ĐỖ HÀ THÀNH
MSSV: DPN010658
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)TRONG XÂY DỰNG VÀ
QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA
THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Ths. Phạm Văn Quang
Ks. Phạm Duy Tiễn
Tháng 7: 2005
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP- TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)TRONG XÂY DỰNG
VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA
THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG
Do sinh viên: ĐỖ HÀ THÀNH thực hiện và đệ nạp
Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xét duyệt
Long xuyên, ngày……tháng….năm …… 2005
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Ths. Phạm Văn Quang
Ks. Phạm Duy Tiễn
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với tên đề tài:
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG XÂY DỰNG VÀ
QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN,
TỈNH AN GIANG.
Do sinh viên: ĐỖ HÀ THÀNH
Thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng ngày:………………………………….
Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức:………………………………
Ý kiến của Hội đồng:………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Long xuyên, ngày… tháng… năm 2005
DUYỆT Chủ Tịch Hội đồng
BAN CHỦ NHIỆM KHOA NN-TNTN
3
TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Đỗ Hà Thành
Con Ông: Đỗ Văn Thông
và Bà: Nguyễn Thị Cúc
Sinh năm: 11 - 05 - 1982
Tại: Thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang
Đã tốt nghiệp phổ thông năm 2000 tại trường phổ thông trung học Long
Xuyên
Vào trường Đại học An Giang năm 2001 học lớp Phát Triển Nông Thôn 1
khoá 2 thuộc khoa Nông Nghiệp và Tài Nguyên Thiên Nhiên và đã tốt nghiệp kỹ sư
ngành Phát Triển Nông Thôn năm 2005.
4
LỜI CẢM TẠ
Chân thành biết ơn!
Thầy Phạm Văn Quang, Phạm Duy Tiễn đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận
văn này.
Thầy cô trường Đại học An Giang đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
thực hiện đề tài.
Thầy Dương Văn Nhã giáo viên chủ nhiệm lớp DH2PN đã giúp đỡ và động viên
tôi trong suốt khoá học.
Bố, Mẹ đã lo và động viên tôi trong suốt thời gian học tập.
Xin chân thành cảm ơn!
Anh, chị ở phòng dân số và phòng thống kê thành phố Long Xuyên đã cung cấp
số liệu cho tôi thưc hiện đề tài.
Các anh chị cùng khoá học đã động viên tôi trong thời gian học tập.
Đỗ Hà Thành
5
TÓM LƯỢC
Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu
(CSDL) về dân số thành phố Long Xuyên (TP. Long Xuyên), tỉnh An Giang là việc làm
cần thiết và có ý nghĩa, làm cơ sở giúp ích cho các nhà quản lý thực hiện tốt hơn công tác
lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS)
trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu về dân số khu vực thành phố Long Xuyên,
tỉnh An Giang” được thực hiện, để quản lý số liệu về dân số thành phố. Long Xuyên hiệu
quả hơn. Để đạt được mục đích đề ra, đề tài thực hiện 3 mục tiêu cụ thể như: thiết kế và
xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số có tính tổng hợp, làm tăng khả năng lưu trữ và
truy xuất số liệu, xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin về dân số, liên kết thống nhất và
Logic giữa cơ sở dữ liệu dân số và cơ sở dữ liệu bản đồ.
Trên cơ sở mục đích và mục tiêu đặt ra, đề tài thực hiện những hoạt động cụ thể
như: thu thập số liệu thứ cấp (hình học và phi hình học), xử lý số liệu, tạo cấu trúc cơ sở
dữ liệu, nhập số liệu, phân mảnh bản đồ, quét ảnh bản đồ, xác định các điểm khống chế,
tiền xử lý các ảnh bản đồ, đăng ký các mảnh ảnh bản đồ vào Mapinfo và gán toạ độ thực,
số hoá bản đồ dựa trên nền ảnh bản đồ, gán thuộc tính cho các lớp bản đồ đơn tính và tạo
các lớp chú dẫn, chồng lắp các bản đồ, lập lưu đồ, viết chương trình, biên dịch chương
trình, chạy chương trình.
Kết quả ứng dụng GIS trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu dân số của
thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang, đề tài đã đạt được những kết quả sau: Thu thập
bản đồ và số liệu về dân số, tạo ra các lớp bản đồ đơn tính và tạo ra bản đồ thông tin
hoàn chỉnh, chương trình chạy trên nền Mapinfo lập trình bằng ngôn ngữ Mapbasic liên
kết giữa dữ liệu hình học và phi hình học, tạo giao diện dễ xem và có hướng dẫn cách sử
dụng.
Trên cơ sở kết quả đạt được, để chương trình ứng dụng có hiệu quả hơn. Đề tài
đề xuất những đề nghị khắc phục những nhược điểm gặp phải trong quá trình thực hiện.
