Hệ thống thông tin địa lý ( GIS) ứng dụng trong quản lý thông tin địa lý biển Hải Phòng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




ĐẶNG HOÀNG ANH







HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS)
ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÍ THÔNG TIN
ĐỊA LÝ BIỂN HẢI PHÕNG





LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2011






ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




ĐẶNG HOÀNG ANH







HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS)
ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÍ THÔNG TIN ĐỊA LÝ BIỂN
HẢI PHÕNG

Ngành : Công nghệ thông tin
Chuyên Ngành : Hệ thống thông tin
Mã số : 60 48 05






LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS ĐỖ TRUNG TUẤN












Hà Nội - 2011

MỤC LỤC

MỤC LỤC i
MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC HÌNH VẼ v
MỞ ĐẦU v
CHƢƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS VÀ ỨNG DỤNG
TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ 3
1.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý 3
1.2 Các phép chiếu không gian của GIS 7
1.2.1 Hệ thống tham chiếu không gian 7
1.2.2 Hệ toạ độ địa lý 7
1.2.3 Hệ toạ độ quy chiếu 8
1.2.4 Các phép chiếu cơ bản 9
1.2.4.1 Mặt hình nón 9
1.2.4.2 Mặt hình trụ 9
1.2.4.3 Mặt phẳng phương vị 10
1.3 Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý GIS 10
1.3.1 Cơ sở dữ liệu không gian 11
1.3.1.1 Mô hình dữ liệu Vector 11
1.3.1.2.Mô hình dữ liệu Raster 14
1.3.1.3. So sánh mô hình Raster và Vector 17
1.3.2 Cơ sở dữ liệu phi không gian 18
1.4 Các phương pháp xây dựng bản đồ số 18
1.5 Khả năng làm việc của GIS 23
1.6 Các lĩnh vực ứng dụng GIS 23
1.7 Kiến trúc của chương trình ứng dụng GIS 26
1.7.1 Hệ quản trị CSDL GIS 26
1.7.1.1. Mô hình khái niệm 26
1.7.1.2. Mô hình ngữ nghĩa 27

1.7.1.3. Mô hình logic 28
1.7.1.4. Mô hình quan hệ 28
1.7.1.5. CSDL hướng đối tượng 29
1.7.2 Kiến trúc của chương trình ứng dụng GIS 29
1.7.2.1. Kiến trúc đối ngẫu 29
1.7.2.2. Kiến trúc tầng 30

1.7.2.3. Kiến trúc tích hợp 31
1.8 Kết luận 32
CHƢƠNG II : GIẢI PHÁP SỐ HOÁ SỐ BẢN ĐỒ BIỂN HẢI PHÒNG VÀ TỔ
CHỨC DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 33
2.1 Giải pháp số hoá và tổ chức bản đồ số biển Hải Phòng 33
2.1.1 Giải pháp số hoá bản đồ số biển Hải Phòng 34
2.1.1.1 Tiền xử lý bản đồ số 35
2.1.1.2 Hiệu chỉnh bản đồ số dựa trên bàn số hóa 35
2.1.1.3 Mã hóa đặc trưng bản đồ 36
2.1.1.4 Tìm kiếm và hiệu chỉnh lỗi 37
2.1.2 Tổ chức dữ liệu bản đồ số 38
2.2 Giới thiệu MAPINFO, MAPX và tổ chức dữ liệu bản đồ 41
2.2.1 Giới thiệu về MAPINFO 41
2.2.2 Giới thiệu về Mapx 42
2.2.2.1. Geoset 42
2.2.2.2.DataSet 44
2.2.2.3.Các phương thức khác 44
2.3 Cách thức tổ chức dữ liệu bản đồ của MAPINFO 45
2.4 Kết luận 49
CHƢƠNG III : PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM 50
3.1 Phân tích các yêu cầu đặt ra cho hệ thống 50
3.2 Phân tích chức năng nhận tín hiệu GPS 51
3.2.1 GPS và tín hiệu GPS 51

3.2.1.1 Giới thiệu GPS 51
3.2.1.2 Cách hoạt động của GPS 52
3.2.1.3 Chính xác của GPS 52
3.2.1.4 Tín hiệu GPS - Cấu trúc tín hiệu GPS 53
3.2.2 Phương pháp đọc tín hiệu GPS từ máy thu GPS 55
3.3 Phân tích và thiết kế chương trình 59
3.3.1 Biểu đồ phân cấp chức năng 59
3.3.2 Biểu đồ luồng dữ liệu 60
3.3.2.1 Biểu đồ mức ngữ cảnh 60
3.2.2 Biểu đồ mức đỉnh 61
3.3.2.3 Biểu đồ mức dưới đỉnh 62
3.3.2.3.1 Khối hiển thị bản đồ 62
3.3.2.3.2 Khối cập nhật bản đồ 62
3.3.2.3.3 Khối tìm kiếm và hiển thị 63

3.3.2.3.4 Khối các tiện ích bản đồ 64
3.3.2.3.3 Khối phân quyền 65
3.3.3 Cơ sở dữ liệu thuộc tính 66
3.4 Thiết kế khối của chương trình 68
3.4.1 Giao diện chính của chương trình 68
3.4.2 Giao diện lựa chọn hiển tỉ lệ hiển thị 69
3.4.1 Giao diện đăng nhập hệ thống 69
3.4.3 Giao diện cập nhật thông tin đối tượng 70
3.4.4 Giao diện cập nhật loại đối tượng 70
3.4.5 Giao diện tìm kiếm đối tượng 71
3.4.6 Giao diện kết nối hệ thống với GPS 72
3.4.7 Giao diện thay đổi cấu hình thiết bị truyền GPS 73
3.5 Đánh giá hiệu năng hệ thống 74
KẾT LUẬN 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geography Information System)
GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System)
DGPS Phép đo GPS vi sai (Differential Global Positioning System)
LORAN Hệ thống dẫn đường dài (LOng RAnge Navigation)
TACAN Hệ thống dẫn đường hàng không (TACtical Air Navigation)
VOR/DME Hệ thống dẫn đường hàng không dân sự sử dụng VHF (VHF

Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment )
GLONAS Hệ thống dẫn đường của liên bang Nga
GALILEO Hệ thống dẫn đường của liên minh châu Âu
CSDL Cơ sở dữ liệu
DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System)
VBB Vịnh Bắc Bộ (Địa danh)
3D Không gian ba chiều (3 Dimension)
EDR Mô hình quan hệ thực thể (Entry relationship diagram)

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mô hình một hệ thống thông tin địa lý 4
Hình 1.2 Các tầng trong bản đồ đô thị 4
Hình 1.3 Phần mềm GIS và các chức năng thực hiện. 5
Hình 1.4 Mô phỏng cách biểu diễn trên quả cầu 7
Hình 1.5 Dữ liệu GIS 11
Hình 1.6 Dữ liệu biểu diễn dạng Vector 12
Hình 1.7 Dữ liệu biểu diễn dạng Raster 14
Hình 1.8 Sự ảnh hưởng của kích thước tế bào 15
Hình 1.9 Đánh chỉ số phân vùng 16
Hình 1.10 Biểu diễn dạng Vector và Raster 17
Hình 1.11 Biểu diễn thế giới thực 17
Hình 1.12 Ảnh chụp thành phố từ máy bay 20
Hình 1.13 Ảnh chụp từ vệ tinh một góc Vịnh Bắc Bộ 20
Hình 1.14 Ảnh bản đồ VBB được quét vào máy tính 22
Hình 1.15 Bản đồ số VBB sau khi được số hoá bằng cách xác định các biên 22
Hình 1.16 Các mức biển diễn thông tin trong CSDL 26
Hình 1.17 Sơ đồ quan hệ thực thể 27
Hình 1.18 Phân tầng 27
Hình 1.19 Kết hợp 28
Hình 1.20 Tập hợp 28

Hình 1.21 Kiến trúc đối ngẫu của GIS 30
Hình 1.22 Kiến trúc phân tầng của GIS 31
Hình 1.23 Kiến trúc tích hợp của hệ GIS 31
Hình 2.1 Chia các mảnh bản đồ trong thực tế 33
Hình 2.2 Bản đồ toàn cảnh VBB 34
Hình 2.3 Lỗi đoạn thẳng lơ lửng 37
Hình 2.4 Chập nút 37
Hình 2.5 Bản đồ số hóa Vịnh Bắc Bộ tỉ lệ 1/1.000.000 40
Hình 2.6 Bản đồ số hóa Biển Hải Phòng tỉ lệ 1/1.00.000 41
Hình 2.7 Mô hình tổng quan của Mapx 45
Hình 3.1 Mô hình của hệ thống 51
Hình 3.2 Xác định vị trí bằng GPS 55
Hình 3.3 Biểu đồ phân rã chức năng hệ thống 59
Hình 3.4 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 60
Hình 3.5 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 61

Hình 3.6 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 62
Hình 3.7 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 63
Hình 3.8 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 64
Hình 3.9 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 65
Hình 3.10 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống 66
Hình 3.11 Các bảng CSDL của hệ thống 68
Hình 3.12 Giao diện Form chính của chương trình 69
Hình 3.14 Giao diện Khuôn dạng đăng nhập hệ thống 70
Hình 3.15 Giao diện Khuôn dạng thông tin đối tượng 70
Hình 3.16 Giao diện Khuôn dạng cập nhật loại đối tượng 71
Hình 3.17 Giao diện Khuôn dạng tìm kiếm đối tượng 72
Hình 3.18 Giao diện Khuôn dạng kết nối với GPS 73
Hình 3.19 Giao diện Khuôn dạng thay đổi cấu hình kết nối 73

MỞ ĐẦU
Ngày nay thuật ngữ Hệ thống thông tin địa lý (GIS, Geography Information
System) không còn xa lạ với những người làm việc trong lĩnh vực tin học vì lợi ích
thực tế và những hứa hẹn của GIS trong tương lai. Công nghệ GIS có ứng dụng
trong rất nhiều lĩnh vực như: giao thông vận tải, quân sự, quản lý đô thị, quản lý hệ
thống viễn thông, thuỷ lợi… Với một hệ thống GIS hoàn chỉnh kết hợp với kĩ thuật
truyền thông và điện tử, một công ty vận tải biển có thể biết vị trí các con tàu của
mình với độ chính xác cao và được cập nhật liên tục hành trình. Hệ thống GIS được
trang bị những luật suy diễn đúng đắn có thể đưa ra các dự đoán về ảnh hưởng của
một dự án với môi trường trong tương lai nếu được tiến hành và từ đó đưa ra quyết
định nên hay không nên tiến hành dự án đó. Điều quan trọng là các thao tác đó được
thể hiện trên một giao diện bản đồ thân thiện nhằm đem lại cho người sử dụng một
cái nhìn trực quan nhất cho mọi câu hỏi đặt ra khi tác nghiệp.
Hải Phòng là một thành phố biển với bờ biển trải dài trên 125 km. Khối
thông tin biển cần quản lý là rất lớn, đó là các thông tin địa lý tự nhiên, các thông
tin về hệ thống an toàn hàng hải. Tuy nhiên, hiện nay việc quản lý các thông tin đó
vẫn được tiến hành thủ công thông qua bản đồ giấy và các giấy tờ lưu trữ. Áp dụng
tin học vào quản lý cũng chỉ số hóa được phần nào các thông tin đó. Việc tìm kiếm
cũng như xử lý số liệu vẫn chưa đồng bộ.
Xuất phát từ thực thế đó, đề tài “Hệ thống thông tin địa lí ứng dụng trong
quản lí thông tin địa lý biển Hải Phòng” với mục đích xây dựng hệ thống quản lý
đồng bộ các thông tin địa lý và thuộc tính có tính thực tiễn cao. Đề tài đặt ra các vấn
đề cần giải quyết gồm
1. Vai trò, nhu cầu của hệ thống thông tin quản lí biển Hải Phòng;
2. Khả năng của Hệ thống thông tin địa lí;
3. Phân tích, thiết kế hệ thống thông tin địa lí biển Hải Phòng;
4. Thực hiện hệ thống :
 Số hóa bản đồ biển Hải Phòng bằng phương pháp thích hợp với độ

chính xác cao đáp ứng được nhu cầu sử dụng.
 Xây dựng chương trình tích hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc
tính phù hợp với các chức năng đã phân tích và thiết kế.
 Tìm hiểu định dạng tín hiệu và xây dựng khối tích hợp dữ liệu từ các
thiết bị hàng hải khác (máy thu GPS)

