năng, dễ sử dụng nhưng có nhược điểm lớn là: bản quyền theo từng máy
tính và giá bản quyền rất đắt (Phiên bản ArcGIS 10.1 for Desktop Basic giá 1500$).
Ngoài ra, có nhiều tính năng cao cấp được đóng gói trong phần mềm nhưng ít được sử
dụng cũng là việc lãng phí khi đầu tư mua các phần mềm để học tập, nghiên cứu. Điều
này hạn chế rất lớn việc phổ biến việc học và nghiên cứu GIS rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực khi mà chủ yếu các cơ quan, ban ngành mới có nhu cầu dùng chuyên nghiệp.
Trong khi đó, với sự phát triển lớn mạnh của các phần mềm mã nguồn mở trên
nhiều lĩnh vực: xử lý ảnh viễn thám, GIS, database, Web,…là nguồn tài nguyên quý
giá để có thể xây dựng nhiều hệ thống WebGIS có khả năng trực quan hóa, tương tác
với dữ liệu ảnh vệ tinh và dữ liệu địa lý. Hệ thống sau đó sẽ được triển khai trên mạng
Internet, cho phép một số lượng lớn người sử dụng có cơ hội tìm hiểu và nghiên cứu

miễn phí. Hệ thống sẽ cho phép người sử dụng thông qua giao diện thân thiện và các
tiện ích để tìm hiểu về cách tương tác với ảnh viễn thám khí tượng và bản đồ số GIS,
dễ dàng mở rộng triển khai cho nhiều đối tượng sử dụng do tính mở về mã nguồn cũng
như giấy phép sử dụng của phần mềm.
3. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu của luận văn
Đây là một đề tài mang nhiều tính áp dụng công nghệ và nâng cao khả năng lập
trình trong lĩnh vực mới, kết hợp nhiều kiến thức của các ngành khác. Để đảm bảo chất
lượng và trong khả năng cho phép, đề tài giới hạn lại vào những phần cốt lõi và cơ bản
nhất của ảnh viễn thám, GIS, và Web trên nền tảng mã nguồn mở, bao gồm:
 Nghiên cứu về công nghệ viễn thám, xử lý và giải đoán ảnh. Sử dụng ảnh viễn
thám của vệ tinh MODIS – NASA (độ phân giải không gian 1 kilomet và 10 kilomet,
khai phá dữ liệu AOT từ các loại ảnh này, áp dụng vào bản đồ số Google Map).
 Tìm hiểu về hệ thống thông tin địa lý GIS, cơ sở về địa lý, cách xây dựng và tạo
bản đồ số.
 Tìm hiểu về bộ thư viện GDAL (Geospatial Data Abstraction Library), tích hợp
vào ngôn ngữ kịch bản Python để xử lý, trích xuất, chuyển đổi,…ảnh viễn thám theo
yêu cầu của hệ thống.
 Cơ sở dữ liệu không gian PostgreSQL – PostGIS, truy vấn dựa trên mối liên hệ
giữa các đối tượng dạng vector (điểm, đường, đa giác,…)
 Tìm hiểu về các công nghệ mã nguồn mở để xây dựng hệ thống WebGIS: bản
đồ trực tuyến Google Map API version 3, Google Chart API, Google Visualization
API – Fusion Table, ngôn ngữ lập trình kịch bản PHP – framework: CodeIgniter, thư
viện Javascript: JQuery - Ajax,…
 Trích lọc các tính năng, tiện ích của các hệ thống GIS và xử lý ảnh viễn thám
đang phổ biến trong nước và thế giới. Kết hợp với khảo sát yêu cầu của người sử dụng
để hình thành bản đặc tả yêu cầu chi tiết các tính năng của hệ thống mang tính thực tế,
chính xác và tiện lợi
12

