Bài 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ppt

HỆ THỐNG
HỆ THỐNG
THÔNG TIN ĐỊA LÝ
THÔNG TIN ĐỊA LÝ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
Trần Vân Anh- Bộ môn Đo ảnh và viễn thám

NỘI DUNG
NỘI DUNG
1. GIS là gì?
2. Bản đồ và phân tích bản đồ
3. Hệ thống cơ sở dữ liệu của GIS
4. Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS
5. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý (Phần 1)
6. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý (phần 2)
7. Mô hình số địa hình (DTM)

Tài liệu tham khảo
chính
1. NCGIA Core Curriculum in Geographic Information Science

/>2. Jones, C. (1997).
Geographical Information Systems and
Computer Cartography
. Addison Weslay Longman. 336 pages.
3. Đặng Văn Đức (2001),
Hệ thống thông tin địa lý
, Nhà xuất bản
Khoa học kỹ thuật, 270 trang.

HỆ THỐNG
HỆ THỐNG
THÔNG TIN ĐỊA
THÔNG TIN ĐỊA
LÝ GIS là gì?
LÝ GIS là gì?
Bài 1
Tài liệu: Unit 001 – What is Geographic Information Science,
M. F. Goodchild, University of California Santa Barbara
ESRI (1997), Understading GIS-The ARC/INFO Method, Esri

Khái niệm về GIS

Các ứng dụng của GIS

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
Các khái niệm cơ sở
Địa lý
(geo – Trái đất, graphy – mô tả): tiến trình mô tả Trái đất

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
•
Thông tin địa lý:
–
Là thông tin về các vị
trí trên bề mặt Trái đất
–
Tri thức về cái gì đó ở
đâu (where something
is)

–
Tri thức về cái gì
(what) ở tại vị trí biết
trước

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
Thông tin địa
lý có thể rất
chi tiết:
thông tin về
từng ngôi
nhà trong
thành phố,
từng cây
trong rừng
cây.

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
–
Thông tin địa lý:
•
Chúng có thể rất thô: thời tiết của vùng rộng lớn, mật độ dân số
của quốc gia.
BD Mật độ dân số thế giới
BD dự báo khí tượng

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
Các đặc trưng khác của thông tin địa lý bao gồm:
•
Thông thường là tương đối tĩnh (các đặc trưng tự nhiên, đặc

trưng do loài người tạo ra không thay đổi nhanh); chỉ có
thông tin tĩnh mới có thể thể hiện trên tờ bản đồ giấy
•
Thông tin có khối lượng rất lớn (một vệ tinh gửi thông tin tới
terabyte – 1012 byte/ngày)

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
•
Công nghệ thông tin địa lý (Geographic
Information Technologies)
–
Là công nghệ về thu thập, xử lý và chia sẻ thông tin địa lý
–
Có 3 loại chính: GPS, Viễn thám và GIS

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
Theo định nghĩa của CNTT: Là một nhánh của công
nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960
và phát triển rất rộng rãi trong 15 năm lại đây.

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
•
Định nghĩa: Hệ thống
thông tin địa lý
Geographic Information
system (GIS) là một hệ
thống thông tin có khả
năng xây dựng, cập
nhật, lưu trữ, truy vấn,
thao tác, phân tích và

xuất ra những dữ liệu có
tham chiếu địa lý hoặc
dữ liệu địa không gian

Thế nào là hệ thống thông tin địa lý
•
Mục tiêu chung của
GIS: hỗ trợ ra quyết
định trong công tác quy
hoạch, quản lý đất đai,
tài nguyên, giao thông,
thương mại, hay bất kỳ
thực thể phân bổ không
gian nào.

Phân loại hệ thống thông tin
R.C. Cromley (1992)
University of Connecticute
HỆ THỐNG THÔNG TIN
HỆ THỐNG THÔNG TIN
Hệ thống thông tin phi
không gian (Bảng tính)
Hệ thống thông tin phi
không gian (Bảng tính)
Hệ thống thông tin không gian
Hệ thống thông tin không gian
Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Các hệ thống thông tin
không gian khác

(CAD/CAM )
Các hệ thống thông tin
không gian khác
(CAD/CAM )
Hệ thống thông tin đất đai (LIS)
Hệ thống thông tin đất đai (LIS)
Hệ thống thông tin địa lý
khác (kinh tế- xã hội)
Hệ thống thông tin địa lý
khác (kinh tế- xã hội)
Hệ thống thông tin đất
từng phần cơ sở
Hệ thống thông tin đất
từng phần cơ sở
Hệ thống thông tin đất khác
(kiểm kê rừng)
Hệ thống thông tin đất khác
(kiểm kê rừng)
Địa chính (đa mục đích)
Địa chính (đa mục đích)

Các thành phần của GIS
PhÇn
mÒm
c«ng
cô
PhÇn
mÒm
c«ng
cô

CSDL
CSDL
KÕt qu¶
ThÕ giíi thùc
Phần cứng
Trừu tượng
hóa hay đơn
giản hóa
GIS
•
Hệ thống phần cứng
•
phần mềm
•
Cơ sở dữ liệu
•
Con người.