Luận văn được trình bày với bố cục gồm ba phần : mở đầu, nội dung và kết
luận. phần mở đầu giới thiệu khái quát về đề tài, mục tiêu đề tài và các vấn đề cần
giải quyết. Nội dung chia thành ba chương
1. Chương I: Hệ thống thông tin địa lý gis và ứng dụng trong quản lý dữ liệu
bản đồ số. Chương này (i) Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin địa lý,
các đặc điểm cũng như các thành phần của hệ thống; (ii) Giới thiệu về các
phép qui chiếu không gian trong việc số hóa đối tượng địa lý, các phương
pháp mã hóa xây dựng dữ liệu không gian và các khả năng của GIS.
2. Chương II : Giải pháp số hoá số bản đồ biển Hải Phòng và tổ chức dữ liệu
bản đồ. Chương này (i) Giới thiệu về giải pháp số hóa bản đồ biển Hải
Phòng và bản đồ biển Vịnh Bắc Bộ, các bước thực hiện chi tiết trong quá
trình số hóa; (ii) Các thức tổ chức dữ liệu bản đồ số phù hợp với yêu cầu bài
toán.
3. Chương III : phân tích thiết kế và xây dựng chương trình, cho phép trình bày
việc phân tích và thiết kế hệ thống, giới thiệu các khối của chương trình và
đánh giá hiệu năng hệ thống khi được triên khai thực tế.
Phần kết luận trình bày các kết quả đã đạt được của đề tài cũng như khả
năng ứng dụng thực tế của hệ thống và hướng phát triển để sản phẩm của đề tài thực
sự hữu ích trong việc quản lý thông tin địa lý biển Việt Nam.

CHƢƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS VÀ ỨNG
DỤNG TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ
1.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
Có nhiều cách hiểu cũng như định nghĩa khác nhau về GIS, song đều có

điểm giống nhau như: bao hàm dữ liệu không gian, phân biệt giữa hệ thông tin quản
lý và GIS. So với bản đồ thì GIS lưu trữ và biểu diễn dữ liệu hoàn toàn độc lập với
nhau. GIS cung cấp khả năng quan sát trên các góc độ khác nhau với cùng một tập
dữ liệu.
Theo cách định nghĩa của dự án “The Geographer’s Craft” của khoa địa lý
trường đại học TEXAS : GIS là cơ sở dữ liệu (CSDL) số chuyên dụng trong đó hệ
trục toạ độ không gian là phương tiện tham chiếu chính. GIS gồm các công cụ để
thực hiện các công việc sau :
 Nhập số liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu tổng
hợp từ các nguồn khác.
 Lưu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn CSDL.
 Biến đổi dữ liệu, phân tích, mô hình hoá bao gồm các dữ liệu thống kê
và dữ liệu không gian.
 Lập báo cáo gồm các bản đồ chuyên đề, bảng biểu, kế hoạch.
Từ định nghĩa trên cho thấy ba vấn đề cơ bản của GIS:
1. Thứ nhất: GIS có quan hệ với ứng dụng CSDL, toàn bộ thông tin
trong GIS đều liên kết với tham chiếu không gian, CSDL GIS sử
dụng phép chiếu không gian như phương tiện chính để lưu trữ và truy
cập thông tin.
2. Thứ hai: GIS là công nghệ tích hợp, một hệ thống GIS đầy đủ có khả
năng phân tích bao gồm phân tích ảnh vệ tinh, ảnh máy bay… hay tạo
mô hình thống kê, vẽ bản đồ.
3. Thứ ba : GIS không chỉ đơn thuần là hệ thống phần cứng, phần mềm
rời rạc mà còn sử dụng vào hỗ trợ quyết định.
Theo cách định nghĩa của David Cowen : GIS là hệ thống phần cứng, phần
mềm và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hoá
và hiển thị các dữ liệu qui chiếu không gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập
kế hoạch phức tạp.

Độ phức tạp của thế giới thực là không giới hạn. Để lưu trữ, quản lý các dữ

liệu về thế giới thực cần có một CSDL lớn. Khi lưu trữ dữ liệu này cần giảm số
lượng dữ liệu đến mức có thể quản lý được bằng các quá trình đơn giản hoá hay
trừu tượng hoá. Thực chất đó là quá trình tập trung chọn lọc những điểm cơ bản,
đặc trưng nhất của đối tượng cần lưu trữ, loại bỏ các chi tiết thừa không cần thiết
đồng thời hình tượng hoá đối tượng đó.







Hình 1.1 Mô hình một hệ thống thông tin địa lý
Mục tiêu của GIS là: cung cấp cấu trúc một hệ thống để quản lý các thông
tin địa lý khác nhau và phức tạp, các công cụ, các thao tác hiển thị, truy vấn, mô
phỏng GIS lưu thông tin về thế giới thực thành các tầng bản đồ chuyên đề có khả
năng liên kết địa lý với nhau từ các đối tượng có liên quan, khi thể hiện một bản đồ
chuyên đề các tầng tương ứng được gọi ra.





