ứng dụng gis trong quản lý cây xanh đường phố ven biển thuộc phường hòa minh, quận liên chiểu, thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH MÔI TRƯỜNG



TRẦN QUỐC LINH




ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ
CÂY XANH ĐƯỜNG PHỐ VEN BIỂN THUỘC
PHƯỜNG HÒA MINH, QUẬN LIÊN CHIỂU,
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG





Đà Nẵng - Năm 2015







ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH MÔI TRƯỜNG



TRẦN QUỐC LINH




ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ
CÂY XANH ĐƯỜNG PHỐ VEN BIỂN THUỘC
PHƯỜNG HÒA MINH, QUẬN LIÊN CHIỂU,
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
Niên khóa: 2011- 2015

Người hướng dẫn: PGS.TS VÕ VĂN MINH


Đà Nẵng - Năm 2015




LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đề tài: “Ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh đường
phố ven biển thuộc phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà
Nẵng” là kết quả nghiên cứu của tác giả.

Các số liệu nghiên cứu, kết quả điều tra, kết quả phân tích trung thực,
chưa từng được công bố. Các số liệu liên quan được trích dẫn có ghi chú
nguồn gốc.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu kết quả là sản phẩm kế thừa hoặc
đã công bố của người khác.
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2015
Tác giả



Trần Quốc Linh


LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư
phạm – Đại học Đà Nẵng và sự đồng ý của Thầy hướng dẫn PGS TS. Võ Văn
Minh, tôi đã thực hiện đề tài “Ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh
đường phố ven biển thuộc phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành
phố Đà Nẵng”.
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô
giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
và rèn luyện ở Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng.
Xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Võ Văn Minh đã
tận tình, chu đáo hướng dẫn tôi thực hiện khóa luận này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh
nhất. Song do buổi đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận
với thực tế cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Tôi rất
mong được sự góp ý của quý Thầy, Cô giáo và các bạn để khóa luận được
hoàn chỉnh hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2015
Sinh viên thực hiện



Trần Quốc Linh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu đề tài 2
3. Ý nghĩa đề tài. 3
4. Cấu trúc khóa luận Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Khái quát về GIS 4
1.1.1. Lịch sử phát triển 4
1.1.2. Định nghĩa GIS 5
1.1.3. Các thành phần của GIS 6
1.1.4. Sự phát triển của phần cứng và phần mềm phục vụ cho GIS 7
1.1.5. Xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS 10
1.1.6. Chức năng của GIS và mối quan hệ các ngành khoa học khác 13
1.2. Giới thiệu phần mềm MapInfo 15
1.2.1. Sơ lược về MapInfo 15
1.2.2. Tổ chức thông tin bản đồ trong MapInfo 16
1.2.3. Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng 16
1.3. Tình hình ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh đường phố trên Thế
Giới và Việt Nam 17
1.3.1. Trên Thế Giới 17
1.3.2. Tại Việt Nam 21

1.4. Điều kiện tự nhiên phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà
Nẵng 22
1.4.1. Vị trí địa lý 22
1.4.2. Địa hình 23
1.4.3. Khí hậu 23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
24
2.1. Đối tượng nghiên cứu 24
2.2. Phạm vi nghiên cứu 24
2.3. Nội dung nghiên cứu 25
2.4. Phương pháp nghiên cứu 25
2.4.1. Phương pháp thu thập dữ liệu 26
2.4.2. Phương pháp xử lý và chuyển đổi dữ liệu 27
2.4.3. Phương pháp ứng dụng công nghệ GIS 27
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28
3.1. Hiện trạng cây xanh đường phố ven biển thuộc phường Hòa Minh,
quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng 28
3.1.1. Số lượng và thành phần loài 28
3.1.2. Kích thước và tình trạng cây xanh 29
3.2. Ứng dụng MapInfo xây dựng bản đồ hiện trạng cây xanh đường phố
ven biển thuộc phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng . 32
3.2.1. Số hóa bản đồ trên MapInfo 32
3.2.2. Xây dựng dữ liệu không gian 33
3.2.3. Xây dựng dữ liệu thuộc tính 34
3.3. Định hướng quản lý cây xanh đường phố ven biển bằng phần mềm
MapInfo 35
3.3.1. Định hướng cập nhật cơ sở dữ liệu 35
3.3.2. Định hướng truy xuất dữ liệu từ bản đồ cây xanh 46
3.4. Nhận xét chung 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

Kết luận 58
Kiến nghị 59
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC 644


