Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Lời nói đầu
Trong tình hình hiện nay, đi đôi với sự phát triển kinh tế là sự
khai thác tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đất đai ở tỉnh miền núi và
trung du với tốc độ cha từng thấy dẫn tới những hậu quả trầm trọng: Suy
thoái các nguồn tài nguyên thiên nhiên và chất lợng môi trờng. Do đó,
công tác theo dõi, quản lý và khai thác đất đai theo đúng mục đích sử
dụng đất; dự báo kịp thời về tình trạng suy thoái tài nguyên đất, đ a ra
các phơng hớng và biện pháp bảo vệ đất đai đang ngày càng trở lên cấp
bách.
Để làm tốt công tác quản lý tài nguyên đất ở quy mô quốc gia và
quy mô của một tỉnh, Nhà nớc cần có những cơ sở dữ liệu khoa học, quản
lý các thông tin về đất, đầy đủ, chính xác và đ ợc cập nhật thờng xuyên.
Có nh vậy mới nhanh chóng đa ra các giải pháp, các quyết định hợp lý
trong quá trình xây dựng chiến lợc phát triển kinh tế xã hội và giám sát
tài nguyên môi trờng nh khuyến cáo hoặc vạch ra hớng sử dụng hợp lý
đất đai, giảm tối đa các ảnh hởng tiêu cực đến môi trờng sinh thái, trong
các dự án phát triển kinh tế ở các địa phơng.
Hiện nay tại các tỉnh, các cơ quan nghiên cứu trung ơng đã tập
trung đợc một khối lợng lớn các thông tin, số liệu điều tra về đất đai
của mỗi tỉnh, địa phơng, nhng việc tập hợp, xử lý, sử dụng và khai thác
chúng còn nhiều khó khăn, do tình hình phân tán và thiếu hệ thống của
chúng. Nhu cầu có một phơng pháp và phơng tiện quản lý các loại dữ
liệu, thông tin về tài nguyên thiên nhiên nói chung, về đất đai nói riêng
ngày càng trở lên cấp bách. Trong lĩnh vực này, công nghệ thông tin có
ý nghĩa to lớn và đóng một vai trò quyết định để đáp ứng nhu cầu cấp
bách này.
Công nghệ thông tin ứng dụng, mà trực tiếp là công nghệ hệ thống
thông tin địa lý, là một công nghệ còn khá mới mẻ nh ng đã đợc ứng dụng
và phát triển ở Việt Nam khá sớm. Hiện nay, hệ thống thông tin địa lý
đang đợc sử dụng nh một hệ thống các công cụ hữu hiệu để lu trữ, xử lý,

Chơng III: Xây dựng cơ sở dữ liệu địa hình phục vụ quản lý
đất đai của tỉnh Thái Nguyên bằng phần mềm Arcgis.
Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng song đồ án cũng không thể tránh
khỏi những sai sót. Em rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp quý
báu của các thầy, cô và các bạn đồng nghiệp.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2008.
Sinh viên: Lê Thị Thanh Thuỳ.
Lớp
: Trắc Địa A-K48.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

2

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Chơng i:
tổng quan về hệ thống thông tin địa lý.
I.1.Sơ lợc về sự hình thành và phát triển của hệ thống thông tin địa lý.
Trên thế giới, lịch sử phát triển và ứng dụng của HTTTĐL (GIS) đã có
khởi điểm từ những năm 50 của thế kỷ XX. Lúc đó, các nhà bản đồ học và tin
học trên thế giới đã kết hợp suy nghĩ, nghiên cứu về một hệ thống máy móc và
thiết bị vẽ bản đồ tự động. Những ứng dụng sớm nhất và hình thành nền tảng
về GIS là ở Canađa, nơi mà những nghiên cứu về kỹ thuật sử dụng máy tính để
lu trữ và xử lý số liệu, lập bản đồ và xử lý các thông tin không gian lần đầu
tiên đợc thực hiện. Tuy nhiên, các thiết bị máy tính thời đó rất to lớn, cồng
kềnh; việc nhập dữ liệu chậm và khó khăn nên những hệ tự động hoá ít khả

Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Từ 1980-1985: Bắt đầu nghiên cứu về HTTTĐL.
Từ 1985-1994: Tìm tòi và những ứng dụng đầu tiên.
Từ 1995 đến nay: Bùng nổ và phát triển.
Thời kỳ 1980-1985: Là giai đoạn bắt đầu với những hiểu biết sơ bộ và
tiếp xúc với HTTTĐL qua các cán bộ đợc đào tạo ở nớc ngoài và một số
chuyên gia có dịp tham gia các hội thảo quốc tế về công nghệ thông tin và hệ
thống thông tin địa lý.
Trong giai đoạn này, chúng ta cha nhập đợc các chơng trình phần mềm
mạnh. Các phần mềm tự viết và phát triển khả năng đồ hoạ còn rất yếu, chỉ
mới giải quyết đợc các nhiệm vụ nhập và xuất dữ liệu.
Các thiết bị phần cứng còn thiếu thốn và ít. Do đó, chúng ta cha có các
ứng dụng cụ thể, song các cơ quan đã bắt đầu quan tâm nghiên cứu về
HTTTĐL và hớng phát triển thành lập, biên tập và sản xuất bản đồ với sự hỗ
trợ của máy tính điện tử.
Công tác đào tạo về HTTTĐL cha phát triển, hội thảo về HTTTĐL cha
đợc tổ chức, công nghệ này còn cha đợc ứng dụng rộng rãi, các ứng dụng mới
chỉ mang tính chất thử nghiệm.
Thời kỳ 1985-1994: Những tìm tòi và ứng dụng đầu tiên mới chỉ đợc
thực hiện ở một số chuyên ngành và một số cơ quan ứng dụng cụ thể, trớc hết
là các cơ quan nghiên cứu về công nghệ thông tin, tiếp đó là một số cơ quan
quản lý tài nguyên nh: Nông nghiệp, lâm nghiệp, địa chất,...
Trong giai đoạn này, những thiết bị phần cứng đã có những tiến bộ lớn, đã có
nhiều máy tính và thiết bị phụ trợ, nhng giá thành đắt, không phải cơ sở nào cũng
mua đợc, do đó đã hạn chế các ứng dụng tại nhiều cơ quan. Tuy nhiên, đối với
những nơi đợc chú trọng phát triển nh: Viện Công nghệ thông tin, các công ty máy
tính, các dự án, đề án, các chơng trình cấp nhà nớc đã bắt đầu triển khai các đề tài,
đề án về nghiên cứu và ứng dụng công nghệ HTTTĐL.
Trong lĩnh vực ứng dụng và sản xuất các chơng trình phần mềm, có hai
xu hớng:

sản xuất và cung cấp thiết bị tin học, tại Việt Nam đã có mặt các sản phẩm
của hầu hết các nhà sản xuất thiết bị máy tính, cần thiết cho các ứng dụng hệ
thống thông tin địa lý nh: Hãng Máy tính IBM, COMPAQ, SUN, ACER,
INTERGRAPH,... và các hãng sản xuất các thiết bị ngoại vi: Máy quét, bàn số
hoá, máy in HP, EPSon, CALCOM,...
Một thị trờng sôi động về thiết bị công nghệ thông tin đã giúp cho chi
phí các phần cứng giảm dần. Các cơ quan nghiên cứu và ứng dụng công nghệ
thông tin có thể trang bị các thiết bị nhập dữ liệu và các thiết bị xuất dữ liệu
một cách dễ dàng.
Các phần mềm tiên tiến trong công nghệ HTTTĐL, kết hợp với công
nghệ viễn thám đều đã có mặt tại Việt Nam. Đại lý của các hãng nh:
MAPINFOR, ARC/info cũng đợc đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh,...Các
phần mềm của Việt Nam cũng ngày càng đợc hoàn thiện và phổ cập hơn.
Đào tạo về công nghệ HTTTĐL không những đợc thực hiện trong các
trờng đại học, mà còn đợc đa vào chơng trình giáo dục phổ thông. Đặc biệt,
trong chơng trình Công nghệ Thông tin của Nhà nớc đã có một dự án về phát
triển HTTTĐL cho các tỉnh của Việt Nam.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

5

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Công nghệ HTTTĐL không còn là vấn đề của một cơ quan, một đơn vị
nghiên cứu, mà đã trở thành một chiến lợc của Nhà nớc; một công nghệ trong
hệ thống thông tin đợc Nhà nớc quan tâm và khuyến khích phát triển.
Cũng từ năm 1995 công nghệ HTTĐL đợc ứng dụng rộng rãi trong các