Hình 1.2 Các tầng trong bản đồ đô thị
Ví dụ bản đồ một thành phố có thể được tách thành các tầng để hiển thị và
lưu trữ dữ liệu như hình trên. Vậy có thể hiểu GIS là một tập hợp có tổ chức gồm:
phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý.
 Phần cứng gồm: hệ thống máy tính, các thiết bị ngoại vi đặc biệt như bàn số
hoá, máy vẽ, máy quét ảnh vào ra và thậm trí là cả các thiết bị công nghệ cao
phục vụ việc thu thập số liệu bản đồ như vệ tinh, máy bay viễn thám. Các

thiết bị này có thể được nối với nhau thông qua các thiết bị truyền tin hoặc
trực tiếp với mạng cục bộ.
Layer địa hình
Layer đƣờng
thông
Layer nhà ở
Layer CTCC
GIS
+
trừu tượng
hoá
Phần
mềm
công cụ

CSDL
Ngƣời sử dụng
Thế giới thực
Kết quả


 Phần mềm gồm: hệ điều hành hệ thống, phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu,
phần mềm hiển thị đồ hoạ, các khối chương trình cung cấp cho người sử
dụng các công cụ quản lý và phân tích không gian dễ dàng và chính xác. Dựa
trên mục tiêu xây dựng của hệ thống GIS mà lựa chọn các giải pháp đồng bộ
cho phần cứng và phần mềm.

Hình 1.3 Phần mềm GIS và các chức năng thực hiện.
 Con người : ở đây là các chuyên viên tin học, chuyên gia GIS, thao tác viên
GIS, phát triển ứng dụng GIS bao gồm:
a. Người sử dụng hệ thống: là những người sử dụng GIS để giải quyết
các vấn đề không gian. Nhiệm vụ chủ yếu của họ là số hóa bản đồ,
kiểm tra lỗi, soạn thảo, phân tích các dữ liệu thô và đưa ra các giải
pháp cuối cùng để truy vấn dữ liệu địa lý. Những người này phải
thường xuyên được đào tạo lại do GIS thay đổi liên tục và yêu cầu
mới của kỹ thuật phân tích.
b. Thao tác viên hệ thống: có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày
để người sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả. Công việc của họ là sửa
chữa khi chương trình bị tắc nghẽn hay là công việc trợ giúp nhân
viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp cao. Họ còn làm việc như
quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an toàn, toàn vẹn CSDL tránh hư
hỏng, mất mát dữ liệu.
c. Nhà cung cấp GIS: cung cấp các phần mềm, cập nhật phần mềm,
phương pháp nâng cấp cho hệ thống.
Phần
mềm thu
thập dữ
liệu
Giao
diện
người

dùng
Phân tích
không
gian
Hiển thị
báo cáo
Chuyển
đổi dữ
liệu
Hệ Quản trị
CSDL địa lý

d. Nhà cung cấp dữ liệu: là các cơ quan nhà nước hay tư nhân cung cấp
các dữ liệu sửa đổi từ nhà nước.
e. Người phát triển ứng dụng: là những lập trình viên, họ xây dựng giao
diện người dùng, giảm khó khăn các thao tác cụ thể trên hệ thống
GIS
f. Chuyên viên phân tích hệ thống GIS: là nhóm người chuyên nghiên
cứu thiết kế hệ thống, được đào tạo chuyên nghiệp có trách nhiệm xác
định các mục tiêu của hệ GIS trong cơ quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề
xuất kỹ thuật phân tích đúng đắn
 Dữ liệu địa lý gồm Dữ liệu thống kê gắn theo các hiện tượng tự nhiên với
những mức độ chính xác khác nhau. Hệ thống thước đo của chúng bao gồm
các biến tên, số thứ tự, khoảng và tỉ lệ. Trong đó:
a. Biến tên: những biến chỉ có tên, không theo một trật tự nào cả, ví dụ
như các loại đất (công viên, vùng dân cư, đất công nghiệp ), loại cây
trồng (ngô, khoai, sắn)
b. Biến thứ tự: là danh sách các lớp rời rạc nhưng có trật tự như trình độ
học vấn (tiểu học, trung học, đại học, sau đại học), độ lớn (nhỏ, trung
bình, lớn) các giá trị ở đây chỉ là phản ánh một cách tương đối

không chính xác số lượng vì vậy không thể thực hiện các phép tính
toán được.
c. Biến khoảng: cũng có trình tự tự nhiên nhưng khoảng cách của chúng
có ý nghĩa như nhiệt độ, diện tích.
d. Biến tỷ lệ: có cùng đạc tính như biến khoảng nhưng chúng có giá trị 0
tự nhiên hay điểm bắt đầu như lượng mưa, dân số.
Ngoài bốn loại dữ liệu trên GIS còn phân chia dữ liệu thành hai lớp khác
nhau là không gian và phi không gian.Ví dụ như nhà hát lớn Hải Phòng, giá trị cặp
kinh độ, vĩ độ là dữ liệu không gian dạng đơn giản nhất và các thông tin khác như
khối lượng khí lưu thông, kết cấu thép là dữ liệu thuộc tính hay phi không gian.
Mỗi hệ GIS đều có kết nối giữa hai loại dữ liệu này.
Hệ GIS cần phải hiểu được dữ liệu trong các khuôn mẫu khác nhau không
chỉ riêng khuôn dữ liệu triêng của hệ thống. Ví dụ như đường biên bản đồ có thể
trong khuôn mẫu tệp DXF của AutoCad hay BNA của AtlasGis. Thông thường,
GIS hiểu ngay khuôn mẫu DXF mà không cần sửa đổi đồng thời GIS phải hiểu
ngay khuôn mẫu DBF của các thuộc tính được lưu trữ kèm theo. Phần mềm GIS lý

tưởng đọc được các dữ liệu raster (DEN, GIFF, TIFF, JPEG, EPS) và khuôn mẫu
vectơ (TIGER, HPGL, DXF, DLG, Postscript) một số phần mềm GIS chỉ có chức
năng nhập dữ liệu vào các cấu trúc dữ liệu đơn giản như cấu trúc thực thể, cấu trúc
tô pô. Với dữ liệu ba chiều, phần lớn phần mềm GIS trợ giúp lưới tam giác không
đều (TIN), một số khác trợ giúp cấu trúc raster trên cơ sở lưới bao vây và cây tứ
phân, số còn lại xây dựng một khuôn mẫu riêng cho mình tùy vào nhà sản xuất
phầm mềm nhưng thường là theo khuôn mẫu chuẩn quốc gia, quốc tế như SDTS
hay DIGEST.
1.2 Các phép chiếu không gian của GIS
1.2.1 Hệ thống tham chiếu không gian
Vị trí của vật thể trong không gian đều phải gắn liền với một hệ toạ độ.
Trong GIS, để biểu diễn dữ liệu không gian người ta thường dùng hai hệ toạ độ là:
hệ toạ độ địa lý và hệ toạ độ quy chiếu. Hệ toạ độ địa lý là hệ toạ độ lấy mặt cầu ba

chiều bao quanh trái đất làm cơ sở. Một điểm được xác định bằng kinh độ và vĩ độ
của nó trên mặt cầu. Hệ toạ độ quy chiếu là hệ toạ độ hai chiều thu được bằng cách
chiếu dữ liệu bản đồ nằm trên hệ toạ độ địa lý về một mặt phẳng.