6
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Chương 1 GIỚI THIỆU……………………………………………………… 1
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)TRONG XÂY DỰNG VÀ
QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA 1
THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG 1
68 1
Long xuyên, ngày……tháng….năm …… 2005 2
TIỂU SỬ CÁ NHÂN 4
LỜI CẢM TẠ 5
TÓM LƯỢC 6
MỤC LỤC 7
Nội dung Trang 7
DANH SÁCH BẢNG 9
SANH SÁCH HÌNH 10
Chương 1 GIỚI THIỆU 11
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 12
2.1. Sơ lược về lịch sử phát triển dân số của thành phố Long Xuyên 12
2.1.1. Tình hình dân số Long Xuyên thời Pháp thuộc 12
2.1.2. Tình hình dân số Long Xuyên thời kháng chiến chống Mỹ 12
2.1.3. Tình hình dân số Long Xuyên sau ngày giải phóng miền Nam 13
2.1.4. Tình hình dân số Long Xuyên trong những năm gần đây 14
2.2. Hệ thống thông tin địa lý 15
2.2.1. Định nghĩa 15
2.2.2. Lịch sử phát triển 15
2.2.3. Mô hình công nghệ GIS 15
2.2.4. Các thành phần của hệ thống GIS 16
2.2.5. Khả năng của GIS 19
2.2.6. Ứng dụng của kỹ thuật GIS 20
2.2.7. Lợi ích và hạn chế việc ứng dụng kỹ thuật GIS 22
2.3. Giới thiệu phần mềm MapInfo 23
2.3.1. Khái niệm 23
2.3.2. Một số đặc điểm chính của phần mềm MapInfo 23
2.3.3. Tổ chức thông tin bản đồ MapInfo 24
2.3.4. Số liệu không gian và phi không gian 26
2.3.5. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian 26
2.4. Giới thiệu phần mềm MapBasic 27
2.4.1 Định nghĩa 27
2.4.2. Khả năng ứng dụng MapBasic 28
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
7
3.1. Vật liệu 29
3.1.1. Dữ liệu hình học 29
3.1.2. Dữ liệu phi hình học 29
3.1.3. Phương tiện 29
3.2. Phương pháp 29
3.2.1. Phương pháp thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số 29
3.2.2. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin 30
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37
4.1. Kết quả thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số 37
4.2. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 38
4.2.1. Lớp đối tượng đường 38
4.3.2. Truy xuất thông tin 46
2.5. Giải thuật xây dựng công cụ, menu 62
8
PHỤ CHƯƠNG pc-1
DANH SÁCH BẢNG
Bảng số Tựa bảng Trang
1 Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1874 đến 1919 2
2 Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1957 đến 1967 3
3 Dân số tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên từ 1975 – 1999 4
4 Dân số thành phố Long Xuyên trong những năm gần đây.…… 4
5 So sánh giữa phương pháp quản lý dữ liệu bằng GIS và Thủ công…37
9
SANH SÁCH HÌNH
Hình số Tựa hình Trang
1 Mô hình công nghệ Gis………………………………………… 5
2 Các thành phần của hệ thống Gis……………………………… 7
3 Tỷ lệ cơ quan ứng dụng công nghệ HTTĐL GIS…………… 11
4 Tỷ lệ áp dụng phổ biến của phần mềm MapInfo………………… 14
5 Các lớp đối tượng bản đồ ….15
6 Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian 18
7 Lưu đồ chính của chương trình 25
8 Bảng cơ sở dữ liệu dân số thành phố Long Xuyên 28
9 Bản đồ đường xá 29
10 Bản đồ sông 30
11 Bản đồ ranh giới xã, phường 30
12 Bản đồ lớp đối tượng điểm 31
13 Bản đồ vùng thành phố Long Xuyên 32
14 Bản đồ xã, phường 32
15 Bản đồ tên xã và tên phường 33
16 Bản đồ hành chánh thành phố Long Xuyên 34
17 Giao diện chính của chương trình 35
18 Truy xuất thông tin dân số 36
10
Chương 1 GIỚI THIỆU
Ngày nay, khoa học máy tính đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội.
Nhiều ngành thậm chí không thể tồn tại và phát triển được nếu không có sự trợ giúp của
khoa học máy tính. Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information
System) đã góp phần đáng kể trong việc tin học hoá công tác quản lý thông tin bản đồ tạo
ra một sự nhìn nhận có hệ thống về tổng thể, nhằm thu nhận, xử lý, lưu trữ, quản lý, phân
tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực, để giải quyết các vấn đề tổng
hợp thông tin cho phép người sử dụng thực hiện tốt hơn công việc lập kế hoạch và trợ
giúp quyết định.