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

6

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
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
qua sự trình diễn địa lý.
Francois 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 hoá và
hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian, để giải quyết các vấn đề quản lý và
lập kế hoạch phức tạp.
Theo định nghĩa của dự án The Geographers Craft, khoa địa lý, trờng
Đại học Texas: GIS là cơ sở dữ liệu số chuyên dụng trong đó hệ trục toạ độ
không gian là phơng tiện tham chiếu chính. GIS bao gồm các công cụ để thực
hiện các công việc sau đây:
- Nhập dữ liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu điều tra
và các nguồn khác.
- Lu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn cơ sở dữ liệu.
- Biến đổi dữ liệu, phân tích mô hình hoá, bao gồm cả dữ liệu thống kê
và dữ liệu không gian.
- Lập báo cáo bao gồm bản đồ chuyên đề, các bảng biểu, biểu đồ, kế hoạch.
Theo định nghĩa của Viện Nghiên Cứu Hệ Thống Môi Trờng ESRI, Mỹ:

Điểm mạnh của HTTTĐL so với các bản đồ giấy chính là khả năng cập nhật
dữ liệu nhanh và cho phép chọn những thông tin cần theo mục đích sử dụng.
HTTTĐL có vai trò quan trọng trong quy hoạch và quản lý môi trờng vì
nó giúp cho những ngời ra quyết định có một cách nhìn bao quát những khu
vực có vấn đề và có thể dùng HTTTĐL để theo dõi nguồn gây ô nhiễm.
I.2.2. Các thành phần của hệ thông tin địa lý.
Hệ thống thông tin địa lý bao gồm 5 hợp phần cơ bản là: Thiết bị
(hardware), Phần mềm (software), Dữ liệu địa lý (Geographic data), Chuyên
viên (Expertise), Chính sách và cách thức quản lý (Policy and Management).
Tất cả các hợp phần này cần đợc kết hợp một cách cân đối để hệ thống có thể
hoạt động có hiệu quả.

Hình I.1: Các thành phần cơ bản của GIS.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

8

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
I.2.2.1. Thiết bị
Thiết bị bao gồm máy vi tính, máy vẽ, máy in, bàn số hoá, thiết bị quét
ảnh, và các phơng tiện lu trữ số liệu.
I.2.2.1.1. Bộ xử lý trung tâm (CPU)
Bộ xử lý trung tâm hay còn gọi là CPU, là phần cứng quan trọng nhất
của máy vi tính. CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu, mà còn
điều khiển lắp đặt phần cứng khác, nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin
theo sau thông qua hệ thống.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

9

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
triển cũng tạo ra thêm nhiều loại thiết bị có thể lu trữ và truyền số liệu đọc qua
cổng USB của máy vi tính. Các đĩa DVD ngày nay có thể lu trữ dữ liệu tới 50
Gb và rất thuận tiện để sao lu số liệu.
I.2.2.1.4. Các bộ phận dùng để nhập dữ liệu (INPUT DEVICES)
* Digitizer
Bàn số hoá bản đồ bao gồm một hàng giống nh chiếc bàn viết, mà bản
đồ đợc trải rộng ra, và một con chuột cursor, đợc dùng để đa các đờng thẳng
và các điểm trên bản đồ đã đợc định vị vào thành dạng số. Trong toàn bộ bàn
số hoá, việc tổ chức đợc ghi bởi phơng pháp của một cột lới đã gắn vào trong
bảng. Dây tóc của cursor phát ra do sự đẩy của từ tính điện mà nó tìm thấy bởi
cột lới sắt và đợc chuyển giao đến máy vi tính nh một cặp tơng xứng. Hầu nh
các cursor đợc vừa vặn với 4 hoặc nhiều nút cho việc chuyển tín hiệu đặc biệt
cho việc điều khiển chơng trình. Các bàn số hoá hiện nay có kích thớc thay
đổi từ bảng nhỏ 27cmx27cm đến bảng lớn 1mx1.5m.
* Máy quét (Scanner)
Máy quét sẽ chuyển thông tin trên bản đồ tơng xứng một cách tự động
thành dạng file Raster. Một cách luân phiên nhau, bản đồ có thể đợc trải rộng
ra trên bàn mà đầu scanning di chuyển trong một loạt đờng thẳng song song
nhau.
* Thiết bị đầu ra (output devices)
- Máy in (printer): Là bộ phận dùng để in ấn các thông tin, bản đồ, dới
nhiều kích thớc khác nhau tuỳ theo yêu cầu của ngời sử dụng, thông thờng