Hình 1.4 Mô phỏng cách biểu diễn trên quả cầu
1.2.2 Hệ toạ độ địa lý
Hệ tọa độ địa lý dùng bề mặt hình cầu để xác định vị trí của một điểm trên
trái đất, đơn vị đo của hệ là độ. Vì đây là hệ tọa độ gắn liền với trục trái đất nên để
xác định vị trí của đối tượng người ta chia bề mặt trái đất thành các đường kinh
tuyến và vĩ tuyến. Kinh tuyến là các đường cong cách đều nhau chạy qua hai điểm
cực Bắc và Nam, vĩ tuyến là các đường tròn song song có tâm nằm trên trục của trái
đất. Giao điểm giữa kinh tuyến và vĩ tuyến tạo thành các ô lưới. Trong số các kinh
tuyến và vĩ tuyến có hai đường quan trọng nhất được lấy làm gốc toạ độ đó là:
đường xích đạo và kinh tuyến chạy qua vùng Greenland nước Anh. Giao điểm giữa


hai đường này là gốc toạ độ. Hai đường này cũng đồng thời chia trái đất làm 4 phần
bằng nhau: nửa Bắc và Nam nằm phía trên và dưới của đường xích đạo; nửa Đông
và Tây nằm ở phía bên phải và trái của kinh tuyến gốc.
 Một điểm nằm trên mặt cầu sẽ có hai giá trị toạ độ là kinh độ và vĩ độ được
xác định như trong hình vẽ trên. Giá trị này có thể được đo bằng độ theo cơ
số 10 hoặc theo độ, phút, giây.
 Miền giá trị của vĩ độ: -90
0
đến 90
0

 Miền giá trị của kinh độ: -180
0
đến 180

0

 Chỉ trên đường xích đạo thì khoảng cách một độ của vĩ tuyến mới bằng
khoảng cách một độ trên kinh tuyến. Trên các vĩ tuyến khác khoảng cách này
khác nhau rất nhiều. Người ta tính rằng một độ trên kinh tuyến dài khoảng
111, 321 km trong khi 60
0
trên vĩ tuyến chỉ có độ dài 55, 802 km. Vì sự khác
nhau này nên ta không thể đo chính xác được chiều dài và diện tích của đối
tượng khi dữ liệu bản đồ được chiếu lên mặt phẳng.
Trong hệ toạ độ địa lý có hai bề mặt hình cầu được sử dụng đó là: mặt cầu
(tuyệt đối) và mặt Ellip. Vì bề mặt của trái đất của ta không phải là hình cầu tuyệt
đối mà nó gần với hình Ellip nên mặt Ellip thường được dùng để biểu diễn. Tuy
nhiên đôi khi người ta cũng sử dụng mặt cầu để công việc tính toán dễ dàng hơn.
Khi tỷ lệ bản đồ rất nhỏ (nhỏ hơn 1:5000.000) thì sự khác biệt giữa dữ liệu biểu
diễn bằng mặt cầu và mặt Ellip là không thể phân biệt được bằng mắt thường. Lúc
này, mặt cầu được dùng. Nhưng khi tỷ lệ lớn hơn 1:1.000.000 thì người ta cần thiết
phải dùng mặt Ellip để đảm bảo độ chính xác. Do đó, việc lựa chọn mặt cầu hay
mặt Ellip phụ thuộc vào mục đích của bản đồ và độ chính xác dữ liệu.
Nếu mặt cầu dựa trên hình tròn thì mặt Ellip lại có cơ sở là hình Ellip. Hình
Ellip được xác định bởi hai bán trục mà ta hay gọi là: bán trục lớn và bán trục nhỏ.
Ta cho Ellip xoay quanh bán trục nhỏ ta sẽ thu được hình Ellip.
Kích thước và hình dạng của Ellip được xác định bởi bán trục lớn a và bán
trục nhỏ b, hay bởi a và hệ số dẹt f = (a - b) / a. Vì hệ số f rất nhỏ nên người ta
thường dùng giá trị l/f (l: bán kính xích đạo, f: bán kính cực).
1.2.3 Hệ toạ độ quy chiếu
Để thuận tiện cho sử dụng người ta phải nghiên cứu cách thể hiện bề mặt trái
đất lên trên mặt phẳng của bản đồ. Do đó phải thực hiện phép chiếu bề mặt cong
của trái đất lên mặt phẳng và hệ toạ độ quy chiếu ra đời. Hệ toạ độ này luôn lấy hệ
toạ độ địa lý làm cơ sở.