Cùng với sự phát triển đi lên của thành phố Long xuyên, tình hình dân số tăng và trở
nên phức tạp hơn do nhu cầu ngày càng cao về lao động của các ngành công nghiệp, nông
nghiệp, dịch vụ,… Mặt khác, số liệu liên quan cho thấy, dân số của thành phố luôn tăng ở
mức cao và số lượng học sinh, sinh viên từ các huyện trong tỉnh và các tỉnh khác tập trung
về thành phố Long xuyên tăng lên theo từng năm. Qua việc tìm hiểu thực tế cho thấy, hiện
nay phòng dân số của thành phố Long Xuyên vẫn chưa có được một phần mềm chuyên
dụng nhằm lưu trữ thông tin về dân số. Phương pháp quản lý thông tin về dân số vẫn còn
thông qua bằng biểu bảng nên gặp phải nhiều khó khăn và tốn nhiều công sức. Vì vậy, đề
tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ
liệu về dân số của thành phố Long xuyên, tỉnh An Giang” được thực hiện, với mục đích có
thể khắc phục những vấn đề trên. Nhằm đạt được mục đích đề ra, đề tài thực hiện 3 mục
tiêu cụ thể sau:
- Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số có tính tổng hợp, làm tăng khả năng lưu trữ
và truy xuất số liệu.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin về dân số.
- Liên kết thống nhất và Logic giữa cơ sở dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu phi
không gian.
11
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Sơ lược về lịch sử phát triển dân số của thành phố Long Xuyên
2.1.1. Tình hình dân số Long Xuyên thời Pháp thuộc
Theo nghị định ngày 20-12-1899, Pháp bãi bỏ danh xưng địa hạt đổi thành tỉnh.
Thống kê dân số lúc đó còn sơ sài, nhưng cũng đã nắm được tình hình dân số vào năm
1910 của 14 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long là 1.959.898 người (vào thời gian này Long
Xuyên và Châu Đốc là 2 trong số 14 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long). Trong đó dân số
tỉnh Long Xuyên có 142.777 người và đứng hàng thứ 6 so với các tỉnh Đồng bằng sông
Cửu Long. (Theo A.Coquerel – Paddyset riz de Cochinchine – Lyon 1911).
Bảng 1: Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1874 đến 1919
Năm Dân số Việt Khmer Hoa
1874 52.157 45.107 6.700 350
1879 69.572 65.318 3.604 640
1884 68.412 66.004 1.272 1.136
1889 101.746 99.071 1.532 1.137
1894 94.445 91.130 1.858 1.452
1904 152.378 149.033 2.000 1.341
1909 142.185 138.362 2.514 1.309
1914 150.113 145.808 2.369 1.936
1919 223.645 187.116 2.064 1.898
(Nguồn: Địa chí An giang. 2003).
Qua tài liệu này, trong vòng 45 năm, dân số tỉnh Long Xuyên tăng lên đáng kể, hơn 4
lần so với năm 1874. Nguồn lực đã thu hút dân cư về vùng này là do tiềm lực về nông
nghiệp, cánh đồng đầu nguồn sông Cửu Long đầy phù sa bồi đắp hàng năm, tôm cá phong
phú, người dân rất dễ sinh sống.
2.1.2. Tình hình dân số Long Xuyên thời kháng chiến chống Mỹ
Năm 1956, tỉnh Long Xuyên có diện tích 2.573 km
2
dân số khoảng 396.278 người,
và tỉnh Châu Đốc có diện tích 2.630 km
2
, diện tích chung hai tỉnh là 5.203 km
2
, rộng hơn
hiện nay do có thêm các huyện Hồng Ngự, Lấp Vò và Thốt Nốt. Đến năm 1957, hai tỉnh
Long Xuyên và Châu Đốc đã nhập lại thành tỉnh An Giang có diện tích 3.833 km
2
(không
12
có hai huyện Hồng Ngự và Lấp Vò). Đồng bằng sông Cửu Long lúc này có 12 tỉnh. Dân
số lúc này được thể hiện ở bảng:
Bảng 2: Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1957 đến 1967
Năm Dân số An Giang (người) Dân số Long Xuyên (người)
1957 710.075 21.980
1959 795.100 22.800
1962 842.100 24.830
1967 491.710 45.790
(Nguồn: Địa chí An Giang.2003)
Từ năm 1964, tỉnh An Giang lại chia ra tỉnh An Giang và Châu Đốc nên dân số tỉnh
An Giang giảm do chia bớt sang Tỉnh Châu Đốc.
Từ năm 1964 đến năm 1973 dân số An Giang nói chung và tỉnh lỵ Long Xuyên nói
riêng tiếp tục tăng với tốc độ cao do tỷ lệ tăng dân số tự nhiên cao trên 3%, mỗi gia đình
có 9, 10 người con là chuyện thường.