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CSDL Cơ sở dữ liệu
GIS Geographic Information System
GPS Global Positioning System
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Số hiệu
bảng
Tên bảng
Trang
1.1
Bảng so sánh các phương pháp biểu diễn dữ liệu
12
2.1
Bảng quy ước mã đoạn đường
27
3.1
Bảng thống kê thành phần và số lượng cây xanh đường
phố ven biển
28
3.2
Bảng phân loại cây xanh đường phố ven biển
29
3.3

Bảng thống kê các loại cây xanh đường phố ven biển
30
3.4
Bảng thống kê tình trạng cây xanh đường phố ven biển
31
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
1.1
Các bộ phận cấu thành của GIS
6
1.2
Biểu đồ biến đổi các chi phí cho một dự án GIS theo
thời gian
11
1.3
Các phương pháp biểu diễn dữ liệu
11
2.1
Bản đồ phạm vi nghiên cứu
24
2.2
Sơ đồ các phương pháp thực hiện nghiên cứu
26
3.1
Tỷ lệ về số lượng các loài cây xanh đường phố ven
biển
28

3.2
Tỷ lệ các loại cây xanh đường phố ven biển
30
3.3
Tỷ lệ tình trạng cây xanh đường phố ven biển
32
3.4
Bản đồ hành chính phường Hòa Minh, quận Liên
Chiểu, thành phố Đà Nẵng
33
3.5
Bản đồ cây xanh đường phố ven biển phường Hòa
Minh
34
3.6
Dữ liệu cây xanh đường phố ven biển phường Hòa
Minh
34
3.7
Hộp thoại Open
36
3.8
Hộp thoại Excel Information
37
3.9
Hộp thoại Set Field Properties
37
3.10
Bảng dữ liệu cây xanh được cập nhật mới toàn bộ
CSDL

38
3.11
Hộp thoại Create Points
38
3.12
Hộp thoại Choose Projection
39
3.13
Bản đồ cây xanh mới cập nhật
40
3.14
Dữ liệu cột CHIEUCAO của bảng
THONGTINCAYXANH trong Mapinfo
41
3.15
Dữ liệu cột CHIEUCAO_MOI của bảng
DULIEU_MOI mới cập nhật trong Excel
41
3.16
Hộp thoại Set Field Properties
42
3.17
Bảng DULIEU_MOI được đưa vào Mapinfo
43
3.18
Hộp thoại Update Column
43
3.19
Hộp thoại Specify Join
44

3.20
Cột CHIEUCAO của bảng THONGTINCAYXANH
44
đã được cập nhật mới
3.21
Hộp thoại View/Modify Table Structure
45
3.22
Hộp thoại Modify Table Structure
45
3.23
Thanh công cụ Main
46
3.24
Nút lệnh Info trên thanh công cụ Main
46
3.25
Xem thông tin một đối tượng bất kì trên bản đồ
47
3.26
Hộp thoại Select
48
3.27
Thiết lập điều kiện truy xuất thông tin theo tên loài
49
3.28
Kết quả sau khi truy xuất thông tin theo tên loài
49
3.29
Thiết lập điều kiện truy xuất thông tin theo chiều cao

50
3.30
Kết quả sau khi truy xuất thông tin theo chiều cao
50
3.31
Thiết lập điều kiện truy xuất thông tin theo tình trạng
cây
51
3.32
Kết quả sau khi truy xuất thông tin theo tình trạng cây
51
3.33
Hộp thoại Export Table
52
3.34
Hộp thoại Export Table to File
53
3.35
Hộp thoại Save Copy of Table As
54
3.36
Hộp thoại choose Projection
55
3.37
Hộp thoại Export Table to File
55
3.38
Hộp thoại Open trong GPS Utility
56
3.39