Hệ toạ độ quy chiếu được đặc trưng bởi hai trục X, Y theo phương ngang và
thẳng đứng. Gốc toạ độ là giao điểm của hai trục này. Hai trục giao nhau đồng thời
chia mặt phẳng làm 4 phần tương ứng với 4 phần trong hệ toạ độ địa lý. Một điểm
trên mặt được xác định được xác định bởi cặp giá trị (x, y).
1.2.4 Các phép chiếu cơ bản
Trong phần này ta sẽ tìm hiểu ba phép chiếu cơ bản và thường được sử dụng
nhất đó là phép chiếu với mặt chiếu: mặt hình nón, mặt hình trụ và mặt phẳng
phương vị. Bước đầu tiên khi tiến hành phép chiếu này là tạo ra một hay một tập
các điểm tiếp xúc. Các điểm tiếp xúc này được gọi là các tiếp điểm hay là tiếp
tuyến. Các điểm này có vai trò rất quan trọng, vì độ biến dạng của phép chiếu trên
những điểm này bằng không. Độ biến dạng sẽ tăng khi khoảng cách giữa điểm
chiếu và điểm tiếp xúc tăng.
1.2.4.1 Mặt hình nón
Để thực hiện phép chiếu này người ta dùng một mặt hình nón “úp” lên bề
mặt cầu. Đường thẳng tiếp xúc giữa mặt nón và mặt cầu là một vĩ tuyến và được gọi
là vĩ tuyến chuẩn. Các đường kinh tuyến sau khi chiếu mặt nón sẽ thành những
đường thẳng đứng, các đường vĩ tuyến sẽ tạo thành những đường tròn. Sau khi thực
hiện phép chiếu, người ta sẽ cắt hình nón dọc theo một kinh tuyến bất kỳ, lúc này ta
sẽ được kết quả của phép chiếu trên bề mặt nón. Sự giao nhau giữa những đường
thẳng và cung tròn sẽ tạo nên một mặt lưới. Đường thẳng đối diện với đường cắt
được gọi là kinh tuyến trung tâm. Càng xa vĩ tuyến chuẩn độ biến dạng càng tăng.
Do đó để tăng độ chính xác người ta cắt bỏ phần đỉnh của mặt nón hay ta không tiến
hành chiếu lên vùng này. Phép chiếu này thường dùng cho việc chiếu các vùng có
các vĩ tuyến trung bình chạy qua và hướng theo chiều đông - tây.
1.2.4.2 Mặt hình trụ
Như phép chiếu mặt nón, phép chiếu này cũng có một đường thẳng tiếp
tuyến. Khi sử dụng mặt trụ, người ta phân làm ba loại tuỳ thuộc vào vị trí tương đối
của mặt trụ so với mặt cầu
 Phép chiếu Mercator: Hình trụ được đặt theo phương thẳng đứng và tiếp xúc

với mặt cầu theo một vĩ tuyến, thường là đường xích đạo.
 Phép chiếu Transverse: Hình trụ được đặt theo phương nằm ngang, đường
thẳng tiếp xúc là một kinh tuyến.
 Phép chiếu Oblique: Hình trụ đặt xiên và tiếp xúc với mặt cầu theo một
đường tròn có bán kính lớn nhất (bằng bán kính xính đạo).

Phép chiếu thường dùng nhất là Mercator. Trong phép chiếu này, các đường
kinh tuyến sẽ được chiếu thành những đường thẳng đứng cách đều nhau, các đường
vĩ tuyến sẽ trở thành những đường nằm ngang có khoảng cách không đều nhau và
tăng dần về phía hai cực. Do đó biến dạng sẽ tăng dần về phía hai cực. Sau khi thực
hiện phép chiếu, người ta sẽ cắt mặt hình trụ dọc theo một kinh tuyến, trải ra trên
mặt phẳng để thu được kết quả.
1.2.4.3 Mặt phẳng phương vị
Là phép chiếu dữ liệu bản đồ lên một mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu. Điểm
tiếp xúc này có thể nằm tại hai cực, tại đường xích đạo, hoặc tại một vị trí bất kỳ
nằm giữa. Vị trí điểm tiếp xúc cho biết vị trí tương đối của mặt phẳng chiếu với mặt
cầu và tạo nên ba kiểu chiếu khác nhau: polar, equatorial và oblique.
Mặt phẳng chiếu tiếp xúc với cực của mặt cầu là kiểu chiếu đơn giản nhất và
cũng hay dùng nhất. Trong phép chiếu này, các đường kinh tuyến sẽ được chiếu
thành một chùm đường thẳng giao nhau ở điểm cực, vĩ tuyến là các đường tròn có
cùng tâm là cực của mặt cầu. Góc giữa các đường kinh tuyến được bảo tồn.
1.3 Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý GIS
Cơ sở dữ liệu trong GIS được hiểu là tập hợp lớn các dạng số liệu trong máy
tính được tổ chức theo một thiết kế cho trước sao cho có thể cập nhật, mở rộng, tra
cứu nhanh chóng với các ứng dụng khác. Số liệu có thể được lưu trữ theo một file
hoặc nhiều file hoặc các tập hợp trên máy tính.
CSDL của GIS được chia làm hai loại cơ bản là: dữ liệu không gian (dữ liệu
đồ hoạ) và dữ liệu phi không gian (dữ liệu thuộc tính). Mỗi loại có đặc điểm riêng
và khác nhau về mục đích lưu trữ số liệu, xử lý và hiển thị. Hai loại dữ liệu này có
thể được quản lý bởi một hệ quản trị CSDL duy nhất hoặc trên các hệ quản trị

CSDL khác nhau. Giải pháp dùng một hệ quản trị cơ sở dữ liệu duy nhất để quản lý
dữ liệu GIS đảm bảo được sự đồng bộ giữa CSDL không gian và phi không gian.
Giải pháp dùng các hệ quản trị CSDL khác nhau để quản lý CSDL GIS tạo nên sự
linh hoạt trong quá trình xử lý dữ liệu.


1.3.1 Cơ sở dữ liệu không gian
Dữ liệu không gian là những mô tả dạng số của hình ảnh bản đồ, gồm toạ độ,
quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên tờ bản đồ.
Hệ thống thông tin địa lý dùng dữ 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.
Bản đồ là bản vẽ thể hiện hình ảnh các đối tượng thực tế trên bề mặt quả đất
qua quá trình trừu tượng hóa hay đơn giản hoá đối tượng đó. Khi thể hiện các đối
tượng đó trên một vị trí không gian trong một hệ trục toạ độ thống nhất GIS sử dụng
hai mô hình dữ liệu không gian là: mô hình dữ liệu dạng Vector và mô hình dữ liệu
dạng Raster.
1.3.1.1 Mô hình dữ liệu Vector
Biểu diễn các đặc trưng địa lý bằng các phần tử đồ hoạ cơ bản (điểm, đường,
đa giác, bề mặt ba chiều và khối trong 3D) dựa trên việc quan sát đối tượng của thế
gới thực.