2.1.3. Tình hình dân số Long Xuyên sau ngày giải phóng miền Nam
Sau giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước, tỉnh An Giang và Châu Đốc được
nhập lại lần nữa thành tỉnh An Giang, lúc này tỉnh An Giang có 2 thị xã (Long Xuyên,
Châu Đốc) và 6 huyện. Để khái quát dân số của tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên ta có
bảng sau:
Bảng 3: Dân số tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên từ 1975-1999
Năm Dân số An Giang (người) Dân số Long Xuyên (người)
1975 1.367.335 125.435
1979 1.474.719 178.269
1989 1.773.666 214.037
1999 2.054.494 249.535
(Nguồn tổng điều tra dân số vào các năm 1979, 1989, 1999)
13
2.1.4. Tình hình dân số Long Xuyên trong những năm gần đây
Vào ngày 1-3-1999 thị xã Long Xuyên được nâng cấp thành thành phố Long Xuyên
trực thuộc tỉnh An Giang, trở thành trung tâm thương mại buôn bán, trung tâm công
nghiệp của tỉnh, đây là nhân tố thu hút các nguồn lao động từ mọi nơi đổ về thành phố làm
cho dân số thành phố Long Xuyên tăng nhanh và diễn biến tương đối phức tạp, mặc dù tỷ
lệ tăng dân số tự nhiên có xu hướng giảm trong những năm gần đây dưới 1,3%. Dân số
thành phố Long Xuyên gần đây được thể hiện qua bảng:
Bảng 4: Dân số thành phố Long Xuyên trong những năm gần đây
Năm Tổng dân số Dân số Nam Dân số Nữ Tỷ lệ tăng tự
nhiên (%)
2001 256.799 124.303 132.496 1.24
2002 259.971 126.216 133.755 1.18
2003 263.838 128.093 135.745 1.20
2004 266.951 129.578 137.373 1.18
(Nguồn: Địa chí An Giang.2003)
Trong những năm gần đây dân số thành phố tăng trung bình khoảng 3000 người/năm
đây là một con số tăng đáng kể khi diện tích của thành phố Long Xuyên vẫn không thay
đổi. Điều này là một thách thức cho các nhà quản lý trong việc phân bố dân cư sao cho
hợp lý trong tương lai.
2.2. Hệ thống thông tin địa lý
2.2.1. Định nghĩa
Theo Võ Quang Minh (1999), GIS là một kỹ thuật quản lý thông tin dựa vào máy vi
tính sử dụng bởi con người vào mục đích lưu trữ, quản lý và sử dụng các số liệu thuộc về
địa lý hoặc không gian nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau.
Theo Nguyễn Thế Thận và Trần Công Yên (2000), GIS là một tập hợp tổ chức của
một phần cứng máy tính, phần mềm, dữ liệu địa lý và các thủ tục của người sử dụng nhằm
trợ giúp việc thu nhập, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không
14
gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con
người đặt ra.
2.2.2. Lịch sử phát triển
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, nhu cầu số hóa và lượng hóa thông
tin trên bản đồ ngày càng cao. Đặc biệt là bản đồ chuyên đề đã cung cấp thông tin hữu ích
để khai thác và quản lý tài nguyên. Những sự mô tả định lượng bị ngăn cản lớn do khối
lượng của số liệu và những quan trắc định lượng.
Từ những năm 60, cùng với sự góp mặt của máy vi tính bằng số thì việc phân tích
không gian và làm bản đồ chuyên đề mang tính định lượng mới có thể nẩy nở và phát
triển. Hệ thống thông tin địa lý GIS là hệ thống thông tin không gian được phát triển dựa
trên cơ sở công nghệ máy tính và mô tả được nhiều dữ liệu (Nguyễn Thế Thận, 1999).
2.2.3. Mô hình công nghệ GIS
Theo Nguyễn Thế Thận (1999), mô hình công nghệ GIS bao gồm:
Hình 1: Mô hình công nghệ GIS
2.2.3.1. Số liệu vào
Số liệu được thu thập từ các nguồn khác nhau:
- Chuyển đổi.
- Số hóa.
- Quét ảnh.
- Viễn thám.
- Hệ thống định vị toàn cầu (GPS).
- Toàn đạc điện tử.
2.2.3.2. Quản lý số liệu
15
Số liệu
Quản lý
số
Xử lý
số liệu
Phân tích
số liệu
Số
liệu ra
Số liệu sau khi được thu thập và tổng hợp lưu trữ và bảo trì dữ liệu, việc quản lý số
liệu cần đảm bảo các khía cạnh sau:
- Bảo mật số liệu.
- Tích lượng số liệu.
- Lọc và đánh giá số liệu.