Truyền tin

Hình I.3: Các Modul phần mềm của GIS.
- Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input): Bao gồm tất cả các khía cạnh
về biến đổi dữ liệu đã ở dạng bản đồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số
tơng thích. Có một loạt các công cụ máy tính dành cho công việc này, kể cả
terminal trao đổi hoặc màn hình, bàn số hoá, các file văn bản dữ liệu, máy
quét (dùng trong các vệ tinh hoặc máy bay để ghi lại trực tiếp dữ liệu hay
chuyển đổi các loại bản đồ) và các thiết bị cần thiết để ghi lại dữ liệu đã có
sẵn trên các vật mang tin từ tính nh: Băng, trống từ và đĩa. Việc nhập và chỉnh
sửa dữ liệu đòi hỏi phải xây dựng một cơ sở dữ liệu. Đây là giai đoạn rất quan
trọng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý.
Bản đồ đã có

Terminal
trao đổi

Quan trắc thực địa

Bàn số
hoá

Files
văn bản

Bộ cảm ứng

Files
văn bản



Chuyển đổi

Hình I.5: Lu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu.
- Xuất dữ liệu (Display and reporting): Dữ liệu đa ra là các báo cáo kết
quả quá trình phân tích tới ngời sử dụng, có thể bao gồm các dạng: Bản đồ,
bảng biểu, biểu đồ, lu đồ đợc thể hiện trên máy tính, máy in, máy vẽ
Thể hiện và báo cáo

Màn hình

Máy in

Bản đồ

Máy vẽ

Bảng biểu

Vật mang

Hình vẽ

Hình I.6: Các hình thức thể hiện dữ liệu.
- Biến đổi dữ liệu (Data Transformation): Biến đổi dữ liệu gồm hai lớp

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

12


Số liệu của ảnh vệ tinh và các loại số liệu bản đồ đợc quét là các loại số liệu
Raster.
I.2.2.4.2. Số liệu thuộc tính
Đợc trình bày dới dạng các ký tự hoặc số, hoặc ký hiệu để mô tả các
thuộc tính của các thông tin thuộc về địa lý.
Trong các dạng số liệu trên, số liệu Vector là dạng thờng đợc sử dụng
nhất. Tuy nhiên, số liệu Raster rất hữu ích để mô tả các dãy số liệu có tính liên
tục nh: Nhiệt độ, cao độ,... và thực hiện các phân tích không gian của số liệu.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

13

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Còn số liệu thuộc tính đợc dùng để mô tả cơ sở dữ liệu.
Có nhiều cách để nhập số liệu, nhng cách thông thờng hiện nay là số
hoá bằng bàn số hoá, hoặc thông qua việc sử dụng máy quét ảnh.
I.2.2.5. Chính sách và quản lý
Đây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ
thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
Hệ thống GIS cần đợc điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này cần đợc bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để
phục vụ ngời sử dụng thông tin.
Để hoạt động thành công, hệ thống GIS phải đợc đặt trong một khung
tổ chức phù hợp và có những hớng dẫn cần thiết để quản lý, thu thập, lu trữ và
phân tích số liệu, đồng thời có khả năng phát triển đợc hệ thống GIS theo yêu
cầu. Hệ thống GIS cần đợc điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này
cần đợc bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để


