xây dựng gis du lịch cho thành phố điện biên và các vùng lân cận

1
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 2
BẢNG GIẢI THÍCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 4
CHƯƠNG I: CƠ SỞ Lí THUYẾT GIS 5
1.1 nh ngh a v GISĐị ĩ ề 5
1.2Các th nh ph n c a GISà ầ ủ 7
1.3M t s khái ni m c b n v GISộ ố ệ ơ ả ề 10
1.4Các công ngh pháp tri n GISệ ể 15
CHƯƠNG II: CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 23
2.1 Các mô hình c s d li u GISơ ở ữ ệ 24
2.2 T ch c c s d li u GISổ ứ ơ ở ữ ệ 33
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG GIS DU LỊCH CHO THÀNH PHỐ ĐIỆN BIấN 45
3.1 Đặt vấn đề: 45
Điện Biên là tỉnh có tài nguyên du lịch phong phú và đa dạng, rất thuận lợi cho phát triển các loại hình du
lịch: lịch sử, văn hoá, sinh thái tự nhiên. Với vị trí tiểu vùng du lịch Tây Bắc, tài nguyên du lịch Điện Biên
được đánh giá như sau: 45
3.2 Mô t ng d ngả ứ ụ 49
3.3 Các yêu c u c a ng d ngầ ủ ứ ụ 49
3.4 Các ch c n ng c a ng d ngứ ă ủ ứ ụ 49
3.5 Xây d ng c s d li u cho ng d ngự ơ ở ữ ệ ứ ụ 51
3.6 Demo ng d ngứ ụ 53
Chương IV: Kết quả thu hoạch của ứng dụng 57
4.1. Ngôn ng s d ng trong ng d ngữ ử ụ ứ ụ 57
4.2. K t qu ng d ng:ế ả ứ ụ 58
KẾT LUẬN 61
1. K t qu t cế ả đạ đượ 61
2. H ng phát tri nướ ể 61
3. L i c m nờ ả ơ 62
63

Bộ môn CNTT
1
2
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
MỞ ĐẦU
Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) là lĩnh vực kết hợp
giữa Công nghệ thông tin (CNTT) và thông tin Địa lý, GIS đã đem lại hiệu quả rất
to lớn trong tất cả các lĩnh vực nghiên cứu bề mặt của trái đất.
Ngày nay, hệ thông tin địa lý GIS đã trở thành hệ thống quản lý thông tin
không gian có khả năng lưu trữ, thống nhất, phân tích, mô hình hoá và mô tả nhiều
loại dữ liệu, đặc biệt là khả năng phân tích và liên kết dữ liệu thuộc tính với dữ liệu
không gian, vì vậy GIS là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa công nghệ bản đồ số,
những thông tin mang tính không gian và hệ thống cơ sở dữ liệu – những thông tin
vô hướng. Công nghệ GIS đã được đưa vào ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như
Quy hoạch, Địa chính, Môi trường, Thiết kế các công trình ngầm, An ninh quốc
phòng, Giáo dục, v.v.
Ngoài ra, hệ thông tin địa lý GIS cũng phục vụ rất đắc lực cho các nhu cầu về
du lịch. Đặc biệt khi mà nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển toàn diện tất cả
các lĩnh vực trong đó phát triển kinh tế du lịch có vai trò vô cùng to lớn góp phần
giải quyết việc làm và mang lại thu nhập cao cho rất nhiều lao động thúc đẩy đất
nước phát triển. Hiện nay, ngành du lịch nước ta có rất nhiều tiềm năng nhưng phát
triển rời rạc, mang tính chất đơn lẻ nên chưa phát huy được thế mạnh của một đất
nước giàu tài nguyên, có truyền thống văn hoá - lịch sử phong phú. Do đó, việc ứng
dụng hệ thông tin địa lý GIS để xây dựng các phần mềm phục vụ công tác du lịch là
hết sức cần thiết góp phần thúc đẩy sự phát triển của kinh tế du lịch nói riêng và
kinh tế đất nước nói chung.
Mục đích của đề tài là: Xây dựng GIS du lịch cho thành phố Điện Biên và các
vùng lân cận. Phần mềm nhằm phục vụ cho khách du lịch, các nhà nghiên cứu Điện
Biên, các cơ quan quản lý du lịch… và tất cả những ai quan tâm đến văn hoá Điện
Biên.