- Khả năng duy trì số liệu.
2.2.3.3. Xử lý số liệu
Nhằm tạo ra thông tin, xử lý số liệu tạo ra các ảnh báo và bản đồ.
2.2.3.4. Phân tích và mô hình hóa
Là khả năng giải mã và phân tích về mặt định hình và định hướng thông tin đã thu
thập, phân tích thông tin không gian để sử dụng các quan hệ đã biết rồi mô hình hóa đặc
tính địa lý đầu ra của một tổ hợp các điều kiện.
2.2.3.5. Số liệu ra
Việc sử dụng công nghệ máy tính số có nghĩa là thông tin này có thể được quan sát
trên màn hình, được vẽ ra như trên các bản đồ giấy, nhận được như một ảnh địa hình hoặc
dùng để tạo ra một số File số liệu. Liên hệ trực quan là một trong những phương tiện của
công nghệ GIS được tăng cường bởi sự biến đổi ngược của các lựa chọn đầu ra.
2.2.4. Các thành phần của hệ thống GIS
Theo Võ Quang Minh (1999), thì công nghệ GIS gồm 5 hợp phần cơ bản:
- Thiết bị phần cứng máy tính (Hardware).
- Phần mềm máy tính GIS (Software).
- Số liệu - dữ liệu địa lý (Geographic Data).
- Chuyên viên (Expertise).
- Chính sách và cách thức quản lý.
16
Hình 2: Các thành phần của hệ thống GIS
2.2.4.1. Thiết bị phần cứng máy tính
Theo Võ Quang Minh (1999), thì phần cứng tổng quát của hệ thống thông tin địa lý
bao gồm các thiết bị sau:
- Bộ xử lý trung tâm (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 sắp đặt phần cứng khác
mà nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin thông qua hệ thống.
- Bộ nhớ trong (RAM): Có chức năng như là “không gian làm việc” cho chương
trình và dữ liệu. Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) có khả năng giữ một giới hạn số
lượng dữ liệu ở một số lượng thời gian.
- Bộ sắp xếp và lưư trữ ngoài (Diskette, Harddisk, CD-ROM): băng có từ tính được
giữ không những trong cuộn băng lớn (giống trong cuộn băng máy hát đĩa) mà còn trong
cuộn băng nhỏ. Thuận lợi ở dây băng có từ tính là nó có thể lưu trữ một số lượng lớn dữ
liệu.
- Các bộ phận dùng nhập số liệu:
+ Bàn số hóa (Digitizer): Bàn số hóa bản đồ bao gồm một bảng hoặc một bàn viết,
mà bản đồ được trải rộng ra và một Cursor có ý nghĩa của các đường thẳng và các điểm
trên bản đồ tương xứng một cách tự động.
+ Máy quét thông tin (Scanner): Máy ghi Scanner sẽ chuyển các thông tin trên bản
đồ một cách tự động dạng hệ thống Raster.
+ Các bộ phận để in ấn (Output devices):
17
+ Máy in (Printer): Là bộ phận dùng để in ấn các thông tin các bản đồ dưới nhiều
kích thước khác nhau tùy theo yêu cầu của người sử dụng thông thường in có từ khổ A
3
đến A
4
. Máy in có thể là màu hoặc trắng đen hoặc là máy in phun mực Laser hoặc máy in
kim.
+ Máy vẽ (Plotter): Đối với những yêu cầu cần thiết phải in các bản đồ có kích
thước lớn, thường máy in không đáp ứng được mà ta phải dùng đến máy vẽ, máy vẽ
thường có kích thước của khổ A
1
hoặc A
0
.
2.2.4.2 Phần mềm
Theo Võ Quang Minh (1999), thì phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật GIS bao
gồm các tính năng như: Nhập và thẩm tra được số liệu, lưu trữ và quản lý được cơ sở dữ
liệu, diễn giải và vận dụng được số liệu, phân tích số liệu, xuất và trình bày được số liệu.
Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực Châu Á là:
ARC/INFO, SPAN, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, IDRISIW,…
Hiện nay có rất nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần
mềm như sau:
- Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý như các phần mềm:
ARC/INFO, SPAN, ERDAR - Imagine, ILWIS, MGE/MICROSTATION, WINGIS,
IDRISIW.
- Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: ER-MAPPER,
ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO,…
- Tùy theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng kinh
phí của đơn vị, việc lựa chọn phần mềm máy tính sẽ khác nhau.
2.2.4.3. Chuyên viên
Đây là một trong những hợp phần của công nghệ GIS đòi hỏi những chuyên viên
hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý số liệu. Đòi
hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng và thông hiểu các tiến
trình đang và sẽ thực hiện.