 Xây dựng hệ thống WebGIS dựa trên các công nghệ mã nguồn mở, miễn phí,

Viễn thám là một ngành nghiên cứu xuất hiện lâu đời từ thế kỷ 19 – năm 1858 bức
ảnh đầu tiên chụp từ bề mặt trái đất do Gaspard Felix Tournachon, chụp ở độ cao 80m
trên khinh khí cầu vùng Bievre, Pháp. Đến những năm 1960, với sự phát triển vượt bậc
của con người trong việc chinh phục vũ trụ, các vệ tinh đã được đưa lên quỹ đạo và
lần đầu tiên bức ảnh chụp về trái đất từ vũ trụ, được cung cấp từ tàu Explorer-6 vào
năm 1959. Theo [3], ở bảng 1.1 là quá trình hình thành và phát triển của ảnh viễn thám
từ giai đoạn khởi đầu sơ khai, đến thời kỳ công nghệ hiện đại:
Bảng 1.1. Tóm tắt sự phát triển của viễn thám theo các sự kiện
Thời gian (năm)
Sự kiện
1800
Phát hiện ra tia hồng ngoại
1839
Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp ảnh đen trắng
1847
Phát hiện dải phổ hồng ngoại và phổ nhìn thấy
1850-1860
Chụp ảnh từ khinh khí cầu
1873
Xây dựng học thuyết về phổ điện từ
1909
Chụp ảnh từ máy bay
1910-1920
Giải đoán từ không trung
1920-1930
Phát triển ngành chụp và đo ảnh hàng không
1930-1940
Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh)
1940
Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay

này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được
nghiên cứu."
Ở đây, tôi liệt kê một số định nghĩa về viễn thám của các tác giả khác nhau, tuy
nhiên tựu chung lại thì viễn thám là một ngành nghiên cứu mà hướng tới “thu nhận
thông tin về các đối tượng, hiện tượng từ xa tại các vị trí trên trái đất”.
 Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít nhiều về một vật không cần phải
chạm vào vật đó (Ficher 1976).
 Viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ một đối tượng, được đo từ một
khoảng cách cách xa vật không cần tiếp xúc với nó. Năng lượng được đo trong các hệ
viễn thám hiện nay là năng lượng điện từ phát ra từ vật quan tâm (D. A. Land Grete,
1978).
 Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng năng lượng điện từ như ánh
sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính
của đối tượng (Theo Floy Sabin 1987).
1.1.3. Nguyên lý cơ bản của viễn thám
Ảnh viễn thám là ảnh được chụp từ không gian ở vị trí địa lý cách xa đối tượng
chụp từ vài kilomet đến hàng nghìn kilomet. Vì vậy, để thu được tín hiệu, các thiết bị
thu ảnh dựa trên nguyên lý là: thu nhận sự phản xạ hoặc bức xạ từ đối tượng cần chụp
ảnh dựa trên năng lượng sóng điện từ. Mỗi đối tượng tùy theo bước sóng (thông
thường 0.3µm đến 0.9µm: vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại phản xạ) mà các cảm
biến (sensor) trên vệ tinh, máy bay, khinh khí cầu,…có thể tách lọc ra được.
15 Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động của ảnh viễn thám
Dựa trên nguyên lý này, viễn thám phân chia chia ra 3 loại là:
 Theo nguồn tín hiệu:
o Viễn thám chủ động (active remote sensing): trên các thiết bị thu tín hiệu có
gắn các nguồn sáng và phát tới đối tượng cần chụp, năng lượng sẽ được phản xạ lại
các cảm biến và thiết bị có thể thu được hình ảnh của đối tượng.

