Tài liệu GIS đại cương docx

GIS ẹAẽI CệễNG
GIS ẹAẽI CệễNG
(Geographic information system)
(Geographic information system)
Baứi giaỷng:
Tài liệu kham khảo
Tài liệu kham khảo
Giáo trình:
1. GIS Đại Cương (Phần lý thuyết)-Tác giả: PGS.TS. Trần Vónh
Phước
Các tài liệu kham khảo khác:
2. GIS Một số vấn đề chọn lọc- Tác giả: PGS.TS. Trần Vónh Phước.
3. GIS đại cương (Phần thực hành)- Tác giả: PGS.TS. Trần Vónh
Phước (Chủ biên).
4. GIS, GPS, RS
TÓM TẮT NỘI DUNG
TÓM TẮT NỘI DUNG
Chương 1. Khái niệm GIS
Chương 2. Cơ sở đònh vò đối tượng không gian
Chương 3. Mô hình dữ liệu không gian
Chương 4. Cấu trúc dữ liệu không gian
Chương 5. Truy vấn dữ liệu GIS
Chương 6. Thống kê và phân tích trong GIS
Chương 7. Hiển thò dữ liệu GIS
Chương 8. Một vài ứng dụng của GIS
Chương 1.
Chương 1.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
1. Giới thiệu
2. Một số khái niệm cơ bản

3. Tiến trình phát triển của GIS
4. Mô hình hệ thống thông tin đòa lý
5. Chức năng hệ thống thông tin đòa lý
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Thông tin đóng một vai trò then chốt trong lòch sử phát triển
xã hội loại người.
•
Thông tin đòa lý, thông tin về thuộc tính và vò trí của các sự
vật, sự kiện trong thế giới thực, ngày càng khẳng đònh tầm
quan trọng trong nhiều lónh vực.
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Phân tích và xử lý thông tin luôn là vấn đề quan tâm lớn
của toàn xã hội. Các kết quả phân tích và xử lý thông tin
là tiền đề duy nhất cho công tác ra quyết đònh.
•
Thông tin nằm trong nhiều nguồn dữ liệu khác nhau. Nguồn
dữ liệu có thể được thu thập và tổ chức lưu trữ theo nhiều
dạng khác nhau.
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Kết quả phân tích và xử lý thông tin phụ thuộc vào nguồn
dữ liệu trong đó độ chính xác, tính đầy đủ và tính thời gian

thực của dữ liệu là những yếu tố quan trong nhất.
•
Thông tin đòa lý nằm trong nguồn dữ liệu đồ sộ về thế giới
thực. Trong đó, một phần thường gặp là các dữ liệu trên
bản đồ.
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Hệ thống thông tin đòa lý-GIS (Geographic Information
systems) ra đời cùng với sự phát triển của công nghệ máy
tính và bắt đầu vào những thập niên 60.
•
GIS là một công cụ hỗ trợ công tác thu thập, tổ chức lưu trữ
dữ liệu đòa lý, phân tích và xử lý thông tin đòa lý một cách
hiệu quả và nhanh chóng.
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Từ khi ra đời GIS đã được nhiều ngành, nhiều quốc
gia quan tâm nghiên cứu và ứng dụng.
•
GIS ngày càng được phát triển mạnh mẽ với nhiều
ứng dụng phong phú trong nhiều lónh vực khác nhau:
-
Các ngành khoa học tự nhiên như quản lý tài nguyên, môi
trường, khai thác khoáng sản, quy hoạch đô thò,
-
Các ngành khoa học xã hội như quản lý dân số, giới tính,

quản lý giáo giục, y tế,
1. GIỚI THIỆU
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
•
Cùng với sự phát triển và mở rộng các ứng dụng trong GIS,
khoa học GIS (Geographic Information Science) cũng đã
đònh hướng và phát triển thành một ngành khoa học độc
lập.
•
Một kết luận cho sự phát triển của GIS trong cộng đồng:
GIS là của mọi người.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.1. Thông tin đòa lý
•
Thông tin đòa lý là những thông tin về các thực thể tồn tại ở
một vò trí xác đònh trên bề mặt Trái Đất vào một thời điểm
cụ thể.
•
Dữ liệu trong các hệ thống thông tin đòa lý gồm dữ liệu
thuộc tính, dữ liệu không gian và dữ liệu thời gian.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.1. Thông tin đòa lý
Nhân tố xã hội
Nhân tố xã hội
Đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học
Công trình
Công trình
Loại hình sử dụng đất
Loại hình sử dụng đất
Các nhân tố môi trường
Các nhân tố môi trường
Bản đồ chỉ là một sự biểu diễn
của thông tin đòa lý và bản thân
nó không phải là dữ liệu
Tài nguyên
Tài nguyên
Ô nhiễm
Ô nhiễm
Dân
Dân
số
số
Đô thò hóa
Đô thò hóa
°
Môi trường
°
Giao thông
°
Tài nguyên thiên nhiên
°
Năng lượng
°
Khí hậu

°
Kinh tế
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.1. Thông tin đòa lý
Các vấn đề từ thế giới thực
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.1. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống thông tin chuyên
biệt được sử dụng để thao tác, tổng kết, truy vấn, hiệu
chỉnh và hiển thò các thông tin về các đối tượng không gian
được lưu trữ trên máy tính.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Một số đònh nghóa về GIS