Kiểu thành phần
sơ cấp
Biểu diễn dạng đồ hoạ
Biểu diễn dạng Vector
Điểm
. + x
(x, y) trong 2D
(x, y, z) trong 3D
Đường

Danh sách toạ độ (toạ độ các
điểm đầu, cuối và các điểm tại
các vị trí cong) hoặc hàm toán
học mô tả.
Vùng

Đường có điểm đầu và cuối trùng
nhau hoặc tập hợp các đường nếu
có các vùng lồng nhau.
Dữ liệu không gian
Dữ liệu phi không gian
Hình 1.5 Dữ liệu GIS


Bề mặt

Ma trận tập hợp các điểm hoặc
các hàm toán học mô tả và các
đường bình độ.
Khối

Tập các bề mặt.

Điểm là thành phần sơ cấp của dữ liệu GIS trong mô hình vector, các điểm
được nối với nhau bởi các đường để tạo thành các thực thể khác. Tuỳ theo tỷ lệ
quan sát mà các thực thể được biểu diễn bằng các điểm, đường hay vùng…Như vậy
mô hình này sử dụng các điểm hay đoạn thẳng để nhận biết các vị trí của vật thể
trong thế giới thực nên phép thao tác nhiều hơn trên các đối tượng so với mô hình
Raster và việc tính toán các đặc điểm như diện tích, chu vi đặc biệt là tìm đường đi

nhanh và hiệu quả hơn.

Hình 1.6 Dữ liệu biểu diễn dạng Vector
Mô hình vectơ hợp với các hệ GIS định hướng các hệ thống quản trị CSDL,
chúng có ưu việt trong lưu trữ số liệu bản đồ bởi chỉ lưu đường biên của các đặc
trưng chứ không lưu cả vùng như trong mô hình raster nên truy nhập, tìm kiếm,
hiển thị dễ dàng thông tin từ CSDL. Mô hình vectơ sử dụng hai cấu trúc dữ liệu là
toàn đa giác và cung-nút.

1. Cấu trúc dữ liệu toàn đa giác : Mỗi tầng trong CSDL của cấu trúc toàn đa
giác được chia thành tập các đa giác. Mỗi đa giác được mã hóa thành trật tự
các vị trí hình thành đường biên của vùng khép kín theo một hệ tọa độ nào
đó và được lưu trữ độc lập. Do cách tổ chức nên ta không biết được các đa
giác kề nhau hay nói cách khác là không có tổ chức topo trong cấu trúc này.
Với cấu này, một điểm có thể lưu lại nhiều lần nên việc cập nhật là rất khó
khăn.
2. Cấu trúc dữ liệu cung-nút : Một khía cạnh quan trọng của mô hình vectơ là
khả năng tách biệt các thành phần để thực hiên đo đạc và xác định quan hệ
không gian giữa chúng. Quan hệ này là một quan hệ topo, mỗi đường hay
vùng cắt nhau sẽ tạo ra các giao điểm (nút) và các vùng (đường) mới, các
vùng (đường) mới này được xác định bởi các cung. Các cung, nút là các
thành phần cơ bản của các topo trong bản đồ đã số hóa. Số chiều, hình dạng
đồ họa hay dùng trên bản đồ của các topo cơ bản được mô tả trong bảng dưới
đây.
Số chiều
Loại topo
Biểu diễn
Mô tả
0
Nút

Biểu diễn điểm rời rạc, giao điểm

1
Cung

Nối hai nút

Cung có hướng

Cung có hướng xác định

Xuyến

Mạch cung khép kín

2
Bề mặt

Vùng khép kín bởi một hay nhiều
cung

3
Polyhedron

Cung kép kín bởi các bề mặt



Thông thường topo ba chiều có bề mặt bao bọc, đa giác được tạo từ một hay

nhiều cung. Topo hai chiều chỉ gồm các đa giác, cung, nút. Đa giác được tạo ra nhờ
sách các cung thành phần (các cung phải có hướng xác định), trong đó dấu trừ (-)
được sử dụng cho hướng cung phù hợp. Với các đa giác ló lỗ thì thường qui định
chiều kim đồng hồ cho biên ngoài và ngược chiều kim đồng hồ cho biên trong.
Các đối tượng không gian chia sẻ trong một tầng sẽ chỉ phải ghi một lần.
Trong cấu trúc dữ liệu topo đa tầng, các đối tượng của một lớp bản đồ sẽ được ghi
tại một tầng cụ thể, như vậy sẽ có các cung lặp trong các tầng và việc phân tích phủ
bản đồ cần phải xác định giao điểm của các cung để thông tin chính xác.

1.3.1.2.Mô hình dữ liệu Raster
Số liệu được tạo thành từ ma trận các ô lưới với độ phân giải xác định. Mỗi
ô lưới nhận một gía trị xác định tương ứng với thông tin mà nó lưu trữ. Nếu độ phân
giải nhỏ sẽ làm giảm độ chính xác về thông tin của các đối tượng cần lưu trữ, nếu
độ phân giải lớn thì cơ sở dữ liệu lưu trữ yêu cầu cần phải lớn.

Hình 1.7 Dữ liệu biểu diễn dạng Raster
a. Trường raster đơn giản : Mô hình dữ liệu raster hay còn gọi là lưới tế bào
hình thành nền cho một số hệ thông tin địa lý. Các hệ thống trên cơ sở
raster hiển thị, định vị và lưu trữ dữ liệu đồ họa nhờ sử dụng các ma trận
hay lưới tế bào. Độ phân giải dữ liệu raster phụ thuộc vào kích thước của
tế bào hay điểm ảnh, chúng có thể khác nhau từ vài deximet đến vài
kilômet. Tiến trình xây dựng lưới tế bào được mô tả như sau : Giả sử phủ
một lưới lên bản đồ, dữ liệu raster được lập bằng cách mã hóa mỗi tế bào
bằng một giá trị dựa theo các đặc trưng trên bản đồ, độ chính xác của một
đối tượng phụ thuộc vào kích thước hay độ phân giải của các tế bào lưới.
Ví dụ dưới sẽ chỉ rõ điều này:

Bản đồ gốc Lưới (4x8)