Líp: Tr¾c §Þa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Nhập Dữ Liệu

Lưu Trữ Và Truy Cập

Xử Lý Sơ Bộ
Dữ Liệu

Quản Trị
CSDL

Phân Tích Không Gian

Hiển Thị Làm Báo Cáo
Hình I.7: Chức năng của GIS.
Vai trò và sức mạnh của các chức năng của các hệ thống GIS khác nhau
là khác nhau và kỹ thuật xây dựng các chức năng đó cũng rất khác nhau. Hình
I.7 mô tả mối quan hệ giữa các nhóm chức năng và cách biểu diễn thông tin
khác nhau của GIS.
I.2.3.1. Thu thập dữ liệu
Thu thập dữ liệu là tiến trình thu thập dữ liệu theo khuôn mẫu áp dụng
đợc cho GIS. Mức độ đơn giản nhất của thu thập dữ liệu là chuyển đổi khuôn
mẫu dữ liệu có sẵn từ các nguồn bên ngoài nh: Từ bản đồ, số liệu đo đạc ngoại
nghiệp, ảnh hàng không, ảnh vệ tinh và các thiết bị ghi thành một hình thức tơng thích.
Việc nhập dữ liệu phải đảm bảo những yêu cầu sau:
- Tất cả các thông tin đầu vào phải đảm bảo tính chính xác duy nhất và

tích,...
Một số công cụ phân tích của GIS phụ thuộc chặt chẽ vào mô hình dữ
liệu Raster, do vậy nó đòi hỏi quá trình biến đổi mô hình dữ liệu Vector sang
Raster hay còn gọi là Vector hoá. Raster hoá là tiến trình chia đờng hay vùng
thành các tế bào. Ngợc lại, Vector hoá là tập hợp các tế bào (pixel) để tạo
thành đờng hay vùng.
Việc liên kết dữ liệu cũng có thể coi nh quá trình biến đổi dữ liệu, có
nhiều kiểu liên kết dữ liệu nh kiểu 1-1, 1-n hay n-n. Liên kết dữ liệu là quá trình
rất quan trọng, bởi khi giải quyết một vấn đề nào đó trong HTTTĐL thì cần phải
kết hợp nhiều loại thông tin khác nhau với nhiều dạng kết hợp chuẩn trong một
môi trờng nhất định để từ đó có một cách nhìn riêng biệt hay tổng thể.
I.2.3.3. Lu trữ và quản lý dữ liệu
Việc lu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu đề cập đến việc tổ chức các dữ liệu
và vị trí, các mối liên kết topo, các tính chất của các yếu tố địa lý (điểm, đờng,
mặt).
I.2.3.4. Tìm kiếm và phân tích không gian
Việc tìm kiếm và phân tích không gian là cốt lõi chung nhất của GIS
phải đáp ứng đòi hỏi của mọi ứng dụng. Chúng bao gồm các chức năng:
- Tìm kiếm nội dung trong vùng không gian: Là tìm kiếm các đối tợng
bản đồ hay một phần của chúng nằm trong một vùng cho trớc. Vùng đó có thể
là cửa sổ chữ nhật và đợc xác định bởi hai cặp toạ độ và nó đợc xem nh là
phép truy vấn cơ sở dữ liệu đơn giản.
- Tìm kiếm trong khoảng cận kề: Là tìm ra các vùng nối trực tiếp với
đối tợng xác định trớc.

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

17

Lớp: Trắc Địa A-K48

bằng hệ thống các ô vuông hay pixel theo hàng và cột. Pixel là đơn vị cơ bản
của mô hình Raster. Vị trí của các đối tợng địa lý đợc xác định bằng vị trí của
các pixel.
Trong cấu trúc dữ liệu Raster các yếu tố điểm, đờng, vùng đợc xác định
nh sau:

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

18

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
- Yếu tố điểm: Điểm đợc xác định tơng ứng với một pixel độc lập.
- Yếu tố đờng: Đờng đợc coi là các pixel liên tiếp nhau có cùng giá trị.
- Yếu tố vùng: Vùng đợc xác định bởi một tập hợp các pixel có cùng
giá trị liên tục nhau theo các hớng.
Ta thấy biểu diễn hai chiều của dữ liệu địa lý theo cấu trúc Raster là
không liên tục nhng đợc định lợng hoá để có thể đánh giá đợc độ dài, diện
tích. Dễ thấy không gian càng đợc chia nhỏ thành nhiều cell thì tính toán càng
chính xác.
Biểu diễn Raster đợc xây dựng trên cơ sở hình học Ơcơlit. Mỗi một cell
tơng ứng với một diện tích vuông trên thực tế. Độ lớn cạnh của ô vuông này
còn đợc gọi là độ phân giải của dữ liệu.
Trong cấu trúc dữ liệu Raster, phơng pháp chồng xếp bản đồ nhờ vào
phơng pháp đại số bản đồ.
Dữ liệu Raster có dung lợng rất lớn nếu không có cách lu trữ thích hợp.
Thông thờng ngời ta hay dùng các phơng pháp nén TIEF, RLE, JPEG, GIF,...
Ngoài ra, còn có thể sử dụng phơng pháp biểu diễn ô chữ nhật phân cấp để