2.2.4.4. Số liệu
18
Theo Võ Quang Minh (1999), thì số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu
địa lý (Geo - Referenced Data) riêng lẽ mà còn phải được thiết kế dữ liệu (Database).
Những thông tin địa lý có ý nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về vị trí địa lý, thuộc tính
(Attributes) của thông tin.
2.2.5. Khả năng của GIS
Theo Võ Quang Minh (1999), hệ thống GIS có thể thực hiện những chức năng sau:
- Khả năng chồng lắp bản đồ.
- Khả năng phân loại thuộc tính.
- Khả năng phân tích.
Ngoài ra, Nguyễn Thế Thận,ctv (2000) - Tổ chức hệ thống thông tin địa lý GIS, hệ
thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin kiểu mới (New Information System) và là
một công nghệ máy tính tổng hợp. Từ các thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính lưu trữ,
ta có thể dễ dàng tạo ra các loại bản đồ và các báo cáo để cung cấp một sự nhìn nhận có hệ
thống và tổng thể, nhằm thu nhận và quản lý thông tin vị trí có hiệu quả, cho phép các nhà
lãnh đạo thực hiện tốt hơn công việc lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Hệ thống thông
tin địa lý quản lý vị trí địa lý gắn liền với các số liệu riêng rẻ khác liên quan đến nó. Các
thông tin quản lý trong GIS có đặc tính riêng mà các hệ thống thông tin khác không nhất
thiết bắt buộc là chúng phải gắn kết với vị trí địa lý thực của đối tượng, thuộc vùng lãnh
thổ chứa đựng chúng. Khả năng của GIS khá phong phú và tùy thuộc vào các ứng dụng cụ
thể của nó trong thực tế nhưng bất cứ hệ GIS nào cũng phải giải quýêt được 5 vấn đề
chính sau đây:
- Vị trí (Location) - Quản lý cung cấp vị trí của các đối tượng theo yêu cầu bằng các
cách khác như tên địa danh, mã vị trí hoặc tọa độ.
- Điều kiện (Condition) – Thông qua phân tích các dữ liệu không gian cung cấp các
sự kiện tồn tại hoặc xảy ra ở một địa điểm nhất định hoặc xác định các đối tượng thỏa mãn
các điều kiện đặt ra.
- Chiều hướng (Trend) – Cung cấp hướng thay đổi của đối tượng thông qua phân tích
các dữ liệu trong một vùng lãnh thổ nghiên cứu theo thời gian.
19
- Kiểu mẩu (Pattern) – Cung cấp các mức độ sai lệch của các đối tượng so với kiểu
mẫu và nơi sắp đặt chúng đã có từ các nguồn khác.
- Mô hình hóa (Modeling) – Cung cấp và xác định những gì xảy ra nếu có sự thay đổi
dữ liệu hay nói cách khác là xác định xu thế phát triển của các đối tượng.
2.2.6. Ứng dụng của kỹ thuật GIS
2.2.6.1. Ngoài nước
Kỹ thuật GIS đã được phát triển và ứng dụng từ năm 1960, tập trung quản lý đô thị,
hành chính, dân cư,…Đến thập niên 1980, đặc biệt vào những năm 1990 GIS được ứng
dụng rộng rãi hơn (Võ Quang Minh, 1996).
Một số kết quả ứng dụng của GIS trên thế giới trong thời gian qua như:
- Ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn đất ở Đài Loan (Chang, 1992).
- Ứng dụng GIS để thiết lập phương pháp đánh giá chất lượng nước ở Nam Triều
Tiên (Kyehun Kim, 1996).
- Ứng dụng GIS trong việc quản lý rừng, môi trường ở trung quốc (Kathleen
Hastings, 1996).
- Ứng dụng GIS để dự đoán, dự báo và quản lý dịch hại ở Finland (Tiilikala và ctv,
1996).
- Ứng dụng GIS trong đánh giá môi trường sống của cá ở Thái Bình Dương (Beamer
và ctv, 1997).
- Sử dụng GIS đánh giá quan hệ giữa sử dụng đất và chất lượng nước (Wang và ctv,
1997).
2.2.6.2. Trong nước
Ở nước ta, kỹ thuật GIS thực tế được biết đến khoảng 7 – 8 năm trở lại đây. Ở đồng
bằng sông Cửu Long, công nghệ GIS được đưa vào sử dụng từ chương trình cấp nhà nước
trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên vào năm 1986 (Chương trình 60 – 62). Từ những
năm 1991 sau khi các tỉnh đã thành lập sở địa chính để quản lý các thông tin thì công nghệ
GIS mới thật sự được đưa vào sử dụng và thực hiện ở vài tỉnh (Võ Quang Minh, 1996).