Hộp thoại Interface Setup trong GPS Utility
58

1


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thành phố Đà Nẵng đang trên đà phát triển mạnh mẽ về mọi mặt, đặc
biệt tốc độ đô thị hoá – hiện đại hoá đang diễn ra ngày càng nhanh. Các khu
đô thị, sinh thái, khu dân cư, bệnh viện, trường học, công sở,… đang được
xây dựng và hình thành, cảnh quan đô thị ngày một hoàn thiện hơn,… hướng
tới trở thành một thành phố phát triển mạnh trên mọi lĩnh vực cả về kinh tế,
văn hoá - xã hội và môi trường.
Với lợi thế đường bờ biển dài khoảng 70km, Đà Nẵng đang chú trọng
phát triển du lịch biển thông qua việc mở rộng nhiều bãi tắm, resort, nhà hàng
ven biển,… đặc biệt là việc mở rộng và nâng cấp các tuyến đường ven biển,
phục vụ cho du lịch và cả việc đi lại của người dân nơi đây [7]. Bên cạnh đầu
tư phát triển về cơ sở hạ tầng, Đà Nẵng cũng đang quan tâm tới các vấn đề
môi trường và cây xanh nhằm hướng tới một thành phố xanh - sạch - đẹp về
mọi mặt.
Cây xanh là một thành phần không thể thiếu trong đời sống con người,
đóng vai trò rất quan trọng trong việc cải tạo vi khí hậu, làm tăng vẽ đẹp cảnh
quan đường phố đô thị, tạo bóng mát để giảm nhiệt, giảm tiếng ồn, đặc biệt
đối với một thành phố ven biển như Đà Nẵng, cây xanh còn góp phần giảm
thiểu sức mạnh của gió, bão. Tuy nhiên, hiện nay hệ thống cây xanh đường
phố ven biển Đà Nẵng vẫn chưa hoàn thiện do nhiều yếu tố tác động như: gió
bão hàng năm làm gãy đỗ; đất bị xâm nhiễm mặn làm ảnh hưởng đến sự phát
triển của cây; công tác chăm sóc vẫn còn gặp nhiều hạn chế cả về chuyên môn
lẫn kinh phí; quá trình quản lý cây xanh chưa mang tính đồng bộ, còn rời rạc

và tồn tại một số bất cập như việc trồng cây xanh còn mang tính tự phát, thiếu
quy hoạch về lựa chọn và bố trí cây trồng phù hợp;… Do đó việc tăng cường
công tác quản lý cây xanh đường phố ven biển trên các mặt: trồng, duy trì và
bảo vệ cây xanh là điều rất cần thiết.
2


Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) đã và
đang được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực và đang trở thành một phần
quan trọng không thể thiếu trong quản lý cây xanh. Ở nước ta, công nghệ GIS
đã bắt đầu được sử dụng để quản lý hệ thống cây xanh đô thị thông qua cơ sở
dữ liệu với các thông tin vị trí, tuyến đường, loài cây, kích thước, chất lượng,
tình trạng, … Những thông tin cơ bản giúp cho nhà quản lý theo dõi, lập kế
hoạch điều chỉnh, dự báo với thông tin nhanh, hiệu quả, tiết kiệm công sức
thời gian và chi phí.
Xuất phát từ những yêu cầu về quản lý cây xanh đường phố ven biển và
khả năng ứng dụng của GIS, đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS trong quản
lý cây xanh đường phố ven biển thuộc Phường Hoà Minh, Quận Liên
Chiểu, Thành phố Đà Nẵng” được đề xuất thực hiện.
2. Mục tiêu đề tài
 Mục tiêu tổng quát: Góp phần quản lý tốt hệ thống cây xanh đường phố
ven biển thuộc phường Hoà Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng bằng
hệ thống thông tin địa lý (GIS).
 Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá hiện trạng cây xanh đường phố ven biển phường Hoà Minh,
quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng.
- Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu về cây xanh ven biển bao gồm:
 Tên loài, tên khoa học.
 Chiều cao, đường kính thân, đường kính tán,…
 Vị trí cụ thể, toạ độ,…

 Tình trạng cây
- Xây dựng bản đồ số: Xây dựng bản đồ thể hiện hiện trạng cây xanh
đường phố ven biển thuộc phường Hoà Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà
3


Nẵng dựa theo số liệu điều tra thực địa cũng như số liệu do công ty Công viên
- Cây xanh Đà Nẵng cung cấp.
3. Ý nghĩa đề tài.
- Đề xuất được phương pháp và định hướng ứng dụng GIS trong quản lý
cây xanh đường phố ven biển, cụ thể là ứng dụng phần mềm Mapinfo. Giúp
người quản lý dễ dàng lưu trữ, quản lý, truy vấn các thông tin nhanh chóng,
chính xác, giảm chi phí, hiệu quả cao.
- Hiển thị một cách đầy đủ, trực quan cho người quản lý biết được vị trí
cũng như tọa độ các cây theo điều kiện cho trước (cây mới trồng, cây kém
phát triển, cây chết, gãy đỗ,…). Từ đó, đề ra các giải pháp khắc phục, bảo
quản, di dời, trồng mới,… đối với những cây đó.
- Tạo tiền đề cho việc quản lý cây xanh bằng phần mềm Mapinfo một
cách hiệu quả, nhanh chóng, cũng như tiết kiệm chi phí.