- Khối lợng tính toán để biến đổi toạ độ là rất lớn.
I.2.4.1.2. Cấu trúc dữ liệu Vector
Mô hình dữ liệu kiểu Vector là mô hình thể hiện các đối tợng địa lý
giống nh các bản đồ truyền thống: Các dữ liệu đồ hoạ đợc thể hiện giống với
hình dạng thực tế của nó, bằng các yếu tố hình học đơn giản là điểm, đờng,
vùng và các quan hệ topo.
Trong cấu trúc dữ liệu Vector, thực thể không gian đợc biểu diễn thông
qua các phần tử cơ bản là điểm, đờng, vùng và các quan hệ topo (khoảng cách,
tính liên thông, tính kề nhau,...) giữa các đối tợng với nhau. Vị trí không gian
của thực thể không gian đợc xác định bởi toạ độ trong một hệ toạ độ thống
nhất toàn cầu.
- Yếu tố điểm: Đợc dùng cho tất cả các đối tợng không gian mà đợc
biểu diễn nh một cặp toạ độ (X, Y). Ngoài giá trị toạ độ (X, Y), điểm còn đợc
thể hiện kiểu điểm, màu, hình dạng và dữ liệu thuộc tính đi kèm. Do đó, trên
bản đồ điểm có thể đợc biểu hiện bằng ký hiệu text.
- Yếu tố đờng: Đợc dùng để biểu diễn tất cả các thực thể có dạng tuyến
đợc tạo nên từ hai hoặc hơn cặp toạ độ (X, Y): Đờng giao thông, hệ thống ống
thoát nớc,... Ngoài toạ độ, đờng còn có thể bao hàm cả góc quay tại đầu nút.
- Yếu tố vùng: Là một đối tợng hình học hai chiều. Vùng có thể là một

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

20

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
đa giác đơn giản hay hợp của nhiều đa giác đơn giản. Số liệu định vị của yếu
tố điểm đợc xác định bởi đờng bao của chúng.

- Có độ chính xác về mặt hình học.
- Khả năng sửa chữa, bổ sung, thay đổi các dữ liệu hình học cũng nh
thuộc tính nhanh, tiện lợi.
* Nhợc điểm:
- Cấu trúc dữ liệu phức tạp.
- Chồng xếp bản đồ phức tạp.
- Các bài toán mô phỏng thờng khó giải vì mỗi đơn vị không gian có
cấu trúc khác nhau.
- In ấn đắt tiền.
- Kỹ thuật đắt tiền.
- Các bài toán phân tích và các phép lọc là rất khó thực hiện.
I.2.4.1.3. Chuyển đổi dạng dữ liệu Vector sang dữ liệu Raster và ngợc lại
Sự chuyển đổi từ Vector sang Raster hoặc từ Raster sang Vector là cần
thiết khi hai dữ liệu đợc lu giữ trong những mô hình dữ liệu khác nhau.
- Chuyển từ dữ liệu Raster sang dữ liệu Vector có nghĩa là tạo ra các
điểm, đờng, vùng. Độ chính xác của sự chuyển đổi phụ thuộc vào kích cỡ ô
của hệ Raster. Quá trình trở lên phức tạp trong trờng hợp là dữ liệu số.
- Chuyển từ dữ liệu Vector sang dữ liệu Raster thì toàn bộ thông tin cần
đợc chia nhỏ thành các ô Raster. Để làm đợc việc này, lới của các ô đợc đặt
trên bản đồ vector cơ sở và thông tin ở mỗi ô đợc gán vào ô khi chuyển một
điểm sang thành một ô, vị trí chính xác của nó mờ nhạt dần và trở lên kém
chính xác. Bất kỳ một đối tợng Vector nào cũng sẽ đợc biểu diễn kém chính
xác hơn trong hệ thống Raster.
I.2.4.2. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính (còn gọi là cấu trúc dữ liệu phi không gian)
Là những tính chất, đặc điểm riêng mà thực thể không gian cần đến để
thể hiện trong HTTTĐL. Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS
là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ
và dữ liệu thuộc tính. Dữ liệu thuộc tính thờng đợc lu trữ dới dạng bảng mà
những bảng này thì đợc liên kết với dữ liệu không gian thông qua những mã
xác định.