 Độ phân giải thời gian: tùy theo quỹ đạo và độ phân giải không gian mà vệ tinh
sẽ có chu kỳ lặp lại chụp 1 khu vực địa lý khác nhau (hàng ngày, hàng tuần,…). Ảnh
được chia làm 3 loại: độ phân giải cao: < 3 ngày, độ phân giải trung bình: 4 – 16 ngày,
độ phân giải thấp: >= 16 ngày. Nhờ có sự lặp lại này mà chúng ta có thể nghiên cứu sự
biến động theo thời gian của 1 khu vực, quan sát, giải đoán sự thay đổi của các đối
tượng trong khu vực. Tùy theo mục đích nghiên cứu mà chọn loại ảnh có chu kỳ lặp
lại nhanh hay chậm, ví dụ: tăng trưởng của cây trồng thì tùy theo giai đoạn sinh trưởng
(8 – 16 ngày), cảnh báo cháy rừng (theo dõi hàng ngày nếu có nguy cơ), sự phân bố
dân cư (theo dõi biến động qua tổng hợp ảnh theo 1 thời gian dài),…
 Độ phân giải phổ: mỗi vệ tinh có khả năng thu nhận ảnh theo các kênh phổ và bề
rộng phổ phản xạ từ các đối tượng khác nhau. Tùy theo nhu cầu thu thập thông tin, các
cảm biến sẽ thu nhận được sóng điện từ trong một số khoảng – các khoảng này gọi là
các band - kênh ảnh (băng phổ). Độ phân giải phổ liên quan đến số lượng và và độ
rộng của mỗi băng phổ. Bộ cảm có độ phân giải phổ cao đến rất cao, tức là có nhiều
băng phổ với băng thông (bandwith) rất hẹp vì vậy có khả năng thu nhận nhiều đối
tượng để nghiên cứu. Theo phổ của ảnh thì có ảnh toàn sắc (chỉ bao gồm một kênh
phổ) và ảnh đa phổ ví dụ theo Hình 1.2. (tổng hợp nhiều kênh phổ). Tùy theo số bit
trong từng kênh phổ, ví dụ: mỗi kênh lưu trữ 8 bit có 1 giá trị trong khoảng từ 0 - >
255 (0: mầu đen, 255: mầu trắng). Ở đây, ta ví dụ giá trị mỗi kênh phổ là red: 233,
green: 50, blue: 133. Tổng hợp 3 kênh phổ red-green-blue này sẽ tạo nên ảnh mầu (đa
phổ). Trong tương lai sẽ có các vệ tinh siêu phổ (hyperspectral), thu được nhiều kênh
phổ ( > 100 kênh) tăng cường nhận biết được nhiều đối tượng chi tiết so với các loại
ảnh có số kênh phổ thấp đã được sử dụng rộng rãi hiện nay (do số băng tần ít và độ
rộng của mỗi băng tần là rất lớn, nên nhiều thông tin quan trọng không tách biệt được).
17 Hình 1.2. Ảnh viễn thám đa phổ trên các đối tượng khác nhau
1


Bảng 1.2. Thông số về các kênh ảnh của vệ tinh Landsat TM
Kênh
Bước sóng (µm)
Tên phổ
Mục đích sử dụng
TM1
0,45-0,52
Xanh nước biển
Nghiên cứu hệ sinh thái ngập nước,
phù du, độ sâu của nước
TM2
0,52-0,60
Xanh lá cây
Nghiên cứu thảm thực vật
TM3
0,63-0,69
Đỏ
Phân loại thực vật và đất đai
TM4
0,76-0,90
Cận hồng ngoại
Phân loại nước và đất đai
TM5
1,55-1,75
Hồng ngoại
trung
Nhận biết độ ẩm trong thực vật, đất
đai và mây mỏng
TM6
10,4-12,5

Đỏ
Cận hồng ngoại
10
20
20
20
0.50 - 0.73
0.50 - 0.59
0.61 - 0.68
0.78 - 0.89
SPOT 4
Kênh phổ đơn
Xanh lá cây
Đỏ
Cận hồng ngoại
10
20
20
20
0.61 - 0.68
0.50 - 0.59
0.61 - 0.68
0.78 - 0.89
19

Hồng ngoại trung
20
1.58 - 1.75
SPOT 5
Toàn sắc

2
Nguồn: cimss.ssec.wisc.edu
20

Bảng 1.4. Thông số về các kênh phổ của ảnh MODIS
Kênh phổ
Bước sóng (tổng hợp)
(µm)
Độ phân giải
(mét)
Mục đích sử dụng
1 – 2
0,620 - 0,876
250
Nghiên cứu ranh giới mây và đất
3 - 7
0,459 - 2,155
500
Nghiên cứu đặc tính mây và đất
8 - 36
0,405 - 14,385
1000
Nghiên cứu về mầu nước biển,
nhiệt độ mây, bề mặt đất, hơi
nước và các hạt khí quyển,…
1.1.6. Xử lý, giải đoán ảnh viễn thám
Dữ liệu ảnh viễn thám thường bao gồm rất nhiều thông tin: nhiều kênh ảnh, nhiều
đối tượng, dữ liệu,…vì vậy để nâng cao tính chính xác và hiệu quả khi nghiên cứu ảnh
viễn thám, người ta cần nhận biết các đối tượng quan tâm qua quá trình xử lý và giải
đoán ảnh. Khác với ảnh số thông thường (định dạng PNG, JPEG, TIFF) chứa ma trận