4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về GIS
1.1.1. Lịch sử phát triển
Với mong muốn tìm hiểu và chinh phục thiên nhiên, con người đã xây
dựng bản đồ hàng ngàn năm nay để biểu diễn và phân tích thông tin về bề mặt
trái đất [18].
Theo Hodgkiss (1981) [19], bản đồ được xây dựng do các nhà hàng hải,
các nhà địa lý thu thập dữ liệu về bề mặt trái đất sau đó cô họa, đồ, can, vẽ lại,
tô màu để trở thành bản đồ. Ban đầu, chúng được sử dụng để diễn tả các vị trí
xa để trợ giúp các định hướng trong không gian và phục vụ cho quân đội.
Đến cuối thế kỷ 18, nhu cầu về quản lý biên giới lãnh thổ trở lên cấp
bách. Các quốc gia bắt đầu công việc vẽ bản đồ một cách hệ thống. Vấn đề dữ
liệu bản đồ đã mang tính toàn cầu, vì vậy phải được xác đinh một cách chính
xác và khách quan. Phạm vi sử dụng của bản đồ ngày càng rộng rãi trong các
lĩnh vực của đời sống. Tuy nhiên, các thông tin địa lý trong thời kỳ này chỉ
dừng lại ở các bản đồ trên giấy với đặc trưng là việc lưu trữ dữ liệu và biểu
diễn dữ liệu được tiến hành đồng thời với nhau, do đó thông tin mang trong
một hệ thống bị hạn chế [10].
Nửa cuối thế kỷ 20, với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin,
nhiều hệ thống máy tính ra đời, việc vẽ bản đồ ngày càng được tin học hóa,
yêu cầu đặt ra lúc này là phải tăng lượng thông tin quản lý trong một bản đồ
và các thông tin này phải mang tính hệ thống.
Theo Meaden, G.J. và Kapetsky (1991) [20], bản đồ đầu tiên được biết
đến có sử dụng máy tính vào các công việc lập bản đồ và lưu trữ thông tin là
của Canada năm 1964 và nó được xem như hệ thống GIS đầu tiên trên thế
giới.
5

Hệ thống này bao gồm các thông tin về nông nghiệp, lâm nghiệp, sử
dụng đất, động vật hoang dã và được gọi tên Canada Geographic Information
System [14].
Trong suốt những năm sáu mươi và đầu những năm bảy mươi, việc phát
triển GIS bị hạn chế do giá thành cao và công nghệ máy tính còn lạc hậu.
Từ cuối thập kỷ 70 đến nay, công nghệ máy tính đạt được những thành
công rực rỡ. Với sự ra đời của nhiều thế hệ máy tính thông minh, cộng với sự
nhân thức sâu sắc những lợi ích to lớn GIS mang lại. Con người đã tập trung
nhiều công trình nghiên cứu vào lĩnh vực này dẫn đến sự ra đời của nhiều
phần mềm ngày càng hiện đại và tiện dụng, đưa GIS ngày càng được áp dụng
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống.
Có thể thấy, sự phát triển của GIS là hết sức nhanh chóng ngay sau khi
máy tính được ra đời và khi máy tính đạt được những thành công rực rỡ thì
GIS càng có vị trí quan trong trong cuộc sống con người.
1.1.2. Định nghĩa GIS
Điều đầu tiên có thể khẳng định là cho tới nay có rất nhiều các định
nghĩa khác nhau về GIS [2].
GIS ra đời chính là kế tục các ý tưởng trong ngành địa lý mà trước hết là
ngành địa lý bản đồ trong thời đại mà công nghệ thông tin đủ mạnh để tạo ra
các công cụ định lượng mới và có khả năng thực thi hầu hết các phép phân
tích bản đồ bằng phương pháp định lượng mới [10].
Theo Theo Meaden, G.J. và Kapetsky (1991) [20], GIS là một môn khoa
học luôn luôn thay đổi. Chúng ta không thể đưa ra một định nghĩa chính xác
về GIS cũng như các công việc mà một hệ GIS có thể đảm nhận. Hai ông
cũng đã thống kê các tên gọi của GIS đã được sử dụng như trong quá trình
phát triển như:
- Hệ thống thông tin địa lý cơ sở (Geog-based Information Systems)
6

- Hệ thống thông tin tài nguyên thiên nhiên ( Natural Resourse
Information Systems)
- Hệ thống dữ liệu trái đất (Geo data Systems)
- Hệ thống thông tin không gian (Spatial Information Systems)
- Hệ thống dữ liệu địa lý (Geographic Data Systems)
- Hệ thống thông tin đất đai (Land Information Systems LIS)
Tuy nhiên ở mức độ tương đối chúng ta có thể hiểu GIS theo định nghĩa
sau của Nitin Kumar Tripthi (2000) [23], học viện Công Nghệ Châu Á: "Hệ
thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống các thông tin được sử dụng để
thu thập, lưu trữ, xây dựng lại, thao tác, phân tích, biểu diễn các dữ liệu địa lý
phục vụ cho công tác quy hoạch hoặc lập các quyết định về sử dụng đất, các
nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trường, giao thông, đô thị và nhiều thủ tục
hành chính khác".
1.1.3. Các thành phần của GIS
Tất cả các hệ thống đều được cấu tạo bởi các bộ phận nhất định. GIS
cũng vậy, nó được cấu tạo bởi những bộ phận đặc trưng cho nó.
Theo tiến sĩ Nitin Kumar Tripathi (2000) [23], GIS được cấu tạo bởi ba
bộ phận chính đó là: Hệ thống máy tính, Các thông tin địa lý và con người
Các thành phần này được biểu diễn theo sơ đồ:

