G.I.S

G.I.S
I. Định nghĩa GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) được hình
thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là
công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều
quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các
doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự
nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích
hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của
các dữ liệu đầu vào.
II. Ứng dụng của GIS
Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các
sự vật, hiện tượng thực trên Trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông
thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích không gian. Những
khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng
dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch
định chiến lược).
Việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực dữ liệu không gian đã tiến những bước dài:
từ hỗ trợ lập bản đồ (CAD mapping) sang hệ thống thông tin địa lý (GIS). Cho đến nay cùng
với việc tích hợp các khái niệm của công nghệ thông tin như hướng đối tượng, GIS đang có
bước chuyển từ cách tiếp cận cơ sở dữ liệu (database approach) sang hướng tri thức
(knowledge approach)
Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý, phân tích và hiển thị tri thức địa lý, tri thức này
được thể hiện qua các tập thông tin:
1. Các bản đồ: giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết quả và sử dụng
như là một nền thao tác với thế giới thực
2. Các tập thông tin địa lý: thông tin địa lý dạng file và dạng cơ sở dữ liệu gồm các yếu tố, mạng
lưới, topology, địa hình, thuộc tính
3. Các mô hình xử lý: tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự động
4. Các mô hình dữ liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh hơn là một cơ sở dữ liệu thông thường bao
gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống như các hệ thông tin khác. Lược đồ, quy tắc và sự toàn vẹn

của dữ liệu địa lý đóng vai trò rất quan trọng
5. Metadata: hay tài liệu miêu tả dữ liệu, cho phép người sử dụng tổ chức, tìm hiểu và truy nhập
được tới tri thức địa lý..
III. Các thành phần của hệ thống thông in địa lý (GIS)
1. Một số đối tượng bản đồ
2. Thông tin bản đồ
3. Một số thuật toán trên bản đồ
4. Vấn đề độ che phủ
4.1 Mở đầu
4.2 Ứng dụng của GIS và bài toán mô phỏng
Một bản đồ được chia thành nhiều lớp xếp chồng lên nhau
IV. Bài toán tính độ che phủ và LAI
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Phần dịch Paper
Mục đích của bài nghiên cưu này là phát triển một mô hình có thể cung cấp một cách mô tả
không gian của phương pháp nghiên cứu lâm sinh không đồng đều trên diện tích các tán cây
rừng. Chúng ta đã bắt đầu phát triển một phương trình hồi quy tuyển tính đặc biệt liên quan
đến cây DBH để tính diện tích che phủ của 8 loại cây phân đất tại White River National
Wildlife Refuge, Arkansas, USA. Một mối quan hệ quan trọng của tất cả các loài cây, với hệ số
xác định
2
r
dao động từ 0.37 cho Ulmu scrassifolia đến gần 0.80 cho Quercus nuttallii và
Taxodium distichum. Chúng tôi tiếp tục đặt và đo dặc chu vi của hơn 4000 gốc từ một nhóm
cây duy nhất được lựa chọn để lấy gỗ. Vị trí của gốc được ghi lại chi tiết để có một hế thống
lưới điểm được thiết lập và đưa vào trong GIS. Vùng được bao phủ bởi tán của các cá thể cây
rừng được ước lượng bắng cách sử dụng kích thước gốc ( điều chỉnh DBH- đường kính ngang
ngực) và phương trình hồi qui liên quan giữa cây DBH và tán rừng. Dự án mô hình của chúng
tôi lựa chọn cắt bỏ khoảng chừng 300
2