Bộ môn CNTT
2
3
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Nội dung của đề tài:
- Tìm hiểu và nắm rõ về hệ thống thông tin địa lý bao gồm các thành phần, các
đối tượng tham gia.
- Thu thập và xây dựng các lớp bản đồ được sử dụng chung cho các bản đồ
chuyên môn.
- Thu thập và xử lý thông tin về các làng bản, điểm di tích lịch sử và danh lam
thắng cảnh, các điểm du lịch, dịch vụ có khả năng phục vụ du lịch.
- Thu thập và xây dựng dữ liệu không gian các địa điểm văn hoá - du lịch trên
bản đồ số.
- Xây dựng hệ thống tra cứu thông tin trên GIS.
Xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ công tác du lịch
Báo cáo thực tập gồm 3 chương:
 Chương 1: Cơ cở lý thuyết GIS
 Chương 2: Cơ sở dữ liệu GIS
 Chương 3: Xõy dựng ứng dụng GIS du lịch thành phố Điện Biên
Để hoàn thành chuyên đề này, ngoài nỗ lực hết sức của bản thân, trong quá
trình làm việc tôi nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong
Bộ Môn Công nghệ Thông Tin, Ông Mai Hoài Nam giám đốc công ty Cổ phần hợp
tác kinh tế thái bình dương - VNPECT
Xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo Bộ Môn Công Nghệ Thông tin Bộ
môn Công Nghệ Thông Tin trường Đại học Kinh Tế Quốc Dõn, ông Mai Hoài Nam
giám đốc công ty VNPect và đặc biệt xin chõn thành cảm ơn cô giáo hướng dẫn
Ths-Tống Minh Ngọc đã hết lòng giúp đỡ tôi hoàn thành chuyên đề thực tập tốt
nghiệp.
Bộ môn CNTT
3

4
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ Trung tâm tin học của sở Tài nguyên - Môi
trường tỉnh Điện Biên, các cán bộ sở Thương mại – Du lịch tỉnh Điện Biờn đã tạo
những điều kiện hết sức thuận lợi cho tôi trong việc lấy dữ liệu để hoàn thành
chuyên đề tốt nghiệp này.
BẢNG GIẢI THÍCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Chữ, từ viết tắt Ý nghĩa
1 GIS Geographic Information System
2 CNTT Công nghệ thông tin
3 HTTĐL Hệ thông tin địa lý
Bộ môn CNTT
4
5
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
CHƯƠNG I: CƠ SỞ Lí THUYẾT GIS
1.1 Định nghĩa về GIS
Hệ thông tin địa lý - HTTĐL (Geographic Information System - gọi tắt là GIS -
tiếng Anh và tiếng Pháp là : Systốme d'Information Gộographique - SIG).
HTTĐL là một nhánh của công nghệ thông tin, được hình thành vào những
năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh mẽ trong những năm gần đây.
HTTĐL được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ)
gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt
động theo lãnh thổ.
Ngày nay, HTTĐL đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các
hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. HTTĐL có
khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá
nhân v.v 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. Có nhiều quan niệm khác nhau khi định nghĩa HTTĐL.
“Hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số hệ con
(subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích” -
theo Calkin và Tomlinson, 1977.
“Hệ thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính để thu
thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị không gian” - theo định nghĩa của National
Center for Geographic Information and Analysis, 1988.
Theo định nghĩa của ESRI (Environmental System Research Institute) thì “Hệ
thông tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính,
Bộ môn CNTT
5
6
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật,
điều khiển, phân tích và kết xuất”.
Cho đến nay, đã thống nhất quan niệm chung là :
HTTĐL là một hệ thống thông tin kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính
cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, chiết xuất, xử lý, phân tích, hiển thị các thông
tin địa lý để phục vụ một mục đớch nghiên cứu nhất định. (Hỗ trợ công tác ra quết
định trong các lĩnh vực khác nhau: quy hoạch và quản lý đất đai, tài nguyên thiên
nhiên, môi trường, giao thông vận tải, đô thị và một số các lĩnh vực khác).
Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì HTTĐL có thể được hiểu như một hệ thống
gồm các hợp phần: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình,
nơi tập hợp các định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức
chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin. Chính tập hợp các tri thức
chuyên gia này sẽ quyết định xem HTTĐL sẽ được xây dựng theo mô hình ứng
dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện như thế nào. Chỉ trên cơ sở đó
người ta mới quyết định xem HTTĐL định xây dựng sẽ phải đảm đương các chức
năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu
trúc các hợp phần còn lại của hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho

việc hình thành và phát triển hệ thống HTTĐL. Với một xã hội có sự tham gia của
người dân vào quá trình quản lý thì sự đóng góp tri thức từ phía cộng đồng đang
ngày càng trở nên quan trọng và càng ngày càng có vai trò không thể thiếu.
Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, HTTĐL có thể được hiểu
như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ (bản đồ) để biến chúng thành các
thông tin trợ giúp quyết định cho các nhà quản lý. Cách hiểu này có thể khái quát lại
trong hình dưới đây.
Bộ môn CNTT
6
7
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
1.2 Các thành phần của GIS
GIS là hệ thống được tạo bởi 5 cấu thành cơ bản sau:
 Con người
 Dữ liệu
 Phần mềm
 Thiết bị phần cứng
 Các quy trình (Procedures)
1.2.1 Con người
Con người có vai trò quan trọng nhất trong hệ thống GIS và không thể thay thế
bằng phần cứng hay phần mềm. Con người sẽ thực hiện các công tác quản trị hệ
thống, lựa chọn thông tin đúng chủ đề, thiết lập các chuẩn, thiết kế hệ thống update
một cách hiệu quả tiết kiệm, phân tích, lựa chọn, xử lý dữ liệu, thông tin và thành
lập các sản phẩm GIS cho các đối tượng sử dụng khác nhau v.v
1.2.2 Dữ liệu
HTTĐL phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông
tin địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức
theo một ý đồ chuyên ngành nhất định.
Bộ môn CNTT
7