Hình 1.1. Các bộ phận cấu thành của GIS.
Trong đó hệ thống máy tính là phần cứng, phần mềm có tác dụng tiếp
nhận lưu trữ phân tích và trình diễn các kết quả. Dữ liệu địa lý là thông tin về
7


bề mặt trái đất bao gồm các thông tin bản đồ, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, định
vị GPS, các thông tin thuộc tính và nhiều các thông tin khác. Con người có
chức năng thiết kế, cài đặt vận hành và thực hiện các thao tác trong hệ GIS.
Trong cuốn Fundamental of GIS and Application, hai tác giả

Nualchawee, K. và Hung Tran (1998) đã giới thiệu GIS gồm năm thành phần
cơ bản là: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người và giao diện với người
dùng trong đó hai ông cho rằng dữ liệu là thành phần quan trọng nhất của hệ
thống thông tin địa lý [22].
Lê Thạc Cán và đồng sự (1993) đã chia GIS thành hai phần cơ bản là:
Bộ xử lý trung tâm bao gồm các thiết bị phần cứng như dụng cụ vẽ, số hóa,
đĩa cứng, bộ phận xử lý để tạo dữ liệu trên màn hình; Phần mềm có chức năng
nạp thông tin, quản lý dữ liệu, phân tích trình bày kết quả để đưa ra thông tin
giao diện với người dùng [1].
Nguyễn Thế Thận và Trần Công Yên (2000) khi đề cập đến các thành
phần của hệ thống thông tin địa lý đã nêu ra bốn thành phần là: Phần cứng,
phần mềm, cơ sở dữ liệu và người sử dụng. Các ông còn cho rằng người sử
dụng đóng vai trò trung tâm, có chức năng thực hiện các thao tác điều hành hệ
thống GIS [14].
Các cách chia trên tuy khác nhau về cách phân chia số lượng các thành
tố và tầm quan trọng của mỗi thành tố, nhưng về cơ bản là giống nhau. Một
hệ GIS đều cần có là: Tin học, thông tin và con người.
1.1.4. Sự phát triển của phần cứng và phần mềm phục vụ cho GIS
a. Phần cứng
Sự phát triển của GIS phụ thuộc rất lớn vào sự phát triển của máy tính,
chỉ khi máy tính ra đời và có những bức phát triển nhất định thì GIS mới được
nghiên cứu rộng rãi. Cũng như các ngành khoa học khác, bước đi đầu tiên của
việc nghiên cứu GIS là việc liệt kê, quan sát, phân loại lưu trữ. Tuy nhiên, ban
đầu việc mô tả định lượng rất khó khăn do một khối lượng lớn các dữ liệu
8


không gian và thiếu vắng các dữ liệu thuộc tính về đối tượng. Hơn nữa, không
đủ các công cụ toán học để thực hiện các giá trị định lượng biến thiên. Chỉ
đến những năm 60 sự ra đời của các công cụ máy tính cho phép dễ dàng thực

hiện các công việc trên dữ liệu được xử lý dưới dạng số. Khả năng về thành
lập bản đồ chuyên đề và phân tích dữ liệu không gian đều được thực hiện,
đưa GIS bắt đầu bước phát triển [10].
Trong suốt những năm 60 và đầu thập kỷ 70, các bản đồ đã bắt đầu được
phát triển trên máy tính. Tuy nhiên thời bấy giờ, việc sử dụng máy tính chỉ
hạn chế ở công việc trợ giúp vẽ, in bản đồ đối với ngành bản đồ truyền thống
mà không làm thay đổi phương pháp làm bản đồ lưu trữ thông tin [20].
Sau năm 1977, các thử nghiệm sử dụng máy tính trong bản đồ có những
bước tiến rõ rệt với những ưu điểm [17]:
- Tốc độ làm việc tăng
- Giá thành hạ
- Làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng
- Có thể làm bản đồ không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên
- Có khả năng biểu diễn khác nhau cho cùng một loại dữ liệu
- Dễ dàng cập nhật dữ liệu
- Có khả năng phân tích tổng hợp các dữ liệu thống kê và bản đồ
- Hạn chế sử dụng bản đồ in hạn chế tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu
- Có khả năng thành lập bản đồ 3 chiều
- Thành lập bản đồ trong đó sự chọn lọc và tổng quát hóa chắc chắn dễ
dàng.
Hiện nay các hệ thống thông địa lý đã được thực hiên trên hầu hết các
loại máy tính từ máy tính cá nhân (PC) đến máy tính trong các mạng nội bộ
cơ quan (LAN). Đặc biệt, sự phát triển của mạng Intermet đã đưa GIS nên
một tầm cao mới, bước phát triển hòa nhập cộng đồng mang lại lợi cho nhiều
người và nhiều lĩnh vực trong cuộc sống.
9