Phần cứng GIS
VAX
Máy vẽ
Trạm làm
việc
Máy quét
Máy in
IBM PC
Trạm
làm việc
Bàn số
hóa

Máy tính
lớn
Modem

Phần mềm (Software)
•
Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của
máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm GIS có thể là
một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính. Phần mềm được sử
dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau:
–
Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input):
–
Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database)
–
Xuất dữ liệu (Display and reporting)
–
Biến đổi dữ liệu (Data transformation)
–
Tương tác với người dùng (Query input)
–
Phần mềm hiện nay hay được sử dụng:
–
Thương mại: ARC/GIS, SPAN, ERDAS-Imagine, ILWIS,
MGE/MICROSTATION, IDRISI, WINGIS, ERMAPPER
–
Mã nguồn mở: Grass GIS, Quantum GIS, …

Các ứng dụng của GIS

Các ứng dụng của GIS
•
Các công ty công trình công cộng: các công ty điện thoại, điện lực, nước,
truyền hình cáp
–
mỗi công ty có hàng trăm ngàn khách hàng: mỗi khách hàng nối vào
mạng, có hàng trăm km đường dây dẫn hay đường ống dưới mặt đất
–
mỗi công ty nhận hàng trăm cuộc gọi bảo trì mỗi ngày, do vậy họ cần
•
theo dõi mọi hoạt động, quản lý các thông tin về cái gì và ở đâu,
cập nhật dữ liệu, giao nhiệm vụ cho nhân viên, cung cấp thông tin
cho các công ty khác.

Các ứng dụng của GIS
• Giao thông vận tải
– Các cơ quan quản lý giao
thông vận tại cần:
•
quản lý hệ thống tín hiệu
giao thông; trạng thái mặt
đường cao tốc; phân tích
dữ liệu về các tai nạn
đường bộ, đường sắt
– Người bán hàng cần hệ
thống tìm đường, định vị
trong xe ôtô
–
Hãng chuyển phát nhanh
(EMS) cần theo dõi hành

trình hàng hóa
–
Các nghiên cứu tập trung
vào: quản lý đường đi và lập
lịch bằng GIS

Các ứng dụng của GIS
•
Nông nghiệp
–
sử dụng bản đồ chi
tiết và ảnh vệ tinh để
lập kế hoạch mùa
màng
•
lập kế hoạch sử
dụng hiệu quả
thuốc trừ sâu,
phân bón
•
phân tích sản
lượng thu hoạch.
các kỹ thuật này được
gọi là “nông nghiệp
chính xác”

Các ứng dụng của GIS
•
Lâm nghiệp
–

Theo dõi sự phát triển các
loài cây rừng ở đâu
–
Lập kế hoạch khai thác
rừng
•
khai thác loại gỗ mong
muốn nhưng vẫn phải
giữ được tài nguyên
rừng cho tương lai
–
Lập kế hoạch vị trí đường
đi, phương pháp khai thác
và vận chuyển gỗ để tuân
thủ các qui định về môi
trường
–
Quản lý các khía cạnh
khác: trồng rừng

Các ứng dụng của GIS
•
Môi trường
–
Quản lý ô nhiễm môi trường
–
Làm các bài toán về biến đổi khí hậu

Các câu hỏi mà GIS có thể trả lời
•

GIS đầy đủ có thể trả lời các câu hỏi sau cho các ứng dụng khác
nhau.
•
Vị trí (location)
–
What is at ? Tìm ra cái gì tồn tại ở vị trí cụ thể. Vị trí được thể
hiện bằng tên, mã bưu điện hay tọa độ địa lý (kinh/vĩ độ)
•
Điều kiện (condition)
–
Where is it? Tìm ra vị trí thỏa mãn một số điều kiện (vùng không
có rừng diện tích 2000m
2
và xa đường quốc lộ 100m và loại đất
phù hợp cho xây dựng nhà)
•
Xu hướng (trends)
–
What has changed since ? Tìm ra sự khác biệt theo thời gian
trong vùng
•
Mô hình (modeling)
–
What if ? Câu hỏi này xác định cái gì xảy ra nếu có đường mới
mở hay nếu chất độc thải vào nguồn nước Để trả lời câu hỏi
này đòi hỏi các thông tin địa lý và các thông tin khác.

Khả năng của GIS
Thu thập dữ liệu
Nguồn dữ liệu

Quản lý dữ liệu
Phân tích
Thế giới thực
Người SD
Thao tác,
khôi phục dữ liệu
Nhập dữ liệu
Hành động
Thông tin lập
quyết định