m
của rừng cơ sở của khu vực thí nghiệm kết quả là
mất khoảng 55 000
2
m
diện tích che phủ của tán rừng. Mô hình được phát triển trong bài báo
cáo này trình bày một công cụ có thể dùng trong sự tiếp hợp với các ứng dụng thăm dò từ xa
để giúp cho sự kiểm kê và quản lý, cũng như ước tính tác động của việc khai thác cây thân gỗ
trong đời sống hoang dã
Phương pháp
Có mối liên hệ giữa độ che phủ của tán và DBH(diameter at breast height) hoặc đường kính
của gốc điều này đã được kiểm nghiệm với một số loài. Thêm vào đó chiều cao của cây thì có
liên quan nhiều hơn để chất lượng của khu rừng hơn là độ phân bố chặt , đường kính tăng
trưởng thì có liên quan đến mật độ đứng của cây. Chúng tôi trước đó đã dùng dữ liệu thu
thập được trên White River National Wildlife Refuge (WRNWR) để phát triển phương trình
hồi quy của chúng tôi liên quan giữa DBH và độ che phủ của tán cây rừng cho 8 loại ưu thế
sau:
• Water hickory
• Sugarberry
• Green Ash
• Overcup Oak
• Nuttall Oak :
• Honey Locust : cây bồ kếp ba gai
• Bald Cypress : cây bụt mọc
• Cedar Elm : cây tuyết tùng
Để phát triển các phương trình này chúng tôi đo dạt DBH và độ che phủ của tán của một vài
cây được lựa chọn ngẫu nhiên của mỗi loài từ những khu vực chưa cắt trong toàn bộ phần
quản lý. Vì mối quan hệ giữa DBH và độ che của tán có thể nhạy đến hệ số cạnh tranh sinh
tồn, chúng tôi thí nghiệm trên các cá thể > 10cm DBH và ghe lại vị trí che phủ của tất cả các
cây làm thí nghiệm

Độ che của tán được ước lượng: (1) chủ quan chọn trục dài nhất của tán che và vuông gốc với
trục ox; (2) đo chiều dài của cả 2 trục dùng một máy định tầm Sonin Combo Pro, với máy phát
và mục tiêu được đặc trực tiếp ở dưới mép đối diện của tán che theo chọn đường kính; (3)
dùng công thức tính diện tích của ellipse với giá trị 2 trục. Vì ellipse được định nghĩa theo
cách này có thể bao gồm cả vùng ko che phủ của tán. Giá trị này có thể mong manh trong việc
đánh giá cao độ che của tán rừng. Mộ mối liên quan giữa cây, dường kính , độ che của tán
được tính bằng cách dùng hồi quy tuyến tính đơn giản
Mỗi gốc ta xác định được loài của cá thể và tính toán khoảng cách và phương hướng của gốc
để gần với một điểm lưới. Với mỗi gốc trong khu vực được ước lượng bằng cách tính toán
đường kính dài nhất của gốc và trục dài nhất sau khi được mô hình hóa
~~~~~~~~
Ý nghĩa và độ lớn của mới quan hệ giữa độ che phủ và mười biến số môi trường đã được
điều tra trong trường hợp của Mindoro, Philip-pines. Dữ liệu Landsat Thematic Mapper và
bản đồ thematic được xử lý bởi kiểm tra chi-square của Pearson, sự tính toán của Cramer và
phân tích hồi qui logistic. Một thuộc tính truy vấn và hiển thị của các lớp ghép trong GIS để
thực hiện phân tích các vùng đất phá rừng. Các phân tích thống kê cho thấy các biến số có ý
nghĩa có liên quan đến độ che phủ của rừng, mặc dù độ lớn của mối quan hệ của các biến số
thì rất yếu. Sự liên tưởng giữa độ che phủ và những bản đồ địa hình và những nhân tố thổ
nhưỡng hỗ trợ cho giả thiết những vùng nhiều đất bị phá rừng thì thực sự “tự nhiên đồng
cỏ”. Tuy nhiên, những bằng chứng bên ngoài cho thấy mục đích đốt rừng cho chăn nuôi ít
nhất duy trì và có thể mở rộng nạn phá rừng . Vì vậy không gian cao, thời gian và thuộc tính
biến đổi của sự phá rừng, phép ngoại suy và tổng quát hóa từ kết các kết quả cho thấy sự
cảnh báo, đặc biệt nếu chúng được dùng làm dữ liệu đầu vào cho các quy hoạch và quản lý.
Phương pháp mô hình theo hệ thống GIS