8
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Dữ liệu trong hệ thống GIS là Geospatial Data. Geospatial Data được chia làm
2 loại, dữ liệu hình học (graphic hay geometric data) và dữ liệu thuộc tính hay còn
được gọi là dữ liệu chuyên đề (attribute hay thematic data).
Dữ liệu hình học: bao gồm dữ liệu điểm (point hay node), đường (line hay arc)
và vùng (polygon), có cấu trúc ở dạng Vector hay Rastor. Dữ liệu hình học dùng để
thể hiện các đối tượng địa lý như topology, kích thước, hình dạng, vị trí, hướng.
Dữ liệu thuộc tính: bao gồm tất cả các dữ liệu mô tả tính chất, đặc điểm không
thuộc lĩnh vực địa lý nhưng có liên quan hữu cơ chặt chẽ với các đối tượng địa lý.
Nguồn dữ liệu: là các bản đồ số, ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, dữ liệu thuộc tính
và các tài liệu liên quan khác.
Thiết bị phần cứng, phần mềm và các quy trình được thiết kế để hỗ trợ cho việc
thực hiện các thao tác dữ liệu, xử lý dữ liệu, phân tích, mô hình hoá và hiển thị dữ
liệu địa lý và dữ liệu không gian được gọi là hệ thống máy tính (Computer system).
1.2.3 Phần mềm hệ thống
Bộ môn CNTT
8
9
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Đi kèm với hệ thống thiết bị trong HTTĐL ở trên là một hệ mềm có tối thiểu 4
nhóm chức năng sau đây :
 Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khác nhau.
 Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức các thông tin không gian và thông
tin thuộc tính.
 Phân tích biến đổi thông tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài toán
tối ưu và mô hình mô phỏng không gian - thời gian
 Hiển thị và trình bày thông tin dưới các dạng khác nhau, với các biện pháp
khác nhau.
 Phần mềm được phân thành ba lớp : hệ điều hành, các chương trình tiện ích

đặc biệt và các chương trình ứng dụng.
1.2.4 Phần cứng hệ thống
Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các
chức năng vào, ra và xử lý thông tin của phần mềm.
1.2.5 Quy trình
 Các quy định, quy trình đã ban hành liên quan đến khu vực nghiên cứu và
khảo sát.
 Các chủ trương, định hướng phát triển kinh tế xã hội liên quan, các đề án quy
hoạch liên quan đã có.
 Các tổng kết, nghiên cứu về sử dụng đất liên quan (điều kiện địa lý tự nhiên,
đất đai, tập quán canh tác, các loại hình, mô hình sử dụng đất, cơ cấu cây trồng )
trong phạm vi các khu bảo tồn.
 Các mô hình cơ sở về phân tích bản đồ ( mô hình số độ cao DEM, độ dốc,
hướng phơi, tạo lưu vực)
Bộ môn CNTT
9
10
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
 Các mô hình phân tích chồng xếp, đánh giá thường dùng trong quy hoạch
các vườn quốc gia.
 Các mô hình và những ứng dụng của GIS đối với các ứng dụng cụ thể.
1.3 Một số khái niệm cơ bản về GIS
1.3.1 Map scale (Tỉ lệ bản đồ)
1. Tỉ lệ hay quan hệ giữa khoảng cách hoặc vùng trên bản đồ tương ứng với khoảng
cách hay vùng ở trên mặt đất, thông thường tuân theo một tỷ lệ. Tỷ lệ bản đồ
1/100.000 hoặc 1:100.000 nghĩa là một lượng đơn vị đo lường trên bản đồ tương
ứng với 100.000 đơn vị đo lường ở trên trái đất.
2. Khi sử dụng hế số dấu phẩy động để tính độ chính xác thì tính bằng số chữ số ở
bên phải dấu chấm thập phân trong số đó. Ví dụ, số 56.78 có tỉ lệ là 2.
1.3.2 Map unit (Đơn vị bản đồ)

