Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƢ
̣
NHIÊN



Trần Thanh Hà


NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THỐNG THÔNG
TIN ĐỊA LÝ (GIS) TỈNH PHÚ THỌ PHỤC VỤ BẢO VỆ MÔI
TRƢỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃
KHOA HO
̣
C






H Ni - 2011
ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƢƠ

̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƢ
̣
NHIÊN



Trần Thanh Hà



NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN
ĐỊA LÝ (GIS) TỈNH PHÚ THỌ PHỤC VỤ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG VÀ
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Chuyên nga
̀
nh: Khoa học môi trƣờng
M số: 608502

LUÂ
̣
N VĂN THA
̣

C SI
̃
KHOA HO
̣
C


NGƢƠ
̀
I HƢƠ
́
NG DÂ
̃
N KHOA HO
̣
C
PGS.TS. Trần Văn Thụy


H Ni - 2011
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
1


Trang








Danh m


1
 -  
4
1.1 H


4
1.1.1 
4
1.1.2 
6
1.1.3 
8
1.1.4 
10
1.1.4.1 
10
1.1.4
11
1.1.4
14
1.1.4

14
1.1.4.5 
15
1.1.4
17
1.1.5 - môi


18
1.1.5.1 T
18
1.1.5.2   
22
1.2 Ngh
- 

23
1.2.1 
23
1.2.2 
24
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
2
1.2.3  phân tích


25




26
 - 
28
2.1  
28
2.2 
28
 - 
33
3.1  
33
3.1.1 
33
3.1.2 
34
3.1.3  - 
35
3.2 - 
37
3.2.1 
37
3.2.2 
39
3.2.3 
48
3.3 


51

52
3.3.2 
61
3.3.3            


64
3.3.4 
71
3.3.5 


73

85

87

90


Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT












TCV
TNTN: Tài nguyên thiên nhiên


          



GML (Geography Markup Language): Ngô




          




Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17

4

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU, SƠ ĐỒ


Trang
3.1 
37
3OD
5

37
3CO 
37
3.4 
40
3NH
4
+

41
3
5

46
Bi 
4
+

47

.8 
4
+

47
3.9 
4
+

48
3
48
3.11 hí
50
1 Các nguyê
13
3 
42
 3
43
3 
44
3
45
3
46
6 
54
7 Chi 
57

8  
59
 GeoDatabase
16
2.1 ng 
32
  tài nguyên -


51

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN ĐỒ

Trang
Hình 1.1 
8
Hình 1.2 
11
Hình 1.3 ..
12
Hình 1.4 
15
Hình 1.5 
17


25
Hình 3.1 
33
- 
36
Hình 3.3  
37
Hình 3.4 
38
Hình 3.5 .
50
Hình 3.6   
53
Hình 3.7 
61
Hình 3. 
61
Hình 3.9
62
Hình 3.10 
62
Hình 3.11 
63
Hình 3.12 
63
Hình 3.13 - 
71
Hình 3.14 ên - 
72
Hình 3.15 hông khí

72
Hình 3.16 
73
Hình 3.17 
74
Hình 3.18 
75
Hình 3.19 M 
75
Hình 3.20, Hình 3.21 
76
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
6
Hình 3.22, Hình 3.23 
77
Hình 3.24, Hình 3.25 
78
Hình 3.25 
78
Hình 3.26 
79
Hình 3.27 
79
Hình 3.


80
Hình 3.



81
Hình 3.
82
Hình 3.
83
Hình 3.


84









Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
7
MỞ ĐẦU



 



 V

-
System - - 




- - 

- 
- 
- - g
 
     -         






nguyên -   
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
8
-



à nông thôn, góp


   
 













 là:
“ Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh
Phú Thọ phục vụ bảo vệ môi trường và phát triển bền vững”




 





  
 


- 
Đề ta
̀
i luâ
̣
n văn nhm đáp ứng các mục tiêu sau:
-

-          inh thái tài nguyên môi

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
9
-
t












 , 
ch:
- 

- 
-         

- khái quát tài nguyên - 
- 
- - 
- 
Các tư liệu và thiết bị được sử dụng bao gồm:
- 
- 


-  

- 




































 



























.




Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17

10
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS), những ứng dụng trong khoa học và thực
tiễn
1.1.1 Khái niệm về GIS và lịch sử phát triển
Theo ESRI (Enviromental System Reseach Institute - 
         -

thu 
 .

thao tác


. c



- 


- 



- a




Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
11
-
    










              






          


 

[13].



   

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
12
         



a





1.1.2 Cấu trúc của Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Phần cứng (Hardware)





Phần mềm (Software)



  Là 



          Là



Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
13
           
Softdesk, ArcLà c

 
 ,
p, l, h
, x.


Dữ liệu (Data)
          
Dl và -
spatial data)

attribute) 
 


Con người (People)
Không th có mt h thng nào vn hành tt mà không có s tham gia ca
ic coi là b não ca h thi thit k, thành

lp, khai thác và bo trì h thng.
             






Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
14
Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức của hệ thống GIS













1.1.3 Các chức năng của GIS

 Nhập dữ liệu
   



 

-                

-  


- 



Kết quả



Bản đồ

Báo cáo

Chuyên gia
Phƣơng pháp
Phần cứng
Phần mềm
Dữ liệu
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
15

 Lưu trữ và quản lý dữ liệu




 Xuất dữ liệu và trình bày
                
g theo



 - CRT)
thô



khác
 Xử lý và phân tích dữ liệu

+ Nh

m


 



  
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ

môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
16






 này?  
 
 

 Tương tác với người sử dụng






và máy càng ngày càng hoàn

1.1.4 Cơ sở dữ liệu GIS
1.1.4.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu GIS


               


- 



Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
17



1.1.4.2 Cấu trúc cơ sở dữ liệu GIS.

            
7].
Dữ liệu không gian
 



    


 Ð, 
(Line), Vùng (Polygon), , , 




Hình 1.2 Biểu diễn thông tin dạng điểm, đƣờng, vùng theo cấu trúc vector

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
18



Hình 1.3 Minh họa thông tin raster







 



Cách thức tổ chức:




 


- 




 
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
19


Bảng 1.1 Các nguyên tắc topology
Must Not Overlap
         





















.


Must Not Self-Overlap














.

Must Not Overlap With



Point must be covered by line

layer khác


Must be covered by boundary of



Must be covered by feature class of

layer khác

Must be covered by feature class of
         



Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
20
1.1.4.3 Cơ sở dữ liệu thuộc tính










gian.


v.



1.1.4.4 Mối liên kết dữ liệu

ó.





Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
21

Hình 1.4 Liên kết dữ liệu không gian và thuộc tính
tin.





hình 1.4
1.1.4.5 Tổ chức cơ sở dữ liệu
             

personal geodatabase, ArcInfo cover datasets, CAD drawings, SDE databases,
-
 
GeoDatabase.
GeoDatabase: là m   d li c cha trong m    
*.mdb. Khác v topology ci
ng. Cu trúc c


ID

tính 1

tính 2


tính n
1
X

2

X

X
3
X


X



X

1
2
4
3


Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
22

Sơ đồ 1 Tổ chức cơ sở dữ liệu - GeoDatabase




 











+ Shape files: L  c d liu không gian ln d liu thuc tính. Tu
thuc vào các lo, Shape files s c hin th
trong ArcCatolog bng 1 trong 3 bing sau:
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS) tỉnh Phú Thọ phục vụ bảo vệ
môi trường và phát triển bền vững
Trần Thanh Hà - Lớp Cao học Môi trường K17
23
V thc cht shape files không phi là 1 file mà là 5-6 file có tên ging nhau
 3 file quan trng nht c
*.shp  ch ng không
gian (Geometry).
*.dbf  bng thuc tính
*.shx  ch s  liên kng
vi bng thuc tính.

*.prj   nh h quy chiu ca
shape file.
Hình 1.5 Tổ chức cơ sở dữ liệu
Shape files





+ Coverages

1.1.4.6 Chuẩn cơ sở dữ liệu GIS.


  
(data format);   
 
            
 

           

-
2], 
 
  
  