20
Trường, Viện
nghiên cứu
44%
Các cơ quan
quản lý 52%
Công ty cơ
quan SX 4%
Việc ứng dụng công nghệ GIS ngày càng phổ biến kể cả trong các cơ quan nhà nước
lẫn tư nhân vì khả năng ứng dụng rộng rãi của nó.
Hình 3: Tỷ lệ cơ quan ứng dụng công nghệ HTTDL GIS
(Nguồn đọc từ [Trực tuyến]
Đọc ngày: 14.7.2005
Theo thống kê trên cho ta thấy rõ ràng là hệ thông tin địa lý GIS đang được các cơ
quan quản lý sử dụng một cách tích cực và hệ thông tin địa lý GIS ngày càng được các
trường, viện nghiên cứu quan tâm và được đưa vào giảng dạy trong trương trình học một
cách phổ biến.
Đến nay, kỹ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên nhiều lĩnh vực như:
- Ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc quản lý hồ sơ địa chính của sở địa chính tỉnh
Kiên giang (Trần Văn Măng, 1996).
- Ứng dụng kỹ thuật GIS giải đoán ảnh vệ tinh Spot và GIS để nghiên cứu hiện trạng
sử dụng đất đai huyện Tân Thạnh – Vĩnh Long (Lê Quang Trí, 1996).
- Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá đất đai cho hai huyện Mỹ Tú - Thạnh Trị tỉnh Sóc
Trăng (Trần Công Danh, 1998).
- Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá diễn biến thay đổi rừng ngập mặn ven biển đồng
bằng sông Cửu Long (Bộ môn Khoa Học Đất – Chương trình MHO8, 1998).
- Ứng dụng ảnh Radarsat và kỹ thuật GIS trong xác định sự thay đổi sử dụng đất
vùng đồng bằng sông Cửu Long (Võ Quang Minh, Võ Tòng Anh và ctv, 1998).
21
2.2.7. Lợi ích và hạn chế việc ứng dụng kỹ thuật GIS
Theo Võ Quang Minh (1999), thì việc ứng dụng kỹ thuật GIS vào thực tế có rất
nhiều lợi ích thiết thực. Nhưng bên cạnh đó ứng dụng công nghệ GIS cũng gặp phải
những hạn chế nhất định.
- Kỹ thuật GIS là một công cụ ứng dụng các tiến bộ của khoa học máy tính, do đó
việc sử dụng GIS trong các mục tiêu nghiên cứu so với các phương tiện cổ điển có thể
mang lại hiệu quả cao:
+ Là cách tiết kiệm chi phí và thời gian nhất trong việc lưu trữ dữ liệu.
+ Có thể thu thập số liệu với số lượng lớn.
+ Số liệu lưu trữ có thể được cập nhật hóa một cách dễ dàng.
+ Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt.
+ Dễ dàng truy cập, phân tích từ nhiều nguồn và loại khác nhau.
+ Tổng hợp được một lần nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo ra nhanh
chóng một lớp số liệu tổng hợp mới.
- Song song đó, trong quá trình sử dụng lại có nhiều trở ngại trong quá trình ứng
dụng kỹ thuật GIS như sau:
+ Chi phí và những vấn đề kỹ thuật đòi hỏi trong việc chuẩn bị lại các số liệu thô
hiện có nhằm có thể di chuyển bản đồ giấy sang kỹ thụât số trên máy tính (thông qua việc
số hóa ảnh).
+ Đòi hỏi những kiến thức của các kỹ thuật cơ bản về máy tính và yêu cầu lớn về
nguồn tài chính ban đầu.
+ Chi phí của việc mua sắm và lắp đặt trang thiết bị phần mềm GIS khá cao.
+ Trong một số lĩnh vực ứng dụng, hiệu quả tài chính thu lại thấp.
2.3. Giới thiệu phần mềm MapInfo
2.3.1. Khái niệm
Theo Nguyễn Thế Thận (2000), MapInfo là một phần mềm của GIS, là một công cụ
khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý CSDL vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân. Sử dụng công
cụ MapInfo có thể thực hiện xây dựng một hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho mục đích
22
nghiên cứu khoa học và sản xuất cho các tổ chức kinh tế và xã hội của các ngành và địa
phương.
2.3.2. Một số đặc điểm chính của phần mềm MapInfo
- Chạy trên các hệ điều hành: DOS, Windows.
- Hỗ trợ các thiết bị: Bàn số, máy quét ảnh, chuột, các máy vẽ.
- Các chức năng chính: Tạo vùng đệm, phân tích bảng đồ, phân tích mạng.
- Hệ quản trị cơ sơ dữ liệu: dBASE, cơ sở dữ liệu bên trong.