Đơn vị đo lường chuẩn trên mặt đất vi dụ như: feet, miles, meters, kilometers
trong tọa độ của không gian mà dữ liệu đã lưu trữ.
1.3.3 Projection (Hệ quy chiếu hay phép chiếu)
Là phương pháp mô tả lại bề mặt cong của trái đất trên bề mặt phẳng. Thông
thường nó đòi hỏi phải có hệ thống toán học để chuyển đổi các lưới kinh độ và vĩ độ
của trái đất trên mặt phẳng. Có thể hình dung giống như chuyển đổi quả cầu trong
suốt với một bóng đèn ở tâm sẽ in ra các đường kinh độ và vĩ độ trên trang giấy.
Thông thường trang giấy bao giờ cũng phẳng và nơi tiếp xúc với quả cầu (a planar
or azimuthal projection) hoặc khuôn dạng trong hình nón hay hình trụ và toàn bộ
quả cầu (cylindrical and conical projections). Mọi hệ quy chiếu bản đồ đều làm biến
dạng khoảng cách, hình hài, phương hướng và sự kết hợp của những yêu tố đó.
1.3.4 Coordinate system (Hệ tọa độ)
Bộ môn CNTT
10
11
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Điểm reference framework được đặt lên trên bề mặt của khu vực để thiết kế vị
trí của điểm bên trong nó. Hệ thống bao gồm sự thiết lập các điểm, đường thẳng và
bề mặt; thiết lập các luật, sử dụng định nghĩa vị trí của điểm trong không gian hai
hoặc ba chiều. Hệ thống tọa độ Đề Các và hệ tọa độ địa lý sử dụng trên bề mặt trái
đất là những ví dụ phổ biến về hệ tọa độ.
1.3.5 X, Y Coordinate (Tọa độ X, Y)
Cặp giá trị biểu diễn khoảng cách từ gốc tọa độ (0,0) kéo dài ra hai hướng, theo
chiều ngang trục (x) biểu diễn Đông - Tây, theo chiều thẳng đứng trục (y) biểu diễn
Bắc - Nam. Trên bản đồ, tọa độ x, y dùng để biểu diễn vị trí của chúng được tìm
thấy trên bề mặt cầu trái đất.
1.3.6 Spatial Reference (Quy chiếu không gian)
Hệ thống tọa độ sử dụng để lưu trữ tập dữ liệu không gian (Dataset). Với mỗi
Feature Class và feature dataset nằm trong cơ sở dữ liệu geodatabase. Spatial
Reference cũng bao gồm cả giới hạn không gian.

1.3.7 Feature Class (Lớp đặc trưng)
Là tập hợp các đặc trưng địa lý có cùng kiểu hình học (như điểm, đường thẳng,
đa giác), các thuộc tính giống nhau, và cùng hệ quy chiếu không gian (Spatial
Reference). Feature Class có thể đứng một mình độc lập trong cơ sở dữ liệu
geodatabase hoặc cũng có thể nằm trong shapefiles hoặc feature dataset khác.
Feature Class cho phép các tính năng đồng nhất được nhóm lại trong một đơn vị
riêng với mục đích lưu trữ. Ví dụ: đường cao tốc, đường chính, đường phụ có thể
nhóm lại thành Feature Class kiểu “Đường - Line” với tên “roads”. Trong
geodatabase, Feature Class lưu trữ các nhãn chú thích (annotation) và các chiều
(Dimensions).
Bộ môn CNTT
11
12
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
1.3.8 Feature Layer
Là một lớp tham chiếu đến tập dữ liệu đặc trưng (FeatureClass). Dữ liệu này
hiển thị các đối tượng địa lý như các điểm, các đường, các đa giác.
1.3.9 Layer
- Là một thể hiện trực quan của dữ liệu địa lý trong bấy kỳ môi trường bản đồ
số nào. Nó là một phần hoặc là địa tầng của địa lý trong khu vực riêng. Nó được
biểu diễn dưới dạng các biểu tượng trờn bản đồ giấy. Trên bản đồ, đường, công viên
quốc gia, đường biên giới và sông là các ví dụ điển hình khác nhau về Layer
- Trong ArcGis dữ liệu nguồn thực sự như geodatabase feature class, đường kẻ,
vv…xác định chúng sẽ được hiển thị như thế nào trên bản đồ. Các lớp cũng có thể
định nghĩa các thuộc tính bổ sung. Lớp có thể được lưu trữ trong tài liệu bản đồ
(.mxd) hoặc từng file lớp riêng lẻ (.lyr). Khái niệm về lớp trong ArcGis tương tự
như khái niệm của chúng trong ArcView 3.x
1.3.10 Feature
- Một thể hiện biểu diễn đối tượng thế giới thực trên một bản đồ. Feature có thể
được thể hiện trong GIS như dữ liệu vector (điểm, đường, hoặc đa giác) hoặc như