b. Phần mềm
Phần mềm GIS là các chương trình máy tính cung cấp các chức năng,

công cụ cần thiết cho lưu trữ, phân tích, và hiển thị thông tin địa lý [22].
Phần mềm GIS chuyên dụng đầu tiên trên thế giới được ra đời khoảng
giữa những năm 70 do một số công ty ở Bắc Mỹ liên kết sản xuất. Cuộc cách
mạng phần mềm GIS đã làm cho các phần mềm GIS liên tục ra đời. Cho tới
năm 1995 đã có khoảng hơn 50 phần mềm GIS khác nhau và giá thành của
một phần mềm GIS cũng giảm rất nhiều so với thời điểm ban đầu [10].
Ngày nay, Phần mềm GIS có thể chạy trên nhiều chủng loại máy tính
khác nhau, từ máy chủ trung tâm (computer servers) cho tới các máy tính cá
nhân (personal computer) được sử dụng riêng lẻ hoặc nối mạng.
Theo tác giả Võ Quang Minh (2005) [10], các phần mềm GIS có lịch sử
phát triển qua 3 giai đoạn với các sản phẩm:
- Các sản phẩm cho các bản đồ số: đối tượng của phần mềm này là số hóa
bản đồ, dùng để quản lý các bản đồ số, sửa chữa, cập nhật các thông tin trên
bản đồ, xuất bản bản đồ (Microstation, AutoCAD).
- Các sản phẩm quản trị bản đồ: Các sản phẩm này cũng có các chức năng
cập nhập thông tin, ngoài ra còn có thêm chức năng quản trị bản đồ và thông
tin thuộc tính của bản đồ. Chúng có khả năng liên kết dữ liệu không gian với
dữ liệu thuộc tính. Các chức năng chủ yếu là thiết lập bản đồ thống kê theo
thuộc tính các đối tượng, hiển thị và in ấn bao gồm các phần mềm Mapinfo,
Arcwiew.
- Các sản phẩm phần mềm quản trị không gian: Các sản phẩm này là bước
phát triển cao hơn, ngoài các chức năng trên chúng còn có thêm chức năng
phân tích dữ liệu không gian. Với chức năng này chúng đã hoàn thiện dữ liệu
không gian, dữ liệu hình học trong cơ sở dữ liệu (Arc/info, MGE, Span,
Span/GIS, PIC).
10


1.1.5. Xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS
Hệ thống thông tin địa lý được sử dụng để phân tích rất nhiều các thông

tin khác nhau từ khoa học xã hội đến các khoa học môi trường, tự nhiên. Dữ
liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ GIS chứa càng nhiều dữ liệu thì chúng
càng có ý nghĩa. Dữ liệu trong hệ GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu
(CSDL) và chúng được thu thập qua các mô hình thế giới thực [2].
Có nhiều ý kiến khác nhau về nghĩa thuật ngữ CSDL trong hệ thống
thông tin địa lý. Song ta có thể hiểu CSDL là tập hợp lớn các số liệu trong
máy tính, được tổ chức sao cho có thể mở rộng, sửa đổi và tra cứu nhanh
chóng đối với các ứng dụng khác nhau [14].
Số liệu đưa vào trong máy tính được thu thập từ ảnh vệ tinh, ảnh máy
bay, các loại bản đồ, số liệu từ máy định vị, số liệu thống kê tính toán [16].
Trong quá trình phát triển của công nghệ GIS các chi phí khác cho một
hệ thống thông tin địa lý đã giảm rất nhiều, trong khi đó chi phí cho việc xây
dựng cơ sở dữ liệu gần như không đổi nó thường chiếm khoảng 60 - 80%
tổng chi phí cho một dự án GIS [17]. Chính vì vậy, nhiều tác giả cho rằng dữ
liệu là trung tâm và có vị trí quan trong nhất trong một hệ thống thông tin.
Có thể biểu diễn các chi phí của một dự án GIS theo biểu đồ sau:
11



Hình 1.2. Biểu đồ biến đổi các chi phí cho một dự án GIS theo thời gian.
Số liệu trong một hệ GIS được chia thành 2 loại là: số liệu không gian và
số liệu phi không gian.
Số liệu không gian được tổ chức dưới dạng vecter là cách biểu diễn các
đối tượng địa lý dưới dạng điểm đường vùng, hay dạng raster là phương pháp
biểu diễn các đối tượng dưới dạng các ô lưới hay các pixel (picture element).