Quá trình xử lý và giải đoán ảnh từ khi nhận được ảnh, đến khi trích xuất ra được
các kết quả có ý nghĩa nghiên cứu và sử dụng trong thực tế được chia làm 5 giai đoạn:
 Nhập dữ liệu: đầu vào của các phần mềm xử lý ảnh viễn thám là các dạng ảnh số
được lưu trữ trên ổ cứng, đĩa CD, DVD, USB,…Các ảnh này có thể là ảnh mua, đặt
hàng hoặc tải về (download) từ các nhà cung cấp ảnh (có phí hoặc miễn phí).
 Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh: thường do các nhà cung cấp ảnh kiểm tra và xử lý
dữ liệu ảnh để nâng cao chất lượng ảnh trước khi bàn giao cho khách hàng.
 Biến đổi ảnh: thay đổi mầu sắc, xoay ảnh, chỉnh sửa ảnh,…có thể được thực hiện
bởi người sử dụng để đạt được hiệu quả cao khi nghiên cứu ảnh. 3
Nguồn: Interpert Images
22

 Phân loại ảnh: dựa trên hai phương pháp là: học giám sát và học không giám sát.
Mục đích là phân loại các đối tượng trên ảnh, làm nổi bật các đối tượng quan tâm,
trích xuất các dữ liệu mong muốn.
 Xuất kết quả: sau các quá trình xử lý và giải đoán ảnh, người sử dụng có thể đưa
ra các báo cáo, biểu đồ, phân tích – thống kê dữ liệu, tạo ra các ảnh chuyên đề, các ảnh
đã tiền xử lý để làm đầu vào cho các mục đích khác.
1.2. Khái niệm chung về GIS
1.2.1. Lịch sử ra đời
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một lĩnh vực nghiên cứu về thu thập, xử lý, hiển
thị và phân tích dữ liệu địa lý. Nó được khởi nguồn từ xa xưa khi con người có nhu
cầu tìm hiểu vùng địa lý nơi họ sinh sống, tạo ra các bản đồ để giúp ích trong việc định
hướng, lao động và sinh sống. Trải qua thời gian, cùng với sự phát triển của khoa học
công nghệ, đặc biệt là với sự xuất hiện của không ảnh, ảnh vệ tinh. GIS đã có cơ hội
phát triển lớn mạnh và người được coi là cha đẻ của GIS là giáo sư Roger Tolinson,

quan trọng hơn, được đầu tư nhiều hơn. Ngoài ra, dữ liệu, con người, và chính sách
quản lý, sử dụng GIS cũng chiếm vai trò quan trọng tạo nên một hệ thống GIS.
 Phần cứng: là hệ thống máy tính có nhiệm vụ chạy các chương trình GIS nhằm
mục đích thực hiện các yêu cầu về tính toán, xử lý, truy vấn, phân tích, thống kê,
o Thiết bị nhập: máy quét bản đồ, bảng vẽ, máy ảnh, photocopy,…
o Thiết bị xử lý: máy tính.
o Thiết bị xuất: máy in, máy chiếu,…
o Thiết bị lưu trữ: đĩa từ, đĩa quang, đĩa cứng,…
 Phần mềm: tùy theo từng sản phẩm và yêu cầu mà có nhiều tính năng bổ trợ lẫn
nhau. Các phần mềm lấy đầu vào và xuất đầu ra cho phép sử dụng nhiều phần mềm
của các hãng khác để xử lý kết quả.
o Giao diện đồ họa tương tác với người dùng
o Công cụ nhập và tiền xử lý dữ liệu
o Truy vấn dữ liệu, hỏi đáp, tra cứu thông tin
o Phân tích, thống kê, khai phá dữ liệu
 Dữ liệu: đây là thành phần quan trọng nhất của mọi hệ thống cơ sở dữ liệu cũng
như hệ thống GIS. Dữ liệu này có thể thu thập từ trắc địa, viễn thám hoặc mua lại từ
các nhà cung cấp để xử lý, phân tích và là cơ sở để phát triển và nghiên cứu GIS.
o Dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính của các đối tượng
o Dữ liệu ảnh raster và dữ liệu vector
 Con người: đối tượng chính sử dụng GIS vào mục đích học tập, nghiên cứu, làm
việc. Cần nhiều công đoạn để xử lý dữ liệu thô, đưa vào cơ sở dữ liệu, tính toán và
trích lọc các tri thức. Đòi hỏi những người có chuyên môn và am hiểu từng công việc.
 Chính sách nghiên cứu: hướng đến phát triển và mở rộng hệ thống GIS để tận
dụng tốt các tính năng các hệ thống GIS có sẵn đã cung cấp. Tích hợp thêm nếu cần
thiết và mở rộng nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực. 4
Nguồn: Đại học Nông Lâm Hồ Chí Minh