các phần tử trong định dạng dữ liệu raster. Để được hiểu thị trong GIS, Feature đòi
hỏi phải có thông tin về hình học (Geometry) và vị trí (Location).
- Là nhóm các yếu tố không gian cùng thể hiện các thực thể thế giới thực. Một
Feature phức tạp được tạo thành từ một hay nhiều nhóm các đối tượng không gian.
Ví dụ: một tập các đối tượng đường thẳng với các yếu tố chung về đường sẽ biểu
diễn mạng lưới một đường.
1.3.11 Field (Trường)
- Là một cột trong bảng, lưu trữ các giá trị cho thuộc tính đơn.
- Là nơi trong một bản ghi cơ sở dữ liệu hoặc giao diện đồ họa người dùng, nơi
mà dữ liệu có thể được nhập vào.
Bộ môn CNTT
12
13
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
- A synonym cho bề mặt.
1.3.12 Table (Bảng)
Dữ liệu được sắp xếp dưới dạng hàng hay cột. Mỗi hàng biểu diễn một thực thể
đơn, một bản ghi (Record), một thuộc tính (Feature). Mỗi cột biểu diễn một trường
hoặc giá trị thuộc tính đơn. Bảng phải chỉ ra rõ số cột nhưng có thể có nhiều hàng.
1.3.13 Query (Truy vấn)
Là tính năng lựa chọn bản ghi từ cơ sở dữ liệu. Query thường được viết bởi
những câu điều kiện logic.
1.3.14 Identify (Thông tin)
Trong ArcGis, khi áp dụng tính năng này lên một feature (bởi sự kiện Click vào
nó) một cửa sổ sẽ hiện ra với các thuộc tính của feature.
1.3.15 Label (Nhãn)
Trong bản đồ, là dòng văn bản đặt bên trong hoặc ở gần một đối tượng bản đồ
(map feature) nhằm mô tả hoặc xác định nó.
1.3.16 Symbol (Ký hiệu)
Một thể hiện bằng đồ họa của các đối tượng trên bản đồ giúp xác định và phân

biệt nó với những đối tượng khác trên bản đồ. Ví dụ: biểu tượng đường thẳng, điểm,
hình biểu tượng, đa giác, dòng văn bản, dòng chú thích. Một vài đặc tả để định
nghĩa biểu tượng gồm: màu sắc, kích cỡ, góc, khuụn hình.
1.3.17 Geometry (Hình học)
Các kí tự xuất hiện hoặc nhìn thấy của đối tượng địa lý được biểu diễn trên bản
đồ. GIS sử dụng sự thay đổi của ba hình cơ bản để biểu diễn đối tượng vật lý: điểm,
đường thẳng và đa giác.
Bộ môn CNTT
13
14
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
1.3.18 Spatial data (Dữ liệu không gian)
Thông tin về vị trí và hình dáng của các đối tượng địa lý và mối quan hệ giữa
chúng, luôn được lưu trữ như tọa độ và đặc tính hình học (topology) của chúng.
1.3.19 Attribute data (Dữ liệu thuộc tính)
- Thông tin về các đối tượng địa lý trong GIS luôn luôn được lưu trữ trong một
bảng và được liên kết với đối tượng bằng một đặc tính duy nhất. Ví dụ: thuộc tính
của dòng sông có thể bao gồm tên, chiều dài và độ sâu trung bình.
- Trong các tập dữ liệu raster, thông tin được kết hợp với mỗi giá trị duy nhất
của các phần tử raster.
- Thông tin bản đồ chỉ ra rằng đối tượng được hiển thị như thế nào trên bản đồ,
và nhãn của nó như thế nào. Thuộc tính bản đồ của dòng sông có thể bao gồm độ
dày của đường thẳng, chiều dài của đường thẳng, màu và font.
1.3.20 Database - Các dạng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý
- ShapeFile: Dữ liệu vector lưu trữ các định dạng về vị trí, hình thể, thuộc tính
của đối tượng địa lý. Một shapefile được lưu trữ trong một tập các file có quan hệ
với nhau và chứa một feature class.
- Personal Geodatabase: Một cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu trong một hệ quản trị
cơ sở dữ liệu đơn người dùng gọi là một Personal Geodatabase. Một Personal
Geodatabase có thể được đọc cùng một lúc bởi vài người sử dụng nhưng tại một

thời điểm nhất định thì chỉ có một người sử dụng có quyền được ghi dữ liệu lên nó.
- ArcSDE:Phần mềm phục vụ cung cấp các ứng dụng khách ArcSDE một cổng
(port) để lưu trữ, quản lý, sử dụng dữ liệu không gian trong các hệ quản trị cơ sở dữ
liệu như: IBM DB2 UDB, IBM Informix, Microsoft SQL Server, and Oracle.
Bộ môn CNTT
14
15
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
1.4 Các công nghệ pháp triển GIS
1.4.1 Công nghệ MapInfo
MapInfo là một phần mềm hệ thống thông tin địa lí cho giải pháp máy tính để bàn
(Desktop Solution). Các thông tin trong MapInfo được tổ chức theo từng bảng
(Table), mỗi Table là một tập hợp các File về thông tin đồ hoạ hoặc phi đồ hoạ chứa
các bản ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra.
Chúng ta chỉ có thể truy nhập vào các chức năng của phần mềm MapInfo khi mà
chúng ta đã mở ít nhất 1 Table.
Chúng tôi sẽ giới thiệu về cơ cấu tổ chức thông tin của các Table như thế nào?
Toàn bộ các MapInfo Table mà trong đó chứa các đối tượng địa lí được tổ chức
theo các tập tin sau đõy:
Ví dụ ta có một MapInfo Table với tên "Hoctap"
"Hoctap".tab - Chứa các thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu. Đó là tập tin ở dạng
văn bản mô tả khuôn dạng của file lưu trữ thông tin.
"Hoctap".dat - Chứa các thông tin nguyên thuỷ. Phần mở rộng của tập tin này có
thể là *.wks, dbf, xls, mdb nếu thông tin nguyên thuỷ là các số liệu từ Lotus 1-
2-3, dBase/ FoxBase, Microsoft Exel và Microsoft Access.
"Hoctap".map - Bao gồm các thông tin mô tả về không gian của các đối tượng
địa lí.
"Hoctap".id - Bao gồm các thông tin về sự liên kết giữa các đối tượng với nhau.
"Hoctap".ind - chứa các thông tin về chỉ đối tượng. Tập tin này chỉ có - khi trong
cấu trúc của Table đã có ít nhất 1 trường (Field) dữ liệu đã được chọn làm chỉ