Hình 1.3. Các phương pháp biểu diễn dữ liệu
Các số liệu không gian thường được nhập vào máy tính bằng bản số hóa
(Digitizer) trong khuôn dạng dữ liệu vecter hoặc nhập bằng máy scanner số

liệu ở dạng raster, trong trường hợp này đòi hỏi thêm công tác biên tập để
12


chuyển số liệu sang dạng dữ liệu ''thông minh'' dễ dàng sử dụng và biên tập
được.
Cả hai phương pháp tổ chức dữ liệu đều có những mặt tích cực và hạn
chế nhất định, tuy nhiên cho tới nay hai phương pháp này vẫn được sử dụng
phổ biến đối với các hệ GIS trên thế giới [13].
Bảng 1.1. Bảng so sánh các phương pháp biểu diễn dữ liệu
Dữ liệu dạng vecter
Dữ liệu dạng raster
Mô hình cô động, thuận tiện biểu diễn
dữ liệu tự nhiên.
Thao tác hình học dễ dàng, có khả
năng tổng quát hóa, dễ sửa đổi.
Cấu trúc dữ liệu phức tạp, có tác giả
cho rằng không chuẩn xác trong biểu
diễn các đối tượng không gian.
Mô hình hiệu quả dễ tổ hợp, nạp
chồng, hướng ảnh vệ tinh.
Có khả năng mô phỏng, dễ phân tích
số liệu
Dung lượng lớn, chất lượng đồ họa
hạn chế, biến đổi phi tuyến phức tạp

Thành phần dữ liệu thứ hai của một hệ thống thông tin địa lý đó là dữ
liệu phi không gian (nonspatial data) hay dữ liệu thuộc tính là các dữ liệu mà
khi chế biến, thao tác, hoặc thay đổi chúng không làm thay đổi vị trí không
gian của đối tượng hoặc tạo ra đối tượng mới [6].

Dữ liệu thuộc tính được thu thập bằng thống kê, tính toán và chúng được
nhập vào hệ thống bằng bàn phím. Các số liệu thuộc tính này đòi hỏi phải có
khả năng liên kết chính xác với các đối tượng không gian mà nó mô tả.
Phương pháp thông thường nhất trong tổ chức dữ liệu của một hệ thống
thông tin là phương pháp tổ chức theo các bản đồ và các lớp thông tin. Mỗi
lớp thông tin là biểu diễn của dữ liệu theo một mục tiêu nhất định. Do vậy, nó
thường là một hoặc vài dạng thông tin của một hệ thống, mỗi lớp thông tin
đều chứa các dữ liệu không gian và thuộc tính. Khi chồng xếp các lớp thông
13


tin này lên nhau ta sẽ được một hệ thống tổng hợp các thông tin cần nghiên
cứu về đối tượng [17].
1.1.6. Chức năng của GIS và mối quan hệ với các ngành khoa học khác
a. Các chức năng của một hệ GIS
Công nghệ GIS được dùng để phân tích địa lý như là kính hiển vi tiềm
vọng và máy tính điện tử đối với các môn khoa học khác. Nó được coi như
chất xúc tác cần để hòa nhập những sự tách biệt có tính chất vật lý và có tính
chất địa lý với các lĩnh vực khác có sử dụng thông tin bản đồ [13].
Theo Theo Meaden, G. J. và Kapetsky (1991) [20], các chức năng của
một hệ GIS có thể chia thành 6 nhóm như sau:
- Thu thập và mã hóa dữ liệu (Data Input and Encoding)
- Thao tác xử lý dữ liệu (Data Manipulation)
- Sắp xếp dữ liệu (Data Ratrieval)
- Phân tích dữ liệu (Data Analysis)
- Biểu diễn dữ liệu (Data Display)
- Quản lý cơ sở dữ liệu (Data Base Management)
Một điều dễ nhận ra là các chức năng của GIS chủ yếu tập chung vào
vấn đề dữ liệu của hệ thống thông tin, trong đó:
- Thu thập và mã hóa: Là quá trình thực hiện tiếp nhập các dữ liệu đầu vào

và chuyển các dữ liệu này theo khuôn mẫu áp dụng được cho GIS.
- Thao tác xử lý: Nhằm mục đích đưa các dữ liệu dưới dạng các tập tin sao
cho máy tính có thể dễ dàng sử dụng, hay nói cách khác là quá trình làm cho
các tập tin này có dung lượng phù hợp với bộ nhớ truy xuất (RAM) của máy
tính.
- Sắp xếp dữ liệu: Là cách lựa chọn các thông tin dựa trên một tiêu chuẩn
hoặc chủ đề nào đó.
- Biểu diễn: Là thực hiện việc biểu diễn các dữ liệu bằng các biểu đồ, bản
đồ, các bảng biểu của một đối tượng địa lý.
14