Dữ liệu thuộc tính có thể đợc xây dựng trực tiếp từ các bảng dữ liệu, từ
các tệp văn bản hoặc liên kết thu nhận từ các phần mềm khác nhau. Một trong
các chức năng đặc biệt của HTTTĐL là khả năng của nó trong việc liên kết và
xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Sự liên kết giữa hình
ảnh bản đồ và các bảng ghi thuộc tính đợc thực hiện thông qua mã xác định
ID (identifier) gán cho cả hai loại dữ liệu. Quan hệ giữa hai loại dữ liệu là
quan hệ một-một.
1
2
4

3

ID

Tính

Tính

Tính

(mã)

Chất 1

Chất 2

Chất 3

1

I.2.5. Các hệ toạ độ dùng trong hệ GIS

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

23

Lớp: Trắc Địa A-K48


Ketnooi.com Din n hc tp ln nht VN
Các dữ liệu trong HTTTĐL cần phải đợc định vị trên bề mặt Trái đất
theo một hệ toạ độ nhất định.
I.2.5.1. Hệ toạ độ dùng trong tham chiếu GIS
Hệ toạ độ của khung tham chiếu cần thiết cho đo vẽ bản đồ và tìm kiếm
thông tin địa lý, cho phép xác định vị trí bằng khoảng cách hay hớng từ điểm,
đờng hay bề mặt cố định.
Dữ liệu có thể tham chiếu theo các hệ khác nhau: Hệ toạ độ phẳng, hệ
toạ độ không gian, hệ toạ độ địa lý, hệ toạ độ tơng đối (giao hội) và theo địa
chỉ.
Hệ toạ độ địa lý

Hệ toạ độ phẳng

Hệ toạ độ tương đối
Tham
chiếu
GIS

Theo địa chỉ


Có hai cách chuyển đổi:
- Dịch chuyển đối tợng và giữ nguyên hệ toạ độ.
- Dịch chuyển hệ toạ độ và giữ nguyên đối tợng.
trong hai cách này thì cách thứ hai là thuận tiện hơn cả.
Có hai phơng pháp chuyển đổi hệ toạ độ là: Chuyển đổi tơng đơng và
chuyển đổi đờng cong bậc cao. Trong đó:
- Chuyển đổi tơng đơng là các dịch chuyển song song và giữ nguyên
dạng đối tợng.
- Chuyển đổi đờng cong bậc cao là cách chuyển dịch trong đó dạng đối
tợng hoàn toàn giữ nguyên.
Các dạng chuyển đổi toạ độ đợc trình bày ở trên không dùng độc lập
nhau mà đợc dùng tổng hợp chung trong HTTĐL. Nếu mà dùng riêng hệ toạ
độ sẽ để lại hậu quả mà sau đó phải khắc phục bằng các chuyển đổi khác tiếp
theo. Các điểm chuẩn đợc chọn để chuyển đổi toạ độ là những điểm cắt của
con sông, đờng giao thông.
I.2.6. Khả năng phân tích không gian của HTTĐL
I.2.6.1. Thông tin không gian trong HTTĐL
Thông tin không gian trong HTTĐL đợc xây dựng và phát triển tơng
tự nh cách xây dựng các thông tin bản đồ. Các đối tợng số trong CSDL
không gian là sự phản ánh lại các thực thể trong thế giới thực cùng với
thông tin thuộc tính tơng ứng. Các thông tin đợc mô tả bao gồm: Địa hình,
địa vật, (những chi tiết về mặt phẳng), và một số chú giải mô tả. Địa hình
có thể đợc mô tả bằng các đờng đồng mức, các điểm ghi chú độ cao hoặc
mô hình số độ cao, còn những chi tiết về mặt phẳng có thể đ ợc thể hiện
bằng điểm, đờng, vùng.
Để phản ánh đợc toàn bộ các thông tin cần thiết của các đối tợng số, các

Sv: lê Thị Thanh Thuỳ

25