số hoá (index). Thông qua các thông tin của file này chúng ta có thể thực hiện
tìm kiếm thông tin qua một số chỉ tiêu cho trước bằng chức năng Find của
MapInfo
Bộ môn CNTT
15
16
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Khi muốn lưu lại cách tổ chức quản lí và lưu trữ tổng hợp các Table hoặc các cửa
sổ thông tin khác nhau của MapInfo vào chung một tập tin và các mối tương
quan giữa các đối tượng đó phải được bảo tồn như khi tạo lập. Tập tin quản lí
chung đó được gọi là trang làm việc (Workspace) và nó có phần mở rộng mặc
định là *.wor.
Các thông tin bản đồ trong chương trình phần mềm MapInfo thường được tổ chức
quản lí theo từng lớp đối tượng. Mỗi lớp thông tin chỉ thể hiện một khía cạnh của
bản đồ tổng thể - Lớp thông tin này là một tập hợp các đối tượng bản đồ thuần nhất,
thể hiện và quản lí các đối tượng địa lí trong không gian theo một chủ đề cụ thể,
phục vụ một mục đớch nhất định trong hệ thống. Trong MapInfo có thể coi mỗi
Table là một lớp đối tượng (Layer).
Thường chúng ta cần xếp các lớp đối tượng lần lượt như sau: tính từ trên xuống
dưới là các lớp chứa các đối tượng dạng text → các lớp chứa các đối tượng dạng
điểm → các lớp chứa các đối tượng dạng đường → các lớp chứa các đối tượng dạng
vùng.
Các lớp chứa các đối tượng dạng text
Bộ môn CNTT
16
17
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Các lớp chứa các đối tượng dạng đường
Các lớp chứa các đối tượng dạng vùng
Với cách tổ chức quản lí thông tin theo từng lớp đối tượng như vậy đã giúp cho

phần mềm MapInfo xây dựng thành các khối thông tin độc lập cho các mảnh bản đồ
máy tính. Điều đó sẽ rất thuận tiện và rất linh hoạt khi cần tạo ra các bản đồ máy
tính với các chủ đề khác nhau. Vì chúng ta rất dễ dàng thêm vào các lớp thông tin
cần thiết hoặc loại bỏ các lớp thông tin không cần thiết theo chủ đề được đặt ra.
Chương trình MapInfo quản lí và trừu tượng hoá các đối tượng địa lí trong thế giới
thực thành các Layer bản đồ máy tính khác nhau là:
Bộ môn CNTT
17
18
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
• Đối tượng chữ (Text): Thể hiện các đối tượng của bản đồ như nhãn, tiêu đề, ghi
chú, địa danh
• Đối tượng điểm (Point): Thể hiện vị trị cụ thể của các đối tượng địa lí như: các điểm
mốc, điểm cột cờ, điểm kiểm soát giao thông
• Đối tượng đường (Line): Thể hiện các đối tượng địa lí chạy dài theo một khoảng
cách nhất định và không có đường viền khép kín. Có thể là các đoạn đường thẳng,
đường gấp khúc như: đường giao thông, các sông nhỏ, suối
• Đối tượng vùng (Region) thể hiện các đối tượng địa lí có đưũng viền khép kín, và
bao phủ một vùng diện tích nhất định. Ví dụ như lãnh thổ địa giới của một xã,
huyện , khoảnh đất sử dụng vào nông nghiệp
Trong tổ chức và quản lí cơ sở dữ liệu của MapInfo được chia thành hai thành phần
cơ bản: là cơ sở dữ liệu không gian (bản đồ) và cơ sở dữ liệu thộc tính. Các bản ghi
trong các cơ sở dữ liệu này được quản lí độc lập với nhau nhưng đồng thời được
liên kết với nhau rất chặt chẽ thông qua chỉ số ID- được lưu trữ và quản lí chung
cho cả hai loại bản ghi nói trên. Các thông tin thuộc tính thể hiện nội dung bên
trong của các đối tượng địa lí được thể hiện trên bản đồ. Chúng ta có thể tìm kiếm,
truy cập hoặc cập nhật thông tin mới thông qua cả hai loại cơ sở dữ liệu này. Chớnh
vì đặc điểm này nên chương trình phần mềm MapInfo có thể đáp ứng, và được dùng
để xây dựng hệ thống thông tin địa lí cụ thể.
1.4.2 Công nghệ ESRI