- Quản lý CSDL: Là việc Sắp xếp quản lý các dữ liệu phức tạp sao cho
việc truy cập, kết nối dễ dàng, lưu trữ và bảo quản dữ liệu bảo đảm cho hệ
thống luôn hoạt động.
Sức mạnh của các chức năng trên trong mỗi hệ GIS khác nhau là khác
nhau. Kỹ thuật xây dựng các chức năng trên cũng rất khác nhau. Chính vì
vậy, việc lựa chọn một hệ GIS có chức năng phù hợp, tiện dụng là rất quan
trọng trong quá trình tiến hành một dự án GIS [2].
b. Mối quan hệ với các ngành khoa học khác
GIS là sự hội tụ các lĩnh vực khoa học tiên tiến với các ngành truyền
thống, nó được coi là công nghệ xúc tác vì tiềm năng to lớn của nó đối với
phạm vi các ngành có liên quan đến dữ liệu không gian. GIS có khả năng hợp
nhất các số liệu mang tính liên ngành bằng cách tổng hợp, mô hình hóa và
phân tích [13].
Theo tiến sỹ Đặng Văn Đức (2001) [2], một hệ GIS luôn được xây dựng
trên tri thức của nhiều ngành khác nhau như:
- Ngành địa lý: Cung cấp cung cấp các hiểu biết về thế giới tự nhiên và
con người
- Ngành khoa học bản đồ: Là một trong những nguồn dữ liệu đầu vào

mang tính chính xác cao cho cho hệ GIS
- Ngành viễn thám: Có môi quan hệ mật thiết với GIS, cung cấp ảnh vệ
tinh là cơ sở cho việc phân tích và số hóa
- Ảnh máy bay: Cung cấp các dữ liệu về độ cao
- Bản đồ địa hình
- Khoa đo đạc
- Thống kê: Cung cấp các dữ liệu thuộc tính của các đối tượng
- Khoa học tính toán
- Toán học
15


Hai tác giả Nguyền Thế Thận và Trần Công Yên (2000) [14] cũng nêu ra
các các ngành có liên quan đế GIS trong đó các ông bổ sung thêm các ngành
là công nghệ máy tính và truyền thông thông tin.
Trong cuốn " Thành phần cơ bản của GIS'' Nualchawee, K và Hung Tran
(1998) [22], đề cập đến mối quan hệ 3S là GIS, viễn thám (remote sensing,
RS) và hệ thống định vị toàn cầu ( global positioning systems, GPS) trong
mối quan hệ đó:
- Viễn thám cung cấp các thông tin thay đổi thường xuyên của bề mặt trái
đất.
- GPS hỗ trợ GIS việc địa mã hóa các vị trí trên bề mặt nhanh chóng và
đạt hiệu quả.
Qua các mối quan hệ đó, ta có thể khẳng định rằng GIS là một ngành
khoa học tổng hợp nó bao gồm tri thức của rất nhiều các ngành khoa học
khác.
1.2. Giới thiệu phần mềm MapInfo
1.2.1. Sơ lược về MapInfo
Theo Nguyễn Thế Thận (1999) [13], Maplnfo là phần mềm của GIS, là
công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý vừa và nhỏ trên

máy tính cá nhân. Sử dụng công cụ Maplnfo có thể thực hiện xây dựng hệ
thống thông tin địa lý phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất
cho các tổ chức kinh tế xã hội của các ngành và các địa phương. Ngoài ra,
Maplnfo là một phần mềm tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng, đặc biệt, dùng
cho mục đích giảng dạy về GIS rất hiệu quả.
Maplnfo Professional do công ty Maplnfo nay là Pitney Bowes Hoa kỳ
sản xuất, Maplnfo có thể sử dụng để phân tích dữ liệu: tạo các bản đồ chi tiết
phục vụ cho trình bày và trợ giúp ra quyết định; quản lý theo địa lý các đối
tượng như tài sản, kho tàng, con người, đất đai, giao thông, nước Kết nối