Xuất phát từ ứng dụng
-
GIS là một hộp công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy vấn tùy
ý, biến đổi và hiển thò dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những
mục tiêu đặc biệt (Burrough, 1986).
-
GIS là một hộp công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy vấn tùy

ý, biến đổi và hiển thò dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những
mục tiêu đặc biệt (Burrough, 1986).
-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để
trả lời các câu hỏi về bản chất đòa lý của các thực thể đòa lý
(Goodchild, 1985; Peuquet, 1985).
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Một số đònh nghóa về GIS

Xuất phát từ các chức năng
-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống chứa hàng loạt chức
năng phức tạp dựa vào khả năng của máy tính và các toán tử xử
lý thông tin không gian (Tomlinson and Boy, 1981; Dangemond,
1983).
-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống tự động thu thập, lưu trữ,
truy vấn, phân tích và hiển thò dữ liệu không gian (Clarke, 1995).
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Một số đònh nghóa về GIS

Xuất phát từ các chức năng

-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống quản trò cơ sở dữ liệu
bằng máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích, và hiển thò dữ liệu
không gian. (NCGIA = National Center for Geographic Information
and Analysis, 1988).
-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống bao gồm bốn khả năng
xử lý dữ liệu đòa lý sau: (1) nhập dữ liệu, (2) quản lý dữ liệu ( bao
gồm lưu trữ và truy xuất), (3) gia công và phân tích dữ liệu, (4) xuất
dữ liệu. (Stan Aronoff, 1993).
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Một số đònh nghóa về GIS

Xuất phát từ quan điểm hệ thống thông tin
-
GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với dữ liệu
có tham chiếu tọa độ đòa lý. Nói cách khác, GIS là hệ thống gồm
hệ cơ sở dữ liệu với những dữ liệu có tham chiếu không gian và
một tập những thuật toán để làm việc trên dữ liệu đó. (Star and
Estes, 1990).
-
Hệ thống thông tin đòa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số
phụ hệ (subsystems) có khả năng biến đổi các dữ liệu đòa lý thành
những thông tin có ích (Calkins và Tomlinson, 1977; Marble, 1984).
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS

2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Một số đònh nghóa về GIS

Xuất phát từ quan điểm hệ thống thông tin
-
GIS là một hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệu gồm những
đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong
không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ
thống máy tính. Hệ thống thông tin đòa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo
điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp và phân tích đặc
biệt. (Dueker, 1979).
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Hệ thống thông tin đòa lý
•
Kết luận chung
-
Hệ thống thông tin đòa lý có những khả năng của một hệ
thống máy tính (phần cứng, phần mềm và các thiết bò
ngoại vi) dùng để nhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích
và hiển thò hoặc xuất dữ liệu.
-
Xét trên nhiều góc độ khác nhau, GIS đã làm thay đổi sâu
sắc phương thức quản trò dữ liệu và những tiếp cận phân
tích dữ liệu.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS

2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Khoa học thông tin đòa lý
•
Khoa học thông tin đòa lý (Geographic Information
Science) ra đời từ những khái niệm của Goodchild
(1992):
-
Khoa học thông tin đòa lý là một khoa học sử dụng các hệ
thống thông tin đòa lý như những công cụ để hiểu biết về
thế giới thực bằng cách mô tả và giải thích mối quan hệ
của con người với thế giới thực.
-
Khoa học thông tin đòa lý là một khoa học sử dụng và
nghiên cứu các phương pháp, các công cụ để thu thập, lưu
trữ, phân phối, phân tích, hiển thò và khám phá thông tin
không gian.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Khoa học thông tin đòa lý
•
Khoa học thông tin đòa lý hướng tới những bài toán
phân tích, mô hình hóa và dự báo không gian.
-
Khoa học thông tin đòa lý là một khoa học sử dụng các hệ
thống thông tin đòa lý như những công cụ để hiểu biết về
thế giới thực bằng cách mô tả và giải thích mối quan hệ
của con người với thế giới thực.
-
Khoa học thông tin đòa lý là một khoa học sử dụng và

nghiên cứu các phương pháp, các công cụ để thu thập, lưu
trữ, phân phối, phân tích, hiển thò và khám phá thông tin
không gian.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Khoa học thông tin đòa lý
•
Khoa học thông tin đòa lý là một khoa học liên ngành của
khoa học máy tính, toán học và khoa học đòa lý.
•
GIS là một ngành khoa học liên ngành đồng thời cũng là
một công cụ của nhiều chuyên ngành khác nhau.
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2.2. Khoa học thông tin đòa lý
Khoa học toán
Khoa học đòa lý
Khoa học máy tính
GIScience
KHÁI NIỆM GIS
KHÁI NIỆM GIS
3. TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA GIS
•
Con người tác động vào thế giới thực: thu thập dữ liệu ->
xử lý, phân tích -> Ra quyết đònh.
•
Chu trình tuần hoàn dữ liệu: dữ liệu từ thế giới thực được thu
thập, lưu trữ, phân tích, xử lý và ra quyết đònh tác động trở

lại thế giới thực.
•
Chu trình diễn ra theo chiều hướng có lợi khi có sự phân
tích đúng đắn trên một nguồn dữ liệu có chất lượng cao.