ESRI – Environmental Systems Research Institute () là Viện nghiên cứu môi
trường, ra đời năm 1969 ở Mỹ. Sản phẩm nổi tiếng của hãng là bộ sản phẩm
Bộ môn CNTT
18
19
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
ArcGIS đang dần trở thành công cụ GIS được sử dụng nhiều nhất trên thế giới bởi
những tính năng rất mạnh của nó trong việc xử lý dữ liệu không gian.
Ra đời từ rất sớm nhưng thực sự phải đến cuối những năm 90, sản phẩm
ArcGIS mới thực sự du nhập vào Việt Nam, mà hiện nay sản phẩm mới nhất của nó
là ArcGIS 9x ra đời vào cuối năm 2004.
Với những thế mạnh của nó như vậy, hiện nay ở Việt Nam, việc sử dụng và
khai thác những thế mạnh của ArcGIS đang được các bộ, ban, ngành, và các địa
phương sử dụng rộng rãi cho mục đích phát triển kinh tế xã hội và nghiên cứu. Và
trong một tương lai không xa, nó sẽ dẫn thay thế các sản phẩm về GIS khác.
Đầu tiên, dữ liệu được biên soạn thành đối tượng ứng dụng, mất rất nhiều thời
gian cho công việc tạo cơ sở dữ liệu GIS và tri thức về địa lý. Dần dần, các chuyên
gia GIS đã bắt đầu sử dụng và khai thác những tập hợp tri thức có được trong nhiều
các ứng dụng GIS. Người sử dụng ứng dụng sáng kiến ra trạm làm việc GIS để tạo
ra các tập dữ liệu địa lý (geographic dataset), xây dựng luồng công việc cho dữ
liệu, biên dịch, quản lý chất lượng, bản quyền bản đồ và các mô hình phân tích và
các tài liệu liên quan. Đó là điều kiện để GIS sử dụng cùng với trạm làm việc
chuyên nghiệp để kết nối với dataset và database. Trạm làm việc bao gồm các ứng
dụng GIS, sự cải tiến các công cụ của GIS đã được sử dụng để hoàn thành hầu hết
các thao tác GIS.
Khái niệm của phần mềm GIS đã được chứng minh rộng rãi bởi các chuyên gia
GIS trong gần 200.000 tổ chức trên khắp thế giới. Ngoại trừ một vài ý tưởng của
GIS trong mô hình máy tính hiện đại clien/server đã rất thành công thì càng ngày
tầm nhìn của GIS càng được mở rộng. Gần đây, sự phát triển của máy tính, sự bùng
nổ của Internet, tiến bộ của kỹ thuật DBMS, ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, sự

lan rộng của GIS đã làm mở rộng thêm tầm nhìn cho GIS. Trong điều kiện GIS
desktops, GIS software tập trung trong Application servers và Web servers để phân
phát GIS tới một số người sử dụng trên mạng.
Bộ môn CNTT
19
20
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Người sử dụng GIS kết nối tới trung tâm GIS chủ như Web browsers với thiết
bị máy tính di động, thiết bị số.
Sơ đồ dưới sẽ chỉ ra các sản phẩm GIS trong dòng sản phẩm ArcGIS
ArcGIS là hệ thống phần mềm GIS đầy đủ
ArcGIS cung cấp scalable framework cho việc thực thi GIS cho một hoặc nhiều
người sử dụng trên PC, trên server hay Web. ArcGIS là tập hợp đồng nhất của sản
phẩm phần mềm GIS cho việc xây dựng GIS hoàn chỉnh. Nó bao gồm một số
frameworks cho việc triển khai GIS:
- ArcGIS Desktop – là một bộ phận của chương trình GIS chuyên nghiệp.
- ArcGIS Engine – Gắn các thành phần cho việc xây dựng các ứng dụng GIS
cho khách hàng.
- Server GIS - ArcSDE#, ArcIMS#, ArcGIS Server.
- Mobile GIS - ArcPad# giống như ArcGIS Desktop and ArcGIS Engine cho
máy PC.
Bộ môn CNTT
20
21
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
ArcGIS là cơ sở cho ArcObjects™, thư viện modul chương trình để chia sẻ với
thành phần của phần mềm GIS.
ArcObjects bao gồm các thành phần chương trình mở rộng, các đối tượng nhỏ
như đối tượng hình học tới đối tượng lớn như đối tượng bản đồ cùng với tài liệu
ArcMap.