Ma trận lưu trữ (lưới 4x8) Ma trận lưu trữ (lưới 2x4)
Hình 1.8 Sự ảnh hưởng của kích thước tế bào
Bản đồ lại được chia thành nhiều tầng, mỗi tầng bao gồm hàng triệu tế bào
vì vậy cần áp dụng các thuật toán nén dữ liệu mà vẫn cho khả năng khôi phục dữ
liệu ban đầu.
Hình dạng bao phủ toàn bộ bản đồ gọi là khảm, khảm có thể là hình vuông,

tam giác hay lục giác tuy nhiên khi sử dụng khảm hình tam giác hoặc lục giác sẽ
khó khăn trong việc phân chia tế bào thành các tế bào nhỏ hơn, cách mã hóa, lưu trữ
tế bào khó khăn hơn rất nhiều.
Lợi thế của hệ thống raster là mã dữ liệu đồ thành bản đồ trong máy tính nên
các thao tác so sánh tế bào lã dễ dàng song không thuận tiên cho việc biểu diễn
đường, đoạn, điểm vì mỗi loại là một tập hợp các tế bào và có đoạn rộng, đoạn hệp.
Một vấn đề khó khăn nữa là xử lý tế bào trộn là tế bào có nhiều hơn một đặc trưng
(như trong ví dụ trên một số ô có thể đánh một trong hai giá trị tùy theo hoạt động
của chương trình hay quan niệm của người lập), vấn đề này dẫn tới khó khăn khi có
nhu cầu phân tích là phủ bản đồ. Vì thế raster thích hợp hơn với hệ thống GIS
hướng tài nguyên, môi trường vì hình thành trên sơ sở quan sát nền thế giới thực.
Raster có nhiều tầng bản đồ (địa hình, đất đai ) hơn so với mô hình vectơ.
b. Cấu trúc dữ liệu raster : Số lượng dữ liệu của mô hình là rất lớn do đó cần
có kĩ thuật quản lý khối dữ liệu sao cho dễ quản lý và dễ truy cập. Các
phương pháp hay dùng là phân hoạch dữ liệu và xây dựng chỉ số truy cập
nhanh.
 Phân hoạch dữ liệu : phân hoạch CSDL không gian để quản lý khối lượng
lớn thông tin bằng tập giới hạn các thao tác. Hai chiến lược được sử dụng
đó là: mỗi phân hoạch chứa số lượng thông tin xấp xỉ nhau và kích thước
địa lý có thể khác nhau; phân hoạch địa lý cố định và lượng thông tin
trong mỗi phân hoạch có thể khác nhau.
1
4
4
4
4
4
4
4

1
4
2
4
3
1
4
4
2
2
2
4




3
3
1
1
2
2
2
4

3
1
2
4
3
3
3
1
4
4
4
4





 Xây dựng chỉ số truy cập nhanh (hay chỉ số không gian) : Ý tưởng chính
của xây dựng chỉ số không gian là sử dụng khái niêm xấp xỉ qua phân
hoạch số lượng thông tin xấp xỉ. Nếu mỗi đặc trưng có thêm trường chỉ
số để chỉ ra nơi chứa chúng thì việc tìm kiếm địa chỉ sẽ giới hạn trong
trường này. Tiến trình đánh số chỉ số thường sử dụng đó là phân hoạch đệ
qui, kết quả là cho ta cấu trúc phân cấp gọi là cây tứ phân. Trong cây tứ
phân mỗi vùng được chia thành bốn vùng và đánh chỉ số khác nhau, mỗi
vùng lại chia tiếp thành bốn phần cho đến khi đạt được kích thước tế bào
cần thiết tuy nhiên phân hoạch như vậy là không hợp lý và tiến trình phân
hoạch chỉ cần tiến hành ở những vùng có nhiều đặc trưng hay được quan
tâm tới nhiều tùy vào các chức năng của bản đồ. Cách đánh chỉ số ở đây
thường áp dụng trật tự Peano hay Z (sử dụng cách đánh số như nhau ở

bốn góc phần tư), trật tự Hilbert hay  (sử dụng cách đánh số đối xứng ở
bốn góc phần tư) như sau:

Trật tự Z Trật tự 
Ví dụ:
11
13
31
33

1
2
1
2
10
12
30
32

0
3
0
3
01
03

21
23

3
2
2
3
00
02
20
22

0
1
1
0
Trật tự Z Trật tự 
Hình 1.9 Đánh chỉ số phân vùng
Ngoài ra có thể sử dụng sơ đồ Cây R hay Cây R
+
. Cây R là cây phân cấp,
mỗi lá của cây là một hình chữ nhật và con trỏ, con trỏ trỏ tới đặc trưng của hình
chữ nhật bao, còn hình chữ nhật xác định bởi tọa độ x, y cực đại và cực tiểu. Tập
các hình chữ nhật được đánh chỉ số là lưu trữ trong tập các thùng. Tuy nhiên Cây R
có hiện tượng hình chữ nhật trùng nhau nghĩa là hình chữ nhật cắt các thùng nhưng
thùng được biểu diễn chỉ trong một hình chữ nhất, điều này được xử lý trong Cây
R
+
bằng cách chia các hình chữ nhật dữ liệu để mỗi hình được biểu diễn trong hai
vùng con.

1.3.1.3. So sánh mô hình Raster và Vector
Phần lớn các hệ thống GIS trên cơ sở vectơ đều sử dụng thiết bị đồ họa trên
công nghệ raster. Mỗi khi hiển thị dữ liệu vectơ trên màn hình, máy in thì phải
raster hóa nhờ các giải thuật biến đổi vectơ – raster.
Với hệ thống GIS trên cơ sở raster thì biến đổi raster - vectơ là thao tác cơ
bản để sử dụng dữ liệu bản đồ.












Hình 1.10 Biểu diễn dạng Vector và Raster
Dưới đây là hình vẽ mô tả các dạng Raster, Vector và bề mặt trái đất


Hình 1.11 Biểu diễn thế giới thực

X2, Y2
X1, Y1
X5, Y5
X4, Y4
X3, Y3

Dạng Vector
Dạng Raster