- Cấu trúc dữ liệu: Non - topological Vecter, dữ liệu thuộc tính, dữ liệu bảng biểu. Sự
áp dụng phổ biến của phần mềm MapInfo trong hệ thống thông tin địa lý GIS thể hiện
qua hình:
ARC/INFO
42%
MAPINFO
53%
IWLIS 1%
WINGIS 3%
SPAN 1%
Hình 4: Tỷ lệ áp dụng phổ biến của phần mềm MapInfo
Nguồn đọc từ [Trực tuyến]
Đọc ngày: 14.7.2005
Đây là một tỷ lệ khá cao trong việc áp dụng phần mềm MapInfo trong rất nhiều các
phần mềm sử dụng trong hệ thống thông tin địa lý GIS hiện nay, điều này cho thấy được
sự phổ biến của phần mềm này.
2.3.3. Tổ chức thông tin bản đồ MapInfo
- Tổ chức thông tin theo tập tin:
23
+ Các thông tin trong MapInfo được tổ chức theo từng bảng (Table), mỗi bảng là một
tập hợp các tập tin (File) về thông tin đồ họa hoặc phi đồ họa chứa các bảng ghi dữ liệu
mà hệ thống tạo ra. Chỉ có thể truy cập vào chức năng của phần mềm MapInfo khi đã mở
ít nhất một bảng, toàn bộ các MapInfo table mà trong đó chứa các đối tượng địa lý được tổ
chức theo các tập tin (Nguyễn Thế Thận, Trần Công Yên, 2000).
+ Cơ cấu tổ chức thông tin của các đối tượng địa lý được tổ chức theo các tập tin có
phần mở rộng (extension) như sau:
: tab: Tập tin mô tả khuôn dạng CSDL đính kèm với bản đồ.
: dat: Tập tin chứa thông tin phi không gian.
: map: Tập tin chứa thông tin, mô tả các đối tượng bản đồ.
: id: Tập tin chỉ số đối tượng.
: wor: Tập tin quản lý chung.
- Tổ chức thông tin theo đối tượng:
+ Các thông tin bản đồ trong phần mềm GIS thường được tổ chức theo từng lớp bản
đồ. Một lớp bản đồ máy tính là sự chồng xếp của các lớp thông tin lên nhau. Mỗi lớp
thông tin thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ tổng thể. Lớp thông tin là một tập hợp
các đối tượng bản đồ thống nhất. Thể hiện và quản lý các đối tượng địa lý không gian theo
một chủ đề cụ thể, phục vụ một mục đích nhất định trong hệ thống.
+ Trong MapInfo thì mỗi một lớp bản đồ là một lớp các đối tượng hình học cơ bản
(điểm, đường, vùng). Ví dụ, trong bản đồ ranh giới xã có thể được tổ chức thành bốn lớp
thông tin sau:
- Lớp thông tin về địa giới các xã (đối tượng đường).
- Lớp thông tin về vùng lãnh thổ của các xã (đối tượng vùng).
- Lớp thông tin về các điểm trụ sở UBND xã (đối tượng điểm).
- Lớp thông tin về tên địa danh của các xã (đối tượng chữ).
24
Hình 5: Các lớp đối tượng bản đồ
Với cách tổ chức thông tin theo từng lớp đối tượng giúp cho việc xây dựng thành các
khối thông tin độc lập cho các lớp bản đồ máy tính, dễ dàng thêm vào mảnh bản đồ các
lớp thông tin mới hoặc xóa đi các lớp đối tượng không cần thiết.
Các đối tượng bản đồ chính mà trên cơ sở đó MapInfo sẽ quản lý, trừu tượng hóa các
đối tương địa lý trong thế giới thực và thể hiện chúng thành các loại bản đồ khác nhau:
+ Đối tượng vùng (Region) - Thể hiện các đối tượng khép kín hình học và bao phủ
một vùng diện tích nhất định. Chúng có thể là các polygons, ellipse, hình chữ nhật,…
Ví dụ: vùng lãnh thổ địa giới một xã,…
+ Đối tượng điểm (Point) - Thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lý.
Ví dụ: điểm trụ sở UBND xã,…
+ Đối tượng đường (Line) - Thể hiện các đối tượng không khép kín hình học. Chúng
có thể là đường thẳng, các đường gấp khúc, các cung.
Ví dụ: đường phố, sông, suối,…
+ Đối tượng chữ (Text) - Thể hiện các đối tượng không phải là địa lý của bản đồ.
Ví dụ: Tên trụ sở UBND xã,…
2.3.4. Số liệu không gian và phi không gian
Theo Võ Quang Minh (1999), một CSDL của hệ thống thông tin địa lý có thể
chia ra làm hai loại số liệu cơ bản: số liệu không gian và phi không gian. Mỗi loại có
25
Phường
Mỹ Xuyên
Lớp tên xã
Lớp trụ sở UBND xã
Lớp đường địa giới
Lớp vùng xã