Mỗi sản phẩm ArcGIS cùng với ArcObject biểu diễn sự phát triển ứng dụng
phân mềm GIS bao gồm: desktop GIS (ArcGIS Desktop), embedded GIS (ArcGIS
Engine) và server GIS (ArcGIS Server).
ArcGISEngine:
GIS có thể lựa chọn thành phần ứng dụng để phân phát các hàm GIS tới một
vài nơi trong một tổ chức. Điều này cho phép truy cập tới các hàm của GIS bởi một
vài người, những người cần tính năng của ứng dụng GIS trong công việc thường
ngày của họ. ArcGIS Engine cung cấp một dãy giao diện người sử dụng. Ví dụ như:
Map Control và Lobe Control, chúng có thể được sử dụng để tương tác với bản đồ.
Cùng với ArcGIS Engine, người phát triển có thể xây dựng các hàm GIS sử dụng
C++, Component Object Model (COM), .NET, or Java. Người phát triển có thể xây
dựng các ứng dụng cùng với ArcGIS Engine hoặc gắn vào GIS những ứng dụng đã
tồn tại như Microsoft# Word hoặc Excel.
Bộ môn CNTT
21
22
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Sử dụng ArcGIS Engine gắn vào GIS trong ứng dụng của bạn
ArcGIS Engine là ví dụ về môi trường lập trình ứng dụng cho ArcObjects.
ArcGIS Engine Developer Kit là sản phẩm riêng biệt cung cấp chuỗi các biểu đồ
thành phần ArcGIS sử dụng bên ngoài ArcGIS Desktop trong môi trường ứng dụng
Framework. Sử dụng ArcGIS Engine Developer Kit phát triển xây dựng khung nhìn
GIS cùng với giao diện để truy nhập các chức năng của GIS hoặc có thể gắn vào
GIS các ứng dụng đã có để triển khai GIS tới nhóm người sử dụng. ArcGIS Engine
có COM, .NET, Java, và C++ (API).
ArcGIS Engine là thư viện đầy đủ các thành phần GIS cho việc xây dựng, phát
triển ứng dụng. Sử dụng ArcGIS Engine, bạn có thể đưa các chức năng GIS vào
ứng dụng gồm Microsoft# Office, Word, Excel .
Cùng với Windows, Solaris, Linux (Intel), người phát triển có thể tạo ra các
ứng dụng truy cập chéo (cross-platform) cho người sử dụng trên một phạm vi rộng.

ArcGIS Engine có năm thành phần chính:
Bộ môn CNTT
22
23
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
1. Base Services – GIS ArcObjects đòi hỏi hầu hết ứng dụng GIS những đặc
trưng hình học và cách hiển thị.
2. Data Access-ArcGIS Engine cung cấp sự đa dạng về định dạng vector và
raster.
3. Map Presentation-ArcObjects tạo và hiển thị nhãn, biểu tượng.
4. Developer Components-High điều khiển giao diện người sử dụng cho phát
triển ứng dụng và trợ giúp hệ thống cho việc hoàn thiện ứng dụng.
5. Extensions-ArcGIS Engine Runtime triển khai cùng với chức năng chuẩn
hoặc cùng với điều kiện mở rộng cho các chức năng nâng cao.
CHƯƠNG II: CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
Bộ môn CNTT
23
24
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
2.1 Các mô hình cơ sở dữ liệu GIS
Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm 2 loại số liệu
cơ bản: số liệu không gian và phi không gian. Mỗi loại có những đặc điểm riêng và
chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị.
Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm toạ
độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên từng
bản đồ. Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một bản đồ
hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi, …
Số liệu phi không gian là những diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ của các
hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng. Các số liệu phi không gian được gọi là
dữ liệu thuộc tính, chúng liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không gian

và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ chế
thống nhất chung.
2.1 Mô hình thông tin không gian
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng
càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng được thu
thập thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là
thông tin không gian. Đặc trưng thông tin không gian là có khả năng mô tả “đối
tượng ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian. Chúng còn
khả năng mô tả “hình dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của
hình dạng và cấu trúc. Cuối cùng, đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và
tương tác” giữa các hiện tượng tự nhiên. Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì
cách thức thông tin sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả
năng hiển thị đồ hoạ của hệ thống.
2.1.1 Hệ thống Vector
Kiểu đối tượng điểm – Points
Bộ môn CNTT
24
25
Trường đại học Kinh Tế Quốc Dân
Điểm được xác định bởi cặp giá trị đ. Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ
gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng kiểu điểm có
đặc điểm:
 Là tọa độ đơn (x,y).
 Không cần thể hiện chiều dài và diện tích.
Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng. Tuy nhiên trên
bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm. Vì vậy, các đối
tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau.
Kiểu đối tượng đường-Arcs
Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm. Mô tả các đối tượng
địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:

 Là một dãy các cặp tọa độ.
 Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node.
 Các arc nối nhau và cắt nhau tại node.
 Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertices.
 Độ dài chính xác bằng các cặp toạn độ.
Bộ môn CNTT
25